Zakaj obstajata koncepta tolerance in primernosti?
Vsi proizvedeni izdelki, ne glede na to, kako natančna je oprema in ne glede na to, koliko se trudimo, velikost in oblika ne morejo v celoti izpolniti teoretičnih numeričnih zahtev. To je razkorak med idealom in realnostjo!
Kako torej izpolniti zahteve glede medsebojne zamenljivosti delov? To pomeni, da lahko kateri koli del iz serije delov ali komponent iste specifikacije izpolni določene zahteve glede zmogljivosti brez izbire ali dodatnih sprememb. To zahteva, da morajo biti dimenzije proizvodnih delov znotraj dovoljenega tolerančnega območja.
01
Izrazi, povezani s toleranco
Pri obdelavi delov je zaradi vpliva natančnosti obdelovalnih strojev, obrabe orodij, merskih napak ipd. dimenzij delov nemogoče popolnoma natančno obdelati. Da bi zagotovili medsebojno zamenljivost, mora biti napaka obdelave dimenzij delov omejena na določeno območje in mora biti določena količina variacije dimenzij.
slika
1) Osnovna velikost
Mere so določene med načrtovanjem glede na trdnost in konstrukcijske zahteve dela.
2) Dejanska velikost
Mere dobljene z merjenjem.
3) Ekstremna velikost
Dve omejitvi za dovoljeno variacijo velikosti. Določi se glede na osnovno velikost. Večja od obeh mejnih vrednosti se imenuje največja mejna velikost; manjša se imenuje najmanjša mejna velikost.
4) Dimenzijsko odstopanje (imenovano odstopanje)
Algebraična razlika, dobljena z odštevanjem določene velikosti od osnovne velikosti. Dimenzijska odstopanja vključujejo:
Zgornje odstopanje=največja mejna velikost - osnovna velikost
Spodnje odstopanje=najmanjša mejna velikost - osnovna velikost
Zgornje in spodnje odstopanje se imenujejo mejna odstopanja, zgornje in spodnje odstopanje pa sta lahko pozitivna, negativna ali ničelna.
Nacionalni standardi določajo, da je koda zgornjega odstopanja luknje ES, koda spodnjega odstopanja luknje EI; šifra zgornjega odstopanja jaška je es, šifra spodnjega odstopanja jaška pa ei.
slika
▲ Diagram tolerančnega območja
5) Dimenzijska toleranca (imenovana toleranca)
Dovoljena odstopanja v dimenzijah.
Dimenzijska toleranca=največja mejna velikost - najmanjša mejna velikost
=zgornje odstopanje-spodnje odstopanje
Ker je največja mejna velikost vedno večja od najmanjše mejne velikosti, to pomeni, da je zgornje odstopanje vedno večje od spodnjega odstopanja, mora biti toleranca dimenzij pozitivna.
6) Diagram ničelne črte, območja PR in območja tolerance
Ničelna črta je referenčna črta, ki se uporablja za določanje odstopanja v diagramu tolerančnega območja, to je ničelna črta odstopanja. Običajno ničelna črta predstavlja osnovno velikost. Označite "0", "+" in "-" na levem koncu ničelne črte. Odklon nad ničelno črto je pozitiven; odstopanje pod ničelno črto je negativno. Tolerančno območje je območje, omejeno z dvema ravnima črtama, ki predstavljata zgornje in spodnje odstopanje. Širina in položaj tolerančnega območja sta elementa, ki sestavljata tolerančno območje.
7) Standardna toleranca in standardna tolerančna stopnja
Standardna toleranca je katera koli toleranca, navedena v nacionalnih standardih za določitev velikosti tolerančnega območja. Standardne tolerančne stopnje so ravni, ki določajo točnost dimenzij. Standardne tolerance so razdeljene na 20 ravni, in sicer IT01, IT0, IT1~IT18, ki predstavljajo standardne tolerance. Arabske številke predstavljajo standardne ravni tolerance. Med njimi je najvišja stopnja IT01, stopnje padajo po vrsti, najnižja pa je stopnja IT18. Za določeno osnovno velikost je višja standardna tolerančna stopnja, manjša je standardna tolerančna vrednost in večja je natančnost velikosti.
