Proč existuje pojem tolerance a fit? Všechny vyráběné produkty, bez ohledu na to, jak sofistikované zařízení se používá, bez ohledu na vynaložené úsilí, jejich velikost a tvar nemohou přesně odpovídat teoretickým hodnotám. To je propast mezi ideálem a realitou!
Jak tedy splnit požadavky na zaměnitelnost dílů? To znamená, že ze série dílů nebo součástí stejné specifikace může kterýkoli z nich splnit specifikované požadavky na výkon bez jakéhokoli výběru nebo dodatečné úpravy. To vyžaduje, aby rozměry vyráběných dílů byly v povoleném tolerančním rozsahu.
01
Pojmy související s tolerancí
Při zpracování dílů vlivem přesnosti obráběcího stroje, opotřebení nástroje, chyb měření atd. nelze absolutně přesně zpracovat velikost dílů. Aby byla zajištěna zaměnitelnost, musí být chyba zpracování velikosti součásti omezena v určitém rozsahu a musí být specifikována velikost odchylky.
1) Základní velikost
Podle pevnostních a konstrukčních požadavků dílu se velikost určí při návrhu.
2) Skutečná velikost
Rozměry získané měřením.
3) Limitní velikost
Dvě mezní hodnoty pro povolené odchylky velikosti. Určuje se na základě základní velikosti. Větší z těchto dvou limitních hodnot se nazývá maximální limitní velikost; menší se nazývá minimální limitní velikost.
4) Odchylka velikosti (označovaná jako odchylka)
Algebraický rozdíl dimenze mínus její základní dimenze. Rozměrové odchylky jsou:
Horní odchylka=maximální limitní velikost - základní velikost
Dolní odchylka=minimální limitní velikost – základní velikost
Horní a dolní odchylky se souhrnně označují jako mezní odchylky a horní a dolní odchylky mohou být kladné, záporné nebo nulové.
Národní norma stanoví, že kódové označení horní odchylky otvoru je ES, kódové označení dolní odchylky otvoru je EI; kódové označení horní odchylky hřídele je es a kódové označení dolní odchylky hřídele je ei.
▲ Diagram toleranční zóny
5) Rozměrová tolerance (zkráceně tolerance)
Povolené množství odchylek ve velikosti.
Tolerance rozměrů=maximální limitní velikost – minimální limitní velikost
= horní odchylka – dolní odchylka
Protože maximální limitní velikost je vždy větší než minimální limitní velikost, to znamená, že horní odchylka je vždy větší než dolní odchylka, takže rozměrová tolerance musí být kladná hodnota.
6) Diagram nulové čáry, PR zóny a toleranční zóny
Nulová čára je referenční čára používaná k určení odchylky v diagramu toleranční zóny, tedy čára nulové odchylky. Obvykle nulová čára představuje základní velikost. Označte "0", " plus ", "-" na levém konci nulové čáry, odchylka nad nulovou čárou je kladná; odchylka pod nulovou čarou je záporná. Toleranční zóna je oblast definovaná dvěma přímkami představujícími horní a dolní odchylku. Šířka a poloha toleranční zóny jsou dva prvky, které tvoří toleranční zónu.
7) Standardní tolerance a standardní stupeň tolerance
Standardní tolerance jsou jakékoli tolerance uvedené v národních normách pro určení velikosti toleranční zóny. Standardní třída tolerance je třída, která určuje stupeň rozměrové přesnosti. Standardní tolerance jsou rozděleny do 2 0 stupňů, jmenovitě IT01, IT0, IT1~IT18, které představují standardní tolerance, a arabské číslice představují standardní stupně tolerance, mezi nimiž je stupeň IT01 nejvyšší, stupně se postupně snižují a Stupeň IT18 je nejnižší. Pro určitou základní velikost platí, že čím vyšší je úroveň standardní tolerance, tím menší je hodnota standardní tolerance a tím vyšší je přesnost velikosti.
