Por que existe o conceito de tolerância e ajuste? Todos os produtos manufaturados, não importa o quão sofisticado seja o equipamento usado, não importa quanto esforço seja feito, seu tamanho e forma não podem ser exatamente consistentes com os valores teóricos. Esta é a lacuna entre o ideal e a realidade!
Então, como atender aos requisitos de intercambiabilidade das peças? Ou seja, entre um lote de peças ou componentes de uma mesma especificação, qualquer um deles pode atender aos requisitos de desempenho especificados sem qualquer seleção ou modificação adicional. Isso requer que as dimensões das peças produzidas estejam dentro da faixa de tolerância permitida.
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Termos relacionados à tolerância
Durante o processamento de peças, devido à influência da precisão da máquina-ferramenta, desgaste da ferramenta, erros de medição, etc., é impossível processar o tamanho das peças com absoluta precisão. Para garantir a intercambialidade, o erro de processamento do tamanho da peça deve ser limitado dentro de um determinado intervalo e a quantidade de variação no tamanho deve ser especificada.
1) Tamanho básico
De acordo com a resistência e requisitos estruturais da peça, o tamanho determinado durante o projeto.
2) Tamanho real
Dimensões obtidas por medição.
3) Tamanho limite
Dois valores limite para variação de tamanho permitida. É determinado com base no tamanho básico. O maior dos dois valores limite é chamado de tamanho limite máximo; o menor é chamado de tamanho limite mínimo.
4) Desvio de tamanho (referido como desvio)
A diferença algébrica de uma dimensão menos sua dimensão base. Os desvios dimensionais são:
Desvio superior=tamanho limite máximo - tamanho básico
Desvio inferior=tamanho limite mínimo - tamanho básico
Os desvios superior e inferior são referidos coletivamente como desvios limite, e os desvios superior e inferior podem ser positivos, negativos ou zero.
O padrão nacional estipula que o nome de código do desvio superior do furo é ES, o nome de código do desvio inferior do furo é EI; o nome de código do desvio superior do eixo é es, e o nome de código do desvio inferior do eixo é ei.
▲ Diagrama de zona de tolerância
5) Tolerância dimensional (tolerância abreviada)
A quantidade de variação de tamanho permitida.
Tolerância dimensional=tamanho limite máximo - tamanho limite mínimo
= desvio superior - desvio inferior
Como o tamanho do limite máximo é sempre maior que o tamanho do limite mínimo, ou seja, o desvio superior é sempre maior que o desvio inferior, portanto, a tolerância dimensional deve ser um valor positivo.
6) Diagrama de linha zero, zona PR e zona de tolerância
A linha zero é uma linha de referência usada para determinar o desvio no diagrama de zona de tolerância, ou seja, a linha de desvio zero. Normalmente, a linha zero representa o tamanho básico. Marque "0", " plus ", "-" na extremidade esquerda da linha zero, o desvio acima da linha zero é positivo; o desvio abaixo da linha zero é negativo. A zona de tolerância é uma área definida por duas linhas retas que representam os desvios superior e inferior. A largura e a posição da zona de tolerância são os dois elementos que constituem a zona de tolerância.
7) Tolerância padrão e grau de tolerância padrão
Tolerâncias padrão são quaisquer tolerâncias listadas em padrões nacionais para determinar o tamanho da zona de tolerância. Uma classe de tolerância padrão é uma classe que determina o grau de precisão dimensional. As tolerâncias padrão são divididas em 20 graus, ou seja, IT01, IT0, IT1~IT18, que representam tolerâncias padrão, e os algarismos arábicos representam graus de tolerância padrão, entre os quais o grau IT01 é o mais alto, os graus são reduzidos por sua vez e A nota IT18 é a mais baixa. Para um determinado tamanho básico, quanto maior o nível de tolerância padrão, menor o valor de tolerância padrão e maior a precisão do tamanho.
8) Desvio básico
É usado para determinar o desvio superior ou inferior da zona de tolerância em relação à posição da linha zero. Geralmente, refere-se ao desvio próximo à linha zero. Quando a zona de tolerância está acima da linha zero, o desvio básico é o desvio inferior. Quando a zona de tolerância está abaixo da linha zero, o desvio básico é o desvio superior.
De acordo com as necessidades reais, o padrão nacional estipula 28 desvios básicos diferentes para o furo e o eixo respectivamente, conforme mostrado na figura abaixo. Os valores básicos de desvio de furos e eixos podem ser encontrados nas tabelas relevantes.
