Dlaczego istnieje koncepcja tolerancji i dopasowania? Wszystkie wytwarzane produkty, bez względu na to, jak wyrafinowany sprzęt jest używany, bez względu na wysiłek, ich wielkość i kształt nie mogą być dokładnie zgodne z wartościami teoretycznymi. To jest przepaść między ideałem a rzeczywistością!
Jak więc spełnić wymagania zamienności części? Oznacza to, że spośród partii części lub komponentów o tej samej specyfikacji każdy z nich może spełnić określone wymagania dotyczące wydajności bez jakiejkolwiek selekcji lub dodatkowej modyfikacji. Wymaga to, aby wymiary produkowanych części mieściły się w dopuszczalnym zakresie tolerancji.
01
Terminy związane z tolerancją
Podczas obróbki detali, ze względu na wpływ precyzji obrabiarki, zużycie narzędzi, błędy pomiarowe itp., niemożliwa jest absolutnie dokładna obróbka wymiarowa detali. Aby zapewnić zamienność, błąd przetwarzania rozmiaru części musi być ograniczony w pewnym zakresie, a wielkość odchylenia rozmiaru musi być określona.
1) Rozmiar podstawowy
Zgodnie z wymaganiami wytrzymałościowymi i konstrukcyjnymi części, rozmiar określony podczas projektowania.
2) Rzeczywisty rozmiar
Wymiary uzyskane przez pomiar.
3) Ogranicz rozmiar
Dwie wartości graniczne dla dopuszczalnej zmienności wielkości. Jest on określany na podstawie rozmiaru podstawowego. Większa z dwóch wartości granicznych nazywana jest maksymalnym rozmiarem granicznym; mniejszy nazywany jest minimalnym rozmiarem granicznym.
4) Odchylenie wielkości (określane jako odchylenie)
Różnica algebraiczna wymiaru minus jego wymiar bazowy. Odchylenia wymiarowe to:
Odchylenie górne=maksymalny rozmiar graniczny - rozmiar podstawowy
Dolne odchylenie=minimalnego limitu rozmiaru - rozmiar podstawowy
Odchylenia górne i dolne są zbiorczo określane jako odchylenia graniczne, a odchylenia górne i dolne mogą być dodatnie, ujemne lub zerowe.
Norma krajowa określa, że kryptonimem odchylenia górnego otworu jest ES, kryptonimem odchylenia dolnego otworu jest EI; kryptonimem górnego odchylenia wału jest es, a kryptonimem dolnego odchylenia wału jest ei.
▲ Diagram stref tolerancji
5) Tolerancja wymiarowa (tolerancja w skrócie)
Dopuszczalna wielkość zróżnicowania rozmiaru.
Tolerancja wymiarowa=maksymalny rozmiar graniczny - minimalny rozmiar graniczny
= odchylenie górne - odchylenie dolne
Ponieważ maksymalny rozmiar graniczny jest zawsze większy niż minimalny rozmiar graniczny, to znaczy górne odchylenie jest zawsze większe niż dolne odchylenie, więc tolerancja wymiarowa musi być wartością dodatnią.
6) Schemat linii zerowej, strefy PR i strefy tolerancji
Linia zerowa jest linią odniesienia używaną do określenia odchylenia na wykresie strefy tolerancji, czyli linią odchylenia zerowego. Zwykle linia zerowa reprezentuje rozmiar podstawowy. Zaznacz "0", "plus", "-" na lewym końcu linii zerowej, odchylenie powyżej linii zerowej jest dodatnie; odchylenie poniżej linii zerowej jest ujemne. Strefa tolerancji jest obszarem wyznaczonym przez dwie proste linie reprezentujące odchylenie górne i dolne. Szerokość i położenie strefy tolerancji to dwa elementy, które tworzą strefę tolerancji.
7) Standardowa tolerancja i standardowa klasa tolerancji
Standardowe tolerancje to wszelkie tolerancje wymienione w normach krajowych w celu określenia wielkości strefy tolerancji. Standardowa klasa tolerancji to klasa określająca stopień dokładności wymiarowej. Standardowe tolerancje są podzielone na 20 stopnie, a mianowicie IT01, IT0, IT1~IT18, które reprezentują standardowe tolerancje, a cyfry arabskie reprezentują standardowe stopnie tolerancji, wśród których stopień IT01 jest najwyższy, stopnie są kolejno obniżane, oraz Stopień IT18 jest najniższy. Dla określonego rozmiaru podstawowego im wyższy standardowy poziom tolerancji, tym mniejsza jest standardowa wartość tolerancji i tym większa dokładność rozmiaru.
