Technische Toleranties: Typen, Regels En Component Passingen Uitgelegd

In de mechanische engineering en instrumentenproductie-industrie, verwijst de uitwisselbaarheid van onderdelen en componenten naar hetgeen één batch onderdelen of componenten van dezelfde specificatie op de machine geïnstalleerd kan worden zonder enige selectie of additionele reparatie (zoals bankwerk reparatie) om te voldoen aan de gespecificeerde prestatie-eisen.

Om de uitwisselbaarheid van onderdelen in de mechanische productie te voldoen, moet de afmeting van productieonderdelen binnen de gewenste tolerantiegrenzen liggen. Dit moet een gestandaardiseerde norm vastleggen voor de vorm, grootte, precisie en prestaties van een soort onderdeel. Vergelijkbare producten hebben ook een redelijke groottegradatie nodig, om de productserie te verminderen, dit is de productstandaardisatie. Zo ontstond het concept van gespecificeerde technische toleranties en passingen.

Wat Is Technische Tolerantie?

Stel u een metalen staaf van 100 mm voor die bewerkt wordt. Zelfs als alle staven bedoeld zijn om in dezelfde vorm te worden bewerkt, kan niet alle staven productienauwkeurigheid precies 100,00 mm zijn vanwege de grootte en oriëntatie van de staven. Hoewel de ontwerp- en fabricagesites hebben gewerkt om dergelijke afwijkingen te verminderen, kunnen ze nog steeds niet tot nul worden gecontroleerd.

Deze grootte- en vormafwijking fluctueert in feite op en neer met de doelwaarde als centrum. Daarom worden de bovenste toelaatbare waarde en de onderste toelaatbare waarde van de bovenste toelaatbare waarde ten opzichte van de doelafmeting bepaald op basis van het gebruik van de metalen staaf. Het verschil tussen deze twee waarden (toelaatbaar bereik) wordt de "tolerantie" genoemd.

Kortom: tolerantie is de afwijking van onderdelen in het verwerkingsproces, meetapparatuur precisie vanwege de impact van de afwijking moet bestaan. Het is de hoeveelheid variatie die toegestaan is voor een gegeven afmeting om de juiste functie te bereiken. Onderdelenafmetingen binnen het gewenste tolerantiebereik zijn gekwalificeerd. Technische toleranties omvatten dimensionele tolerantie, vormtolerantie en liggingstolerantie.

Dimensionele Tolerantie

Dimensionele tolerantie is de hoeveelheid variatie die toegestaan is in een grootte. Het is de basis van technische tolerantie. De maximaal toelaatbare waarde wordt de maximumafmeting genoemd. En de minimale waarde wordt de minimumafmeting genoemd.

Tolerantie is de absolute waarde van het algebraïsche verschil tussen de maximum bovengrens afmeting en de minimum bovengrens afmeting, alsmede de absolute waarde van het algebraïsche verschil tussen de bovenafwijking en de onderafwijking.

Tolerantie is een numerieke waarde zonder plus of minusteken en kan niet nul zijn. In het geval van constante basisgrootte, hoe kleiner de dimensionele tolerantie, des te hoger de dimensionele nauwkeurigheid. Gespecificeerde tolerantie geeft de eis van productienauwkeurigheid weer en weerspiegelt de moeilijkheidsgraad van bewerking.

Vormtolerantie

(1) Rechtlijning (Straightness)

Rechtlijning is de toestand dat de werkelijke vorm van een recht element op een onderdeel een ideale rechte lijn behoudt. Het is ook bekend als de graad van rechtlijning. De rechtlijningstolerantie is de maximaal toegestane variatie van de werkelijke lijn ten opzichte van de ideale lijn. Dat wil zeggen, in de tekening gegeven om de werkelijke lijn verwerkingstolerantie te beperken die toegestaan is door het tolerantiebereik van variatie.

