SVENSK STANDARD SS-ISO 5436

Transkript

1 SIS - Standardiseringskommissionen i Sverige SVENSK STANDARD SS-ISO 5436 Handläggande organ Fastställd Utgåva Sida Registrering SMS, SVERIGES MEKANSTANDARDISERING (33) SMS reg SIS FASTSTÄLLER OCH UTGER SVENSK STANDARD SAMT SÄLJER NATIONELLA OCH INTERNATIONELLA STANDARDPUBLIKATIONER Ytjämnhet Kalibreringsnormaler Släp- Calibration specimens Stylus instruments nålsinstrument Typer, kalibrering och Types, calibration and use of specimens användning av normaler Denna standard utgörs av den engelska versionen av den internationella standarden ISO 5436:1985 med svensk översättning. Följande dokument, som åberopas i denna standard, är överfört till svensk standard: This Swedish standard consists of the English version of the International Standard ISO 5436:1985 with a Swedish translation. The following document, referred to in this standard, has been adopted in a Swedish standard E betecknar engelsk text, Sv svensk. ISO 468:1982 = SS-IS0 468, utg l(sms reg ), Ytjämnhet Parametrar, värden för dessa samt allmänna regler vid kravspecificering, E + Sv E indicates English text, Sv Swedish text. UDK : : Standarder kan beställas hos SIS som även Iämnar allmänna upplysningar om svensk och utländsk standard. Postadress: SIS, Box 3295, STOCKHOLM Telefon: Telefax: Upplysningar om sakinnehållet standarden Iämnas av SMS. Telefon: Telefax: Prisgrupp Q Tryckt i september 1990

2 Typer, kalibrering och användning av normaler Utgåva 1 Sida 2 1 Omfattning och tillämpning 1 Scope and field of application Denna standard anger karakteristika hos de normaler som This International Standard specifies the characteristics of används för kalibrering av nålinstrument (se ISO 1880 och specimens for the calibration of stylus instruments (see IS0 3274). Bilagorna ger information angående normaler- ISO 1880 and ISO 3274) and the annexes give information nas kalibrering och användning för kalibrering och regarding their calibration and application to the calibration and justering i laboratorier, mätrum och verkstäder. adjustment in laboratories, standards rooms and workshops. 2 Referenser 2 References ISO 488, Surface roughness Parameters, their values and general rules for specifying requirements. I SO 1878, Classification of instruments and devices for measurement and evaluation of the geometrical parameters of surface finish. ISO 1879, Instruments for the measurement of surface roughness by the profile method Vocabulary. ISO 1880, Instruments for the measurement of surface roughness by the profile method Contact (stylus) instruments of progressive profile transformation Profile recording instruments. I SO 3274, Instruments for the measurement of surface roughness by the profile method Contact (stylus) instruments of consecutive profile transformation Contact profile meters, system M. 3 Definitioner I denna standard tillämpas de definitioner som anges i IS0 468, IS0 1878, IS och IS Förutom dessa gäller följande. standardiserad kalibreringsnormal för släpnålsinstrument: en normal med noggrant bestämd, standardiserad karakteristik för att kontrollera eller fastställa en eller flera egenskaper hos ett instruments prestanda 3 Definitions For the purposes of this International Standard, the definitions given in ISO 488, ISO 1878, ISO 1879 and ISO 3274, and the following apply. standard instrument calibration specimen: A specimen having accurately determined standardized characteristics for testing or establishing one or more features of the performance of an instrument. 4 Typer av kalibreringsnormaler och deras användningsområden För kalibrering av alla de befintliga typer av instrument som används för olika slags mätningar, behövs mer än en typ av kalibreringsnormal. Varje kalibrerad normal kan ha ett begränsat användningsområde, alltefter dess egenskaper och karaktären hos det instrument som skall kalibreras. Tillförlitligheten av en instrumentkalibrering är beroende av en riktig kombination av normalens och instrumentets egenskaper. För att tacka de skilda kraven, beskrivs fyra typer av normaler, där var och en kan ha ett antal varianter. Deras principiella användning anges i och deras dimensioner och toleranser i Types and purposes of instrument calibration specimens The calibration of the existing wide range of instruments in all modes of operation calls for more than one type of calibration specimen. Each calibrated specimen may have a limited range of application according to its own characteristics and those of the instrument to be calibrated. The validity of the calibration of an instrument will be dependent on the correct association of these characteristics. To cover the range of requirements, four types of specimens are described, each of which may have a number of variants. Their principal applications are specified in 4.1 to 4.4 and dimensions and tolerances in 7.1 to 7.4.

