Transcript 16. Předepisování..
Předepisování přesnosti rozměrů, tvaru a polohy
Úvod
Skutečné rozměry vyrobené součásti se liší od jmenovitých rozměrů udaných na výkrese kótami – nejsou vyrobeny s absolutní přesností. Z ekonomických důvodů stačí, když je součástka vyrobena v určitých rozměrových mezích.
Předepsání těchto mezí se provádí tolerováním. Je třeba si uvědomit: Vyšší přesnost = vyšší nároky na výrobu = vyšší cena výrobku
Úvod
Na součásti budeme tedy tolerovat pouze ty rozměry, na kterých závisí její funkčnost – funkční rozměry F – funkční rozměry V – volné rozměry
Základní pojmy
ČSN EN 20186 – 1 (01 4201) – Soustava tolerancí a uložení ISO
Rozměr, skutečný rozměr
Rozměr na výkresu se nazývá kóta.
Rozměr, skutečný rozměr
Skutečný rozměr výrobku zjištěný měřením, musí ležet mezi dvěma mezními rozměry, předepsanými mezními
úchylkami.
Mezní rozměry
Označujeme je jako horní mezní rozměr – větší z obou mezních rozměrů a dolní mezní rozměr – menší z obou mezních rozměrů. Mezní rozměry jsou tedy dvě krajní dovolené velikosti téhož rozměru.
Např. rozměr: Ø 35 ± 0,3 horní mezní rozměr = 35,3 mm dolní mezní rozměr = 34,7 mm
+0,7
Ø 35
+0,3
horní mezní rozměr = 35,7 dolní mezní rozměr = 35,3
Mezní rozměry
Pro rozměr charakteru díry je uvádíme ve zkratce jako HMR nebo DMR, pro rozměr charakteru hřídele pak jako hmr nebo dmr. Jmenovitý rozměr je rozměr, ke kterému se vztahují oba mezní rozměry. Ve zkratce jej uvádíme jako JR.
Mezní rozměry
Mezní úchylky
Mezní úchylka je rozdíl mezi jmenovitým a mezním rozměrem.
Mezní úchylky označujeme: es - horní mezní úchylka hřídele ei - dolní mezní úchylka hřídele ES - horní mezní úchylka díry EI – dolní mezní úchylka díry Zkratky jsou vytvořeny z francouzských výrazů écart supérieur a écart inférieur
JR ½ ES HMR DMR
Mezní úchylky
HMR DMR JR
Mezní úchylky
Je nutno si uvědomit, že jmenovitý rozměr neleží vždy mezi HMR a DMR
Tolerance
T – rozdíl mezi horním a dolním mezním rozměrem, nebo také mezi horní a dolní mezní úchylkou: T = HMR – DMR = es – ei = ES –EI Tolerance je vždy kladné číslo, udává se bez znaménka a vyjadřuje velikost dovolené nepřesnosti výroby
Grafické znázornění tolerančních soustav Vycházíme od nulové čáry, kladné úchylky kreslíme nad nulovou čáru, záporné úchylky pod nulovou čáru.
+ 0,7 + 0,3 ± 0,3 + 0,1 - 0,3 0
Toleranční pole
Toleranční pole je plocha obdélníku, jehož vodorovné strany znázorňují horní a dolní mezní úchylku a výška obdélníků udává velikost tolerance.
+ 0,7 +0,3 ES ± 0,3
T
0
T
EI
Toleranční pole
Poloha tolerančního pole je přesně určena základní a přidruženou úchylkou. Základní úchylka leží vždy blíže k nulové čáře + 0,7 Přidružená úchylka + 0,3 Základní úchylka 0
Základní pojmy - shrnutí
12
0 Hřídel Díra
č.
1 2 3 4 5 6
Základní pojmy - shrnutí
Název veličiny značka č.
7 8 9 10 11 12 Název veličiny značka
Základní pojmy
č.
Název veličiny značka č.
Název veličiny značka 1
Horní mezní rozměr
2
Horní mezní úchylka
3
Dolní mezní úchylka
4
Tolerance
5
Dolní mezní rozměr
6
Jmenovitý rozměr
HMR 7
Dolní mezní úchylka
ES 8
Horní mezní úchylka
EI 9
Tolerance
T 10
Dolní mezní rozměr
DMR 11
Horní mezní rozměr
JR 12
Nulová čára
ei es t dmr hmr 0
Toleranční stupeň
Soustava tolerancí a uložení ISO stanovuje za účelem stejně přesného provedení výrobků (kontrola a měření – měřidla), pro určené rozsahy jmenovitých rozměrů, 20 tolerančních stupňů přesnosti, označovaných jako: IT01; IT0; IT1; IT2 …IT18 Stupňů přesnosti IT01 až IT5 se používá při výrobě měřidel Stupňů přesnosti IT6 až IT11 při běžné výrobě strojů a zařízení Stupňů přesnosti IT12 až IT18 pří výrobě polotovarů To znamená, že velikost tolerance závisí na jmenovitém rozměru a stupni přesnosti.
