1. TOLERANCIJE Pri izradi mašinskih delova i elemenata vrednosti kota koje stoje na crtežu ne mogu se idealno postići iz više razloga: zbog ograničenih mogućnosti alatnih mašina, zbog greške čoveka pri izradi, merenju i očitavanju, zbog nehemogenosti materijala itd. Retko ima i potrebe da mera (kota) bude idealno tačna, odnosno tačno ona vrednost koja stoji na crtežu. Idealna mera nema praktični značaj. Dozvoljena su manja ili veća odstupanja od zadate vrednosti mera (kota) (onih koja su na crtežu), koja se naziva nominalna vrednost. Dozvoljeno odstupanje od nominalne vrednosti naziva se tolerancija, odnosno tolerancija predstavlja razliku između maksimalne i minimalne dozvoljene dimenzije. Tolerancije delova u sklopu obezbeđuju funkciju tih delova i sklopova. Tolerancija utiče na cenu, što je manja (uža) proizvod je skuplji i obrnuto. Tolerancija se definiše za osovinu i rupu. Osovina predstavlja sve spoljašnje, a rupa sve unutrašnje mere. Osim toga postoje i kombinovane mere (sl.7.1). Spoljašnje mere su: d i c. Unutrašnje mere su: Øa i b. Kombinovana mera je: e. Sl. 7.1. Spoljašnje, unutrašnje i kombinovane mere predmeta 1.1. Tolerancija spoljnih mera Tolerancija osovine je prikazana na (sl. 7.2) gde su dati svi parametri kojim se definiše. Ovi parametri se odnose i na sve spoljašnje mere. Osnovni parametar je tolerancija ili visina tolerancijskog polja, označeno sa To. Raspoređuje se po celom prečniku kao što je prikazano na sl. 7.2a. Zbog jednostavnosti prikazivanja tolerancija osovine se prikazuje kao na sl. 7.12b, kao da je cela tolerancija samo na jednom delu osovine, sa jedne strane. Parametri kojima se definiše tolerancija osovine su: T0 tolerancija osovine je maksimalno moguće ukupno odstupanjeza osovinu; d normalna vrednost osovine. Zadata vrednost. Vrednost na crtežu; dd donji granični prečnik osovine. Predstavlja minimalnu dozvoljenu vrednost osovine koja će zadovoljiti njenu funkciju; dg gornji granični presek osovine. Predstavlja maksimalno dozvoljenu vrednost prečnika osovine koja će zadovoljiti njenu funkciju; ds stvarna vrednost prečnika osovine. Mogući opseg prečnika osovine u okviru tolerancije;
O O nulta linija tolerancije, tj. linija koja označava nominalni prečnik. Iznad nulte linije prečnik se povećava, ispod se smanjuje; ag gornje granično odstupanje, tj. rastojanje maksimalno dozvoljenog prečnika osovine od nulte linije ili maksimalno dozvoljeno rastojanje tolerancijskog polja osovine od nultne linije i ad donje granično odstupanje osovine. Rastojanje minimalno dozvoljenog prečnika osovine od nulte linije ili minimalno dozvoljeno rastojanje tolerancijskog polja osovine od nultne linije. Sl. 7.2. Tolerancijsko polje osovine i parametri koji ga definišu Šematsko (uprošćeno) prikazivanje tolerancije za osovinu, njegov položaj i parametri kojima se definiše dato je na sl. 7.2c. Osovina se ne crta, već se predstavlja nominalnim prečnikom, koji se označava nultom linijom O O. Iznad nulte linije vrednosti prečnika rastu ( +), a ispod opadaju ( -). Ako je vrednost tolerancije i položaj tolerancijskog polja u odnosu na nultu liniju poznat, odnosno poznate su vrednosti: d, To, ag i ad, tada se granični prečnici za položaj tolerancijskog polja preko nulte linije (sl. 7.2) određuju prema jednačinama: odnosno dd = d - ad ; dg = d + ag ; dg = dd + To. Stvarna vrednost prečnika osovine ds kreće se između dve granične vrednosti, ds = od dd do dg ds = (dd dg) Tolerancija osovine se definišu kao razlika graničnih prečnika To = dg dd, ili To =ag + ad. Položaj tolerancijskog polja osovine može biti različit u odnosu na nultu liniju. Može se celo polje nalaziti ispod nulte linije, iznad nulte linije u odnosu na nultu liniju. Može se celo polje nalaziti ispod nulte linije, iznad nulte linije ili da bude preko nulte linije. (sl. 7.3). Kada je preko nulte linije delimično se nalazi iznad i ispod nulte linije. Osim toga, tolerancijsko polje može celo biti ispod ili iznad, a da se jednim graničnim odstupanjem dodiruje nulta linija. Sl. 7.3. Položaj tolerancijskog polja za osovinu
a) ispod, b) preko, c) iznad nultne linije način: Parametri tolerancije za osovinu za date položaje (sl. 7.3) računaju se na sledeći a) ad = ag To; dd = d - ad ; dg = d - ag ; To = ad - ag ; To = dg - dd b) ag = ad + To; dd = d - ad ; dg = d + ag; To = ad + ag; To = dg - dd c) ag = ad + To; dd = d + ad; dg = d + ag; To = ag ad; To = dg - dd Kada tolerancijsko polje dodiruje nultu liniju, tada je jedno od graničnih odstupanja jednako nuli (sl. 7.4). Sl. 7.4. Tolerancijsko polje za osovinu na nultnoj liniji a) ag = 0, b) ad = 0 1.2. Tolerancije unutrašnjih mera Tolerancije rupe sa svim parametrima sa kojima se definiše prikazana je na sl. 7.5. Nazivi parametara i oznake su iste kao za osovinu, samo se obeležavaju velikim slovima. Sve što se odnosi za toleranciju rupe, odnosi se i na ostale unutrašnje mere. Nazivi parametara tolerancije rupe su sledeći: TR tolerancija rupe je maksimalno dozvoljeno ukupno odstupanje za rupu; D nominalna v rednost prečnika rupe. Zadata vrednost. Vrednost na crtežu; Dd donji graničnik prečnika rupe. Predstavlja minimalnu dozvoljenu vrednost prečnika rupe, koja će zadovoljiti njenu funkciju; Dg gornji graničnik preseka rupe. Predstavlja maksimalno dozvoljenu vrednost rupe, koja će zadovoljiti njenu funkciju; Ds stvarna vrednost prečnika rupe. Mogući opseg prečnika rupe u okviru tolerancije; Ad donje granično odstupanje rupe. Rastojanje minimalnog dozvoljenog prečnika rupe od nulte linije ili minimalno dozvoljeno rastojanje tolerancijskog polja rupe od nulte linije i Ag gornje granično odstupanje rupe. Rastojanje maksimalnog dozvoljenog prečnika osovine od nulte linije ili maksimalno dozvoljeno rastojanje tolerancijskog polja rupe od nulte linije.
