La precisión de los parámetros geométricos de las piezas mecánicas está influenciada tanto por el error dimensional como por el error de forma.Los diseños de piezas mecánicas suelen especificar tolerancias dimensionales y geométricas simultáneamente.Aunque existen diferencias y conexiones entre los dos, los requisitos de precisión de los parámetros geométricos determinan la relación entre la tolerancia geométrica y la tolerancia dimensional, dependiendo de las condiciones de uso de la pieza mecánica.
1. Varios principios de tolerancia con respecto a la relación entre tolerancias dimensionales y tolerancias geométricas.
Los principios de tolerancia son regulaciones que determinan si las tolerancias dimensionales y las tolerancias geométricas se pueden usar indistintamente o no.Si estas tolerancias no se pueden convertir entre sí, se consideran principios independientes.Por otra parte, si se permite la conversión, se trata de un principio relacionado.Estos principios se clasifican además en requisitos inclusivos, requisitos máximos de la entidad, requisitos mínimos de la entidad y requisitos reversibles.
2. Terminología básica
1) Tamaño real local D al, d al
La distancia medida entre dos puntos correspondientes en cualquier sección normal de una característica real.
2) Tamaño de acción externa D fe, d fe
Esta definición se refiere al diámetro o ancho de la superficie ideal más grande que está conectada externamente a la superficie interior real o la superficie ideal más pequeña que está conectada externamente a la superficie externa real en una longitud determinada de la característica que se está midiendo.Para características asociadas, el eje o plano central de la superficie ideal debe mantener la relación geométrica dada por el dibujo con el datum.
3) Tamaño de acción in vivo D fi, d fi
El diámetro o ancho de la superficie ideal más pequeña en contacto corporal con la superficie interior real o la superficie ideal más grande en contacto corporal con la superficie exterior real a una longitud determinada de la característica que se está midiendo.
4) Tamaño físico efectivo máximo MMVS
El tamaño físico efectivo máximo se refiere al tamaño del efecto externo en el estado donde es más efectivo físicamente.Cuando se trata de la superficie interior, el tamaño sólido efectivo máximo se calcula restando el valor de tolerancia geométrica (indicado por un símbolo) del tamaño sólido máximo.Por otro lado, para la superficie exterior, el tamaño sólido efectivo máximo se calcula sumando el valor de tolerancia geométrica (también indicado por un símbolo) al tamaño sólido máximo.
MMVS= MMS± forma de T
En la fórmula, la superficie exterior está representada por un signo "+" y la superficie interior está representada por un signo "-".
5) Tamaño mínimo físico efectivo LMVS
El tamaño mínimo efectivo de una entidad se refiere al tamaño del organismo cuando se encuentra en un estado mínimo efectivo.Cuando se hace referencia a la superficie interior, el tamaño físico efectivo mínimo se calcula sumando el valor de tolerancia geométrica al tamaño físico mínimo (como lo indica un símbolo en una imagen).Por otro lado, cuando se hace referencia a la superficie exterior, el tamaño físico mínimo efectivo se calcula restando el valor de tolerancia geométrica del tamaño físico mínimo (también indicado mediante un símbolo en una imagen).
LMVS= LMS ± forma de t
En la fórmula, la superficie interior toma el signo "+" y la superficie exterior toma el signo "-".
3. Principio de independencia
El principio de independencia es un principio de tolerancia utilizado en el diseño de ingeniería.Esto significa que la tolerancia geométrica y la tolerancia dimensional especificadas en un dibujo están separadas y no tienen correlación entre sí.Ambas tolerancias deben cumplir sus requisitos específicos de forma independiente.Si la tolerancia de forma y la tolerancia dimensional siguen el principio de independencia, sus valores numéricos deben marcarse en el dibujo por separado sin ninguna marca adicional.
Para garantizar la calidad de las piezas presentadas en la figura, es importante considerar la tolerancia dimensional del diámetro del eje Ф20 -0,018 y la tolerancia de rectitud del eje Ф0,1 de forma independiente.Esto significa que cada dimensión debe cumplir los requisitos de diseño por sí sola y, por lo tanto, deben inspeccionarse por separado.
El diámetro del eje debe estar entre el rango de Ф19,982 y 20, con un error de rectitud permitido entre el rango de Ф0 y 0,1.Aunque el valor máximo del tamaño real del diámetro del eje puede extenderse hasta Ф20,1, no es necesario controlarlo.Se aplica el principio de independencia, es decir, el diámetro no se somete a un control exhaustivo.
