Technická dokumentace

Transkript

1 Technická dokumentace Obor studia: L / 01 Mechanik seřizovač VY_32_inovace_FREI19 : předepsané tolerance, podmínky kontroly tolerancí Datum vypracování: Vypracoval: Ing. Bohumil Freisleben Motto: Je přesnost rozměrů a tvarů bez tolerancí libovolná? Lze slučovat rozměrové a geometrické tolerance? No, uvidíme! Text slouží zejména pro samostudium a procvičení učiva po zveřejnění na školním webu. Poznámka: v textu je učivo odlišeno následujícím způsobem: základní učivo velikost písma 12, barva černá; rozšířené učivo - velikost písma 11, barva modrá a volné učivo velikost písma 10, barva černá. Vše ve fontu písma Times w Roman.

2 předepsané tolerance, podmínky kontroly tolerancí Norma ČSN ISO 8015:1994 ( ) Technické výkresy-základní pravidlo tolerování, jak již víme stanovuje vztahy mezi tolerancemi rozměrů (délek, úhlů) a tolerancemi geometrickými. Je-li na výkrese (popisové pole nebo blízké okolí) předepsáno TOLEROVÁNÍ ISO 8015, posuzuje se samostatně správnost délkových či úhlových rozměrů a samostatně (nezávisle na těchto rozměrech) správnost dodržení geometrických tolerancí. Zápis vždy doplňujeme předpisem všeobecných tolerancí rozměrů a nepředepsaných geometrických tolerancí dle ČSN ISO pokud bychom tak neučinili, má pracovník ve výrobě právo provést tuto volbu dle vlastního uvážení. Všeobecné tolerance ČSN ISO (dříve mezní úchylky nepředepsaných rozměrů): určují hranice přesnosti délkových rozměrů, úhlových rozměrů, zkosení a zaoblení hran v případech, kdy není na výkrese jejich přesnost předepsána jiným způsobem. Jak již bylo zmíněno, jejich uplatnění je vázáno na umístění předpisu v popisovém poli nebo v jeho blízkosti. Zápis může být ve tvaru: m/ ČSN ISO popř. ISO 2768 m. Tato norma dělí mezní úchylky do čtyř tříd přesnosti: f jemná, m střední, c hrubá, v velmi hrubá. Hodnoty povolených úchylek nalezneme ve Strojnických tabulkách. Norma stanoví: není-li uvedeno jinak, nevyřazují se automaticky výrobky s rozměry přesahujícími mezní úchylky rozměrů, pokud není narušena jejich funkce. Všeobecné mezní úchylky vyjádřené v úhlových jednotkách udávají pouze všeobecný směr přímek nebo přímkových prvků ploch, nikoliv úchylky jejich tvarů. Všeobecné geometrické tolerance ČSN ISO : jsou geometrickým ekvivalentem všeobecných tolerancí s obdobným způsobem zápisu ve tvaru ISO 2768 K. Do třech tříd přesnosti jsou zařazeny tolerance přímosti, rovinnosti, kolmosti, souměrnosti a kruhového házení. Všeobecné tolerance válcovitosti nejsou stanoveny. Všeobecná tolerance kruhovitosti je rovna číselné hodnotě tolerance průměrů, ale nesmí být větší než tolerance kruhového obvodového házení. Všeobecná tolerance rovnoběžnosti je rovna číselné hodnotě tolerance rozměru nebo tolerance přímosti (rovinnosti) podle toho, která je větší. Delší z obou prvků se považuje za základnu. Mimoto lze vyjádřit vzájemnou závislost rozměrových a geometrických tolerancí na výkresech podmínkami: podmínka obalové plochy podmínka maxima materiálu podmínka minima materiál podmínka reciprocity Podmínka obalové plochy: budou-li prvky tvořit uložení (díra - hřídel), je vhodné aplikovat podmínku kontroly pomocí obalové plochy. Předepsáním této podmínky na výkrese - E v kroužku za kótou (z anglického Envelope = obálka) se rozměr na maximu materiálu (HMR hřídele nebo DMR díry) musí kontrolovat obalovou plochou přesného geometrického tvaru. Rozměr této obalové plochy nesmí překročit mez maxima materiálu předepsanou jmenovitým rozměrem a toleranční značkou nebo číselnými mezními úchylkami.

3 Obr. 1.: Podmínka maxima materiálu: a) předpis tolerance přímosti osy závislé na skutečném průměru válce, b) situace při HMR válce, c) situace při DMR válce Podmínka maxima materiálu: předepisujeme tehdy, požaduje-li se přesné dodržení předepsané geometrické tolerance pouze tehdy, bude-li rozměr uvažovaného prvku na mezi maxima materiálu. Požadavek předepisujeme písmenem M v kroužku za hodnotu geometrické tolerance do tolerančního rámečku. Obr. 2.: Příklad předpisu podmínky maxima materiálu Za příklad může sloužit předpis kolmosti válcového čepu Ø 32k6 k základně A s maximální povolenou odchylkou 0,01 mm. Potom řešíme případy: průměr válce opsaného skutečnému čepu je na HMR = 32,018. V tom případě musí být přesně dodržena tolerance kolmosti čepu

