Защо съществува концепцията за толерантност и годност? Всички произведени продукти, без значение колко сложно оборудване се използва, без значение колко усилия са положени, техният размер и форма не могат да бъдат точно в съответствие с теоретичните стойности. Това е пропастта между идеал и реалност!
И така, как да отговорим на изискванията за взаимозаменяемост на частите? Тоест, сред партида от части или компоненти с една и съща спецификация, всяка една от тях може да отговори на определените изисквания за ефективност без никакъв избор или допълнителна модификация. Това изисква размерите на произведените части да бъдат в рамките на допустимия диапазон на отклонение.
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 обработи размерът на частите абсолютно точно. За да се осигури взаимозаменяемост, грешката при обработката на размера на частта трябва да бъде ограничена в рамките на определен диапазон и трябва да се посочи размерът на вариацията в размера.
1) Основен размер
Според якостта и структурните изисквания на частта, размерът, определен по време на проектирането.
2) Реален размер
Размери, получени чрез измерване.
3) Ограничете размера
Две гранични стойности 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 размера (наричано отклонение)
Алгебричната разлика на измерение минус неговото основно измерение. Отклоненията в размерите са:
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.
Националният стандарт постановява, че кодовото наименование на горното отклонение на отвора е ES, кодовото наименование на долното отклонение на отвора е EI; кодовото наименование на горното отклонение на вала е es, а кодовото наименование на долното отклонение на вала е ei.
▲ Диаграма на зоната на толерантност
5) Толерантност на размерите (толерантност за кратко)
Количеството разрешени вариации в размера.
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, така че толерансът на размерите трябва да бъде положителна стойност.
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", " плюс ", "-" в левия край на нулевата линия, отклонението над нулевата линия е положително; отклонението под нулевата линия е отрицателно. Допустимата зона е зона, определена от две прави линии, представляващи горното и долното отклонение. Широчината и позицията на зоната на толерантност са двата елемента, които съставляват зоната на толерантност.
7) Стандартна толерантност и стандартна степен на толерантност
Стандартните допустими отклонения са всички допустими отклонения, изброени в националните стандарти за определяне на размера на зоната на допустими отклонения. Стандартният клас на толерантност е клас, който определя степента на точност на размерите. Стандартните допуски са разделени на 20 степени, а именно IT01, IT0, IT1~IT18, които представляват стандартни допуски, а арабските цифри представляват стандартни допуски, сред които степента IT01 е най-високата, степени се понижават на свой ред и Степента IT18 е най-ниската. 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 съответно за отвора и вала, както е показано на фигурата по-долу. Основните стойности на отклонение на отвори и валове могат да бъдат намерени от съответните таблици.
▲ Серия от основни отклонения
От горната фигура се вижда, че:
1) Основният код на отклонение е представен с латински букви, главната буква представлява основния код на отклонение, а малката буква представлява основния код на отклонение на оста. Тъй като основното отклонение се използва само за указване на размера на толерантната зона на фигурата, единият край на толерантната зона е начертан като отвор.
2) Отклонението от A~H е долното отклонение, J~ZC е горното отклонение, а горното и долното отклонение на JS са плюс IT/2 и -IT/2 съответно.
3) Основното отклонение на оста е горното отклонение от a~h, долното отклонение от j~zc, а горното и долното отклонение на js са съответно плюс IT/2T и -IT/2. Друго отклонение на отвори и валове може да се изчисли от основното отклонение и стандартния толеранс.
02
Свързани термини
При машинния монтаж връзката между зоната на толеранс на отвори и валове с еднакъв основен размер и комбинирани помежду си се нарича напасване. Поради разликата в действителния размер на отвора и вала, може да възникне "луфт" или "намеса" след сглобяването. При прилягането между отвора и вала алгебричната разлика, получена чрез изваждане на размера на вала от размера на отвора, е положителна, когато е положителна, а когато е отрицателна, е интерференция.
(1) Видове координация
Напасванията се разделят на три категории според тяхната празнина или намеса:
снимка
1) Напасване на хлабината
Зоната на толерантност на отвора е над зоната за връзки с обществеността на вала и всяка двойка отвори и съвпадението на вала ще станат подходящи с хлабина (включително минималната хлабина нула), както е показано на фигура a по-горе.
2) Намесване
Зоната на толеранс на отвора е под зоната на толеранс на вала и всяка двойка отвори и валът се съгласуват като напасване с намеса (включително минимална хлабина нула), както е показано на фигура b по-горе.
3) Прекомерно оборудване
Толерантната зона на отвора се припокрива със зоната на толеранс на вала и всяка двойка отвори и валът са съвпадащи, което може да има празнина или намеса, както е показано на фигура c по-горе.
(2) Координираща референтна система
Националният стандарт предвижда две системи за сравнение, както е показано на фигурата по-долу.
