Mengapakah wujud konsep toleransi dan kesesuaian?
Semua produk perkilangan, tidak kira seberapa tepat peralatan itu, dan tidak kira betapa kerasnya kita mencuba, saiz dan bentuk tidak dapat memenuhi sepenuhnya keperluan berangka teori. Ini adalah jurang antara ideal dan realiti!
Jadi bagaimana untuk memenuhi keperluan pertukaran bahagian? Iaitu, mana-mana satu kumpulan bahagian atau komponen dengan spesifikasi yang sama boleh memenuhi keperluan prestasi yang ditentukan tanpa sebarang pemilihan atau pengubahsuaian tambahan. Ini memerlukan dimensi bahagian pengeluaran hendaklah dalam julat toleransi yang dibenarkan.
01
Istilah yang berkaitan dengan toleransi
Semasa pemprosesan bahagian, disebabkan oleh pengaruh ketepatan alat mesin, kehausan alat, ralat pengukuran, dan lain-lain, adalah mustahil untuk memproses dimensi bahagian dengan tepat secara mutlak. Untuk memastikan kebolehtukaran, ralat pemesinan dimensi bahagian mesti dihadkan kepada julat tertentu dan jumlah variasi dimensi mesti ditentukan.
gambar
1) Saiz asas
Dimensi ditentukan semasa reka bentuk berdasarkan kekuatan dan keperluan struktur bahagian.
2) Saiz sebenar
Dimensi yang diperoleh melalui pengukuran.
3) Saiz melampau
Dua had untuk variasi saiz yang dibenarkan. Ia ditentukan berdasarkan saiz asas. Yang lebih besar daripada dua nilai had dipanggil saiz had maksimum; yang lebih kecil dipanggil saiz had minimum.
4) Sisihan dimensi (dirujuk sebagai sisihan)
Perbezaan algebra yang diperoleh dengan menolak saiz tertentu daripada saiz asasnya. Sisihan dimensi termasuk:
Sisihan atas=saiz had maksimum - saiz asas
Sisihan bawah=saiz had minimum - saiz asas
Sisihan atas dan bawah secara kolektif dipanggil sisihan had, dan sisihan atas dan bawah boleh menjadi positif, negatif atau sifar.
Piawaian kebangsaan menetapkan bahawa kod sisihan atas lubang ialah ES, kod sisihan bawah lubang ialah EI; kod sisihan atas aci ialah es, dan kod sisihan bawah aci ialah ei.
gambar
▲Gambarajah zon toleransi
5) Toleransi dimensi (dirujuk sebagai toleransi)
Variasi dalam dimensi dibenarkan.
Toleransi dimensi=saiz had maksimum - saiz had minimum
=sisihan atas-sisihan bawah
Oleh kerana saiz had maksimum sentiasa lebih besar daripada saiz had minimum, iaitu sisihan atas sentiasa lebih besar daripada sisihan bawah, toleransi dimensi mestilah positif.
6) Garis sifar, zon PR dan gambarajah zon toleransi
Garis sifar ialah garis rujukan yang digunakan untuk menentukan sisihan dalam rajah zon toleransi, iaitu garis sisihan sifar. Biasanya garis sifar mewakili saiz asas. Tandai "0", "+", dan "-" di hujung kiri garisan sifar. Sisihan di atas garis sifar adalah positif; sisihan di bawah garis sifar adalah negatif. Zon toleransi ialah kawasan yang dibatasi oleh dua garis lurus yang mewakili sisihan atas dan bawah. Lebar dan kedudukan zon toleransi adalah dua elemen yang membentuk zon toleransi.
7) Toleransi standard dan gred toleransi standard
Toleransi piawai ialah sebarang toleransi yang disenaraikan dalam piawaian kebangsaan untuk menentukan saiz zon toleransi. Tahap toleransi piawai ialah tahap yang menentukan ketepatan dimensi. Toleransi standard dibahagikan kepada 20 tahap, iaitu IT01, IT0, IT1~IT18, yang mewakili toleransi standard. Angka Arab mewakili tahap toleransi standard. Antaranya, tahap IT01 adalah yang tertinggi, tahap menurun mengikut susunan, dan tahap IT18 adalah yang paling rendah. Untuk saiz asas tertentu, semakin tinggi tahap toleransi standard, semakin kecil nilai toleransi standard, dan semakin tinggi ketepatan saiz.