4. Principio de tolerancia
Cuando aparece una imagen de símbolo después de la desviación del límite dimensional o el código de zona de tolerancia de un solo elemento en un dibujo, significa que ese elemento tiene requisitos de tolerancia.Para cumplir con los requisitos de contención, la característica real debe cumplir con el límite físico máximo.En otras palabras, el tamaño de acción externa de la característica no debe exceder su límite físico máximo, y el tamaño real local no debe ser menor que su tamaño físico mínimo.
La figura indica que el valor de dfe debe ser menor o igual a 20 mm, mientras que el valor de dal debe ser mayor o igual a 19,70 mm.Durante la inspección, la superficie cilíndrica se considerará calificada si puede pasar a través de un calibre de forma completa con un diámetro de 20 mm y si el tamaño real local total medido en dos puntos es mayor o igual a 19,70 mm.
El requisito de tolerancia es un requisito de tolerancia que controla simultáneamente los errores de tamaño y forma reales dentro del rango de tolerancia dimensional.
5. Requisitos máximos de entidad y sus requisitos de reversibilidad
En el dibujo, cuando una imagen de símbolo sigue el valor de tolerancia en el cuadro de tolerancia geométrica o la letra de referencia, significa que el elemento medido y el elemento de referencia adoptan los requisitos físicos máximos.Supongamos que la imagen está etiquetada después de la imagen del símbolo después del valor de tolerancia geométrica del elemento medido.En ese caso, significa que el requisito reversible se utiliza para el requisito máximo de sólidos.
1) El requisito de entidad máxima se aplica a los elementos medidos.
Al medir una característica, si se aplica un requisito de solidez máxima, el valor de tolerancia geométrica de la característica se dará solo cuando la característica esté en su forma sólida máxima.Sin embargo, si el contorno real de la característica se desvía de su estado sólido máximo, lo que significa que el tamaño real local es diferente del tamaño sólido máximo, el valor del error de forma y posición puede exceder el valor de tolerancia dado en el estado sólido máximo, y el La cantidad máxima en exceso será igual al máximo en estado sólido.Es importante tener en cuenta que la tolerancia dimensional del elemento medido debe estar dentro de su tamaño físico máximo y mínimo, y su tamaño real local no debe exceder su tamaño físico máximo.
La figura ilustra la tolerancia de rectitud del eje, que cumple con los requisitos físicos más altos.Cuando el eje está en su estado sólido máximo, la tolerancia de rectitud de su eje es Ф0,1 mm (Figura b).Sin embargo, si el tamaño real del eje se desvía de su estado sólido máximo, el error de rectitud f permitido de su eje se puede aumentar en consecuencia.El diagrama de zonas de tolerancia proporcionado en la Figura C muestra la relación correspondiente.
El diámetro del eje debe estar dentro del rango de Ф19,7 mm a Ф20 mm, con un límite máximo de Ф20,1 mm.Para comprobar la calidad del eje, primero mida su contorno cilíndrico con un medidor de posición que se ajuste al tamaño límite físico efectivo máximo de Ф20,1 mm.Luego, utilice el método de dos puntos para medir el tamaño real local del eje y asegurarse de que esté dentro de las dimensiones físicas aceptables.Si las medidas cumplen con estos criterios, el eje puede considerarse calificado.
El diagrama dinámico de la zona de tolerancia ilustra que si el tamaño real disminuye desde el estado sólido máximo en Ф20 mm, se permite que el valor f del error de rectitud permitido aumente en consecuencia.Sin embargo, el aumento máximo no debe exceder la tolerancia dimensional.Esto permite la transformación de la tolerancia dimensional en tolerancia de forma y posición.
2) Los requisitos reversibles se utilizan para los requisitos máximos de la entidad.
Cuando el requisito de reversibilidad se aplica al requisito de máxima solidez, el contorno real de la característica que se está midiendo debe ajustarse a su límite efectivo de máxima solidez.Si el tamaño real se desvía del tamaño sólido máximo, se permite que el error geométrico exceda el valor de tolerancia geométrica dado.Además, si el error geométrico es menor que el valor de diferencia geométrica dado en el estado sólido máximo, el tamaño real también puede exceder las dimensiones máximas del estado sólido, pero el exceso máximo permitido es una coincidencia dimensional para el primero y una tolerancia geométrica dada. para despues.
