TECHNICKÁ DOKUMENTACE

Transkript

1 TECHNICKÁ DOKUMENTACE Jan Petřík 2013 Projekt ESF CZ.1.07/2.2.00/ Modernizace didaktických metod a inovace výuky technických předmětů.

2 Obsah přednášek 1. Úvod do problematiky tvorby technické dokumentace 2. Technické zobrazování 3. Kótování 4. Přesnost rozměrů-toleranční soustava 5. Konstrukční materiály a polotovary 6. Moderní metody tvorby technické dokumentace DfX 7. Správa technické dokumentace 2

3 Předpis přesnosti - tolerance Aby výrobky plnili požadovanou funkci a byl zaručen jejich spolehlivý provoz, musejí být vyrobeny v určité přesnosti Náklady na výrobu rostou progresivně s výrobní přesností Je nutné vymezit takovou přípustné nepřesnosti, aby zajistili požadované vlastnosti výrobku i jeho ekonomickou výrobu Optimální volba přesnosti: Znalost funkce výrobku Technologické výrobní zázemí Ekonomická rozvaha Znalost problematiky tolerování a předpisu přesnosti na technických výkresech 3

4 Předpis přesnosti - tolerance Tolerance: nulová čára Tolerance horní mezní úchylka dolní mezní úchylka skutečná úchylka skutečný rozměr jmenovitý rozměr horní mezní rozměr dolní mezní rozměr 4

5 Předpis přesnosti - tolerance Tolerance: Délkových a úhlových rozměrů Předepsané ČSN ISO Nepředepsané ČSN ISO Geometrické tolerance Předepsané ČSN ISO 1101 Nepředepsané ČSN ISO

6 Tolerování délkových a úhlových rozměrů Přesnost rozměrů lze na výkresu předepsat: Mezními úchylkami vyjádřenými číselně Mezními rozměry Omezením rozměru v jednom směru Předepsané tolerance ČSN ISO Toleranční značkou ISO Rozměr, na nějž se vztahují všeobecné mezní úchylky podle ČSN ISO /05 Nepředepsané tolerance ČSN ISO

7 Tolerování délkových a úhlových rozměrů Předepsané tolerance dle normy: ČSN 129-1: Technické výkresy - Kótování a tolerování - Část 1: Všeobecná ustanovení Tato norma je českou verzí mezinárodní normy ISO 129-1:2004 První část normy stanoví společná pravidla a metody kótování a předepisování mezních úchylek na všech druzích technických výkresů Mezní úchylky rozměrů určují pouze skutečné rozměry prvku při dvoubodovém měření nikoli jejich tvary 7

8 Tolerování délkových a úhlových rozměrů Předepsané tolerance dle normy ČSN Přesnost rozměrů lze na výkresu předepsat: Mezními úchylkami vyjádřenými číselně Mezními rozměry Omezením rozměru v jednom směru Toleranční značkou ISO 8

9 Tolerování délkových a úhlových rozměrů Předepsané tolerance dle normy ČSN Mezní úchylky tolerance úhlů určují obecný směr přímek nebo přímkových povrchů nikoli jejich tvary 9

10 Tolerování délkových a úhlových rozměrů Nepředepsané tolerance dle normy: ČSN ISO : Všeobecné tolerance. Nepředepsané mezní úchylky délkových a úhlových rozměrů Tato část ISO 2768 je určena ke zjednodušení předpisu na výkresech a stanoví nepředepsané mezní úchylky délkových a úhlových rozměrů ve čtyřech třídách Hodnoty všeobecných toleranci odpovídají třídám obvyklé dílenské přesnosti Příslušná toleranční třída se zvolí a předepíše na výkrese. Vztahuje se pouze na následující rozměry, které nemají jednotlivě předepsány mezní úchylky: délkové rozměry (např. vnější rozměry, vnitřní rozměry, stupňovité rozměry, průměry, poloměry, rozteče, poloměry zaoblení a velikosti zkosení hran) úhlové rozměry, včetně obvykle nekótovaných úhlových rozměrů, např. pravých úhlů (90 ), pokud není odkaz na ISO , nebo úhlů pravidelných mnohoúhelníků délkové a úhlové rozměry vzniklé obrobením smontovaných součástí Nevztahuje se na následující rozměry délkové a úhlové rozměry, které se odvolávají na jiné normy o všeobecných tolerancích pomocné rozměry uvedené v závorkách teoreticky přesné rozměry uvedené v pravoúhlých rámečcích. 10

