Perché esiste il concetto di tolleranza e adattamento? Tutti i prodotti fabbricati, non importa quanto siano utilizzate attrezzature sofisticate, non importa quanto sforzo venga fatto, le loro dimensioni e la loro forma non possono essere esattamente coerenti con i valori teorici. Questo è il divario tra ideale e realtà!
Quindi, come soddisfare i requisiti di intercambiabilità delle parti? Vale a dire, tra un lotto di parti o componenti della stessa specifica, ognuno di essi può soddisfare i requisiti prestazionali specificati senza alcuna selezione o modifica aggiuntiva. Ciò richiede che le dimensioni delle parti prodotte siano all'interno dell'intervallo di tolleranza consentito.
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Termini relativi alla tolleranza
Durante la lavorazione delle parti, a causa dell'influenza della precisione della macchina utensile, dell'usura degli utensili, degli errori di misurazione, ecc., è impossibile elaborare la dimensione delle parti in modo assolutamente accurato. Per garantire l'intercambiabilità, l'errore di elaborazione della dimensione della parte deve essere limitato entro un certo intervallo e deve essere specificata la quantità di variazione della dimensione.
1) Dimensione base
In base alla resistenza e ai requisiti strutturali della parte, la dimensione determinata durante la progettazione.
2) Dimensione reale
Dimensioni ottenute misurando.
3) Dimensione limite
Due valori limite per la variazione dimensionale consentita. È determinato in base alla dimensione di base. Il più grande dei due valori limite è chiamato dimensione limite massima; quello più piccolo è chiamato dimensione limite minimo.
4) Deviazione dimensionale (indicata come deviazione)
La differenza algebrica di una dimensione meno la sua dimensione di base. Le deviazioni dimensionali sono:
Deviazione superiore=dimensione del limite massimo - dimensione di base
Deviazione inferiore=dimensione limite minima - dimensione base
Le deviazioni superiore e inferiore sono indicate collettivamente come deviazioni limite e le deviazioni superiore e inferiore possono essere positive, negative o pari a zero.
La norma nazionale prevede che il nome in codice dello scostamento superiore del foro sia ES, il nome in codice dello scostamento inferiore del foro sia EI; il nome in codice della deviazione superiore dell'albero è es, e il nome in codice della deviazione inferiore dell'albero è ei.
▲ Diagramma delle zone di tolleranza
5) Tolleranza dimensionale (tolleranza in breve)
La quantità di variazione di dimensioni consentita.
Tolleranza dimensionale=dimensione limite massima - dimensione limite minima
= deviazione superiore - deviazione inferiore
Poiché la dimensione limite massima è sempre maggiore della dimensione limite minima, ovvero la deviazione superiore è sempre maggiore della deviazione inferiore, la tolleranza dimensionale deve essere un valore positivo.
6) Diagramma linea zero, zona PR e zona di tolleranza
La linea zero è una linea di riferimento utilizzata per determinare la deviazione nel diagramma della zona di tolleranza, ovvero la linea di deviazione zero. Di solito la linea zero rappresenta la dimensione di base. Segna "0", " plus ", "-" all'estremità sinistra della linea zero, la deviazione sopra la linea zero è positiva; la deviazione sotto la linea dello zero è negativa. La zona di tolleranza è un'area definita da due linee rette che rappresentano le deviazioni superiore e inferiore. La larghezza e la posizione della zona di tolleranza sono i due elementi che costituiscono la zona di tolleranza.
7) Tolleranza standard e grado di tolleranza standard
Le tolleranze standard sono tutte le tolleranze elencate negli standard nazionali per determinare la dimensione della zona di tolleranza. Una classe di tolleranza standard è una classe che determina il grado di precisione dimensionale. Le tolleranze standard sono suddivise in 20 gradi, vale a dire IT01, IT0, IT1~IT18, che rappresentano le tolleranze standard, e i numeri arabi rappresentano i gradi di tolleranza standard, tra i quali il grado IT01 è il più alto, i gradi vengono a loro volta abbassati e Il grado IT18 è il più basso. Per una determinata dimensione di base, maggiore è il livello di tolleranza standard, minore è il valore di tolleranza standard e maggiore è la precisione della dimensione.
