1. Die numerische Beziehung zwischen Maßtoleranz, geometrischer Toleranz und Oberflächenrauheit:
1. Numerischer Zusammenhang zwischen Formtoleranz und Maßtoleranz
Wenn die Maßtoleranzgenauigkeit bestimmt wird, hat die Formtoleranz einen geeigneten entsprechenden Wert, das heißt, im Allgemeinen werden etwa 50 % des Maßtoleranzwerts als Formtoleranzwert verwendet; In der Instrumentenindustrie werden etwa 20 % des Maßtoleranzwerts als Formtoleranzwert verwendet. In der Schwerindustrie werden ca. 70 % des Maßtoleranzwertes als Formtoleranzwert verwendet. Daraus ist es ersichtlich. Je höher die Maßtoleranzgenauigkeit, desto geringer ist der Anteil der Formtoleranz an der Maßtoleranz. Daher werden bei der Gestaltung und Kennzeichnung von Maß- und Formtoleranzanforderungen, außer in besonderen Fällen, bei der Bestimmung der Maßgenauigkeit im Allgemeinen 50 % des Maßtoleranzwerts als Formtoleranzwert verwendet. , was sowohl für die Herstellung als auch für die Qualitätssicherung von Vorteil ist.
2. Numerischer Zusammenhang zwischen Formtoleranz und Positionstoleranz
Es besteht auch ein gewisser Zusammenhang zwischen Formtoleranz und Positionstoleranz. Aus der Sicht der Fehlerursachen werden Formfehler durch Maschinenvibrationen, Werkzeugvibrationen, Spindelrundlauf usw. verursacht; während Positionsfehler durch nicht parallele Werkzeugmaschinenführungsschienen, nicht parallele oder nicht vertikale Werkzeugspannung, Spannkraft usw. verursacht werden. Aus der Definition der Toleranzzone ergibt sich, dass der Positionsfehler den Formfehler der enthält gemessene Oberfläche. Beispielsweise enthält der Parallelitätsfehler den Ebenheitsfehler, sodass der Positionsfehler viel größer ist als der Formfehler. Unter normalen Umständen und wenn keine weiteren Anforderungen vorliegen, ist daher bei gegebener Positionstoleranz keine Formtoleranz mehr gegeben. Bei besonderen Anforderungen können die Form- und Positionstoleranzanforderungen gleichzeitig markiert werden, der markierte Formtoleranzwert sollte jedoch kleiner sein als der markierte Positionstoleranzwert. Andernfalls können Teile während der Produktion nicht gemäß den Designanforderungen hergestellt werden.
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3. Zusammenhang zwischen Formtoleranz und Oberflächenrauheit
Obwohl es keinen direkten numerischen und messtechnischen Zusammenhang zwischen Formfehler und Oberflächenrauheit gibt, besteht unter bestimmten Verarbeitungsbedingungen ein gewisser proportionaler Zusammenhang zwischen beiden. Experimentellen Untersuchungen zufolge ist die Oberflächenrauheit im Allgemeinen für die Formtoleranz verantwortlich. 1/5~1/4. Es ist ersichtlich, dass zur Gewährleistung der Formtoleranz der maximal zulässige Wert des entsprechenden Oberflächenrauheitshöhenparameters angemessen begrenzt werden sollte.
Im Allgemeinen haben die Toleranzwerte zwischen Maßtoleranz, Formtoleranz, Positionstoleranz und Oberflächenrauheit die folgende Beziehung: Maßtoleranz > Positionstoleranz > Formtoleranz > Höhenparameter der Oberflächenrauheit
Aus den numerischen Beziehungsausdrücken von Größe, Form und Oberflächenrauheit ist nicht schwer zu erkennen, dass die numerische Beziehung zwischen den dreien während des Entwurfs koordiniert werden muss. Beim Markieren von Toleranzwerten in Zeichnungen sollte Folgendes beachtet werden: Bei gleicher Oberflächenrauheit sollte der Wert kleiner sein als der Formtoleranzwert; der Formtoleranzwert sollte kleiner sein als sein Positionstoleranzwert; Die Positionsdifferenzwerte sollten kleiner als der Maßtoleranzwert sein. Andernfalls kommt es zu allerlei Problemen bei der Herstellung. Bei der Entwurfsarbeit geht es jedoch vor allem um den Umgang mit der Beziehung zwischen Maßtoleranz und Oberflächenrauheit sowie der Beziehung zwischen verschiedenen Passgenauigkeiten und Oberflächenrauheit.
Im Allgemeinen wird es nach folgender Beziehung bestimmt:
1. Wenn die Formtoleranz 60 % der Maßtoleranz beträgt (mittlere relative geometrische Genauigkeit), Ra kleiner oder gleich 0,05 IT;
2. Wenn die Formtoleranz 40 % der Maßtoleranz beträgt (höhere relative geometrische Genauigkeit), ist Ra kleiner oder gleich 0,025 IT;
3. Wenn die Formtoleranz 25 % der Maßtoleranz beträgt (hohe relative geometrische Genauigkeit), ist Ra kleiner oder gleich 0.012IT;
4. Wenn die Formtoleranz weniger als 25 % der Maßtoleranz beträgt (ultrahohe relative geometrische Genauigkeit), ist Ra kleiner oder gleich 0.15Tf (Formtoleranzwert).
