Prečo existujú pojmy tolerancie a vhodnosti?
Všetky vyrábané produkty, bez ohľadu na to, aké presné je vybavenie, a bez ohľadu na to, ako veľmi sa snažíme, veľkosť a tvar nemôžu plne spĺňať teoretické numerické požiadavky. Toto je priepasť medzi ideálom a realitou!
Ako teda splniť požiadavky na zameniteľnosť dielov? To znamená, že ktorýkoľvek zo série dielov alebo komponentov rovnakej špecifikácie môže spĺňať špecifikované výkonnostné požiadavky bez akéhokoľvek výberu alebo dodatočných úprav. To si vyžaduje, aby rozmery výrobných dielov boli v rámci prípustného rozsahu tolerancie.
01
Pojmy súvisiace s toleranciou
Pri spracovaní dielov vplyvom presnosti obrábacieho stroja, opotrebovania nástroja, chýb merania a pod., nie je možné spracovať rozmery dielov absolútne presne. Aby sa zabezpečila zameniteľnosť, chyba obrábania rozmerov dielu musí byť obmedzená na určitý rozsah a musí byť špecifikovaná veľkosť rozmerovej odchýlky.
obrázok
1) Základná veľkosť
Rozmery sa určujú pri návrhu na základe pevnostných a konštrukčných požiadaviek dielu.
2) Skutočná veľkosť
Rozmery získané meraním.
3) Extrémna veľkosť
Dva limity pre prípustnú odchýlku veľkosti. Určuje sa na základe základnej veľkosti. Väčšia z dvoch limitných hodnôt sa nazýva maximálna limitná veľkosť; menšia sa nazýva minimálna limitná veľkosť.
4) Rozmerová odchýlka (označovaná ako odchýlka)
Algebraický rozdiel získaný odčítaním určitej veľkosti od základnej veľkosti. Rozmerové odchýlky zahŕňajú:
Horná odchýlka=maximálna limitná veľkosť - základná veľkosť
Dolná odchýlka=minimálna limitná veľkosť – základná veľkosť
Horná a dolná odchýlka sa súhrnne nazývajú medzné odchýlky a horná a dolná odchýlka môže byť kladná, záporná alebo nulová.
Národné normy stanovujú, že kód hornej odchýlky otvoru je ES, kód dolnej odchýlky otvoru je EI; horný kód odchýlky hriadeľa je es a dolný kód odchýlky hriadeľa je ei.
obrázok
▲ Diagram tolerančnej zóny
5) Rozmerová tolerancia (označovaná ako tolerancia)
Povolené odchýlky v rozmeroch.
Tolerancia rozmerov=maximálna limitná veľkosť - minimálna limitná veľkosť
=horná odchýlka – dolná odchýlka
Pretože maximálna limitná veľkosť je vždy väčšia ako minimálna limitná veľkosť, to znamená, že horná odchýlka je vždy väčšia ako dolná odchýlka, rozmerová tolerancia musí byť kladná.
6) Nulová čiara, PR zóna a diagram tolerančnej zóny
Nulová čiara je referenčná čiara používaná na určenie odchýlky v diagrame tolerančnej zóny, to znamená čiara nulovej odchýlky. Zvyčajne nulová čiara predstavuje základnú veľkosť. Označte "0", "+" a "-" na ľavom konci nulového riadku. Odchýlka nad nulovou čiarou je kladná; odchýlka pod nulovou čiarou je záporná. Tolerančná zóna je oblasť ohraničená dvoma priamkami, ktoré predstavujú hornú a dolnú odchýlku. Šírka a poloha tolerančnej zóny sú dva prvky, ktoré tvoria tolerančnú zónu.
7) Štandardná tolerancia a štandardný stupeň tolerancie
Štandardná tolerancia je akákoľvek tolerancia uvedená v národných normách na určenie veľkosti tolerančnej zóny. Štandardné úrovne tolerancie sú úrovne, ktoré určujú presnosť rozmerov. Štandardné tolerancie sú rozdelené do 20 úrovní, a to IT01, IT0, IT1~IT18, ktoré predstavujú štandardné tolerancie. Arabské číslice predstavujú štandardné úrovne tolerancie. Medzi nimi je najvyššia úroveň IT01, úrovne v poradí klesajú a úroveň IT18 je najnižšia. Pre určitú základnú veľkosť platí, že čím vyššia je úroveň štandardnej tolerancie, tým menšia je hodnota štandardnej tolerancie a tým vyššia je presnosť veľkosti.
