56
Metrologija 2013/14 STANDARDNO OZNAČEVANJE TOLERANC

STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

  • Upload
    lamtram

  • View
    231

  • Download
    4

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

Metrologija 2013/14

STANDARDNO OZNAČEVANJE

TOLERANC

Page 2: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

proizvodnja

posamična

obrtniška

maloserijska

serijska

veliko-serijska

PRIMER The main Atlantic link, designed by the Bell System, called for two cables (one in each

direction of transmission), which embodied one-way flexible repeaters at 37-mile

intervals. H.M.T.S. Monarch, then the world’s largest cable ship, laid the two cables in the

summers of 1955 and 1956, respectively. The links were from Clarenville, Newfoundland to Oban,

Scotland. Each cable had 51 repeaters in a cable stretching over approximately 1950 nautical

miles. The repeater provided 65 dB of gain and 144 kHz bandwidth around 164 kHz. Amplification in

each repeater was made possible by means of three vacuum tubes, whose design, testing and

manufacture set new standards of reliability. The vacuum tubes of the original TAT-1 never failed

in twenty-two years of continuous service from 1956 to 1978.

• ali sta funkciji proizvodnje in montaže

prepleteni?

• kakšni so stroški vzdrževanja

• kakšen je vpliv velikosti tržišča

Page 3: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

KOLIKŠNA JE VERJETNOST, DA BOMO IZDELALI

IZDELEK TOČNO S PREDPISANO MERO?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0

10

20

30

40

50

-10 0 10

-10

-5

0

5

10

12345678910

Page 4: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi

mehanskega sklopa dosegli tako, da bi določili prave

mere elementov in jih nato izdelali.

Žal je to nemogoče:

1. ker je le neskončno majhna verjetnost, da bo imel

izdelek dimenzije identične predpisanim,

2. ker je nemogoče izdelek izmeriti tako natančno, da

bi dokazali da ima mere identične predpisanim.

Še celo za merilne normale, kot npr. merilne kladice

velja, da moramo njihovo imensko mero razumeti ne kot

točno mero, pač pa kot mero znotraj nekega intervala,

ki ga določa razred natančnosti, s katero je kladica

izdelana.

IDEALIZIRANE OKOLIŠČINE

Page 5: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

VZROKE ZA NASTANEK ODSTOPKOV

PRI IZDELAVI IŠČEMO PRI

obdelovanec

obdelava okolica

VZROKE ZA NASTANEK ODSTOPKOV IŠČEMO PRI

MNOŽINSKI PROIZVODNJI S STATISTIČNIMI METODAMI

Page 6: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

ODSTOPKI ZARADI OBDELAVE

statični in/ali dinamični odstopki oblike in položaja

vodil gibajočih se strojnih komponent

pozicionirni odstopki gibajočih se komponent zaradi

nenatančnosti merilnih in krmilnih sistemov

elastične spremembe oblike strojev, vodil ali orodij

zaradi lastne teže obdelovanca in/ali zaradi

obdelovalne sile

obraba orodij, orodnih držal in vpenjal

nihanja v sistemu: obdelovanec - orodje - stroj

nepravilno vpetje obdelovanca v stroj

Page 7: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

ODSTOPKI ZARADI MATERIALNIH LASTNOSTI

nehomogenost materiala

deformacije obdelovancev

krajevno različna porazdelitev temperatur pri procesu

obdelave

pojav notranjih napetosti po obdelovalnem procesu

sprememba trdote pri toplotni obdelavi

Page 8: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

ODSTOPKI ZARADI VPLIVA OKOLICE

krajevna in/ali časovna temperaturna nihanja, ki

vplivajo na deformacijo strojev in vodil

nihanja, ki se na stroj prenašajo s tal preko

temeljev

vlaga ...

Page 9: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

OKOLICA

OBDELAVA

MATERIAL

ODSTOPKI

vodila

krmilnik

dobavitelj

smo pred fundamentalno

težavo izdelovalne tehnike

KAJ SORITI?

