Prečo existuje pojem tolerancia a fit? Všetky vyrábané produkty, bez ohľadu na to, aké sofistikované zariadenie sa používa, bez ohľadu na vynaložené úsilie, ich veľkosť a tvar nemôžu byť presne v súlade s teoretickými hodnotami. Toto je priepasť medzi ideálom a realitou!
Ako teda splniť požiadavky na zameniteľnosť dielov? To znamená, že spomedzi série dielov alebo komponentov rovnakej špecifikácie môže ktorýkoľvek z nich spĺňať špecifikované výkonnostné požiadavky bez akéhokoľvek výberu alebo dodatočnej úpravy. To si vyžaduje, aby rozmery vyrábaných dielov boli v rámci prípustného tolerančného rozsahu.
01
Pojmy súvisiace s toleranciou
Pri spracovaní dielov vplyvom presnosti obrábacieho stroja, opotrebovania nástroja, chýb merania a pod. nie je možné spracovať veľkosť dielov absolútne presne. Aby sa zabezpečila zameniteľnosť, chyba spracovania veľkosti dielu musí byť obmedzená v určitom rozsahu a musí byť špecifikovaná veľkosť odchýlky vo veľkosti.
1) Základná veľkosť
Podľa pevnosti a konštrukčných požiadaviek dielu sa veľkosť určí pri návrhu.
2) Skutočná veľkosť
Rozmery získané meraním.
3) Limitná veľkosť
Dve hraničné hodnoty 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) Odchýlka veľkosti (označovaná ako odchýlka)
Algebraický rozdiel dimenzie mínus jej základný rozmer. Rozmerové odchýlky sú:
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.
Národná norma stanovuje, že kódové označenie hornej odchýlky otvoru je ES, kódové označenie dolnej odchýlky otvoru je EI; kódové označenie hornej odchýlky hriadeľa je es a kódové označenie dolnej odchýlky hriadeľa je ei.
▲ Diagram tolerančnej zóny
5) Rozmerová tolerancia (skrátene tolerancia)
Povolené množstvo variácií veľkosti.
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, takže rozmerová tolerancia musí byť kladná hodnota.
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", " plus ", "-" na ľavom konci nulového riadku, odchýlka nad nulovým riadkom je kladná; odchýlka pod nulovou čiarou je záporná. Tolerančná zóna je oblasť definovaná 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
Štandardné tolerancie sú akékoľvek tolerancie uvedené v národných normách na určenie veľkosti tolerančnej zóny. Štandardná tolerančná trieda je trieda, ktorá určuje stupeň rozmerovej presnosti. Štandardné tolerancie sú rozdelené do 20 stupňov, menovite IT01, IT0, IT1~IT18, ktoré predstavujú štandardné tolerancie, a arabské číslice predstavujú štandardné stupne tolerancie, medzi ktorými je stupeň IT01 najvyšší, stupne sa postupne znižujú a Stupeň IT18 je najnižší. 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. Vo všeobecnosti 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 otvor a hriadeľ, ako je znázornené na obrázku nižšie. Základné hodnoty odchýlok otvorov a hriadeľov nájdete v príslušných tabuľkách.
▲ Základný rad odchýlok
Z vyššie uvedeného obrázku je možné vidieť, že:
1) Základný kód odchýlky je znázornený latinkou, veľké písmeno predstavuje kód základnej odchýlky a malé písmeno predstavuje základný kód odchýlky osi. Keďže základná odchýlka sa používa len na označenie veľkosti tolerančnej zóny na obrázku, jeden koniec tolerančnej zóny je nakreslený ako otvor.
2) Odchýlka od A~H je dolná odchýlka, J~ZC je horná odchýlka a horná a dolná odchýlka JS sú plus IT/2 a -IT/2.
3) Základná odchýlka osi je horná odchýlka od a~h, dolná odchýlka od j~zc a horná a dolná odchýlka js sú plus IT/2T a -IT/2. Ďalšiu odchýlku otvorov a hriadeľov je možné vypočítať zo základnej odchýlky a štandardnej tolerancie.
02
Súvisiace pojmy
Pri montáži stroja sa vzťah medzi tolerančnou zónou otvorov a hriadeľov s rovnakou základnou veľkosťou a navzájom kombinovanými nazýva fit. V dôsledku rozdielu v skutočnej veľkosti otvoru a hriadeľa môže po montáži dôjsť k "vôli" alebo "rušeniu". Pri lícovaní medzi otvorom a hriadeľom je algebraický rozdiel získaný odčítaním veľkosti hriadeľa od veľkosti otvoru kladný, keď je kladný, a keď je záporný, ide o interferenciu.