Sl. 7.5. Tolerancijsko polje za rupu i parametri koji ga definišu Za primer položaja tolerancijskog polja rupe sa sl. 7.5 parametri tolerancije se određuju prema jednačinama: Dd = D - Ad ; Dg = D + Ag; Dg = Dd + TR. Stvarne vrednosti prečnika rupe kreću se između dve granične vrednosti Ds = od Dd do Dg Ds = (Dg Dd). Tolerancija rupe definiše se kao razlika graničnih prečnika TR =Dg Dd, ili preko graničnih odstupanja, što je za ovaj primer (sl. 7.5) zbir graničnih odstupanja TR = Ad + Ag. Položaj tolerancijskog polja rupe može biti različit u odnosu na nultu linijupotpuno isto kao i za osovinu. Znači, može se celo polje nalaziti ispod nulte linije, da bude preko nulte linije, iznad nulte linije, ili da je dodiruje (sl. 7.6). Sl. 7.6. Položaj tolerancijskog polja za rupu ispod, preko i iznad nulte linije Parametri tolerancije za rupu za pojedine položaje računaju se na isti način kao za osovinu, samo što se označavaju (pišu) velikim slovima. a) Ad = Ag TR; Dd = D - Ad ; Dg = D - Ag ; TR = Ad - Ag ; TR = Dg - Dd b) Ag = Ad + TR; Dd = D - Ad ; Dg = D + Ag; TR = Ad + Ag; TR = Dg - Dd c) Ag = Ad + TR; Dd = D + Ad; Dg = D + Ag; TR = Ag Ad; TR = Dg - Dd. 1.3. Vrednosti tolerancije Vrednost tolerancija (visine tolerancijskih polja) za rupu i osovinu, koje imaju opštu primenu u tehnici podeljene su u 18 grupa ili kvaliteta. Označavaju se sa IT 1 do IT 18. Osim toga postoje i kvaliteti IT01 i IT0 za delove koji zahtevaju vrlo preciznu obradu. Vrednost tolerancije se računa prema jednačini:
gde je: T= ITi = ki i[µm] ki koeficijent kvaliteta tolerancije, i jedinica tolerancije [µm]. Jedinica tolerancije se računa kao: 3 i o, 45 D 0,001D m. Vrednost tolerancija se računa za grupu prečnika, a ne za jedan prečnik, te je D D min D max gde je: Dmin minimalna vrednost iz grupe prečnika [mm]. Dmax - maksimalna vrednost iz grupe prečnika [mm]. Koeficijent kvaliteta ki različit je za različite kvalitete u prikazan je u tabeli 7.1. Koeficijenti kvaliteta tolerancije ki IT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 T - 7.1 ki 1 1,6 2,5 4 6,4 10 16 25 40 IT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ki 64 100 160 250 400 640 1000 1600 2500 Primer 7.1: Izračunati visinu tolerancijskog polja za grupu prečnika od 22 do 50 mm (22 50) za kvalitet IT7. T7 = k7 i = 16 1,76 = 28,18 µm i 3 0,45 D 0,001D 0,45 3 33,16 0,001 33,16 1, 76 m D D D 22 50 33, 16mm min max Tolerancije se ne računaju za proizvoljne grupe prečnika, već za grupe koje su standardom definisane. Za prečnike od (1 500) mm određeno je 13 grupa i to: 1 3, 3 6, 6 10, 10 18 itd. Za prečnike 500 do 3150 mm određeno je 8 standardnih grupa: 500 630, 630 800 itd. Visina tolerancije zavisi od kvaliteta i nazivnog prečnika, a ne zavisi od položaja tolerancijskog polja. Na primer za prečnik Ø35 i kvalitet IT8 tolerancija je T8 = 39 μm. U opštem mašinstvu uglavnom se koriste kvaliteti IT5 IT12. Opšta podela primene kvaliteta je sledeća: IT1 IT7 za merne instrumente, IT5 IT12 za sklopove koji se koriste u opštem mašinstvu i IT12 IT18 za vrlo grube sklopove. 1.4. Tolerancija polja Mogući položaji tolerancijskih polja i način njihovog označavanja dat je na dijagramu (sl. 7.7). Označavaju se slovima abecede, velikim za rupe A, B,..., Z,C, a malim za osovine a, b,..., zc. Na dijagramu je približno srazmerno prikazana udaljenost svakog polja od nulte linije. Na dijagramu je približno srazmerno prikazana udaljenost svakog polja od nulte linije. Položaji polja su određeni jednim od graničnih odstupanja: gornjim ili donjim. U
