W poprzednich wpisach nt. wymagania maksimum materiału, wspomniane zostały dwa ważne terminy: „interpretacja powierzchniowa” oraz interpretacja osiowa”. Wyjaśnione zostało co te terminy dokładnie oznaczają. Tutaj przypomnienie wraz z odnośnikami:

Odnosząc zastosowanie tej reguły głównie do montażu elementów (czy też do elementów przeznaczonych do montażu) interpretacja osiowa jest nie tyle ważna co interpretacja powierzchniowa. To właśnie interpretacja powierzchniowa jest nadrzędna w przypadku wymagania maksimum materiału. To właśnie wg tej interpretacji powinna odbywać się kwalifikacja detali pod względem zgodny/niezgodny. Ujmując rzecz w wielkim skrócie chodzi o to, że nie tyle interesuje nas pozycja osi (wyznaczonej odpowiednim algorytmem) elementu (interpretacja osiowa),  co „pozycja powierzchni” (a dokładniej – stan wirtualny maksimum materiału). Detale nie montują się na osiach, detale montują się na rzeczywistych powierzchniach.  Interpretacja osiowa natomiast jest pewnym uproszczeniem wymagania maksimum materiału zdefiniowanym głównie po to, aby możliwe było łatwe odniesienie wymagań maksimum materiału na polu współrzędnościowej techniki pomiarowej.

Wymaganie maksimum materiału 1

Wymaganie maksimum materiału 2

Tak więc, pomimo, że gdy wywołujemy za pomocą ramki tolerancji wymaganie pozycji, gdzie nominalnie powinniśmy odnosić to wymaganie do pozycji osi, to jednak przy zastosowaniu wymagania maksimum materiału wymaganie pozycji odnosi się do „pozycji” rzeczywistej powierzchni elementu. Tutaj konieczne jest sprawdzenie, czy żaden punkt powierzchni rzeczywistej nie przekroczył granicy wirtualnej maksimum materiału, której pozycja nominalna zdefiniowana jest w układzie bazowym zgodnym z ramką tolerancji. Nie do końca interesuje nas pozycja osi (tutaj akurat pokazana jako wymaganie współosiowości), interesuje nas efekt łączny pozycji i rozmiaru elementu:

Jak zatem  przeprowadzić ocenę jakościową wyprodukowanego detalu tak, aby ocenić pokazane wymaganie, zgodnie z powyższymi stwierdzeniami? Otóż z pomocą przychodzi nam idea tzw. sprawdzianów funkcjonalnych, które są bardzo efektywne w kontroli charakterystyk, gdzie zastosowano wymaganie maksimum materiału. Dla niektórych zapisów rysunkowych, wykonanie sprawdzianu jest niezwykle proste.

Oczywiście w miarę zwiększania się stopnia trudności zapisów, odniesień do elementów bazowych i ogólnie w momencie „trudnych” geometrii, sprawdziany niekoniecznie będą „proste” i łatwe w konstrukcji i użyciu.

Teraz konkrety: dla pokazanego przypadku, sprawdzian fizycznie będzie bardzo prosty w konstrukcji: będzie to po prostu dwustopniowa tulejka, o stałych wymiarach dwóch (współosiowych) średnic: Ø40 oraz Ø76,2:

Dlaczego tak? Ponieważ na dolnym schemacie pokazana jest teoretyczna granica montowalności wałka (dla średnicy opisanej wymaganiem współosiowości). Ta granica opisana jest jako wymiar MMVS i co ważne – wycentrowana jest na osi bazowej. Oś średnicy Ø40 stanowi element odniesienia – bazę. Oś średnicy Ø76 wykonanej na maksimum materiału ( a więc na wymiar dokładnie Ø76) co najwyżej może być  przesunięta 0,1mm względem osi bazowej aby możliwy był montaż wałka.

Czyli poza tą granicą nie może znajdować się już żaden punkt powierzchni rzeczywistej „dużej średnicy” ponieważ po prostu, wałek by się nie zmontował.  Rozmiar tej teoretycznej granicy montowalności to Ø76,20 – widzimy więc, że jest to suma wymiaru średnicy w stanie maksimum materiału i maksymalnego błędu współosiowości, zdefiniowanego w ramce tolerancji.  Tutaj dokładnie widać to co już zostało wspomniane, że tak naprawdę interesuje nas efekt łączny wymiaru i współosiowości (a nie to czy oś znajduje się w polu tolerancji).

Na tym przykładzie widać więc, że nie tyle ważna jest pozycja osi, co dokładnie warunek nieprzekroczenia wymiaru wirtualnego maksimum materiału (granicy „montowalności”). To jest dokładnie sensem interpretacji powierzchniowej. To dokładnie będzie weryfikować sprawdzian, który zostanie wykonany na pokazany wymiar. Oczywiście średnica bazowa sprawdzianu musi zostać wykonana na wymiar Ø40 tak, aby również możliwe było zainstalowanie średnicy bazowej detalu w sprawdzianie. W tym wypadku dzieje się tak dlatego, iż przy elemencie bazowym w ramce tolerancji widnieje również modyfikator M. Ten modyfikator również pozwala na „zwiększenie” błędu współosiowości detalu. Im mniejsza wykonana zostanie rzeczywista średnica bazowa, tym większy możliwy jest całkowity błąd współosiowości średnic. W tym wypadku odchyłka współosiowości może wynieść nawet Ø0,60mm pod warunkiem wykonania obu średnic na minimum materiału. Taki detal bez problemu przejdzie weryfikację sprawdzianem. Tak dokładnie „działa” interpretacja powierzchniowa.

Co ważne – weryfikacja rozmiarów obu średnic jest niezbędna. Sprawdzenie detalu tylko sprawdzianem „pozycji”, to za mało. Dlaczego? Ponieważ gdyby średnice detalu wykonane zostały poniżej granicy minimum materiału, sprawdzian  pokazałby nadal zgodność co do możliwości montażu.

Idąc tym tokiem myślenia – jak wyglądałby sprawdzian, gdyby w ramce tolerancji nie zastosowano wymagania maksimum materiału? O tym w następnym wpisie.