1 μm = milióntina metru = tisícina mm = 0,001 mm Např.: Pro jmenovitý rozměr 40 mm, ve zvoleném stupni přesnosti IT8, je předepsaná tolerance 0,039 mm
Stupeň přesnosti
Stupeň přesnosti tedy vyjadřuje výšku tolerančního pole, ale nikterak neurčuje jeho polohu vzhledem k nulové čáře:
T
0,039 mm 0
Poloha tolerančních polí
Soustava tolerancí a uložení ISO stanovuje 28 tolerančních polí, jejichž polohy vzhledem k nulové čáře jsou označovány písmeny latinské abecedy. Písmena I, i, L, l, O, o, Q, q, W, w se nepoužívají, z důvodu možnosti záměny.
Pro rozměr charakteru díry používáme velká písmena, pro rozměr charakteru hřídele pak písmena malá.
Poloha tolerančních polí
Mezní úchylky tolerančních polí děr
Soustava tolerancí a uložení ISO předepisuje např. pro uvedený příklad ø 40; IT8, následující mezní úchylky pro jednotlivé polohy tolerančních polí. Např.:
Poloha tolerančního pole
ES EI T
C
+ 159 +120 39
D
+119 +80 39
F
+64 +25 39
H +39 0 39 K
+12 -27 39
N
-3 -42 39
P
-26 -65 39
U
-60 -99 39
Z
-112 -151 39 Mezní úchylky jsou uvedeny v μm
Toleranční značka
Toleranci rozměru pak zapíšeme pomocí toleranční značky následovně: Např.:
Ø
40 H8
Jmenovitý rozměr Stupeň přesnosti IT Poloha tolerančního pole vzhledem k nulové čáře Toleranční značka
Grafické znázornění tolerance rozměru μm ø 40 H8 50 40 HMR = 40,039 mm ES = 39 μm 30 20 T 10 0 DMR = 40,000 mm EI = 0 μm
Zapisování tolerancí
1. Pomocí mezních úchylek:
Ø +0,039 40 +0
2. Pomocí mezních rozměrů:
Ø 40,039 Ø 40,000
3. Pomocí toleranční značky: Pro díru:
Ø 40 H8
Pro hřídel:
Ø 40 h8
Uložení
Uložení je vzájemný vztah dvou strojních součástí
Druhy uložení
Předepsáním tolerancí mohou nastat tři druhy vzájemného spojení součástí: 1. Uložení s vůlí – zaručena vůle, umožňující vzájemný pohyb součástí
JR
V max = HMR - dmr V min = DMR - hmr
Druhy uložení
2. Uložení přechodné – v závislosti na skutečných rozměrech se může vyskytovat buďto vůle, nebo přesah:
JR
V max = HMR - dmr P max = hmr - DMR
Druhy uložení
3. Uložení s přesahem – zaručen vždy přesah, zabezpečující vzájemnou nepohyblivost součástí: P max = hmr - DMR
JR
P min = dmr - HMR
Toleranční soustavy
Všech druhů uložení lze dosáhnout dvojím způsobem: 1. Toleranční soustava jednotné díry – pro všechna uložení téhož jmenovitého rozměru a tolerančního stupně, se ponechají stále stejné rozměry tzv. jednotné díry – H a podle požadovaného uložení se mění mezní rozměry hřídele
Toleranční soustava jednotné díry
Toleranční soustava jednotného hřídele: 2. Toleranční soustava jednotného hřídele - pro všechna uložení téhož jmenovitého rozměru a tolerančního stupně, se ponechají stále stejné rozměry tzv. jednotného hřídele – h a podle požadovaného uložení se mění mezní rozměry díry.
Toleranční soustava jednotného hřídele:
Toleranční soustavy
Z ekonomických důvodů se přednostně používá soustava jednotné díry a v rámci soustavy se používají vybraná uložení.
Zapisování tolerancí na výkresech
Zapisování tolerancí na výkresech
Tolerovaný rozměr nemá charakter ani díry ani hřídele – jsou předepsány mezní úchylky – řetězcové kótování
Zapisování tolerancí na výkresech
Tolerovaný rozměr nemá charakter ani díry ani hřídele – jsou předepsány mezní úchylky – kótování od společné základny
Zapisování tolerancí na výkresech
Tolerování roztečí děr
Zapisování tolerancí na výkresech
Tolerování roztečí děr – nepravidelné rozložení děr
Zapisování tolerancí na výkresech
Kótování roztečí děr od základen
Zapisování tolerancí na výkresech
Tolerování polohy přesných děr
Příklad
Je dáno uložení díry a hřídele ø 28 H7/f7. Určete JR, mezní úchylky, mezní rozměry a tolerance. Stanovte druh uložení, určete max. vůli či přesah, nakreslete polohu tolerančních polí.
