ΜΕΤΡΟΛΟΓΙΑ. Εναλλαξιμότητα και Συστήματα Ανοχών. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΗΣ: Ανδρέας Ιωάννου

Transcript

1 ΜΕΤΡΟΛΟΓΙΑ Εναλλαξιμότητα και Συστήματα Ανοχών. 1

2 Διεθνές σύστημα ανοχών συναρμογών - Ορισμοί 1. Ονομαστική Διάσταση Ν αριθμός που εκφράζει την αριθμητική τιμή ενός μήκους σε μια συγκεκριμένη μονάδα π.χ Ονομαστική διάμετρος D N =25mm 2. Πραγματική διάσταση διάσταση του στοιχείου όπως λαμβάνεται κατά την μέτρηση, π.χ 24,95mm αντί D N =25mm. 2

3 Διεθνές σύστημα ανοχών συναρμογών - Ορισμοί 3. Οριακή διάσταση οι δύο πιο οριακές διαστάσεις που μπορεί να έχει το στοιχείο [μέγιστη (max) και ελάχιστη (min)], π.χ D max, d max και D min, d min. 4. Απόκλιση αλγεβρική διαφορά μιας οριακής ή πραγματικής διάστασης και της ονομαστικής διάστασης. 3

4 Διεθνές σύστημα ανοχών συναρμογών - Ορισμοί i. Ανώτερη απόκλιση ΕS: 25.15mm 25.00mm +0.15mm ii. Κατώτερη απόκλιση EL: 24.90mm 25.00mm -0.10mm 4

5 Διεθνές σύστημα ανοχών συναρμογών - Ορισμοί iii. Πραγματική απόκλιση: 24.95mm 25.00mm -0.05mm 5. Θεμελιώδης απόκλιση από τις δύο αποκλίσεις ανώτερη και κατώτερη λαμβάνεται σαν θεμελιώδης αυτή που είναι πιο κοντα στη γραμμή μηδέν. 5

6 Διεθνές σύστημα ανοχών συναρμογών - Ορισμοί 6. Γραμμή μηδέν Είναι μια γραμμή αναφοράς όταν οι ανοχές συναρμογές παριστάνονται σε γραφική παράσταση, και με βάση την οποία καθορίζονται οι αποκλίσεις. 6

7 Διεθνές σύστημα ανοχών συναρμογών - Ορισμοί 7. Ανοχή T η αλγεβρική διαφορά μεταξύ της ανώτερης και κατώτερης απόκλισης, δηλαδή η διαφορά μεταξύ της μέγιστης και ελάχιστης οριακής διάστασης (D max D min ). Η ανοχή είναι απόλυτο μέγεθος δηλαδή χωρίς πρόσημο. Τ a ανοχή άξονα T b ανοχή οπής 7

8 Διεθνές σύστημα ανοχών συναρμογών - Ορισμοί Ανοχή Τ = D max D min = Τ = 0.25mm 8. Κατηγορία ανοχών είναι η θέση του πεδίου ανοχών σε σχέση με τη γραμμή μηδέν και καθορίζεται με βάση τη θεμελιώδη απόκλιση. 8

9 Διεθνές σύστημα ανοχών συναρμογών - Ορισμοί Στο σύστημα ανοχών συναρμογών, προβλέπονται 27 θεμελιώδης αποκλίσεις, άρα και 27 κατηγορίες ανοχών. Συμβολίζονται με γράμματα του Λατινικού αλφαβήτου. Τα κεφαλαία γράμματα συμβολίζουν ΟΠΕΣ, και τα μικρά ΑΞΟΝΕΣ. 9

10 Διεθνές σύστημα ανοχών συναρμογών - Ορισμοί Για τον πλήρη καθορισμό του πεδίου ανοχών: ΟΠΗ 25Η7 - οπή με ονομαστική διάσταση 25mm, θεμελιώδη απόκλιση Η, και ποιότητα ανοχών 7. 10

