Защо има концепции за толерантност и годност?
Всички произведени продукти, независимо колко прецизно е оборудването и колкото и да се опитваме, размерът и формата не могат да отговорят напълно на теоретичните числени изисквания. Това е пропастта между идеал и реалност!
И така, как да отговорим на изискванията за взаимозаменяемост на частите? Тоест, всяка една от партида части или компоненти с една и съща спецификация може да отговори на определените изисквания за производителност без избор или допълнителни модификации. Това изисква размерите на производствените части да бъдат в рамките на допустимия диапазон на допустимите отклонения.
01
Термини, свързани с толерантността
По време на обработката на части, поради влиянието на точността на машинния инструмент, износването на инструмента, грешките при измерване и т.н., е невъзможно да се обработят размерите на частите абсолютно точно. За да се осигури взаимозаменяемост, грешката при обработката на размерите на частта трябва да бъде ограничена до определен диапазон и количеството на изменението на размерите трябва да бъде посочено.
снимка
1) Основен размер
Размерите се определят по време на проектирането въз основа на здравината и структурните изисквания на детайла.
2) Реален размер
Размери, получени чрез измерване.
3) Изключителен размер
Две граници за допустими вариации на размера. Определя се въз основа на основния размер. По-голямата от двете гранични стойности се нарича максимален граничен размер; по-малкият се нарича минимален граничен размер.
4) Отклонение в размерите (наричано отклонение)
Алгебричната разлика, получена чрез изваждане на определен размер от неговия основен размер. Отклоненията в размерите включват:
Горно отклонение=максимален граничен размер - основен размер
Долно отклонение=минимален граничен размер - основен размер
Горните и долните отклонения се наричат общо гранични отклонения, а горните и долните отклонения могат да бъдат положителни, отрицателни или нула.
Националните стандарти постановяват, че кодът на горното отклонение на отвора е ES, кодът на долното отклонение на отвора е EI; кодът на горното отклонение на вала е es, а кодът на долното отклонение на вала е ei.
снимка
▲ Диаграма на зоната на толерантност
5) Толеранс на размерите (наричан толеранс)
Разрешени са вариации в размерите.
Толеранс на размерите=максимален граничен размер - минимален граничен размер
=горно отклонение-долно отклонение
Тъй като максималният граничен размер винаги е по-голям от минималния граничен размер, т.е. горното отклонение винаги е по-голямо от долното отклонение, толерансът на размерите трябва да е положителен.
6) Диаграма на нулева линия, PR зона и зона на толерантност
Нулевата линия е референтна линия, използвана за определяне на отклонението в диаграмата на зоната на толеранс, т.е. линията на нулево отклонение. Обикновено нулевата линия представлява основния размер. Маркирайте „0“, „+“ и „-“ в левия край на нулевата линия. Отклонението над нулевата линия е положително; отклонението под нулевата линия е отрицателно. Допустимата зона е зона, ограничена от две прави линии, представляващи горни и долни отклонения. Широчината и позицията на зоната на толерантност са двата елемента, които съставляват зоната на толерантност.
7) Стандартна толерантност и стандартна степен на толерантност
Стандартен толеранс е всеки толеранс, посочен в националните стандарти за определяне на размера на зоната на толеранс. Стандартните нива на толеранс са нива, които определят точността на размерите. Стандартните допуски са разделени на 20 нива, а именно IT01, IT0, IT1~IT18, които представляват стандартни допуски. Арабските цифри представляват стандартни нива на толерантност. Сред тях нивото IT01 е най-високото, нивата намаляват в ред, а нивото IT18 е най-ниското. За определен основен размер, колкото по-високо е стандартното ниво на толеранс, толкова по-малка е стойността на стандартния толеранс и толкова по-висока е точността на размера.
8) Основно отклонение
Използва се за определяне на горното или долното отклонение на толерантната зона спрямо положението на нулевата линия. Обикновено се отнася до отклонението близо до нулевата линия. Когато допустимата зона е над нулевата линия, основното отклонение е долното отклонение. Когато допустимата зона е под нулевата линия, основното отклонение е горното отклонение.
Според действителните нужди националният стандарт предвижда 28 различни основни отклонения за отвори и валове, както е показано на фигурата по-долу. Основните стойности на отклонение на отворите и валовете могат да бъдат намерени от съответните таблици.
снимка
▲ Серия от основни отклонения
Както се вижда от горната фигура:
1) Основният код на отклонение е представен с латински букви, главните букви представляват основния код на отклонение, а малките букви представляват основния код на отклонение на оста. Тъй като основното отклонение на фигурата представлява само размера на толерантната зона, единият край на толерантната зона е начертан като отвор.
