1. La relación numérica entre tolerancia dimensional, tolerancia geométrica y rugosidad de la superficie:
1. Relación numérica entre tolerancia de forma y tolerancia dimensional
Cuando se determina la precisión de la tolerancia dimensional, la tolerancia de forma tiene un valor correspondiente apropiado, es decir, generalmente aproximadamente el 50% del valor de tolerancia dimensional se utiliza como valor de tolerancia de forma; en la industria de instrumentos, aproximadamente el 20% del valor de tolerancia dimensional se utiliza como valor de tolerancia de forma; En la industria pesada, aproximadamente el 70% del valor de tolerancia dimensional se utiliza como valor de tolerancia de forma. Se puede ver en esto. Cuanto mayor sea la precisión de la tolerancia dimensional, menor será la proporción de tolerancia de forma en la tolerancia dimensional. Por lo tanto, al diseñar y etiquetar requisitos de tolerancia dimensional y de forma, excepto en circunstancias especiales, cuando se determina la precisión dimensional, generalmente se utiliza el 50% del valor de tolerancia dimensional como valor de tolerancia de forma. , lo cual es beneficioso tanto para la fabricación como para garantizar la calidad.
2. Relación numérica entre tolerancia de forma y tolerancia de posición
También existe una cierta relación entre la tolerancia de forma y la tolerancia de posición. Desde la perspectiva de las causas de los errores, los errores de forma son causados por la vibración de la máquina herramienta, la vibración de la herramienta, el descentramiento del husillo, etc.; mientras que los errores de posición son causados por rieles guía de máquina herramienta no paralelos, sujeción de herramientas no paralela o no vertical, fuerza de sujeción, etc. Como resultado, a partir de la definición de la zona de tolerancia, el error de posición contiene el error de forma de la superficie medida. Por ejemplo, el error de paralelismo contiene el error de planitud, por lo que el error de posición es mucho mayor que el error de forma. Por lo tanto, en circunstancias normales y cuando no haya más requisitos, si se da tolerancia de posición, ya no se dará tolerancia de forma. Cuando existen requisitos especiales, los requisitos de tolerancia de forma y posición se pueden marcar al mismo tiempo, pero el valor de tolerancia de forma marcado debe ser menor que el valor de tolerancia de posición marcado. De lo contrario, las piezas no podrán fabricarse según los requisitos de diseño durante la producción.
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3. Relación entre tolerancia de forma y rugosidad de la superficie.
Aunque no existe una relación numérica y de medición directa entre el error de forma y la rugosidad de la superficie, existe una cierta relación proporcional entre los dos bajo ciertas condiciones de procesamiento. Según investigaciones experimentales, en términos generales de precisión, la rugosidad de la superficie representa la tolerancia de forma. 1/5~1/4. Se puede ver que para garantizar la tolerancia de forma, el valor máximo permitido del parámetro de altura de rugosidad de la superficie correspondiente debe limitarse adecuadamente.
En general, los valores de tolerancia entre tolerancia dimensional, tolerancia de forma, tolerancia de posición y rugosidad superficial tienen la siguiente relación: tolerancia dimensional > tolerancia de posición > tolerancia de forma > parámetro de altura de rugosidad superficial
No es difícil ver a partir de las expresiones de relaciones numéricas de tamaño, forma y rugosidad de la superficie que la relación numérica entre los tres debe coordinarse durante el diseño. Al marcar los valores de tolerancia en los dibujos, se debe seguir lo siguiente: dado el mismo valor de rugosidad de la superficie debe ser menor que su valor de tolerancia de forma; el valor de tolerancia de forma debe ser menor que su valor de tolerancia de posición; los valores de diferencia de posición deben ser menores que su valor de tolerancia dimensional. De lo contrario, provocará todo tipo de problemas en la fabricación. Sin embargo, lo que más implica el trabajo de diseño es cómo abordar la relación entre la tolerancia dimensional y la rugosidad de la superficie y la relación entre diversas precisiones de ajuste y la rugosidad de la superficie.
Generalmente, se determina según la siguiente relación:
1. Cuando la tolerancia de forma es del 60% de la tolerancia dimensional (precisión geométrica relativa media), Ra Menor o igual a 0,05IT;
2. Cuando la tolerancia de forma es 40% de la tolerancia dimensional (mayor precisión geométrica relativa), Ra Menor o igual a 0,025IT;
3. Cuando la tolerancia de forma es el 25% de la tolerancia dimensional (alta precisión geométrica relativa), Ra Menor o igual a 0.012IT;
4. Cuando la tolerancia de forma es inferior al 25% de la tolerancia dimensional (precisión geométrica relativa ultraalta), Ra menor o igual a 0.15Tf (valor de tolerancia de forma).
El valor de referencia más simple: la tolerancia dimensional es 3-4 veces la rugosidad, que es el más económico.
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2. Selección de tolerancia geométrica.
1. Selección de elementos de tolerancia geométrica.
Las funciones de los elementos de control integral deben utilizarse plenamente para reducir los elementos de tolerancia geométrica y los elementos de detección de errores geométricos correspondientes que figuran en los dibujos.
Con la premisa de cumplir con los requisitos funcionales, se deben seleccionar elementos que sean fáciles de medir. Por ejemplo: la tolerancia de coaxialidad a menudo se reemplaza por una tolerancia de desviación circular radial o una tolerancia de desviación circular radial. Sin embargo, cabe señalar que la desviación circular radial es una combinación de error de coaxialidad y error de forma de superficie cilíndrica. Por lo tanto, al reemplazar, el valor de tolerancia de desviación dado debe ser ligeramente mayor que el valor de tolerancia de coaxialidad; de lo contrario, los requisitos serán demasiado estrictos.
2. Selección de principios de tolerancia
La función de tolerancia debe utilizarse plenamente y la viabilidad y economía de adoptar el principio de tolerancia deben basarse en los requisitos funcionales de los elementos medidos.
El principio de independencia se utiliza en situaciones donde los requisitos de precisión para la precisión dimensional y la precisión de la forma son bastante diferentes, y los requisitos deben cumplirse por separado, o no hay conexión entre los dos para garantizar la precisión del movimiento, el sellado y no hay tolerancias. anotado.
El requisito de inclusión se utiliza principalmente en situaciones en las que es necesario garantizar estrictamente las propiedades coincidentes.
El requisito de entidad máxima se utiliza para elementos centrales y generalmente se utiliza cuando los accesorios requieren ensamblaje (sin requisitos de propiedad coincidentes).
Los requisitos mínimos de entidad se utilizan principalmente en situaciones en las que es necesario garantizar la resistencia de las piezas y el espesor mínimo de la pared.
La combinación de requisitos reversibles y requisitos de entidad máximos (mínimos) puede aprovechar al máximo la zona de tolerancia, ampliar el rango del tamaño real de los elementos medidos y mejorar la eficiencia. Se puede seleccionar sin afectar el rendimiento.
3. Selección de elementos de referencia
1) Selección de piezas de referencia.
(1) Seleccione la superficie de unión donde se colocan las piezas en la máquina como posición de referencia. Por ejemplo, el plano inferior y los lados de la caja, el eje de las piezas del disco, el muñón de soporte o el orificio de soporte de las piezas giratorias, etc.
(2) Los elementos de referencia deberían tener suficiente tamaño y rigidez para garantizar un posicionamiento estable y fiable. Por ejemplo, utilizar dos o más ejes que están muy separados para formar un eje de referencia común es más estable que un eje de referencia.
(3) Seleccione una superficie procesada con mayor precisión como pieza de referencia.
(4) Intente unificar los estándares de montaje, procesamiento y prueba tanto como sea posible. De esta manera, se pueden eliminar los errores causados por puntos de referencia inconsistentes; El diseño y la fabricación de accesorios y herramientas de medición también se pueden simplificar, lo que hace que la medición sea más cómoda.
2) Determinación de la cantidad de referencia
En términos generales, el número de puntos de referencia debe determinarse en función de los requisitos funcionales geométricos de orientación y posicionamiento del proyecto de tolerancia. La mayoría de las tolerancias de orientación requieren solo un dato, mientras que las tolerancias de posicionamiento requieren uno o más datos. Por ejemplo, para los elementos de tolerancia de paralelismo, perpendicularidad y coaxialidad, generalmente sólo se utiliza un plano o un eje como elemento de referencia; Para los elementos de tolerancia posicional, si es necesario determinar la precisión de la posición del sistema de agujeros, se pueden utilizar dos o tres elementos. un elemento de referencia.
3) Disposición de la secuencia de referencia.
Cuando se seleccionan más de dos elementos de referencia, el orden de los elementos de referencia debe ser claro y escrito en el cuadro de tolerancia en el orden de primero, segundo y tercero. El primer elemento de referencia es el principal, seguido del segundo elemento de referencia. .
4. Selección de valores de tolerancia geométrica.
El principio general: seleccionar el valor de tolerancia más económico cumpliendo al mismo tiempo la función de la pieza.
◆De acuerdo con los requisitos funcionales de las piezas, considerando la eficiencia económica del procesamiento y la estructura y rigidez de las piezas, determine los valores de tolerancia de los elementos según la tabla. Y considere los siguientes factores:
◆La tolerancia de forma dada para el mismo elemento debe ser menor que el valor de tolerancia de posición;
◆El valor de tolerancia de forma de las piezas cilíndricas (excepto la rectitud del eje) debe ser menor que su valor de tolerancia dimensional; Como en el mismo plano, el valor de tolerancia de planitud debe ser menor que el valor de tolerancia de paralelismo del plano con respecto al punto de referencia.
◆El valor de tolerancia de paralelismo debe ser menor que su valor de tolerancia de distancia correspondiente.
◆Relación proporcional aproximada entre la rugosidad de la superficie y la tolerancia de forma: normalmente, el valor Ra de la rugosidad de la superficie se puede tomar como el valor de tolerancia de forma (20%~25%).
◆Para las siguientes situaciones, teniendo en cuenta la dificultad de procesamiento y la influencia de otros factores distintos de los parámetros principales, y cumpliendo con los requisitos funcionales de la pieza, reduzca adecuadamente la selección de 1 a 2 niveles:
○El agujero es relativo al eje;
○ Ejes y agujeros de mayor esbeltez; ejes y agujeros con distancias mayores;
○La superficie de piezas de gran ancho (más de la mitad de su longitud);
○ Tolerancias de paralelismo y perpendicularidad de línea a línea y de línea a línea en relación con cara a cara.
5. Normas sobre forma y posición sin tolerancias
Para simplificar el dibujo, no es necesario indicar la tolerancia geométrica en el dibujo para la precisión geométrica que puede garantizarse mediante el procesamiento general de máquinas herramienta. La tolerancia geométrica no indicada se implementará de acuerdo con las disposiciones de GB/T1184-1996. El contenido general es el siguiente:
(1) Se especifican tres niveles de tolerancia de H, K y L para rectitud, planitud, verticalidad, simetría y descentramiento circular no especificados.
(2) El valor de tolerancia de redondez no inyectado es igual al valor de tolerancia de diámetro, pero no puede ser mayor que el valor de tolerancia no inyectado en descentramiento circular radial.
(3) El valor de tolerancia de cilindricidad no especificado no se especifica y está controlado por las tolerancias inyectadas o no indicadas de la tolerancia de redondez del elemento, la rectitud de la línea principal y el paralelismo relativo de la línea principal.
(4) El valor de tolerancia de paralelismo no anotado es igual al mayor entre el valor de tolerancia no anotado de la tolerancia dimensional entre el elemento medido y el elemento de referencia y la tolerancia de forma (rectitud o planitud) del elemento medido, y toma los dos Cuanto más largo de los elementos se utiliza como línea base.
(5) No se especifica el valor de tolerancia de coaxialidad. Si es necesario, el valor de tolerancia no indicado de coaxialidad puede ser igual a la tolerancia no inyectada de desviación circular.
(6) Los valores de tolerancia del perfil de línea, perfil de superficie, inclinación y posición no inyectados están controlados por la tolerancia dimensional lineal o la tolerancia angular inyectada o no inyectada de cada elemento.
(7) No se observa que no se especifica el valor de tolerancia de desviación total.
6. Representación gráfica de forma y posición sin valores de tolerancia.
Si se utiliza el valor de tolerancia no anotado especificado en GB/T1184-1996, el estándar y el código de grado deben anotarse en la columna de título o en los requisitos técnicos. : "GB/T1184-K".
Las tolerancias de trabajo que no estén marcadas con "Principios de tolerancia según GB/T 4249" en los dibujos se implementarán de acuerdo con los requisitos de "GB/T 1800.2-1998".
