Zašto postoje koncepti tolerancije i uklapanja?
Svi proizvedeni proizvodi, bez obzira koliko je oprema precizna i koliko god se trudili, veličina i oblik ne mogu u potpunosti zadovoljiti teorijske numeričke zahtjeve. Ovo je jaz između idealnog i stvarnosti!
Dakle, kako ispuniti zahtjeve za zamjenjivost dijelova? To jest, bilo koja od serije dijelova ili komponenti iste specifikacije može ispuniti specificirane zahtjeve performansi bez ikakvog odabira ili dodatnih modifikacija. To zahtijeva da dimenzije proizvodnih dijelova budu unutar dozvoljenog raspona tolerancije.
01
Pojmovi vezani za toleranciju
Prilikom obrade delova, usled uticaja tačnosti alatnih mašina, istrošenosti alata, grešaka u merenju itd., nemoguće je apsolutno precizno obraditi dimenzije delova. Kako bi se osigurala zamjenjivost, greška obrade dimenzija dijela mora biti ograničena na određeni raspon i mora se specificirati količina varijacije dimenzija.
slika
1) Osnovna veličina
Dimenzije se određuju tokom projektovanja na osnovu čvrstoće i konstruktivnih zahteva dela.
2) Stvarna veličina
Dimenzije dobivene mjerenjem.
3) Ekstremna veličina
Dvije granice za dozvoljenu varijaciju veličine. Određuje se na osnovu osnovne veličine. Veća od dvije granične vrijednosti naziva se maksimalna granična veličina; manji se naziva minimalna granična veličina.
4) Odstupanje dimenzija (koji se naziva odstupanje)
Algebarska razlika dobijena oduzimanjem određene veličine od njene osnovne veličine. Dimenzijska odstupanja uključuju:
Gornje odstupanje=maksimalna granična veličina - osnovna veličina
Donja devijacija=minimalna granična veličina - osnovna veličina
Gornja i donja odstupanja se zajednički nazivaju granična odstupanja, a gornja i donja odstupanja mogu biti pozitivna, negativna ili nula.
Nacionalni standardi propisuju da je gornji kod odstupanja rupe ES, a donji kod odstupanja rupe EI; gornji kod odstupanja osovine je es, a donji kod odstupanja osovine je ei.
slika
▲ Dijagram zone tolerancije
5) Tolerancija dimenzija (naziva se tolerancija)
Dozvoljene varijacije u dimenzijama.
Tolerancija dimenzija=maksimalna granična veličina - minimalna granična veličina
=gornja devijacija-donja devijacija
Budući da je maksimalna granična veličina uvijek veća od minimalne granične veličine, odnosno gornje odstupanje je uvijek veće od donjeg odstupanja, tolerancija dimenzija mora biti pozitivna.
6) Nulta linija, PR zona i dijagram zone tolerancije
Nulta linija je referentna linija koja se koristi za određivanje odstupanja u dijagramu zone tolerancije, odnosno linija nulte devijacije. Obično nulta linija predstavlja osnovnu veličinu. Označite "0", "+" i "-" na lijevom kraju nulte linije. Odstupanje iznad nulte linije je pozitivno; odstupanje ispod nulte linije je negativno. Zona tolerancije je područje ograničeno dvije prave linije koje predstavljaju gornja i donja odstupanja. Širina i položaj zone tolerancije su dva elementa koja čine zonu tolerancije.
7) Standardna tolerancija i standardna tolerancija
Standardna tolerancija je svaka tolerancija navedena u nacionalnim standardima za određivanje veličine zone tolerancije. Standardni nivoi tolerancije su nivoi koji određuju tačnost dimenzija. Standardne tolerancije su podijeljene na 20 nivoa, odnosno IT01, IT0, IT1~IT18, koji predstavljaju standardne tolerancije. Arapski brojevi predstavljaju standardne nivoe tolerancije. Među njima, nivo IT01 je najviši, nivoi opadaju po redu, a nivo IT18 je najniži. Za određenu osnovnu veličinu, što je viši nivo standardne tolerancije, to je manja standardna vrijednost tolerancije i veća je točnost veličine.
