למה יש את המושג סובלנות והתאמה? כל המוצרים המיוצרים, לא משנה עד כמה נעשה שימוש בציוד מתוחכם, לא משנה כמה נעשה מאמץ, גודלם וצורתם אינם יכולים להתאים בדיוק לערכים התיאורטיים. זה הפער בין האידיאל למציאות!
אז איך לעמוד בדרישות ההחלפה של חלקים? כלומר, בין אצווה של חלקים או רכיבים מאותו מפרט, כל אחד מהם יכול לעמוד בדרישות הביצועים שצוינו ללא כל בחירה או שינוי נוסף. הדבר מחייב שהמידות של החלקים המיוצרים יהיו בטווח הסובלנות המותר.
01
מונחים הקשורים לסובלנות
במהלך עיבוד החלקים, בשל השפעת דיוק כלי המכונה, בלאי הכלים, שגיאות מדידה וכו', אי אפשר לעבד את גודל החלקים בצורה מדויקת לחלוטין. על מנת להבטיח יכולת החלפה, יש להגביל את שגיאת העיבוד של גודל החלק בטווח מסוים, ולציין את כמות השונות בגודל.
1) גודל בסיסי
על פי החוזק והדרישות המבניות של החלק, הגודל נקבע במהלך התכנון.
2) גודל בפועל
מידות המתקבלות על ידי מדידה.
3) הגבל את הגודל
שני ערכי גבול לשונות מותרת בגודל. זה נקבע על סמך הגודל הבסיסי. הגדול מבין שני ערכי הגבול נקרא גודל הגבול המקסימלי; הקטן יותר נקרא גודל הגבול המינימלי.
4) סטיית גודל (המכונה סטייה)
ההבדל האלגברי של ממד פחות ממד הבסיס שלו. סטיות ממדים הן:
סטייה עליונה=גודל מגבלה מקסימלי - גודל בסיסי
סטייה נמוכה יותר=מגבלה מינימלית גודל - גודל בסיסי
הסטיות העליונות והתחתונות מכונות ביחד סטיות גבול, והסטיות העליונות והתחתונות יכולות להיות חיוביות, שליליות או אפסיות.
התקן הלאומי קובע כי שם הקוד של הסטייה העליונה של החור הוא ES, שם הקוד של הסטייה התחתונה של החור הוא EI; שם הקוד של הסטייה העליונה של הציר הוא es, ושם הקוד של הסטייה התחתונה של הציר הוא ei.
▲ דיאגרמת אזור סובלנות
5) סובלנות מימדית (סובלנות בקיצור)
כמות השונות המותרת בגודל.
סובלנות ממדים=גודל מגבלה מקסימלי - גודל מגבלה מינימלית
= סטייה עליונה - סטייה תחתונה
מכיוון שגודל הגבול המקסימלי תמיד גדול מגודל הגבול המינימלי, כלומר, הסטייה העליונה תמיד גדולה מהסטייה התחתונה, כך שהסובלנות הממדית חייבת להיות ערך חיובי.
6) דיאגרמת קו אפס, אזור יחסי ציבור ואזור סובלנות
קו האפס הוא קו ייחוס המשמש לקביעת הסטייה בתרשים אזור הסובלנות, כלומר קו סטיית האפס. בדרך כלל קו האפס מייצג את הגודל הבסיסי. סמן "0", " פלוס ", "-" בקצה השמאלי של קו האפס, הסטייה מעל קו האפס היא חיובית; הסטייה מתחת לקו האפס שלילית. אזור הסובלנות הוא אזור המוגדר על ידי שני קווים ישרים המייצגים את הסטיות העליונות והתחתונות. הרוחב והמיקום של אזור הסובלנות הם שני האלמנטים המהווים את אזור הסובלנות.
7) סובלנות סטנדרטית ודרגת סובלנות סטנדרטית
סובלנות סטנדרטיות הן כל סובלנות הרשומה בתקנים לאומיים כדי לקבוע את גודל אזור הסובלנות. דרגת סובלנות סטנדרטית היא מחלקה הקובעת את מידת הדיוק הממדית. סובלנות סטנדרטית מחולקת ל-20 דרגות, דהיינו IT01, IT0, IT1~IT18, המייצגות סובלנות סטנדרטית, וספרות ערביות מייצגות דרגות סובלנות סטנדרטיות, ביניהן דרגת IT01 היא הגבוהה ביותר, הציונים יורדים בתורם, ו כיתה IT18 היא הנמוכה ביותר. עבור גודל בסיסי מסוים, ככל שרמת הסובלנות הסטנדרטית גבוהה יותר, ערך הסובלנות הסטנדרטי קטן יותר ודיוק הגודל גבוה יותר.
8) סטייה בסיסית
הוא משמש לקביעת הסטייה העליונה או התחתונה של אזור הסובלנות ביחס למיקום קו האפס. באופן כללי, זה מתייחס לסטייה הקרובה לקו האפס. כאשר אזור הסובלנות נמצא מעל קו האפס, הסטייה הבסיסית היא הסטייה הנמוכה יותר. כאשר אזור הסובלנות נמצא מתחת לקו האפס, הסטייה הבסיסית היא הסטייה העליונה.
בהתאם לצרכים בפועל, התקן הלאומי קובע 28 סטיות בסיסיות שונות עבור החור והפיר בהתאמה, כפי שמוצג באיור למטה. ניתן למצוא את ערכי הסטייה הבסיסיים של חורים ופירים מטבלאות רלוונטיות.
▲ סדרת סטייה בסיסית
ניתן לראות מהאיור לעיל כי:
1) קוד הסטייה הבסיסי מיוצג באותיות לטיניות, האות הגדולה מייצגת את קוד הסטייה הבסיסית, והאות הקטנה מייצגת את קוד הסטייה הבסיסי של הציר. מכיוון שהסטייה הבסיסית משמשת רק לציון גודל אזור הסובל באיור, קצה אחד של אזור הסובל מצוייר כפתח.
2) הסטייה מ-A~H היא הסטייה התחתונה, J~ZC היא הסטייה העליונה, והסטיות העליונות והתחתונות של JS הן בתוספת IT/2 ו-IT/2 בהתאמה.
3) הסטייה הבסיסית של הציר היא הסטייה העליונה מ-a~h, הסטייה התחתונה מ-j~zc, והסטיות העליונות והתחתונות של js הן בתוספת IT/2T ו-IT/2 בהתאמה. סטייה נוספת של חורים ופירים ניתנת לחישוב מהסטייה הבסיסית וסובלנות התקן.
02
מונחים נלווים
בהרכבת מכונה, הקשר בין אזור הסובלנות של חורים ופירים בעלי אותו גודל בסיסי ומשולבים זה עם זה נקרא התאמה. בשל ההבדל בגודל האמיתי של החור והפיר, יכול להתרחש "משחק" או "הפרעה" לאחר ההרכבה. בהתאמה בין החור לפיר, ההפרש האלגברי המתקבל על ידי הפחתת גודל הפיר מגודל החור הוא חיובי כאשר הוא חיובי, וכשהוא שלילי הוא הפרעה.
(1) סוגי תיאום
התאמות מחולקות לשלוש קטגוריות לפי הפער או ההפרעה שלהן:
תְמוּנָה
1) התאמת פינוי
אזור הסובלנות של החור נמצא מעל אזור יחסי הציבור של הפיר, וכל זוג חורים והתאמת הפיר יהפכו להתאמה עם מרווח (כולל המרווח המינימלי של אפס), כפי שמוצג באיור א' לעיל.
2) התאמת הפרעות
אזור הסובלנות של החור נמצא מתחת לאזור הסובלנות של הפיר, וכל זוג חורים והפיר מותאמים כהתאמה עם הפרעות (כולל מרווח מינימלי של אפס), כפי שמוצג באיור ב' לעיל.
3) התאמת יתר
אזור הסובלנות של החור חופף לאזור הסובלנות של הפיר, וכל זוג חורים והפיר מותאמים, אשר עשויים להיות בעלי רווח או התאמת הפרעה, כפי שמוצג באיור ג' לעיל.
(2) מערכת בנצ'מרק מתאמת
התקן הלאומי קובע שתי מערכות בנצ'מרק, כפי שמוצג באיור שלהלן.
תְמוּנָה
▲ שתי מערכות בנצ'מרק
1) מערכת חורים בבסיס
הסטייה הבסיסית היא מערכת שבה אזור הסובלנות של חור מסוים ואזור הסובלנות של פיר הסטייה הבסיסית מהווים מעין שיתוף פעולה, כפי שמוצג באיור א. כלומר, מיקום אזור הסובלנות של החור קבוע בהתאמה של אותו מידה בסיסית, ומתקבלות התאמות שונות על ידי שינוי המיקום של אזור הסובלנות של הפיר. החור שנוצר על ידי חור הבסיס נקרא חור הייחוס. התקן הלאומי קובע כי הסטייה התחתונה של חור הייחוס היא אפס, ו-"H" הוא קוד הסטייה הבסיסי של חור הייחוס.
2) מערכת פירי בסיס
הסטייה הבסיסית היא מערכת שבה אזור הסובלנות של פיר מסוים ואזור הסבילות של חורים עם סטיות בסיסיות שונות מהווים מערכת של התאמות שונות, כפי שמוצג באיור ב. כלומר, המיקום של אזור הסובלנות של הפיר קבוע בהתאמה של אותו גודל בסיסי, ומתקבלות התאמות שונות על ידי שינוי המיקום של אזור הסובלנות של החור. החור שנוצר במרכז פיר הבסיס נקרא שרוול פיר התייחסות. התקן הלאומי קובע כי הסטייה העליונה של פיר הייחוס היא אפס, ו"h" הוא קוד הסטייה הבסיסי של פיר הייחוס.
ניתן לראות מתרשים סדרת הסטייה הבסיסית כי:
במערכת החורים הבסיסית, חור הייחוס H מותאם לפיר, a~h (11 סוגים בסך הכל) משמשים להתאמת מרווח; j~n (5 סוגים בסך הכל) משמשים בעיקר להתאמה מוגזמת; (n, p, r עשויים להיות התאמה מוגזמת או התאמה מופרזת); p~zc (12 סוגים בסך הכל) משמשים בעיקר להתאמת הפרעות.
במערכת הפיר הבסיסית, ציר הייחוס h מותאם לחור, A~H (11 סוגים בסך הכל) משמשים להתאמה של מרווח; J~N (5 סוגים בסך הכל) משמשים בעיקר להתאמה מוגזמת; (N, P, R עשויות להיות התאמה מוגזמת או התאמה מופרזת); P~ZC (12 סוגים בסך הכל) משמשים בעיקר להתאמת הפרעות.
03
סובלנות לצורה
סובלנות צורה מתייחסת לשונות הכוללת המותרת על ידי הצורה של אלמנט בודד בפועל. סובלנות צורה מתבטאת באזורי סובלנות צורה. אזור הסובלנות לצורה כולל ארבעה אלמנטים כגון הצורה, הכיוון, המיקום והגודל של אזור הסובלנות. פריטי סובלנות הצורה כוללים: ישרות, שטוחות, עגלגלות, גליליות, פרופיל קו ופרופיל פני השטח.
1) ישרות
ישרות מתייחסת למצב שהצורה האמיתית של האלמנטים הישרים על החלק שומרת על הקו הישר האידיאלי. זה מה שמכונה בדרך כלל שטוחות. סובלנות הישר היא השונות המקסימלית שמאפשרת הקו בפועל לקו האידיאלי. כלומר, נתון בשרטוט, הוא משמש להגבלת טווח הווריאציות המותר של שגיאת עיבוד הקו בפועל.
תְמוּנָה
▲דוגמה 1: במישור נתון, אזור הסובלנות חייב להיות השטח בין שני קווים ישרים מקבילים במרחק של 0.1 מ"מ.
תְמוּנָה
▲ דוגמה 2: אם הסימן φ מתווסף לפני ערך הסובלנות, אזור הסובלנות חייב להיות בתוך שטח המשטח הגלילי בקוטר של 0.08 מ"מ.
2) שטוחות
שטוחות מתייחסת לצורה האמיתית של האלמנט המישורי של החלק ולמצב השמירה על המישור האידיאלי. זה מה שמכונה בדרך כלל חלקות. סובלנות השטיחות היא השונות המקסימלית המותרת על ידי פני השטח בפועל למישור. כלומר, הוא ניתן בשרטוט כדי להגביל את טווח הווריאציות המותר של שגיאת עיבוד פני השטח בפועל.
תְמוּנָה
▲דוגמה לתבנית: אזור הסובלנות הוא השטח בין שני מישורים מקבילים עם מרחק של 0.08 מ"מ.
3) עגלגלות
עיגול הוא המצב של הצורה האמיתית של תכונה המייצגת מעגל על חלק, במרחק שווה ממרכזו. זה נקרא בדרך כלל מידת העגלגלות. סבילות העגולות היא השינוי המקסימלי שמאפשר המעגל בפועל למעגל האידיאלי באותו קטע. כלומר, נתון בשרטוט, הוא משמש כדי להגביל את טווח הווריאציות המותר של שגיאת העיבוד של המעגל בפועל.
תְמוּנָה
▲דוגמה לתבנית: אזור הסובלנות חייב להיות על אותו קטע רגיל, והפרש הרדיוס הוא השטח בין שני מעגלים קונצנטריים עם ערך סובלנות של 0.03 מ"מ.
4) גליליות
גליליות פירושה שכל נקודה בקו המתאר של המשטח הגלילי על החלק נשמרת במרחק שווה מהציר שלו. סבילות הגליליות היא השונות המקסימלית המותרת על ידי המשטח הגלילי בפועל למשטח הגלילי האידיאלי. כלומר, נתון בשרטוט, הוא משמש כדי להגביל את טווח הווריאציות המותר של שגיאת עיבוד השטח הגלילי בפועל.
תְמוּנָה
▲דוגמה לתבנית: אזור הסובלנות הוא השטח בין שני משטחים גליליים קואקסיאליים עם הפרש רדיוס של 0.1 מ"מ.
5) פרופיל קו
פרופיל קו הוא התנאי שעיקול מכל צורה שומרת על צורתה האידיאלית במישור נתון של חלק. סובלנות פרופיל קו מתייחסת לשונות המותרת של קו המתאר בפועל של עקומה לא מעגלית. כלומר, נתון בשרטוט, הוא משמש להגבלת טווח הווריאציות המותר של שגיאת עיבוד העקומה בפועל.
תְמוּנָה
▲דוגמה לתבנית: אזור הסובלנות הוא השטח שבין שתי מעטפות המקיפות סדרה של עיגולים בקוטר של 0.04 מ"מ. מרכזי המעגלים שוכנים על קווים של גיאומטריה נכונה תיאורטית.
6) פרופיל משטח
פרופיל משטח הוא התנאי שכל משטח על חלק שומר על צורתו האידיאלית. סובלנות פרופיל משטח מתייחסת לשונות המותרת של קו המתאר בפועל של משטח לא עגול למשטח פרופיל אידיאלי. כלומר, נתון בשרטוט, הוא משמש להגבלת טווח הווריאציות של שגיאת עיבוד פני השטח בפועל.
תְמוּנָה
▲דוגמה לתבנית: אזור הסובלנות נמצא בין שתי מעטפות העוטפות סדרה של כדורים בקוטר של 0.02 מ"מ. מרכזי הכדורים צריכים להיות ממוקמים באופן תיאורטי על פני הצורה הגיאומטרית הנכונה מבחינה תיאורטית.
04
סובלנות עמדה
סובלנות המיקום מתייחסת לכמות השונות הכוללת המותרת על ידי המיקום של האלמנט הממשי המשויך לנתון.
(1) סובלנות להתמצאות
סובלנות כיוון מתייחסת לכמות השונות הכוללת המותרת על ידי התכונה הממשית הקשורה לנתון בכיוון. סוג זה של סובלנות כולל שלושה פריטים: מקביליות, ניצב ונטייה.
1) מקביליות
מקביליות, המכונה בדרך כלל מידת ההקבלה, מציינת את התנאי שהאלמנטים הממשיים הנמדדים על החלק נשמרים במרחק שווה מהנתון. סובלנות מקבילית היא השונות המקסימלית המותרת בין הכיוון האמיתי של האלמנט הנמדד לבין הכיוון האידיאלי המקביל לנתון.
תְמוּנָה
▲דוגמה לתבנית: אם הסימן φ מתווסף לפני ערך הסובלנות, אזור הסובלנות נמצא בתוך המשטח הגלילי עם קוטר ייחוס מקביל של φ0.03mm.
2) אנכיות
ניצב, המכונה בדרך כלל מידת האורתוגונליות בין שני אלמנטים, פירושה שהאלמנט הנמדד על החלק שומר על זווית נכונה של 90 מעלות ביחס לאלמנט הייחוס. סובלנות הניצב היא השונות המקסימלית המותרת בין הכיוון האמיתי של האלמנט הנמדד לבין הכיוון האידיאלי בניצב לנתון.
תְמוּנָה
▲הסבר על המקרא: אם הסימן φ מתווסף לפני אזור הסובלנות, אז אזור הסובלנות הוא בניצב למישור הייחוס ובתוך משטח גלילי בקוטר של 0.1 מ"מ.
תְמוּנָה
▲ מקרא: אזור הסובלנות חייב להיות ממוקם בין שני מישורים מקבילים במרחק של 0.08 מ"מ ובמאונך לקו הייחוס.
3) שיפוע
שיפוע הוא המצב הנכון של כל זווית נתונה בין הכיוונים היחסיים של שתי תכונות בחלק. סובלנות השיפוע היא השונות המקסימלית המותרת בין הכיוון בפועל של התכונה הנמדדת לבין הכיוון האידיאלי בכל זווית נתונה לנתון.
תְמוּנָה
▲הסבר האגדה: אזור הסובלנות של הציר הנמדד הוא השטח בין שני מישורים מקבילים שמרחקם הוא 0.08 מ"מ ואשר יוצרים זווית תיאורטית של 60 מעלות עם מישור הדאטום A.
תְמוּנָה
▲הסבר על המקרא: אם הסימן φ מתווסף לפני ערך הסובלנות, אזור הסובלנות חייב להיות ממוקם במשטח גלילי בקוטר של 0.1 מ"מ. אזור הסובלנות צריך להיות מקביל למישור B בניצב לנתון A, וליצור זווית נכונה תיאורטית של 60 מעלות עם נתון A.
(2) סובלנות מיקום
סובלנות המיקום היא כמות השונות הכוללת המותרת למיקום התכונה האמיתית הקשורה ביחס לנתון. סוג זה של סובלנות כולל שלושה פריטים: דרגת מיקום, דרגת קואקסיאליות ודרגת סימטריה.
1) תואר משרה
דרגת מיקום מתייחסת למצב המדויק של נקודות, קווים, משטחים ואלמנטים אחרים על החלק ביחס למיקומם האידיאלי. סובלנות המיקום היא השונות המרבית המותרת של המיקום בפועל של האלמנט הנמדד ביחס למיקום האידיאלי.