8) Odchylenie podstawowe
Służy do określenia górnego lub dolnego odchylenia strefy tolerancji względem położenia linii zerowej. Ogólnie odnosi się do odchylenia w pobliżu linii zerowej. Gdy strefa tolerancji znajduje się powyżej linii zerowej, odchylenie podstawowe jest odchyleniem dolnym. Gdy strefa tolerancji znajduje się poniżej linii zerowej, odchylenie podstawowe jest odchyleniem górnym.
Zgodnie z aktualnymi potrzebami norma krajowa przewiduje 28 różnych podstawowych odchyleń odpowiednio dla otworu i wału, co pokazano na poniższym rysunku. Podstawowe wartości odchyłek otworów i wałów można znaleźć w odpowiednich tabelach.
▲ Podstawowe serie odchyleń
Z powyższego rysunku widać, że:
1) Kod odchylenia podstawowego jest reprezentowany przez litery łacińskie, wielka litera oznacza kod odchylenia podstawowego, a mała litera reprezentuje kod odchylenia podstawowego osi. Ponieważ odchylenie podstawowe jest używane tylko do wskazania rozmiaru strefy tolerancji na rysunku, jeden koniec strefy tolerancji jest rysowany jako otwór.
2) Odchylenie od A~H to dolne odchylenie, J~ZC to odchylenie górne, a odchylenie górne i dolne JS to odpowiednio plus IT/2 i -IT/2.
3) Odchylenie podstawowe osi to odchylenie górne od a~h, odchylenie dolne od j~zc, a odchylenie górne i dolne js wynoszą odpowiednio plus IT/2T i -IT/2. Kolejne odchylenie otworów i wałów można obliczyć z odchylenia podstawowego i tolerancji standardowej.
02
Terminy powiązane
W montażu maszyn związek między strefą tolerancji otworów i wałów o tym samym rozmiarze podstawowym i połączonych ze sobą nazywa się pasowaniem. Ze względu na różnicę w rzeczywistej wielkości otworu i wału, po montażu może wystąpić „luz” lub „zakłócenie”. W pasowaniu między otworem a wałem różnica algebraiczna uzyskana przez odjęcie rozmiaru wału od rozmiaru otworu jest dodatnia, gdy jest dodatnia, a gdy jest ujemna, jest to wcisk.
(1) Rodzaje koordynacji
Pasowania są podzielone na trzy kategorie w zależności od ich luki lub interferencji:
zdjęcie
1) Pasowanie z luzem
Strefa tolerancji otworu znajduje się powyżej strefy public relations wału, a każda para otworów i pasujący wał będą pasować z luzem (w tym minimalnym luzem równym zero), jak pokazano na rysunku a powyżej.
2) Pasowanie z wciskiem
Strefa tolerancji otworu znajduje się poniżej strefy tolerancji wału, a każda para otworów i wał są dopasowywane jako pasowanie z wciskiem (włączając minimalny luz równy zero), jak pokazano na rysunku b powyżej.
3) Przetrenowanie
Strefa tolerancji otworu pokrywa się ze strefą tolerancji wału, a każda para otworów i wał są dopasowane, które mogą mieć szczelinę lub pasowanie z wciskiem, jak pokazano na rysunku c powyżej.
(2) Koordynujący system wzorcowy
Norma krajowa określa dwa systemy wzorcowe, jak pokazano na poniższym rysunku.
zdjęcie
▲ Dwa systemy wzorcowe
1) system otworów w podstawie
Odchylenie podstawowe to układ, w którym strefa tolerancji pewnego otworu i strefa tolerancji wału odchylenia podstawowego stanowią rodzaj współpracy, jak pokazano na rysunku a. Oznacza to, że położenie strefy tolerancji otworu jest ustalane w pasowaniu o tym samym podstawowym rozmiarze, a różne pasowania uzyskuje się poprzez zmianę położenia strefy tolerancji wału. Otwór wykonany przez otwór bazowy nazywany jest otworem referencyjnym. Norma krajowa stanowi, że dolne odchylenie otworu referencyjnego wynosi zero, a „H” to podstawowy kod odchylenia otworu referencyjnego.