8) Sisihan asas
Digunakan untuk menentukan sisihan atas atau bawah zon toleransi berbanding kedudukan garisan sifar. Secara amnya merujuk kepada sisihan yang hampir dengan garis sifar. Apabila zon toleransi berada di atas garisan sifar, sisihan asas ialah sisihan yang lebih rendah. Apabila zon toleransi berada di bawah garisan sifar, sisihan asas ialah sisihan atas.
Mengikut keperluan sebenar, piawaian kebangsaan menetapkan 28 sisihan asas yang berbeza untuk lubang dan aci, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah. Nilai sisihan asas lubang dan aci boleh didapati daripada jadual yang berkaitan.
gambar
▲ Siri sisihan asas
Seperti yang dapat dilihat dari rajah di atas:
1) Kod sisihan asas diwakili oleh huruf Latin, huruf besar mewakili kod sisihan asas, dan huruf kecil mewakili kod sisihan asas paksi. Oleh kerana sisihan asas dalam rajah hanya mewakili saiz zon toleransi, satu hujung zon toleransi dilukis sebagai pembukaan.
2) Sisihan ini adalah dari A ke H sebagai sisihan bawah, J ke ZC sebagai sisihan atas, dan sisihan atas dan bawah JS ialah +IT/2 dan -IT/2 masing-masing.
3) Sisihan asas paksi dari a ke h ialah sisihan atas, j ke zc ialah sisihan bawah, dan sisihan atas dan bawah js ialah +IT/2T dan -IT/2 masing-masing. Satu lagi sisihan lubang dan aci boleh dikira dari sisihan asas dan toleransi piawai.
02
Terminologi yang berkaitan dengan penyelarasan
Dalam pemasangan mesin, hubungan antara zon toleransi lubang dan aci yang mempunyai saiz asas yang sama dan digabungkan antara satu sama lain dipanggil fit. Kerana dimensi sebenar lubang dan aci adalah berbeza, "jurang" atau "gangguan" boleh berlaku selepas pemasangan. Dalam kesesuaian antara lubang dan aci, perbezaan algebra yang diperoleh dengan menolak saiz aci daripada saiz lubang adalah jurang apabila ia adalah nilai positif, dan gangguan apabila ia adalah nilai negatif.
(1) Jenis penyelarasan
Kesesuaian dibahagikan kepada tiga kategori mengikut perbezaan jurang atau gangguan:
gambar
1) Kesesuaian pelepasan
Zon toleransi lubang berada di atas zon PR aci. Mana-mana sepasang lubang yang sepadan dengan aci akan menjadi sesuai dengan jurang (termasuk jurang minimum sifar), seperti yang ditunjukkan dalam Rajah A di atas.
2) Kesesuaian gangguan
Zon toleransi lubang berada di bawah zon toleransi aci. Mana-mana pasangan lubang yang sepadan dengan aci adalah sesuai dengan gangguan (termasuk kelegaan minimum sifar), seperti yang ditunjukkan dalam Rajah b di atas.
3) Kerjasama yang berlebihan
Zon toleransi lubang bertindih dengan zon toleransi aci. Jika mana-mana sepasang lubang sepadan dengan aci, mungkin terdapat celah atau gangguan yang sesuai, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah c di atas.
(2) Sistem penanda aras yang diselaraskan
Piawaian kebangsaan menetapkan dua sistem penanda aras, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah.
gambar
▲Dua sistem penanda aras
1) Sistem lubang asas
Zon toleransi lubang dengan sisihan asas tertentu dan zon toleransi aci dengan sisihan asas membentuk sistem padanan, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah a. Iaitu, dalam kesesuaian dengan dimensi asas yang sama, kedudukan zon toleransi lubang ditetapkan, dan padanan berbeza diperoleh dengan menukar kedudukan zon toleransi aci. Lubang yang diperbuat daripada lubang asas dipanggil lubang datum. Piawaian kebangsaan menetapkan bahawa sisihan bawah lubang datum ialah sifar, dan "H" ialah kod sisihan asas lubang datum.
