Mikrometry zewnętrzne. Charakterystyki i wzorcowanie według nowej normy ISO 3611:2023-10

Zorientowałem się ostatnio, że jakimś cudem do tej pory nie przedstawiłem Wam ważnych zmian w normalizacji dotyczącej mikrometrów zewnętrznych. Temat poruszałem przy poprzedniej aktualizacji wymagań na mikrometry zewnętrzne TUTAJ opisując DIN 863-1:2017. Mamy jednak nowe podejście do ich opisu oraz wzorcowania zawarte w ostatnim wydaniu normy ISO 3611 z roku 2023. Zawsze powtarzam, że czas w naszej metrologicznej branży płynie jakoś wolniej i nowe standardy nie zaskakują od razu – potrzeba kilku lat. Dynamika jest jednak w ostatnich latach większa i postępuje tak pożądana przez nas unifikacja. Po bardzo dobrej ISO 13385-1:2019 która wreszcie stała się kompletnym źródłem wymagań dla suwmiarek apetyt się zaostrzył. I tak oto doczekaliśmy się nowego wydania normy ISO 3611 poświęconej mikrometrom zewnętrznym.

ISO 3611 nie jest nowa – podobnie jak nowa nie była ISO 13385. Obie normy funkcjonowały na rynku jako normy opisujące konstrukcję i charakterystyki urządzeń pomiarowych, brakowało w nich jednak ustalonych dopuszczalnych błędów. Te czerpaliśmy ze standardów niemieckich (odpowiednio DIN 863 i DIN 862), co wymagało utrzymywania dwóch dokumentów. Ostatnia aktualizacja ISO 13385 została w stosowną tabelę z błędami „wyposażona” i tym samym DIN 862 przeszedł do historii.

Teraz mamy do czynienia z analogiczną sytuacją w odniesieniu do mikrometrów (zewnętrznych). Ostatnia aktualizacja DIN 863-1 z 2017 zawierała w zasadzie już tylko tabelę z błędami i w 2023 została zastąpiona przez kompletną już ISO 3611:2023-10. O ile jednak w przypadku suwmiarek mówić możemy po prostu o scaleniu dokumentów, tak w omawianym obecnie dokumencie możemy powiedzieć o rewolucji…

Mikrometry zewnętrzne – co nowego?

Zacznijmy od nazwy normy: Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS) — Wyposażenie pomiarowe do wymiarów — Charakterystyki konstrukcyjne i metrologiczne mikrometrów zewnętrznych. Mamy więc po naszemu poprawę i „equipment” to nareszcie wyposażenie pomiarowe a nie jak do tej pory „sprzęt” pomiarowy…

Kwestie budowy i wymiarów mikrometrów odpuszczam, tu wiele się nie zmieniło. Pierwsza widoczna zmiana czeka nas w punkcie 4.5 poświęconym naciskowi. Po pierwsze nie ma już stosowanego w DIN 863-1:2017 zapisu MPL. Przyznam, że przyjmuję bez żalu. Ważniejsze jednak jest zmiana zakresu dopuszczalnych sił – nie jest to już 5-10 a 5-15N.

Punkt 5.5 definiuje błąd wskazania, nazwany tu błędem w pomiarach długości E_MPE. Jest to błąd przy pomiarach pełnymi powierzchniami pomiarowymi (full contact). Jest to niestety niepotrzebna niekonsekwencja wobec DIN 863-1:2017, gdyż tam oznaczenie to dotyczyło błędu przy styku częściowym!

W 5.5.2 opisano metodę wyznaczenia błędu. Zaleca się pomiar w 5 punktach, z których ostatni powinien znaleźć się na co najmniej 90% zakresu mikrometru. Robimy serię powtórzeń, podajemy największą z różnic w każdym z punktów (bez uśredniania).

Punkt 5.6 to wyznaczenie drugiej kluczowej charakterystyki i kolejna ważna zmiana – obecnie mamy V_MPE – zmienność w pomiarach długości. W DIN 863:2017 był on określany jako błąd przy częściowym styku powierzchni pomiarowych, co zastąpiło tradycyjnie wyznaczaną odchyłkę od równoległości powierzchni pomiarowych. W praktyce bowiem pomiar w kilku pozycjach przy częściowym pokryciu powierzchni pomiarowych staje się odzwierciedleniem zaburzonej geometrii właśnie, w tym także odchyłki od płaskości powierzchni pomiarowych. Ta od 2017 tolerowana osobno już nie była, stąd zabawa szkłami interferencyjnymi pozostawała opcją dla tradycjonalistów (nie mówiąc o wyznaczaniu odchyłki od równoległości szkłami PRP). W podpunkcie 5.6.3 norma jasno uznaje obie metody za równoważne.

Test dla swej jakości powinien stosować punkt styku zamiast powierzchni i stąd zalecanym obiektem wzorcowym jest sfera (w normie zalecane do zakresu 25 mm, powyżej: płytka wzorcowa mierzona na fragmencie powierzchni, czyli tak jak robiliśmy to do tej pory). Pomiar odbywa się w 5 pozycjach na dwóch kulach o średnicy różniącej się o ok pół skoku gwintu śruby mikrometru, rozmieszczonych równo co 90 stopni plus środek, najlepiej ok 0,4 mm od krawędzi:

Mikrometry zewnętrzne – klasyfikacja

Najlepsze tradycyjnie na koniec! Oto w normie pojawia się zupełnie nowy system klasyfikacji mikrometrów zewnętrznych na podstawie znalezionych błędów. Mamy łącznie 3 tabele i aż 4 klasy dokładności 0-3!

Najciekawsze jest to, że tolerancje, które funkcjonowały do tej pory. (np +/- 4 um dla zakresu 0-25 mm) to obecnie najniższa, 3 klasa…

Tabele nowych błędów znajdziecie na tej stronie. Spostrzegawcze oko na pewno wychwyci jeszcze jedną różnicę względem dotychczasowej formy – błędy wskazania (E) opatrzone są znakiem +/-. Co w tym dziwnego? Ano to, że w poprzednich wersjach tak nie było, co nie było zbyt intuicyjne, ale tłumaczone brakiem możliwości zastosowania symetrycznych wartości dla punktów skrajnych.

Podsumowanie

Nowa norma na mikrometry zewnętrzne to naturalna ewolucja a nie rewolucja w kontekście unifikacji nazewnictwa i metod. Największą odczuwalną dla użytkowników oraz laboratoriów zmianą jest zupełnie nowa klasyfikacja przy ocenie zgodności. Nam pozostaje czekać na dopasowanie do nowego standardu pozostałych norm dotyczących urządzeń mikrometrycznych.

Jak wzorcować mikrometry zewnętrzne po nowemu?

Na naszym profilu YOUTUBE znajdziecie krótki film przedstawiający metodę wzorcowania mikrometrów według nowych wytycznych. Więcej szczegółów i pełne omówienie normy jak zawsze na moich szkoleniach z wzorcowania. Zapraszam!