Page 10: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

Ker izdelkov ne moremo izdelati točno takšnih, kot je njihova

imenska mera, se moramo vprašati, na kakšen način potem mehanski

sklopi sploh zadovoljivo delujejo? Na to vprašanje lahko ponudimo

tri odgovore, od katerih je vsak primeren za drugačen tip

izdelave.

težavo rešujemo z ozirom na velikostni

razred oz. tip proizvodnje

sistem prileganj

po standardu ISO

obdelava do

ustrezanja

razvrščanje v

skupine dimenzijsko

podobnih komponent

Page 11: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

Obdelava do ustrezanja

Obdelava do ustrezanja je primerna za izdelavo

posamičnih izdelkov, ker temelji na poskušanju.

En del mehanskega sklopa izdelamo tako natančno

glede na imensko mero, kolikor je ekonomsko

upravičeno, druge kose pa z majhnimi koraki

obdelujemo toliko časa, dokler se ne prilegajo v

sklop tako kot je željeno.

Page 12: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

− posamična proizvodnja

− če želimo tako izdelan del zamenjati, je

treba postopek ponoviti

− proizvajalec navtike (2008)

Page 13: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

Razvrščanje v skupine dimenzijsko podobnih komponent

Izdelujemo tako natančno, kot je ekonomsko še upravičeno,

izdelke nato z zahtevano natančnostjo izmerimo, nato jih

razvrstimo v skupine, ki imajo mnogo manjše tolerance.

Tipičen primer takšnega načina izdelave je izdelava

krogličnih ležajev.

Skupine kroglic z večjim radijem ustrezajo v sklop z

manjšim notranjim in večjim zunanjim obročem srednje velike

kroglice sestavijo v ležaje skupaj s srednje velikimi

notranjimi in zunanjimi obroči, velikimi zunanjimi in

notranjimi obroči in majhnimi zunanjimi in notranjimi

obroči majhne kroglice vstavijo v sklop z velikimi

notranjimi in majhnimi zunanjimi obroči.

Razvrščanje v skupine in in ustrezno sestavljanje v sklope

lahko uporabljamo le tedaj, ko v primerih pri kadar med

uporabo zamenjamo cel sklop, ne pa posameznih sestavnih

delov.

Page 14: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

http://www.madehow.com/Volume-1/Ball-Bearing.html

Skupine kroglic z večjim radijem

ustrezajo...

velik a majhen d in velik D

srednje a srednje veliki d in D

veliki d in D

majhni d in D

majhni a veliki d in majhni D

Razvrščanje v skupine

dimenzijsko podobnih komponent

D d a

Page 15: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

simulacija

razvrščanja

2 4 6 8 10 12 14 16 18 200

100

200

300<x>=12.0367 std(x)=2.0256

9 9.2 9.4 9.6 9.8 10 10.2 10.4 10.6 10.8 110

20

40<x1>=10.156 std(x1)=0.56259

11 11.2 11.4 11.6 11.8 12 12.2 12.4 12.6 12.8 130

20

40

60<x1>=12.0208 std(x1)=0.5598

13 13.2 13.4 13.6 13.8 14 14.2 14.4 14.6 14.8 150

20

40<x1>=13.8568 std(x1)=0.56299

Page 16: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

0 5 10 15 20 250

1

2

3x 10

4 <x>=12.0011 std(x)=2.0024

9 9.2 9.4 9.6 9.8 10 10.2 10.4 10.6 10.8 110

1000

2000

3000<x1>=10.158 std(x1)=0.55527

11 11.2 11.4 11.6 11.8 12 12.2 12.4 12.6 12.8 130

2000

4000<x1>=11.9994 std(x1)=0.5677

13 13.2 13.4 13.6 13.8 14 14.2 14.4 14.6 14.8 150

1000

2000

3000<x1>=13.8435 std(x1)=0.55556

simulacija

razvrščanja

Page 17: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

tic

to = toc;

xp = 12; % povprečna vrednost

sx = 2; % standardna deviacija

n = 500000; % generirajmo n vrednost

x = sx * randn(n,1) + xp;

m = [9,11,13,15]; % meje razredov

x1 = []; x2 = []; x3 = [];

disp(['n: ', num2str(n)])

ix1 = find(m(1) <= x & x < m(2)); x1 = x(ix1);

ix2 = find(m(2) <= x & x <= m(3)); x2 = x(ix2);

ix3 = find(m(3) < x & x <= m(4)); x3 = x(ix3);

c = 64;

figure(1)

tic

to = toc;

xp = 12; % povprečna vrednost

sx = 2; % standardna deviacija

n = 500000; % generirajmo n vrednost

x = sx * randn(n,1) + xp;

m = [9,11,13,15]; % meje razredov

x1 = []; x2 = []; x3 = [];

disp(['n: ', num2str(n)])

for i = 1 : n

if m(1) <= x(i) && x(i) < m(2)

x1 = [x1;x(i)];

elseif m(2) <= x(i) && x(i) <= m(3)

x2 = [x2;x(i)];

elseif m(3) < x(i) && x(i) <= m(4)

x3 = [x3;x(i)];

end

end

c = 64;

figure(1)

