ISO 25178 - ISO 25178 - Wikipedia

ISO 25178: Geometrické specifikace produktu (GPS) - Povrchová struktura: plošná je Mezinárodní organizace pro normalizaci soubor mezinárodních standardů vztahujících se k analýze 3D oblasti povrchová struktura.

Struktura normy

Dokumenty tvořící normu:

  • Část 1: Indikace povrchové textury
  • Část 2: Termíny, definice a parametry povrchové textury
  • Část 3: Specifikační operátoři
  • Část 6: Klasifikace metod měření povrchové textury
  • Část 70: Hmotná opatření
  • Část 71: Softwarové měřící standardy
  • Část 72: Formát souboru XML x3p
  • Část 600: Metrologické charakteristiky pro metody měření plošné topografie
  • Část 601: Jmenovité vlastnosti kontaktních (stylusových) nástrojů
  • Část 602: Jmenovité vlastnosti bezkontaktních přístrojů (konfokální chromatická sonda)
  • Část 603: Jmenovité vlastnosti bezkontaktních nástrojů (interferometrická mikroskopie s fázovým posunem)
  • Část 604: Jmenovité vlastnosti bezkontaktního (koherentní skenovací interferometrie ) nástroje
  • Část 605: Jmenovité vlastnosti bezkontaktních nástrojů (sonda s bodovým autofokusem)
  • Část 606: Jmenovité vlastnosti bezkontaktního (variace zaostření ) nástroje
  • Část 607: Jmenovité vlastnosti bezkontaktní (konfokální mikroskopie ) nástroje
  • Část 700: Kalibrace přístrojů pro měření povrchové textury [NWIP]
  • Část 701: Kalibrační a měřící standardy pro kontaktní (stylusové) přístroje

V budoucnu mohou být navrženy další dokumenty, ale struktura je nyní téměř definována. Část 600 nahradí společnou část nalezenou ve všech ostatních částech. Po revizi budou části 60x zmenšeny tak, aby obsahovaly pouze popisy specifické pro technologii přístroje.

Nové vlastnosti

Jedná se o první mezinárodní standard zohledňující specifikaci a měření 3D povrchové textury. Norma zejména definuje parametry 3D povrchové textury a související operátory specifikace. Rovněž popisuje použitelné měřicí technologie, kalibrace metody spolu s požadovanými standardy fyzické kalibrace a kalibračním softwarem.

Hlavní novou funkcí začleněnou do standardu je pokrytí bezkontaktních metod měření, které již průmysl běžně používá, ale dosud chybí standard na podporu auditů kvality v rámci ISO 9000. Poprvé standard přináší 3D povrch metrologie metody do oficiální domény, po 2D profilometrický metody, které jsou předmětem norem již více než 30 let. Totéž platí pro měřicí technologie, které se neomezují pouze na kontaktní měření (s diamantovým hrotem stylus ), ale může být také optický, jako je chromatická konfokální měřidla a interferometrické mikroskopy.

Nové definice

Norma ISO 25178 je podle TC213 považována za především poskytující předefinování základů povrchové textury na základě principu, že příroda je ve své podstatě 3D. Předpokládá se, že budoucí práce rozšíří tyto nové koncepty do oblasti 2D profilometrické analýzy povrchové textury, což vyžaduje celkovou revizi všech současných standardů povrchové textury (ISO 4287, ISO 4288, ISO 1302, ISO 11562, ISO 12085, ISO 13565, atd.)

Je zaveden nový slovník:

  • S filtr: filtr eliminující nejmenší prvky měřítka z povrchu (nebo nejkratší vlnové délky pro lineární filtr)
  • L filtr: filtr vylučující prvky největšího měřítka z povrchu (nebo nejdelší vlnové délky pro lineární filtr)
  • F operátor: operátor potlačující nominální tvar.
  • Primární povrch: povrch získaný po filtraci S.
  • Povrch S-F: povrch získaný po aplikaci operátoru F na primární povrch.
  • Povrch S-L: povrch získaný po aplikaci filtru L na povrch S-F.
  • Hnízdící index: index odpovídající mezní vlnové délce lineárního filtru nebo měřítku strukturního prvku morfologického filtru. Do 25178 byly použity taxonomie specifické pro dané odvětví, např drsnost vs. vlnitost jsou nahrazeny obecnějším pojmem „zmenšený povrch“ a „cut-off“ výrazem „nesting index“.

Nové dostupné filtry jsou popsány v řadě technických specifikací obsažených v ISO 16610. Mezi tyto filtry patří: Gaussův filtr, spline filtr, robustní filtry, morfologické filtry, vlnkové filtry, kaskádové filtry atd.

Parametry

Obecné informace

Parametry 3D povrchové textury povrchu se zapisují velkým písmenem S (nebo V) následovaným příponou jednoho nebo dvou malých písmen. Počítají se na celou plochu a už ne průměrováním odhadů vypočtených na řadě základních délek, jako je tomu u 2D parametrů. Na rozdíl od konvencí 2D pojmenování název 3D parametru neodráží kontext filtrování. Například, Sa vždy se objeví bez ohledu na povrch, zatímco ve 2D ano Pa, Ra nebo Wa podle toho, zda je profil primární, profil drsnosti nebo vlnitosti.

