Conceptos básicos sobre tamaños de desviación y conexiones. Desviaciones del tamaño nominal. Conceptos básicos de dimensiones, desviaciones y tolerancia. Designación de tolerancias en dibujos.
Es más conveniente considerar los conceptos básicos de intercambiabilidad en parámetros geométricos usando el ejemplo de ejes y agujeros y sus conexiones.
Eje es un término utilizado convencionalmente para designar los elementos externos de las piezas, incluidos los elementos no cilíndricos.
Agujero es un término utilizado convencionalmente para designar los elementos internos de las piezas, incluidos los elementos no cilíndricos.
Los parámetros geométricos de las piezas se evalúan cuantitativamente a través de dimensiones.
Tamaño - valor numérico magnitud lineal(diámetro, longitud, etc.) en unidades de medida seleccionadas.
Las dimensiones se dividen en nominales, reales y límite.
Las definiciones se dan de acuerdo con GOST 25346-89 “Sistema unificado de tolerancias y aterrizajes. Provisiones generales, series de tolerancias y principales desviaciones."
El tamaño nominal es el tamaño con respecto al cual se determinan las desviaciones.
El tamaño nominal se obtiene como resultado de cálculos (resistentes, dinámicos, cinemáticos, etc.) o se selecciona entre otras consideraciones (estéticas, estructurales, tecnológicas, etc.). El tamaño obtenido de esta manera debe redondearse al valor más cercano de la serie. tallas normales. La mayor parte de los utilizados en tecnología. características numéricas componer dimensiones lineales. debido a la gran Gravedad específica Dimensiones lineales y su papel para garantizar la intercambiabilidad, se establecieron una serie de dimensiones lineales normales. Las series de dimensiones lineales normales están reguladas en todo el rango, que es ampliamente utilizado.
La base para las dimensiones lineales normales son los números preferidos y, en algunos casos, sus valores redondeados.
El tamaño real es el tamaño del elemento determinado por la medición. Este término se refiere al caso en el que se realiza una medición para determinar la idoneidad de las dimensiones de una pieza para los requisitos especificados. La medición es el proceso de encontrar experimentalmente los valores de una cantidad física utilizando medios técnicos especiales, y el error de medición es la desviación del resultado de la medición del valor real de la cantidad medida. El tamaño real es el tamaño obtenido como resultado del procesamiento de la pieza. Se desconoce el tamaño real porque es imposible medirlo sin error. En este sentido, el concepto de “tamaño real” se sustituye por el concepto de “tamaño real”.
Dimensiones límite: dos dimensiones máximas permitidas de un elemento, entre las cuales debe estar (o puede ser igual) el tamaño real. Para el tamaño límite al que corresponde el mayor volumen de material, es decir, el tamaño límite más grande del eje o el tamaño límite más pequeño del orificio, se proporciona el término límite máximo de material; para el tamaño límite al que corresponde el volumen más pequeño de material, es decir, el tamaño límite más pequeño del eje o el tamaño límite más grande del orificio, el límite mínimo de material.
El tamaño límite más grande es el tamaño más grande permitido de un elemento.
El límite de tamaño más pequeño es el tamaño de elemento más pequeño permitido.
De estas definiciones se deduce que cuando es necesario fabricar una pieza, su tamaño debe especificarse mediante dos valores permitidos: el más grande y el más pequeño. Una pieza válida debe tener un tamaño entre estos valores límite.
La desviación es la diferencia algebraica entre el tamaño (tamaño real o máximo) y el tamaño nominal.
La desviación real es la diferencia algebraica entre las dimensiones reales y las nominales correspondientes.
La desviación máxima es la diferencia algebraica entre los tamaños máximo y nominal.
Las desviaciones se dividen en superior e inferior. La desviación superior E8, ea es la diferencia algebraica entre el límite más grande y los tamaños nominales. (EA es la desviación superior del agujero, EG es la desviación superior del eje).
La desviación inferior E1, e es la diferencia algebraica entre el límite más pequeño y los tamaños nominales. (E1 es la desviación inferior del agujero, e es la desviación inferior del eje).
La tolerancia T es la diferencia entre los tamaños límite más grande y más pequeño o la diferencia algebraica entre las desviaciones superior e inferior.
Tolerancia estándar P - cualquiera de las tolerancias establecidas por este sistema de tolerancias y aterrizajes.
La tolerancia caracteriza la precisión del tamaño.
Campo de tolerancia: un campo limitado por los tamaños máximos más grande y más pequeño y determinado por el valor de la tolerancia y su posición con respecto al tamaño nominal. En una representación gráfica, el campo de tolerancia está encerrado entre dos líneas correspondientes a las desviaciones superior e inferior con respecto a la línea cero.
Es casi imposible representar las desviaciones y tolerancias en la misma escala que las dimensiones de la pieza.
Para indicar el tamaño nominal se utiliza la llamada línea cero.
Línea cero: una línea correspondiente al tamaño nominal, a partir de la cual se trazan las desviaciones dimensionales al representar gráficamente los campos de tolerancia y ajuste. Si la línea cero está ubicada horizontalmente, entonces se establecen desviaciones positivas y negativas.
El ajuste es la naturaleza de la conexión de dos piezas, determinada por la diferencia de sus tamaños antes del montaje.
Las dimensiones nominales se indican en los planos de trabajo. Estas son las dimensiones calculadas durante el diseño.
En la ingeniería mecánica moderna, las piezas de las máquinas deben fabricarse de tal manera que el ensamblaje de los productos y sus componentes se realice sin encajar una pieza con otra. Las piezas idénticas deben ser intercambiables. Sólo bajo esta condición es posible ensamblar máquinas utilizando el método en línea. Pero es imposible procesar una pieza con perfecta precisión debido a la imprecisión de las máquinas en las que se procesan las piezas, la imprecisión de los instrumentos de medición y las imperfecciones de los controles.