Page 18: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

& Element-wise Logical AND.

A & B is a matrix whose elements are logical 1 (TRUE) where both A

and B have non-zero elements, and logical 0 (FALSE) where either has

a zero element. A and B must have the same dimensions (or one can

be a scalar).

&& Short-Circuit Logical AND.

A && B is a scalar value that is the logical AND of scalar A and B.

This is a "short-circuit" operation in that MATLAB evaluates B only

if the result is not fully determined by A. For example, if A equals

0, then the entire expression evaluates to logical 0 (FALSE), regard-

less of the value of B. Under these circumstances, there is no need

to evaluate B because the result is already known.

Page 19: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

Sistem prileganj po standardu ISO

V okvirih množinske proizvodnje želimo doseči popolno

zamenljivost sestavnih delov. Zato mora biti katerikoli

element izdelan tako, da je znotraj določenega intervala

dimenzij. Širino dovoljenega intervala dimenzij imenujemo

toleranca. Da bi tudi po zamenjavi sestavnega dela

ohranili funkcionalnost sklopa je potrebno poznati

toleranco, poleg tega pa še za kakšen tip prilega se je

odločil konstrukter. Poznamo tri osnovne vrste prilega:

- ohlaphi prileg

- prehodni prileg in

- tesni prileg

Page 20: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

Opis toleranc dolžinskih mer po

tolerančnem sistemu ISO

a) dopustna odstopanja dejanske mere

b) dopustni odstopki mere

Page 21: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

Relativna toleranca = (abs.tol)*(dimenzija izdelka)-1

Precizna obdelava:

Obdelava, kjer je relativna toleranca

izdelka/elementa je manjša ali enaka

od 0,01 %

Mikroobdelava:

Vsaj en element ali dimenzija izdelka

mora biti v območju mikroobdelave.

Območje mikroobdelave je med 0.1 m

in 0.1 mm

Primer:

Egipčanska piramida

dolžina diagonale 100 m

Absolutna toleranca = 4 cm

Relativna toleranca = 0,04 %

Page 22: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli
Page 23: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

Splošne smernice za izbiro tolerančne stopnje glede

na kakovost izdelave strojnega dela

International Tolerance Grade of an industrial process

defined in ISO 286

Page 24: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

območja imenskih mer

Page 25: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

http://fs-server.uni-mb.si/si/inst/iko/lsek/Gradivo/TD_ura_12_14_TOLERANCE%20IN%20UJEMI_lecture.pdf

Page 26: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

Vendar se je treba vprašati ali je

res potrebno imeti zelo natančne

izdelke da bi zagotovili pravilno

delovanje sklopa?

Natančnost in velikost ujema zavisi od:

- namena uporabe

- toplotnih obremenitev

- mehanskih obremenitev

- želene življenjske dobe

- pogojev vzdrževanja

Cena izdelka glede na

želeno natančnost

Page 27: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

MEHANSKI SKLOP BO PRAVILNO IN DOLGO ČASA DELOVAL, ČE

SO SESTAVNI DELI SKLOPA GEOMETRIJSKO V PRAVILNEM

RAZMERJU.PRAVIMO, DA SO SO ELEMENTI TEDAJ MEDSEBOJNO

V PRAVEM UJEMU.

Porsche has for many years offered consultancy services to various

other car manufacturers. Audi, Studebaker, SEAT, Daewoo, Subaru, and

Yugo have consulted Porsche on engineering for their cars or engines.

The Lada Samara was partly developed by Porsche in 1984.