(1) Typy koordinácie
Fitingy sú rozdelené do troch kategórií podľa ich medzery alebo interferencie:
obrázok
1) Uloženie vôle
Tolerančná zóna otvoru je nad zónou pre styk s verejnosťou hriadeľa a každý pár otvorov a hriadeľ sa zhodujú s vôľou (vrátane minimálnej nulovej vôle), ako je znázornené na obrázku a vyššie.
2) Interferencia fit
Tolerančná zóna otvoru je pod tolerančnou zónou hriadeľa a akýkoľvek pár otvorov a hriadeľ sú zladené ako lícovanie s presahom (vrátane minimálnej nulovej vôle), ako je znázornené na obrázku b vyššie.
3) Nadmerné vybavenie
Tolerančná zóna otvoru sa prekrýva s tolerančnou zónou hriadeľa a akýkoľvek pár otvorov a hriadeľ sú zladené, čo môže mať medzeru alebo presah, ako je znázornené na obrázku c vyššie.
(2) Systém koordinačných kritérií
Národná norma stanovuje dva referenčné systémy, ako je znázornené na obrázku nižšie.
obrázok
▲ Dva referenčné systémy
1) systém základných otvorov
Základná odchýlka je systém, v ktorom tolerančné pásmo určitého otvoru a tolerančné pásmo hriadeľa základnej odchýlky tvoria určitý druh spolupráce, ako je znázornené na obrázku a. To znamená, že poloha tolerančnej zóny otvoru je fixovaná v uložení rovnakej základnej veľkosti a rôzne uloženia sa získajú zmenou polohy tolerančnej zóny hriadeľa. Otvor vytvorený základným otvorom sa nazýva referenčný otvor. Národná norma stanovuje, že spodná odchýlka referenčného otvoru je nula a „H“ je kód základnej odchýlky referenčného otvoru.
2) Systém základného hriadeľa
Základná odchýlka je systém, v ktorom tolerančná zóna určitého hriadeľa a tolerančná zóna otvorov s rôznymi základnými odchýlkami tvoria systém rôznych lícovaní, ako je znázornené na obrázku b. To znamená, že poloha tolerančnej oblasti hriadeľa je fixovaná v uložení rovnakej základnej veľkosti a rôzne uloženia sa získajú zmenou polohy tolerančnej oblasti otvoru. Otvor vytvorený v strede základného hriadeľa sa nazýva puzdro referenčného hriadeľa. Národná norma stanovuje, že horná odchýlka referenčného hriadeľa je nulová a „h“ je kód základnej odchýlky referenčného hriadeľa.
Zo základného diagramu radu odchýlok je zrejmé, že:
V systéme základných otvorov je referenčný otvor H zladený s hriadeľom, a~h (celkovo 11 typov) sa používa na uloženie s vôľou; j~n (celkom 5 druhov) sa používajú hlavne na nadmerné prispôsobenie; (n, p, r môže byť nadmerné prispôsobenie alebo s presahom); p~zc (celkovo 12 typov) sa používajú hlavne na uloženie s presahom.
V základnom systéme hriadeľa sa referenčná os h zhoduje s otvorom, na uloženie s vôľou sa používajú A~H (celkom 11 typov); J~N (celkom 5 typov) sa používajú hlavne na nadmerné fit; (N, P, R môžu byť nadmerne prispôsobené alebo s presahom); P~ZC (celkom 12 typov) sa používajú hlavne na uloženie s presahom.
03
tolerancia tvaru
Tolerancia tvaru sa vzťahuje na celkovú odchýlku, ktorú umožňuje tvar jedného skutočného prvku. Tolerancie tvaru sú vyjadrené v zónach tolerancie tvaru. Zóna tolerancie tvaru zahŕňa štyri prvky, ako je tvar, smer, poloha a veľkosť tolerančnej zóny. Položky tolerancie tvaru zahŕňajú: priamosť, rovinnosť, kruhovitosť, valcovitosť, profil čiary a profil povrchu.