8) Deviazione di base
Viene utilizzato per determinare la deviazione superiore o inferiore della zona di tolleranza rispetto alla posizione della linea zero. Generalmente, si riferisce alla deviazione vicino alla linea dello zero. Quando la zona di tolleranza è al di sopra della linea dello zero, la deviazione di base è la deviazione inferiore. Quando la zona di tolleranza è al di sotto della linea zero, la deviazione di base è la deviazione superiore.
In base alle effettive esigenze, la norma nazionale prevede 28 diverse deviazioni di base rispettivamente per il foro e l'albero, come mostrato nella figura seguente. I valori di scostamento di base di fori e alberi sono riportati nelle relative tabelle.
▲ Serie deviazioni di base
Si può vedere dalla figura sopra che:
1) Il codice di deviazione di base è rappresentato da lettere latine, la lettera maiuscola rappresenta il codice di deviazione di base e la lettera minuscola rappresenta il codice di deviazione di base dell'asse. Poiché la deviazione di base viene utilizzata solo per indicare la dimensione della zona di tolleranza nella figura, un'estremità della zona di tolleranza viene disegnata come un'apertura.
2) La deviazione da A~H è la deviazione inferiore, J~ZC è la deviazione superiore e le deviazioni superiore e inferiore di JS sono rispettivamente più IT/2 e -IT/2.
3) La deviazione di base dell'asse è la deviazione superiore da a~h, la deviazione inferiore da j~zc, e le deviazioni superiore e inferiore di js sono rispettivamente più IT/2T e -IT/2. Un'altra deviazione di fori e alberi può essere calcolata dalla deviazione di base e dalla tolleranza standard.
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Termini associati
Nell'assemblaggio di macchine, il rapporto tra la zona di tolleranza di fori e alberi con la stessa dimensione di base e combinati tra loro è chiamato accoppiamento. A causa della differenza nella dimensione effettiva del foro e dell'albero, dopo il montaggio può verificarsi un "gioco" o "interferenza". Nell'accoppiamento tra il foro e l'albero, la differenza algebrica ottenuta sottraendo la dimensione dell'albero dalla dimensione del foro è positiva quando è positiva, e quando è negativa è interferenza.
(1) Tipi di coordinamento
Gli adattamenti sono divisi in tre categorie in base al loro gap o interferenza:
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1) Adattamento del gioco
La zona di tolleranza del foro è al di sopra della zona di pubbliche relazioni dell'albero e qualsiasi coppia di fori e l'albero combaciano si adattano con gioco (incluso il gioco minimo pari a zero), come mostrato nella Figura a sopra.
2) Adattamento per interferenza
La zona di tolleranza del foro è al di sotto della zona di tolleranza dell'albero e qualsiasi coppia di fori e l'albero sono abbinati come accoppiamento con interferenza (incluso un gioco minimo pari a zero), come mostrato nella Figura b sopra.
3) Sovrapposizione
La zona di tolleranza del foro si sovrappone alla zona di tolleranza dell'albero e qualsiasi coppia di fori e l'albero sono abbinati, che possono presentare un gioco o un accoppiamento con interferenza, come mostrato nella Figura c sopra.
(2) Sistema di riferimento coordinato
Lo standard nazionale prevede due sistemi di benchmark, come mostrato nella figura sottostante.
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▲ Due sistemi di riferimento
1) sistema di fori alla base
Lo scostamento base è un sistema in cui la zona di tolleranza di un certo foro e la zona di tolleranza dell'albero dello scostamento base costituiscono una sorta di cooperazione, come mostrato in figura a. Vale a dire, la posizione della zona di tolleranza del foro è fissa nell'accoppiamento della stessa dimensione di base e si ottengono adattamenti diversi cambiando la posizione della zona di tolleranza dell'albero. Il foro praticato dal foro di base è detto foro di riferimento. Lo standard nazionale stabilisce che la deviazione inferiore del foro di riferimento è zero e "H" è il codice di deviazione di base del foro di riferimento.
