Waarom is er het concept van tolerantie en pasvorm? Alle gefabriceerde producten, ongeacht hoe geavanceerde apparatuur wordt gebruikt, ongeacht hoeveel moeite er wordt gedaan, hun grootte en vorm kunnen niet exact in overeenstemming zijn met de theoretische waarden. Dit is de kloof tussen ideaal en werkelijkheid!
Dus hoe te voldoen aan de uitwisselbaarheidseisen van onderdelen? Dat wil zeggen, van een partij onderdelen of componenten met dezelfde specificatie kan elk van hen voldoen aan de gespecificeerde prestatie-eisen zonder enige selectie of aanvullende wijziging. Dit vereist dat de afmetingen van de geproduceerde onderdelen binnen het toegestane tolerantiebereik moeten vallen.
01
Termen met betrekking tot tolerantie
Tijdens de verwerking van onderdelen is het, vanwege de invloed van de precisie van werktuigmachines, gereedschapsslijtage, meetfouten, enz., onmogelijk om de grootte van onderdelen absoluut nauwkeurig te verwerken. Om uitwisselbaarheid te garanderen, moet de verwerkingsfout van de onderdeelgrootte binnen een bepaald bereik worden beperkt en moet de mate van variatie in grootte worden gespecificeerd.
1) Basismaat
Volgens de sterkte en structurele vereisten van het onderdeel, wordt de maat bepaald tijdens het ontwerp.
2) Ware grootte
Afmetingen verkregen door meten.
3) Beperk de grootte
Twee grenswaarden voor toegestane maatvariatie. Deze wordt bepaald op basis van de basismaat. De grootste van de twee grenswaarden wordt de maximale grensmaat genoemd; de kleinere wordt de minimale limietgrootte genoemd.
4) Maatafwijking (ook wel afwijking genoemd)
Het algebraïsche verschil van een dimensie minus de basisdimensie. Maatafwijkingen zijn:
Bovenste afwijking=maximale limietmaat - basismaat
Onderste afwijking=minimale limietmaat - basismaat
De bovenste en onderste afwijkingen worden gezamenlijk grensafwijkingen genoemd en de bovenste en onderste afwijkingen kunnen positief, negatief of nul zijn.
De nationale norm bepaalt dat de codenaam van de bovenste afwijking van het gat ES is, de codenaam van de onderste afwijking van het gat is EI; de codenaam van de bovenste afwijking van de as is es, en de codenaam van de onderste afwijking van de as is ei.
▲ Tolerantie zone diagram
5) Maattolerantie (kortweg tolerantie)
De toegestane hoeveelheid variatie in grootte.
Maattolerantie=maximale limietmaat - minimale limietmaat
= bovenste afwijking - onderste afwijking
Omdat de maximale limietgrootte altijd groter is dan de minimale limietgrootte, dat wil zeggen, de bovenste afwijking is altijd groter dan de onderste afwijking, dus de maattolerantie moet een positieve waarde zijn.
6) Schema nullijn, PR-zone en tolerantiezone
De nullijn is een referentielijn die wordt gebruikt om de afwijking in het tolerantiezonediagram te bepalen, dat wil zeggen de nulafwijkingslijn. Gewoonlijk vertegenwoordigt de nullijn de basismaat. Markeer "0", "plus", "-" aan de linkerkant van de nullijn, de afwijking boven de nullijn is positief; de afwijking onder de nullijn is negatief. De tolerantiezone is een gebied dat wordt gedefinieerd door twee rechte lijnen die de bovenste en onderste afwijkingen vertegenwoordigen. De breedte en positie van de tolerantiezone zijn de twee elementen die de tolerantiezone vormen.
7) Standaardtolerantie en standaardtolerantierang
Standaardtoleranties zijn alle toleranties die in nationale normen worden vermeld om de grootte van de tolerantiezone te bepalen. Een standaard tolerantieklasse is een klasse die de mate van maatnauwkeurigheid bepaalt. Standaardtoleranties zijn onderverdeeld in 20 klassen, namelijk IT01, IT0, IT1~IT18, die standaardtoleranties vertegenwoordigen, en Arabische cijfers vertegenwoordigen standaard tolerantiegraden, waarvan IT01-klasse de hoogste is, graden worden beurtelings verlaagd, en IT18-cijfer is het laagste. Voor een bepaalde basismaat geldt: hoe hoger het standaard tolerantieniveau, hoe kleiner de standaard tolerantiewaarde en hoe hoger de nauwkeurigheid van de maat.