▲ Série de desvio básico
Pode-se observar na figura acima que:
1) O código de desvio básico é representado por letras latinas, a letra maiúscula representa o código de desvio básico e a letra minúscula representa o código de desvio básico do eixo. Como o desvio básico é usado apenas para indicar o tamanho da zona de tolerância na figura, uma extremidade da zona de tolerância é desenhada como uma abertura.
2) O desvio de A~H é o desvio inferior, J~ZC é o desvio superior e os desvios superior e inferior de JS são mais IT/2 e -IT/2 respectivamente.
3) O desvio básico do eixo é o desvio superior de a~h, o desvio inferior de j~zc e os desvios superior e inferior de js são mais IT/2T e -IT/2 respectivamente. Outro desvio de furos e eixos pode ser calculado a partir do desvio básico e da tolerância padrão.
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Termos associados
Na montagem de máquinas, a relação entre a zona de tolerância de furos e eixos com o mesmo tamanho básico e combinados entre si é chamada de ajuste. Devido à diferença no tamanho real do furo e do eixo, pode ocorrer uma "folga" ou "interferência" após a montagem. No ajuste entre o furo e o eixo, a diferença algébrica obtida subtraindo o tamanho do eixo do tamanho do furo é positiva quando é positiva, e quando é negativa é interferência.
(1) Tipos de coordenação
Os ajustes são divididos em três categorias de acordo com sua lacuna ou interferência:
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1) Ajuste de folga
A zona de tolerância do furo está acima da zona de relações públicas do eixo, e qualquer par de furos e a correspondência do eixo se ajustarão com a folga (incluindo a folga mínima de zero), conforme mostrado na Figura a acima.
2) Ajuste de interferência
A zona de tolerância do furo está abaixo da zona de tolerância do eixo, e qualquer par de furos e o eixo são combinados como um ajuste com interferência (incluindo uma folga mínima de zero), conforme mostrado na Figura b acima.
3) Sobreajuste
A zona de tolerância do furo se sobrepõe à zona de tolerância do eixo, e qualquer par de furos e o eixo são combinados, que podem ter uma folga ou um ajuste de interferência, conforme mostrado na Figura c acima.
(2) Sistema de referência de coordenação
A norma nacional estipula dois sistemas de referência, como mostra a figura abaixo.
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▲ Dois sistemas de referência
1) sistema de orifício de base
O desvio básico é um sistema no qual a zona de tolerância de um determinado furo e a zona de tolerância do eixo do desvio básico constituem uma espécie de cooperação, conforme mostra a figura a. Ou seja, a posição da zona de tolerância do furo é fixada no ajuste do mesmo tamanho básico, e ajustes diferentes são obtidos alterando a posição da zona de tolerância do eixo. O furo feito pelo furo de base é chamado de furo de referência. O padrão nacional estipula que o desvio inferior do furo de referência é zero e "H" é o código de desvio básico do furo de referência.
2) Sistema de eixo de base
O desvio básico é um sistema no qual a zona de tolerância de um determinado eixo e a zona de tolerância de furos com diferentes desvios básicos constituem um sistema de vários ajustes, conforme mostra a Figura b. Ou seja, a posição da zona de tolerância do eixo é fixada no ajuste do mesmo tamanho básico, e ajustes diferentes são obtidos alterando a posição da zona de tolerância do furo. O furo feito no centro do eixo base é chamado de luva do eixo de referência. O padrão nacional estipula que o desvio superior do eixo de referência é zero e "h" é o código de desvio básico do eixo de referência.
Pode ser visto a partir do diagrama de série de desvio básico que:
No sistema de furo de base, o furo de referência H é combinado com o eixo, a~h (11 tipos no total) são usados para ajuste de folga; j~n (5 tipos no total) são usados principalmente para ajuste excessivo; (n, p, r pode ser ajuste excessivo ou ajuste de interferência); p~zc (12 tipos no total) são usados principalmente para ajuste de interferência.
No sistema de eixo básico, o eixo de referência h é combinado com o furo, A~H (11 tipos no total) são usados para ajuste de folga; J~N (5 tipos no total) são usados principalmente para ajuste excessivo; (N, P, R pode ser ajuste excessivo ou ajuste de interferência); P~ZC (12 tipos no total) são usados principalmente para ajuste de interferência.
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tolerância de forma
Tolerância de forma refere-se à variação total permitida pela forma de um único elemento real. As tolerâncias de forma são expressas em zonas de tolerância de forma. A zona de tolerância de forma inclui quatro elementos, como forma, direção, posição e tamanho da zona de tolerância. Os itens de tolerância de forma incluem: retilinidade, planicidade, arredondamento, cilindricidade, perfil de linha e perfil de superfície.