El tamaño obtenido como resultado de medir la pieza terminada se llama real. Los tamaños límite más grande y más pequeño son los valores de tamaño más grande y más pequeño permitidos establecidos. La tolerancia de tamaño es la diferencia entre los tamaños límite más grande y más pequeño. La diferencia entre el resultado de la medición y el tamaño nominal se llama desviación de tamaño: positiva si el tamaño es mayor que el tamaño nominal y negativa si el tamaño es menor que el tamaño nominal.
La diferencia entre el tamaño límite más grande y el tamaño nominal se llama desviación del límite superior, y la diferencia entre el tamaño límite más pequeño y el tamaño nominal se llama desviación del límite inferior. Las desviaciones se indican en el dibujo mediante un signo (+) o (-), respectivamente. Las desviaciones se escriben después del tamaño nominal en números más pequeños, uno debajo del otro, por ejemplo:
Donde 100 es el tamaño nominal; +0,023 es la desviación superior y -0,012 es la desviación inferior.
La zona de tolerancia es la zona entre las desviaciones del límite inferior y superior. Ambas desviaciones pueden ser negativas o positivas. Si una desviación es cero, entonces no se indica en el dibujo. Si el campo de tolerancia está ubicado simétricamente, entonces el valor de la desviación se indica con un signo "+-" al lado del número de tamaño en números del mismo tamaño, por ejemplo:
Las desviaciones en los tamaños de los ángulos se indican en grados, minutos y segundos, los cuales deben expresarse en números enteros, por ejemplo 38 grados 43`+-24``
Al ensamblar dos piezas que encajan entre sí se distingue una superficie hembra y una superficie macho. La superficie hembra generalmente se llama agujero y la superficie macho se llama eje. El tamaño común a una y otra parte de conexión se denomina nominal. Sirve como punto de partida para las desviaciones. Al establecer las dimensiones nominales para ejes y orificios, es necesario redondear las dimensiones calculadas seleccionando las dimensiones más cercanas entre una serie de dimensiones lineales nominales de acuerdo con GOST 6636-60.
Varias conexiones de piezas de máquinas tienen su propio propósito. Se puede considerar que todas estas conexiones envuelven una parte alrededor de otra, o encajan una parte en otra, siendo algunas conexiones fáciles de ensamblar y desconectar, mientras que otras son difíciles de ensamblar y separar.
y aterrizajes
El tamaño es el valor numérico de una cantidad lineal (diámetro, longitud, etc.), expresado en unidades de medida. En ingeniería mecánica, las dimensiones lineales se registran en la literatura técnica y se indican en los dibujos en milímetros. Según su origen y finalidad, las dimensiones lineales reciben distintos nombres: nominal, ejecutiva, real, etc.
Nominal: un tamaño cuyo valor se determina mediante cálculo basado en el propósito funcional de la pieza o se acepta en base a consideraciones de diseño. Al colocar en los dibujos, el tamaño nominal debe redondearse a los valores según GOST 6636-69.
Las piezas después de su fabricación tienen dimensiones reales: dimensiones establecidas como resultado de mediciones con un error aceptable.
La tolerancia (del latín tolerancia) es el error de procesamiento permitido (planificado por el diseñador) mediante el cual una pieza puede cumplir su propósito funcional durante el ensamblaje y la operación con la precisión y confiabilidad especificadas.
Los valores de tolerancia están estandarizados y sistematizados en forma de series de precisión: calificaciones (Tabla 6, GOST 25346-89).
La tolerancia se indica en los planos junto a las dimensiones nominales utilizando dos desviaciones máximas:
desviación del límite superior ES, es;
desviación del límite inferior IE, yo.
T D = ES – EI; (1.2)
T d = es – ei. (1.3)
Las desviaciones máximas se registran en los dibujos junto al tamaño nominal con el signo correspondiente: + o –. Por ejemplo: Æ, 50±0,07, 20, etc.
La desviación máxima es la distancia desde el tamaño nominal hasta los límites superior e inferior del campo de tolerancia para la fabricación de una pieza (Fig. 1.2). El término "zona de tolerancia" está asociado con una representación gráfica de tolerancias en diagramas y se considera como un intervalo de valores limitado por las desviaciones de los límites superior e inferior, dentro del cual se permiten desviaciones reales en el tamaño de la pieza.
La talla que se debe ejecutar según este dibujo se llama talla ejecutiva. El tamaño del ejecutivo consta de los siguientes componentes, por ejemplo, para un cuerpo de revolución:
Las desviaciones máximas estándar se calculan según el valor de la desviación principal (Tabla 7, 8, GOST 25346-89) y la tolerancia (Tabla 6, GOST 25346-89), y sus valores se dan en GOST 25347-82.
Con la ayuda de las desviaciones máximas, no solo establecen la tolerancia en los dibujos, sino que también limitan las dimensiones máximas de la pieza: la más grande - D máximo ,d máximo y más pequeño – D minuto, d mín.
Dimensiones límite: dos dimensiones máximas permitidas, entre las cuales el tamaño real de la pieza debe o puede ser igual. Los tamaños límite más grande y más pequeño son iguales a las sumas algebraicas del tamaño nominal y la desviación máxima correspondiente:
para agujero D máximo =D+ES; (1.4)
D mín. =D+EI, (1.5)
para eje d máximo =d+es; (1.6)
d mín. =d+ei. (1.7)
Las condiciones de vida útil de la pieza se derivan de la relación entre las dimensiones reales y máximas:
D máximo ≥D d ≥D mín. – para agujero (1.8)
d máx ≥ d d ≥d mín. – para eje (1.9)
 |
Tamaño real D d ( d e) – la talla obtenida durante la fabricación del producto y medida con un error aceptable.
Al analizar la precisión de una conexión, se utiliza un diagrama de disposición de zonas de tolerancia. El diagrama no está a escala y explica la posición relativa de las tolerancias de las piezas acopladas.
En la figura 1 se muestra un ejemplo de la disposición del campo de tolerancia del eje Æ20. 1.2.