2) System wału podstawowego
Odchylenie podstawowe to układ, w którym strefa tolerancji pewnego wału i strefa tolerancji otworów o różnych odchyleniach podstawowych tworzą układ różnych pasowań, jak pokazano na rysunku b. Oznacza to, że położenie strefy tolerancji wału jest ustalane w pasowaniu o tym samym podstawowym rozmiarze, a różne pasowania uzyskuje się poprzez zmianę położenia strefy tolerancji otworu. Otwór wykonany w środku wału podstawowego nazywany jest tuleją wału referencyjnego. Norma krajowa stanowi, że górne odchylenie wału referencyjnego wynosi zero, a „h” to podstawowy kod odchylenia wału referencyjnego.
Z podstawowego diagramu szeregów odchyleń widać, że:
W systemie otworów bazowych otwór referencyjny H jest dopasowany do wału, a ~ h (łącznie 11 typów) służy do pasowania luzu; j~n (w sumie 5 typów) są używane głównie do nadmiernego dopasowania; (n, p, r może być nadmiernym dopasowaniem lub pasowaniem z wciskiem); p~zc (w sumie 12 typów) są używane głównie do pasowania z wciskiem.
W podstawowym systemie wałów oś odniesienia h jest dopasowana do otworu, A~H (w sumie 11 typów) jest używanych do pasowania luzu; J~N (w sumie 5 typów) są używane głównie do nadmiernego dopasowania; (N, P, R mogą być pasowaniem nadmiernym lub pasowaniem z wciskiem); P~ZC (łącznie 12 typów) są używane głównie do pasowania z wciskiem.
03
tolerancja kształtu
Tolerancja kształtu odnosi się do całkowitej zmienności, na którą pozwala kształt pojedynczego rzeczywistego elementu. Tolerancje kształtu wyrażone są w strefach tolerancji kształtu. Strefa tolerancji kształtu obejmuje cztery elementy, takie jak kształt, kierunek, położenie i rozmiar strefy tolerancji. Elementy tolerancji kształtu obejmują: prostoliniowość, płaskość, okrągłość, cylindryczność, profil liniowy i profil powierzchni.
1) Prostoliniowość
Prostoliniowość odnosi się do stanu, w którym rzeczywisty kształt prostych elementów na części zachowuje idealną linię prostą. To jest to, co jest powszechnie określane jako płaskość. Tolerancja prostoliniowości to maksymalne odchylenie linii rzeczywistej od linii idealnej. Oznacza to, że podany na rysunku służy do ograniczenia dopuszczalnego zakresu odchyleń rzeczywistego błędu przetwarzania linii.
zdjęcie
▲Przykład wzoru 1: W danej płaszczyźnie strefą tolerancji musi być obszar między dwiema równoległymi liniami prostymi w odległości 0,1 mm.
zdjęcie
▲Przykład wzoru 2: Jeśli znak φ zostanie dodany przed wartością tolerancji, strefa tolerancji musi znajdować się w obszarze powierzchni cylindrycznej o średnicy 0,08 mm.
2) Płaskość
Płaskość odnosi się do rzeczywistego kształtu płaskiego elementu części i warunku zachowania idealnej płaszczyzny. To jest to, co jest powszechnie określane jako gładkość. Tolerancja płaskości to maksymalne odchylenie, na które pozwala rzeczywista powierzchnia względem płaszczyzny. Oznacza to, że na rysunku podano ograniczenie dopuszczalnego zakresu odchyleń rzeczywistego błędu obróbki powierzchni.
zdjęcie
▲Przykład wzoru: Strefa tolerancji to obszar między dwiema równoległymi płaszczyznami o odległości 0,08 mm.
3) Okrągłość
Okrągłość jest warunkiem rzeczywistego kształtu cechy reprezentującej okrąg na części, w równej odległości od jej środka. Jest to powszechnie określane jako stopień okrągłości. Tolerancja okrągłości to maksymalna dopuszczalna różnica pomiędzy rzeczywistym okręgiem a idealnym okręgiem na tym samym przekroju. Oznacza to, że podany na rysunku służy do ograniczenia dopuszczalnego zakresu odchyleń błędu obróbki rzeczywistego okręgu.
zdjęcie
▲Przykład wzoru: strefa tolerancji musi znajdować się na tym samym odcinku normalnym, a różnica promieni to obszar między dwoma koncentrycznymi okręgami o wartości tolerancji 0,03 mm.
4) Walcowość
Walcowość oznacza, że każdy punkt na konturze cylindrycznej powierzchni na części jest utrzymywany w jednakowej odległości od jej osi. Tolerancja walcowości to maksymalna różnica, na jaką pozwala rzeczywista powierzchnia cylindryczna względem idealnej powierzchni cylindrycznej. Oznacza to, że podany na rysunku służy do ograniczenia dopuszczalnego zakresu odchyleń rzeczywistego błędu obróbki powierzchni cylindrycznej.
zdjęcie
▲Przykład wzoru: Strefa tolerancji to obszar między dwiema współosiowymi cylindrycznymi powierzchniami o różnicy promieni 0,1 mm.