8) Osnovno odstopanje
Uporablja se za določanje zgornjega ali spodnjega odstopanja tolerančnega območja glede na položaj ničelne črte. Na splošno se nanaša na odstopanje blizu ničelne črte. Ko je tolerančno območje nad ničelno črto, je osnovno odstopanje spodnje odstopanje. Ko je tolerančno območje pod ničelno črto, je osnovno odstopanje zgornje odstopanje.
Nacionalni standard glede na dejanske potrebe določa 28 različnih osnovnih odstopanj za izvrtine in gredi, kot je prikazano na spodnji sliki. Osnovne vrednosti odstopanja izvrtin in gredi najdete v ustreznih tabelah.
slika
▲ Osnovna serija odstopanj
Kot je razvidno iz zgornje slike:
1) Osnovna šifra odstopanja je prikazana z latiničnimi črkami, velike črke predstavljajo osnovno šifro odstopanja, male črke pa osnovno šifro odstopanja osi. Ker osnovno odstopanje na sliki predstavlja le velikost tolerančnega območja, je en konec tolerančnega območja narisan kot odprtina.
2) To odstopanje je od A do H kot spodnje odstopanje, J do ZC kot zgornje odstopanje, zgornje in spodnje odstopanje JS pa sta +IT/2 oziroma -IT/2.
3) Osnovni odklon osi od a do h je zgornji odklon, j do zc je spodnji odklon, zgornji in spodnji odklon js pa sta +IT/2T oziroma -IT/2. Iz osnovnega odstopanja in standardne tolerance se lahko izračuna drugo odstopanje izvrtine in gredi.
02
Terminologija, povezana s koordinacijo
Pri strojnem sestavljanju se razmerje med tolerančnimi območji izvrtin in gredi, ki imajo enako osnovno velikost in so med seboj kombinirane, imenuje prileganje. Ker se dejanske mere luknje in gredi razlikujejo, lahko po montaži nastanejo "vrzeli" ali "interference". Pri prileganju med luknjo in gredjo je algebraična razlika, dobljena z odštevanjem velikosti gredi od velikosti luknje, vrzel, če je pozitivna vrednost, in interferenca, če je negativna vrednost.
(1) Vrste koordinacije
Prileganja so razdeljena v tri kategorije glede na razlike v vrzeli ali motnjah:
slika
1) Prileganje zračnosti
Tolerančno območje izvrtine je nad PR območjem gredi. Vsak par lukenj, ki se ujema z gredjo, bo postal primeren z režo (vključno z najmanjšo režo nič), kot je prikazano na zgornji sliki A.
2) Interferenčno prileganje
Tolerančno območje izvrtine je pod tolerančnim območjem gredi. Vsak par lukenj, ki se ujema z gredjo, je prileganje z motnjami (vključno z najmanjšo razdaljo nič), kot je prikazano na sliki b zgoraj.
3) Prekomerno sodelovanje
Tolerančna območja izvrtin se prekrivajo s tolerančnimi območji gredi. Če se kateri koli par lukenj ujema z gredjo, lahko pride do vrzeli ali interferenčnega prileganja, kot je prikazano na zgornji sliki c.
(2) Usklajen sistem referenčnih vrednosti
Nacionalni standardi določajo dva primerjalna sistema, kot je prikazano na spodnji sliki.
slika
▲ Dva primerjalna sistema
1) Osnovni sistem lukenj
Tolerančno območje izvrtine z določenim osnovnim odstopanjem in tolerančno območje gredi z osnovnim odstopanjem sestavljata sistem ujemanja, kot je prikazano na sliki a. To pomeni, da je pri prileganju z enakimi osnovnimi merami položaj tolerančnega območja izvrtine fiksen, različna prileganja pa dobimo s spreminjanjem položaja tolerančnega območja gredi. Vrtina, izdelana iz osnovne vrtine, se imenuje referenčna izvrtina. Nacionalni standard določa, da je spodnji odmik referenčne luknje enak nič, "H" pa je osnovna koda odstopanja referenčne luknje.
