Lekcja 1,2
Temat : Wiadomości wstępne z metrologii
Metrologia jest dziedziną wiedzy o pomiarach. Metrologia techniczna zajmuje się pomiarem długości i kąta.
Wielkość mierzalna – cecha jednorodnego ciała lub zjawiska którą można określić jakościowo i ilościowo.
Przykłady wielkości mierzalnych – długość , czas, masa , prędkość , temperatura
Wartość wielkości mierzlnej – wielkość wyrażona iloczynem liczby i jednostki miary
Np. długość = 10m = 1000cm = 100dm
Pomiar – pomiar polega na porównaniu wielkości mierzonej z wielkością przyjętą za wzorzec
Każdy pomiar obarczony jest błędem. Wynikiem pomiaru jest stwierdzenie że mierzona wielkość mieści się w pewnym zakresie (W- wynik pomiaru)
Np. D=50,00 A=49,50 B=50,40 Każdy wymiar 49,50<<W<<50,40 jest dobry
Liczba Jednostka
A W B A,B - Wymiary graniczne
Główne etapy procesu produkcyjnego
Wymiar tolerowany – np.
Wymiar rzeczywisty – jest to wartoć długości lub kąta, jaką otrzymano by po przeprowadzeniu bezbłędnego pomiaru
Wymiar zaobserwowany - jest to wartoć długości lub kąta, jaką otrzymano w wyniku dokonanego pomiaru (obarczonego błędem)
Wymiar teoretyczny (nominalny) – jest nietolerowaną wartością długości lub kąta i stanowi podstawę do dalszych obliczeń
Tolerancje w budowie maszyn
Wymiary stosowane na rysunkach technicznych
Porównanie z założeniami
Pomysł Rysunek tech. Wyrób Pomiar
Wymiar tolerowany Wymiar rzeczywisty Wymiar zaobserwowany
Wymiar wewnętrzny (W) Wymiar zewnętrzny (Z)
Wymiar mieszany (M) Wymiar pośredni (P)
0.030.0130 29.99 30.03W
Elementy wymiaru tolerowanego
D – wymiar nominalny (teoretyczny)
Indeksy: w – wałek o - otwór
Bw(Bo) – górny wymiar graniczny Aw(Ao) – dolny wymiar graniczny
es(ES) – odchyłka górna ei(EI) – odchyłka dolna Tw(To) – tolerancja
( ) ( )( ) ( )
W W W O O O
W O
W O
W
O
T B A T B AA D ei A D EIB D es B D EST D es D ei es eiT D ES D EI ES EI
W OT es ei T ES EI
Układ tolerancji wg PN-EN 20286-1:1996
W układzie tolerancji i pasowań ISO przewidziano:
20 klas tolerancji normalnych w zakresie wymiarów od 0 do 500 mm oznaczonych IT01, IT0, IT1 ……………… IT18
18 klas tolerancji normalnych w zakresie wymiarów od 500 do 3150 mm oznaczonych IT1, IT2 ……………… IT18
Tolerancje normalne dla wymiarów nominalnych do 500 mm dla klas od IT5
i – jednostka tolerancji a – współczynnik klasy tolerancji x – nr klasy
Ds – średnia geometryczna granic przedziału Dmin,Dmax – granice przedziału
Przykład: D=60 klasa tolerancji 5 Wyznaczyć IT5
Klasa tolerancji 5 6 7 8 9 10 11 12 a 7 10 16 25 40 64 100 160
C - Stała wielkość zależna od warunków produkcyjnych zakładu
T - Wielkość tolerancji
a - Koszty stałe wynikające z narzutów w danym zakładzie
Wielkość tolerancji i koszt wytwarzania
CKoszt aT
3
65min max
0.45 0.001
10 ( 10)S S
xS
IT a i i D D m
D D D a
min max
3
50 80
50 80 63.24 7
0.45 63.24 0.001 63.24 1.8555 1.855 7 12.9 0.0129
S
D mm D mm
D mm a
i mIT m mm
Tolerowanie liczbowe i symboliczne
Tolerowanie liczbowe Tolerowanie symboliczne
Tolerowanie symboliczne
Symbol literowy określa położenie pola tolerancji względem lini zerowej. Klasa dokładności określa wielkość pola tolerancji.
Literami dużymi oznacza się otwory, małymi wałki. Odchyłki związane z wymiarem nominalnym odczytywane są z tablic.
Fragment tablicy pasowań
0.050.02 60
D = 60 - Wymiar nominalnyes = +0.05 - Odchyłka górnaei = -0.02 - Odchyłka dolna
Położenie pół tolerancji
Klasy dokładności
Klasy 1 do 4 - najdokładniejsze urządzenia precyzyjne
Klasa 5 do 12 - typowe konstrukcje maszynowe
Klasa 12 do 17 - mniej dokładne urządzenia
Przykład.
Dany jest wałek
Wyznaczyć elementy tolerancji
Z tablicy pasowań i przedziału 30 do 40 odczytujemy :
es=-0.31mm ei=-0.41 mm
Tw=es-ei Tw=-0.31-(-0.41) Tw=0.1 mm
Sprawdzenie wyniku – z tablicy Klasy dokładności odzytujemytoleranję wykonania dla D=35 Tw=IT10=0.1mm
35 10 W a