11 Tolerování délkových a úhlových rozměrů Nepředepsané tolerance dle normy ČSN ISO třídy přesnosti pro mezní úchylky délkových rozměrů kromě zkosené hran Třída přesnosti Mezní úchylky [mm] přes přes přes přes přes přes přes Označení Název 0,5 1) do do do do do do do do f jemná ±0,05 ±0,05 ±0,1 ±0,15 ±0,2 ±0,3 ±0,5 - m střední ±0,1 ±0,1 ±0,2 ±0,3 ±0,5 ±0,8 ±1,2 ±2 c hrubá ±0,2 ±0,3 ±0,5 ±0,8 ±1,2 ±2 ±3 ±4 v velmi hrubá - ±0,5 ±1 ±1,5 ±2,5 ±4 ±6 ±8 1) U jmenovitého rozměru pod 0,5 mm se mezní úchylka předepíše za odpovídající jmenovitý rozměr Označení na výkresu: Přesnost ISO 2768m 11

12 Tolerování délkových a úhlových rozměrů Nepředepsané tolerance dle normy ČSN ISO třídy přesnosti pro mezní úchylky zkosení a zaoblení hran Třída přesnosti Mezní úchylky pro základní rozsah rozměrů [mm] Označení Název 0,5 1) do 3 přes 3 do 6 přes 6 f m c v jemná střední hrubá velmi hrubá ±0,2 ±0,5 ±1 ±0,4 ±1 ±2 1) U jmenovitého rozměru pod 0,5 mm se mezní úchylka předepíše za odpovídající jmenovitý rozměr Označení na výkresu: Přesnost ISO 2768m 12

13 Tolerování délkových a úhlových rozměrů Nepředepsané tolerance dle normy ČSN ISO Jsou definovány 4 třídy přesnosti pro mezní úchylky úhlových rozměrů Třída přesnosti Mezní úchylky pro základní rozsah rozměrů [mm] Označení Název 0,5 1) do 3 přes 3 do 6 přes 6 f m c v jemná střední hrubá velmi hrubá ±0,2 ±0,5 ±1 ±0,4 ±1 ±2 1) U jmenovitého rozměru pod 0,5 mm se mezní úchylka předepíše za odpovídající jmenovitý rozměr Označení na výkresu: Přesnost ISO 2768m 13

14 Tolerování geometrických prvků Předepsané tolerance dle normy: ČSN EN ISO 1101 : Geometrické specifikace výrobků (GPS) - Geometrické tolerování - Tolerance tvaru, orientace, umístění a házení Norma obsahuje definice tolerancí tvaru, orientace, umístění a házení a pravidla pro předepisování těchto tolerancí ve výrobní dokumentaci Při výrobě jednotlivých prvků je nutné dodržet nejen určité přesnosti rozměrů, ale i přesnosti geometrické polohy, tvaru apod. Z hlediska dodržení funkce některých prvků, je nutné předepsat přímo na výkresu číselně velikost tolerancí Druh tolerance se vyznačí grafickou značkou 14

15 Tolerování geometrických prvků Předepsané tolerance dle normy ČSN EN ISO 1101 Grafické značky dle druhu tolerance 15

16 Tolerování geometrických prvků Předepsané tolerance dle normy ČSN EN ISO 1101 Rozdělení tolerančního rámečku 1. Pole značka geometrické charakteristiky 2. Pole číselná hodnota tolerance v mm 3. Pole zápis písmene označuje základnu, společnou základnu nebo soustavu základen 16

17 Tolerování geometrických prvků Předepsané tolerance dle normy ČSN EN ISO 1101 Propojení tolerančního rámečku s tolerovaným prvkem 17

18 Tolerování geometrických prvků Předepsané tolerance dle normy ČSN EN ISO 1101 Doplňkové značky 18

19 Tolerování geometrických prvků Nepředepsané tolerance dle normy: ČSN ISO : Všeobecné tolerance. Část 2: Nepředepsané geometrické tolerance Tato druhá část ČSN ISO 2768 je určena ke zjednodušení předpisu na výkresech a stanoví nepředepsané geometrické tolerance pro ty prvky, které je nemají jednotlivě předepsány. Hodnoty všeobecných toleranci odpovídají třídám obvyklé dílenské přesnosti Platí pro: Všechny netolerované geometrické tolerance kromě: válcovitosti, tvaru daného profilu tvaru dané plochy sklonu souososti umístění celkového házení 19

20 Tolerování geometrických prvků Nepředepsané tolerance dle normy ČSN ISO třídy přesnosti pro tolerance přímosti a rovinnosti Tolerance přímosti a rovinnosti pro rozsah jmenovitých délek Třída přesnosti přes 10přes 30 přes přes přes do10 do do do 30 do 100 do H 0,02 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 K 0,05 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 L 0,1 0,2 0,4 0,8 1,2 1,6 Označení na výkresu: Přesnost ISO 2768K 20