1) Retidão
Retilinidade refere-se à condição de que a forma real dos elementos retos na peça mantenha a linha reta ideal. Isso é o que é comumente chamado de planicidade. A tolerância de retilinidade é a variação máxima permitida da linha real para a linha ideal. Ou seja, dado no desenho, é usado para limitar a faixa de variação permitida do erro de processamento de linha real.
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▲Exemplo de padrão 1: Em um determinado plano, a zona de tolerância deve ser a área entre duas linhas retas paralelas com uma distância de 0.1mm.
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▲Exemplo de padrão 2: Se a marca φ for adicionada antes do valor de tolerância, a zona de tolerância deve estar dentro da área da superfície cilíndrica com um diâmetro de 0,08 mm.
2) Planicidade
Planicidade refere-se à forma real do elemento plano da peça e à condição de manter o plano ideal. Isso é o que comumente se chama de suavidade. A tolerância de planicidade é a variação máxima permitida pela superfície real ao plano. Ou seja, é fornecido no desenho para limitar a faixa de variação permitida do erro real de processamento da superfície.
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▲Exemplo de padrão: A zona de tolerância é a área entre dois planos paralelos com uma distância de 0,08 mm.
3) Arredondamento
O arredondamento é a condição da forma real de um recurso que representa um círculo em uma peça, equidistante de seu centro. Isso é comumente referido como o grau de arredondamento. A tolerância de circularidade é a variação máxima permitida do círculo real para o círculo ideal na mesma seção. Ou seja, dado no desenho, é utilizado para limitar a faixa de variação permitida do erro de usinagem do círculo real.
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▲Exemplo de padrão: a zona de tolerância deve estar na mesma seção normal e a diferença de raio é a área entre dois círculos concêntricos com um valor de tolerância de 0,03 mm.
4) Cilindricidade
Cilindricidade significa que cada ponto no contorno da superfície cilíndrica da peça é mantido equidistante de seu eixo. A tolerância de cilindricidade é a variação máxima permitida da superfície cilíndrica real para a superfície cilíndrica ideal. Ou seja, dado no desenho, é usado para limitar a faixa de variação permitida do erro real de usinagem da superfície cilíndrica.
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▲Exemplo de padrão: A zona de tolerância é a área entre duas superfícies cilíndricas coaxiais com uma diferença de raio de 0,1 mm.
5) Perfil de linha
Perfil de linha é a condição de que uma curva de qualquer forma mantenha sua forma ideal em um determinado plano de uma peça. A tolerância do perfil da linha refere-se à variação permitida da linha de contorno real de uma curva não circular. Ou seja, dado no desenho, é usado para limitar a faixa de variação permitida do erro de processamento da curva real.
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▲Exemplo de padrão: A zona de tolerância é a área entre dois envelopes que envolvem uma série de círculos com um diâmetro de 0,04 mm. Os centros dos círculos estão em linhas de geometria teoricamente correta.
6) Perfil de superfície
O perfil da superfície é a condição de que qualquer superfície de uma peça mantenha sua forma ideal. A tolerância do perfil de superfície refere-se à variação permitida da linha de contorno real de uma superfície não circular para uma superfície de perfil ideal. Ou seja, dado no desenho, é utilizado para limitar a faixa de variação do erro real de processamento da superfície.
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▲Exemplo de padrão: A zona de tolerância está entre dois envelopes envolvendo uma série de esferas com um diâmetro de 0,02 mm. Os centros das bolas devem teoricamente estar localizados na superfície da forma geométrica teoricamente correta.
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tolerância de posição
A tolerância de posição refere-se à quantidade total de variação permitida pela posição do elemento real associado ao datum.
(1) Tolerância de orientação
A tolerância de orientação refere-se à quantidade total de variação permitida pelo recurso real associado ao ponto de referência na direção. Esse tipo de tolerância inclui três itens: paralelismo, perpendicularidade e inclinação.
1) Paralelismo
O paralelismo, comumente referido como o grau de paralelismo, indica a condição em que os elementos reais medidos na peça são mantidos equidistantes do ponto de referência. A tolerância de paralelismo é a variação máxima permitida entre a direção real do elemento medido e a direção ideal paralela ao datum.
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▲Exemplo de padrão: Se a marca φ for adicionada antes do valor de tolerância, a zona de tolerância está dentro da superfície cilíndrica com um diâmetro paralelo de referência de φ0.03mm.
2) Verticalidade
A perpendicularidade, comumente referida como o grau de ortogonalidade entre dois elementos, significa que o elemento medido na peça mantém um ângulo correto de 90 graus em relação ao elemento de referência. A tolerância de perpendicularidade é a variação máxima permitida entre a direção real do elemento medido e a direção ideal perpendicular ao datum.