снимка
▲ Две бенчмарк системи
1) система с основни дупки
Основното отклонение е система, в която зоната на толеранс на определен отвор и зоната на толеранс на вала на основното отклонение представляват вид сътрудничество, както е показано на фигура a. Тоест, позицията на зоната на толеранс на отвора е фиксирана при напасване на същия основен размер и различни напасвания се получават чрез промяна на позицията на зоната на толеранс на вала. Отворът, направен от основния отвор, се нарича референтен отвор. Националният стандарт постановява, че долното отклонение на референтния отвор е нула, а "H" е основният код на отклонение на референтния отвор.
2) Система с основен вал
Основното отклонение е система, в която зоната на толеранс на определен вал и зоната на толеранс на отвори с различни основни отклонения съставляват система от различни напасвания, както е показано на фигура b. Това означава, че позицията на зоната на толеранс на вала е фиксирана при напасване на същия основен размер и различни напасвания се получават чрез промяна на позицията на зоната на толеранс на отвора. Отворът, направен в центъра на основния вал, се нарича втулка на еталонния вал. Националният стандарт постановява, че горното отклонение на еталонния вал е нула, а "h" е основният код на отклонение на еталонния вал.
Може да се види от диаграмата на основните отклонения, че:
В системата на основния отвор референтният отвор H е съвпадащ с вала, a~h (общо 11 вида) се използват за хлабина; j~n (общо 5 вида) се използват главно за прекомерно прилягане; (n, p, r може да са прекомерно напасване или намеса); p~zc (общо 12 типа) се използват главно за интерферентно напасване.
В основната система на вала референтната ос h съвпада с отвора, A~H (общо 11 типа) се използват за хлабина; J~N (общо 5 вида) се използват главно за прекомерно прилягане; (N, P, R може да са прекомерно напасване или намеса); P~ZC (общо 12 вида) се използват главно за намеса.
03
толерантност към формата
Толерантността на формата се отнася до пълната вариация, позволена от формата на един действителен елемент. Допустимите отклонения на формата се изразяват в зони на допустими отклонения на формата. Зоната на толерантност на формата включва четири елемента като форма, посока, позиция и размер на зоната на толерантност. Елементите за толерантност на формата включват: праволинейност, плоскост, закръгленост, цилиндричност, профил на линията и профил на повърхността.
1) Прямост
Изправеността се отнася до условието, че действителната форма на правите елементи на детайла поддържа идеалната права линия. Това е, което обикновено се нарича плоскост. Толерансът на праволинейност е максималната вариация, разрешена от действителната линия до идеалната линия. Тоест, даден на чертежа, той се използва за ограничаване на допустимия обхват на вариация на действителната грешка при обработка на линията.
снимка
▲Пример на шаблон 1: В дадена равнина зоната на толерантност трябва да бъде областта между две успоредни прави линии с разстояние 0.1 mm.
снимка
▲Пример на шаблон 2: Ако знакът φ се добави преди стойността на толеранса, зоната на толеранс трябва да бъде в областта на цилиндричната повърхност с диаметър 0.08mm.
2) Плоскост
Равнината се отнася до действителната форма на равнинния елемент на частта и условието за поддържане на идеалната равнина. Това е, което обикновено се нарича гладкост. Толерансът на плоскост е максималната вариация, разрешена от действителната повърхност спрямо равнината. 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 с разстояние 0,08 mm.
3) Закръгленост
Заоблеността е условието за действителната форма на елемент, представляващ кръг върху част, на еднакво разстояние от центъра му. Това обикновено се нарича степен на закръгленост. Толерансът на закръгленост е максималната вариация, разрешена от действителния кръг към идеалния кръг на една и съща секция. Тоест, даден на чертежа, той се използва за ограничаване на допустимия диапазон на вариация на грешката при обработка на действителния кръг.
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 всяка точка от контура на цилиндричната повърхност на детайла се поддържа на еднакво разстояние от нейната ос. Толерансът на цилиндричност е максималната вариация, разрешена от действителната цилиндрична повърхност до идеалната цилиндрична повърхност. Тоест, дадено на чертежа, то 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 е условието, че крива с произволна форма поддържа идеалната си форма в дадена равнина на част. Толерансът на профила на линията се отнася до допустимата вариация на действителната контурна линия на некръгла крива. Тоест, дадено на чертежа, то се използва за ограничаване на допустимия обхват на вариация на действителната грешка при обработка на кривата.
снимка
▲Пример за модел: Зоната на толеранс е зоната между два плика, които обхващат поредица от кръгове с диаметър 0,04 mm. Центровете на кръговете лежат на линии с теоретично правилна геометрия.
6) Профил на повърхността
Профилът на повърхността е условието, че всяка повърхност на част поддържа идеалната си форма. Допустимото отклонение на повърхностния профил се отнася до допустимата вариация на действителната контурна линия на некръгла повърхност до идеална профилна повърхност. Тоест, дадено на чертежа, то се използва за ограничаване на обхвата на вариация на действителната грешка при обработка на повърхността.
снимка
▲Пример за шаблон: Допустимата зона е между две обвивки, обгръщащи 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 вариации, позволени от позицията на свързания действителен елемент спрямо базата.