8) Fundamentele afwijking
Het wordt gebruikt om de bovenste of onderste afwijking van de tolerantiezone ten opzichte van de nullijnpositie te bepalen. Over het algemeen verwijst het naar de afwijking dichtbij de nullijn. Wanneer de tolerantiezone boven de nullijn ligt, is de basisafwijking de laagste afwijking. Wanneer de tolerantiezone onder de nullijn ligt, is de basisafwijking de bovenste afwijking.
Volgens de werkelijke behoeften bepaalt de nationale norm 28 verschillende basisafwijkingen voor respectievelijk het gat en de schacht, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding. De basisafwijkingswaarden van gaten en assen zijn te vinden in relevante tabellen.
▲ Standaard afwijkingsreeksen
Uit bovenstaande figuur blijkt dat:
1) De basisafwijkingscode wordt weergegeven door Latijnse letters, de hoofdletter vertegenwoordigt de basisafwijkingscode en de kleine letter vertegenwoordigt de basisafwijkingscode van de as. Aangezien de basisafwijking alleen wordt gebruikt om de grootte van de tolerantiezone in de figuur aan te geven, is één uiteinde van de tolerantiezone getekend als een opening.
2) De afwijking van A~H is de onderste afwijking, J~ZC is de bovenste afwijking en de bovenste en onderste afwijkingen van JS zijn respectievelijk plus IT/2 en -IT/2.
3) De basisafwijking van de as is de bovenste afwijking van a~h, de onderste afwijking van j~zc, en de bovenste en onderste afwijking van js zijn respectievelijk plus IT/2T en -IT/2. Een andere afwijking van gaten en assen kan worden berekend uit de basisafwijking en standaardtolerantie.
02
Bijbehorende termen
Bij machinale assemblage wordt de relatie tussen de tolerantiezone van gaten en assen met dezelfde basismaat en met elkaar gecombineerd fit genoemd. Door het verschil in de werkelijke grootte van het gat en de as kan er na montage een "speling" of "interferentie" ontstaan. In de passing tussen het gat en de schacht is het algebraïsche verschil dat wordt verkregen door de grootte van de schacht af te trekken van de grootte van het gat positief als het positief is, en als het negatief is, is het interferentie.
(1) Soorten coördinatie
Passingen zijn onderverdeeld in drie categorieën op basis van hun opening of interferentie:
afbeelding
1) Spelingpassing
De tolerantiezone van het gat ligt boven de public relations-zone van de schacht, en elk paar gaten en de schachtovereenkomst zal passen met speling (inclusief de minimale speling van nul), zoals weergegeven in figuur a hierboven.
2) Interferentiepassing
De tolerantiezone van het gat ligt onder de tolerantiezone van de schacht en elk paar gaten en de schacht passen als een passing met interferentie (inclusief een minimale speling van nul), zoals weergegeven in afbeelding b hierboven.
3) Overfitting
De tolerantiezone van het gat overlapt met de tolerantiezone van de schacht, en elk paar gaten en de schacht zijn op elkaar afgestemd, wat een spleet of een perspassing kan hebben, zoals weergegeven in figuur c hierboven.
(2) Coördinerend benchmarksysteem
De landelijke norm kent twee benchmarksystemen, zoals weergegeven in onderstaande figuur.
afbeelding
▲ Twee benchmarksystemen
1) basisgatsysteem
De basisafwijking is een systeem waarbij de tolerantiezone van een bepaald gat en de tolerantiezone van de schacht van de basisafwijking een soort samenwerking vormen, zoals weergegeven in figuur a. Dat wil zeggen, de positie van de tolerantiezone van het gat is gefixeerd in de passing van dezelfde basismaat, en verschillende passingen worden verkregen door de positie van de tolerantiezone van de schacht te veranderen. Het gat gemaakt door het basisgat wordt het referentiegat genoemd. De nationale norm bepaalt dat de onderste afwijking van het referentiegat nul is en dat "H" de basisafwijkingscode van het referentiegat is.
2) Basisschachtsysteem
De basisafwijking is een systeem waarbij de tolerantiezone van een bepaalde as en de tolerantiezone van gaten met verschillende basisafwijkingen een systeem van verschillende passingen vormen, zoals weergegeven in figuur b. Dat wil zeggen, de positie van de tolerantiezone van de schacht is gefixeerd in de passing van dezelfde basismaat, en verschillende passingen worden verkregen door de positie van de tolerantiezone van het gat te veranderen. Het gat dat in het midden van de basisas is gemaakt, wordt de referentie-ashuls genoemd. De nationale norm bepaalt dat de bovenste afwijking van de referentieschacht nul is en dat "h" de basisafwijkingscode van de referentieschacht is.