Toleranční značka JR ES; es EI; ei T HMR; hmr DMR; dmr V max V min
Řešení
Díra
H7 28 0,021 0,000 0,021 28,021 28,000 0,062 0,020
Hřídel
f7 - 0,020 - 0,041 0,021 27,980 27,959
Poloha tolerančních polí
+ 0 DÍRA H7 0,021 hřídel f7 Jmenovitý rozměr 28,000 - 0,020 - 0,041 -
Příklad
Je dáno uložení díry a hřídele ø 22 H7/p6. Určete JR, mezní úchylky, mezní rozměry a tolerance. Stanovte druh uložení, určete max. vůli či přesah, nakreslete polohu tolerančních polí.
Toleranční značka JR ES; es EI; ei T HMR; hmr DMR; dmr P max P min
Řešení
Díra
H7 0,021 0,000 22,021 22,000
Hřídel
p6 22 0,013 + 0,048 + 0,035 22,048 22,035 0,048 0,014
Poloha tolerančních polí
+ 0 Hřídel p6 0,021 DÍRA H7 0,048 0,035 Jmenovitý rozměr 22,000 -
Mezní úchylky netolerovaných rozměrů
Norma ČSN ISO 2768-1(01 4240) stanovuje nepředepsané mezní úchylky délkových a úhlových rozměrů ve čtyřech třídách přesnosti: - f - jemná (fine) - m - střední (middle) - c - hrubá (coarse) - v - velmi hrubá (very coarse) V popisovém poli výkresu pak musí být uvedeno podle které třídy přesnosti se nepředepsané tolerance řídí, např.: ISO 2768-m
Mezní úchylky netolerovaných rozměrů
Mezní úchylky netolerovaných rozměrů
Pokud budou mezní úchylky předepsané normou ČSN ISO 2768-1(01 4240) pro funkčnost součástky postačující, není třeba je na výkres předepisovat. Postačí pouze v popisovém poli uvést třídu přesnosti.
Pokud bychom z hlediska funkčnosti součástky požadovali jinou přesnost výroby, je nutno tolerance uvádět.
TOLERANCE TVARU A POLOHY
Skutečně vyrobené součástky nemají přesný geometrický tvar, tak jako nemají absolutně přesné rozměry.
Protože správná funkce součástky nezávisí jen na přesných rozměrech, ale i na správném tvaru a vzájemné poloze ploch, jsou zavedeny úchylky tvaru a polohy ploch.
TOLERANCE TVARU A POLOHY
Značky stanovuje ČSN EN ISO 7083 (01 3138) Tolerance se zapisují do rámečků, které jsou rozděleny na dvě nebo tři pole. Značka tolerance Označení základny Číselná hodnota
TOLERANCE TVARU A POLOHY
Příklady použití: Šipka vždy leží ve směru ve kterém se zjišťuje úchylka
TOLERANCE TVARU A POLOHY
Příklady použití: Šipka vždy leží ve směru ve kterém se zjišťuje úchylka
TOLERANCE TVARU A POLOHY
Příklady použití:
TOLERANCE TVARU A POLOHY
Příklady použití:
NEPŘEDEPSANÉ GEOMETRICKÉ TOLERANCE
Norma ČSN ISO 2768-2 (01 4406) stanovuje nepředepsané geometrické tolerance ve třech třídách – H, K, L V popisovém poli výkresu pak musí být uvedeno podle které třídy přesnosti se nepředepsané geometrické tolerance řídí, např.: ISO 2768-K
NEPŘEDEPSANÉ GEOMETRICKÉ TOLERANCE
NEPŘEDEPSANÉ GEOMETRICKÉ TOLERANCE
Nepředepsané tolerance
Bude-li se tedy požadovat uplatnění všeobecných (nepředepsaných) tolerancí jak délkových rozměrů, tak i geometrických tolerancí, bude zápis v popisovém poli vypadat takto:
ISO 2768-mK
Základní pravidlo tolerování
Nezávislé tolerance: Měření délkových rozměrů se provádí samostatně – nezávisle na dodržení geometrických tolerancí. Výkresy pak musí být označeny údajem:
TOLEROVÁNÍ ISO 8015 - ANO
Základní pravidlo tolerování
Závislé tolerance: Vzájemnou závislost rozměrových a geometrických tolerancí na výkrese vyjádříme zápisem:
TOLEROVÁNÍ ISO 8015 – NE
a uvedením některé z podmínek: -Podmínka obalové plochy E -Podmínka maxima materiálu M Envelope = obálka -Podmínka minima materiálu -Podmínka reciprocity L R Least = nejmenší viz. ISO 2768-2