Figura 1.2 – Disposición del campo de tolerancia para la fabricación de ejes
con tamaño estándar Æ20
La línea cero es la generatriz del eje nominal (agujero), cuya posición corresponde al tamaño nominal. Con respecto a la línea cero, en el diagrama se representan las desviaciones máximas: las positivas, hacia arriba, y las negativas, hacia abajo. Es habitual indicar las desviaciones máximas en los diagramas en micrones.
Durante el proceso de ensamblaje, las piezas se conectan entre sí para formar juntas. Durante el montaje, aparece un espacio o interferencia entre las superficies de contacto reales.
Brecha S– la diferencia entre los tamaños del agujero y del eje, si el tamaño del agujero es mayor que el tamaño del eje.
Precarga norte– la diferencia entre las dimensiones del eje y el orificio antes del montaje, si el tamaño del eje es mayor que el tamaño del orificio.
La naturaleza de la conexión de dos piezas durante el montaje se denomina convencionalmente "ajuste".
El ajuste caracteriza la libertad de movimiento relativo de las piezas que se conectan o el grado de resistencia a su desplazamiento mutuo después del montaje. La expresión cuantitativa del ajuste es el tamaño de la brecha o interferencia.
En una conexión real después del montaje, como ya se ha indicado, es posible respectivamente una separación o una interferencia, es decir, son posibles dos tipos de encajes: con una separación o con una interferencia.
En una conexión de diseño (en el dibujo), cuando el ajuste en la conexión está determinado por la posición relativa de los campos de tolerancia de las piezas acopladas, existen tres tipos de ajustes:
con juego: el rango de tolerancia del eje se encuentra por debajo del rango de tolerancia del orificio;
con interferencia: la tolerancia del eje se encuentra por encima de la tolerancia del orificio;
transicional: los campos de tolerancia del eje y el orificio se superponen total o parcialmente entre sí.
Un ajuste con holgura es posible cuando las dimensiones máximas del orificio son mayores que las dimensiones máximas del eje, es decir, cuando el campo de tolerancia del orificio en el diagrama está ubicado por encima del campo de tolerancia del eje (Fig. 1.3).
Al ensamblar las piezas de conexión que se muestran en la Fig. 1.3, son posibles dos eventos límite cuando el eje y el casquillo tienen diámetros límite:
brecha más grande S max ocurre al ensamblar piezas 1 Y 4 ;
brecha más pequeña S min – al ensamblar piezas 2 Y 3 .
S máximo = ES – yo; (1.10)
S mín = IE – es; (1.11)
sm = 0,5(S máximo + S mín.). (1.12)
Suponiendo que el eje y el buje estén en buenas condiciones, el juego real es S d variará de S minutos a S máx. Límite de fluctuación permitida del espacio libre real desde S minutos a S max fue llamado el término "tolerancia de aterrizaje" - t n (tolerancia de holgura):
t zaz = t norte = S máximo - S mín = T.D. + td(1.13)
Figura 1.3 – Disposición de los campos de tolerancia para piezas acopladas con un espacio (en la etapa de diseño): 1 – eje más pequeño; 2 – eje más grande; 3 – agujero más pequeño; 4 – agujero más grande
Liquidación real S d – la diferencia entre las dimensiones reales del agujero D d y eje d d, si el tamaño del orificio es mayor que el tamaño del eje.
Un ajuste de interferencia ocurre cuando las dimensiones máximas del eje según el dibujo son mayores que las dimensiones máximas del orificio. Esto es posible en el caso de que, en la etapa de diseño, el campo de tolerancia del eje esté ubicado por encima del campo de tolerancia del orificio (Fig. 1.4).
Al ensamblar las piezas de conexión que se muestran en la Fig. 1.4, son posibles dos eventos límite cuando el eje y el casquillo tienen dimensiones límite:
mayor tensión – al ensamblar piezas 1 Y 4 ;
interferencia mínima al ensamblar piezas 2 Y 3 .
Figura 1.4 – Disposición de los campos de tolerancia para piezas acopladas con ajuste de interferencia (según el dibujo): 1 – agujero más pequeño; 2 – agujero más grande; 3 – eje más pequeño; 4 – eje más grande
norte mín = yo – ES; (1.14)
norte máximo = es – IE; (1.15)
SUST. = 0,5(norte máximo + norte mín.). (1.16)
Límite de fluctuación permitida de la tensión real. norte d al ensamblar desde norte minutos a norte max se llama tolerancia de interferencia (tolerancia de ajuste) – t PAG:
t nacional = t norte = norte máximo – norte mín = T.D.+ td. (1.17)
Interferencia real norte d – diferencia en las dimensiones reales del eje d d y agujeros D d, si el tamaño del eje es mayor que el tamaño del orificio.
Un ajuste de transición ocurre cuando las desviaciones máximas se especifican en el plano de ensamblaje de tal manera que el campo de tolerancia del eje y el casquillo se superponen entre sí (Fig. 1.5).
Figura 1.5 – Disposición de los campos de tolerancia para piezas acopladas
aterrizaje de transición: 1 – eje más pequeño; 2 – eje más grande; 3 – agujero más pequeño; 4 – agujero más grande
En un ajuste transitorio, es posible que se produzca un espacio o una interferencia durante el montaje. La brecha más grande ocurrirá al ensamblar piezas. 1 Y 4 , y la mayor tensión es al ensamblar piezas 2 Y 3 . Espacio libre más pequeño S mín = norte min = 0. Esto es posible en el caso de que las dimensiones reales del eje y el orificio durante el montaje sean iguales. La brecha y la interferencia más grandes se calculan utilizando las fórmulas dadas anteriormente (1.10), (1.15):
S máximo = ES – ei;norte máximo = es –EI.
Tolerancia de ajuste de transición: el límite de fluctuación de la distancia entre las superficies del orificio y el eje durante el montaje desde S máximo hasta norte máximo, es decir
1. Conceptos y definiciones básicos: tamaño nominal, dimensiones máximas, desviaciones máximas, tolerancia, ajuste, holgura, interferencia. Proporcione un diagrama de la ubicación de los campos de tolerancia del orificio y del eje para un ajuste de transición. Indique los conceptos indicados en él y dé fórmulas para la conexión entre ellos.