2) Sistema di alberi di base
Lo scostamento di base è un sistema in cui la zona di tolleranza di un certo albero e la zona di tolleranza di fori con diversi scostamenti di base costituiscono un sistema di vari accoppiamenti, come mostrato nella Figura b. Vale a dire, la posizione della zona di tolleranza dell'albero è fissa nell'accoppiamento della stessa dimensione di base e si ottengono accoppiamenti diversi cambiando la posizione della zona di tolleranza del foro. Il foro praticato al centro dell'albero di base è chiamato manicotto dell'albero di riferimento. Lo standard nazionale stabilisce che la deviazione superiore dell'albero di riferimento è zero e "h" è il codice di deviazione di base dell'albero di riferimento.
Si può vedere dal diagramma della serie di deviazioni di base che:
Nel sistema di fori di base, il foro di riferimento H è accoppiato con l'albero, a~h (11 tipi in totale) sono utilizzati per l'accoppiamento con gioco; j~n (5 tipi in totale) sono utilizzati principalmente per l'adattamento eccessivo; (n, p, r può essere adattamento eccessivo o adattamento con interferenza); p~zc (12 tipi in totale) sono utilizzati principalmente per l'interferenza.
Nel sistema ad albero di base, l'asse di riferimento h è abbinato al foro, A~H (11 tipi in totale) sono utilizzati per l'accoppiamento con gioco; J~N (5 tipi in totale) sono utilizzati principalmente per l'adattamento eccessivo; (N, P, R può essere un adattamento eccessivo o un adattamento con interferenza); P~ZC (12 tipi in totale) sono utilizzati principalmente per l'interferenza.
03
tolleranza di forma
La tolleranza di forma si riferisce alla variazione totale consentita dalla forma di un singolo elemento effettivo. Le tolleranze di forma sono espresse in zone di tolleranza di forma. La zona di tolleranza della forma include quattro elementi come la forma, la direzione, la posizione e le dimensioni della zona di tolleranza. Gli elementi di tolleranza della forma includono: rettilineità, planarità, rotondità, cilindricità, profilo della linea e profilo della superficie.
1) Rettilineità
La rettilineità si riferisce alla condizione che la forma effettiva degli elementi rettilinei sulla parte mantenga la linea retta ideale. Questo è ciò che viene comunemente chiamato planarità. La tolleranza di rettilineità è la massima variazione consentita dalla linea reale alla linea ideale. Ovvero, dato sul disegno, viene utilizzato per limitare il campo di variazione ammissibile dell'effettivo errore di elaborazione della linea.
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▲Esempio di modello 1: In un dato piano, la zona di tolleranza deve essere l'area tra due linee rette parallele con una distanza di 0.1mm.
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▲Esempio di modello 2: se il segno φ viene aggiunto prima del valore di tolleranza, la zona di tolleranza deve trovarsi all'interno dell'area della superficie cilindrica con un diametro di 0.08 mm.
2) Planarità
La planarità si riferisce alla forma effettiva dell'elemento piano della parte e alla condizione di mantenere il piano ideale. Questo è ciò che viene comunemente chiamato levigatezza. La tolleranza di planarità è la variazione massima consentita dalla superficie effettiva al piano. Cioè, è dato sul disegno per limitare l'intervallo di variazione ammissibile dell'effettivo errore di lavorazione della superficie.
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▲Esempio di modello: la zona di tolleranza è l'area tra due piani paralleli con una distanza di 0.08 mm.
3) Rotondità
La rotondità è la condizione della forma effettiva di una caratteristica che rappresenta un cerchio su una parte, equidistante dal suo centro. Questo è comunemente indicato come il grado di rotondità. La tolleranza di circolarità è la massima variazione consentita dal cerchio reale al cerchio ideale sulla stessa sezione. Ovvero, riportato sul disegno, serve a limitare il campo di variazione ammissibile dell'errore di lavorazione del cerchio vero e proprio.
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▲Esempio di modello: la zona di tolleranza deve trovarsi sulla stessa sezione normale e la differenza di raggio è l'area tra due cerchi concentrici con un valore di tolleranza di 0.03 mm.