Der einfachste Referenzwert: Die Maßtoleranz beträgt das 3-4-fache der Rauheit, was am wirtschaftlichsten ist.
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2. Auswahl der geometrischen Toleranz
1. Auswahl geometrischer Toleranzelemente
Die Funktionen umfassender Kontrollelemente sollten vollständig genutzt werden, um die in den Zeichnungen angegebenen geometrischen Toleranzelemente und entsprechenden geometrischen Fehlererkennungselemente zu reduzieren.
Unter der Prämisse, die funktionalen Anforderungen zu erfüllen, sollten Elemente ausgewählt werden, die leicht zu messen sind. Beispiel: Koaxialitätstoleranz wird häufig durch Rundlauftoleranz oder Rundlauftoleranz ersetzt. Es ist jedoch zu beachten, dass der radiale Rundlauffehler eine Kombination aus Koaxialitätsfehlern und Zylinderoberflächenformfehlern ist. Daher sollte beim Austausch der angegebene Rundlauftoleranzwert etwas größer sein als der Koaxialitätstoleranzwert, da sonst die Anforderungen zu streng sind.
2. Auswahl der Toleranzprinzipien
Die Funktion der Toleranz sollte voll ausgenutzt werden und die Durchführbarkeit und Wirtschaftlichkeit der Übernahme des Toleranzprinzips sollte auf den funktionalen Anforderungen der gemessenen Elemente basieren.
Das Unabhängigkeitsprinzip wird dort angewendet, wo die Genauigkeitsanforderungen an Maßhaltigkeit und Formgenauigkeit sehr unterschiedlich sind und die Anforderungen separat erfüllt werden müssen oder zwischen beiden keine Verbindung zur Gewährleistung der Bewegungsgenauigkeit, der Abdichtung und keine Toleranzen besteht notiert.
Die Einschlussanforderung wird hauptsächlich in Situationen verwendet, in denen die Übereinstimmungseigenschaften strikt gewährleistet sein müssen.
Die maximale Entitätsanforderung wird für zentrale Elemente verwendet und wird im Allgemeinen verwendet, wenn Zubehörteile zusammengebaut werden müssen (keine übereinstimmenden Eigenschaftsanforderungen).
Mindestanforderungen an Elemente werden hauptsächlich in Situationen verwendet, in denen die Festigkeit des Teils und die Mindestwandstärke sichergestellt werden müssen.
Durch die Kombination von reversiblen Anforderungen und maximalen (minimalen) Einheitenanforderungen kann die Toleranzzone vollständig ausgenutzt, der Bereich der tatsächlichen Größe der gemessenen Elemente erweitert und die Effizienz verbessert werden. Es kann ausgewählt werden, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.
3. Auswahl der Benchmark-Elemente
1) Auswahl der Referenzteile
(1) Wählen Sie die Verbindungsfläche, auf der die Teile in der Maschine positioniert sind, als Referenzposition. Zum Beispiel die Bodenebene und die Seiten des Kastens, die Achse von Scheibenteilen, der Stützzapfen oder das Stützloch von rotierenden Teilen usw.
(2) Die Bezugselemente sollten ausreichend groß und steif sein, um eine stabile und zuverlässige Positionierung zu gewährleisten. Beispielsweise ist die Verwendung von zwei oder mehr weit voneinander entfernten Achsen zur Bildung einer gemeinsamen Bezugsachse stabiler als eine Bezugsachse.
(3) Wählen Sie eine genauer bearbeitete Oberfläche als Referenzteil.
(4) Versuchen Sie, die Montage-, Verarbeitungs- und Prüfstandards so weit wie möglich zu vereinheitlichen. Auf diese Weise können Fehler durch inkonsistente Benchmarks eliminiert werden; Auch die Konstruktion und Herstellung von Vorrichtungen und Messwerkzeugen kann vereinfacht werden, was die Messung komfortabler macht.
2) Bestimmung der Benchmark-Menge
Im Allgemeinen sollte die Anzahl der Bezugspunkte auf der Grundlage der geometrischen Funktionsanforderungen für Ausrichtung und Positionierung des Toleranzprojekts bestimmt werden. Die meisten Ausrichtungstoleranzen erfordern nur einen Bezugspunkt, während Positionierungstoleranzen einen oder mehrere Bezugspunkte erfordern. Beispielsweise wird für Parallelitäts-, Rechtwinkligkeits- und Koaxialitätstoleranzelemente im Allgemeinen nur eine Ebene oder eine Achse als Bezugselement verwendet; Bei Positionstoleranzelementen können zwei oder drei Elemente verwendet werden, wenn die Positionsgenauigkeit des Lochsystems bestimmt werden muss. ein Benchmark-Element.