5) Profil linii
Profil linii to warunek, aby krzywa o dowolnym kształcie zachowała swój idealny kształt na danej płaszczyźnie części. Tolerancja profilu linii odnosi się do dopuszczalnej zmiany rzeczywistej linii konturu krzywej innej niż kołowa. Oznacza to, że podany na rysunku służy do ograniczenia dopuszczalnego zakresu odchyleń rzeczywistego błędu przetwarzania krzywej.
zdjęcie
▲Przykład wzoru: Strefa tolerancji to obszar między dwiema kopertami obejmującymi serię okręgów o średnicy 0,04 mm. Środki okręgów leżą na liniach o teoretycznie poprawnej geometrii.
6) Profil powierzchni
Profil powierzchni to stan, w którym dowolna powierzchnia części zachowuje swój idealny kształt. Tolerancja profilu powierzchni odnosi się do dopuszczalnej zmiany rzeczywistej linii konturu powierzchni nieokrągłej do idealnej powierzchni profilu. Oznacza to, że podany na rysunku służy do ograniczenia zakresu odchyleń rzeczywistego błędu obróbki powierzchni.
zdjęcie
▲Przykład wzoru: Strefa tolerancji znajduje się między dwiema kopertami obejmującymi serię kulek o średnicy 0,02 mm. Środki kul powinny teoretycznie znajdować się na powierzchni o teoretycznie poprawnym kształcie geometrycznym.
04
tolerancja pozycji
Tolerancja pozycji odnosi się do całkowitej wielkości odchylenia dozwolonego przez położenie powiązanego rzeczywistego elementu z punktem odniesienia.
(1) Tolerancja orientacji
Tolerancja orientacji odnosi się do całkowitej wielkości zmienności dozwolonej przez powiązaną rzeczywistą cechę względem odniesienia w kierunku. Ten typ tolerancji obejmuje trzy elementy: równoległość, prostopadłość i nachylenie.
1) Równoległość
Równoległość, która jest powszechnie określana jako stopień równoległości, wskazuje na warunek, że mierzone rzeczywiste elementy na części są utrzymywane w równej odległości od układu odniesienia. Tolerancja równoległości to maksymalna dopuszczalna różnica między rzeczywistym kierunkiem mierzonego elementu a idealnym kierunkiem równoległym do punktu odniesienia.
zdjęcie
▲Przykład wzoru: Jeśli znak φ zostanie dodany przed wartością tolerancji, strefa tolerancji znajduje się na powierzchni cylindrycznej o równoległej średnicy odniesienia φ0,03 mm.
2) Pionowość
Prostopadłość, która jest powszechnie określana jako stopień prostopadłości między dwoma elementami, oznacza, że mierzony element na części zachowuje prawidłowy kąt 90 stopni względem elementu odniesienia. Tolerancja prostopadłości to maksymalna dozwolona różnica między rzeczywistym kierunkiem mierzonego elementu a idealnym kierunkiem prostopadłym do punktu odniesienia.
zdjęcie
▲Objaśnienie legendy: Jeśli znak φ zostanie dodany przed polem tolerancji, to pole tolerancji jest prostopadłe do płaszczyzny odniesienia i w obrębie powierzchni cylindrycznej o średnicy 0,1mm.
zdjęcie
▲ Legenda: Strefa tolerancji musi znajdować się pomiędzy dwiema równoległymi płaszczyznami w odległości 0,08 mm i prostopadłymi do linii odniesienia.
3) Nachylenie
Nachylenie to prawidłowy stan dowolnego danego kąta między względnymi orientacjami dwóch elementów na części. Tolerancja nachylenia to maksymalna dozwolona różnica między rzeczywistą orientacją mierzonej cechy a idealną orientacją pod dowolnym kątem do punktu odniesienia.
zdjęcie
▲Objaśnienie legendy: strefa tolerancji mierzonej osi to obszar pomiędzy dwiema równoległymi płaszczyznami, których odległość wynosi 0,08mm i które tworzą teoretyczny kąt 60 stopni z płaszczyzną odniesienia A.
zdjęcie
▲Objaśnienie legendy: W przypadku dodania znaku φ przed wartością tolerancji, strefa tolerancji musi znajdować się na powierzchni cylindrycznej o średnicy 0,1mm. Strefa tolerancji powinna być równoległa do płaszczyzny B prostopadłej do punktu odniesienia A i tworzyć teoretycznie poprawny kąt 60 stopni z punktem odniesienia A.