principu, standardom je određeno ono granično odstupanje koje je bliže nultoj liniji. Položaj polja iznad nulte linije određen je donjim graničnim odstupanjima (Ad, ad), a gornja se računaju prema jednačinama: Ag = Ad + TR; ag = ad + To. Položaj polja ispod nulte linije određen je sa gornjim graničnim odstupanjem (ag, Ag), a donja se računaju prema jednačinama: ad = ag - To ; Ad = Ag - TR. Vrednost graničnih odstupanja kojima se definišu položaji polja date su standardima (tabela 7.4 do 7.7). Tolerancija definisana tolerancijskim poljem označava se prvo sa oznakom Ø (za kružni poprečni presek), zatim se daje vrednost normalnog prečnika u mm, zatim se oznaka polja i na kraju kvalitet tolerancije, na primer Ø20B10. Ovo pravilo važi za sve mašinske delove i elemente, izuzev za zavojnicu. Kod označavanja tolerancije zavojnice redosled polja i kvalitet je obrnut sa crticom između prečnika i kvalitzeta, na primer M20-10B. Primer 7.2: Za normalni prečnik rupe Ø220 odrediti sve parametre tolerancije i skicirati položaj tolerancijskog polja za Ø220P7. Na osnovu tabele T - 7.2 za prečnik Ø220 i kvalitet tolerancije 7 visina tolerancije je 46 μm, te je TR = 46 μm. Iz tabele T - 7.7 za prečnik Ø220, polje P i kvalitet 7 gornje granično odstupanje je -33 μm. Tada se može izračunati donje granično odstupanje, kao Ad =Ag TR = -33 46 = -79 μm. Na osnovu usvojene razmere šematski se predstavi ovo polje (sl. 7.8). Na osnovu poznatih graničnih odstupanja određuje se granični i stvarni prečnici prema sledećim relacijama: Dg = D - Ag = 220 0,33 = 119,967 mm, Dd = D - Ad = 220 0, 079 = 119,927 mm, Ds = 119,927 119,967 mm Sl. 7.8. Tolerancijsko polje P Znači svi komadi sa prečnicima rupe od 119,927 119,967 mm su dobri, a izvan ovog opsega su škrti. Na primer, komad sa nominalnim prečnikom od 220 mm je škart.
Sl. 7.7. Dijagram položaja tolerancijskih polja za rupu i osovinu 1.5. Tolerancija naleganja Naleganje dve površine (sa spoljnom i unutrašnjom merom) može biti takvo da su im normalni prečnici isti (D = d) ili različiti (D d). Naleganje kada je D d
Ovakvo naleganje može biti: pomično gde je D > d, javlja se zazor Z = D d [µm] i nepomično gde je D < d, javlja se preklop P = d - D[µm]. Naleganje kada je D = d Ovakvo naleganje se često koristi kod mašinskih delova. Tolerancijama naleganja, gde se posebno definiše tolerancija za osovinu, a posebno za rupu, postiže se labavo, čvrsto i neizvesno naleganje. 1.5.1. Labavo naleganje Labavo naleganje je kada je prečnik rupe veći od prečnika osovine. Kod labavog naleganja javljaju se granični zazori: maksimalan Zg i minimalan Zd (sl. 7.9). Stvarni zazor se kreće između dva granična. Labavo naleganje se koristi za delove koji se međusobno pomeraju u toku rada. Vrednost zazora se određuje preko graničnih prečnika ili odstupanja. Zbir tolerancije rupe i osovine naziva se tolerancija naleganja Tn. Tolerancija naleganja se određuje i prema graničnim zazorima. Zg = Dg dd; Zg = Ag + ad Zg = Dg dd; Zd = Dd - dd Tn = To + TR po definiciji Tn = Zg - Zd Sl. 7.9. Labavo naleganje 1.5.2. Čvrsto naleganje Čvrsto naleganje je kada je prečnik rupe uvek manji od prečnika osovine. Kod čvrstog naleganja javljaju se granični preklopi: maksimalan Pg i minimalan Pd (sl. 7.10). Stvarni preklop se kreće između dva granična. Čvrsto naleganje se koristi za delove koji se međusobno ne pomeraju u toku rada. Vrednost preklopa se određuju preko graničnih prečnika ili odstupanja. Pg = dg Dd; Pg = ag + Ad Pd = dd Dg; Pd = ad + Ag Tn = To + TR po definiciji Tn = Pg - Pd
Sl. 7.10. Čvrsto naleganje 1.5.3. Neizvesno naleganje Neizvesno naleganje je kada se može dobiti i labavo i čvrsto naleganje, zavisno od stvarnih prečnika osovine i rupe koji se spajaju (sl. 7.11). Kod neizvesnog naleganjajavljaju se: granični gornji zazor Zg i granični gornji preklop Pg. Stvarni zazor i preklop se kreće između nule i gornje granične vrednosti. Neizvesno naleganje se koristi za delove u sklopu između kojih su potrebni mali zazori ili preklopi. Vrednosti zazora i preklopa se određuju preko graničnih prečnika ili odstupanja. Pg = dg Dd; Pg = ag + Ad Zg = Dg dd; Zg = Ag ad Tn = To + TR po definiciji Tn = Pg + Zg Sl. 7.11. Neizvesno naleganje 1.6. Sistemi naleganja Labava, čvrsta i neizvesna naleganja se mogu ostvariti različitim kombinacijama tolerancijskih polja za rupu i osovinu. Na primer, labavo naleganje daje sledeća polja: A, d; M, a; B, n itd. Kako bi se izbegla šarolikost kombinacija polja za rupu i osovinu usvojena su dva osnovna sistema naleganja:
sistem zajedničke rupe, koji se označava sa ZR i sistem zajedničke osovine, koji se označava sa ZO. Svaki ovaj sistem može da obezbedi labavo, čvrsto i neizvesno naleganje. Kod sistema ZR tolerancijsko polje za rupu je H, a kod sistema ZO tolerancijsko polje za osovinu je h. I pored ovakvog ograničenja svi zahtevi naleganja u praksi mogu da se zadovolje sa ZR ili ZO. 1.6.1. Sistem zajedničke rupe (ZR) Polje za rupu u ovom sistemu je uvek polje H, koje se nalazi iznad nulte linije i dodiruje je sa svojim donjim graničnim odstupanjem. Polja za osovinu se biraju zavisno od toga da li se želi postići labavo, čvrsto ili neizvesno naleganje (sl. 7.12). Kada polje za osovinu ima položaj sl. 7.12a naleganje je labavo. Položaj osovine na sl. 7.12b daje neizvesno naleganje, a položaj na sl. 7.12c čvrsto naleganje. Labavo naleganje u sistemu ZR Sl. 7.12. Sistem zajedničke rupe (ZR) 7.13. Labavo naleganje u sistemu ZR sa parametrima koji ga definišu prikazano je na sl. Sl. 7.13. Labavo naleganje u sistemu ZR
Zg = Dg dd; Zg = Ag + ad Zd = Dd dg; Zd = ad Tn = To + TR po definiciji Tn = Zg - Zd Čvrsto naleganje u sistemu ZR 7.14. Čvrsto naleganje u sistemu ZR sa parametrima koji ga definišu prikazano je na sl. Neizvesno naleganje u sistemu ZR Neizvesno naleganje u Sistemu ZR i parametri koji ga definišu dati su na sl. 7.15. Pg = dg Dd; Pg = ag Pd = dd Dg; Pd = ad + Ag Tn = To + TR po definiciji Tn = Pg - Pd Pg = dg Dd; Pg = Ad Zg = Dg Zg = Ag - ad Tn =To + TR po definiciji Tn = Pg + Zg Sl. 7.14. Čvrsto naleganje u sistemu ZR Sl. 7.15. Neizvesno naleganje u ZR
1.6.2. Sistem zajedničke osovine Polje za osoovinu u ovom sistemu je uvek polje h, koje se nalazi ispod nulte linije i dodiruje je sa svojim gornjim graničnim odstupanjem. Polja za rupu biraju se zavisno od toga da li se žili postići labavo, čvrsto ili neizvesno naleganje (sl. 7.16). Kada polje za rupu ima položaj sl. 7.16a, a naleganje je labavo. Položaj rupe (sl. 7.16b) daje neizvesno naleganje, a položaj (sl. 7.16c) čvrsto naleganje. Labavo naleganje u sistemu ZO Sl. 7.16. Sistem zajedničke osovine (ZO) 7.17 Labavo naleganje u sistemu ZO sa parametrima koji ga definišu prikazano je na sl. Zg = Dg dd; Zg = Ag + ad Zd = Dd dg; Zd = Ad Tn = To + TR po definiciji Tn = Zg - Zd Sl. 7.17. Labavo naleganje u sistemu ZO
Čvrsto naleganje u sistemu ZO slici 7.18 Čvrsto naleganje u sistemu ZO sa parametrima koji ga definišu prikazano je na Pg = dg Dg; Pg = Ad Pd =dd Dg; Pd = ad + Ag Tn = To + TR po definiciji Tn = Pg - Pd Neizvesno naleganje u sistemu ZO Sl. 7.18. Čvrsto naleganje u sistemu ZO Neizvesno naleganje u sistemu ZO dato je na sl. 7.19. Parametri koji definišu ovo naleganje i jednačine po kojima se određuju su: Pg = dg Dd; Pg = Ad Zg = Dg dd; Zg = Ag - ad Tn = To + TR po definiciji Tn = Pg + Zg. Sl. 7.19. Neizvesno naleganje u ZO
1.7. Označavanje tolerancija naleganja Bez obzira na to da li je tolerancija naleganja u sistemu ZR ili ZO, da li je labavo, čvrsto ili neizvesno naleganje, piše se tako što se daje nominalna vrednost prečnika, polje i kvalitet za rupu, razlomačka crta i polje i kvalitet za osovinu, na primer Ø100G7/h7. Izuzetak su sklopovi sa zavojnicom kod kojih tolerancijsko polje i kvalitet zamenjuju mesta, na primer, M20-7H/-6f. Primer 7.3: Za toleranciju naleganja Ø180H10/u9 odrediti sve parametre tolerancije, vrstu naleganja i šematski predstaviti položaje tolerancijskih polja. Na osnovu prečnika Ø180 mm i kvaliteta tolerancije za rupu 10, a za osovinu 9 dobija se TR = 160 μm i To = 100 μm. Pošto je polje za rupu H, radi se o sistemu ZR. Polju H se nalazi iznad nulte linije i dodiruje je donjim