4) Cilindricità
Cilindricità significa che ogni punto sul contorno della superficie cilindrica sulla parte è mantenuto equidistante dal suo asse. La tolleranza di cilindricità è la variazione massima consentita dalla superficie cilindrica effettiva alla superficie cilindrica ideale. Cioè, dato sul disegno, serve a limitare il campo di variazione ammissibile dell'effettivo errore di lavorazione della superficie cilindrica.
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▲Esempio di modello: la zona di tolleranza è l'area tra due superfici cilindriche coassiali con una differenza di raggio di 0.1mm.
5) Profilo della linea
Il profilo della linea è la condizione che una curva di qualsiasi forma mantenga la sua forma ideale su un dato piano di una parte. La tolleranza del profilo della linea si riferisce alla variazione consentita della linea di contorno effettiva di una curva non circolare. Cioè, dato sul disegno, serve a limitare il campo di variazione ammissibile dell'effettivo errore di elaborazione della curva.
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▲Esempio di modello: la zona di tolleranza è l'area tra due buste che racchiudono una serie di cerchi con un diametro di 0.04 mm. I centri dei cerchi giacciono su linee di geometria teoricamente corretta.
6) Profilo superficiale
Il profilo della superficie è la condizione che qualsiasi superficie su una parte mantenga la sua forma ideale. La tolleranza del profilo della superficie si riferisce alla variazione consentita della linea di contorno effettiva di una superficie non circolare rispetto a una superficie del profilo ideale. Cioè, dato sul disegno, serve a limitare il campo di variazione dell'effettivo errore di lavorazione della superficie.
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▲Esempio di modello: la zona di tolleranza è compresa tra due buste che avvolgono una serie di sfere con un diametro di 0.02 mm. I centri delle sfere dovrebbero teoricamente trovarsi sulla superficie della forma geometrica teoricamente corretta.
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tolleranza di posizione
La tolleranza di posizione si riferisce alla quantità totale di variazione consentita dalla posizione dell'elemento effettivo associato al dato.
(1) Tolleranza di orientamento
La tolleranza di orientamento si riferisce alla quantità totale di variazione consentita dalla caratteristica effettiva associata al riferimento nella direzione. Questo tipo di tolleranza include tre elementi: parallelismo, perpendicolarità e inclinazione.
1) Parallelismo
Il parallelismo, comunemente indicato come grado di parallelismo, indica la condizione che gli elementi reali misurati sul pezzo si mantengano equidistanti dal dato. La tolleranza di parallelismo è la variazione massima consentita tra la direzione effettiva dell'elemento misurato e la direzione ideale parallela al datum.
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▲Esempio di modello: se il segno φ viene aggiunto prima del valore di tolleranza, la zona di tolleranza si trova all'interno della superficie cilindrica con un diametro parallelo di riferimento di φ0.03mm.
2) Verticalità
La perpendicolarità, comunemente indicata come il grado di ortogonalità tra due elementi, significa che l'elemento misurato sul pezzo mantiene un angolo corretto di 90 gradi rispetto all'elemento di riferimento. La tolleranza di perpendicolarità è la massima variazione consentita tra la direzione effettiva dell'elemento misurato e la direzione ideale perpendicolare al datum.
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▲Spiegazione della legenda: se il contrassegno φ viene aggiunto prima della zona di tolleranza, allora la zona di tolleranza è perpendicolare al piano di riferimento e all'interno di una superficie cilindrica con un diametro di 0.1mm.
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▲ Legenda: La zona di tolleranza deve trovarsi tra due piani paralleli con una distanza di 0.08mm e perpendicolare alla linea di riferimento.
3) Pendenza
La pendenza è la condizione corretta di un dato angolo tra gli orientamenti relativi di due caratteristiche su una parte. La tolleranza di pendenza è la variazione massima consentita tra l'orientamento effettivo dell'elemento misurato e l'orientamento ideale a un dato angolo rispetto al datum.
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▲Spiegazione della legenda: la zona di tolleranza dell'asse misurato è l'area tra due piani paralleli la cui distanza è 0.08mm e che formano un angolo teorico di 60 gradi con il piano di riferimento A.