8) Osnovno odstupanje
Koristi se za određivanje gornjeg ili donjeg odstupanja zone tolerancije u odnosu na poziciju nulte linije. Općenito se odnosi na odstupanje blizu nulte linije. Kada je zona tolerancije iznad nulte linije, osnovno odstupanje je donje odstupanje. Kada je zona tolerancije ispod nulte linije, osnovno odstupanje je gornje odstupanje.
Prema stvarnim potrebama, nacionalni standard predviđa 28 različitih osnovnih odstupanja za rupe i osovine, kao što je prikazano na donjoj slici. Osnovne vrijednosti odstupanja rupa i osovina mogu se pronaći iz relevantnih tabela.
slika
▲ Serija osnovnih devijacija
Kao što se može vidjeti iz gornje slike:
1) Osnovni kod odstupanja je predstavljen latiničnim slovima, velika slova predstavljaju osnovni kod odstupanja, a mala slova osnovni kod odstupanja ose. Budući da osnovno odstupanje na slici predstavlja samo veličinu zone tolerancije, jedan kraj zone tolerancije je nacrtan kao otvor.
2) Ovo odstupanje je od A do H kao donje devijacije, J do ZC kao gornje devijacije, a gornje i donje odstupanje JS su +IT/2 i -IT/2 respektivno.
3) Osnovno odstupanje ose od a do h je gornje odstupanje, j do zc je donje odstupanje, a gornje i donje odstupanje js su +IT/2T i -IT/2 respektivno. Drugo odstupanje rupe i osovine može se izračunati iz osnovnog odstupanja i standardne tolerancije.
02
Terminologija vezana za koordinaciju
U mašinskoj montaži, odnos između tolerancijskih zona rupa i osovina koje imaju istu osnovnu veličinu i međusobno su kombinovane naziva se uklapanje. Budući da su stvarne dimenzije otvora i osovine različite, nakon montaže mogu nastati "praznine" ili "smetnje". U uklapanju između rupe i osovine, algebarska razlika dobijena oduzimanjem veličine osovine od veličine rupe je jaz kada je pozitivna vrijednost, a interferencija kada je negativna vrijednost.
(1) Vrste koordinacije
Naleganja se dijele u tri kategorije prema razlici u prazninama ili smetnji:
slika
1) Zazor
Zona tolerancije rupe je iznad PR zone osovine. Svaki par rupa koji odgovara osovini postat će spoj s razmakom (uključujući minimalni razmak od nule), kao što je prikazano na slici A iznad.
2) Interferencijalno uklapanje
Zona tolerancije rupe je ispod zone tolerancije osovine. Svaki par rupa koji odgovara osovini je spoj sa smetnjom (uključujući minimalni zazor od nule), kao što je prikazano na slici b iznad.
3) Prekomjerna saradnja
Tolerantne zone rupa se preklapaju sa zonama tolerancije osovine. Ako se bilo koji par rupa poklapa sa osovinom, može postojati zazor ili smetnja, kao što je prikazano na slici c iznad.
(2) Koordinirani benchmark sistem
Nacionalni standardi predviđaju dva benčmark sistema, kao što je prikazano na slici ispod.
slika
▲ Dva benchmark sistema
1) Osnovni sistem rupa
Tolerancijska zona rupe sa određenim osnovnim odstupanjem i zona tolerancije osovine sa osnovnim odstupanjem čine sistem podudarnosti, kao što je prikazano na slici a. Odnosno, kod naleganja sa istim osnovnim dimenzijama, pozicija tolerancijske zone rupe je fiksirana, a različita naleganja se dobijaju promenom položaja zone tolerancije osovine. Rupa napravljena od osnovne rupe naziva se referentna rupa. Nacionalni standard propisuje da je donja devijacija referentne rupe nula, a "H" je osnovna šifra odstupanja referentne rupe.