graničnim odstupanjem, gde je Ad = 0 za sve kvalitete tolerancije i sve prečnike. Sada se može za polje Ø180H10 odrediti: Ag =TR = 160 μm, Dd = D = 180 mm, Dg = D + Ag = 180 + 0,160 mm, Ds = Dd Dg = 180 180,160 μm. Za polje Ø180u9 dobija se donje granično odstupanje ad = 210 μm. Ostali parametri polja za osovinu određuju se prema sledećim relacijama: ag = ad + To = 210 +100 = 310 μm; dd = d + ad =180 + 0,210 = 180,210 mm; dg = d + ag = 180 + 0,310 = 180,310 mm; ds = dd dg = 180,210 180,310 mm. Na osnovu izračunatih vrednosti parametra, prema usvojenoj razmeru, mogu se tolerancijska polja šematski nacrtati (sl. 7.20). Sl. 7.20. Šema uz primer 3 Na osnovu šeme i vrednosti parametra zaključuje se da je naleganje čvrsto. Na kraju se određuju vrednosti preklopa i tolerancije naleganje. Sledi da je: Pg = ag = 310 μm: Pd = ad Ag = 210 160 = 50 μm; Tn = TR + To = 160 + 100 = 260 μm i Tn = Pg Pd = 310 50 = 260 μm. Primer 7.4 Za sklop glavčine zupčanika i vratila normalnog prečnika Ø25 mm odabrati toleranciju elemenata tako da u sistemu ZO obrazuju naleganje sa Zg = 40 μm i Pg = 10 μm. Kvalitet tolerancije osovine treba da je za jedan stepen "finiji" od kvaliteta rupe. Pošto je zadat sistem zajedničke osovine ZO, polje za osovinu je h. N osnovu zadatih vrednosti graničnih preklopa i zazora (zazor je veći od preklopa) može se skicirati položaj tolerantnih polja (sl. 7.21).
Tolerancija naleganja je: Tn = Zg + Pg = 40 + 10 μm. Pošto su kvaliteti tolerancija za stepen različiti, tolerancija naleganja se deli u srazmeri 0,6 : 0,4 u korist rupe. Tada se određuje TR = 0,6 Tn = 0,6 50 =30 μm i To =0,4 Tn = 0,4 50 = 20 μm. Iz tabele T - 7.2 usvajaju se prve manje ili bliže standardne vrednosti za rupu i osovinu, te je TRs = 33 μm, što određuje kvalitet IT8 i Tos = 21 μm za kvalitet IT7. Sada je tolerancija za osovinu poznata Ø25h7. Vrednost parametra tolerancije osovine su: ad =ag Tos = 0 21 = - 21 μm, dd = d - ad = 25-0,021 = 24,979 mm i ds =dd dg = 24,979 25 mm. Tolerancijsko polje za rupu bira se iz uslova da je Ag pozitivno, a Ad negativno i manje od ad, odnosno manje od 21 μm. Iz tabele T - 7.6 to je polje J8 definisano sa Ag = 20 μm. Vrednosti ostalih parametara to9lerancije za rupu polja Ø25J8 su: Ad = Ag TRs = 20 33 = -13 μm, Dg = D + Ag = 25 + 0,020 = 25,=20 μm, Dd = D - Ad = 25 0,013 = 24,987 μm i Ds =Dd Dg = 24,987 25,020 mm. Sl. 7.21. Šema uz primer 4 Parametri naleganja su: Zgs = Ag + ad = 20 + 21 = 41 μm, Pgs = Ad = 13 μm i Tns = Zgs + Pgs = 41 + 13 = 53 μm, što je za 3 μm veće od zadate vrednosti. Opšti princip pri usvajanju tolerancije naleganja je taj da se usvajaju ona tolerancijska polja koja sužavaju zadate vrednosti tolerancija ili ona koja su bliža zadatoj vrednosti. Pošto je Tns > Tn za 3 μm i Pgs > Pg za 3 μm treba izračunati sve parametreza drugu varijantu kada je TRs = 21 μm, što daje kvalitet IT7 i Tos = 13 μm za kvalitet IT6. U ovoj drugoj varijanti, to je tolerancija naleganja Ø25J7/h6 sa Zgs = 25 μm, Pgs = 9 μm i Tns = 34 μm, što je manje od zadatih vrednosti. Koja će se varijanta usvojiti zavisi od korisnika i željene cene koštanja. U ovom primeru usvaja se tolerancija naleganja Ø25J8/h7. Preporuke za opštu primenu kvaliteta i tolerancijskih polja date su u tabeli 7.8, a primena nrkih tolerancija naleganja u tabeli 7.9. Uzajmna veza između tolerancije mera i klase površinske hrapavosti data je u tabeli 7.10, a opšte smernice za izbor vrste naleganja u tabeli T - 7.11. 1.8. Označavanje tolerancija mera na crtežima Tolerancije mera (kota) propisane tolerancijskim poljima, na crtežima pojedinačnih delova označavaju se tako da se uz kotu piše tolerancijsko polje i kvalitet, na primer Ø25J8, a u gornjem levom uglu crteža, ili gde ima slobodnog mesta, u posebnoj tabeli daju vrednosti graničnih odstupanja u mm (sl. 7.22). Drugi način je da se uz kotu daju vrednosti graničnih odstupanja u mm (sl. 7.22).