11 Διεθνές σύστημα ανοχών συναρμογών - Ορισμοί 9. Συναρμογή είναι η διαφορά των διαστάσεων των δύο μερών που θα συναρμολογηθούν. Π.χ 25Η7 f7, η 25Η7/f7, η 25Η7 f7 11

12 Διαστάσεις με ανοχές μαθηματικές σχέσεις. 12

13 Διαστάσεις με ανοχές μαθηματικές σχέσεις. Να υπολογισθούν οι οριακές διαστάσεις και η ανοχή 35Η8 Λύση: Βάση των εξισώσεων και του πίνακα έχομε: ES= +39μm=0.039 mm EL=0mm Dmax=N+ES= = mm Dmin=N+EL= =35.00 Tb=Dmax-Dmin=ES- EL= =0.039mm 13

14 Πρόσθεση διαστάσεων με ανοχές Να υπολογισθεί η διάσταση L και οι ανοχές της. Λύση: Lmax= = mm. Lmin= = mm. Επομένως η διάσταση L, έχει ονομαστική διάσταση 155mm, ανώτερη απόκλιση 300μm, και κατώτερη απόκλιση 400μm. Δηλαδή= T= =0.200mm T= = 0.200mm T= =0.300mm L=Lmax Lmin = = 0.700mm. 14

15 Αφαίρεση διαστάσεων με ανοχές Να υπολογισθεί η διάσταση Χ και οι ανοχές της. Λύση: Χ=80-60=20mm Χmax= =20.220mm Ανώτερη και Κατώτερη απόκλιση της διάστασης Χ (Es, Ei) Χ=80 60=20mm Ανοχή διάστασης Χ Τ χ =0.400 =0.070=0.470mm X es = (-0.020)=+0.220mm X ei =(-0.020)-(+0.50)=-0.250mm Xmin= =19.750mm. Διάσταση 80 ±200 T= =0.400mm Διάσταση ±50 T= = 0.070mm 15

16 Κατηγορίες Συναρμογών Καθορίζεται από τη θέση του πεδίου ανοχών των δύο μερών (άξονα οπής), σε σχέση με την ονομαστική τους διάσταση. Υπάρχουν: 1. Η ελεύθερη συναρμογή. 2. Μεταβατική συναρμογή (συναρμογή αμφίβολης σύσφιξης). 3. Συναρμογή σύσφιξης. 16

17 Ελεύθερες συναρμογές Ονομάζεται έτσι διότι επιτρέπει την ελεύθερη περιστροφή του άξονα στη οπή. Επιτυγχάνεται όταν η ελάχιστη οριακή διάσταση της οπής είναι μεγαλύτερη από την μέγιστη οριακή διάσταση του άξονα. Το πεδίο ανοχής της οπής βρίσκεται πάντοτε πάνω από εκείνο του άξονα. 17

18 Ελεύθερες συναρμογές Παραδείγματα ελεύθερων συναρμογών: 1. Ανταλλαχτικοί οδοντοτροχοί σε κιβώτια προώθησης εργαλειομηχανών. 2. Τροχαλίες, οδοντοτροχοί, δακτύλιοι, που πρέπει να περιστρέφονται ελεύθερα πάνω στους άξονες. 3. Τριβείς ολισθησεις. 18

19 Μεταβατικές συναρμογές Η συναρμογή που ευρίσκεται μεταξύ συναρμογών ελευθερίας και συναρμογών σύσφιξης. Τα πεδία ανοχής της οπής και του άξονα αλληλοτέμνονται 19

20 Μεταβατικές συναρμογές Παραδείγματα μεταβατικών συναρμογών: 1. Οι οδοντοτροχοί σύνδεσης του διαιρέτη με τον κοχλία του τραπεζιού της φρέζας. 2. Πείροι ευθυγράμμισης η κεντραρίσματος στοιχείων σε διάφορες περιπτώσεις, όπως, συναρμολόγηση κελύφους κιβωτίου ταχυτήτων κλπ. 20