8) Základní odchylka
Slouží k určení horní nebo dolní odchylky toleranční zóny vzhledem k poloze nulové čáry. Obecně se vztahuje k odchylce blízké nulové čáře. Když je toleranční pásmo nad nulovou čarou, základní odchylka je spodní odchylka. Když je toleranční pásmo pod nulovou čarou, základní odchylka je horní odchylka.
Podle skutečných potřeb stanoví národní norma 28 různých základních odchylek pro otvor a hřídel, jak je znázorněno na obrázku níže. Hodnoty základních odchylek otvorů a hřídelí lze zjistit z příslušných tabulek.
▲ Základní řada odchylek
Z výše uvedeného obrázku je vidět, že:
1) Základní kód odchylky je reprezentován latinkou, velké písmeno představuje základní kód odchylky a malé písmeno představuje základní kód odchylky osy. Protože základní odchylka slouží pouze k označení velikosti toleranční zóny na obrázku, je jeden konec toleranční zóny nakreslen jako otvor.
2) Odchylka od A~H je dolní odchylka, J~ZC je horní odchylka a horní a dolní odchylka JS jsou plus IT/2 a -IT/2.
3) Základní odchylka osy je horní odchylka od a~h, spodní odchylka od j~zc a horní a dolní odchylka js jsou plus IT/2T a -IT/2. Další odchylku otvorů a hřídelí lze vypočítat ze základní odchylky a standardní tolerance.
02
Přidružené termíny
Při montáži stroje se vztah mezi toleranční zónou děr a hřídelí se stejnou základní velikostí a vzájemně kombinovanými nazývá lícování. Vzhledem k rozdílu ve skutečné velikosti otvoru a hřídele může po montáži dojít k "vůli" nebo "rušení". Při uložení mezi dírou a hřídelí je algebraický rozdíl získaný odečtením velikosti hřídele od velikosti otvoru kladný, když je kladný, a když je záporný, jedná se o interferenci.
(1) Typy koordinace
Fitinky jsou rozděleny do tří kategorií podle jejich mezery nebo interference:
obrázek
1) Uložení vůle
Toleranční zóna otvoru je nad zónou pro styk s veřejností hřídele a jakýkoli pár otvorů a hřídel budou lícovat s vůlí (včetně minimální vůle nula), jak je znázorněno na obrázku a výše.
2) Interferenční uložení
Toleranční zóna otvoru je pod toleranční zónou hřídele a jakýkoli pár otvorů a hřídel jsou slícovány jako lícování s přesahem (včetně minimální vůle nula), jak je znázorněno na obrázku b výše.
3) Přesazení
Toleranční zóna otvoru se překrývá s toleranční zónou hřídele a jakýkoli pár otvorů a hřídel jsou sladěny, což může mít mezeru nebo přesah, jak je znázorněno na obrázku c výše.
(2) Systém koordinačních kritérií
Národní standard stanoví dva referenční systémy, jak je znázorněno na obrázku níže.
obrázek
▲ Dva srovnávací systémy
1) systém základních otvorů
Základní odchylka je systém, ve kterém toleranční pásmo určitého otvoru a toleranční pásmo hřídele základní odchylky tvoří určitý druh spolupráce, jak je znázorněno na obrázku a. To znamená, že poloha toleranční zóny otvoru je fixována v uložení stejné základní velikosti a různé lícování se získá změnou polohy toleranční zóny hřídele. Otvor vytvořený základním otvorem se nazývá referenční otvor. Národní norma stanoví, že spodní odchylka referenčního otvoru je nula a "H" je základní kód odchylky referenčního otvoru.
2) Systém základní hřídele
Základní odchylka je systém, ve kterém toleranční pásmo určitého hřídele a toleranční pásmo otvorů s různými základními odchylkami tvoří systém různých uložení, jak je znázorněno na obrázku b. Obr. To znamená, že poloha toleranční oblasti hřídele je fixována v uložení stejné základní velikosti a různá uložení se získá změnou polohy toleranční oblasti otvoru. Otvor vytvořený ve středu základního hřídele se nazývá pouzdro referenčního hřídele. Národní norma stanoví, že horní odchylka referenčního hřídele je nulová a "h" je základní kód odchylky referenčního hřídele.