Sl. 7.22. Označavanje tolerancije na crtežu pojedinačnog dela Označavanje tolerancije naleganje delova u sklopu (na sklopnim crtežima) prikazano je na sl. 7.23. Ako nema dovoljno mesta, kota sa tolerancijom na rupu i osovinu se može razdvojiti (sl. 7.23). Kada se daju vrednosti graničnih odstupanja označava se kao na sl. 7.23. Sl. 7.23. Označavanje tolerancije na delovima u sklopu Ako tolerancija kota nisu u skladu sa vrednostima standardnih tolerancijskih polja, mogu se definisati tako što će se uz kotu dati vrednosti graničnih odstupanja izraženo u mm, na primer Ø25 ±0,150. Za ostale kote na crtežu za koje nisu označene tolerancije na jedan od gore navedena dva načina, važe tolerancije slobodnih mera. 1.9. Tolerancije slobodnih mera Tolerancije slobodnih mera koriste se za kote predmeta koje ne ulaze u sklop i za koje nije bitna tačno određena "uska" tolerancija, odnosno za one kote koje ne utiču na upotrebljivost i funkcionalnost dela i sklopa. Tolerancije slobodnih mera određene su standardima, kao i internim standardima proizvođača. Mogu se definisati na više načina. Prvi način je da se u rubriku "Tolerancija slobodnih mera" zaglavlja za crtež stavi oznaka standarda koji ih definiše i kvalitet, na primer "JUS M.A1.410 suženi". To znači da su tolerancije, za standardne opsege kota, definisane ovim standardom i da se nalaze u odgovoarajućim tabelama. Drugi način je da se u rubriku "Tolerancija slobodnih mera" zaglavlja za crtež napiše vrednost tolerancije, na primer ± 0,100. To znači da ova tolerancija važi za sve kote na crtežu koje drugačije nisu definisane. Treći način je da se na crtežu u posebnoj tabeli daju vrednosti za pojedine opsege kota, na primer: Opseg kota u mm 5 12 12 25 25 60 60 90 Granična odstupanja tolerancije u mm ±0,060 ±0,120 ±0,250 ±0,300 Četvrti način je da se za te kote ne daje ni jedan drugi podatak o tolerancijama slobodnih mera. To znači da njihove tolerancije zavise od tehnološkog postupka izrade i stručnosti lica koje prave predmet. Koriisti se onda kada tačnost tih kota nije bitna.
Vrednosti osnovnih tolerancija prema JUS ISO 286-1 za prečnike od 1 do 500mm T - 7.2
Vrednosti osnovnih tolerancija prema JUS ISO 286-1 za prečnike od 500 do 3150mm T - 7.3
Vrednosti graničnih odstupanja za polja osovine za područje nazivnih mera od 1 do 120mm (JUS ISO 286) T - 7.4
Vrednosti graničnih odstupanja za polja osovine za područje nazivnih mera od 120 do 500mm (JUS ISO 286) T -7.5
nastavak T - 7.5
Vrednosti graničnih odstupanja polja za rupu za područje nazivnih mera od 1 do 120mm (JUS ISO 286) T -7.6
nastavak T - 7.6
nastavak T - 7.6
Vrednosti graničnih odstupanja polja za rupu za područje nazivnih mera od 120 do 500mm (JUS ISO 286) T -7.7
nastavak T - 7.7
nastavak T - 7.7
Tolerancijska polja i kvalitet za opštu primenu T - 7.8
Primena nekih tolerancija naleganja T - 7.9 Veza između kvaliteta tolerancije mera i klase površinske hrapavosti T - 7.10
Opšte smernice za izbor vrste naleganja T - 7.11
nastavak T -7.11
1.10. Geometrijske tolerancije Geometriska tolerancija jeste tolerancija oblika i položaja mehaničkih delova kojima se utvrđuje dozvoljeno otstupanje putem odgovarajućih polja, unutar koga mora ležati deo (površine, ose ili središnje ravni). Otstupanjem oblika naziva se odstupanje oblika od stvarne površine (koja ograničava i deli ga od okolne sredine) od oblika nominalne geometriske idealne površine.odstupanje položaja naziva se odstupanje stvarnog položaja posmatranog elementa (položaja,ose ili ravni simetrije) od nominalnog položaja. Informacija o geometriskoj toleranciji se upisuje u dijalog boksu za kontrolu karakteristika, npr. iz palete Dimension. Vrste tolerancije i karakteristični simboli šematski su prikazane u sledećoj tabeli 7.12. Tabela 7.12. 1.10.1. Oznake geometrijske tolerancije Oznaka tolerancije sastoji se iz simbola otstupanja, vrednosti tolerancijei slobodnog znaka polaznog elementa. Označavaju se velikim slovima latinice. Vrednosti tolerancije daju se u milimetrima. Iz funkcionalnih razloga, jedan od elemenata uzima se kao referentni elemenat za davanje tolrranciskih podataka. Za referentni elemenat treba propisati toleranciju oblika. Ako je potrebno može se odrediti više referentnih elemenata. Osnovni oblici oznaka za upisivanje tolerancije oblika i položaja dati su na sl. 7.24.