3) Anordnung der Benchmark-Sequenz
Wenn mehr als zwei Bezugselemente ausgewählt werden, muss die Reihenfolge der Bezugselemente klar sein und in der Reihenfolge erstes, zweites und drittes in das Toleranzfeld geschrieben werden. Das erste Bezugselement ist das Hauptelement, gefolgt vom zweiten Bezugselement. .
4. Auswahl geometrischer Toleranzwerte
Das allgemeine Prinzip: Wählen Sie den wirtschaftlichsten Toleranzwert und erfüllen Sie gleichzeitig die Funktion des Teils.
◆Bestimmen Sie entsprechend den Funktionsanforderungen der Teile unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit der Verarbeitung sowie der Struktur und Steifigkeit der Teile die Toleranzwerte der Elemente gemäß der Tabelle. Und berücksichtigen Sie die folgenden Faktoren:
◆Die für dasselbe Element angegebene Formtoleranz sollte kleiner sein als der Positionstoleranzwert;
◆Der Formtoleranzwert zylindrischer Teile (mit Ausnahme der Geradheit der Achse) sollte kleiner als der Maßtoleranzwert sein; Wie auf derselben Ebene sollte der Ebenheitstoleranzwert kleiner sein als der Parallelitätstoleranzwert der Ebene zum Bezugspunkt.
◆Der Parallelitätstoleranzwert sollte kleiner sein als der entsprechende Abstandstoleranzwert.
◆Ungefähre proportionale Beziehung zwischen Oberflächenrauheit und Formtoleranz: Normalerweise kann der Ra-Wert der Oberflächenrauheit als Formtoleranzwert (20 % ~ 25 %) verwendet werden.
◆Für die folgenden Situationen ist die Auswahl unter Berücksichtigung der Schwierigkeit der Verarbeitung und des Einflusses anderer Faktoren als der Hauptparameter und unter Erfüllung der funktionalen Anforderungen des Teils angemessen um 1 bis 2 Stufen zu reduzieren:
○Das Loch ist relativ zur Achse;
○Wellen und Löcher mit größerer Schlankheit; Schächte und Löcher mit größeren Abständen;
○Die Oberfläche von Teilen mit großer Breite (mehr als die Hälfte der Länge);
○ Parallelitäts- und Rechtwinkligkeitstoleranzen von Linie zu Linie und Linie zu Linie relativ zur Fläche-zu-Fläche.
5. Regelungen zu Form und Lage ohne Toleranzen
Um die Zeichnung zu vereinfachen, ist es nicht erforderlich, die geometrische Toleranz auf der Zeichnung anzugeben, um die geometrische Genauigkeit zu gewährleisten, die durch die allgemeine Bearbeitung mit Werkzeugmaschinen gewährleistet werden kann. Die nicht angegebene geometrische Toleranz muss gemäß den Bestimmungen von GB/T1184-1996 umgesetzt werden. Der allgemeine Inhalt ist wie folgt:
(1) Drei Toleranzstufen H, K und L sind für nicht spezifizierte Geradheit, Ebenheit, Vertikalität, Symmetrie und Rundlauffehler festgelegt.
(2) Der Toleranzwert für die nicht injizierte Rundheit ist gleich dem Toleranzwert für den Durchmesser, kann jedoch nicht größer sein als der Toleranzwert für die nicht injizierte Rundheit beim radialen Rundlauf.
(3) Der nicht spezifizierte Zylindrizitätstoleranzwert ist nicht spezifiziert und wird durch die injizierten oder nicht angegebenen Toleranzen der Rundheitstoleranz, der Hauptliniengeradheit und der relativen Hauptlinienparallelität des Elements gesteuert.
(4) Der unbemerkte Parallelitätstoleranzwert ist gleich dem größeren Wert aus dem unbemerkten Toleranzwert der Maßtoleranz zwischen dem gemessenen Element und dem Bezugselement und der Formtoleranz (Geradheit oder Ebenheit) des gemessenen Elements und dauert die beiden Je länger der Elemente wird als Basislinie verwendet.
(5) Der Koaxialitätstoleranzwert ist nicht angegeben. Bei Bedarf kann der nicht angegebene Toleranzwert der Koaxialität gleich der nicht injizierten Toleranz des Rundlaufs sein.
(6) Die Toleranzwerte des nicht injizierten Linienprofils, des Oberflächenprofils, der Neigung und der Position werden durch die injizierte oder nicht injizierte lineare Maßtoleranz oder Winkeltoleranz jedes Elements gesteuert.
(7) Es wird nicht darauf hingewiesen, dass der Gesamttoleranzwert für den Rundlauf nicht angegeben ist.
6. Grafische Darstellung von Form und Position ohne Toleranzwerte
Wenn der in GB/T1184-1996 angegebene nicht notierte Toleranzwert verwendet wird, sollten der Standard- und Gütecode in der Titelspalte oder in den technischen Anforderungen vermerkt werden. : „GB/T1184-K“.
Arbeitstoleranzen, die in den Zeichnungen nicht mit „Toleranzprinzipien gemäß GB/T 4249“ gekennzeichnet sind, müssen gemäß den Anforderungen von „GB/T 1800.2-1998“ umgesetzt werden.