Porsche also helped Harley-Davidson design their new Revolution water

cooled engine that is used in their V-Rod motorcycle, as Porsche had

previous experience switching from air-cooling to water cooling.

vir/http://en.wikipedia.org/wiki/Porsche/

Page 28: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

Vzemimo za preprost primer sklop Gredi in Luknje. Če

želimo, da se gred v luknji vrti, mora biti premer gredi

toliko manjši od luknje, da se bo med površinama

vzdrževal oljni film, pa vendar ne toliko manjši, da bi

lahko prišlo do toka olja v radialni smeri. V nasprotnem

primeru, torej če želimo, da je zveza toga, morajo biti

geometrijske razmere takšne, da tlačne sile ne dovolijo

gibanja med gredjo in luknjo, hkrati pa morajo sile

ostati znotraj elastičnega področja, zato da se element z

luknjo ne deformira ali celo poči.

Tolerančni sistem ISO je prirejen za tolerance

mer krožnih prerezov, vendar je uporaben tudi za

katerekoli druge dolžinske mere.

vir/Ačko/Tehnološke meritve

http://fs-server.uni-mb.si/si/inst/ips/ltm/

UJEMI

Page 29: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

Širina in lega tolerančnega polja

Tolerančno polje lahko leži v celoti nad

ničelnico, pod njo ali vmes.

Širina in lega tolerančnega polja je

odvisna od funkcije elementa v sklopu.

Page 30: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

UJEMI

Page 31: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

Kaj je potrebno zagotoviti pri sklopih, da bodo

ti v življenjski dobi delovali pravilno?

Potrebno je zagotoviti USTREZNO RAZMERJE med

deloma, ki ju sestavimo v sklop!

Primer:

1. Drsni ležaj: Ohlap mora biti takšen, da je

zagotovljen mazalni film in nič večji, saj lahko

nastopi radialno opletanje.

2. Krčni nased: Presežek mora biti tak, da so

zagotovljene elastične sile za prenos momenta. Če je

presežek prevelik se material deformira plastično in

nased ne nosi več.

Page 32: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

Poznamo tri tipe ujemov, ki se pri

sestavi v sklop razlikujejo glede na

medsebojno gibljivost sestavnih delov.

a) Tesni ujem

Najmanjši dovoljen premer gredi je večji od

največjega dovoljenega premera luknje.

b) Vmesni ujem

Premer maksimalne dovoljene luknje je večji od

najmanjšega dovoljenega premera gredi in

najmanjša dovoljena luknja je manjša od

največjega dovoljenega premera gredi.

c) Ohlapni ujem

Največji dovoljen premer gredi je manjši od

najmanjšega dovoljenega premera luknje.

Page 33: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

Ohlapni ujem

Vmesni ujem

Tesni ujem

Page 34: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

Lega tolerančnega polja glede na imensko mero po

tolerančnem sistemu ISO

Notranje mere: A,B,..

Zunanje mere: a,b,..

Page 35: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

Proizvodna organizacija zahteva veliko različnih

tipov ujemov, ki se jih LAHKO doseže na dva

različna načina oz. z uporabo dveh bazičnih metod.

Sistem enotne luknje: Za podano imensko vrednost so

velikosti toleranc na luknji konstantne s spreminjanjem

tolerance čepov pa dosežemo različne ujeme (ohlapni,

vmesni, tesni)

Sistem enotnega čepa: Na enak način se da doseči

različne ujeme tudi če imamo čepe s konstantno toleranco

in luknje s spreminjajočimi tolerancami.

LUKNJA: da v kombinaciji s čepom 25 mm +0,02 mm

-0,00 mm

25 mm +0,08 mm

+0,04 mm

25 mm +0,02 mm

-0,00 mm

25 mm -0,02 mm

-0,05 mm

tesni ujem

prehodni ujem

ohlapni ujem

Page 36: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli
Page 37: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

V največ primerih se izdeluje prilege v sistemu

enotne luknje, zato ker se luknje izdeluje s

standardnimi orodji, ki imajo podano toleranco.

Taka orodja so frezarji, povrtala, grezila, …. ,

in imajo to lastnost, da njihova velikost ni

prilagodljiva. Tako za 25 mm imensko mero

uporabimo grezilo s toleranco. Medtem ko na čepu

lažje dosežemo poljubno želeno toleranco.