Sl. 7.24. Tipični kontrolni okvir geometrijske tolerancije sa referencom Označavanje geometriskih tolerancija daje se na narednom crtežu sl. 7.25 i klasifikovano u tabeli 7.13. Sl. 7.25. Primer primene geometrijskih tolerancija na jednoj projekciji crteža i odgovarajući solid model
Tabela 7.13.
Tabela 7.13. - nastavak
Tabela 7.13. - nastavak
Tabela 7.13. - nastavak
1.10.2. Označavanje klase hrapavosti površi Stvarne površine mašinskog dela sadrže neravnine koje su nastale usled primene određenog tehnološkog postupka izrade. U eksploatacionim uslovima često se zahteva da pojedine površine budu manje ili više glatke. Za analizu i merenje hrapavosti u metaloprerađivačkoj industriji koristi se takozvani efektivni profil na dužini l (JUS.A1.030). Profilna linija na izabranoj referentnoj dužini l prikazana je na slici 7.26. Osu X čini srednja linija profila m linija određenatako da je srednje kvadratno rastojanje profila (y1,y2,...yn) od te linije minimalno. Sl. 7.26. Srednje odstupanje od profila Ra Srednja aritmetička vrednost rastojanja Ra svih tačaka efektivnog profila od srednje liniju m naziva se srednje odstupanje od profila. Definiše se obrascem: l n 1 1 Ra = y dx ili (kako je to pokazano ns sl. 7.26) Ra = y i l 0 Ova vrednost najčešće se koristi kao parametar za određivanje klase hrapavosti, odnosno kvaliteta određene površi. Kao dopunski parametar može se koristiti i najveća visina neravnina Rmax. Na osnovu ovog kriterijuma Ra, površinska hrapavost mašinskih delovase razvrstava prema JUS.A1.021 i 026 u dvanaest klasa, Ra=0,025um do Ra=50um.Između klasa ISO tolerancija i hrapavosti površina postoji uzajamna zavisnost, data u tabeli T 7.14. vrednost parametara Ra date su u mikrometrima. l i 0 1.10.3. Klase površinske hrapavosti Zavisnost klase tolerancije od klase hrapavosti površine date su u narednoj tabeli. Tabela 7.14. Oznaka klase ISO Područje nazivnih mera u mm tolerancije do 3 od 3 do 18 od 18 do 80 od 80 do 250 iznad 250 Ra / klasa hrapavosti Ra / klasa hrapavosti Ra / klasa hrapavosti Ra / klasa hrapavosti Ra / klasa hrapavosti IT5 0,1 / N3 0,2 / N4 0,4 / N5 0,4 / N5 0,8 / N6 IT6 0,2 / N4 0,4 / N5 0,4 / N5 0,8 / N6 0,8 / N6 IT7 0,4 / N5 0,4 / N5 0,8 / N6 1,6 / N7 1,6 / N7 IT8 0,4 / N5 0,8 / N6 1,6 / N7 1,6 / N7 3,2 / N8 IT9 0,8 / N6 0,8 / N6 1,6 / N7 3,2 / N8 6,3 / N9 IT10 1,6 / N7 1,6 / N7 3,2 / N8 6,3 / N9 6,3 / N9 IT11 1,6 / N7 3,2 / N8 6,3 / N9 6,3 / N9 12,5 / N10 IT12 3,2 / N8 3,2 / N8 6,3 / N9 12,5 / N10 25 / N11 IT13 6,3 / N9 6,3 / N9 12,5 / N10 25 / N11 25 / N11 IT14 12,5 / N10 12,5 / N10 25 / N11 25 / N11 50 / N12 IT15 12,5 / N10 12,5 / N10 25 / N11 50 / N12 100 / - IT16 25 / N11 25 / N11 50 / N12 100 / - 100 / -
1.10.4. Označavanje površinske hrapavosti Označavanje površinske hrapavosti i kvaliteta na crtežima koji su prethodno prezentovani, propisano je standardom JUS.M.A0.065. Njime se numerički i simbolički definiše klasa hrapavosti pojedinih površina korišćenjem pojedinih standardnih oznaka u osnovnom obliku kukica. Razlikuju se sledeće tri vrste oznaka za povtšine dobijene: skidanjem strugotine ( rezanjem ) materijala, bez skidanja martijala i bilo kojim postupkom Kada se propisuje najveća i najmanja vrednost hrapavosti Ra, treba ih označiti kao na slici 7.27, gde je a1 najveća a a2 najmanja vrednost. Vrednosti Ra daju se neposrednoili alternativno putem broja klase površinske hrapavosti od N4 do N12. Na slici 7.27 prikazana je šema površinske hrapavosti prema ovom standardu, dok su u tabeli 7.15 prikazani načini označavanja klase hrapavosti i pravci prostiranja brazda na površinama objekata. Sl. 7.27. Šema označavanja klase hrapavosti na osnovu standarda
Tabela 7.15. Označavanja klase hrapavosti (gornji deo tabele) i pravaca prostiranja brazda (donji deo tabele).