(1) Толерантност към ориентация
Толерансът на ориентацията се отнася до общото количество вариации, позволени от асоциираната действителна характеристика на еталонната точка в посоката. Този тип толеранс включва три елемента: успоредност, перпендикулярност и наклон.
1) Паралелизъм
Паралелността, която обикновено се нарича степен на паралелност, показва условието, че измерените действителни елементи на частта се поддържат на еднакво разстояние от базата. Допустимото отклонение на успоредността е максималната допустима вариация между действителната посока на измерения елемент и идеалната посока, успоредна на базовата точка.
снимка
▲Пример за шаблон: 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, която обикновено се нарича степента на ортогоналност между два елемента, означава, че измереният елемент върху частта поддържа правилен ъгъл от 90 градуса по отношение на референтния елемент. Толерансът на перпендикулярност е максималната разрешена вариация между действителната посока на измерения елемент и идеалната посока, перпендикулярна на базовата точка.
снимка
▲Обяснение на легендата: Ако знакът φ се добави преди зоната на толеранс, тогава зоната на толеранс е перпендикулярна на референтната равнина и в рамките на цилиндрична повърхност с диаметър 0.1 mm.
снимка
▲ Легенда: Допустимата зона трябва да бъде разположена между две успоредни равнини на разстояние 0,08 mm и перпендикулярни на базовата линия.
3) Наклон
Наклонът е правилното състояние на всеки даден ъгъл между относителните ориентации на две характеристики на част. Допустимото отклонение на наклона е максималната разрешена вариация между действителната ориентация на измерената характеристика и идеалната ориентация при всеки даден ъгъл спрямо базовата точка.
снимка
▲Обяснение на легендата: зоната на толеранс на измерената ос е областта между две успоредни равнини, чието разстояние е 0.08 mm и които образуват теоретичен ъгъл от 60 градуса с базовата равнина A.
снимка
▲Обяснение на легендата: Ако знакът φ се добави преди стойността на толеранса, зоната на толеранс трябва да бъде разположена в цилиндрична повърхност с диаметър 0.1 mm. Допустимата зона трябва да бъде успоредна на равнина B, перпендикулярна на изходна точка A, и да образува теоретично правилен ъгъл от 60 градуса с изходна точка A.
(2) Толеранс на позициониране
Толерансът на позициониране е общото допустимо количество вариации за позицията на асоциираната действителна характеристика спрямо еталонната точка. Този вид толеранс включва три позиции: степен на позиция, степен на коаксиалност и степен на симетрия.
1) Степен на длъжност
Степента на позиция се отнася до точното състояние на точки, линии, повърхности и други елементи на детайла спрямо идеалните им позиции. Толерансът на позицията е максималната допустима вариация на действителната позиция на измервания елемент спрямо идеалната позиция.
снимка
▲ Легенда: Когато знакът Sφ се добави преди зоната на толеранс, зоната на толеранс е вътрешната област на топката с диаметър 0,3 mm. Позицията на централната точка на сферичната толерантна зона е теоретично правилният размер по отношение на опорни точки A, B и C.
2) Коаксиалност
Коаксиалността, известна като степента на коаксиалност, означава, че измерената ос на частта се поддържа на същата права линия спрямо референтната ос. Толерансът на концентричност е допустимата вариация на измерената действителна ос спрямо референтната ос.
снимка
▲Легенда за толеранс на концентричност: 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
Степента на симетрия означава, че двата симетрични централни елемента на частта се държат в една и съща централна равнина. Толерансът на симетрия е степента на вариация, разрешена от централната равнина на симетрия (или централна линия, ос) на действителния елемент спрямо идеалната равнина на симетрия.
снимка
▲Описание на легендата: 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) Кръгово биене
Кръговото отклонение е състоянието, при което повърхността на въртене на част поддържа фиксирана позиция спрямо базовата ос в рамките на определена равнина на измерване. Толерансът на кръговото отклонение е максималната разрешена вариация в рамките на ограничен диапазон на измерване, когато измереният действителен елемент се завърти на пълен кръг около референтната ос без аксиално движение.
снимка
▲ Легенда 1: Толерантната зона е областта между две концентрични окръжности, перпендикулярни на която и да е равнина на измерване, с разлика в радиуса от 0.1 mm и чиито центрове са на една и съща базова ос.
снимка
▲ Легенда 2: Толерантната зона е зоната между две окръжности с разстояние 0.1 mm върху измервателния цилиндър във всяка радиална позиция, коаксиална с базовата точка.
2) пълно биене
Пълното биене се отнася до количеството биене по протежение на цялата измерена повърхност, когато детайлът се върти непрекъснато около референтната ос. Пълният толеранс на отклонение е максимално допустимото отклонение, когато измереният действителен елемент се върти непрекъснато около базовата ос, докато индикаторът се движи спрямо идеалния си контур.
снимка
▲ Легенда 1: Допустимата 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.
Ето, това е следната таблица, побързайте и я вземете~