2) Osnovni sistem osovine
Tolerancijska zona osovine sa određenim osnovnim odstupanjem i zona tolerancije rupe sa različitim osnovnim odstupanjima čine sistem različitih naleganja, kao što je prikazano na slici b. Odnosno, kod naleganja sa istim osnovnim dimenzijama, položaj zone tolerancije osovine je fiksiran, a različita naleganja se dobijaju promjenom položaja tolerancijske zone rupe. Rupa izbušena u osnovnoj osovini naziva se bazna čaura. Nacionalni standard propisuje da je gornja devijacija bazne osovine nula, a "h" je osnovna šifra odstupanja bazne osovine.
To se može vidjeti iz grafikona serije osnovnih devijacija:
U osnovnom sistemu rupa, referentna rupa H odgovara osovini, a~h (ukupno 11 tipova) se koristi za zazor; j~n (ukupno 5 tipova) se uglavnom koriste za preklapanje; (n, p, r može biti previše prianjajući) ili prianjanje sa smetnjom); p~zc (ukupno 12 tipova) se uglavnom koriste za interferenciju.
U osnovnom sistemu osovine, referentna os h odgovara rupi. A~H (ukupno 11 tipova) se koriste za zazor; J~N (ukupno 5 tipova) se uglavnom koriste za prekomjerno uklapanje; (N, P i R mogu biti previše prijanjajući. ili smetnje); P~ZC (ukupno 12 tipova) se uglavnom koriste za interferenciju.
03
Tolerancija oblika
Tolerancija oblika odnosi se na ukupan iznos dozvoljenih varijacija u obliku jedne stvarne karakteristike. Tolerancija oblika se izražava u zonama tolerancije oblika. Zona tolerancije oblika uključuje četiri elementa: oblik, smjer, položaj i veličinu zone tolerancije. Stavke tolerancije oblika uključuju 6 stavki: ravnost, ravnost, zaobljenost, cilindričnost, linijski profil, površinski profil itd.
1) Pravost
Pravost se odnosi na uvjet da stvarni oblik pravolinijskih elemenata na dijelu održava idealnu ravnu liniju. To je ono što se obično naziva ravnošću. Tolerancija ravnosti je maksimalno dozvoljeno odstupanje stvarne linije od idealne prave. To jest, ono što je dato na crtežu koristi se za ograničavanje dozvoljenog raspona varijacije stvarne greške obrade linije.
slika
▲ Primjer uzorka 1: U datoj ravni, zona tolerancije mora biti u području između dvije paralelne prave linije sa razmakom od 0.1mm.
slika
▲ Primjer uzorka 2: Dodajte oznaku φ prije vrijednosti tolerancije, a zona tolerancije mora biti unutar područja cilindrične površine prečnika 0.08 mm.
2) Ravnost
Ravnost se odnosi na stvarni oblik ravnih elemenata dijela i uvjet održavanja idealne ravni. To je ono što se obično naziva ravnost. Tolerancija ravnosti je maksimalno dozvoljeno odstupanje stvarne površine od ravne površine. Odnosno, dato je na crtežu da ograniči dozvoljeni opseg varijacije stvarne greške obrade površine.
slika
▲Primjer uzorka: zona tolerancije je područje između dvije paralelne ravni 0.08 mm jedna od druge.
3) Zaobljenost
Zaobljenost se odnosi na stvarni oblik elemenata kruga na dijelu, jednako udaljenom od njegovog centra. To se obično naziva stepenom zaobljenosti. Tolerancija zaobljenosti je maksimalno dozvoljeno odstupanje stvarnog kruga od idealnog kruga na istom poprečnom presjeku. Odnosno, dato je na crtežu da ograniči dozvoljeni opseg varijacije stvarne greške obrade kruga.
slika
▲Primjer uzorka: zona tolerancije mora biti na istom normalnom presjeku, a razlika radijusa je površina između dva koncentrična kruga sa vrijednošću tolerancije od 0.03 mm.
4) Cilindričnost
Cilindričnost znači da su sve točke na konturi cilindrične površine dijela jednako udaljene od njegove ose. Tolerancija cilindričnosti je najveća dozvoljena varijacija od stvarne cilindrične površine do idealne cilindrične površine. To jest, ono što je dato na crtežu koristi se za ograničavanje dozvoljenog raspona varijacije stvarne greške obrade cilindrične površine.
slika
▲Primjer uzorka: zona tolerancije je područje između dvije koaksijalne cilindrične površine s razlikom radijusa od 0.1 mm.