SMISELNA UPORABA TOLERANC

Nesmiselno je izdelovati luknjo s toleranco, ko je

dovolj da imamo luknjo, ki je le izvrtana. Zato ima

podani sistem 4 razrede lukenj, tolerance na luknjah pa

nam bodo omogočale 4 različne metode izdelave teh

lukenj. Lahko bi npr. tudi zahtevali 9 različnih

razredov čepov in en razred luknje in bi tako dobili 9

različnih ujemov. Potrebno se je zavedati tudi tega, da

večje dimenzije zahtevajo boljše tolerance in to je

zaskrbljujoče dejstvo.

Page 38: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

STANDARDNO

OZNAČEVANJE

TOLERANC

Vsebina:

• toleriranje

• referenčni elementi

Page 39: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

simboli za označevanje toleranc

MED IZDELOVALNIM POSTOPKOM PRIDE

DO RAZLIČNIH ODSTOPKOV OD

IDEALNE OBLIKE IZDELKA.

NA OSNOVI IZKUŠENJ, SMO V

INŽENIRSKI PREKSI PRIŠLI DO

SISTEMATIČNEGA PREGLEDA

ODSTOPKOV, KI VPLIVAJO NA

FUNKCIONALNOST IZDELKOV.

KADAR JE POTREBNO UPOŠTEVATI

ODSTOPKE Z OZIROM NA LEGO ALI

OBLIKO MERJENCA, UPORABLJAMO NA

NAČRTU SIMBOLE, KI SO PRIKAZANI

NA SLIKI.

Page 40: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

Tolerance oblike in lege vpisujemo v okvir z dvema,

tremi polji ali več polji, tako kot je prikazano na

spodnji sliki. Polje s črko se nanaša na določen

referenčni element. Referenčna puščica povezuje

tolerančni okvir z oblikovnim elementom za katerega

velja toleranca, ki je lahko ploskev ali tvorilka ne

pa os. V primeru, da je to potrebno, lahko polje z

oznakami referenčnih elementov razširimo na več polj s

črkami, lahko pa tudi s črkami z indeksi, ki se

nanašajo na sekundarni, terciarni … referenčni

element.

Page 41: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

OZNAČEVANJE TOLERANC

Primeri označevanja tolerance oblike in lege

Nekaj dodatno dovoljenih načinov označevanja

ravnost vzporednost položaj premost

Page 42: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

ŠIRINA TOLERANČNE CONE

Širina tolerančne cone za vzporednost

a-predpis samo za vzporednost,

b-predpis za vzporednost valja

Page 43: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

REFERENČNI ELEMENTI IN SISTEMI

Sekundarna

referenčna

ravnina

Terciarna

referenčna

ravnina

Primarna

referenčna

ravnina

Merjenec v triravninskem referenčnem sistemu

Tako kot si v matematiki in geometriji izberemo izhodišče v prostoru in nanj pripnemo

koordinatni sistem, tako tudi pri izdelavi in dimenzijskih meritvah potrebujemo na

konstrukcijski risbi in izdelku enega ali več posebej natančno obdelanih elementov, ki

tvorijo referenčni sistem, na katerega se nanašajo absolutne razdalje ( ki služi kot

geometrijsko izhodišče tako za izdelavo, kot tudi za meritve ). Primer triravninskega

referenčnega sistema vidimo na spodnji sliki.

Page 44: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

1- New contour (cut out)

2- New contour (cut out)

3- New hole similar to B8

new model

previous model

1 3

2

Cutting plane

Page 45: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli
Page 46: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

REFERENČNI ELEMENTI IN SISTEMI

terciarni referenčni element

sekundarni referenčni element

primarni referenčni element

toleranca

vrsta odstopka

Tolerančni okvir z referenčnima črkama

a-zaporedje A\B,b-zaporedje B\A

Page 47: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

VPLIV ZAPOREDJA REFERENČNIH ČRK

Page 48: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli
Page 49: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

KALIBRI (LIMIT GAUGES)

Namenjeni so kontroli izdelkov na tak način da le

preverimo ali je izdelek narejen v predpisanih

mejah ali ne.

