A relação entre tolerância dimensional, tolerância geométrica e rugosidade da superfície
1. Relação entre tolerância de forma e rugosidade da superfície
Embora não haja relação direta entre o erro de forma e a rugosidade da superfície em termos de valor numérico e medição, existe uma certa relação proporcional entre os dois sob certas condições de processamento. De acordo com pesquisas experimentais, sob precisão normal, a rugosidade da superfície representa de 1/5 a 1/4 da tolerância da forma. Conclui-se que, para garantir a tolerância da forma, o valor máximo permitido do parâmetro de altura da rugosidade da superfície correspondente deve ser adequadamente limitado.
Em geral, os valores de tolerância entre tolerância dimensional, tolerância de forma, tolerância de posição e rugosidade da superfície têm a seguinte relação: tolerância dimensional > tolerância de posição > tolerância de forma > parâmetro de altura da rugosidade da superfície.
Não é difícil perceber, a partir da relação numérica entre tamanho, forma e rugosidade da superfície, que a relação numérica entre os três deve ser coordenada e bem tratada durante o projeto. Ao marcar o valor de tolerância no desenho, deve-se seguir que o valor de rugosidade da mesma superfície fornecida deve ser menor que seu valor de tolerância de forma; e o valor de tolerância de forma deve ser menor que seu valor de tolerância de posição; e a diferença de posição deve ser menor que seu valor de tolerância dimensional. Caso contrário, isso trará vários problemas para a fabricação. No entanto, o mais envolvido no trabalho de projeto é como lidar com a relação entre tolerância dimensional e rugosidade da superfície e a relação entre várias precisões correspondentes e rugosidade da superfície.
Geralmente, é determinado de acordo com a seguinte relação:
1. Quando a tolerância de forma é 60% da tolerância de tamanho (precisão geométrica relativa média), Ra≤0,05IT;
2. Quando a tolerância de forma é de 40% da tolerância de tamanho (alta precisão geométrica relativa), Ra≤0,025IT;
3. Quando a tolerância de forma é de 25% da tolerância de tamanho (alta precisão geométrica relativa), Ra≤0,012IT;
4. Quando a tolerância de forma for menor que 25% da tolerância de tamanho (precisão geométrica relativa ultra-alta), Ra≤0,15Tf (valor de tolerância de forma).
O valor de referência mais simples: a tolerância de tamanho é de 3 a 4 vezes a rugosidade, que é a mais econômica.
2. Seleção de tolerâncias geométricas
1. Seleção de itens de tolerância geométrica
As funções dos itens de controle abrangentes devem ser totalmente utilizadas para reduzir os itens de tolerância geométrica e os itens de detecção de erros geométricos correspondentes fornecidos nos desenhos.
Com a premissa de atender aos requisitos funcionais, devem ser selecionados itens fáceis de medir. Por exemplo, a tolerância de coaxialidade é frequentemente substituída por tolerância de desvio radial ou tolerância de desvio radial. No entanto, deve-se observar que o desvio radial é uma combinação de erro de coaxialidade e erro de forma cilíndrica. Portanto, ao substituir, o valor da tolerância de desvio fornecido deve ser ligeiramente maior que o valor da tolerância de coaxialidade, caso contrário, será muito rigoroso.
2. Seleção de princípios de tolerância
Com base nos requisitos funcionais dos elementos medidos, as funções de tolerâncias e a viabilidade e economia da adoção do princípio de tolerância devem ser totalmente utilizadas.
O princípio independente é usado em ocasiões em que os requisitos de precisão dimensional e precisão geométrica são bastante diferentes e precisam atender aos requisitos separadamente, ou os dois não estão relacionados, para garantir precisão de movimento, vedação e nenhuma tolerância é observada.
O requisito inclusivo é usado principalmente para ocasiões em que as propriedades correspondentes precisam ser estritamente garantidas.
O requisito de entidade máxima é usado para o elemento central e geralmente é usado em situações em que o requisito acessório é a montabilidade (sem requisitos de propriedade correspondentes).
O requisito de entidade mínima é usado principalmente em situações em que é necessário garantir a resistência da peça e a espessura mínima da parede.
O requisito de reversibilidade é usado em conjunto com o requisito de entidade máxima (mínima) para aproveitar ao máximo a zona de tolerância, expandir a faixa do tamanho real do elemento medido e melhorar a eficiência. Pode ser selecionado sem afetar o desempenho.
3. Seleção de elementos de referência
1) Seleção de peças de referência
(1) Selecione a superfície de junção onde a peça está posicionada na máquina como peça de referência. Por exemplo, o plano inferior e a lateral da caixa, o eixo das peças em forma de disco, o munhão de suporte ou furo de suporte da peça rotativa, etc.
(2) O elemento de referência deve ter tamanho e rigidez suficientes para garantir um posicionamento estável e confiável. Por exemplo, usar dois ou mais eixos distantes para formar um eixo de referência comum é mais estável do que usar um único eixo de referência.