5) Profil linije
Profil linije odnosi se na uvjet da bilo koja kriva bilo kojeg oblika zadrži svoj idealan oblik na datoj ravnini dijela. Tolerancija profila linije odnosi se na dozvoljenu varijaciju stvarne konture nekružne krive. To jest, ono što je dato na crtežu koristi se za ograničavanje dozvoljenog raspona varijacije stvarne greške obrade krive.
slika
▲Primjer uzorka: zona tolerancije je područje između dvije linije omotača koje obavijaju niz krugova prečnika 0.04 mm. Centri krugova leže na linijama s teoretski ispravnim geometrijskim oblicima.
6) Kontura površine
Kontura površine odnosi se na stanje u kojem površina proizvoljnog oblika na dijelu održava svoj idealan oblik. Tolerancija konture površine odnosi se na stvarnu liniju konture nekružne površine i dozvoljeno odstupanje od idealne konturne površine. To jest, ono što je dato na crtežu koristi se za ograničavanje raspona varijacije stvarne greške obrade površine.
slika
▲Primjer uzorka: zona tolerancije je između dvije linije omotača koje obavijaju seriju kuglica prečnika 0.02 mm. Centri kuglica bi teoretski trebali biti smješteni na površini teoretski ispravnog geometrijskog oblika.
04
Tolerancija položaja
Tolerancija položaja se odnosi na ukupan iznos dozvoljene varijacije od datuma u položaju pridruženog stvarnog obilježja.
(1) Tolerancija orijentacije
Tolerancija orijentacije se odnosi na ukupan iznos promjene dozvoljen u smjeru datuma od strane povezanih stvarnih elemenata. Ova vrsta tolerancije uključuje tri stavke: paralelizam, okomitost i nagib.
1) Paralelizam
Paralelizam, uobičajeno poznat kao stepen paralelizma, označava da stvarni elementi koji se mjere na dijelu ostaju jednako udaljeni od datuma. Tolerancija paralelizma je najveća dozvoljena varijacija između stvarnog smjera mjerenog elementa i idealnog smjera paralelnog s bazom.
slika
▲Primjer crteža: Ako se oznaka φ doda prije vrijednosti tolerancije, zona tolerancije je unutar cilindrične površine sa referentnim prečnikom paralele od φ0.03mm.
2) Vertikalnost
Okomitost, uobičajeno poznata kao stepen ortogonalnosti između dva elementa, označava da izmjereni element na dijelu održava ispravan ugao od 90 stepeni u odnosu na referentni element. Tolerancija vertikalnosti je maksimalna dozvoljena varijacija između stvarnog smjera obilježja koja se mjeri i idealnog smjera koji je okomit na nultu vrijednost.
slika
▲Ilustracija: Ako se oznaka φ doda prije zone tolerancije, zona tolerancije je okomita na cilindričnu površinu sa referentnim prečnikom od 0.1mm.
slika
▲Legenda: zona tolerancije mora biti locirana između dvije paralelne ravni koje su međusobno udaljene 0.08 mm i okomite na referentnu liniju.
3) Inklinacija
Nagib se odnosi na ispravan uvjet održavanja bilo kojeg zadanog ugla između relativnih smjerova dva elementa na dijelu. Tolerancija nagiba je maksimalna dozvoljena varijacija između stvarne orijentacije obilježja koja se mjeri i njegove idealne orijentacije pod bilo kojim datim uglom u odnosu na datum.
slika
▲Ilustracija: Tolerancijska zona izmjerene ose je područje između dvije paralelne ravni sa vrijednošću tolerancije od 0.08mm i teoretskim uglom od 60 stepeni sa referentnom ravninom A.
slika
▲Ilustracija: Dodajte oznaku φ prije vrijednosti tolerancije, tada zona tolerancije mora biti smještena unutar cilindrične površine prečnika 0.1mm. Zona tolerancije treba da bude paralelna sa ravninom B okomita na nultu tačku A i pod teoretski ispravnim uglom od 60 stepeni u odnosu na referentnu tačku A.