Uit het basisdiagram van de deviatiereeks blijkt dat:
In het basisgatsysteem wordt het referentiegat H afgestemd op de schacht, a~h (11 typen in totaal) worden gebruikt voor spelingpassing; j~n (5 soorten in totaal) worden voornamelijk gebruikt voor overmatige pasvorm; (n, p, r kunnen overmatige passing of interferentiepassing zijn); p~zc (12 soorten in totaal) worden voornamelijk gebruikt voor perspassing.
In het basisschachtsysteem wordt de referentieas h afgestemd op het gat, A~H (11 typen in totaal) worden gebruikt voor spelingpassing; J~N (5 soorten in totaal) worden voornamelijk gebruikt voor overmatige pasvorm; (N, P, R kunnen overmatige passing of interferentiepassing zijn); P~ZC (12 typen in totaal) worden voornamelijk gebruikt voor perspassing.
03
vorm tolerantie
Vormtolerantie verwijst naar de totale variatie die is toegestaan door de vorm van een enkel feitelijk element. Vormtoleranties worden uitgedrukt in vormtolerantiezones. De vormtolerantiezone omvat vier elementen zoals de vorm, richting, positie en grootte van de tolerantiezone. De items voor vormtolerantie omvatten: rechtheid, vlakheid, rondheid, cilindriciteit, lijnprofiel en oppervlakteprofiel.
1) Rechtheid
Rechtheid verwijst naar de voorwaarde dat de werkelijke vorm van de rechte elementen op het onderdeel de ideale rechte lijn behoudt. Dit wordt gewoonlijk vlakheid genoemd. De rechtlijnigheidstolerantie is de maximale variatie die is toegestaan door de werkelijke lijn ten opzichte van de ideale lijn. Dat wil zeggen, aangegeven op de tekening, wordt het gebruikt om het toegestane variatiebereik van de daadwerkelijke lijnverwerkingsfout te beperken.
afbeelding
▲Patroonvoorbeeld 1: in een bepaald vlak moet de tolerantiezone het gebied zijn tussen twee evenwijdige rechte lijnen met een afstand van 0,1 mm.
afbeelding
▲Patroonvoorbeeld 2: Als de markering φ wordt toegevoegd voor de tolerantiewaarde, moet de tolerantiezone binnen het gebied van het cilindrische oppervlak liggen met een diameter van 0.08mm.
2) Vlakheid
Vlakheid verwijst naar de werkelijke vorm van het vlakke element van het onderdeel en de toestand van het handhaven van het ideale vlak. Dit is wat gewoonlijk gladheid wordt genoemd. De vlakheidstolerantie is de maximale variatie die is toegestaan door het werkelijke oppervlak naar het vlak. Dat wil zeggen, het wordt op de tekening aangegeven om het toegestane variatiebereik van de feitelijke oppervlakteverwerkingsfout te beperken.
afbeelding
▲Patroonvoorbeeld: de tolerantiezone is het gebied tussen twee evenwijdige vlakken met een afstand van 0.08 mm.
3) Rondheid
Rondheid is de toestand van de werkelijke vorm van een kenmerk dat een cirkel vertegenwoordigt op een onderdeel, op gelijke afstand van het midden. Dat wordt gewoonlijk de mate van rondheid genoemd. De rondheidstolerantie is de maximale variatie die de werkelijke cirkel toelaat ten opzichte van de ideale cirkel op dezelfde sectie. Dat wil zeggen, gegeven op de tekening, wordt het gebruikt om het toegestane variatiebereik van de bewerkingsfout van de werkelijke cirkel te beperken.
afbeelding
▲Patroonvoorbeeld: de tolerantiezone moet op dezelfde normale sectie liggen en het straalverschil is het gebied tussen twee concentrische cirkels met een tolerantiewaarde van 0.03mm.
4) Cilindriciteit
Cilindriciteit betekent dat elk punt op de contour van het cilindrische oppervlak van het onderdeel op gelijke afstand van zijn as wordt gehouden. De cilindriciteitstolerantie is de maximale variatie die is toegestaan door het werkelijke cilindrische oppervlak ten opzichte van het ideale cilindrische oppervlak. Dat wil zeggen, gegeven op de tekening, wordt het gebruikt om het toegestane variatiebereik van de feitelijke bewerkingsfout van het cilindrische oppervlak te beperken.
afbeelding
▲Patroonvoorbeeld: de tolerantiezone is het gebied tussen twee coaxiale cilindrische oppervlakken met een straalverschil van 0,1 mm.