2) Osnovni sistem gredi
Tolerančno območje gredi z določenim osnovnim odstopanjem in tolerančno območje izvrtine z različnimi osnovnimi odstopanji tvorita sistem različnih ujemov, kot je prikazano na sliki b. To pomeni, da je v prileganju z enakimi osnovnimi merami položaj tolerančnega območja gredi fiksiran, različna prileganja pa dobimo s spreminjanjem položaja tolerančnega območja izvrtine. Luknja, izvrtana v osnovno gred, se imenuje osnovna puša. Nacionalni standard določa, da je zgornji odmik osnovne gredi enak nič, "h" pa je osnovna koda odstopanja osnovne gredi.
To je razvidno iz tabele osnovnega odstopanja:
V osnovnem sistemu lukenj se referenčna luknja H ujema z gredjo, a~h (skupaj 11 tipov) se uporablja za prileganje z razmikom; j~n (skupaj 5 vrst) se uporabljajo predvsem za nadgradnjo; (n, p, r so lahko preveliko prileganje) ali interferenčno prileganje); p~zc (skupaj 12 tipov) se večinoma uporabljajo za interferenčno prileganje.
V osnovnem sistemu gredi se referenčna os h ujema z izvrtino. A~H (skupaj 11 vrst) se uporabljajo za prileganje v zračnost; J~N (skupaj 5 tipov) se večinoma uporabljajo za preoblikovanje; (N, P in R so lahko preveč prilegajoči ali interferenčni); P~ZC (skupaj 12 vrst) se večinoma uporabljajo za interferenčno prileganje.
03
Toleranca oblike
Toleranca oblike se nanaša na skupno količino dovoljene variacije v obliki posamezne dejanske lastnosti. Toleranca oblike se izraža v tolerančnih conah oblike. Tolerančno območje oblike vključuje štiri elemente: obliko, smer, položaj in velikost tolerančnega območja. Postavke tolerance oblike vključujejo 6 postavk: ravnost, ravnost, okroglost, cilindričnost, profil linije, profil površine itd.
1) Naravnost
Ravnost se nanaša na pogoj, da dejanska oblika ravnih elementov na delu ohranja idealno ravno črto. To je tisto, kar običajno imenujemo naravnost. Toleranca ravnosti je največje dovoljeno odstopanje dejanske črte od idealne ravne črte. To pomeni, da se tisto, kar je podano na risbi, uporablja za omejitev dovoljenega obsega variacije dejanske napake obdelave črte.
slika
▲Primer vzorca 1: V dani ravnini mora biti tolerančno območje v območju med dvema vzporednima ravnima črtama z razdaljo 0,1 mm.
slika
▲Primer vzorca 2: Dodajte oznako φ pred tolerančno vrednostjo in tolerančno območje mora biti znotraj območja cilindrične površine s premerom 0,08 mm.
2) Ravnost
Ploskost se nanaša na dejansko obliko ravninskih elementov dela in pogoj za ohranjanje idealne ravnine. To je tisto, kar običajno imenujemo ravnost. Toleranca ravnosti je največje dovoljeno odstopanje dejanske površine od ravne površine. To pomeni, da je na risbi navedeno, da omeji dovoljeno območje variacije dejanske napake površinske obdelave.
slika
▲Primer vzorca: tolerančno območje je območje med dvema vzporednima ravninama 0,08 mm narazen.
3) Okroglost
Okroglost se nanaša na dejansko obliko elementov kroga na delu, ki je enako oddaljen od njegovega središča. To se običajno imenuje stopnja okroglosti. Toleranca okroglosti je največje dovoljeno odstopanje dejanskega kroga od idealnega kroga na istem prečnem prerezu. To pomeni, da je na risbi navedeno, da omeji dovoljeno območje variacije dejanske napake obdelave kroga.
slika
▲Primer vzorca: Tolerančno območje mora biti na istem običajnem odseku, razlika polmera pa je območje med dvema koncentričnima krogoma s tolerančno vrednostjo 0,03 mm.
4) Cilindričnost
Cilindričnost pomeni, da so vse točke na obrisu cilindrične površine dela enako oddaljene od njegove osi. Toleranca cilindričnosti je največje dovoljeno odstopanje od dejanske cilindrične površine do idealne cilindrične površine. To pomeni, da se tisto, kar je podano na risbi, uporablja za omejitev dovoljenega obsega variacije dejanske napake obdelave cilindrične površine.
slika
▲Primer vzorca: tolerančno območje je območje med dvema koaksialnima valjastima površinama z razliko v polmeru 0,1 mm.
5) Profil linije
Profil črte se nanaša na pogoj, da katera koli krivulja katere koli oblike ohrani svojo idealno obliko na dani ravnini dela. Toleranca profila črte se nanaša na dovoljeno variacijo dejanske konture nekrožne krivulje. To pomeni, da se tisto, kar je navedeno na risbi, uporablja za omejitev dovoljenega obsega variacije dejanske napake pri obdelavi krivulje.
slika
▲Primer vzorca: tolerančno območje je območje med dvema ovojnima linijama, ki ovijata niz krogov s premerom 0,04 mm. Središča krogov ležijo na premicah s teoretično pravilnimi geometrijskimi oblikami.
6) Kontura površine
Kontura površine se nanaša na stanje, v katerem površina poljubne oblike na delu ohrani svojo idealno obliko. Toleranca konture površine se nanaša na dejansko linijo konture nekrožne površine in dovoljeno odstopanje od idealne konturne površine. To pomeni, da se tisto, kar je navedeno na risbi, uporablja za omejevanje razpona variacije dejanske napake površinske obdelave.
slika
▲Primer vzorca: Tolerančno območje je med dvema ovojnicama, ki ovijata niz kroglic s premerom 0,02 mm. Središča kroglic naj bi se teoretično nahajala na površini teoretično pravilne geometrijske oblike.
04
Toleranca položaja
Toleranca položaja se nanaša na skupno dovoljeno količino odstopanja od referenčne točke v položaju povezane dejanske značilnosti.
(1) Toleranca orientacije
Orientacijska toleranca se nanaša na skupno količino spremembe, ki jo v smeri referenčne točke dovoljujejo povezani dejanski elementi. Ta vrsta tolerance vključuje tri postavke: vzporednost, pravokotnost in naklon.
1) Vzporednost
Vzporednost, splošno znana kot stopnja vzporednosti, kaže, da dejanski elementi, ki se merijo na delu, ostanejo enako oddaljeni od referenčne točke. Toleranca vzporednosti je največja dovoljena razlika med dejansko smerjo merjenega elementa in idealno smerjo, vzporedno z ničelno točko.
slika
▲Primer risbe: Če je pred tolerančno vrednostjo dodana oznaka φ, je tolerančno območje znotraj cilindrične površine z referenčnim vzporednim premerom φ0,03 mm.
2) Navpičnost
Pravokotnost, splošno znana kot stopnja ortogonalnosti med dvema elementoma, kaže, da izmerjeni element na delu ohranja pravilen kot 90 stopinj glede na referenčni element. Toleranca navpičnosti je največja dovoljena količina variacije med dejansko smerjo elementa, ki se meri, in idealno smerjo, ki je pravokotna na referenčno točko.
slika
▲Ilustracija: Če je pred tolerančnim območjem dodana oznaka φ, je tolerančno območje pravokotno na valjasto površino z referenčnim premerom 0,1 mm.
slika
▲Legenda: tolerančno območje mora biti med dvema vzporednima ravninama, ki sta 0,08 mm narazen in pravokotni na referenčno črto.
3) Naklon
Nagib se nanaša na pravilno stanje ohranjanja katerega koli danega kota med relativnima smerema dveh elementov na delu. Toleranca naklona je največja dovoljena količina variacije med dejansko orientacijo merjenega elementa in njeno idealno orientacijo pod katerim koli danim kotom glede na referenčno točko.
slika
▲Ilustracija: tolerančno območje izmerjene osi je območje med dvema vzporednima ravninama s tolerančno vrednostjo 0,08 mm in teoretičnim kotom 60 stopinj z referenčno ravnino A.
slika
▲Ilustracija: Dodajte oznako φ pred tolerančno vrednostjo, nato pa se mora tolerančno območje nahajati znotraj cilindrične površine s premerom 0,1 mm. Tolerančno območje mora biti vzporedno z ravnino B, pravokotno na referenčno točko A in pod teoretično pravilnim kotom 60 stopinj na referenčno točko A.
(2) Toleranca pozicioniranja
Toleranca pozicioniranja je skupna dovoljena količina variacije v položaju povezane dejanske značilnosti glede na referenčno točko. Ta vrsta tolerance vključuje tri elemente: položaj, soosnost in simetrijo.
1) Lokacija
Položaj se nanaša na točen status točk, črt, površin in drugih elementov na delu glede na njihove idealne položaje. Pozicijska toleranca je največje dovoljeno odstopanje dejanskega položaja merjenega elementa glede na njegov idealni položaj.
slika
▲Ilustracija: Ko je pred tolerančnim območjem dodana oznaka Sφ, je tolerančno območje območje znotraj kroglice s premerom 0,3 mm. Položaj središčne točke tolerančnega območja kroglice je teoretično pravilna velikost glede na referenčne točke A, B in C.
2) Koaksialnost
Koaksialnost, splošno znana kot koaksialnost, označuje, da izmerjena os na delu ostane na isti ravni črti glede na referenčno os. Toleranca koaksialnosti je dovoljeno odstopanje dejanske osi, ki se meri glede na referenčno os.
slika
▲Legenda tolerance koaksialnosti: Ko je tolerančna vrednost označena, je tolerančno območje območje med valji s premerom 0,08 mm. Os krožnega tolerančnega območja sovpada z referenčno točko.
3) Simetrija
Simetrija se nanaša na stanje, v katerem dva simetrična središčna elementa na delu ostaneta v isti središčni ravnini. Toleranca simetrije je dovoljeno odstopanje središčne ravnine simetrije (ali središčnice, osi) dejanskega elementa od idealne ravnine simetrije.
slika
▲ Legenda: Tolerančno območje je območje med dvema vzporednima ravninama ali ravnimama z razdaljo 0,08 mm in simetrično razporeditvijo glede na referenčno središčno ravnino ali srednjico.
(3) Toleranca odtekanja
Toleranca odtekanja je postavka tolerance, podana na podlagi specifične metode odkrivanja. Toleranco odtekanja lahko razdelimo na krožno odtekanje in popolno odtekanje.
1) Krožni skok
Krožno odtekanje pomeni, da vrtilna površina na delu ohranja fiksen položaj glede na referenčno os znotraj omejene merilne ravnine. Toleranca krožnega odtekanja je največja dovoljena sprememba znotraj omejenega merilnega območja, ko se dejanski merjeni element vrti okoli referenčne osi za popoln obrat brez osnega premika.
slika
▲ Legenda 1: tolerančno območje je območje med dvema koncentričnima krogoma, ki sta pravokotna na katero koli merilno ravnino, imata razliko v polmerih 0,1 mm in imata središče kroga na isti referenčni osi.
slika
▲ Legenda 2: Tolerančno območje je območje med dvema krogoma z razdaljo 0,1 mm na površini merilnega valja v katerem koli položaju radija, ki je soosen z referenčno točko.
2) Poln takt
Celotno uhajanje se nanaša na uhajanje vzdolž celotne merjene površine, ko se del nenehno vrti okoli referenčne osi. Skupna toleranca odmika je največja dovoljena količina odmika, ko se dejanski merjeni element neprekinjeno vrti okoli referenčne osi, medtem ko se indikator premika glede na svojo idealno konturo.
slika
▲Ilustracija 1: Tolerančno območje je območje med dvema cilindričnima površinama z razliko v polmeru 0,1 mm in soosno z referenčno točko.
slika
▲ Legenda 2: Tolerančno območje je območje med dvema vzporednima ravninama z razliko v polmeru 0,1 mm in pravokotno na referenčno točko.
No, to je spodnja tabela, zberite jo zdaj ~