(2) Vlakheid (Flatness)

Vlakheid is de weergave van de werkelijke vorm van de vlakke elementen van het onderdeel om het ideale vlak te behouden. Dit wordt doorgaans aangeduid als de graad van vlakheid. De vlakheidstolerantie is het maximaal toegestane variatiebedrag van het werkelijke oppervlak ten opzichte van het vlak. Dat wil zeggen, in de tekening gegeven om de werkelijke oppervlakte verwerkingstolerantie te beperken die toegestaan is door het tolerantiebereik van veranderingen.

(3) Rondheid (Circularity)

Rondheid is de toestand waarin de werkelijke vorm van de elementen van een onderdeel op gelijke afstand van het centrum is. De graad van rondheid, zoals het vaak genoemd wordt. De rondheidstolerantie is de maximaal toelaatbare variatie van de werkelijke cirkel ten opzichte van de ideale cirkel in dezelfde doorsnede. Dat wil zeggen, het variatiebereik gegeven op de tekening beperkt de bewerkingstolerantie van de werkelijke cirkel.

(4) Cilindriciteit (Cylindricity)

Cilindriciteit verwijst naar het punt op de contour van het cilindrische oppervlak op het onderdeel, en houdt zijn as op gelijke afstand. De cylindriciteitstolerantie is de maximaal toegestane variatie van de werkelijke cilinder ten opzichte van het ideale cilindervlak. Dat wil zeggen, gegeven op de tekening, gebruikt om de werkelijke cilindrische bewerkingstolerantie toegestane bereik te beperken.

(5) Profiel Van Een Lijn (Profile of a Line)

Het profiel van een lijn is om de kromme van willekeurige vorm op het gegeven vlak van het onderdeel te vertegenwoordigen en zijn ideale vorm te behouden. Profiel van een lijn tolerantie is de toelaatbare variatie van de werkelijke contour van een niet-cirkelvormige kromme. Dat wil zeggen, gegeven op de tekening, om het bereik van variatie te beperken dat toegestaan is door de werkelijke kromme verwerkingstolerantie.

(6) Profiel Van Een Oppervlak (Profile of a Surface)

Profiel van een oppervlak is een oppervlak van willekeurige vorm op het onderdeel om zijn ideale vorm te behouden. Profiel van een oppervlak tolerantie is de toelaatbare variatie van de werkelijke contour van een niet-cirkelvormig oppervlak ten opzichte van de ideale contour. Dat wil zeggen, gegeven op de tekening, gebruikt om het werkelijke oppervlakte verwerkingsbereik te beperken.

Liggingstolerantie

Liggingstolerantie verwijst naar het totale bedrag van veranderingen dat toegestaan is door de positie van het bijzondere element ten opzichte van het datum. Het is een andere belangrijke parameter van technische tolerantie.

(1) Richtingstolerantie (Directional Tolerance)

Richtingstolerantie verwijst naar het totale bedrag van variatie in de richting die toegestaan is door het datum in relevantie tot de bijzondere elementen. Zoals tolerantie omvat parallelisme, loodrechtigheid en hoekigheid.

(2) Locatietolerantie (Location Tolerance)

Locatietolerantie is het volledige bereik van variaties in een positie die toegestaan zijn om de werkelijke elementen te correleren met het datum. Dit type tolerantie omvat concentriciteit, symmetrie en positie.

(3) Uittolingstolerantie (Runout Tolerance)

Een uittolingstolerantie is een tolerantie-item dat gegeven wordt op basis van een specifieke testmethode. Uittolingstolerantie kan worden verdeeld in circulaire uittoling en totale uittoling. Tolerantie van de bovenstaande vormen en posities wordt collectief aangeduid als Geometrische Dimensieën en Toleranties (GD&T).

Algemene Tolerantie

In mechanische tekeningen, naast de tolerantie voor bepaalde afmetingen en kenmerken, zijn die ongespecificeerde afmetingen doorgaans vereist om bepaalde standaarden te volgen. Neem ons veelvoorkomende internationale technische tolerantie standaard DIN ISO 2768 als voorbeeld, de algemene dimensionele tolerantie is m, de vormtolerantie is K. En de markeringmethode is ISO 2768-mK. Hieronder is een tabel van lineaire dimensionele tolerantieniveaus ter referentie.