5) Lijnprofiel
Lijnprofiel is de voorwaarde dat een curve van welke vorm dan ook zijn ideale vorm behoudt op een bepaald vlak van een onderdeel. Lijnprofieltolerantie verwijst naar de toegestane variatie van de werkelijke contourlijn van een niet-cirkelvormige curve. Dat wil zeggen, gegeven op de tekening, wordt het gebruikt om het toegestane variatiebereik van de werkelijke curveverwerkingsfout te beperken.
afbeelding
▲Patroonvoorbeeld: de tolerantiezone is het gebied tussen twee enveloppen die een reeks cirkels omsluiten met een diameter van 0.04 mm. De middelpunten van de cirkels liggen op lijnen van theoretisch correcte geometrie.
6) Oppervlakteprofiel
Oppervlakteprofiel is de voorwaarde dat elk oppervlak van een onderdeel zijn ideale vorm behoudt. Oppervlakteprofieltolerantie verwijst naar de toegestane variatie van de werkelijke contourlijn van een niet-cirkelvormig oppervlak naar een ideaal profieloppervlak. Dat wil zeggen, gegeven op de tekening, wordt het gebruikt om het variatiebereik van de werkelijke oppervlakteverwerkingsfout te beperken.
afbeelding
▲Patroonvoorbeeld: de tolerantiezone bevindt zich tussen twee enveloppen die een reeks ballen omhullen met een diameter van 0.02 mm. De middelpunten van de ballen moeten zich theoretisch op het oppervlak van de theoretisch correcte geometrische vorm bevinden.
04
positie tolerantie
De positietolerantie verwijst naar de totale hoeveelheid variatie die is toegestaan door de positie van het bijbehorende feitelijke element ten opzichte van het gegeven.
(1) Oriëntatietolerantie
Oriëntatietolerantie verwijst naar de totale hoeveelheid variatie die is toegestaan door het bijbehorende feitelijke kenmerk ten opzichte van het referentiepunt in de richting. Dit type tolerantie omvat drie items: parallelliteit, loodrechtheid en helling.
1) Parallellisme
Evenwijdigheid, waarnaar gewoonlijk wordt verwezen als de mate van parallelliteit, geeft de voorwaarde aan dat de gemeten werkelijke elementen van het onderdeel op gelijke afstand van het referentiepunt worden gehouden. Parallelliteitstolerantie is de maximaal toegestane afwijking tussen de werkelijke richting van het gemeten element en de ideale richting evenwijdig aan het referentiepunt.
afbeelding
▲Voorbeeld van een patroon: als de markering φ wordt toegevoegd voor de tolerantiewaarde, bevindt de tolerantiezone zich binnen het cilindrische oppervlak met een parallelle referentiediameter van φ0.03mm.
2) Verticaliteit
Loodrechtheid, waarnaar gewoonlijk wordt verwezen als de mate van orthogonaliteit tussen twee elementen, betekent dat het gemeten element op het onderdeel een correcte hoek van 90 graden behoudt ten opzichte van het referentie-element. Loodrechtheidstolerantie is de maximaal toegestane variatie tussen de werkelijke richting van het gemeten element en de ideale richting loodrecht op het referentiepunt.
afbeelding
▲Uitleg van de legenda: Als de markering φ wordt toegevoegd voor de tolerantiezone, dan staat de tolerantiezone loodrecht op het referentievlak en binnen een cilindrisch oppervlak met een diameter van 0.1mm.
afbeelding
▲ Legenda: De tolerantiezone moet zich bevinden tussen twee evenwijdige vlakken met een afstand van 0,08 mm en loodrecht op de referentielijn.
3) Helling
Helling is de juiste conditie van een bepaalde hoek tussen de relatieve oriëntaties van twee elementen op een onderdeel. De hellingstolerantie is de maximaal toegestane variatie tussen de daadwerkelijke oriëntatie van het gemeten element en de ideale oriëntatie onder een gegeven hoek ten opzichte van het referentiepunt.
afbeelding
▲Uitleg van de legenda: de tolerantiezone van de gemeten as is het gebied tussen twee evenwijdige vlakken met een afstand van 0,08 mm en die een theoretische hoek van 60 graden vormen met het referentievlak A.
afbeelding
▲Uitleg van de legenda: Als de markering φ wordt toegevoegd voor de tolerantiewaarde, moet de tolerantiezone zich bevinden in een cilindrisch oppervlak met een diameter van 0.1mm. De tolerantiezone moet evenwijdig zijn aan vlak B loodrecht op referentiepunt A en een theoretisch correcte hoek van 60 graden vormen met referentiepunt A.