(2) Tolerancija pozicioniranja
Tolerancija pozicioniranja je ukupan iznos dozvoljenih varijacija u položaju pridružene stvarne karakteristike u odnosu na datum. Ova vrsta tolerancije uključuje tri stavke: položaj, koaksijalnost i simetriju.
1) Lokacija
Položaj se odnosi na tačan status tačaka, linija, površina i drugih elemenata na dijelu u odnosu na njihove idealne pozicije. Tolerancija položaja je najveća dozvoljena varijacija u stvarnom položaju mjerenog elementa u odnosu na njegovu idealnu poziciju.
slika
▲Ilustracija: Kada se oznaka Sφ doda ispred zone tolerancije, zona tolerancije je područje unutar lopte prečnika 0.3mm. Položaj središnje točke zone tolerancije kuglice je teoretski ispravna veličina u odnosu na referentne tačke A, B i C.
2) Koaksijalnost
Koaksijalnost, obično poznata kao koaksijalnost, označava da izmjerena osa na dijelu ostaje na istoj pravoj liniji u odnosu na referentnu os. Tolerancija koaksijalnosti je dozvoljena varijacija stvarne ose koja se meri u odnosu na referentnu osu.
slika
▲Legenda tolerancije koaksijalnosti: Kada je vrijednost tolerancije označena, zona tolerancije je područje između cilindara prečnika 0.08 mm. Os kružne tolerancijske zone poklapa se sa bazom.
3) Simetrija
Simetrija se odnosi na stanje da dva simetrična središnja elementa na dijelu ostaju u istoj središnjoj ravni. Tolerancija simetrije je dozvoljena varijacija središnje ravni simetrije (ili središnje linije, ose) stvarne karakteristike u odnosu na idealnu ravninu simetrije.
slika
▲ Legenda: zona tolerancije je područje između dvije paralelne ravni ili prave linije sa razmakom od 0.08 mm i simetričnim rasporedom u odnosu na referentnu središnju ravninu ili središnju liniju.
(3) Tolerancija istezanja
Tolerancija odstupanja je stavka tolerancije koja se daje na osnovu specifičnog metoda detekcije. Tolerancija iskakanja može se podijeliti na kružno odstupanje i totalno odstupanje.
1) Skok u krug
Kružno izbočenje znači da površina okretanja na dijelu održava fiksni položaj u odnosu na referentnu os unutar ograničene mjerne ravni. Tolerancija kružnog odstupanja je maksimalna dozvoljena varijacija unutar ograničenog raspona mjerenja kada se stvarni element koji se mjeri rotira oko referentne ose za potpuni okret bez aksijalnog pomaka.
slika
▲ Legenda 1: Tolerancijska zona je područje između dva koncentrična kruga koji su okomiti na bilo koju mjernu ravninu, imaju razliku polumjera od 0.1 mm i imaju centar kružnice na istoj referentnoj osi.
slika
▲ Legenda 2: Tolerancijska zona je područje između dva kruga sa razmakom od 0.1 mm na površini mjernog cilindra u bilo kojoj poziciji radijusa koaksijalno sa bazom.
2) Pun ritam
Ukupni otklon se odnosi na otklon duž cijele mjerene površine kada se dio kontinuirano rotira oko referentne ose. Ukupna tolerancija strujanja je maksimalna dozvoljena količina strujanja kada se stvarni element koji se mjeri kontinuirano rotira oko referentne ose dok se indikator pomiče u odnosu na svoju idealnu konturu.
slika
▲Ilustracija 1: Tolerancijska zona je područje između dvije cilindrične površine sa razlikom radijusa od 0.1mm i koaksijalno s bazom.
slika
▲ Legenda 2: Tolerancijska zona je područje između dvije paralelne ravni sa razlikom polumjera od 0.1mm i okomito na referentnu tačku.
Pa, to je tabela ispod, sakupi je sada~