2) Това отклонение е от A до H като долно отклонение, J до ZC като горно отклонение, а горното и долното отклонение на JS са съответно +IT/2 и -IT/2.
3) Основното отклонение на оста от a до h е горното отклонение, j до zc е долното отклонение, а горното и долното отклонение на js са съответно +IT/2T и -IT/2. Друго отклонение на отвора и вала може да се изчисли от основното отклонение и стандартния толеранс.
02
Терминология, свързана с координацията
При сглобяването на машината връзката между зоните на толеранс на отвори и валове, които имат еднакъв основен размер и се комбинират помежду си, се нарича напасване. Тъй като действителните размери на отвора и вала са различни, след сглобяването могат да възникнат "пропуски" или "намеси". При прилягането между отвора и вала алгебричната разлика, получена чрез изваждане на размера на вала от размера на отвора, е празнина, когато е положителна стойност, и интерференция, когато е отрицателна стойност.
(1) Видове координация
Напасванията се разделят на три категории според разликата в пропуските или намесата:
снимка
1) Напасване на хлабината
Допустимата зона на отвора е над PR зоната на вала. Всяка двойка дупки, които съвпадат с вала, ще станат подходящи с празнина (включително минимална междина нула), както е показано на Фигура А по-горе.
2) Намесване
Зоната на толеранс на отвора е под зоната на толеранс на вала. Всяка двойка дупки, които съвпадат с вала, е подходяща с намеса (включително минимална хлабина нула), както е показано на фигура b по-горе.
3) Прекомерно сътрудничество
Зоните на толеранс на отворите се припокриват със зоните на толеранс на вала. Ако някоя двойка отвори съвпада с вала, може да има празнина или намеса, както е показано на фигура c по-горе.
(2) Координирана система за сравнение
Националните стандарти предвиждат две системи за сравнение, както е показано на фигурата по-долу.
снимка
▲Две бенчмарк системи
1) Основна система от отвори
Зоната на толеранс на отвора с определено основно отклонение и зоната на толеранс на вала с основното отклонение представляват система за съвпадение, както е показано на фигура a. Тоест, при напасване със същите основни размери, позицията на толерантната зона на отвора е фиксирана и различни напасвания се получават чрез промяна на позицията на толерантната зона на вала. Отворът, направен от основния отвор, се нарича базов отвор. Националният стандарт постановява, че долното отклонение на референтния отвор е нула, а "H" е основният код на отклонение на референтния отвор.
2) Основна валова система
Зоната на толеранс на вала с определено основно отклонение и зоната на толеранс на отвора с различни основни отклонения съставляват система от различни напасвания, както е показано на фигура b. Това означава, че при съединяване със същите основни размери, позицията на зоната на толеранс на вала е фиксирана и различни напасвания се получават чрез промяна на позицията на зоната на толеранс на отвора. Отворът, пробит в основния вал, се нарича основна втулка. Националният стандарт постановява, че горното отклонение на основния вал е нула, а "h" е кодът на основното отклонение на основния вал.
Може да се види от диаграмата на основните отклонения:
В основната система с отвори референтният отвор H съответства на вала, a~h (общо 11 вида) се използват за хлабина; j~n (общо 5 вида) се използват главно за надграждане; (n, p, r може да са прекалено напаснати) или интерферентно напасване); p~zc (общо 12 типа) се използват главно за интерферентно напасване.
В основната система на вала базовата ос h съвпада с отвора. A~H (общо 11 вида) се използват за хлабина; J~N (общо 5 вида) се използват главно за надграждане; (N, P и R могат да бъдат прекалено напаснати или намесени); P~ZC (общо 12 вида) се използват главно за намеса.
03
Толерантност към формата
Толерантността на формата се отнася до общото количество допустими вариации във формата на един действителен елемент. Толерантността на формата се изразява в зони на толерантност на формата. Зоната на толерантност на формата включва четири елемента: форма, посока, позиция и размер на зоната на толерантност. Елементите за толерантност на формата включват 6 елемента: праволинейност, плоскост, закръгленост, цилиндричност, профил на линията, профил на повърхността и др.
1) Прямост
Изправеността се отнася до условието, че действителната форма на елементите с права линия на детайла поддържа идеална права линия. Това е, което обикновено се нарича праволинейност. Толерансът на праволинейност е максимално допустимото отклонение на действителна линия от идеална права линия. Това означава, че това, което е дадено на чертежа, се използва за ограничаване на допустимия диапазон на вариация на действителната грешка при обработката на линията.
снимка
▲Пример на шаблон 1: В дадена равнина зоната на толеранс трябва да е в областта между две успоредни прави линии с разстояние 0.1 mm.