(3) Selecione uma superfície que seja processada com mais precisão como parte de referência.
- Tente unificar os dados de montagem, processamento e inspeção. Dessa forma, erros causados por dados inconsistentes podem ser eliminados e o projeto e a fabricação de dispositivos e ferramentas de medição podem ser simplificados, tornando a medição mais conveniente.
2) Determinação do número de datums
De modo geral, o número de datums deve ser determinado de acordo com os requisitos da função geométrica de orientação e posicionamento dos itens de tolerância. As tolerâncias de orientação geralmente requerem apenas um datum, enquanto as tolerâncias de posicionamento requerem um ou mais datums. Por exemplo, para itens de tolerância de paralelismo, perpendicularidade e coaxialidade, geralmente apenas um plano ou um eixo é usado como elemento de datum; para itens de tolerância de posição, é necessário determinar a precisão da posição do sistema de furos, portanto, dois ou três elementos de datum podem ser usados.
3) Arranjo da ordem dos dados
Quando mais de dois elementos de referência são selecionados, a ordem dos elementos de referência deve ser esclarecida e escrita no quadro de tolerância na ordem de primeiro, segundo e terceiro. O primeiro elemento de referência é o principal e o segundo elemento de referência é o segundo.
4. Seleção de valores de tolerância geométrica
Princípio geral: Selecione o valor de tolerância mais econômico com base no atendimento à função da peça.
De acordo com os requisitos funcionais da peça, considere a economia de processamento, a estrutura e a rigidez da peça e determine o valor de tolerância do elemento de acordo com a tabela. Considere também os seguintes fatores:
A tolerância de forma dada pelo mesmo elemento deve ser menor que o valor de tolerância de posição;
O valor de tolerância de forma das peças cilíndricas (exceto a retidão do eixo) deve ser menor que seu valor de tolerância de tamanho; no mesmo plano, o valor de tolerância de planura deve ser menor que o valor de tolerância de paralelismo do plano ao dado.
O valor de tolerância de paralelismo deve ser menor que o valor de tolerância de distância correspondente.
Relação proporcional aproximada entre rugosidade da superfície e tolerância da forma: Normalmente, o valor Ra da rugosidade da superfície pode ser considerado como (20%~25%) do valor de tolerância da forma.
Para as seguintes situações, considerando a dificuldade de processamento e a influência de outros fatores além dos parâmetros principais, sob a condição de atender aos requisitos da função da peça, reduza apropriadamente 1 a 2 níveis para selecionar:
Furo em relação ao eixo;
Haste e furo delgados e relativamente grandes; Haste e furo com grande distância;
Superfície parcial com grande largura (maior que 1/2 comprimento);
Tolerância de paralelismo e perpendicularidade de linha a linha e de linha a face a face.
5. Disposições para tolerâncias não indicadas de forma e posição
Para simplificar o desenho, não é necessário indicar tolerâncias de forma e posição no desenho para a precisão de forma e posição que pode ser garantida pelo processamento geral de máquinas-ferramenta. As tolerâncias de forma e posição não indicadas devem ser implementadas de acordo com as disposições da GB/T1184-1996. O conteúdo geral é o seguinte:
(1) Três graus de tolerância de H, K e L são especificados para retidão não indicada, planicidade, perpendicularidade, simetria e desvio circular.
(2) O valor de tolerância de circularidade não indicado é igual ao valor de tolerância do diâmetro, mas não pode ser maior que o valor de tolerância não indicado da excentricidade circular radial.
(3) O valor de tolerância de cilindricidade não indicado não é especificado e é controlado pelas tolerâncias indicadas ou não indicadas da tolerância de circularidade do elemento, da retidão do elemento e do paralelismo relativo do elemento.
(4) O valor de tolerância de paralelismo não indicado é igual ao maior valor entre a tolerância dimensional entre o elemento medido e o elemento de referência e o valor de tolerância não indicado da tolerância de forma (retidão ou planura) do elemento medido, e o maior dos dois elementos é tomado como referência.
(5) O valor de tolerância de coaxialidade não especificado não é especificado. Se necessário, o valor de tolerância de coaxialidade não especificado pode ser considerado igual à tolerância de desvio circular não especificada.
(6) Os valores de tolerância de perfil linear não especificado, perfil de superfície, inclinação e posição são todos controlados pela tolerância de dimensão linear especificada ou não especificada ou tolerância de ângulo de cada elemento.
(7) O valor de tolerância de desvio total não especificado não é especificado.
6. Representação de desenho de valores de tolerância geométrica não especificados
Se forem utilizados os valores de tolerância não especificados em GB/T1184-1996, o código padrão e de grau deve ser indicado na barra de título ou nos requisitos técnicos.
: "GB/T1184-K".
Tolerâncias de trabalho que não estejam marcadas com "Princípios de tolerância de acordo com GB/T 4249" no desenho devem ser implementadas de acordo com os requisitos de "GB/T 1800.2-1998".