(2) Positioneringstolerantie
De positioneringstolerantie is de totale hoeveelheid variatie die is toegestaan voor de positie van het bijbehorende feitelijke kenmerk ten opzichte van het gegeven. Dit soort tolerantie omvat drie items: positiegraad, coaxialiteitsgraad en symmetriegraad.
1) Functiegraad
Positiegraad verwijst naar de nauwkeurige toestand van punten, lijnen, oppervlakken en andere elementen op het onderdeel ten opzichte van hun ideale posities. De positietolerantie is de maximaal toelaatbare afwijking van de werkelijke positie van het gemeten element ten opzichte van de ideale positie.
afbeelding
▲ Legenda: wanneer de markering Sφ wordt toegevoegd voor de tolerantiezone, is de tolerantiezone het binnengebied van de bal met een diameter van 0.3mm. De positie van het middelpunt van de sferische tolerantiezone is de theoretisch correcte maat ten opzichte van referentiepunten A, B en C.
2) Coaxialiteit
Coaxialiteit, algemeen bekend als de mate van coaxialiteit, betekent dat de gemeten as op het onderdeel op dezelfde rechte lijn wordt gehouden ten opzichte van de referentieas. De concentriciteitstolerantie is de toegestane variatie van de gemeten actuele as ten opzichte van de referentieas.
afbeelding
▲ Legenda concentriciteitstolerantie: wanneer de tolerantiewaarde is gemarkeerd, is de tolerantiezone het gebied tussen cilinders met een diameter van 0.08 mm. De as van de cirkelvormige tolerantiezone valt samen met het referentiepunt.
3) Symmetrie
De mate van symmetrie betekent dat de twee symmetrische centrale elementen van het onderdeel in hetzelfde centrale vlak worden gehouden. De symmetrietolerantie is de mate van variatie die is toegestaan door het symmetriemiddenvlak (of hartlijn, as) van het eigenlijke element ten opzichte van het ideale symmetrievlak.
afbeelding
▲Legendabeschrijving: De tolerantiezone is het gebied tussen twee evenwijdige vlakken of rechte lijnen met een afstand van 0.08 mm en symmetrisch gerangschikt ten opzichte van het referentie-middenvlak of de hartlijn.
(3) Slingertolerantie
Rondlooptolerantie is een tolerantie-item dat wordt gegeven op basis van een specifieke detectiemethode. Slingertolerantie kan worden onderverdeeld in circulaire slingering en volledige slingering.
1) Cirkelslagen
Circulaire slingering is de toestand waarin een omwentelingsoppervlak op een onderdeel een vaste positie behoudt ten opzichte van een referentie-as binnen een gedefinieerd meetvlak. Circulaire rondlooptolerantie is de maximaal toegestane variatie binnen een beperkt meetbereik wanneer het gemeten feitelijke element een volledige cirkel rond de referentieas draait zonder axiale beweging.
afbeelding
▲ Legenda 1: De tolerantiezone is het gebied tussen twee concentrische cirkels loodrecht op een willekeurig meetvlak, met een straalverschil van 0.1 mm en waarvan de middelpunten op dezelfde datumas liggen.
afbeelding
▲ Legenda 2: De tolerantiezone is het gebied tussen twee cirkels met een afstand van 0,1 mm op de meetcilinder op elke radiale positie coaxiaal met het referentiepunt.
2) volledig kloppen
Volledige slingering verwijst naar de hoeveelheid slingering langs het gehele gemeten oppervlak wanneer het onderdeel continu rond de referentieas wordt geroteerd. De volledige rondlooptolerantie is de maximaal toegestane rondloop wanneer het gemeten werkelijke element continu rond de nulas draait terwijl de indicator beweegt ten opzichte van zijn ideale contour.
afbeelding
▲ Legenda 1: De tolerantiezone is het gebied tussen twee cilindrische oppervlakken met een straalverschil van 0,1 mm en coaxiaal met het referentiepunt.
afbeelding
▲ Legenda 2: De tolerantiezone is het gebied tussen twee evenwijdige vlakken met een straalverschil van 0,1 mm en loodrecht op het nulpunt.
Hier is het de volgende tafel, schiet op en verzamel hem~