8) Základná odchýlka
Používa sa na určenie hornej alebo dolnej odchýlky tolerančnej zóny vzhľadom na polohu nulovej čiary. Všeobecne sa vzťahuje na odchýlku blízko nulovej čiary. Keď je tolerančná zóna nad nulovou čiarou, základná odchýlka je dolná odchýlka. Keď je tolerančné pásmo pod nulovou čiarou, základná odchýlka je horná odchýlka.
Podľa skutočných potrieb národná norma stanovuje 28 rôznych základných odchýlok pre otvory a hriadele, ako je znázornené na obrázku nižšie. Základné hodnoty odchýlok otvorov a hriadeľov nájdete v príslušných tabuľkách.
obrázok
▲ Základný rad odchýlok
Ako je možné vidieť na obrázku vyššie:
1) Základný kód odchýlky je znázornený latinkou, veľké písmená predstavujú kód základnej odchýlky a malé písmená predstavujú základný kód odchýlky osi. Pretože základná odchýlka na obrázku predstavuje iba veľkosť tolerančnej zóny, jeden koniec tolerančnej zóny je nakreslený ako otvor.
2) Táto odchýlka je od A do H ako spodná odchýlka, od J po ZC ako horná odchýlka a horná a dolná odchýlka JS sú +IT/2 a -IT/2.
3) Základná odchýlka osi od a do h je horná odchýlka, j až zc je dolná odchýlka a horná a dolná odchýlka js sú +IT/2T a -IT/2. Ďalšiu odchýlku otvoru a hriadeľa je možné vypočítať zo základnej odchýlky a štandardnej tolerancie.
02
Terminológia súvisiaca s koordináciou
Pri montáži stroja sa vzťah medzi tolerančnými zónami otvorov a hriadeľov, ktoré majú rovnakú základnú veľkosť a sú navzájom kombinované, nazýva lícovanie. Pretože skutočné rozmery otvoru a hriadeľa sú odlišné, po montáži sa môžu vyskytnúť "medzery" alebo "interferencie". Pri lícovaní medzi otvorom a hriadeľom je algebraický rozdiel získaný odčítaním veľkosti hriadeľa od veľkosti otvoru medzerou, ak je kladná, a interferenciou, ak je zápornou hodnotou.
(1) Typy koordinácie
Fitingy sú rozdelené do troch kategórií podľa rozdielu v medzerách alebo interferenciách:
obrázok
1) Uloženie vôle
Tolerančná zóna otvoru je nad zónou PR hriadeľa. Akýkoľvek pár otvorov, ktoré sa zhodujú s hriadeľom, sa stanú lícovanými s medzerou (vrátane minimálnej medzery nula), ako je znázornené na obrázku A vyššie.
2) Interferencia fit
Tolerančná zóna otvoru je pod tolerančnou zónou hriadeľa. Akýkoľvek pár otvorov, ktoré sa zhodujú s hriadeľom, je lícovaný s presahom (vrátane minimálnej nulovej vôle), ako je znázornené na obrázku b vyššie.
3) Nadmerná spolupráca
Tolerančné zóny otvorov sa prekrývajú s tolerančnými zónami hriadeľa. Ak sa ktorýkoľvek pár otvorov zhoduje s hriadeľom, môže tam byť medzera alebo presah, ako je znázornené na obrázku c vyššie.
(2) Systém koordinovaných referenčných hodnôt
Vnútroštátne normy stanovujú dva referenčné systémy, ako je znázornené na obrázku nižšie.
obrázok
▲Dva referenčné systémy
1) Základný systém otvorov
Tolerančná zóna otvoru s určitou základnou odchýlkou a tolerančná zóna hriadeľa so základnou odchýlkou tvoria párovací systém, ako je znázornené na obrázku a. To znamená, že pri uložení s rovnakými základnými rozmermi je poloha tolerančnej zóny otvoru pevná a zmenou polohy tolerančnej zóny hriadeľa sa získajú rôzne lícovania. Otvor vytvorený zo základného otvoru sa nazýva pomocný otvor. Národná norma stanovuje, že spodná odchýlka referenčného otvoru je nula a "H" je kód základnej odchýlky referenčného otvoru.
2) Základný hriadeľový systém
Tolerančná zóna hriadeľa s určitou základnou odchýlkou a tolerančná zóna otvoru s rôznymi základnými odchýlkami tvoria systém rôznych lícovaní, ako je znázornené na obrázku b. To znamená, že pri uložení s rovnakými základnými rozmermi je poloha tolerančnej zóny hriadeľa pevná a zmenou polohy tolerančnej zóny otvoru sa získajú rôzne uloženia. Otvor vyvŕtaný v základnom hriadeli sa nazýva základná objímka. Národná norma stanovuje, že horná odchýlka základného hriadeľa je nulová a „h“ je kód základnej odchýlky základného hriadeľa.
Je to vidieť z tabuľky základných odchýlok:
V základnom systéme otvorov sa referenčný otvor H zhoduje s hriadeľom, na uloženie s vôľou sa používa a~h (celkovo 11 typov); j~n (celkovo 5 druhov) sa používajú najmä na prezutie; (n, p, r môžu byť prelisované) alebo s presahom); p~zc (celkovo 12 typov) sa používajú hlavne na uloženie s presahom.
V základnom systéme hriadeľa sa základná os h zhoduje s otvorom. A~H (celkovo 11 typov) sa používajú na uloženie s vôľou; J~N (celkovo 5 typov) sa používajú hlavne na prezutie; (N, P a R môžu byť prelisované alebo s presahom); P~ZC (celkovo 12 typov) sa používajú hlavne na uloženie s presahom.
03
Tolerancia tvaru
Tolerancia tvaru sa týka celkového množstva povolených variácií tvaru jedného skutočného prvku. Tolerancia tvaru je vyjadrená v zónach tolerancie tvaru. Zóna tolerancie tvaru zahŕňa štyri prvky: tvar, smer, polohu a veľkosť tolerančnej zóny. Položky tolerancie tvaru zahŕňajú 6 položiek: priamosť, rovinnosť, guľatosť, valcovitosť, profil čiary, profil povrchu atď.
1) Rovnosť
Priamosť sa vzťahuje na podmienku, že skutočný tvar prvkov priamej línie na dielci zachováva ideálnu priamku. To je to, čo sa bežne označuje ako priamosť. Tolerancia priamosti je maximálna povolená odchýlka skutočnej priamky od ideálnej priamky. To znamená, že to, čo je uvedené na výkrese, sa používa na obmedzenie prípustného rozsahu variácií skutočnej chyby spracovania riadkov.
obrázok
▲Príklad vzoru 1: V danej rovine musí byť tolerančná zóna v oblasti medzi dvoma rovnobežnými priamkami so vzdialenosťou 0,1 mm.
obrázok
▲Príklad vzoru 2: Pridajte značku φ pred hodnotu tolerancie a tolerančná zóna sa musí nachádzať v oblasti valcového povrchu s priemerom 0,08 mm.
2) Rovinnosť
Rovinnosť označuje skutočný tvar rovinných prvkov dielca a podmienku zachovania ideálnej roviny. To je to, čo sa bežne označuje ako plochosť. Tolerancia rovinnosti je maximálna povolená odchýlka skutočného povrchu od rovného povrchu. To znamená, že je to uvedené na výkrese, aby sa obmedzil povolený rozsah variácií skutočnej chyby spracovania povrchu.
obrázok
▲Príklad vzoru: Tolerančná zóna je oblasť medzi dvoma rovnobežnými rovinami 0 od seba 0,08 mm.
3) Kruhovitosť
Kruhovitosť sa vzťahuje na skutočný tvar prvkov kruhu na časti, ktorá je rovnako vzdialená od jeho stredu. To sa bežne označuje ako stupeň zaoblenia. Tolerancia kruhovitosti je maximálna prípustná odchýlka skutočnej kružnice od ideálnej kružnice na rovnakom priereze. To znamená, že je to uvedené na výkrese, aby sa obmedzil povolený rozsah variácií skutočnej chyby spracovania kruhu.
obrázok
▲Príklad vzoru: Tolerančná zóna musí byť na rovnakej normálnej časti a rozdiel polomerov je oblasť medzi dvoma sústrednými kružnicami s hodnotou tolerancie 0,03 mm.