Parametry výšky

Tyto parametry zahrnují pouze statistické rozložení hodnot výšky podél osy z.

ParametrPopis
ČtKořenová střední čtvercová výška povrchu
SskŠikmý rozložení výšky
SKUKurtosis výškového rozdělení
SpMaximální výška vrcholů
SvMaximální výška údolí
SzMaximální výška povrchu
SaAritmetická střední výška povrchu

Prostorové parametry

Tyto parametry zahrnují prostorovou periodicitu dat, konkrétně jejich směr.

ParametrPopis
SalNejrychlejší rychlost autokorelace rozpadu
StrPoměr stran textury povrchu
StdSměr textury povrchu

Hybridní parametry

Tyto parametry se vztahují k prostorovému tvaru dat.

ParametrPopis
SdqKořenový střední čtvercový gradient povrchu
SdrPoměr rozvinuté oblasti

Funkce a související parametry

Tyto parametry se počítají z křivky materiálového poměru (Abbott-Firestoneova křivka ).

ParametrPopis
SmrPoměr ložiskové plochy
SdcPoměr výšky nosné plochy
SxpŠpičková extrémní výška
VmObjem materiálu v dané výšce
VvPrázdný objem v dané výšce
VmpHmotný objem píků
VmcMateriál objem jádra
VVCPrázdný objem jádra
VvvPrázdný objem údolí

Parametry související se segmentací

Tyto parametry funkce jsou odvozeny od a segmentace povrchu do motivy (údolí a kopce). Segmentace se provádí pomocí a metoda povodí.

ParametrPopis
SpdHustota vrcholů
SpcAritmetické střední zakřivení píku
S10z10bodová výška
S5p5bodová výška píku
S5v5bodová výška údolí
SdaUzavřená oblast oblasti
ShaOblast uzavřených kopců
SdvObjem uzavřených údolí
ShvObjem uzavřených kopců

Software

Konsorcium několika společností začalo v roce 2008 pracovat na bezplatné implementaci parametrů 3D povrchové textury. Konsorcium s názvem OpenGPS[1] později zaměřil své úsilí na formát souboru XML (X3P), který byl publikován podle normy ISO ISO 25178-72. Několik komerčních balíčků poskytuje část nebo všechny parametry definované v ISO 25178, jako například MountainsMap z Digital Surf, SPIP z Image Metrology[2] stejně jako open source Gwyddion.

Nástroje

Část 6 standardu rozděluje použitelné technologie pro 3D měření povrchové textury do tří rodin:

  1. Topografické nástroje: kontaktní a bezkontaktní 3D profilometry, interferometrické a konfokální mikroskopy, projektory strukturovaného světla, stereoskopické mikroskopy atd.
  2. Profilometrické přístroje: kontaktní a bezkontaktní 2D profilometry, lineární triangulační lasery atd.
  3. Nástroje fungující integrace: pneumatický měření, kapacitní tím, že optická difúze, atd.

a definuje každou z těchto technologií.

Standard dále podrobně zkoumá řadu těchto technologií a každému z nich věnuje dva dokumenty:

  • Část 6xx: Jmenovité vlastnosti přístroje
  • Část 7xx: kalibrace přístroje

Kontaktujte profilometr

Části 601 a 701 popisují kontaktní profilometr pomocí diamantového bodu k měření povrchu pomocí zařízení pro boční skenování.

Chromatický konfokální měřidlo

Část 602 popisuje tento typ bezkontaktního profilometru zahrnujícího jednobodový chromatický konfokální snímač bílého světla. Princip činnosti je založen na chromatické disperzi zdroje bílého světla podél optické osy pomocí konfokálního zařízení a detekci vlnové délky, která je zaměřena na povrch pomocí spektrometr.

Koherenční skenovací interferometrie

Hlavní článek: Koherenční skenovací interferometrie

Část 604 popisuje třídu metod měření optického povrchu, kde lokalizace interferenčních proužků během skenování délky optické dráhy poskytuje prostředek k určení povrchových charakteristik, jako je topografie, struktura transparentního filmu a optické vlastnosti. Tato technika zahrnuje nástroje, které používají spektrálně širokopásmové viditelné zdroje (bílé světlo) k dosažení lokalizace interferenčních okrajů). CSI používá buď lokalizaci okrajů samostatně, nebo v kombinaci s fází interferenčních okrajů.

Varianta ostření

Hlavní článek: Varianta ostření

Část 606 popisuje tento typ bezkontaktní plošné metody. Princip fungování je založen na optice mikroskopu s omezenou hloubkou ostrosti a CCD kameře. Skenováním ve svislém směru se shromáždí několik obrazů s různým zaostřením. Tato data se poté použijí k výpočtu souboru povrchových dat pro měření drsnosti.

Viz také

Reference