21 Tolerování geometrických prvků Nepředepsané tolerance dle normy ČSN ISO třídy přesnosti pro tolerance kolmosti Tolerance kolmosti pro rozsah jmenovitých délek kratší strany Třída přesnosti přes 100 přes 300 přes 1000 do 100 do 300 do 1000 do 3000 H 0,2 0,3 0,4 0,5 K 0,4 0,6 0,8 1 L 0,6 1 1,5 2 Označení na výkresu: Přesnost ISO 2768K 21

22 Tolerování geometrických prvků Nepředepsané tolerance dle normy ČSN ISO třídy přesnosti pro tolerance souměrnosti Tolerance kolmosti pro rozsah jmenovitých délek kratší strany Třída přesnosti přes 100 přes 300 přes 1000 do 100 do 300 do 1000 do 3000 H 0,5 K 0,6 0,8 1 L 0,6 1 1,5 2 Označení na výkresu: Přesnost ISO 2768K 22

23 Nepředepsané tolerance Umístění na razítku pro AutoCAD a Inventor Označení na výkresu: Přesnost ISO 2768mK 23

24 Základní pravidlo tolerování Základní vztahy mezi předepisovanými tolerancemi rozměrů a geometrickými tolerancemi vymezuje norma: ČSN ISO 8015 : Geometrické specifikace produktu (GPS) - Základy - Pojmy, principy a pravidla Tato mezinárodní norma specifikuje základní pojmy, principy a pravidla platná pro vytváření, interpretaci a aplikaci všech ostatních mezinárodních norem, technických specifikací a technických zpráv, které se týkají rozměrových a geometrické specifikace produktů (GPS) a jejich ověřování Tato mezinárodní norma platí pro interpretaci GPS indikátorů na všech typech výkresů Pro účely této mezinárodní normy bude termín "výkres" interpretován v co nejširším slova smyslu, které zahrnuje celý soubor dokumentace specifikujících obrobek. Pravidlo závislosti pro: Mezní úchylky délkových a úhlových rozměrů Geometrické tolerance Vzájemná závislost rozměrů a geometrie Podmínka obalové plochy a maxima materiálu 24

25 Soustava tolerancí a uložení Základní vztahy pro úchylky a uložení vymezuje norma: ČSN EN ISO 286-1: Geometrické specifikace produktu (GPS) - ISO systém kódu pro tolerance lineárních rozměrů - Část 1: Základní tolerance, úchylky a uložení Základní tolerance, úchylky a uložení Tato část ISO 286 vymezuje ISO systém kódu pro tolerance lineárních rozměrů prvků následujících typů: Válec Dva paralelní protilehlé povrchy Tento systém kódu je základem pro definování příslušné terminologie Zároveň je poskytnut výběr normalizovaného rozdělení tolerančních tříd pro všeobecné účely v rozsahu mnoha četných možností Definuje základní terminologii pro uložení mezi dvěma prvky rozměrů bez omezení orientace a umístění a vysvětluje principy "základní díry" a "základního hřídele". 25

26 Soustava tolerancí a uložení Mezní úchylky rozměrů jmenovitý rozměr nulová čára Toleranční pole horní úchylka (ES) dolní úchylka (EI) skutečná úchylka skutečný rozměr 26

27 Soustava tolerancí a uložení Jsou definovány tři typy uložení s vůlí přechodné s přesahem 27

28 Soustava tolerancí a uložení Předpis rozměrů uložení 28

29 Soustava tolerancí a uložení Soustava tolerancí a uložení ISO obsahuje: 20 tolerančních stupňů pro rozměry do 500mm 18 tolerančních stupňů pro rozměry přes 500 do 3 150mm Hodnoty základních tolerancí v tolerančních stupních IT5 až IT18 pro jmenovité rozměry do 500mm jsou funkčně závislé na tzv. toleranční jednotce =, +, [μ ] 29

30 Soustava tolerancí a uložení Poloha tolerančního pole vzhledem k nulové čáře je přesně určena tzv. základní úchylkou, tj. vzdáleností od nulové čáry Úchylky (polohy tolerančních polí) jsou určeny podle daných vzorců rozlišujeme 27 (28) poloh tolerančních polí vzhledem k nulové čáře 30

31 Soustava tolerancí a uložení Z technologických důvodů se v praxi používá uložení s jedinou základní toleranci H soustava jednotné díry 31