4) Valcovitosť
Valcovosť znamená, že všetky body na obryse valcového povrchu dielu sú rovnako vzdialené od jeho osi. Tolerancia valcovitosti je maximálna prípustná odchýlka od skutočnej valcovej plochy po ideálnu valcovú plochu. To znamená, že to, čo je uvedené na výkrese, sa používa na obmedzenie prípustného rozsahu variácií skutočnej chyby obrábania valcového povrchu.
obrázok
▲Príklad vzoru: Tolerančná zóna je oblasť medzi dvoma koaxiálnymi valcovými plochami s rozdielom polomerov 0,1 mm.
5) Linkový profil
Čiarový profil označuje stav, že akákoľvek krivka akéhokoľvek tvaru si zachováva svoj ideálny tvar v danej rovine dielu. Tolerancia profilu čiary sa vzťahuje na prípustnú odchýlku skutočného obrysu nekruhovej krivky. To znamená, že to, čo je uvedené na výkrese, sa používa na obmedzenie prípustného rozsahu variácií skutočnej chyby spracovania krivky.
obrázok
▲Príklad vzoru: Tolerančná zóna je oblasť medzi dvoma obalovými čiarami, ktoré obklopujú sériu kruhov s priemerom 0,04 mm. Stredy kružníc ležia na čiarach s teoreticky správnymi geometrickými tvarmi.
6) Obrys povrchu
Obrys povrchu sa vzťahuje na stav, v ktorom si ľubovoľne tvarovaný povrch na časti zachováva svoj ideálny tvar. Tolerancia obrysu povrchu sa vzťahuje na skutočnú obrysovú čiaru nekruhového povrchu a prípustnú odchýlku od ideálneho obrysového povrchu. To znamená, že to, čo je uvedené na výkrese, sa používa na obmedzenie rozsahu variácií skutočnej chyby spracovania povrchu.
obrázok
▲Príklad vzoru: Tolerančná zóna je medzi dvoma obalovými čiarami, ktoré obklopujú sériu guľôčok s priemerom 0,02 mm. Stredy guľôčok by sa teoreticky mali nachádzať na povrchu teoreticky správneho geometrického tvaru.
04
Tolerancia polohy
Tolerancia polohy sa týka celkovej povolenej odchýlky od nuly v polohe súvisiaceho skutočného prvku.
(1) Tolerancia orientácie
Tolerancia orientácie sa vzťahuje na celkovú mieru zmeny povolenej v smere nuly príslušnými skutočnými prvkami. Tento typ tolerancie zahŕňa tri položky: rovnobežnosť, kolmosť a sklon.
1) Paralelnosť
Rovnobežnosť, bežne známa ako stupeň rovnobežnosti, naznačuje, že skutočné prvky merané na diele zostávajú v rovnakej vzdialenosti od nuly. Tolerancia rovnobežnosti je maximálna povolená odchýlka medzi skutočným smerom meraného prvku a ideálnym smerom rovnobežným s nulovým bodom.
obrázok
▲Príklad výkresu: Ak sa pred hodnotu tolerancie pridá značka φ, tolerančná zóna sa nachádza vo valcovej ploche s referenčným rovnobežným priemerom φ0,03 mm.
2) Vertikálnosť
Kolmosť, bežne známa ako stupeň ortogonality medzi dvoma prvkami, naznačuje, že meraný prvok na diele zachováva správny uhol 90 stupňov vzhľadom na základný prvok. Tolerancia zvislosti je maximálna povolená odchýlka medzi skutočným smerom meraného prvku a ideálnym smerom, ktorý je kolmý na základ.
obrázok
▲Obrázok: Ak sa pred tolerančnú zónu pridá značka φ, tolerančná zóna je kolmá na valcovú plochu s priemerom základne 0,1 mm.
obrázok
▲Legenda: Tolerančná zóna musí byť umiestnená medzi dvoma rovnobežnými rovinami, ktoré sú od seba vzdialené 0,08 mm a sú kolmé na referenčnú čiaru.
3) Sklon
Sklon sa vzťahuje na správny stav udržiavania akéhokoľvek daného uhla medzi relatívnymi smermi dvoch prvkov na diele. Tolerancia sklonu je maximálna povolená odchýlka medzi skutočnou orientáciou meraného prvku a jeho ideálnou orientáciou v akomkoľvek danom uhle k základni.
obrázok
▲Obrázok: Tolerančná zóna meranej osi je oblasť medzi dvoma rovnobežnými rovinami s hodnotou tolerancie 0,08 mm a teoretickým uhlom 60 stupňov s referenčnou rovinou A.
obrázok
▲Obrázok: Pred hodnotu tolerancie pridajte značku φ, potom sa tolerančná zóna musí nachádzať vo valcovej ploche s priemerom 0,1 mm. Tolerančná zóna by mala byť rovnobežná s rovinou B kolmou na nulu A a v teoreticky správnom uhle 60 stupňov k nule A.