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▲Spiegazione della legenda: Se il segno φ viene aggiunto prima del valore di tolleranza, la zona di tolleranza deve trovarsi su una superficie cilindrica con un diametro di 0.1mm. La zona di tolleranza deve essere parallela al piano B perpendicolare al dato A e formare un angolo teoricamente corretto di 60 gradi con il dato A.
(2) Tolleranza di posizionamento
La tolleranza di posizionamento è la quantità totale di variazione consentita per la posizione della feature effettiva associata rispetto al datum. Questo tipo di tolleranza comprende tre elementi: grado di posizione, grado di coassialità e grado di simmetria.
1) Grado di posizione
Il grado di posizione si riferisce alla condizione precisa di punti, linee, superfici e altri elementi sulla parte rispetto alle loro posizioni ideali. La tolleranza di posizione è la variazione massima consentita della posizione effettiva dell'elemento misurato rispetto alla posizione ideale.
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▲ Legenda: Quando il segno Sφ viene aggiunto prima della zona di tolleranza, la zona di tolleranza è l'area interna della sfera con un diametro di 0.3 mm. La posizione del punto centrale della zona di tolleranza sferica è la dimensione teoricamente corretta relativa ai riferimenti A, B e C.
2) Coassialità
La coassialità, comunemente nota come grado di coassialità, significa che l'asse misurato sul pezzo è mantenuto sulla stessa retta rispetto all'asse di riferimento. La tolleranza di concentricità è la variazione ammissibile dell'asse effettivo misurato rispetto all'asse di riferimento.
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▲ Legenda tolleranza concentricità: quando il valore di tolleranza è contrassegnato, la zona di tolleranza è l'area tra i cilindri con un diametro di 0.08 mm. L'asse della zona di tolleranza circolare coincide con il dato.
3) Simmetria
Il grado di simmetria significa che i due elementi centrali simmetrici sulla parte sono mantenuti nello stesso piano centrale. La tolleranza di simmetria è la quantità di variazione consentita dal piano centrale di simmetria (o linea centrale, asse) dell'elemento effettivo rispetto al piano di simmetria ideale.
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▲Descrizione della legenda: la zona di tolleranza è l'area tra due piani paralleli o linee rette con una distanza di 0.08 mm e una disposizione simmetrica rispetto al piano centrale di riferimento o alla linea centrale.
(3) Tolleranza di eccentricità
La tolleranza di eccentricità è un elemento di tolleranza dato in base a un metodo di rilevamento specifico. La tolleranza di runout può essere suddivisa in runout circolare e runout completo.
1) Percosse circolari
L'eccentricità circolare è la condizione in cui una superficie di rivoluzione su una parte mantiene una posizione fissa rispetto a un asse di riferimento all'interno di un piano di misurazione definito. La tolleranza di runout circolare è la variazione massima consentita entro un intervallo di misurazione limitato quando l'elemento effettivo misurato ruota di un cerchio completo attorno all'asse di riferimento senza movimento assiale.
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▲ Legenda 1: La zona di tolleranza è l'area compresa tra due cerchi concentrici perpendicolari a qualsiasi piano di misurazione, con una differenza di raggio di 0.1 mm ei cui centri si trovano sullo stesso asse di riferimento.
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▲ Legenda 2: La zona di tolleranza è l'area tra due cerchi con una distanza di 0.1mm sul cilindro di misurazione in qualsiasi posizione radiale coassiale con il datum.
2) battitura completa
Il runout completo si riferisce alla quantità di runout lungo l'intera superficie misurata quando la parte viene ruotata continuamente attorno all'asse di riferimento. La tolleranza di oscillazione completa è l'oscillazione massima consentita quando l'elemento effettivo misurato ruota continuamente attorno all'asse di riferimento mentre l'indicatore si sposta rispetto al suo contorno ideale.
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▲ Legenda 1: La zona di tolleranza è l'area tra due superfici cilindriche con una differenza di raggio di 0.1mm e coassiale con il datum.
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▲ Legenda 2: La zona di tolleranza è l'area tra due piani paralleli con una differenza di raggio di 0.1mm e perpendicolare al datum.
Ecco, è la seguente tabella, sbrigati a ritirarla~
