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DIN ISO 21920:表面粗糙度的新系列标准

位于日内瓦的国际标准化组织(ISO)已经发布了新的表面处理型材标准ISO 21920-1、-2和-3,版本为2021-12。它们将以前的表面标准合并为一系列的标准。这些项目是由国际专家团队发起的--哥廷根的Mahr公司以项目经理的身份参与了两次。

当你把一张纸放进打印机时,你不会再去想它。纸张大小适合打印机,打印机适合纸张。这不是巧合,而是一个标准的结果。根据德国标准化研究所(DIN)的数据,目前约有34,000项标准构成了德国的标准体系。它们为制造商和消费者提供了重要的规则,为产品和工艺设定了标准,并建立了明确的标准--甚至常常是世界性的。

因此,新的ISO 21920型材标准的三个部分是已经发展了近25年的几何产品规范(GPS系统)的国际标准概念的一个重要组成部分。在已经公布的表面规格标准,即DIN EN ISO 25178系列标准之后,相关的型材标准现在也有了DIN EN ISO 21920的更新版本。以前的配置文件标准

  • ISO 4287:1997-04 "特性"。
  • ISO 4288:1996-08 "测量条件"。
  • ISO 13565-1 to 3 "承重部件"
  • ISO 1302:2002-02《图纸规格

被撤回。"他们不再涵盖现代测量仪器的所有可能性--例如,因为直到现在他们还没有提供光学测量仪器的标准化程序。此外,它们并不总是符合当前的工业实践,在某些情况下,一些特征算法的定义是模糊的,"Mahr公司表面计量学开发主管Heinz-Joachim Kedziora解释说。他还作为新标准第三部分的项目经理在国际上负责,并在2021年夏季承担了该标准第一部分的任务。"DIN EN ISO 12085("Motif")将保留;与此同时,DIN EN ISO 3274("Stylus")的修订工作已经开始。"

更新和优化

由于历史原因,以前的一些标准有相当不同的数字。它们从 "ISO 3274:1996-12测量仪器 "到 "ISO 4287:1997-04特性 "再到 "ISO 4288:1996-08测量条件"--仅举其中的几个例子。从现在起,它们将被总结在新的DIN ISO 21920中。它涵盖了整个过程--从设计到生产到质量控制--分三部分。第一部分(ISO 21920-1)涉及到制造和规格,即 "图纸条目"。第2部分(ISO 21920-2)定义了参数,第3部分(ISO 21920-3)制定了在最后检查这些参数的条件。

第1部分:绘制确保组件的功能

第1部分取代了以前的ISO 1302,涵盖了围绕设计者为生产一个部件所指定的图纸条目的过程。最重要的变化是:从现在起,只有图纸才是检查制造部件的条件的基础。"即使一个设计师开发了特别复杂的东西,第1部分定义了他必须如何指定工件,而不需要添加自由文本。这样一来,有可能仅凭规范就能确保部件的功能,"Heinz-Joachim Kedziora解释说。例子。因此,如果你只指定参数 "Ra "以及一个值,那么在许多情况下,不能确保该规格与零件的功能行为相关。有更复杂的参数,也有不太复杂的参数。此外,第一部分还包括表面参数的新术语。

术语缩略语解释
评价长度le"评估长度",被评估的感应距离的部分;取代lmln
嵌套指数N身份证,尼斯"截止波长 "只对线性滤波器有用;取代λc和λs。
S型过滤器Profile-S滤波器去除短波成分(低通);对于粗糙度特征,Nis滤波器("λs滤波器")去除不属于R轮廓的极短波成分。 对于纹波特性,Nic滤波器("λc-滤波器")去除属于R曲线而非W曲线的短波成分。
L型过滤器剖面图L滤波器去除长波成分(高通);对于粗糙度特征,Nic滤波器("λc滤波器")去除不属于R剖面的长波成分。
节段长度lsc"断面长度 "是指从剖面计算出的特征值,如Rz、Rp、Rv;取代了 "单一测量断面"。
节数nsc"节数";取代了 "单个测量节数 "一词。

 

对所有用户来说都很重要:新标准只适用于新图纸。旧的日期的图纸在以前的标准下保留其有效性。

此外,还引入了一些新的符号,以根据DIN EN ISO 21920-1建立明确的图纸参考。

第2部分:设计师需求旺盛

新的ISO 21920的第二部分是关于参数和部件功能之间的关系。它是最全面的,可能也是最困难的部分,取代了以前的ISO 4287。"这里描述了100多个参数,为设计师提供了一个巨大的工具箱。今后,他们将被要求从这部分中选择正确的参数。经验表明,许多用户发现很难选择,因为这个主题不是培训的重点,"开发部负责人说。