Las dimensiones se dividen en verdaderas, reales, límite y nominales.
Tamaño real– un cierto valor absoluto por el que nos esforzamos por mejorar la calidad de los productos.
Tamaño real– tamaño del elemento establecido mediante mediciones con error permisible.
En la práctica, se utiliza el tamaño real en lugar del tamaño real.
Medida nominal– el tamaño respecto del cual se determinan las dimensiones máximas y que también sirve como punto de partida para medir las desviaciones. Para piezas acopladas, el tamaño nominal es común. Se determina mediante cálculos de resistencia, rigidez, etc., y se redondea al valor más alto, teniendo en cuenta las "dimensiones lineales normales".
Dimensiones lineales normales.
Las dimensiones lineales normales se utilizan para reducir la variedad de dimensiones asignadas por el diseñador con todas las ventajas consiguientes (reduciendo la gama de materiales, la gama de medidas, corte y herramienta de medición etc.).
Las series de dimensiones lineales normales son progresiones geométricas con denominador. Hay cinco valores seguidos. Estas relaciones se conservan durante varios intervalos numéricos.
Primera fila Ra 5 g = 10 = 1,6
0.1; 0.16; 0.25; 0.4; 0.63
1; 1.6; 2.5; 4; 6.3
10; 16; 25; 40; 63
100; 160; 250; 400; 630
Segunda fila Ra 10 g = 10 = 1,25
1; 1.25; 1.6; 2.0; 2.5; 3.2; 4.0; 5.0; 6.3; 8.0
Cada fila siguiente incluye miembros de la anterior.
Tercera fila Ra 20 g = 10 = 1,12
Cuarta fila Ra 40 g = 10 = 1,06
Al elegir los tamaños nominales, es preferible la fila anterior a la siguiente.
El tamaño nominal está indicado para los agujeros D y el eje d.
Dimensiones límite: dos dimensiones máximas permitidas de un elemento, entre las cuales debe encontrarse, o a las que el tamaño real puede ser igual.
Tamaño límite más grande: el tamaño más grande permitido del elemento, nominal y viceversa.
Dmáx, Dmín, dmáx, dmín
Para simplificar la designación de las dimensiones máximas, en los dibujos se han introducido desviaciones máximas del tamaño nominal.
La desviación del límite superior ES(es) es la diferencia algebraica entre el tamaño límite más grande y el tamaño nominal.
EI = dmax –D para agujero
es = dmax – d para eje
La desviación límite inferior EI(ei) es la diferencia algebraica entre la desviación límite más pequeña y el tamaño nominal.
EI = dmin – D para agujero
Ei = dmin – d para eje
Desviación real se llama diferencia algebraica entre los tamaños real y nominal.
Los valores de desviación pueden ser un número positivo o negativo.
En los dibujos de ingeniería mecánica, las dimensiones lineales, nominales y máximas, así como las desviaciones, se indican en milímetros.
Las dimensiones angulares y sus desviaciones máximas se indican en grados, minutos y segundos con las unidades indicadas.
Si los valores absolutos de las desviaciones son iguales, 42 + 0,2; 120 + 2
En los dibujos no se indica una desviación igual a cero; solo se indica una desviación: positiva en la parte superior y negativa en la parte inferior.
La desviación se registra hasta el último figura significativa. Para la producción, lo más importante no es la desviación, sino el ancho del intervalo, que se llama tolerancia.
La tolerancia es la diferencia entre los tamaños límite más grande y más pequeño o el valor absoluto de la diferencia algebraica entre las desviaciones superior e inferior.
TD = Dmáx – Dmín = ES – EI
Td = dmáx – dmín = es - ei
La tolerancia es siempre positiva; determina el campo de dispersión permitido de las dimensiones reales de las piezas de un lote que se consideran adecuadas, es decir, determina la precisión de fabricación especificada.
La asignación racional de tolerancias es una tarea importante que combina requisitos de producción económicos y de calidad.
A medida que aumenta la tolerancia, la calidad de los productos suele empeorar, pero el coste de producción disminuye.
El espacio en el diagrama limitado por las líneas de desviaciones superior e inferior se llama zona de tolerancia.
Una representación simplificada de los campos de tolerancia, en los que los patrones de agujeros y ejes ninguno.
Ejemplo: Construya un diagrama de la ubicación de los campos de tolerancia para ejes con un tamaño nominal de 20 y desviaciones máximas.
1. es = + 0,02 2. es = + 0,04
ei = - 0,01 ei = + 0,01
T1 = + 0,0.01) = 0,03 mm T2 = 0,04 – 0,01 = 0,03 mm
La precisión comparativa de las partes 1 y 2 es la misma. El criterio de precisión es la tolerancia T1 = T2, pero los campos de tolerancia son diferentes, ya que difieren en su ubicación con respecto al tamaño nominal.
Indicación de desviaciones en los dibujos.
dmáx = d + es
Asociado al concepto de intercambiabilidad está el concepto de idoneidad de una pieza. Cualquier pieza real será adecuada si:
administrador< dr < dmax
yo< er < es
Por ejemplo: ejes
dr1 = 20.03 – válido
dr2 = 20,05 – defecto corregible
dr3 = 20,0 – defecto incorregible
El concepto de plantación.
El ajuste es la naturaleza de la conexión de las piezas, determinada por el tamaño del espacio o interferencia.
La brecha es la diferencia entre los tamaños del orificio y el eje, si el tamaño del orificio es mayor que el tamaño del eje.
Las juntas móviles se caracterizan por la presencia de huecos.
Se prefiere la diferencia entre las dimensiones del eje y el orificio antes del montaje, si el tamaño del eje es mayor que el tamaño del orificio.
Las conexiones fijas suelen caracterizarse por la presencia de interferencias.
Hay tres tipos de ajustes: con holgura, de interferencia y temporales.
Aterrizajes de transición.
Transicional: ajustes en los que es posible obtener tanto un espacio como un ajuste de interferencia en las juntas (los campos de tolerancia del orificio y el eje se superponen parcial o completamente).