Page 50: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

Kadar izdelujemo izdelke serijsko, težimo k

cenovno, časovno, materialno in okoljsko optimirani

izdelavi. Meritve niso pri tem nobena izjema. Tudi

meritve je potrebno opraviti čim bolj racionalno in

najbolje je, da del naloge opravi kar operater, ki

je obdelavo tudi opravil. Takšnim meritvam pravimo

tolerančne meritve, merilom pa tolerančna merila

ali kalibri. Po definiciji izraz označuje natančno

pripravo brez gibljivih delov, s katero se preverja

ustreznost mer kakega predmeta [SSKJ]. Na sliki

(Slika 14) vidimo kako izgleda kaliber za

preverjanje ustreznosti izvrtin. Kaliber ima dve

strani, leva je nekoliko daljša in je označena z

dobro ali gre, desna pa z izmet ali ne-gre.

TOLERANČNA MERILA

Page 51: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

Izhodišče, da je izdelek označen kot

“dober”, če so njegove dimenzije znotraj

predpisanega tolerančnega polja, je

botrovalo povsem novemu načinu preverjanja

– tolerančnim meritvam.

Načelo tolerančnih meritev je formuliral

F.W. Taylor

Na strani tolerančnega merila (kalibra),

ki je označena z dobro morajo vse

predpisane mere ustrezati hkrati, na

strani ne-gre pa je treba preverjati

vsako mero posamič.

Page 52: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

TAYLOR-jeva teorija meritev:

Ta teorija je ključ za oblikovanje (konstruiranje

kalibrov) mej in definira funkcijo in obliko, za

večino kalibrov mej in sestoji:

''Gre'' kaliber preveri maksimalne pogoje materiala

in preveri čimveč dimenzij kolikor je to mogoče

''Ne gre'' kaliber preveri minimalne pogoje

materiala in preveri le eno dimenzijo.

Zato se zahteva ločen ''ne gre'' kaliber za vsako

dimenzijo posebej. Če vzamemo za primer sistem

kalibra mej za pravokotne luknje, kot je prikazano

na naslednji sliki.

Page 53: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

Taylorjev princip

Page 54: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

preverjanje kalibrov

Ker so kalibri namenjeni uporabi v

serijski proizvodnji, je potrebno

preverjati njihovo ustreznost v rednih

časovnih intervalih, dodatno pa še po

potrebi. Pred preverjanjem ustreznosti je

potrebno napraviti izračun mejnih

vrednosti pri katerih je merilo še

ustrezno.

Za ilustracijo si oglejmo primer izračuna

dovoljenih dimenzij kalibra za

preverjanje notranje izvrtine, kot ga

podaja strojniški priročnik

Page 55: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

preverjanje kalibrov

V strojniškem priročniku najdemo tabelo za vrednosti odstopkov mere luknje oz. tolerance lukenj za imenske mere luknje od 10 do 18 mm in lego tolerančnega polja H7

imenska mera: N0 = 12 mm

največja mera luknje: Nmax = N0 +18 mm = 12,018 mm

najmanjša mera luknje: Nmin = N0 - 0 mm = 12,000 mm

Iz priročnika preberemo vrednosti H, z in y, za konkretno merilo za luknje:

H = 3 mm; z = 2,5 mm; y = 2 mm.

Uporabne intervale za merilo izračunamo po enačbah in sicer:

za stran DOBRO – GRE

dovoljeni interval za novo merilo je:

N = Nmin + z ± H/2 = 12,000 mm + 2,5 mm ± 1,5 mm

N: 12,001 mm 12,004 mm

dovoljena minimalna mera izrabljenega merila je:

N = Nmin – y = 12,000 mm - 2 mm = 11,998 mm

za stran IZMET – NE GRE

dovoljeni interval je: Nmax ± H/2 = 12,000 mm ± 1,5 mm

12,0165 mm 12,0195 mm

Page 56: STANDARDNO OZNAČEVANJE - lab.fs.uni-lj.silab.fs.uni-lj.si/lat/uploads/metrologija/tolerance.pdf · V idealnih okoliščinah bi pravo razmerje med elementi mehanskega sklopa dosegli

vprašanja

Vzroki za odstopke pri obdelavi

Kaj je nominalna, prava in resnična mera

Zakaj ne moremo izdelati izdelka s

predpisano mero?

Kaj je obdelava do ustrezanja, razvrščanje

podobnih izdelkov(uparjanje) in sistem

prileganja?

Skiciraj razmere pri ohlapnem, vmesnem in

tesnem ujemu.

Izračun meje uporabnosti kalibra.