21 Συναρμογές Σύσφιξης Οι συναρμογές που παρουσιάζουν πάντοτε σύσφιξη και προσφέρουν ροπή, στρέψη ή δύναμη χωρίς κοχλίες, σφήνες κλπ. Το πεδίο ανοχής του άξονα ευρίσκεται πάντοτε πάνω από το πεδίο ανοχής της οπής. 21

22 Συναρμογές Σύσφιξης Παραδείγματα συναρμογών σύσφιξης: 1. Μόνιμες και λυόμενες συνδέσεις. 22

23 Συστήματα συναρμογών βασικής οπής και βασικού άξονα 1. Σύστημα βασικής οπής Η θεμελιώδης απόκλιση της είναι =0, και συμβολίζεται με Η. Είναι το σύστημα στο οποίο οι διάφοροι βαθμοί ελευθερίας, σύσφιξης είναι δυνατοί με συνδυασμό της βασικής οπής. 23

24 Συστήματα συναρμογών βασικής οπής και βασικού άξονα 1. Σύστημα βασικού άξονα Η θεμελιώδης απόκλιση =0 και συμβολίζεται με h. Είναι το σύστημα στο οποίο οι διάφοροι βαθμοί ελευθερίας, σύσφιξης είναι δυνατοί με συνδυασμό του βασικού άξονα. 24

25 Προτιμητέες Συναρμογές Ελεύθερες συναρμογές Η11/c11, H9/d10, H9/e9, H8/f7, H7/g6, H7/h6 Μεταβατικές συναρμογές H7/k6, H7/n6 Συναρμογές σύσφιξης H7/p6, H7/s6. 25

26 ΕΛΕΓΚΤΗΡΕΣ ΟΡΙΑΚΩΝ ΔΙΑΣΤΑΣΕΩΝ Οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο με ανοχές στη βιομηχανική παραγωγή είναι: 1. Έλεγχος με συγκριτές μήκους 2. Έλεγχος με ελεγκτήρες οριακών διαστάσεων. 26

27 ΕΛΕΓΚΤΗΡΕΣ ΟΡΙΑΚΩΝ ΔΙΑΣΤΑΣΕΩΝ Η πρώτη μέθοδος χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις που οι ανοχές των στοιχείων είναι πολύ μικρές. Η δεύτερη μέθοδος χρησιμοποιείται για τον έλεγχο προϊόντων σε μαζική παραγωγή. 27

28 ΕΛΕΓΚΤΗΡΕΣ ΟΡΙΑΚΩΝ ΔΙΑΣΤΑΣΕΩΝ Επειδή για σκοπούς εναλλαξιμότητας, το ακριβές μέγεθος της διάστασης δεν έχει ιδιαίτερη σημασία, ό έλεγχος της διάστασης διεξάγεται με τη χρήση δύο σταθερών μηκών. 1. Ελεγκτήρας ΠΕΡΝΑ 2. Ελεγκτήρας ΔΕΝ ΠΕΡΝΑ 28

29 ΕΛΕΓΚΤΗΡΕΣ ΟΡΙΑΚΩΝ ΔΙΑΣΤΑΣΕΩΝ Αν και οι δύο ελεγκτήρες περνούν, τότε ο άξονας είναι υποδιάστατος άρα άχρηστος. Αν ο ελεγκτήρας ΠΕΡΝΑ δεν περάσει πάνω στον άξονα, τότε ο άξονας είναι υπερδιάστατος, και περαιτέρω κατεργασία. 29

30 ΕΛΕΓΚΤΗΡΕΣ ΟΡΙΑΚΩΝ ΔΙΑΣΤΑΣΕΩΝ Μια οπή θεωρείται υπερδιάστατη, αν περνούν και οι δύο ελεγκτήρες. Υποδιάστατη όταν ο ελεγκτήρας ΠΕΡΝΑ δεν μπορεί να εισαχθεί στη οπή. 30

31 ΜΟΡΦΕΣ ΕΛΕΓΚΤΗΡΩΝ 31