La Figura A es una ilustración del uso de requisitos reversibles para el requisito máximo de sólidos.El eje debe satisfacer d fe ≤ Ф20,1 mm, Ф19,7 ≤ d al ≤ Ф20,1 mm.
La siguiente fórmula explica que si el tamaño real de un eje se desvía del estado sólido máximo al estado sólido mínimo, el error de rectitud del eje puede alcanzar el valor máximo, que equivale al valor de tolerancia de rectitud de 0,1 mm indicado en el dibujo más la tolerancia de tamaño del eje de 0,3 mm.Esto da como resultado un total de Ф0,4 mm (como se muestra en la Figura c).Si el valor del error de rectitud del eje es menor que el valor de tolerancia de 0,1 mm indicado en el dibujo, es Ф0,03 mm y su tamaño real puede ser mayor que el tamaño físico máximo, alcanzando Ф20,07 mm (como se muestra en la Figura b).Cuando el error de rectitud es cero, su tamaño real puede alcanzar el valor máximo, que equivale a su tamaño límite físico efectivo máximo de Ф20,1 mm, cumpliendo así el requisito de convertir la tolerancia geométrica en tolerancia dimensional.La figura c es un diagrama dinámico que ilustra la zona de tolerancia de la relación descrita anteriormente.
Durante la inspección, el diámetro real del eje se compara con el medidor de posición integral, que está diseñado en base al tamaño límite físico efectivo máximo de 20,1 mm.Además, si el tamaño real del eje, medido con el método de dos puntos, es mayor que el tamaño físico mínimo de 19,7 mm, entonces la pieza se considera calificada.
3) Los requisitos máximos de entidad se aplican a las características de referencia
Al aplicar requisitos de máxima solidez a las características de referencia, la referencia debe ajustarse a los límites correspondientes.Esto significa que cuando el tamaño de la acción externa de la característica de referencia difiere de su tamaño de límite correspondiente, el elemento de referencia puede moverse dentro de un rango determinado.El rango flotante es igual a la diferencia entre el tamaño de la acción externa del elemento de referencia y el tamaño del límite correspondiente.A medida que el elemento de referencia se desvía del estado de entidad mínimo, su rango de flotación aumenta hasta alcanzar el máximo.
La Figura A muestra la tolerancia de coaxialidad del eje del círculo exterior con respecto al eje del círculo exterior.Los elementos medidos y los elementos de referencia adoptan al mismo tiempo los máximos requisitos físicos.
Cuando el elemento está en su estado sólido máximo, la tolerancia de coaxialidad de su eje con respecto al punto de referencia A es Ф0,04 mm, como se muestra en la Figura B. El eje medido debe satisfacer d fe≤Ф12,04 mm, Ф11,97≤d al≤Ф12 mm .
Cuando se mide un elemento pequeño, se permite que el error de coaxialidad de su eje alcance el valor máximo.Este valor es igual a la suma de dos tolerancias: la tolerancia de coaxialidad de 0,04 mm especificada en el dibujo y la tolerancia dimensional del eje, que es Ф0,07 mm (como se muestra en la Figura c).
Cuando el eje del datum está en el límite físico máximo, con un tamaño externo de Ф25 mm, la tolerancia de coaxialidad dada en el dibujo puede ser de Ф0,04 mm.Si el tamaño externo del datum se reduce al tamaño físico mínimo de Ф24,95 mm, el eje de datum puede flotar dentro de la tolerancia dimensional de Ф0,05 mm.Cuando el eje está en el estado flotante extremo, la tolerancia de coaxialidad aumenta hasta el valor de tolerancia dimensional de referencia de Ф0,05 mm.Como resultado, cuando los elementos medidos y de referencia están en estado sólido mínimo al mismo tiempo, el error máximo de coaxialidad puede alcanzar hasta Ф0,12 mm (Figura d), que es la suma de 0,04 mm para la tolerancia de coaxialidad, 0,03 mm para tolerancia dimensional de referencia y 0,05 mm para tolerancia flotante del eje de referencia.