Conexiones fijas.
Los aterrizajes de transición se calculan en Smax y Nmax.
Smáx = Dmáx – dmín = ES – ei
Nmax = dmax – Dmin =es – EI
2. Desviaciones del paralelismo, perpendicularidad e inclinación de superficies y ejes, su normalización y ejemplos de designación en el dibujo.
Desviaciones de ubicación en superficie.
Desviación de la ubicación real en superficie respecto de su ubicación más pequeña.
Tipos de desviaciones de ubicación.
Desviación del paralelismo– la diferencia entre las distancias mayor y menor entre planos dentro del área normalizada.
Desviación de la perpendicularidad de los planos.- desviación del ángulo entre planos de ángulo recto, expresado en unidades lineales a lo largo de la sección estandarizada.
Desviación de la alineación– la mayor distancia (Δ1, Δ2) entre el eje de la superficie de rotación considerada y el eje de rotación común.
Desviación de simetría con respecto al plano de referencia.– se llama la mayor distancia entre el plano de simetría del elemento considerado y el plano de simetría del elemento base dentro del área normalizada.
Para controlar la alineación, se utilizan dispositivos especiales.
Las desviaciones de forma deben excluirse de las desviaciones de ubicación, por lo tanto desviaciones de ubicación(de paralelismo, perpendicularidad, coaxialidad, etc.) medido a partir de líneas rectas adyacentes y superficies reproducidas usando fondos adicionales: cantos rectos, rodillos, escuadras o dispositivos especiales.
Para controlar la alineación se utilizan dispositivos especiales:
Como remedios universales Para controlar las desviaciones se utilizan ampliamente máquinas de medición de coordenadas.
3. Métodos de medición y sus diferencias.
Según el método de obtención del resultado de la medición, se dividen en:
Medición directa– esta es una medición en la que el valor deseado de una cantidad se encuentra directamente a partir de datos experimentales.
Medición indirecta– el valor deseado se encuentra a partir de la relación conocida entre el valor deseado y las cantidades determinadas por mediciones directas
y=f(a,b,c..h)
Determinación de la densidad de un cuerpo homogéneo por su masa y dimensiones geométricas.
Existen 2 métodos de medición: el método de valoración directa y el método de comparación con una medida.
Método de evaluación directa– el valor de la magnitud se determina directamente desde el dispositivo de lectura del dispositivo de medición.
Para hacer esto, es necesario que el rango de lecturas de la escala sea mayor que el valor medido.
Con el método de evaluación directa (DO), el dispositivo se ajusta a cero utilizando la superficie base del dispositivo. Bajo la influencia de diversos factores (cambios de temperatura, humedad, vibraciones, etc.), puede producirse un desplazamiento a cero. Por lo tanto, es necesario comprobarlo periódicamente y ajustarlo en consecuencia.
Método de comparación– el valor medido se compara con el valor reproducido por la medida. Al medir en comparación con una medida resultado de la observación es la desviación de la cantidad medida del valor de la medida. El valor de la cantidad medida a partir del valor de la medida. El valor de la cantidad medida se obtiene mediante la suma algebraica del valor de la medida y la desviación de esta medida, determinada a partir de la lectura del dispositivo.
L=M+P
Método de evaluación directa Método de comparación
DP>L DP>L-M
La elección del método de medición está determinada por la relación entre el rango de lecturas del instrumento de medición y el valor de la cantidad medida.
Si el rango es menor que el valor medido, utilice el método de comparación.
El método de comparación se utiliza al medir y controlar piezas en producción en masa y en serie, es decir, cuando no hay reajustes frecuentes del dispositivo de medición.
Para las mediciones lineales, la diferencia entre los dos métodos es: - relativa, ya que la medición es siempre esencialmente una comparación con una unidad, que de alguna manera es inherente al instrumento de medición.
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1. Ajuste preferencial. Esquemas para la ubicación de campos de tolerancia en el sistema de agujeros y ejes. Aplicación de ajustes de interferencia y ejemplos de designación en dibujos.
2. Parámetros de altura de rugosidad superficial. Estandarización y ejemplos de designación de rugosidad superficial en dibujos utilizando parámetros de altura.
3. Estandarización de la precisión de la rosca métrica. Ejemplos de designaciones en dibujos de aterrizaje. conexiones roscadas con un hueco.
1. Aterrizajes transitorios. Esquemas para la ubicación de campos de tolerancia en el sistema de ejes y agujeros. Aplicación de rellanos de transición y ejemplos de designación en el dibujo.
2. Parámetros escalonados de rugosidad superficial. Estandarización y ejemplos de designación de rugosidad superficial en un dibujo utilizando parámetros escalonados.
3. Precisión cinemática de engranajes y engranajes, su estandarización. Un ejemplo de designación de precisión de engranajes para engranajes de referencia.
2. Parámetro de forma de rugosidad. Estandarización y ejemplos de designación de rugosidad superficial en dibujos utilizando el parámetro de forma.
3. Errores sistemáticos de medición, métodos para su detección y eliminación.
2. Designación de rugosidad superficial en los dibujos. Ejemplos de designación de rugosidad de la superficie, tipo de procesamiento no especificado por el diseñador; procesado con eliminación de una capa de material; mantenido en las condiciones de entrega; procesado sin quitar una capa de material.
3. Principales desviaciones de los diámetros de rosca para ajustes con holgura y sus diagramas de disposición. Ejemplos de designación de ajustes de rosca métrica en los dibujos.
1. Aterrizajes con autorización. Esquemas para la ubicación de campos de tolerancia para aterrizajes con un espacio en el sistema de agujeros. Muestre cómo cambiarán Smax, Smin, Sm, Ts cuando las tolerancias de las piezas que se conectan cambien en un grado. Ejemplos de designación en dibujos de descansos con un espacio en el sistema de orificios.
2. Desviaciones en la ubicación de superficies, su normalización y ejemplos de designación en planos de tolerancias para la ubicación de superficies.