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▲Explicação da legenda: Se a marca φ for adicionada antes da zona de tolerância, então a zona de tolerância é perpendicular ao plano de referência e dentro de uma superfície cilíndrica com um diâmetro de 0.1mm.
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▲ Legenda: A zona de tolerância deve estar localizada entre dois planos paralelos com uma distância de 0,08mm e perpendicular à linha de referência.
3) Inclinação
A inclinação é a condição correta de qualquer ângulo dado entre as orientações relativas de dois recursos em uma peça. A tolerância de inclinação é a variação máxima permitida entre a orientação real do recurso medido e a orientação ideal em qualquer ângulo dado ao datum.
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▲Explicação da legenda: a zona de tolerância do eixo medido é a área entre dois planos paralelos cuja distância é 0,08 mm e que formam um ângulo teórico de 60 graus com o plano de referência A.
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▲Explicação da legenda: Se a marca φ for adicionada antes do valor de tolerância, a zona de tolerância deve estar localizada em uma superfície cilíndrica com um diâmetro de 0.1mm. A zona de tolerância deve ser paralela ao plano B perpendicular ao ponto de referência A e formar um ângulo teoricamente correto de 60 graus com o ponto de referência A.
(2) Tolerância de posicionamento
A tolerância de posicionamento é a quantidade total de variação permitida para a posição do recurso real associado em relação ao datum. Este tipo de tolerância inclui três itens: grau de posição, grau de coaxialidade e grau de simetria.
1) Grau da posição
O grau de posição refere-se à condição precisa de pontos, linhas, superfícies e outros elementos na peça em relação às suas posições ideais. A tolerância de posição é a variação máxima permitida da posição real do elemento medido em relação à posição ideal.
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▲ Legenda: Quando a marca Sφ é adicionada antes da zona de tolerância, a zona de tolerância é a área interna da bola com um diâmetro de 0.3mm. A posição do ponto central da zona de tolerância esférica é a dimensão teoricamente correta em relação aos pontos de referência A, B e C.
2) Coaxialidade
A coaxialidade, comumente conhecida como grau de coaxialidade, significa que o eixo medido na peça é mantido na mesma linha reta em relação ao eixo de referência. A tolerância de concentricidade é a variação permitida do eixo real medido em relação ao eixo de referência.
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▲Legenda de tolerância de concentricidade: Quando o valor de tolerância é marcado, a zona de tolerância é a área entre os cilindros com um diâmetro de 0,08 mm. O eixo da zona de tolerância circular coincide com o ponto de referência.
3) Simetria
O grau de simetria significa que os dois elementos centrais simétricos da peça são mantidos no mesmo plano central. A tolerância de simetria é a quantidade de variação permitida pelo plano central de simetria (ou linha central, eixo) do elemento real para o plano de simetria ideal.
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▲Descrição da legenda: A zona de tolerância é a área entre dois planos paralelos ou linhas retas com uma distância de 0,08mm e arranjo simétrico em relação ao plano central de referência ou linha central.
(3) Tolerância de desvio
Tolerância de desvio é um item de tolerância fornecido com base em um método de detecção específico. A tolerância de desvio pode ser dividida em desvio circular e desvio total.
1) Bater em círculo
O desvio circular é a condição na qual uma superfície de revolução em uma peça mantém uma posição fixa em relação a um eixo de referência dentro de um plano de medição definido. A tolerância de desvio circular é a variação máxima permitida dentro de uma faixa de medição limitada quando o elemento real medido gira um círculo completo em torno do eixo de referência sem movimento axial.
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▲ Legenda 1: A zona de tolerância é a área entre dois círculos concêntricos perpendiculares a qualquer plano de medição, com uma diferença de raio de 0.1mm e cujos centros estão no mesmo eixo de referência.
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▲ Legenda 2: A zona de tolerância é a área entre dois círculos com uma distância de 0,1mm no cilindro de medição em qualquer posição radial coaxial com o datum.
2) batida completa
A excentricidade total refere-se à quantidade de excentricidade ao longo de toda a superfície medida quando a peça é girada continuamente em torno do eixo de referência. A tolerância de desvio total é o desvio máximo permitido quando o elemento real medido gira continuamente em torno do eixo de referência enquanto o indicador se move em relação ao seu contorno ideal.
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▲ Legenda 1: A zona de tolerância é a área entre duas superfícies cilíndricas com uma diferença de raio de 0.1mm e coaxial com o datum.
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▲ Legenda 2: A zona de tolerância é a área entre dois planos paralelos com uma diferença de raio de 0.1mm e perpendicular ao datum.
Aqui está a tabela a seguir, apresse-se e recolha-a~