(2) Tolerancja pozycjonowania
Tolerancja pozycjonowania to całkowita dopuszczalna zmienność położenia powiązanej rzeczywistej cechy względem punktu odniesienia. Ten rodzaj tolerancji obejmuje trzy elementy: stopień położenia, stopień współosiowości i stopień symetrii.
1) Stopień stanowiska
Stopień pozycji odnosi się do dokładnego stanu punktów, linii, powierzchni i innych elementów na części względem ich idealnych pozycji. Tolerancja położenia to maksymalna dopuszczalna zmiana rzeczywistego położenia mierzonego elementu względem położenia idealnego.
zdjęcie
▲ Legenda: Gdy znak Sφ zostanie dodany przed strefą tolerancji, strefą tolerancji jest wewnętrzny obszar kuli o średnicy 0,3 mm. Położenie punktu środkowego sferycznej strefy tolerancji jest teoretycznie poprawnym wymiarem względem punktów odniesienia A, B i C.
2) Współosiowość
Współosiowość, powszechnie znana jako stopień współosiowości, oznacza, że mierzona oś na części jest utrzymywana na tej samej linii prostej względem osi odniesienia. Tolerancja koncentryczności jest dopuszczalną zmianą mierzonej rzeczywistej osi względem osi odniesienia.
zdjęcie
▲Legenda tolerancji koncentryczności: Gdy wartość tolerancji jest zaznaczona, strefa tolerancji to obszar między cylindrami o średnicy 0,08 mm. Oś kołowego obszaru tolerancji pokrywa się z punktem odniesienia.
3) Symetria
Stopień symetrii oznacza, że dwa symetryczne elementy środkowe na części są utrzymywane w tej samej płaszczyźnie centralnej. Tolerancja symetrii to wielkość odchylenia dozwolonego przez płaszczyznę środkową symetrii (lub linię środkową, oś) rzeczywistego elementu względem idealnej płaszczyzny symetrii.
zdjęcie
▲Opis legendy: Strefa tolerancji to obszar między dwiema równoległymi płaszczyznami lub liniami prostymi w odległości 0.08mm i symetrycznym rozmieszczeniem względem płaszczyzny środkowej odniesienia lub linii środkowej.
(3) Tolerancja bicia
Tolerancja bicia to pozycja tolerancji podawana na podstawie określonej metody wykrywania. Tolerancję bicia można podzielić na bicie kołowe i bicie pełne.
1) Bicie w kółko
Bicie kołowe to stan, w którym powierzchnia obrotowa na części utrzymuje stałą pozycję względem osi odniesienia w określonej płaszczyźnie pomiarowej. Tolerancja bicia po okręgu to maksymalna dozwolona zmiana w ograniczonym zakresie pomiarowym, gdy mierzony rzeczywisty element obraca się o pełny okrąg wokół osi odniesienia bez ruchu osiowego.
zdjęcie
▲ Legenda 1: Strefa tolerancji to obszar między dwoma koncentrycznymi okręgami prostopadłymi do dowolnej płaszczyzny pomiarowej, z różnicą promieni wynoszącą 0,1 mm i których środki leżą na tej samej osi odniesienia.
zdjęcie
▲ Legenda 2: Strefa tolerancji to obszar między dwoma okręgami w odległości 0,1 mm na cylindrze pomiarowym w dowolnej pozycji promieniowej współosiowej z punktem odniesienia.
2) pełne bicie
Pełne bicie odnosi się do wielkości bicia wzdłuż całej mierzonej powierzchni, gdy część jest stale obracana wokół osi odniesienia. Pełna tolerancja bicia to maksymalne dozwolone bicie, gdy mierzony element rzeczywisty obraca się w sposób ciągły wokół osi odniesienia, podczas gdy wskaźnik porusza się względem swojego idealnego konturu.
zdjęcie
▲ Legenda 1: Strefa tolerancji to obszar między dwiema cylindrycznymi powierzchniami o różnicy promieni 0,1 mm i współosiowej z punktem odniesienia.
zdjęcie
▲ Legenda 2: Strefa tolerancji to obszar pomiędzy dwiema równoległymi płaszczyznami o różnicy promieni 0,1 mm i prostopadłej do punktu odniesienia.
Oto poniższa tabela, pospiesz się i zbierz ją~