3. Contacto de dientes en el engranaje y su normalización. Un ejemplo de designación de precisión de engranajes para una transmisión de potencia.
1. Ajustes de interferencia, diagramas de disposición de campos de tolerancia para ajustes de interferencia en el sistema de agujeros. Muestre cómo cambiarán Nmax, Nmin, Nm, TN cuando las tolerancias de las piezas que se conectan cambien en un grado. Ejemplos de designación en dibujos de ajustes de interferencia en un sistema de agujeros.
2. Rugosidad de la superficie, motivos de su aparición. Estandarización de rugosidad superficial y ejemplos de designación en dibujos.
3. Selección de instrumentos de medida.
1. Ajustes de transición, diagramas de disposición de campos de tolerancia para ajustes de transición en el sistema de agujeros. Muestre cómo cambiarán Smax, Smin, Sm(Nm), TSN cuando las tolerancias de las piezas que se conectan cambien en un grado. Ejemplos de designación en dibujos de ajustes de transición en un sistema de agujeros.
2. Desviaciones de alineación e intersección de ejes, su normalización y ejemplos de designación en los dibujos.
3. Estandarización y designación de la precisión de la rosca externa en los planos.
1. Aterrizajes con autorización. Diseño de campos de tolerancia para ajustes de holgura en el sistema de eje. Muestre cómo cambiarán Smax, Smin, Sm, Ts cuando las tolerancias de las piezas que se conectan cambien en un grado. Ejemplos de designación en dibujos de rellanos con hueco en el sistema de eje.
2. Desviación de simetría y desviación posicional, su normalización y ejemplos de designación en los dibujos.
3. Buen funcionamiento de engranajes y engranajes, su normalización. Un ejemplo de designación de precisión de un engranaje para transmisión de alta velocidad.
1. Ajustes de interferencia, diagramas de disposición de los campos de tolerancia para ajustes de interferencia en el sistema de eje. Muestre cómo cambiarán Nmax, Nmin, Nm, TN cuando las tolerancias de las piezas que se conectan cambien en un grado. Ejemplos de designación en dibujos de ajustes de interferencia en el sistema de eje.
2. Descentramiento radial y axial, su estandarización y ejemplos de designación en el dibujo.
3. Procesamiento matemático de los resultados de la observación. Formulario de presentación del resultado de la medición.
1. Ajustes de transición, diagramas de disposición de campos de tolerancia para ajustes de transición en el sistema de eje. Muestre cómo cambiarán Smax, Smin, Sm(Nm), TSN cuando las tolerancias de las piezas que se conectan cambien en un grado. Ejemplos de designación en dibujos de ajustes de transición en el sistema de eje.
2.Parámetros de rugosidad Ra, Rz, Rmax. Ejemplos de uso de estos parámetros para normalizar la rugosidad de la superficie.
3. Principios para asegurar la intercambiabilidad de conexiones roscadas. Ejemplos de marcado de la precisión de conexiones roscadas en los dibujos.
1. Aterrizajes con hueco y su cálculo (selección). Designación de rellanos con hueco en los dibujos. Ejemplos de aplicación de ajustes de holgura preferidos.
2. Parámetros de rugosidad superficial Sm y S. Ejemplos del uso de estos parámetros para normalizar la rugosidad superficial.
3.Error de medición y sus componentes. Sumatoria de errores en medidas directas e indirectas.
1. Ajustes de preferencia y su cálculo (selección). Designación de ajustes de interferencia en los dibujos. Ejemplos de aplicación de ajustes de interferencia preferidos.
2. Parámetro de rugosidad tp y ejemplos de su uso para normalizar la rugosidad de superficies.
3. Tipos de acoplamiento de dientes de ruedas en transmisión. Ejemplos de designaciones de precisión de engranajes.
1. Desembarques transitorios y su cálculo (selección). Designación de descansos de transición en los dibujos. Ejemplos del uso de aterrizajes de transición preferidos.
2. El principio de preferencia, serie de números preferidos.
3. El concepto de control, control limitando calibres. Diseño de campos de tolerancia de calibres para inspección de pozos. Cálculo y designación en planos de las dimensiones ejecutivas de los calibres de enchufe.
1. Accesorios de rodamientos en conexión con el soporte y el eje y disposición de los campos de tolerancia. Ejemplos de designación de apoyos de rodamientos en el dibujo.
2. El concepto de intercambiabilidad y sus tipos.
3. Estandarización y designación de la precisión de la rosca interna en los planos.
1. La elección de los apoyos de los rodamientos en función del tipo de carga de los aros y de la clase de precisión del rodamiento. Ejemplos de designación de apoyos de rodamientos en los dibujos.
3. El concepto de control, control limitando calibres. Diagramas de disposición de campos de tolerancia de calibres para inspección de ejes. Cálculo y designación en los planos de las dimensiones construidas de los calibres de grapas.
1. Diagramas de disposición de campos de tolerancia en conexiones de rodamientos con eje y soporte. Ejemplos de designación de apoyos de rodamientos en los dibujos.
2. Principios científicos y técnicos de la normalización. El papel de la estandarización para garantizar la calidad del producto.
3. Espacio libre lateral en engranajes y su racionamiento. Ejemplos de designaciones de precisión de engranajes.
1.Sistema de agujeros. Diseño de campos de tolerancia para tres tipos de ajustes en el sistema de agujeros. Ejemplos de designación de ajustes en el sistema de agujeros en el dibujo.
2. Unificación, simplificación, tipificación y agregación y su papel en la mejora de la calidad de las máquinas e instrumentos.
3. Compensación diametral de errores de ángulo de paso y perfil de rosca. Un ejemplo de designación de la precisión de la rosca de un perno con una longitud de conformación diferente de la normal.
1.Sistema de eje. Disposición de campos de tolerancia para tres tipos de ajustes en el sistema de eje. Ejemplos de designación de ajustes en el sistema de ejes en los dibujos.