снимка
▲Пример на шаблон 2: Добавете знака φ преди стойността на толеранса и зоната на толеранс трябва да бъде в областта на цилиндричната повърхност с диаметър 0.08 mm.
2) Плоскост
Равнината се отнася до действителната форма на равнинните елементи на частта и условието за поддържане на идеална равнина. Това е, което обикновено се нарича плоскост. Толерансът на плоскост е максимално допустимото отклонение на действителна повърхност от равна повърхност. Това означава, че е дадено на чертежа, за да ограничи допустимия диапазон на вариация на действителната грешка при обработка на повърхността.
снимка
▲Пример за модел: Зоната на толеранс е областта между две успоредни равнини 0.08 mm една от друга.
3) Закръгленост
Закръглеността се отнася до действителната форма на елементите на окръжност върху част, на еднакво разстояние от нейния център. Това обикновено се нарича степен на закръгленост. Толерансът на закръгленост е максимално допустимото отклонение на действителния кръг от идеалния кръг на същото напречно сечение. Това означава, че е дадено на чертежа, за да ограничи допустимия диапазон на вариация на действителната грешка при обработката на кръга.
снимка
▲Пример за модел: Зоната на толеранс трябва да е в една и съща нормална секция, а разликата в радиуса е областта между два концентрични кръга със стойност на толеранс 0,03 mm.
4) Цилиндричност
Цилиндричност означава, че всички точки от контура на цилиндричната повърхност на детайла са на еднакво разстояние от неговата ос. Толерансът на цилиндричност е максималната допустима вариация от действителна цилиндрична повърхност до идеална цилиндрична повърхност. Това означава, че това, което е дадено на чертежа, се използва за ограничаване на допустимия обхват на вариация на действителната грешка при обработка на цилиндрична повърхност.
снимка
▲Пример за модел: Зоната на толеранс е областта между две коаксиални цилиндрични повърхности с разлика в радиуса от 0,1 mm.
5) Линеен профил
Линеен профил се отнася до условието, че всяка крива с каквато и да е форма поддържа идеалната си форма в дадена равнина на детайла. Толерансът на профила на линията се отнася до допустимата вариация на действителния контур на некръгла крива. Това означава, че това, което е дадено на чертежа, се използва за ограничаване на допустимия диапазон на вариация на действителната грешка при обработка на кривата.
снимка
▲Пример за модел: Зоната на толеранс е зоната между две обвиващи линии, които обгръщат поредица от кръгове с диаметър 0,04 mm. Центровете на кръговете лежат на линии с теоретично правилни геометрични форми.
6) Контур на повърхността
Контурът на повърхността се отнася до състоянието, при което повърхност с произволна форма на част запазва идеалната си форма. Допустимото отклонение на контура на повърхността се отнася до действителната контурна линия на некръгла повърхност и допустимото отклонение от идеалната контурна повърхност. Това означава, че това, което е дадено на чертежа, се използва за ограничаване на диапазона на промяна на действителната грешка при обработка на повърхността.
снимка
▲Пример за модел: Допустимата зона е между две обвиващи линии, които обгръщат поредица от топки с диаметър 0,02 mm. Центровете на топките теоретично трябва да са разположени върху повърхността на теоретично правилната геометрична форма.
04
Толерантност на позицията
Допустимото отклонение на позицията се отнася до общото количество разрешени вариации от еталонната точка в позицията на асоциираната действителна характеристика.
(1) Толерантност към ориентация
Толерансът на ориентацията се отнася до общото количество на промяната, разрешена в посоката на еталонната точка от свързаните действителни елементи. Този тип толеранс включва три елемента: успоредност, перпендикулярност и наклон.
1) Паралелизъм
Паралелността, известна като степента на паралелност, показва, че действителните елементи, които се измерват върху частта, остават на еднакво разстояние от базата. Толерансът на успоредност е максимално допустимото отклонение между действителната посока на измерения елемент и идеалната посока, успоредна на базовата точка.
снимка
▲Пример за чертеж: Ако знакът φ се добави преди стойността на толеранса, зоната на толеранс е в рамките на цилиндричната повърхност с референтен паралелен диаметър φ0.03mm.
2) Вертикалност
Перпендикулярността, известна като степента на ортогоналност между два елемента, показва, че измереният елемент върху частта поддържа правилен ъгъл от 90 градуса спрямо основния елемент. Допустимото отклонение на вертикалността е максимално допустимото отклонение между действителната посока на измервания елемент и идеалната посока, която е перпендикулярна на базовата точка.
снимка
▲Илюстрация: Ако знакът φ се добави преди зоната на толеранс, зоната на толеранс е перпендикулярна на цилиндричната повърхност с основен диаметър 0.1 mm.