Ze základního diagramu řad odchylek je vidět, že:
V systému základních otvorů je referenční otvor H přizpůsoben hřídeli, a~h (celkem 11 typů) se používá pro uložení s vůlí; j~n (celkem 5 typů) se používají hlavně pro nadměrné fit; (n, p, r může být nadměrné lícování nebo přesahování); p~zc (celkem 12 typů) se používají hlavně pro uložení s přesahem.
V základním hřídelovém systému je referenční osa h přizpůsobena otvoru, A~H (celkem 11 typů) se používají pro uložení s vůlí; J~N (celkem 5 typů) se používají hlavně pro nadměrné fit; (N, P, R může být nadměrné lícování nebo přesahování); P~ZC (celkem 12 typů) se používají hlavně pro uložení s přesahem.
03
tolerance tvaru
Tolerance tvaru se týká celkové odchylky, kterou umožňuje tvar jednoho skutečného prvku. Tvarové tolerance jsou vyjádřeny v zónách tvarové tolerance. Zóna tolerance tvaru zahrnuje čtyři prvky, jako je tvar, směr, poloha a velikost toleranční zóny. Položky tolerance tvaru zahrnují: přímost, rovinnost, kruhovitost, válcovitost, profil čáry a profil povrchu.
1) Přímost
Přímost se týká podmínky, že skutečný tvar přímých prvků na součásti zachovává ideální přímku. To je to, co se běžně nazývá plochost. Tolerance přímosti je maximální odchylka povolená skutečnou čárou k ideální přímce. To znamená, že podle výkresu se používá k omezení povoleného rozsahu odchylek skutečné chyby zpracování řádku.
obrázek
▲Příklad vzoru 1: V dané rovině musí být toleranční pásmo oblastí mezi dvěma rovnoběžnými přímkami se vzdáleností 0,1 mm.
obrázek
▲Příklad vzoru 2: Pokud je před hodnotu tolerance přidána značka φ, musí být toleranční zóna v oblasti válcové plochy o průměru 0,08 mm.
2) Rovinnost
Rovinnost označuje skutečný tvar rovinného prvku součásti a podmínku zachování ideální roviny. To je to, co se běžně nazývá hladkost. Tolerance rovinnosti je maximální odchylka povolená skutečným povrchem k rovině. To znamená, že je uveden na výkresu, aby se omezil přípustný rozsah odchylek skutečné chyby zpracování povrchu.
obrázek
▲Příklad vzoru: Toleranční zóna je oblast mezi dvěma rovnoběžnými rovinami se vzdáleností 0,08 mm.
3) Kulatost
Kulatost je stav skutečného tvaru prvku představujícího kruh na součásti ve stejné vzdálenosti od jejího středu. To se běžně označuje jako stupeň kulatosti. Tolerance kruhovitosti je maximální odchylka povolená skutečnou kružnicí od ideální kružnice na stejném úseku. To znamená, že podle výkresu se používá k omezení povoleného variačního rozsahu chyby obrábění skutečné kružnice.
obrázek
▲Příklad vzoru: toleranční zóna musí být ve stejném normálním řezu a rozdíl poloměrů je oblast mezi dvěma soustřednými kružnicemi s hodnotou tolerance 0,03 mm.
4) Válcovitost
Válcovitost znamená, že každý bod na obrysu válcové plochy na součásti je udržován ve stejné vzdálenosti od své osy. Tolerance válcovitosti je maximální odchylka povolená skutečným válcovým povrchem k ideálnímu válcovému povrchu. To znamená, že podle výkresu se používá k omezení povoleného variačního rozsahu skutečné chyby obrábění válcové plochy.
obrázek
▲Příklad vzoru: Toleranční zóna je oblast mezi dvěma souosými válcovými plochami s rozdílem poloměrů 0,1 mm.