2. Calidad del producto y sus principales indicadores. Certificación de calidad del producto.
3. Campo de tolerancia de rosca externa y su designación. Limitar contornos de roscas externas y condiciones de validez.
Conceptos básicos de intercambiabilidad
Intercambiabilidad es una propiedad de las mismas piezas, componentes o conjuntos de máquinas, etc., que permite instalar piezas (conjuntos, conjuntos) durante el proceso de montaje o reemplazarlas sin ajuste previo manteniendo todos los requisitos para el funcionamiento del componente, montaje y estructura en su conjunto. Las propiedades especificadas de los productos surgen como resultado de la implementación de actividades científicas y técnicas, unidas por el concepto " principio de intercambiabilidad".
Más ampliamente usado intercambiabilidad total, que brinda la posibilidad de ensamblar sin ajuste (o reemplazar durante la reparación) cualquier pieza del mismo tipo fabricada independientemente con una precisión determinada en unidades de ensamblaje, y estas últimas en productos, sujeto al cumplimiento de los requisitos para las mismas (para unidades de ensamblaje o productos) requerimientos técnicos en todos los parámetros de calidad. Cumplir con los requisitos de precisión de las piezas y unidades de ensamblaje de los productos es la condición inicial más importante para garantizar la intercambiabilidad. Además, para garantizar la intercambiabilidad, es necesario cumplir otras condiciones: establecer valores nominales óptimos de los parámetros de piezas y unidades de montaje, cumplir con los requisitos para el material de las piezas, tecnología para su fabricación y control, etc. Las unidades de montaje y los productos en su conjunto pueden ser intercambiables. En primer lugar, deben ser piezas y unidades de montaje, de las que depende la fiabilidad y otros indicadores de rendimiento de los productos. Naturalmente, este requisito también se aplica a las piezas de repuesto.
Con total intercambiabilidad:
el proceso de ensamblaje se simplifica: todo se reduce a simplemente conectar piezas por parte de trabajadores en su mayoría no calificados;
es posible normalizar con precisión el proceso de montaje en el tiempo, establecer el ritmo de trabajo requerido y aplicar el método en línea;
Se crean las condiciones para la automatización de los procesos de fabricación y montaje de productos, así como una amplia especialización y cooperación de las fábricas (en las que la planta proveedora produce productos estandarizados, unidades de montaje y piezas de una gama limitada y los suministra a la planta que produce los principales productos);
la reparación de productos se simplifica, ya que cualquier pieza o unidad de montaje desgastada o rota puede ser sustituida por una nueva (repuesto).
A veces, para cumplir con los requisitos operativos, es necesario fabricar piezas y unidades de ensamblaje con tolerancias pequeñas que son económicamente inaceptables o tecnológicamente difíciles de cumplir. En estos casos, para obtener la precisión de ensamblaje requerida, se utilizan la selección grupal de piezas (ensamblaje selectivo), compensadores, ajuste de la posición de ciertas partes de máquinas y dispositivos, montaje y otras medidas tecnológicas adicionales, mientras se cumplen los requisitos de calidad de Se deben cumplir las unidades de montaje y los productos. como esto la intercambiabilidad se llama incompleta (limitada). Se puede realizar no para todos, sino solo para parámetros geométricos individuales u otros parámetros.
Intercambiabilidad externa - Se trata de la intercambiabilidad de productos comprados y cooperativos (montados en otros productos más complejos) y unidades de ensamblaje en términos de indicadores de desempeño, así como en el tamaño y forma de las superficies de conexión. Por ejemplo, en los motores eléctricos, la intercambiabilidad externa está garantizada por la velocidad y la potencia del eje, así como por las dimensiones de las superficies de conexión; en rodamientos, por el diámetro exterior del aro exterior y el diámetro interior del aro interior, así como por la precisión de rotación.
Intercambiabilidad interna Se aplica a piezas, unidades de ensamblaje y mecanismos incluidos en el producto. Por ejemplo, en un rodamiento, los cuerpos rodantes y los anillos tienen intercambiabilidad de grupo interno.
Nivel de intercambiabilidad de la producción. se puede caracterizar por el coeficiente de intercambiabilidad K in, igual a la relación entre la intensidad de mano de obra de la fabricación de piezas intercambiables y unidades de ensamblaje y la intensidad de mano de obra total de la fabricación del producto. El valor de este coeficiente puede variar, pero el grado en que se acerca a la unidad es un indicador objetivo del nivel técnico de producción.
Compatibilidad -Esta es la propiedad de los objetos de ocupar su lugar en un producto terminado complejo y realizar las funciones requeridas cuando se combinan o trabajo consistente de estos objetos y un producto complejo en determinadas condiciones de funcionamiento.
Intercambiabilidad, que asegura el desempeño de productos con indicadores de desempeño óptimos y estables (dentro de límites especificados) en el tiempo o con indicadores de desempeño óptimos para unidades de ensamblaje y su intercambiabilidad de acuerdo con estos indicadores, se denomina funcional.
Funcional Son parámetros geométricos, eléctricos, mecánicos y de otro tipo que afectan el rendimiento de las máquinas y otros productos o las funciones de servicio de las unidades de montaje. Por ejemplo, la potencia del motor (parámetro operativo) depende del espacio entre el pistón y el cilindro (parámetro funcional).
Clasificación de tamaños según finalidad y tipo de piezas a conectar.
Durante el diseño se determinan las dimensiones lineales y angulares de la pieza, caracterizando su tamaño y forma. Se asignan en función de los resultados de los cálculos de resistencia y rigidez de las piezas, así como en función de garantizar la capacidad de fabricación de la estructura y otros indicadores de acuerdo con propósito funcional detalles. El plano debe contener todas las dimensiones necesarias para la fabricación de la pieza y su control.
Las dimensiones que afectan directa o indirectamente el rendimiento de una máquina o las funciones de servicio de componentes y piezas se denominan funcional. Pueden estar tanto en superficies de contacto (por ejemplo, en el eje y el orificio) como en superficies no coincidentes (por ejemplo, el tamaño de la pala de la turbina, las dimensiones de los canales de chorro del carburador, etc.)
