Engineering Toleranties, Typen en Passingen: Een Uitgebreide Gids

Om te voldoen aan de uitwisselbaarheid van onderdelen in mechanische fabricage, moet de afmeting van de geproduceerde onderdelen binnen het vereiste tolerantiebereik liggen. Dit vereist een einheitelijke standaard voor de vorm, afmeting, nauwkeurigheid en prestaties van een onderdeel. Vergelijkbare producten moeten ook redelijk in grootte worden geclassificeerd om productseries te verminderen. Dit is productstandaardisatie. Daarom ontstond het concept van het specificeren van engineering toleranties en passingen.

In de mechanische engineering stelt de tolerantie de toelaatbare afwijking van de gespecificeerde afmeting in. Het gebruik van toleranties helpt ervoor te zorgen dat het eindproduct gemakkelijk te gebruiken is, met name als het deel is van een grotere montage.

Het niet instellen van toleranties in kritieke gebieden kan leiden tot onderdelen die niet volgens de ontwerpintentie kunnen worden gebruikt, omdat elke fabricagemethode een zekere mate van onnauwkeurigheid heeft.

Echter, het bepalen van de juiste toleranties kan ervoor zorgen dat het fabricagebedrijf weet dat het meer aandacht moet besteden aan specifieke problemen tijdens het productieproces. Er is een bepaalde relatie tussen de werkende onderdelen: vrije rotatie, vrije longitudinale beweging, spanningsactie, permanente vaste positie. Nauwkeurigheid is de nauwkeurigheid die vereist is om te garanderen dat het onderdeel functioneert zoals verwacht. Tolerantie is de toelaatbare variatie van een gegeven afmeting om een goede functie te bereiken.

Wat Is Engineering Tolerantie?

Engineering toleranties zijn de toelaatbare afwijkingen in metingen afgeleid van basismetingen.

Stel dat een 100 mm metalen staaf wordt bewerkt. Hoewel alle staafstaaven bedoeld zijn om in dezelfde vorm te worden verwerkt, vanwege de afmeting en richting van de staafstaaven, kunnen niet alle staafstaaven met een nauwkeurigheid van 100,00 mm worden geproduceerd. Hoewel de ontwerp- en fabricageplaatsen hard hebben gewerkt om dergelijke afwijkingen te verminderen, kunnen ze nog steeds niet worden gecontroleerd tot nul.

Deze afmetings- en vormafwijking fluctueert in wezen op en neer rond de doelwaarde. Daarom worden de bovengrenswaarde en de ondergrenswaarde van de bovengrenswaarde ten opzichte van de doelafmeting bepaald op basis van het gebruik van de metalen staaf. Het verschil (toelaatbaar bereik) tussen deze twee waarden heet "tolerantie".

Toleranties kunnen op veel verschillende eenheden worden toegepast. Bijvoorbeeld, werkomstandigheden kunnen toleranties hebben voor temperatuur (°C), vochtigheid (g/m3), etc. In mechanische engineering zijn de toleranties waar we voornamelijk over spreken van toepassing op lineaire, hoekige en andere fysieke afmetingen. Ongeacht de eenheid, geeft de tolerantie het acceptabele meetbereik vanaf het basispunt (nominale waarde) aan.

Engineering Tolerantie Typen

Engineering toleranties omvatten dimensionele toleranties, vormtoleranties en liggingstoleranties.

Dimensionele Tolerantie

De dimensionele tolerantie is de toelaatbare hoeveelheid verandering in de afmeting. Dit is de basis van engineering toleranties. De maximaal toelaatbare waarde wordt de maximum afmeting genoemd. De minimumwaarde wordt de minimum afmeting genoemd.

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

Onder Afwijking

Het toevoegen van een onderafwijking vertelt de fabrikant hoeveel een bepaalde meetwaarde kleiner kan zijn. Dit wordt aangegeven door het "-" symbool.

Boven Afwijking

De bovenafwijking is het tegenovergestelde van de onderafwijking. Voeg het toe om aan te geven hoeveel groter de meetwaarde kan zijn dan de nominale waarde.

Bilaterale Afwijking

De derde manier om een tolerantiebereik te geven is het gebruik van een bilaterale afwijking.

In het geval van dezelfde basisafmeting, hoe kleiner de dimensionele tolerantie, hoe hoger de dimensionele nauwkeurigheid. De gespecificeerde tolerantie geeft de vereiste van fabricagenauwkeurigheid aan en reflecteert de moeilijkheidsgraad van verwerking.

Vormtolerantie

(1) Rechtmatigheid

Rechtmatigheid is de voorwaarde voor de werkelijke vorm van de lineaire elementen op het onderdeel om een ideale rechte lijn te behouden. Ook rechtmatigheid genoemd. De rechtmatigheidstolerantie is de maximaal toelaatbare afwijking van de werkelijke rechte lijn van de ideale rechte lijn.