1) Rovnosť
Priamosť sa vzťahuje na podmienku, že skutočný tvar priamych prvkov na dielci zachováva ideálnu priamku. To je to, čo sa bežne označuje ako plochosť. Tolerancia priamosti je maximálna odchýlka povolená skutočnou čiarou k ideálnej čiare. To znamená, že uvedené na výkrese sa používa na obmedzenie prípustného rozsahu variácií skutočnej chyby spracovania linky.
obrázok
▲Príklad vzoru 1: V danej rovine musí byť tolerančná zóna oblasťou medzi dvoma rovnobežnými priamkami so vzdialenosťou 0,1 mm.
obrázok
▲Príklad vzoru 2: Ak sa pred hodnotu tolerancie pridá značka φ, tolerančná zóna sa musí nachádzať v oblasti valcového povrchu s priemerom 0,08 mm.
2) Rovinnosť
Rovinnosť sa vzťahuje na skutočný tvar rovinného prvku dielu a podmienku zachovania ideálnej roviny. To je to, čo sa bežne označuje ako hladkosť. Tolerancia rovinnosti je maximálna odchýlka povolená skutočným povrchom k rovine. 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 so vzdialenosťou 0,08 mm.
3) Kruhovitosť
Okrúhlosť je stav skutočného tvaru prvku reprezentujúceho kruh na časti, rovnako vzdialenej od jej stredu. To sa bežne označuje ako stupeň zaoblenia. Tolerancia kruhovitosti je maximálna odchýlka povolená skutočným kruhom k ideálnemu kruhu na rovnakom úseku. To znamená, že uvedené na výkrese sa používa na obmedzenie prípustného rozsahu odchýlky chyby obrábania skutočného kruhu.
obrázok
▲Príklad vzoru: tolerančná zóna sa musí nachádzať v rovnakom normálnom reze a rozdiel polomerov je oblasť medzi dvoma sústrednými kružnicami s hodnotou tolerancie 0,03 mm.
4) Valcovitosť
Valcovosť znamená, že každý bod na obryse valcovej plochy na diele je udržiavaný v rovnakej vzdialenosti od svojej osi. Tolerancia valcovitosti je maximálna odchýlka povolená skutočným valcovým povrchom k ideálnemu valcovému povrchu. To znamená, že 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
Profil čiary je stav, pri ktorom si krivka akéhokoľvek tvaru zachováva svoj ideálny tvar v danej rovine dielu. Tolerancia profilu čiary sa vzťahuje na prípustnú odchýlku skutočnej obrysovej čiary nekruhovej krivky. To znamená, že uvedené na výkrese sa používa na obmedzenie prípustného rozsahu variácií skutočnej chyby spracovania krivky.
obrázok
▲Príklad vzoru: Tolerančná zóna je oblasť medzi dvoma obálkami, ktoré obklopujú sériu kruhov s priemerom 0,04 mm. Stredy kružníc ležia na čiarach teoreticky správnej geometrie.
6) Profil povrchu
Profil povrchu je podmienkou, aby si akýkoľvek povrch na dielci zachoval svoj ideálny tvar. Tolerancia profilu povrchu sa vzťahuje na prípustnú odchýlku skutočnej obrysovej čiary nekruhového povrchu na ideálny povrch profilu. To znamená, že uvedené na výkrese sa používa na obmedzenie rozsahu variácií skutočnej chyby spracovania povrchu.
obrázok
▲Príklad vzoru: Tolerančná zóna je medzi dvoma obálkami obklopujúcimi 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 vzťahuje na celkové množstvo variácií povolených polohou súvisiaceho skutočného prvku k nulovému bodu.
(1) Tolerancia orientácie
Tolerancia orientácie sa vzťahuje na celkové množstvo variácií povolených príslušným skutočným prvkom k základni v smere. Tento typ tolerancie zahŕňa tri položky: rovnobežnosť, kolmosť a sklon.
1) Paralelnosť
Rovnobežnosť, ktorá sa bežne označuje ako stupeň rovnobežnosti, označuje podmienku, že namerané skutočné prvky na diele sú udržiavané 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 vzoru: Ak sa pred hodnotu tolerancie pridá značka φ, tolerančná zóna sa nachádza v rámci valcového povrchu s referenčným rovnobežným priemerom φ0,03 mm.
2) Vertikálnosť
Kolmosť, ktorá sa bežne označuje ako stupeň ortogonality medzi dvoma prvkami, znamená, že meraný prvok na diele zachováva správny uhol 90 stupňov vzhľadom na referenčný prvok. Tolerancia kolmosti je maximálna povolená odchýlka medzi skutočným smerom meraného prvku a ideálnym smerom kolmým na základ.
obrázok
▲Vysvetlenie legendy: Ak sa pred tolerančnú zónu pridá značka φ, potom je tolerančná zóna kolmá na referenčnú rovinu a vnútri valcovej plochy s priemerom 0,1 mm.
obrázok
▲ Legenda: Tolerančná zóna musí byť umiestnená medzi dvoma rovnobežnými rovinami so vzdialenosťou 0,08 mm a kolmo na referenčnú čiaru.