在根据剖面元素(=剖面中的一个山和一个谷)计算参数的情况下,过去有更大的测量不确定性,因为剖面元素被描述,但没有明确的细节定义,特别是在边界的情况。这一点现在已经得到了显著的改善。然而,测量技术的制造商并不被迫将所有这些参数编入设备或软件中,因为其中一些参数只在区域内发挥作用。

第三部分:如何获得有效的结果

第3部分规定了根据或在何种条件下进行测量。它取代了以前的ISO 4288,涉及 "规范和验证 "的主题--即对测量程序的要求及其正确实施。第3部分,因此定义了默认情况。这意味着:如果图纸中没有明确的规格,那么标准中的内容就适用--即所有不必明确规定的内容。

"因此,这一部分不仅涉及测量条件,而且还涉及为得出有效结果而需要考虑的额外因素。因此,在这部分中没有关于如何测量某物的规则,而只是描述一个完整的规范操作者,"Kedziora解释说。该规范在理论上是理想的、不含糊的。根据ISO 8015,"验证操作员是规范操作员的物理实现。它可以以相同的顺序进行完全相同的操作(在这种情况下,程序的不确定性为零),也可以有不同的操作或以不同的顺序进行操作(在这种情况下,程序的不确定性不为零)。"

因此,为了验证,人们只需指定不确定性,这在实践中大多不容易。作为一个例子,考虑使用高斯滤波器。如果在标准情况下,规范假设轮廓点间距为0.5微米,不禁止使用更大或更小的点间距进行验证;然后用户在估计测量不确定性时必须考虑到这一点。

结论:功能描述的扩展可能性

对于大多数用户来说,新标准根本不会改变什么。它只是为功能描述提供了扩展的可能性,例如在增材制造工艺中,有时需要新的结构或新的过滤器。

与过去不同,决定过滤器设置的不再是工件,而是相关的图纸。这增加了决定测试表面是否符合要求的可靠性。不再需要根据DIN EN ISO 4288对工件表面进行耗时的测试,包括主观评估轮廓是周期性的还是非周期性的,而且在实践中也几乎不被遵守。

总的来说,新标准中非常强调连续性。"底线是,旧标准的弱点--例如不干净和不实用的定义--已经被消除了。如果旧标准提供了合理的结果,这也适用于新标准。旧的标准是模糊的,新的标准是更清晰的,"开发经理Kedziora总结说。"由于新的轮廓标准中保留了所有在工业实践中证明过的东西的连续性,用户也可以继续用他们现有的测量设备按照该标准进行测量"。

目前,德国标准化协会(DIN)正在起草国家标准DIN EN ISO 21920-1、-2和-3。 强烈建议2020年已经作为早期草案出版的版本DIN EN ISO 21920-1、-2和-3退出流通,因为在国际讨论中直到该系列标准的最终版本仍有变化。

 

提示。

Mahr以 "新的表面标准 "为名,对新的ISO 21920进行了全面的网络研讨会。 新的标准对测量技术人员和用户有什么好处,将得到清晰和详细的解释。> 查看研讨会

变化一目了然。

  • 少数新术语
  • 规范的新符号
  • 默认的公差接受规则是最大值规则("最大规则")。
  • 规则值是基于规范(绘图条目),而不是基于指定参数的估计值。因此,根据指定的Ra或Rz值,嵌套索引的分配会略有偏移。
  • 如果没有指定其他内容,则在指定的几何元素的位置上进行验证,该位置的最大值是可以预期的;必须包括划痕或气孔等缺陷。
  • 不区分周期性和非周期性曲线
  • 特征值是(除了少数例外)由评价距离定义的。
  • 只有少数特征值,如Rz、Rp、Rv是通过剖面定义的(不再使用 "采样长度 "这一术语)。
  • 公差极限的说明紧随在特征值的指定之后。
  • 简化的双边公差极限说明的记号
  • 第三条容忍度接受规则:"Tmed"。所有测量值的中值必须位于规定的公差范围内。
  • 剖面图采集的光学方法的规范是可能的,例如EP OR(1)。

 

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