5) Profil čáry
Profil čáry je stav, kdy si křivka jakéhokoli tvaru zachová svůj ideální tvar v dané rovině součásti. Tolerance profilu čáry se týká přípustné odchylky skutečné obrysové čáry nekruhové křivky. To znamená, že podle výkresu se používá k omezení povoleného rozsahu odchylek skutečné chyby zpracování křivky.
obrázek
▲Příklad vzoru: Toleranční zóna je oblast mezi dvěma obálkami, které obklopují sérii kruhů o průměru 0,04 mm. Středy kružnic leží na přímkách teoreticky správné geometrie.
6) Profil povrchu
Profil povrchu je stav, kdy si jakýkoli povrch na součásti zachová svůj ideální tvar. Tolerance profilu povrchu se vztahuje k dovolené odchylce skutečné obrysové linie nekruhového povrchu na ideální povrch profilu. To znamená, že podle výkresu se používá k omezení variačního rozsahu skutečné chyby povrchového zpracování.
obrázek
▲Příklad vzoru: Toleranční zóna je mezi dvěma obálkami obklopujícími řadu kuliček o průměru 0,02 mm. Středy kuliček by se teoreticky měly nacházet na povrchu teoreticky správného geometrického tvaru.
04
tolerance polohy
Tolerance polohy se vztahuje k celkovému množství odchylek povolených polohou přidruženého skutečného prvku k základně.
(1) Tolerance orientace
Tolerance orientace se vztahuje k celkovému množství odchylek povolených přidruženým skutečným prvkem k základně ve směru. Tento typ tolerance zahrnuje tři položky: rovnoběžnost, kolmost a sklon.
1) Paralelnost
Rovnoběžnost, která se běžně označuje jako stupeň rovnoběžnosti, označuje podmínku, že měřené skutečné prvky na součásti jsou udržovány ve stejné vzdálenosti od počátku. Tolerance rovnoběžnosti je maximální povolená odchylka mezi skutečným směrem měřeného prvku a ideálním směrem rovnoběžným s nulovým bodem.
obrázek
▲Příklad vzoru: Pokud je před hodnotu tolerance přidána značka φ, je toleranční zóna uvnitř válcové plochy s referenčním rovnoběžným průměrem φ0,03 mm.
2) Vertikalita
Kolmost, která se běžně označuje jako stupeň ortogonality mezi dvěma prvky, znamená, že měřený prvek na součásti udržuje správný úhel 90 stupňů vzhledem k referenčnímu prvku. Tolerance kolmosti je maximální povolená odchylka mezi skutečným směrem měřeného prvku a ideálním směrem kolmým k základně.
obrázek
▲Vysvětlení legendy: Pokud je před toleranční zónu přidána značka φ, je toleranční zóna kolmá k referenční rovině a uvnitř válcové plochy o průměru 0,1 mm.
obrázek
▲ Legenda: Toleranční zóna se musí nacházet mezi dvěma rovnoběžnými rovinami ve vzdálenosti 0,08 mm a kolmo k referenční čáře.
3) Svah
Sklon je správný stav libovolného daného úhlu mezi relativními orientacemi dvou prvků na součásti. Tolerance sklonu je maximální povolená odchylka mezi skutečnou orientací měřeného prvku a ideální orientací v jakémkoli daném úhlu k základně.
obrázek
▲Vysvětlení legendy: toleranční zóna měřené osy je oblast mezi dvěma rovnoběžnými rovinami, jejichž vzdálenost je 0,08 mm a které svírají s referenční rovinou A teoretický úhel 60 stupňů.
obrázek
▲Vysvětlení legendy: Pokud je před hodnotu tolerance přidána značka φ, musí být toleranční zóna umístěna ve válcové ploše o průměru 0,1mm. Toleranční zóna by měla být rovnoběžná s rovinou B kolmou k základně A a svírat teoreticky správný úhel 60 stupňů se základnou A.