3) Sklon
Sklon je správny stav akéhokoľvek daného uhla medzi relatívnou orientáciou dvoch prvkov na diele. Tolerancia sklonu je maximálna povolená odchýlka medzi skutočnou orientáciou meraného prvku a ideálnou orientáciou v akomkoľvek danom uhle k referenčnému bodu.
obrázok
▲Vysvetlenie legendy: tolerančná zóna meranej osi je oblasť medzi dvoma rovnobežnými rovinami, ktorých vzdialenosť je 0,08 mm a ktoré zvierajú teoretický uhol 60 stupňov s referenčnou rovinou A.
obrázok
▲Vysvetlenie legendy: Ak sa pred hodnotu tolerancie pridá značka φ, tolerančná zóna musí byť umiestnená vo valcovej ploche s priemerom 0,1 mm. Tolerančná zóna by mala byť rovnobežná s rovinou B kolmou na nulu A a tvoriť teoreticky správny uhol 60 stupňov s nulou A.
(2) Tolerancia polohovania
Tolerancia polohovania je celková veľkosť povolenej odchýlky polohy súvisiaceho skutočného prvku vzhľadom na základ. Tento druh tolerancie zahŕňa tri položky: stupeň polohy, stupeň koaxiálnosti a stupeň symetrie.
1) Stupeň polohy
Stupeň polohy 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 ideálnu polohu.
obrázok
▲ Legenda: Keď sa pred tolerančnú zónu pridá značka Sφ, tolerančná zóna je vnútorná oblasť gule s priemerom 0,3 mm. Poloha stredu sférickej tolerančnej zóny je teoreticky správny rozmer vzhľadom na vzťažné body A, B a C.
2) Koaxiálnosť
Koaxiálnosť, bežne známa ako stupeň súososti, znamená, že meraná os dielu je udržiavaná na rovnakej priamke vzhľadom na referenčnú os. Tolerancia sústrednosti je povolená odchýlka nameranej skutočnej osi vzhľadom na referenčnú os.
obrázok
▲Legenda tolerancie sústrednosti: Keď je označená hodnota tolerancie, oblasť tolerancie je oblasť medzi valcami s priemerom 0,08 mm. Os kruhovej tolerančnej zóny sa zhoduje s nulovým bodom.
3) Symetria
Stupeň symetrie znamená, že dva symetrické stredové prvky na diele sú udržiavané v rovnakej stredovej rovine. Tolerancia symetrie je miera odchýlky, ktorú umožňuje stredová rovina symetrie (alebo stredová čiara, os) aktuálneho prvku k ideálnej rovine symetrie.
obrázok
▲Popis legendy: 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 plné hádzanie.
1) Kruhové bitie
Kruhové hádzanie je stav, v ktorom rotačná plocha na časti udržuje pevnú polohu vzhľadom na referenčnú os v rámci definovanej meracej roviny. Tolerancia kruhového hádzania je maximálna povolená odchýlka v obmedzenom rozsahu merania, keď sa meraný skutočný prvok otáča po celom kruhu okolo referenčnej osi bez axiálneho pohybu.
obrázok
▲ Legenda 1: Tolerančná zóna je oblasť medzi dvoma sústrednými kružnicami kolmými na akúkoľvek rovinu merania s rozdielom polomerov 0,1 mm, ktorých stredy sú na rovnakej pomocnej osi.
obrázok
▲ Legenda 2: Tolerančná zóna je oblasť medzi dvoma kruhmi so vzdialenosťou 0,1 mm na meracom valci v akejkoľvek radiálnej polohe koaxiálnej s nulovým bodom.
2) plný výprask
Úplné hádzanie sa vzťahuje na veľkosť hádzania pozdĺž celého meraného povrchu, keď sa súčiastka nepretržite otáča okolo referenčnej osi. Úplná tolerancia hádzania je maximálne povolené hádzanie, keď sa meraný skutočný prvok nepretržite otáča okolo základnej osi, zatiaľ čo sa indikátor pohybuje vzhľadom na svoj ideálny obrys.
obrázok
▲ Legenda 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.
Tu je nasledujúca tabuľka, poponáhľajte sa a zoberte si ju ~