(2) Tolerancia polohovania
Tolerancia polohovania je celková povolená odchýlka v polohe súvisiaceho skutočného prvku vzhľadom na základ. Tento typ tolerancie zahŕňa tri položky: polohu, koaxiálnosť a symetriu.
1) Miesto
Poloha sa vzťahuje na presný stav bodov, čiar, plôch a iných prvkov na diele vzhľadom na ich ideálnu polohu. Tolerancia polohy je maximálna prípustná odchýlka skutočnej polohy meraného prvku vzhľadom na jeho ideálnu polohu.
obrázok
▲Obrázok: Keď sa pred tolerančnú zónu pridá značka Sφ, tolerančná zóna je oblasť vo vnútri gule s priemerom 0,3 mm. Poloha stredu tolerančnej zóny guľôčky je teoreticky správna veľkosť vzhľadom na vzťažné body A, B a C.
2) Koaxiálnosť
Koaxiálnosť, bežne známa ako koaxiálnosť, znamená, že meraná os dielu zostáva na rovnakej priamke vzhľadom na referenčnú os. Tolerancia súososti je prípustná odchýlka skutočnej meranej osi vzhľadom na referenčnú os.
obrázok
▲Legenda tolerancie súososti: Keď je označená hodnota tolerancie, tolerančná zóna je oblasť medzi valcami s priemerom 0,08 mm. Os kruhovej tolerančnej zóny sa zhoduje s nulovým bodom.
3) Symetria
Symetria sa vzťahuje na stav, keď dva symetrické stredové prvky na diele zostávajú v rovnakej stredovej rovine. Tolerancia symetrie je povolená odchýlka stredovej roviny symetrie (alebo stredovej čiary, osi) skutočného prvku od ideálnej roviny symetrie.
obrázok
▲ Legenda: Tolerančná zóna je oblasť medzi dvoma rovnobežnými rovinami alebo priamkami so vzdialenosťou 0,08 mm a symetrickým usporiadaním vzhľadom na stredovú rovinu alebo stredovú čiaru.
(3) Tolerancia hádzania
Tolerancia hádzania je položka tolerancie daná na základe špecifickej metódy detekcie. Toleranciu hádzania možno rozdeliť na kruhové hádzanie a celkové hádzanie.
1) Kruhový skok
Kruhové hádzanie znamená, že rotačný povrch dielu si zachováva pevnú polohu vzhľadom na základnú os v rámci obmedzenej meracej roviny. Tolerancia kruhového hádzania je maximálna povolená odchýlka v obmedzenom rozsahu merania, keď sa skutočný meraný prvok otáča okolo referenčnej osi počas celej otáčky bez axiálneho pohybu.
obrázok
▲ Legenda 1: Tolerančná zóna je oblasť medzi dvoma sústrednými kruhmi, ktoré sú kolmé na akúkoľvek rovinu merania, majú rozdiel polomerov 0,1 mm a stred kruhu je na rovnakej referenčnej osi.
obrázok
▲ Legenda 2: Tolerančná zóna je oblasť medzi dvoma kruhmi so vzdialenosťou 0,1 mm na povrchu meracieho valca v akejkoľvek polohe polomeru koaxiálneho s nulovým bodom.
2) Plný rytmus
Celkové hádzanie sa vzťahuje na hádzanie pozdĺž celého meraného povrchu, keď sa súčiastka nepretržite otáča okolo referenčnej osi. Celková tolerancia hádzania je maximálne povolené hádzanie, keď sa skutočný meraný prvok nepretržite otáča okolo základnej osi, zatiaľ čo sa indikátor pohybuje vzhľadom na svoj ideálny obrys.
obrázok
▲Obrázok 1: Tolerančná zóna je oblasť medzi dvoma valcovými plochami s rozdielom polomerov 0,1 mm a koaxiálna s nulovým bodom.
obrázok
▲ Legenda 2: Tolerančná zóna je oblasť medzi dvoma rovnobežnými rovinami s rozdielom polomerov 0,1 mm a kolmá na základ.
No, je to tabuľka nižšie, zbierajte ju teraz~