(2) Tolerance polohy
Tolerance polohování je celková velikost povolených odchylek pro polohu souvisejícího skutečného prvku vzhledem k počátku. Tento druh tolerance zahrnuje tři položky: stupeň polohy, stupeň souososti a stupeň symetrie.
1) Stupeň polohy
Stupeň polohy se vztahuje k přesnému stavu bodů, čar, povrchů a dalších prvků na součásti vzhledem k jejich ideální poloze. Tolerance polohy je maximální povolená odchylka skutečné polohy měřeného prvku vzhledem k ideální poloze.
obrázek
▲ Legenda: Když je značka Sφ přidána před toleranční zónu, toleranční zóna je vnitřní oblast koule o průměru 0,3 mm. Poloha středu sférické toleranční zóny je teoreticky správný rozměr vzhledem k vztažným bodům A, B a C.
2) Souosost
Koaxiálnost, běžně známá jako stupeň souososti, znamená, že měřená osa na součásti je udržována na stejné přímce vzhledem k referenční ose. Tolerance soustřednosti je přípustná odchylka měřené skutečné osy vzhledem k referenční ose.
obrázek
▲Legenda tolerance soustřednosti: Když je označena hodnota tolerance, toleranční zóna je oblast mezi válci o průměru 0,08 mm. Osa kruhové toleranční zóny se shoduje s nulovým bodem.
3) Symetrie
Stupeň symetrie znamená, že dva symetrické středové prvky na součásti jsou udržovány ve stejné středové rovině. Tolerance symetrie je míra odchylky, kterou umožňuje středová rovina symetrie (nebo středová osa, osa) aktuálního prvku vůči ideální rovině symetrie.
obrázek
▲Popis legendy: Toleranční zóna je oblast mezi dvěma rovnoběžnými rovinami nebo přímkami se vzdáleností 0,08 mm a symetrickým uspořádáním vzhledem k základní středové rovině nebo středové čáře.
(3) Tolerance házení
Tolerance házení je toleranční položka daná na základě specifické detekční metody. Toleranci házení lze rozdělit na kruhové házení a plné házení.
1) Kruhové bití
Kruhové házení je stav, ve kterém rotační povrch součásti zachovává pevnou polohu vzhledem k referenční ose v rámci definované roviny měření. Tolerance kruhového házení je maximální povolená odchylka v omezeném rozsahu měření, když se měřený skutečný prvek otáčí po celém kruhu kolem referenční osy bez axiálního pohybu.
obrázek
▲ Legenda 1: Toleranční zóna je oblast mezi dvěma soustřednými kružnicemi kolmými na libovolnou rovinu měření s rozdílem poloměrů 0,1 mm a jejichž středy jsou na stejné pomocné ose.
obrázek
▲ Legenda 2: Toleranční zóna je oblast mezi dvěma kružnicemi se vzdáleností 0,1 mm na měřicím válci v jakékoli radiální poloze koaxiální s počátkem.
2) plný výprask
Úplné házení se vztahuje k velikosti házení podél celého měřeného povrchu, když se součást nepřetržitě otáčí kolem referenční osy. Úplná tolerance házení je maximální povolené házení, když se měřený skutečný prvek nepřetržitě otáčí kolem osy základny, zatímco se indikátor pohybuje vzhledem ke svému ideálnímu obrysu.
obrázek
▲ Legenda 1: Toleranční zóna je oblast mezi dvěma válcovými plochami s rozdílem poloměrů 0,1 mm a koaxiální s počátkem.
obrázek
▲ Legenda 2: Toleranční zóna je oblast mezi dvěma rovnoběžnými rovinami s rozdílem poloměrů 0,1 mm a kolmá k základně.
Zde je následující tabulka, pospěšte si a vyzvedněte si ji~