Fundamentele Regels

Regel #1 Omhullingsregel (Envelope Rule)

Dit is een eis dat dimensionele tolerantie en GD&T met elkaar gerelateerd zijn. De werkelijke tolerantie van het dimensionele element met omhullingsregel moet voldoen aan de max entiteitsgrens. D.w.z. de uiterlijke functionele afmeting overschrijdt niet de max entiteitsafmeting. En de partiële afmeting overschrijdt niet de min entiteitsafmeting.

Regel #2 Onafhankelijkheidsregel (Independence Rule)

Het onafhankelijkheidsprincipe is dat elke grootte en vorm gegeven op de tekening onafhankelijk is in positie en aan zijn eigen eisen moet voldoen. Het is het basisonderwerp dat de relatie tussen dimensionele tolerantie en vormtolerantie moet volgen.

Regel #3 Liggingstolerantie Regels (Tolerance of Position Rule)

Voor liggingstolerantie, wanneer dimensionele elementen datum zijn, moeten S, L of M gespecificeerd worden in het kenmerkcontroleframe.

Regel #4 Andere Dan Liggingstolerantie Regels (Other Than Tolerance of Position Rule)

Voor anders dan een liggingstolerantie, geldt RFS ten aanzien van de tolerantie, datumreferentie, of beide, waar geen modifier gespecificeerd is. MMC moet gespecificeerd worden in het kenmerkcontroleframe wanneer het toepasselijk en gewenst is.

Passingen (Fits)

In mechanische montages, is de relatie tussen een gat van dezelfde basisgrootte en de tolerantiezone van de as een passingsverband. Aangezien de werkelijke grootte van het gat en de as na montage verschillend is, kan een gat of interferentie ontstaan. In de passing van het gat en de as, is het algebraïsche verschil van de gatgrootte minus de asgrootte een gat wanneer het positief is en een overschot wanneer het negatief is.

De coördinatie zal in drie categorieën worden ingedeeld volgens de verschillen van de gaten of interferentie:

Spelingpassing (Clearance Fit)

De tolerantiezone van het gat is boven de tolerantiezone van de as, en elk paar gat dat met de as gematcht wordt, wordt een passing met speling (inclusief een minimale speling van 0).

Klemspanning (Interference Fit)

De gat-tolerantiezone is onder de as-tolerantiezone, en elk paar gat dat met de as gematcht wordt, wordt een klemspanning (inclusief een minimale speling van 0).

Overgangspassing (Transition Fit)

De boor-tolerantie overlapt op de as-tolerantie, waardoor één paar gat op de as kan passen, ofwel met speling ofwel met klemspanning.

De essentie van het selecteren van het geschikte tolerantieniveau is om de contradictie tussen de operationele eisen van machinecomponenten en het bewerkingsproces en de kosten op de juiste manier op te lossen. Het principe van het kiezen van het tolerantieniveau is om zo laag mogelijk een tolerantieniveau te kiezen op de voorwaarde dat de toepassingseisen van de onderdelen worden voldaan.

De precisiebewerkingseisen moeten gecoördineerd worden met de productiemogelijkheden. Dat wil zeggen, betaalbare proces- en montagetechnologie en bestaande apparatuur moeten worden gebruikt. Echter, indien nodig, is het noodzakelijk om strategieën te adoptie om de nauwkeurigheid van de apparatuur te verbeteren en de methode te verbeteren om de nauwkeurigheid van het product te waarborgen.

Het is erg vitaal om het acceptabele tolerantieniveau voor de matchende afmeting uit te kiezen. Omdat in verschillende gevallen, het de werkprestaties, levensduur en betrouwbaarheid van de matchende componenten zal bepalen. En tegelijkertijd beïnvloedt het de onderdeelfabricagekosten en productie-efficiëntie.