6. Requisitos mínimos de entidad y sus requisitos de reversibilidad
Si ve una imagen de símbolo marcada después del valor de tolerancia o la letra de referencia en el cuadro de tolerancia geométrica de un dibujo, indica que el elemento medido o el elemento de referencia debe cumplir con los requisitos físicos mínimos, respectivamente.Por otro lado, si hay un símbolo después del valor de tolerancia geométrica del elemento medido, significa que el requisito reversible se utiliza para el requisito de entidad mínima.
1) Los requisitos mínimos de la entidad se aplican a los requisitos bajo la prueba.
Cuando se utiliza el requisito de entidad mínima para un elemento medido, el contorno real del elemento no debe exceder su límite efectivo en una longitud determinada.Además, el tamaño real local del elemento no debe exceder el tamaño de entidad máximo o mínimo.
Si el requisito de sólido mínimo se aplica a una característica medida, el valor de tolerancia geométrica se proporciona cuando la característica está en el estado sólido mínimo.Sin embargo, si el contorno real de la característica se desvía de su tamaño sólido mínimo, el valor de error de forma y posición puede exceder el valor de tolerancia dado en el estado sólido mínimo.En tales casos, el tamaño activo de la característica medida no debe exceder su tamaño de límite sólido mínimo efectivo.
2) Los requisitos reversibles se utilizan para los requisitos mínimos de la entidad.
Al aplicar el requisito reversible al requisito sólido mínimo, el contorno real de la característica medida no debe exceder su límite sólido mínimo efectivo en cualquier longitud dada.Además, su tamaño real local no debe exceder el tamaño sólido máximo.Bajo estas condiciones, no sólo se permite que el error geométrico exceda el valor de tolerancia geométrica dado en el estado físico mínimo cuando el tamaño real del elemento medido se desvía del tamaño físico mínimo, sino que también se permite exceder el tamaño físico mínimo cuando el tamaño real es diferente, siempre que el error geométrico sea menor que el valor de tolerancia geométrica dado.
Elmecanizado cncLos requisitos para el sólido mínimo y su reversibilidad solo deben usarse cuando se usa la tolerancia geométrica para controlar la característica central asociada.Sin embargo, el uso o no de estos requisitos depende de los requisitos de rendimiento específicos del elemento.
Cuando el valor de tolerancia geométrica dado es cero, los requisitos máximos (mínimos) de sólidos y sus requisitos reversibles se denominan tolerancias geométricas cero.En este punto, los límites correspondientes cambiarán mientras que otras explicaciones permanecerán sin cambios.
7. Determinación de los valores de tolerancia geométrica.
1) Determinación de los valores de tolerancia de posición y forma de inyección.
En general, se recomienda que los valores de tolerancia sigan una relación específica, siendo la tolerancia de forma menor que la tolerancia de posición y la tolerancia dimensional.Sin embargo, es importante tener en cuenta que en circunstancias inusuales, la tolerancia de rectitud del eje del eje delgado puede ser mucho mayor que la tolerancia dimensional.La tolerancia de posición debe ser la misma que la tolerancia dimensional y, a menudo, es comparable a las tolerancias de simetría.
Es importante asegurarse de que la tolerancia de posicionamiento sea siempre mayor que la tolerancia de orientación.La tolerancia de posicionamiento puede incluir los requisitos de la tolerancia de orientación, pero no ocurre lo contrario.
Además, la tolerancia global debe ser mayor que las tolerancias individuales.Por ejemplo, la tolerancia de cilindricidad de la superficie del cilindro puede ser mayor o igual a la tolerancia de rectitud de la redondez, la línea principal y el eje.De manera similar, la tolerancia de planitud del avión debe ser mayor o igual a la tolerancia de rectitud del avión.Por último, la tolerancia de desviación total debe ser mayor que la desviación circular radial, la redondez, la cilindricidad, la rectitud de la línea principal y el eje y la tolerancia de coaxialidad correspondiente.
2) Determinación de valores de tolerancia geométrica no indicados.
Para que los dibujos de ingeniería sean concisos y claros, es opcional indicar la tolerancia geométrica en los dibujos para la precisión geométrica que es fácil de garantizar en el procesamiento general de máquinas herramienta.Para elementos cuyos requisitos de tolerancia de forma no están establecidos específicamente en el dibujo, también se requiere la precisión de forma y posición.Consulte las normas de implementación de GB/T 1184. Las representaciones de los dibujos sin valores de tolerancia deben anotarse en el archivo adjunto del bloque de título o en los requisitos técnicos y los documentos técnicos.
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Hora de publicación: 16 de abril de 2024