2) Sistem aci asas
Zon toleransi aci dengan sisihan asas tertentu dan zon toleransi lubang dengan sisihan asas yang berbeza membentuk sistem pelbagai padanan, seperti ditunjukkan dalam Rajah b. Iaitu, dalam kesesuaian dengan dimensi asas yang sama, kedudukan zon toleransi aci ditetapkan, dan padanan yang berbeza diperoleh dengan menukar kedudukan zon toleransi lubang. Lubang yang digerudi dalam aci asas dipanggil lengan asas. Piawaian kebangsaan menetapkan bahawa sisihan atas aci asas adalah sifar, dan "h" ialah kod sisihan asas aci asas.
Ia boleh dilihat daripada carta siri sisihan asas:
Dalam sistem lubang asas, lubang rujukan H sepadan dengan aci, a~h (11 jenis kesemuanya) digunakan untuk kesesuaian pelepasan; j~n (5 jenis kesemuanya) digunakan terutamanya untuk pemasangan berlebihan; (n, p, r mungkin terlampau muat) atau interference fit); p~zc (12 jenis kesemuanya) digunakan terutamanya untuk kesesuaian gangguan.
Dalam sistem aci asas, paksi datum h sesuai dengan lubang. A~H (11 jenis kesemuanya) digunakan untuk kesesuaian pelepasan; J~N (5 jenis kesemuanya) digunakan terutamanya untuk pemasangan berlebihan; (N, P, dan R mungkin terlalu muat. atau muat gangguan); P~ZC (12 jenis kesemuanya) digunakan terutamanya untuk kesesuaian gangguan.
03
Toleransi bentuk
Toleransi bentuk merujuk kepada jumlah variasi yang dibenarkan dalam bentuk satu ciri sebenar. Toleransi bentuk dinyatakan dalam zon toleransi bentuk. Zon toleransi bentuk merangkumi empat elemen: bentuk, arah, kedudukan dan saiz zon toleransi. Item toleransi bentuk termasuk 6 item: kelurusan, kerataan, kebulatan, silinder, profil garisan, profil permukaan, dsb.
1) Kelurusan
Kelurusan merujuk kepada keadaan bahawa bentuk sebenar elemen garis lurus pada bahagian mengekalkan garis lurus yang ideal. Inilah yang biasa dirujuk sebagai lurus. Toleransi kelurusan ialah variasi maksimum yang dibenarkan bagi garis sebenar daripada garis lurus yang ideal. Iaitu, apa yang diberikan pada lukisan digunakan untuk mengehadkan julat variasi yang dibenarkan bagi ralat pemprosesan baris sebenar.
gambar
▲Contoh corak 1: Dalam satah tertentu, zon toleransi mestilah berada di kawasan antara dua garis lurus selari dengan jarak 0.1mm.
gambar
▲Contoh corak 2: Tambahkan tanda φ sebelum nilai toleransi, dan zon toleransi mestilah dalam kawasan permukaan silinder dengan diameter 0.08mm.
2) Kerataan
Kerataan merujuk kepada bentuk sebenar elemen satah bahagian dan keadaan mengekalkan satah yang ideal. Inilah yang biasa dirujuk sebagai kerataan. Toleransi kerataan ialah variasi maksimum yang dibenarkan bagi permukaan sebenar daripada permukaan rata. Iaitu, ia diberikan pada lukisan untuk mengehadkan julat variasi yang dibenarkan bagi ralat pemprosesan permukaan sebenar.
gambar
▲Contoh corak: Zon toleransi ialah kawasan antara dua satah selari 0.08mm.
3) Kebulatan
Kebulatan merujuk kepada bentuk sebenar unsur-unsur bulatan pada bahagian, sama jarak dari pusatnya. Itu biasanya dirujuk sebagai tahap kebulatan. Toleransi kebulatan ialah variasi maksimum yang dibenarkan bagi bulatan sebenar daripada bulatan ideal pada keratan rentas yang sama. Iaitu, ia diberikan pada lukisan untuk mengehadkan julat variasi yang dibenarkan bagi ralat pemprosesan bulatan sebenar.
gambar
▲Contoh corak: Zon toleransi mestilah pada bahagian normal yang sama, dan perbezaan jejari ialah kawasan antara dua bulatan sepusat dengan nilai toleransi 0.03mm.