1.10.5. Primeri označavanja klase hrapavosti površi Za označavanje površina nastali skidanjem matrijala rezanjem, struganjem, glodanjem, brušenjem i dr. koristi se kukica koja je zatvorena sa gornje strane (sl. 7.28). Za označavanje kvaliteta bez skidanja materijala rezanjem koristi se otvorena kukica sa dodatkom križića u prvom redu crteža. Ista kukica koristi se i za označavanje zahteva da data površ treba da ostane u stanju koje je nastalo u predhodnom procesu, bez obzira na način obrade.tada se kukuici nedodaje nikakva oznaka. Kod posebnih karaktristike površi, dodaje se nastavak na dužem kraku sa desne strane gde se ispisuju tražene karakteristike obrde površi ( u trćem redu crteža ) Sl. 7.28. Primeri označavanja kvaliteta hrapavosti površi (Oznake.dwg) Sl. 7.29. Pozicija znaka kvaliteta površinske hrapavosti u zaglavlju crteža 1.10.6. Označavanje posebnih obeležja površinske hrapavosti Oznake hrapavosti koje se zahtevaju a vezane su za određeni tehnološki postupak nanose se, kao i u prethodnom slučaju, iznad linije (slika 7.30).
Sl. 7.30. Klasa hrapavosti pre određenog postupka prevlačenja Kad dolazi do ponavljanjasloženih oznaka i kod ograničenog prostora za unošenje oznaka, može se izvesti označavanje kvaliteta hrapavosti kao na slici 7.31. Sl. 7.31. Uprošćavanje unosa složenih oznaka Primer: Prilikom označavanja kvaliteta obrade navoja, kukica se stavlja na konturu nazivnog prečnika (slika 7.32). Ako se kvalitet obrade na jednom mestu menja, onda semesto promene označava punom linijom i kotira se (slika 7.33). Sl. 7.32. Označavanje klase hrapavosti navoja
Sl. 7.33. Propisana hrapavost na mestima ravnih prelaza 7.34. Kvalitet obrade složenih površina sa zaobljenim prelazima označava se kao na slici Sl. 7.34. Označavanje klase hrapavosti složenih površi Označavanje kvaliteta obrade zupca zupčanika u preseku i pogledu vrši se kao na slici 7.35. Kod naležućih površina, bilo da je reč o istom, ilio različitim kvalitrtima, kukica se stavlja na tajedničku konturnu liniju ili pomoćnu liniju, koja je nastavak zajedničke konture (slika 7.35 donja projekcija ). Napomena: Kada se kod oznake kvaliteta hrapavosti broj 6 iza njega se stavlja tačka (6.). Time se jasno razlikuje od broja 9 u okrenutom položaju za 180 stepeni.
Sl. 7.35. Označavanje klase hrapavosti zubaca zupčanika, odnosno ožljebljene rupe Ako je izvodnica, odnosno trag površine prava linija, znak se postavlja pomoću pokazne linije na konturi ili na pomoćnu kotnu liniju (slika 7.36). Ako su osnovni znaci propraćeni dodatnim oznakama za obradu orijentišu se, po pravilu, tako da se mogu čitati odozdo ili sa strane. Sl. 7.36. Znaci sa dodatnim oznakama
Znak kvaliteta hrapavosti se koristi samo jednom za jednu datu površinu, i ako je to moguće, u pogledu ( ili preseku ) koji nosi meru koja određujeveličinu ili položaj te površine. Kod zahteva da se sve površine jednog predmetaimaju istu hrapavost, to se može prikazati na dva načina: sanapomenomblizu posmatranog pogleda ili u gornjem desnom uglu crteža (sl. 7.37) i iza oznake broja obratka (slika 7.38), bez napomene. Ako se zahteva da se površine izuzev označeni imaju istu površinsku hrapavost, onda se to može prikazati na sledeći način upisivanjem zajedničkog znaka obrade u blizini pogleda ili u gornjem desnom uglu crteža sa napomenom: «sve površine osim naznačenih» (slika 7.37). Upisivanjem zajedničkog znaka obrade oznake broja obratka i opšteg znaka između dve kose crte (slika 7.38) i Upisivanje zajedničkog znakaobtade iza oznake broja obratka i upisivanjem (između dev kose crte) na crtežu korišćenih znakova hrapavosti, prema rastućim brojevima, koji su međusobno odvojeni zarezom (slika 7.38). Označavanje površinske hrapavosti nije nepohodno kada uobičajeni proizvodni proces sam po sebi osigurava prihvatljiv kvalitet obrađene površine. Sl. 7.37. Sve površine imaju hrapavost Sl. 7.38. Sve površine imaju hrapavost
Kvaltet površinske hrapavostiu zavisnosti od postupka izrade (JUS.M.A1.026) prikazan je u tabeli 7.16 Tabela 7.16.
Primer: Izvrši konstruisanje 2D objekta koji su postavljeni na slici 7.39 i 7.40. Definisati osnovne geometriske aplikacije, sa punim konturnim prikazom kotiranog objekta i uneti simbolima površinsku hrapavost. Sl. 7.39. Puna kontura kotiranog 2D objekta Sl. 7.40. Puna kontura kotiranog 2D objekta