(2) Vlakheid

Vlakheid is een weergave van de werkelijke vorm van de vlakke elementen van het onderdeel om een ideaal vlak te behouden. Dit wordt gemeenschappelijk vlakheid genoemd. Vlakheidstolerantie is het maximaal toelaatbare verandering van het werkelijke oppervlak ten opzichte van het vlak.

(3) Rondheid

Rondheid is de voorwaarde dat de werkelijke vorm van het onderdeelelement gelijk afstand is van zijn centrum. Rondheid wordt meestal rondheid genoemd. De rondheidstolerantie is de maximaal toelaatbare afwijking tussen de werkelijke cirkel en de ideale cirkel in dezelfde doorsnede.

(4) Cilindriciteit

Cilindriciteit verwijst naar de punten op de contour van het cylindrische oppervlak van het onderdeel, en houdt zijn as gelijk afstand. Cilindriciteitstolerantie is de maximaal toelaatbare variatie van het werkelijke cilinderoppervlak tot het ideale cilinderoppervlak.

(5) Lijnprofiel

De contour van de lijn is een kromme die een willekeurige vorm op een gegeven vlak van het onderdeel vertegenwoordigt en zijn ideale vorm behoudt. De contour van de lijntolerantie is de toelaatbare variatie van de werkelijke contour van de niet-cirkelvormige kromme.

6) Oppervlakteprofiel

Het oppervlakteprofiel is het oppervlak van elke vorm op het onderdeel om zijn ideale vorm te behouden. De contour van de oppervlaktetolerantie is de toelaatbare afwijking tussen de werkelijke contour van het niet-cirkelvormige oppervlak en de ideale contour.

Liggingstolerantie

Liggingstolerantie verwijst naar het totale aantal veranderingen dat toegestaan is voor de positie van een specifiek element ten opzichte van de referentie. Het is een andere belangrijke parameter van engineering tolerantie.

(1) Oriëntatietolerantie

Oriëntatietolerantie verwijst naar het totale aantal veranderingen in de richting dat toegestaan is door de referentie gerelateerd aan een specifiek element. Deze tolerantie reflecteert parallelisme, loodrechtigheid en hoek.

(2) Positietolerantie

De positietolerantie is het volledige bereik van variatie in de positie dat de werkelijke element mag zijn geassocieerd met de referentie. Zulke toleranties omvatten concentriciteit, symmetrie, en positie.

(3) Uitleertolerantie

Uitleertolerantie is een tolerantie-item gegeven volgens een specifieke testmethode. Uitleertolerantie kan worden onderverdeeld in cirkelvormige uitleer en totale uitleer.

Passing

Er zijn veel verschillende opties voor as en gat passingen, en toleranties zijn altijd vereist om de juiste passing te krijgen. In mechanische montage, heet de relatie tussen het gat van dezelfde basisafmeting en de tolerantiezone van de as een passing. Aangezien de werkelijke afmeting van het gat en de as verschillend is, zal na montage clearance of interferentie optreden. In de passing tussen het gat en de as, wanneer het algebraïsche verschil van de gat-afmeting minus de as-afmeting positief is, is het de clearance, en wanneer het negatief is, is het de overslag.

Er zijn drie typen as-gat engineering passingen.

Clearance Fit (Spelpassing)

Deze passing vereist dat de as-diameter kleiner is dan de gat-diameter. Dit betekent dat er altijd een gat tussen de twee zal zijn.

Als de engineering-oplossing vereist dat de twee onafhankelijk van elkaar kunnen glijden of draaien, is dit de weg om te gaan.

Daarom hebben in dit geval zowel de as als het gat toleranties die non-overlappend kunnen garanderen.

Transition Fit (Overgangspassing)

Deze optie betekent dat de maximum as-afmeting groter is dan de minimum gat-afmeting. Tegelijkertijd is de minimum as-afmeting ook kleiner dan de maximum gat-afmeting.

Dus het is noch een clearance fit noch een interferentie fit. Volgens de eindmetingresultaten, stelt de tolerantie twee situaties toe om te gebeuren zonder in extreme situaties te komen.

Interference Fit (Klemspassing)

Hier is de as-diameter altijd groter dan het gat. Zelfs wanneer de as op zijn kleinste diameter is en het gat op zijn grootste.

De interferentie passing garandeert dat er geen beweging is tussen de twee onderdelen. Krachten moeten worden toegepast tijdens het fysieke montageproces. Gaten verwarmen,assen bevriezen, en smeringsmiddel gebruiken helpen allemaal het proces te vereenvoudigen.