32 Jakost povrchu Stav a vlastnosti povrchu jsou dány mechanickým, tepelným nebo jiným způsobem jeho opracování Na jakosti povrchu závisí spolehlivost, životnost výrobku, zaměnitelnost při zachování funkční stability Z pohledu funkce rozlišujeme: Stykové plochy Umístění jedné části v druhé uložení Dosedající jedna na druhou Se zvláštním stykem (bodovým, přímkovým apod.) Volné plochy Ovlivňující okolí (např. hydraulický, optický, mechanický apod.) Technologický (upnutí při výrobě, při kontrole apod.) Nedůležité (nezáleží na vzhledu, hladkosti apod.) Z pohledu výroby rozlišujeme plochy vytvořené: úběrem materiálu bez úběru materiálu (původní technologií) 32

33 Struktura povrchu Termíny, definice a parametry pro určování struktury povrhu stanovuje norma ČSN EN ISO 4287: Geometrické požadavky na výrobky (GPS) - Struktura povrchu: Profilová metoda - Termíny, definice a parametry struktury povrchu Tato norma stanoví termíny, definice a parametry pro určování struktury povrchu (drsnosti, vlnitosti a základního profilu) profilovou metodou Norma má tyto kapitoly: kapitolu 1 - Předmět normy kapitolu 2 - Normativní odkazy kapitolu 3 - Termíny a definice kapitolu 4 - Definice parametrů profilu povrchu Norma dále obsahuje normativní Přílohy A a ZA a informativní Přílohy B, C, D a E. ČSN EN ISO 4287 ( ) byla vydána v březnu Nahradila ČSN ISO ( ) z dubna

34 Struktura povrchu Souhrn nerovností struktury povrchu s relativně malými vzdálenosti od geometricky ideálního povrchu představuje tzv. drsnost povrchu Drsnost povrchu se snímá a vyhodnocuje speciálními přístroji a nezahrnuje v sobě jevy způsobené vadami materiálu nebo náhodným poškozením Rozlišení mezi periodickým a neperiodickým profilem je subjektivní Je definováno několik profilů profil drsnosti a vlnitosti, které definují filtry profilů a jejich rozhraní 34

35 Základní parametry struktury povrchu Norma ČSN EN ISO 4287 zavádí definice parametrů profilu: Průměrná aritmetická úchylka posuzovaného profilu Ra (Pa, Wa) Nazývá se též Střední aritmetická úchylka a příslušnou normou (viz. výše) je definována jako aritmetický průměr absolutních hodnot pořadnic Y(x) v rozsahu základní délky Jednotky μm Ra n Vzorec pro statistickou metodu určení Ra: y n yi i 1 n y y... y n Doporučené základní délky l [mm] jsou 0,08 0,25 0,8 2,5 8 25mm 35

36 Základní parametry struktury povrchu Parametr Praktická řada hodnot Ra ,5 6,3 3,2 1,6 0,8 0,4 0,2 0,1 0,05 0,025 Střední aritmetická úchylka povrchu Ra [μm] Typická metoda výroby povrchu 0,012 0,025 0,05 0,1 0,2 0,4 0,8 Dokončovací metody (broušení, lapování, apod.) 1,6 3,2 6,3 12,5 Běžné obrábění (soustružení, frézování, apod.) Povrch polotovarů (výkovky, odlitky, apod.) 36

37 Označování struktury povrchu Grafická značka Není předepsáno jakým technologickým způsobem bylo povrchu dosaženo Výroba povrchu odebíráním materiálu (obrábění) Odebírání povrchu není dovoleno 37

38 Označování struktury povrchu Poloha značek Značka pro povrch obrysu součásti 38

39 Technické zobrazování Seznam použitých norem ČSN ISO / 05 ( ) Kótování a tolerování Všeobecna ustanovení ČSN ISO / 94 ( ) Nepředepsané geometrické tolerance. ČSN EN ISO 1101 / 06 ( ) Geometrické tolerování. Tolerance tvaru, orientace urn1stěm a hazení., ČSN EN ISO 2692/ 07 ( ) Geometrické tolerování. Požadavek maxima materiálu (MMR), požadavek minima materiálu (LMR) a pozadavek reciprocity (RPR). ČSN ISO 8015/12 ( ) Geometrické specifikace produktu (GPS) - Základy - Pojmy, ČSN ISO / 92 ( ) Nepředepsané mezní úchylky délkovych a úhlových rozmeru. CSN EN ISO 4287/99 ( ) Struktura povrchu: Profilová metoda- Termíny, definice a parametry struk tury povrchu. 39

40 Děkuji za pozornost Tento materiál vznikl v rámci projektu ESF CZ.1.07/2.2.00/ , který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR.