Tolerancje geometryczne określają dopuszczalne odchyłki wymiarów liniowych oraz kątowych. Wiąże się to z osiągnięciem wymaganych właściwości geometrycznych nadawanych w procesie produkcyjnym danych komponentów.
Tolerancje geometryczne – wstęp
Jeżeli ze względu na wymagania funkcjonalne trzeba określić dokładność geometryczną elementu, podaje się dla jednej lub większej ilości charakterystyk tego elementu odpowiednią tolerancję. Jeśli dokładność geometryczna elementu określona jest za pomocą pewnego typu tolerancji, to inne wady tego elementu w niektórych przypadkach są ograniczane.
Jako przykład można podać prostoliniowość, która jest ograniczona tolerancją równoległości. Z tego powodu rzadko kiedy zachodzi konieczność oznaczenia wszystkich charakterystyk przy błędach zawartych w polu tolerancji określonej wyraźnie przez rysunek. Przeciwnie, pewne inne typy tolerancji nie ograniczają innych wad (np. tolerancja prostoliniowości nie ogranicza błędów równoległości).
Dla niektórych stref tolerancji (np. prostoliniowości linii lub osi w jednym kierunku) istnieją dwie możliwe metody przedstawienia graficznego:
– za pomocą dwóch wzajemnie równoległych płaszczyzn przedstawioną w układzie trójwymiarowym (rysunek 1);
Rysunek 1.
– za pomocą dwóch prostych wzajemnie równoległych poprzez jej rzut na płaszczyznę (rysunek 2).
Rysunek 2
Klasyfikacja tolerancji geometrycznych
Istnieje kilkanaście typów charakterystyk geometrycznych sklasyfikowanych w czterech grupach. Określane są jako tolerancje kształtu, kierunku położenia oraz bicia. Poniżej zostały zilustrowane niektóre z wyżej wspomnianych tolerancji.
Tabela 1. Tolerancje kształtu, kierunku położenia i bicia wraz z symbolami graficznymi i informacją dot. konieczności zastosowania bazy. Wersję do edycji możesz pobrać tutaj.
Poniżej zostały zilustrowane niektóre z wyżej wspomnianych tolerancji geometrycznych.
Tolerancja prostoliniowości
Interpretacja: Strefa tolerancji jest wyznaczona przez dwie proste równoległe, oddalone o t, jeśli tolerancja jest wymagana tylko w jednej płaszczyźnie.
Przedstawienie na rysunku: Każda linia powierzchni górnej równoległej do powierzchni rzutu, dla której podane jest wymaganie powinna być zawarta między dwiema prostymi równoległymi, oddalonymi o 0,1 mm.
Tolerancja płaskości
Interpretacja: Strefa tolerancji ograniczona jest dwoma płaszczyznami równoległymi odległymi o t. Oprócz tego istnieją przypadki szczególne. Należą do nich płaszczyzna zaobserwowana tylko wypukła oraz niewypukła (NC).
Przedstawienie na rysunku: Rozważana powierzchnia powinna być zawarta pomiędzy dwoma płaszczyznami równoległymi odległymi o 0,05 mm.
Tolerancja okrągłości
Interpretacja: Strefa tolerancji, w rozważanej płaszczyźnie, jest ograniczona dwoma kołami współśrodkowymi odległymi o t. W przedstawionym poniżej przykładzie zaobserwowana linia obwodowa w dowolnym przekroju powierzchni walcowej (jak poniżej) lub stożkowej powinna zawierać się w między dwoma okręgami współśrodkowymi. Linie muszą leżeć w jednej płaszczyźnie. Różnica promieni wynosi t = 0,03 mm.
Przedstawienie na rysunku: Obwód każdego przekroju poprzecznego, w linii prostej powinien być zawarty pomiędzy dwoma obwodami leżącymi w jednej płaszczyźnie i współśrodkowymi, odległymi o 0,03 mm.
Tolerancja walcowości
Interpretacja: Strefa tolerancji jest ograniczona dwoma walcami współosiowymi odległymi o t. Powierzchnia walcowa zaobserwowana powinna zawierać się między dwoma walcami współosiowymi. Ich różnica promieni wynosi t = 0,1 mm
Przedstawienie na rysunku: Rozważana powierzchnia winna być zawarta pomiędzy dwoma walcami współosiowymi, odległymi o 0,1 mm.
Tolerancja kształtu wyznaczonego zarysu
Interpretacja: Strefa tolerancji jest ograniczona przez dwie linie wyznaczone przez obwiednie okręgów o średnicy t, których środki umieszczone są na linii mającej poprawny kształt geometryczny. Są one obwiedniami okręgów o średnicy t = 0,04 mm.
Przedstawienie na rysunku: W każdym przekroju równoległym do płaszczyzny rzutu, rozważany zarys powinien się mieścić pomiędzy dwoma liniami utworzonymi przez obwiednie okręgów o średnicach 0,04mm, których środki umieszczone są na linii mającej kształt geometryczny poprawny.
Tolerancja równoległości
Interpretacja: Strefa tolerancji rzutowana na płaszczyznę jest ograniczona dwoma prostymi równoległymi, odległymi o t i równoległymi do prostej odniesienia, jeżeli tolerancja jest wymagana tylko w jednej płaszczyźnie. W omawianym przykładzie t = 0,02 mm. Dwie płaszczyzny są równoległe do płaszczyzny bazowej A.
Przedstawienie na rysunku: Pole tolerancji jest ograniczone przez dwie płaszczyzny. Są one w stosunku do siebie równoległe. Odległość między nimi wynosi 0,02 mm.
Tolerancja prostopadłości
Interpretacja: Strefa tolerancji rzutowana na płaszczyznę jest ograniczona dwoma prostymi równoległymi, odległymi o t i prostopadłymi do prostej odniesienia. W omawianym przykładzie t = 0,06 mm.
Przedstawienie na rysunku: Powierzchnia części z tolerancją powinna być zawarta między dwoma płaszczyznami równoległymi, odległymi o 0,06 mm prostopadłymi do osi A (prosta odniesienia).
Tolerancja nachylenia
Interpretacja: Linia i prosta odniesienia leżą w tej samej płaszczyźnie. Strefa tolerancji rzutowana na płaszczyznę jest ograniczona dwoma prostymi równoległymi, odległymi o t. Są one nachylone pod oznaczonym kątem względem prostej odniesienia.
Przedstawienie na rysunku: Oś otworu powinna być zawarta między dwoma płaszczyznami równoległymi, odległymi o 0,08 mm. Są one nachylone pod kątem 60º względem osi poziomej A-B (prosta odniesienia).
Tolerancja pozycji
Interpretacja: Strefa tolerancji jest ograniczona okręgiem o średnicy t, którego środek znajduje się w teoretycznym dokładnym położeniu rozważanego punktu.
Przedstawienie na rysunku: Rzeczywisty punkt przecięcia powinien znajdować się w okręgu o średnicy 0,3 mm. Jego środek zbiega się z położeniem teoretycznym rozważanego przecięcia.
Tolerancja symetrii płaszczyzny środkowej
Interpretacja: Strefa tolerancji jest ograniczona dwoma płaszczyznami równoległymi, odległymi o t i umieszczonymi symetrycznie względem osi lub płaszczyzny środkowej odniesienia.
Przedstawienie na rysunku: Płaszczyzna środkowa rowka powinna być zawarta między dwoma płaszczyznami równoległymi odległymi o 0,08 mm. Są one usytuowane symetrycznie względem płaszczyzny bazowej wspólnej A-B.
Tolerancja bicia promieniowego
Interpretacja: Strefa tolerancji jest ograniczona w każdej płaszczyźnie pomiaru prostopadłej do osi, przez dwa okręgi współśrodkowe odległe o t. Ich środek zbiega się z osią odniesienia.
Przedstawienie na rysunku: Bicie promieniowe nie powinno być większe od 0,1 mm w każdej płaszczyźnie pomiaru podczas pełnego obrotu wokół osi odniesienia A-B.
W przemyśle motoryzacyjnym najczęściej można się z nimi spotkać przy produkcji przewodów hamulcowych oraz wysokiego ciśnienia.
Tolerancje geometryczne – podsumowanie
Tolerancje geometryczne identyfikowane są na rysunku technicznym poprzez prostokątną ramkę. Jest zawsze uzupełniona o informacje dot. symbolu, tolerancji, bazowania i innych. Zawsze też musi być połączona linią wskazującą z elementem tolerowanym.
Zapraszamy też do wzięcia udziału w szkoleniu Wymiarowanie i tolerowanie geometryczne wg norm ISO i ASME, które prowadzi wieloletni praktyk i wdrożeniowej.
