Tolerancje geometryczne: gdy wymiary sam nie wystarczą
Forma, orientacja, umieszczenie i rzut — system GPS i objaśnione datum
Wstęp
Oś może mieć całkowicie prawidłową średnicę we wszystkich punktach pomiarowych i wciąż być wygięta jak banan. Zwykłe tolerancje wymiarowe mówią coś o wielkości, ale nic o formie, kierunku lub umiejscowieniu. W tym celu używa się tolerancji geometrycznych, które na duńskich i międzynarodowych rysunkach należą do GPS — Geometryczne Specyfikacje Produktów — i standardu DS/EN ISO 1101. To jest język symboliczny, który musisz umieć czytać, aby zrozumieć, co rysunek faktycznie wymaga.
Cztery rodziny tolerancji
ISO 1101 dzieli tolerancje geometryczne na cztery główne grupy. Tolerancje formowe opisują własną formę pojedynczej powierzchni lub linii. Tolerancje orientacji opisują, jak powierzchnia jest skierowana w stosunku do innej. Tolerancje położenia opisują, gdzie znajduje się element. A tolerancje bicia opisują, ile powierzchnia przemieszcza się, gdy część obraca się wokół osi. Każda grupa ma swoje własne symbole, które znajdują się w polu tolerancji na rysunku wraz z wielkością tolerancji.
| Grupa | Przykłady |
|---|---|
| Postać | Prostoliniowość, płaskość, okrągłość, cylindryczność |
| Orientacja | Równoległość, prostopadłość, prawidłowość kątów |
| Umiejscowienie | Położenie, koncentryczność, symetria |
| CHEMIA | Pojedynczy rzut, całkowity rzut |
Odniesienie: punkt, od którego mierzy się wszystko
Większość tolerancji geometrycznych ma sens tylko w stosunku do czegoś innego — a tym czymś jest datum. Datum to teoretycznie idealne punktu odniesienia, linii odniesienia lub płaszczyznę odniesienia, wskazana na elementy za pomocą litery (A, B, C). Gdy rysunek wymaga, aby ściana była prostopadła do datum A, oznacza to, że ściana powinna być prostopadła do dokładnie tej ściany, która jest oznaczona A. Kolejność datów (A przed B przed C) mówi, jak element powinien być zaciśnięty i orientowany podczas pomiaru.
Tolerancja pozycji i pole tolerancji
Jedną z najczęściej stosowanych tolerancji położenia jest pozycja — typowo do otworów. Zamiast podawać otwór plus/minus w dwóch kierunkach, tolerancja pozycji definiuje strefę kołową (lub cylindryczną), w której musi leżeć środek otworu. Daje to większe i bardziej trafne pole tolerancji niż okno plus/minus w kształcie kwadratu, ponieważ funkcja rzadko dotyczy kierunku, w którym otwór jest przesunięty — tylko jak daleko. To czyni tolerancje pozycji zarówno bardziej sprawiedliwymi dla produkcji, jak i łatwiejszymi do kontroli.
- 01Zaokrąglenie — jak blisko przekrój poprzeczny jest do idealnego koła
- 02Równość — jak płaska jest powierzchnia, niezależnie od innych powierzchni
- 03Prostopadłość — jak bliska jest powierzchnia 90° na swoim datumie
- 04Bicie — ile powierzchnia się przemieszcza, gdy element obraca się wokół swojej osi
Od rysunku do pomiaru
Tolerancje geometryczne są ściśle związane z tym, jak element jest kontrolowany. Zaokrąglenie i cylindryczność są często mierzone na maszynie do mierzenia zaokrąglenia lub maszynie pomiarowej (CMM), podczas gdy bicie może być sprawdzane prosto za pomocą miernika bicia, podczas gdy element obraca się między wierzchołkami. Ponieważ tolerancje odnoszą się do datów, konfiguracja pomiarów powinna naśladować sekwencję datów, którą określa rysunek. Jeśli rozumiesz symbole, wiesz, co część powinna być w stanie zrobić, i jak dowodzisz, że może.
“Wymiary mówią, jak duża jest część. Geometria mówi, czy w ogóle pasuje do świata.”