תְמוּנָה
▲ מקרא: כאשר הסימן Sφ נוסף לפני אזור הסובלנות, אזור הסובלנות הוא האזור הפנימי של הכדור בקוטר של 0.3 מ"מ. המיקום של נקודת המרכז של אזור הסובלנות הכדורי הוא הממד הנכון מבחינה תיאורטית ביחס לנתונים A, B ו-C.
2) קואקסיאליות
קואקסיאליות, המכונה בדרך כלל מידת הקואקסיאליות, פירושה שהציר הנמדד בחלק נשמר על אותו קו ישר ביחס לציר הייחוס. סובלנות הריכוזיות היא השונות המותרת של הציר הממשי הנמדד ביחס לציר הייחוס.
תְמוּנָה
▲ מקרא סובלנות קונצנטריות: כאשר ערך הסובלנות מסומן, אזור הסובלנות הוא השטח בין צילינדרים בקוטר של 0.08 מ"מ. הציר של אזור הסובלנות המעגלי עולה בקנה אחד עם הנתון.
3) סימטריה
מידת הסימטריה פירושה ששני האלמנטים המרכזיים הסימטריים על החלק נשמרים באותו מישור מרכזי. סובלנות הסימטריה היא כמות השונות המותרת על ידי מישור מרכז הסימטריה (או קו המרכז, הציר) של האלמנט בפועל למישור הסימטריה האידיאלי.
תְמוּנָה
▲תיאור אגדה: אזור הסובלנות הוא השטח בין שני מישורים מקבילים או קווים ישרים עם מרחק של 0.08 מ"מ וסידור סימטרי ביחס למישור מרכז הדאטום או לקו המרכז.
(3) סבילות ליציאה
סובלנות יציאה היא פריט סובלנות שניתן בהתבסס על שיטת זיהוי ספציפית. ניתן לחלק את סבילות ה-runout ל-runout עגול ו-runout מלא.
1) מכות מעגל
יציאה מעגלית היא המצב שבו משטח סיבוב על חלק שומר על מיקום קבוע ביחס לציר נתון בתוך מישור מדידה מוגדר. סובלנות יציאה מעגלית היא השונות המקסימלית המותרת בטווח מדידה מוגבל כאשר האלמנט שנמדד בפועל מסתובב מעגל שלם סביב ציר הייחוס ללא תנועה צירית.
תְמוּנָה
▲ אגדה 1: אזור הסובלנות הוא השטח בין שני מעגלים קונצנטריים המאונכים למישור מדידה כלשהו, עם הפרש רדיוס של 0.1 מ"מ ומרכזיהם נמצאים על אותו ציר נתון.
תְמוּנָה
▲ מקרא 2: אזור הסובלנות הוא השטח בין שני עיגולים במרחק של 0.1 מ"מ על גליל המדידה בכל מיקום רדיאלי קואקסיאלי עם הנתון.
2) הכאה מלאה
יציאה מלאה מתייחסת לכמות היציאה לאורך כל המשטח הנמדד כאשר החלק מסובב ברציפות סביב ציר הייחוס. סובלנות היציאה המלאה היא היציאה המקסימלית המותרת כאשר האלמנט הממשי הנמדד מסתובב ברציפות סביב ציר הנתון בזמן שהמחוון נע ביחס לקו המתאר האידיאלי שלו.
תְמוּנָה
▲ מקרא 1: אזור הסובלנות הוא השטח בין שני משטחים גליליים עם הפרש רדיוס של 0.1 מ"מ וקואקסיאלי עם הנתון.
תְמוּנָה
▲ אגדה 2: אזור הסובלנות הוא השטח בין שני מישורים מקבילים בהפרש רדיוס של 0.1 מ"מ ובמאונך לנתון.
הנה, זו הטבלה הבאה, מהרו ואסוף אותה~
