Hlavní změny oproti ISO 1302
Sada normem ISO 21920-1:2021 , ISO 21920-2:2021 a ISO 21920-3:2021 zaměřených na profilovou metodu struktury povrchu představuje největší revizi systému popisu struktury povrchu za poslední desítky let a v mnoha oblastech nahrazuje nebo zásadně rozšiřuje dřívější standard ISO 1302:2002 . Nový soubor norem sjednocuje pravidla označování, přejímací pravidla i práci s parametry profilu a přináší tak výrazně vyšší srozumitelnost i jednoznačnost výsledků měření.
Tento článek shrnuje nejdůležitější rozdíly, které z nové normy vyplývají pro technickou dokumentaci (ISO TPD), měření a kontrolu kvality.
Na Obr. 1 je vidět postupný vývoj ve značení struktury povrchu.
Na Obr. 2 je zobrazen základná pohled na strukturu povrchu dle:
- Sady norem ISO 21920-1,2,3 – PROFILOVÁ METODA
- Sady norem ISO 25178 – PLOŠNÁ METODA
Nový systém přejímacích pravidel (tolerance acceptance rules)
Jednou z největších novinek ISO 21920-1 je zavedení tří přesně definovaných přejímacích pravidel, podle nichž se posuzují naměřené hodnoty parametrů povrchu:
- Toleranční přejímací pravidlo maxima (Maximum tolerance acceptance rule) – označení „Tmax“ – VÝCHOZÍ STAV. „Pravidlo maxima“ nedovoluje žádné měřené hodnotě překročit toleranční mez (mezní hodnotu). Jelikož se jedná o výchozí stav přejímací pravidlo maxima není potřeba označovat ve značce struktury povrchu, ale pro vyšší jednoznačnost lze pro označení používá symbol „Tmax“ – viz Obr. 3.
- Toleranční přejímací pravidlo pravidlo 16 % (16% tolerance acceptance rule) – označení „T16%“ – „Pravidlo 16%“ umožňuje, aby maximálně 16% všech naměřených hodnot daného parametru překročilo toleranční mez (mezní hodnotu). Pro označení se používá symbol „T16%“. Použitý symbol platí jen pro parametr na řádku, kde je uveden. Pokud je na řádku více parametrů, platí symbol pro všechny parametru daného řádku – viz Obr. 3.
- Toleranční přejímací pravidlo pravidlo mediánu (Median tolerance acceptance rule) – označení „Tmed“ – „Pravidlo medián“ neumožňuje, aby mediánová hodnota překračovala toleranční mez (mezní hodnotu) daného parametru. Pro označení se používá symbol „Tmed“ – viz Obr. 3.
ISO 1302:2002 žádná takto definovaná přejímací pravidla neobsahovala, což přinášelo nejistotu při přejímání dílů. Sada norem ISO 21920 tak výrazně zvyšuje jednoznačnost interpretace tolerancí.
Co lze všechno ke značce v současnosti zapsat?
Je možné provést několik způsobů označení, neboli různé úrovně úplnosti zápisu. Dále v textu jsou uvedeny alespoň dvě varianty a graficky na Obr. 4.
- Minimální označení – Pokud je specifikována minimální indikace, použijí se všechny výchozí hodnoty (filtry, délky úseků apod.). Protože výchozí hodnoty nelze definovat pro všechny parametry, minimální indikace se liší pro parametry s definovanými výchozími hodnotami a bez nich.
- Kompletní/Úplné označení vztažené k hodnocené délce – Je-li třeba specifikovat několik parametrů nebo různé elementy specifikace pro stejný parametr, indikace se uvede v jednom nebo několika dalších řádcích. Úplná indikace je uvedena pro definování pořadí indikace všech elementů specifikace a může být v praxi používána jen výjimečně. R-parametry vztažené k hodnocené délce zahrnují parametry Ra, Rq, Rt, Rzx a Rk (viz ISO 21920-2).
ISO 1302 tento systém nerozlišoval – rozsah informací byl omezený a často nejednotně interpretovaný.
Pro všechny elementy specifikace s proměnnými hodnotami jsou definovány výchozí hodnoty (ISO 21920-3), které vedou k odůvodněným a opakovatelným výsledkům na rovnoměrných površích. Jiné hodnoty než výchozí mohou být užitečné z funkčních nebo praktických důvodů. Je-li specifikovaný parametr uveden v ISO 21920-3:2021, pak při minimální indikaci je parametr uvádějící typ tolerance a toleranční mez základem pro výchozí nastavení. Jinak je základem pro výchozí nastavení zadaná hodnota indexu vložení „Nic“ profilového filtru nebo třída nastavení „Scn“. Na obr. 5 je ukázka kompletního/úplného označení.
Nový způsob označování struktury/textury povrchu v ISO TPD
ISO 21920-1 sjednocuje označování napříč ISO TPD (Technical Product Documentation) a jasně určuje strukturu zápisu. Pro označení požadavku na povrch součásti se použije grafická značka struktury povrchu. Značka parametru musí být vždy uvedena a zahrnuje dvě informace podstatné pro výklad požadavku:
- První velké písmeno značky parametru uvádí, o jaký profil jde (R, W nebo P).
- Následující písmeno (písmena) specifikují konkrétní parametr..
- Hodnota toleranční meze specifikovaného parametru se vždy uvádí přímo za značkou parametru a je oddělena jednou mezerou (příklady značení viz obr 2 až 4).
Tento způsob je jednoznačnější a lépe kompatibilní s novými 3D parametry (ISO 25178), i když samotná ISO 21920 řeší profilovou metodu. Na obr. 6 jsou uvedeny značky struktury/textury povrchu pro různé metody dosažení.
Na obr. 7 jsou uvedeny příklady orientace značek vzhledem k plochám na které jsou aplikovány. Na všechny plochy se může odkazovat pomocí odkazové čáry, ale je potřeba si uvědomit, že text na odkazové čáře musí být vždy vodorovně. A v pravé polorovině je možné ukazovat na povrch přímo značkou. Na jiné povrchy takto ukazovat nejde, protože by došlo k převrácení značky a nebyly by jednoznačně dané parametry (změnily by se polohy).
Shrnutí a závěr: hlavní rozdíly ISO 21920 vs. ISO 1302
V tabulce níže je proveden základní soupis rozdílů.
Norma ISO 21920 nahrazuje zastaralý systém ISO 1302 a přináší zásadní zlepšení v jednoznačnosti, metrologii i možnostech označení struktury povrchu. Umožňuje přesně definovat funkční požadavky na povrchy moderních výrobků a tím snižuje riziko nejasností mezi konstrukcí, výrobou a kontrolou kvality.