Parámetro -Se trata de una cantidad independiente o interrelacionada que caracteriza cualquier producto o fenómeno (proceso) en su conjunto o sus propiedades individuales. Los parámetros definen características técnicas producto o proceso principalmente en términos de rendimiento, dimensiones básicas y diseño.
Tamaño -este es el valor numérico de una cantidad lineal (diámetro, longitud, etc.) en las unidades de medida seleccionadas. Las dimensiones se dividen en nominales, reales y límite.
Nominal- este es el tamaño respecto del cual se determinan las dimensiones máximas y que también sirve como punto de partida para medir las desviaciones. El tamaño nominal es el tamaño principal obtenido sobre la base de cálculos cinemáticos, dinámicos y de resistencia o seleccionado entre consideraciones estructurales, tecnológicas, operativas, estéticas y de otro tipo.
Válido - Es el tamaño establecido por medición con error permitido.
Límite -Se trata de dos tamaños máximos permitidos, entre los cuales el tamaño real debe o puede ser igual.
Las dimensiones límite a la longitud prescrita se interpretarán de la siguiente manera:
para agujeros el diámetro del cilindro imaginario regular más grande que se puede inscribir en el orificio para que esté en estrecho contacto con los puntos más sobresalientes de la superficie (el tamaño de la parte coincidente de una forma geométrica ideal adyacente al orificio sin espacio ) no debe ser inferior al límite de tamaño pasante. Además diámetro más grande en cualquier punto de la abertura no deberá exceder el límite de tamaño prohibido;
para ejes -El diámetro del cilindro imaginario regular más pequeño que pueda circunscribirse alrededor del eje para hacer contacto cercano con los puntos más prominentes de la superficie (el tamaño de la parte coincidente de una forma geométrica ideal adyacente al eje sin holgura) no debe ser mayor que el límite de tamaño pasante. Además, el diámetro mínimo en cualquier ubicación del eje no debe ser inferior al límite de tamaño prohibido.
Límite de tamaño más grande - es el mayor de los dos extremos, el menos- este es el menor de los dos tamaños máximos (Fig. 2.1).GOST 25346-89 establece nuevos términos asociados con los tamaños máximos: límites de "aprobación" y "no aprobación".
El término " límite de paso"se aplica a cualquiera de las dos dimensiones límite que corresponda a la cantidad máxima de material, a saber. limite superior para el eje, el inferior para el agujero. En el caso del uso de gálibos límite, estamos hablando del tamaño máximo controlado por un gálibo de paso.
El término " límite infranqueable"se aplica a cualquiera de las dos dimensiones máximas que corresponda a la cantidad mínima de material, a saber. límite inferior para el eje, el superior para el agujero. En el caso del uso de gálibos límite, estamos hablando del tamaño máximo controlado por un gálibo de prohibición.
Desviaciones dimensionales y tolerancias.
Desviación -es la diferencia algebraica entre el tamaño (real, límite, etc.) y el tamaño nominal correspondiente.
Desviación real - es la diferencia algebraica entre los tamaños real y nominal.
Desviación máxima - esta es la diferencia algebraica entre los tamaños máximo y nominal.
Es recomendable considerar la clasificación de las desviaciones según parámetros geométricos utilizando el ejemplo de una conexión entre un eje y un agujero. El término "eje" se utiliza para indicar los elementos externos (machos) de las piezas, el término "agujero" se utiliza para indicar los elementos internos (machos) de las piezas. Los términos "eje" y "agujero" no se refieren únicamente a piezas cilíndricas. sección redonda, pero también a elementos de piezas de diferente forma (por ejemplo, limitadas por dos planos paralelos: una conexión enchavetada).
Las desviaciones límite se dividen en superior e inferior. Superior - es la diferencia algebraica entre el límite más grande y los tamaños nominales, menor desviación - esta es la diferencia algebraica entre el límite más pequeño y los tamaños nominales.
Arroz. 2.1. Campos de tolerancia del agujero y del eje al aterrizar con un hueco (las desviaciones del agujero son positivas, las desviaciones del eje son negativas)
GOST 25346-89 adoptado simbolos: desviación del agujero superior ES, eje - es, desviación del agujero inferior EI, eje - ei. En las tablas de estándares, las desviaciones superior e inferior se indican en micrómetros (μm), en los dibujos, en milímetros (mm). No se indican desviaciones iguales a cero. En la Fig. 2.1 proporciona ejemplos de colocación de desviaciones en dibujos de piezas y conexiones.
Tolerancia- esta es la diferencia entre los tamaños límite más grande y más pequeño o el valor absoluto de la diferencia algebraica entre las desviaciones superior e inferior (ver figura 2.1). Según GOST 25346-89, el concepto " aprobación del sistema" - esta es una tolerancia estándar (cualquiera de las tolerancias) establecida por este sistema de tolerancias y ajustes.
Línea cero -se trata de una línea correspondiente al tamaño nominal, a partir de la cual se trazan las desviaciones dimensionales al representar gráficamente tolerancias y ajustes. Cuando la línea cero es horizontal, se establecen desviaciones positivas y negativas (ver Fig. 2.1).
Campo de tolerancia -Este es un campo limitado por las desviaciones superior e inferior. El campo de tolerancia está determinado por el tamaño de la tolerancia y su posición con respecto al tamaño nominal. En una representación gráfica, el campo de tolerancia está encerrado entre dos líneas correspondientes a las desviaciones superior e inferior con respecto a la línea cero (ver Fig. 2.1).
Para simplificar las tolerancias, puede representar gráficamente en forma de campos de tolerancia(Figura 2.1, b ). En este caso, el eje del producto (en la Fig. 2.1, b no mostrado) siempre se encuentra debajo del diagrama.
Preguntas de control
- ¿Qué es la intercambiabilidad?
- ¿Cual es el tamaño?
- ¿Qué tamaños hay según el propósito?
- Tamaños nominales, reales y límite.
- ¿Qué desviaciones hay para los tamaños?
- ¿Qué es un permiso?