3 Ytjämnhet Kalibreringsnormaler Släpnålinstrument SVENSK STANDARD SS-ISO 5436 Typer, kalibrering och användning av normaler Utgåva 1 Sida Typ A Dessa normaler används för att kontrollera den vertikala förstöringen hos profilmätande instrument med lägesavkännande pick-up Typ Al Dessa normaler har ett brett kalibrerat spår med plan botten. Alternative kan normalerna ha ett antal bredvidliggande spår med lika, eller ökande djup där varje spår är tillräckligt brett för att eliminera inverkan av mätspetsens utformning eller tillstånd Typ A2 Dessa normaler liknar typ Al, forutom att spåren har rundad botten med så stor radie att inverkan av mätspetsens utformning eller tillstånd elimineras. 4.2 Typ B Dessa normaler är främst avsedda för att verifiers mätspetsens tillstånd Typ B1 Dessa normaler har ett smalt spår eller ett antal bredvidliggande spår, formade för att i ökande grad känna av mätspetsens följsamhet beroende på dess dimensioned. Dessa normaler är avsedda att användas till instrument med lägesändringsavkännande pick-up Typ B2 Dessa normaler har två gitter med nominellt lika R a -värden. Det ena ger ett utslag som är beroende av mätspetsens dimensioned, medan det andra ger ett konstant utslag, oberoende av nålspetsens dimension. Dessa gitter används relativt varandra för att kontrollera mätspetsar på parameterinstrument med rörelsekänslig pick-up. Förhållandet mellan R a -värdena används som jämförande kriterium. 4.3 Typ C Dessa normaler är främst avsedda för att kontrollera parameterinstrument. De har ett gitter av likformiga spår av enkel form (antingen sinusformad, triangulär eller bågformig), vilka har ett ringa antal övertoner. De är främst avsedda för kalibrering av parameterinstrument, men kan också användas för kontroll av den horisontala förstoringen, förutsatt att det inbordes avståndet mellan spåren ligger inom gränser som passar för detta ändamål. Ett väsentligt krav på normaler av typ C, är att standardiserade normaler med olika vålgform i alla fall skall överrensstämma i den meningen att de alla ger samma kalibreringsresultat, förutsatt att de använts på ett korrekt sätt. 4.1 Type A These specimens are for checking the vertical magnification of profile recording instruments having displacement sensitive pick-ups Type Al These specimens have a wide calibrated groove with a flat bottom, or a number of separated grooves of equal or increasing depth, each groove being wide enough to be insensitive to the shape or condition of the stylus tip Type A2 These specimens are similar to type Al, except that the grooves have rounded bottoms of sufficient radius to be insensitive to the shape or condition of the stylus tip. 4.2 Type B These specimens are primarily for checking the condition of the stylus tip Type B1 These specimens have a narrow groove or a number of separated grooves proportioned to be increasingly sensitive to the dimensions of the stylus. They are intended for use with instruments having displacement sensitive pick-ups Type B2 These specimens have two grids of nominally equal R a, values, one being sensitive and the other insensitive to the dimensions of the stylus tip. These grids are used comparatively for checking the stylus tips of parameter instruments having motionsensitive pick-ups, the ratio of the R a, values being taken as the criterion. 4.3 Type C These specimens are primarily intended for checking parameter meters. They have a grid of repetitive grooves of simple shape (either sinusoidal, triangular or arcuate) which have relatively low harmonic amplitudes. They are used primarily for calibrating parameter meters, but they may also be used for checking horizontal magnification if the spacing of the grooves is held within limits acceptable for this purpose. An essential requirement of type C calibration specimens is that standardized specimens of differing waveform are nevertheless compatible, in the sense that they will all lead to the same state of instrument calibration or verification, provided they are used correctly.

4 Typer, kalibrering och användning av normaler Utgåva 1 Sida 4 De givna parametervärdena för varje normal hänför sig till en slät, rak referensyta och filtrerade profiler från ett spår enligt ISO Även om de bredare spårn generellt ger samma resultat oberoende av nålens dimensioner, kan det hända att de smalaste spåren har en avsevärd inverkan. På grund av detta skall parametervärden anges med referens till använd nålspets Användning till instrument utan glidsko Varje normal kan användas till kalibrering av ett instrument med mätspets utan glidsko (som avkänner profilen i förhållande till en slät, rak referensyta) med hänsyn tagen till det speciella avståndet mellan topparna på den aktuella normalen. Syftet med en serie av normaler är att möjliggöra mätning av instrumentkarakteristik för ett antal olika spåravstånd och amplituder Användning till instrument med glidsko Användning av normaler av typ C för att kalibrera glidskoinstrument är begränsad till de instrument för vilka den i allmänhet obestämbara vertikala glidskorörelsen över profilens toppar endast obetydligt inverkar på kalibreringen. Detta uppnås säkrast genom att använda en normal med kortast möjliga avstånd mellan spåren som mätspetsen medger. Detta visas i bilaga B och är generell praxis. 4.4 Typ D Dessa normaler används för generell kontroll av ett instruments kalibrering. De har en oregelbunden (t ex genom slipning åstadkommen) profil i avsedd mätriktning men har fördelen av ett någorlunda konstant tvärsnitt vinkelrätt mot denna riktning. Dessa normaler simulerar arbetsstycken med ett brett spektrum av våglängder, men minskar det antal mätningar som behövs för att erhålla ett godtagbart medelvärde. De kan, som en extra säkerhet, användas för en generell slutkontroll av kalibreringen. Den noggrannhet som kan uppnås i medelvärdet av ett fåtal slumpvisa mätningar är i regel lägre än för normaler av typ C, men kan vara tillräcklig för verkstadsbruk. Högre noggrannhet kan uppnås genom att beräkna medelvärdet av ett statistiskt bestämt antal, lämpligt lägebestämda mätningar. 1) The declared parameter values issued with each specimen refer to a smooth straight datum and filtered profiles derived from the trace according to ISO Although the wider grooves are generally insensitive to the dimensions of the stylus tip, sensitivity in this respect may become appreciable for the narrowest grooves; and for this reason the parameter values shall be declared with reference to the stylus tip Use for skidless instruments Each specimen will calibrate a skidless instrument (one which traces the profile with respect to a smooth straight datum) with respect to the particular crest spacing of that specimen. The purpose of the series of specimens is to enable the transmission characteristic to be checked for a number of spacings and amplitudes Use for skid-type instruments The use of type C specimens for calibrating skid-type instruments is restricted to those for which the generally indeterminate rise and fall of the skid(s) over the crests makes an insignificant contribution to the calibration. This is best assured by using a specimen having the shortest crest spacing permitted by the stylus, as shown in annex B, and this is the general practice. 4.4 Type D These specimens are for overall check of meter calibration. They have irregular profiles (for example as obtained by grinding) in the direction of traverse, but they have the convenience of an approximately constant cross-section along their lengths. The specimens simulate workplaces containing a wide range of crest spacings, but reduce the number of traverses needed to give a good average value. They provide, for reassurance, a final overall check on calibration. The accuracy obtainable by averaging a few random traverses will generally be less than type C specimens, but may be sufficient for workshop purposes. Higher accuracy can be obtained by averaging a statistically determined number of appropriately positioned traverses. 1) 5 Material Det använda materialet skall vara hårt nog för att uppnå tillräcklig livslängd i relation till kostnaden. Ytan skall vara tillräckligt plan och jämn för att ej påverka utvärderingen av spåren. Glas, kvarts eller material hårdare än 750 HV föredras. 5 Materials The material used shall be hard enough to ensure adequate life in relation to cost. Its surface shall be smooth and flat enough not to affect the evaluation of the grooves. Glass or quartz or materials harder than 750 HV are favoured. 1) Detta är avsett att behandlas i en framtida internationell stan- 1) To form the subject of a future International Standard. dard.

5 Ytjämnhet Kalibreringsnormaler Släpnålsinstrument SVENSK STANDARD SS-ISO 5436 Typer, kalibrering och användning av normaler Utgåva 1 Sida 5 6 Storlek på normaler Den tillgängliga ytan skall vara tillräcklig stor så att hela mätlängden kan utnyttjas för alla bestämningar den är avsedd för. En eller flera typer av normaler får finnas på samma block. För att möjliggöra en ekonomisk optimering ställs inga krav på normalens totala mått. 7 Mekaniska krav Det bör noteras att det i följande tabeller ges nominella värden med vida toleranser och att dessa värden inte bör användas som underlag för instrumentkalibrering (se avsnitt 9, ANM 1 och 2). 7.1 Typ A Typ Al: Brett spår med plan botten (se figur 1 och tabell 1) 6 Size of specimen The operative area shall be large enough to provide for the total length of traverse required for all intended determinations. One or more than one kind of specimen may be provided on a single block. So as to ensure the best possible economic conditions, overall dimensions of specimens are not given. 7 Mechanical requirements It should be noted that, in the tables which follow, the nominal values carry a wide tolerance, and that these values should not be used as the basis of instrument calibration (see clause 9, notes 1 and 2). 7.1 Type A Type Al: Wide grooves with flat bottoms (see figure 1 and table 1) Tabell 1 Nominella djup och bredd mått för spår av typ Al Mått i µm Djup, d 0,3 1,0 3, Bredd, w Om glidsko används får den ej löpa över ett spår samtidigt som mätspetsen löper över det spår som skall mätas. För toleranser, se tabell 2. Table 1 Nominal values of depth and width for type Al If a skid is used, it shall not cross a groove at the same time that the stylus crosses the groove being measured. For tolerances, see table 2.

6 Typer, kalibrering och användning av normaler Utgåva 1 Sida 6 Tabell 2 Toleransvärden för spår av typerna Al och A2 Table 2 Tolerances for types Al and A Typ A2: Brett spår med rund botten (se figur 2 och tabell 3) Type A2: Wide grooves with rounded bottoms (see figure 2 and table 3) Figur 2 Spår av typ A2 Figure 2 Type A2 groove Tabell 3 Nominella djup- och radiemått för spår av typ A2 Djup, d, (µm) 1,0 3, Radie, r, (mm) 1,5 1,5 1, 5 0, 75 0, 75 Om glidsko används får den ej löpa över ett spår samtidigt som mätspetsen löper över det spår som skall mätas. För toleranser, se tabell 2. Table 3 Nominal values of depth and radius for type A2 Depth, d, (µm) 1,0 3, Radius, r, (mm) 1,5 1,5 1,5 0,75 0,75 If a skid is used, it shall not cross the groove at the same time that the stylus crosses the groove being measured. For tolerances, see table 2.

7 Typer, kalibrering och användning av normaler Utgåva 1 Sida Förutsättningen för utvärdering av typerna Al och A2 ges i 8.1. Krav angående medelvärden ges i avsnitt 9. Vägledning för kalibrering ges i avsnitten A.1 och A.2. Vägledning för användningen ges i avsnitten B.1 och B The basis of assessment for types Al and A2 is given in 8.1; requirements regarding statements of mean values are given in clause 9; guidance on calibration is given in clauses A.1 and A.2; guidance on use is given in clauses B.1 and B Typ B Spår för kontroll av mätspetsar 7.2 Type B grooves for checking stylus tips Typ B1 Utveckling av normaler med ett enda smalt spår pågår, men har ännu inte komrnit Så långt att standardisering är möjlig Type B1 Development of specimens having single narrow grooves is proceeding, but is not yet sufficiently advanced to permit standardization Typ B2 Dessa normaler har två gitter formade på en gemensam basyta Type B2 These specimens have two grids formed on a common base Följsamt avkännande gitter (se figur 3) Triangulära likbenta spår med skarpa toppar och dalar. Används för att kontrollera mätspetsar med radie 10 micrometer Sensitive grid (see figure 3) Isosceles triangular grooves with sharp peaks and valleys, for testing 10 µm radius tips. Figur 3 Spår av typ B2 (följsamt avkännande gitter) Figure 3 Type B2 grooves (sensitive grid) För 10µm mätspetsradie gäller: a = 150 S m bestäms av a och R a och får därmed 15µm som toleransens mättvärde. För toleranser, se tabell 4. For 10 µm radius tips : S m shall be determined by a and R a, and will thus have the mid-limit value of 15 pm. For tolerances, see table 4.

8 Typer, kalibrering och användning av normaler Utgåva 1 Sida Ej följsamt avkännande gitter (se figur 4) Sinus- eller bågformiga spår avpassade så att R a -värdet blir i huvudsak oberoende av mätspetsens tillstånd Insensitive grid (see figure 4) Sinusoidal or arcuate grooves, proportioned to make R a substantially independent of the stylus tip. För 10 µm mätspetsar gäller: For 10 µm radius tips : R a =0,5µm ± 5 % R a =0,5µm ± 5% S m = 0,25 mm S m = 0,25 mm För toleranser, se tabell 4. For tolerances, see table 4. ANM 1 Spår för mätspetsar med mindre radie än 10 µm (om sådana är praktiskt möjliga) återstår att utveckla. 2 För bekvämlighets skull kan man lägga till ett eller flera gitter med spår av typ C för allmän kalibrering av R a. Sådana gitter skall vara klart åtskilda från de två gittren av typ B2. NOTES 1 Grooves for tips with a radius of less than 10 µm (if such are practical) have still to be developed. 2 For convenience, one or more type C grids may be added for general calibration of R a. Such grids shall be clearly distinguished from the type B2 pair Förutsättningen för utvärdering av typ B2 ges i 8.2. Toleranser ges i och tabell 4, och användningsmetoden beskrivs i avsnitt B The basis of assessment for type B2 is given in 8.2, tolerances are given in and table 4, and the method of use is described in B.4. Tabell 4 Toleransmått för följsamma och Table 4 Tolerances for type 62 sensitive and insensitive grids

9 Typer, kalibrering och användning av normaler Utgåva 1 Sida Typ C De nominella värdena enligt 7.3.1,7.3.2 och förutsätter en försumbar dämpning genom mätspetsen eller filter. 7.3 Type C The nominal values given in 7.3.1, and are values which assume negligible attenuation by the stylus or filter Typ Cl : Type Cl: Spår med sinusformad profil (se figur 5 och tabell 5) Grooves having a sine wave profile (see figure 5 and table 5) Figur 5 Spår av typ Cl Figure 5 Type Cl grooves Tabell 5 Nominella värden gällande R a för spår av typ Cl För toleranser, se tabell 6. Table 5 Nominal values of R a for type Cl For tolerances, see table 6.

10 Typer, kalibrering och användning av normaler Utgåva 1 Sida 10 Tabell 6 Toleranser för spår av typerna C1 till C4 ANM Sinusformen ger en idealisk referensyta för kalibrering av ett frekvensberoende instrument eftersom den perfekta sinusformen utan övertoner inte förändras genom filter utan direkt överensstämmer med den överföringskarakteristik som definieras i ISO NOTE The sine wave provides an ideal reference for calibrating a frequency-dependent instrument because the perfect sine wave, having no harmonics, is not changed in shape by a wave filter and accords directly with the transmission characteristics defined in ISO Typ C2: Spår med triangular Iikbent profil (se figur 6 och tabell 7) Type C2: Grooves having an isosceles triangular profile (see figure 6 and table 7) Figur 6 Spår av typ C2 Figure 6 Type C2 grooves

11 Typer, kalibrering och användning av normaler Utgåva 1 Sida 11 För toleranser, se tabell 6. For tolerances, see table Typ C3: Simulerade sinusprofiler (se figur 7) Här avses simulerade sinusvågor som har triangulär profil med avrundade eller stympade toppar och dalar. Det totala RMS-värdet av övertonerna får inte överskrida grundtonens RMS-värde med mer än 10 %. För toleranser, se tabell Type C3: Simulated sine wave groovas (see figure 7) These are simulated sine waves, which include triangular profiles with rounded or truncated peaks and valleys, the total r. m.s. harmonic content of which shall not exceed 10 % of the r.m.s. value of the fundamental. For tolerances, see table 6. Figur 7 Spår av typ C3 Figure 7 Type C3 grooves ANM Sådana normaler har ofta levererats av instrumenttillverkare för kalibrering av deras egna instrument, utan att åtaganden görs för deras användbarhet för övrig kalibrering. NOTE Specimens of this kind have often been provided by instrument manufacturers for calibrating their own instruments, but without commitment regarding the further use of the specimens.