снимка
▲Легенда: Допустимата зона трябва да бъде разположена между две успоредни равнини, които са на 0.08 mm една от друга и перпендикулярни на референтната линия.
3) Наклон
Наклонът се отнася до правилното условие за поддържане на всеки даден ъгъл между относителните посоки на два елемента на част. Толерансът на наклона е максималната допустима вариация между действителната ориентация на измервания елемент и неговата идеална ориентация при всеки даден ъгъл спрямо базовата точка.
снимка
▲Илюстрация: Зоната на толеранс на измерената ос е зоната между две успоредни равнини със стойност на толеранс от 0.08 mm и теоретичен ъгъл от 60 градуса с базовата равнина A.
снимка
▲Илюстрация: Добавете знака φ преди стойността на толеранса, след което зоната на толеранс трябва да бъде разположена в рамките на цилиндрична повърхност с диаметър 0,1 mm. Допустимата зона трябва да бъде успоредна на равнина B, перпендикулярна на изходна точка A и под теоретично правилен ъгъл от 60 градуса спрямо изходна точка A.
(2) Толеранс на позициониране
Толерансът на позициониране е общото допустимо количество вариации в позицията на асоциираната действителна характеристика спрямо еталонната точка. Този тип толеранс включва три елемента: позиция, коаксиалност и симетрия.
1) Местоположение
Позицията се отнася до точното състояние на точки, линии, повърхности и други елементи на детайла спрямо техните идеални позиции. Позиционният толеранс е максималната допустима вариация в действителната позиция на измервания елемент спрямо идеалната му позиция.
снимка
▲Илюстрация: Когато знакът Sφ се добави преди зоната на толеранс, зоната на толеранс е зоната вътре в топката с диаметър 0,3 mm. Позицията на централната точка на толерантната зона на топката е теоретично правилният размер по отношение на базовите точки A, B и C.
2) Коаксиалност
Коаксиалността, известна като коаксиалност, показва, че измерената ос на частта остава на същата права линия спрямо референтната ос. Толерансът на коаксиалност е допустимата вариация на действителната ос, която се измерва спрямо референтната ос.
снимка
▲Легенда за толеранс на коаксиалност: Когато стойността на толеранса е маркирана, зоната на толеранс е областта между цилиндрите с диаметър 0,08 mm. Оста на кръговата толерантна зона съвпада с началната точка.
3) Симетрия
Симетрията се отнася до състоянието, при което двата симетрични централни елемента на частта остават в една и съща централна равнина. Толерансът на симетрия е допустимата вариация на централната равнина на симетрия (или централна линия, ос) на действителния елемент спрямо идеалната равнина на симетрия.
снимка
▲ Легенда: Допустимата зона е зоната между две успоредни равнини или прави линии с разстояние 0,08 mm и симетрично разположение по отношение на централната равнина или централната линия.
(3) Допустимо отклонение
Допустимото отклонение е толеранс, даден въз основа на специфичен метод за откриване. Толерантността към биене може да бъде разделена на кръгово биене и пълно биене.
1) Скок в кръг
Кръговото отклонение означава, че повърхността на въртене на детайла поддържа фиксирана позиция спрямо базовата ос в ограничена равнина на измерване. Толерансът на кръговото отклонение е максималната разрешена вариация в рамките на ограничен диапазон на измерване, когато действително измерваният елемент се върти около референтната ос за пълен оборот без аксиално движение.
снимка
▲ Легенда 1: Толерантната зона е зоната между две концентрични окръжности, които са перпендикулярни на която и да е равнина на измерване, имат радиусна разлика от 0.1 mm и имат центъра на окръжността върху една и съща референтна ос.
снимка
▲ Легенда 2: Толерантната зона е зоната между две окръжности с разстояние 0.1 mm върху повърхността на измервателния цилиндър при произволна позиция на радиуса, коаксиална с базовата точка.
2) Пълен ритъм
Общото биене се отнася до биенето по протежение на цялата измерена повърхност, когато частта непрекъснато се върти около референтната ос. Общият толеранс на отклонение е максимално допустимото отклонение, когато действителният измерван елемент се върти непрекъснато около базовата ос, докато индикаторът се движи спрямо идеалния си контур.
снимка
▲Илюстрация 1: Толерантната зона е зоната между две цилиндрични повърхности с разлика в радиусите от 0.1 mm и коаксиални с базовата точка.
снимка
▲ Легенда 2: Толерантната зона е зоната между две успоредни равнини с разлика в радиуса от 0.1 mm и перпендикулярна на базовата точка.
Е, това е таблицата по-долу, вземете я сега~