4) Silinder
Silinder bermaksud semua titik pada kontur permukaan silinder bahagian itu adalah sama jarak dari paksinya. Toleransi silinder ialah variasi maksimum yang dibenarkan daripada permukaan silinder sebenar kepada permukaan silinder yang ideal. Iaitu, apa yang diberikan pada lukisan digunakan untuk mengehadkan julat variasi yang dibenarkan bagi ralat pemesinan permukaan silinder sebenar.
gambar
▲Contoh corak: Zon toleransi ialah kawasan antara dua permukaan silinder sepaksi dengan perbezaan jejari 0.1mm.
5) Profil talian
Profil garisan merujuk kepada keadaan bahawa sebarang lengkung dalam sebarang bentuk mengekalkan bentuk idealnya pada satah bahagian tertentu. Toleransi profil garisan merujuk kepada variasi yang dibenarkan bagi kontur sebenar lengkung bukan bulatan. Iaitu, apa yang diberikan pada lukisan digunakan untuk mengehadkan julat variasi yang dibenarkan bagi ralat pemprosesan lengkung sebenar.
gambar
▲Contoh corak: Zon toleransi ialah kawasan antara dua garisan sampul surat yang menyelubungi satu siri bulatan dengan diameter 0.04mm. Pusat-pusat bulatan terletak pada garisan dengan bentuk geometri yang betul secara teori.
6) Kontur permukaan
Kontur permukaan merujuk kepada keadaan di mana permukaan berbentuk sewenang-wenang pada bahagian mengekalkan bentuk idealnya. Toleransi kontur permukaan merujuk kepada garis kontur sebenar permukaan bukan bulatan dan variasi yang dibenarkan daripada permukaan kontur yang ideal. Iaitu, apa yang diberikan pada lukisan digunakan untuk mengehadkan julat variasi ralat pemprosesan permukaan sebenar.
gambar
▲Contoh corak: Zon toleransi berada di antara dua garisan sampul surat yang menyelubungi satu siri bola dengan diameter 0.02mm. Pusat-pusat bola secara teorinya harus terletak pada permukaan bentuk geometri yang betul secara teori.
04
toleransi kedudukan
Toleransi kedudukan merujuk kepada jumlah variasi yang dibenarkan daripada datum dalam kedudukan ciri sebenar yang berkaitan.
(1) Toleransi orientasi
Toleransi orientasi merujuk kepada jumlah perubahan yang dibenarkan ke arah datum oleh elemen sebenar yang berkaitan. Toleransi jenis ini merangkumi tiga perkara: selari, serenjang, dan kecenderungan.
1) Paralelisme
Keselarian, biasanya dikenali sebagai tahap keselarian, menunjukkan bahawa unsur-unsur sebenar yang diukur pada bahagian itu kekal sama jarak dari datum. Toleransi selari ialah variasi maksimum yang dibenarkan antara arah sebenar unsur yang diukur dan arah ideal selari dengan datum.
gambar
▲Contoh lukisan: Jika tanda φ ditambah sebelum nilai toleransi, zon toleransi berada dalam permukaan silinder dengan diameter selari rujukan φ0.03mm.
2) Ketegakan
Perpendicularity, biasanya dikenali sebagai darjah ortogonal antara dua elemen, menunjukkan bahawa elemen yang diukur pada bahagian itu mengekalkan sudut 90 darjah yang betul berbanding dengan elemen datum. Toleransi menegak ialah jumlah maksimum variasi yang dibenarkan antara arah sebenar ciri yang diukur dan arah ideal yang berserenjang dengan datum.
gambar
▲Ilustrasi: Jika tanda φ ditambah sebelum zon toleransi, zon toleransi adalah berserenjang dengan permukaan silinder dengan diameter datum 0.1mm.
gambar
▲Legenda: Zon toleransi mesti terletak di antara dua satah selari yang jaraknya 0.08mm dan berserenjang dengan garis rujukan.