4 k základně A osa geometricky ideálního (správného) válce musí ležet ve válcovém tolerančním poli o průměru 0,01 mm. Průměr dutiny případného kontrolního kalibru bude 32,028 mm. Kalibrem je možno kontrolovat současně rozměr i kolmost čepu. V druhém mezním případě bude válec opsaný skutečnému čepu na DMR = mm. Tolerance kolmosti může být v tomto případě zvětšena o rozdíl mezi HMR a DMR (0,01 + 0,016 = 0,026 mm). Průměr dutiny kontrolního kalibru se nezmění. Podmínka minima materiálu: předepisujeme tehdy, požaduje-li se přesné dodržení předepsané geometrické tolerance pouze tehdy, bude-li rozměr uvažovaného prvku na mezi minima materiálu. Požadavek předepisujeme písmenem L v kroužku za hodnotu geometrické tolerance do tolerančního rámečku. Za příklad lze užít předpis podmínky minima materiálu pro předpis nejmenší tloušťky stěny mezi vrtanou dírou a nálitkem. Je předepsána tolerance umístění osy nálitku s povolenou odchylkou Ø2mm a tolerance umístění osy díry s povolenou odchylkou Ø1mm obě v závislosti na skutečných rozměrech nálitku i díry. Při největším vzájemném vyosení obou prvků (32 1,5 = 30,5 mm průměr nálitku a ,52 = 20,52 mm) bude tloušťka stěny 3,49 mm (30,5/2 2/1 1/2 20,52/2 = 3,49). Obr. 3.: Příklad předpisu podmínky minima materiálu Obr. 4.: Příklad předpisu podmínky reciprocity Podmínka reciprocity: předpis podmínky (R v kroužku) znamená, že při plném využití geometrického tolerančního pole kolmosti osy čepu se musí dodržet HMR dříku čepu (Ø20k6 HMR = 20,015 mm). Pokud nebude využito celé toleranční pole kolmosti, může rozměr čepu překročit předepsaný HMR o hodnotu rozdílu mezi předepsanou tolerancí kolmosti (0,06 mm) a skutečnou úchylkou kolmosti. To znamená, že při ideálně kolmé ose může být průměr dutiny kontrolního kalibru 20, ,06 = 20,075 mm. Předpis tedy umožňuje překročit mezní rozměr součásti v závislosti na nevyužití povolené geometrické tolerance.

5 Obr. 5.: Příklad aplikace teoreticky přesné kóty na strojnických výkresech Obr. 6.: Kruhové toleranční pole při aplikaci teoreticky přesné kóty V souvislosti s aplikací geometrických tolerancí se často na novějších výkresech setkáváme s pojmem teoreticky přesná kóta. Zápis takové kóty je proveden umístěním číselné hodnoty kóty do pravoúhlého rámečku. Jde o stanovení absolutně přesného rozměru tedy o ryze teoretickou hodnotu, které v praxi nejsme schopni dosáhnout. Aby tento zápis měl smysl, je třeba jej doplnit zápisem tolerance umístění daného prvku. Takto provedené zápisy nám vymezují velikost tolerančních polí umístění os souměrnosti daného prvku tedy například válcových průchozích děr. V daném případě se osy souměrnosti děr nacházejí ve čtvercovém tolerančním poli o délce hrany 0,1 mm (vyznačeno šrafováním). Jejich polohu lze tedy

6 kontrolovat běžnými metodami a to v daném případě ke dvěma základnám A resp. B. Takto koncipované toleranční pole vyhovuje pro měření v liniích hran výrobku. Pokud ovšem bychom potřebovali zajistit odpovídající toleranční pole i pro úhlopříčnou vzdálenost děr, je čtvercové pole nevyhovující, protože toleranční pole by bylo přibližně 0,14 mm (viz výpočet délky přepony pravoúhlého trojúhelníka). Abychom i úhlopříčně dosáhli velikosti tolerančního pole 0,1 mm, muselo by toto pole mít kruhový tvar. Toho dosáhneme doplněním symbolu Ø před zápis číselné hodnoty maximální úchylky, tedy před 0,1 mm. Výsledkem je toleranční pole kruhového tvaru s průměrem 0,1 mm. Seznam použité a doporučené studijní literatury: 1. Leinveber J., Vávra P.: Strojnické tabulky, 3. doplněné vydání, Úvaly: ALBRA - pedagogické nakladatelství 2006, ISBN Drastík F.: Technické kreslení I., pravidla tvorby výkresů ve strojírenství, aktualizované vydání, Ostrava: MONTANEX 2005, ISBN Leinveber J., Švercl J.: Technické kreslení, Technická dokumentace pro studijní a učební obory SOU, Úvaly: ALBRA - pedagogické nakladatelství 2003, ISBN

7 Cvičení k ověření pochopení učiva: Rozhodněte o pravdivosti následujících tvrzení: 1) Zápis čísla kóty v obdélníčku tvořeném tenkou plnou čarou značí teoreticky přesnou kótu. 2) Slovo reciprocita lze přeložit jako vzájemnost, vzájemný vztah nebo zvýhodnění. 3) Podmínka maxima materiálu upřednostňuje přesnost rozměrovou před geometrickou. 4) Podmínka minima materiálu umožňuje sečíst rozměrovou a geometrickou toleranci bez ohledu na výsledný rozměr součásti.