3) Kecondongan
Kecondongan merujuk kepada keadaan yang betul untuk mengekalkan sudut tertentu antara arah relatif dua elemen pada bahagian. Toleransi cerun ialah jumlah maksimum variasi yang dibenarkan antara orientasi sebenar ciri yang diukur dan orientasi idealnya pada mana-mana sudut tertentu kepada datum.
gambar
▲Ilustrasi: Zon toleransi bagi paksi yang diukur ialah kawasan antara dua satah selari dengan nilai toleransi 0.08mm dan sudut teori 60 darjah dengan satah datum A.
gambar
▲Ilustrasi: Tambahkan tanda φ sebelum nilai toleransi, maka zon toleransi mesti terletak dalam permukaan silinder dengan diameter 0.1mm. Zon toleransi hendaklah selari dengan satah B berserenjang dengan datum A dan pada sudut yang betul secara teori 60 darjah ke datum A.
(2) Toleransi kedudukan
Toleransi kedudukan ialah jumlah variasi yang dibenarkan dalam kedudukan ciri sebenar yang berkaitan berbanding dengan datum. Toleransi jenis ini termasuk tiga item: kedudukan, sepaksi dan simetri.
1) Lokasi
Kedudukan merujuk kepada ketepatan titik, garisan, permukaan dan elemen lain pada bahagian itu berbanding dengan kedudukan idealnya. Toleransi kedudukan ialah variasi maksimum yang dibenarkan dalam kedudukan sebenar unsur yang diukur berbanding dengan kedudukan idealnya.
gambar
▲Ilustrasi: Apabila tanda Sφ ditambah sebelum zon toleransi, zon toleransi ialah kawasan di dalam bola dengan diameter 0.3mm. Kedudukan titik tengah zon toleransi bola adalah saiz yang betul secara teori berbanding dengan datum A, B dan C.
2) Keserasian
Keserasian, biasanya dikenali sebagai keserasian, menunjukkan bahawa paksi yang diukur pada bahagian itu kekal pada garis lurus yang sama berbanding dengan paksi rujukan. Toleransi koaksial ialah variasi yang dibenarkan bagi paksi sebenar yang diukur berbanding dengan paksi rujukan.
gambar
▲Lagenda toleransi sepaksi: Apabila nilai toleransi ditanda, zon toleransi ialah kawasan antara silinder dengan diameter 0.08mm. Paksi zon toleransi bulat bertepatan dengan datum.
3) Simetri
Simetri merujuk kepada keadaan bahawa dua elemen pusat simetri pada bahagian itu kekal dalam satah pusat yang sama. Toleransi simetri ialah variasi yang dibenarkan bagi satah pusat simetri (atau garis tengah, paksi) ciri sebenar daripada satah simetri ideal.
gambar
▲ Legenda: Zon toleransi ialah kawasan antara dua satah selari atau garis lurus dengan jarak 0.08mm dan susunan simetri berkenaan dengan satah tengah datum atau garis tengah.
(3) Toleransi kehabisan
Toleransi habis ialah item toleransi yang diberikan berdasarkan kaedah pengesanan tertentu. Toleransi larian boleh dibahagikan kepada larian bulat dan jumlah larian.
1) Lompat bulatan
Runout bulat bermakna permukaan revolusi pada bahagian mengekalkan kedudukan tetap berbanding paksi datum dalam satah ukuran terhad. Toleransi larian bulat ialah variasi maksimum yang dibenarkan dalam julat ukuran terhad apabila elemen sebenar yang diukur berputar di sekeliling paksi rujukan untuk revolusi lengkap tanpa pergerakan paksi.
gambar
▲ Legenda 1: Zon toleransi ialah kawasan antara dua bulatan sepusat yang berserenjang dengan mana-mana satah ukuran, mempunyai perbezaan jejari 0.1mm, dan mempunyai pusat bulatan pada paksi rujukan yang sama.
gambar
▲ Legenda 2: Zon toleransi ialah kawasan antara dua bulatan dengan jarak 0.1mm pada permukaan silinder penyukat pada sebarang kedudukan jejari sepaksi dengan datum.
2) Rentak penuh
Jumlah larian merujuk kepada larian sepanjang keseluruhan permukaan yang diukur apabila bahagian tersebut terus berputar mengelilingi paksi rujukan. Jumlah toleransi larian ialah jumlah maksimum larian yang dibenarkan apabila elemen sebenar yang diukur secara berterusan berputar mengelilingi paksi datum manakala penunjuk bergerak relatif kepada kontur idealnya.
