تتأثر دقة المعلمات الهندسية للأجزاء الميكانيكية بكل من خطأ الأبعاد وخطأ الشكل. غالبًا ما تحدد تصميمات الأجزاء الميكانيكية التفاوتات الأبعادية والتفاوتات الهندسية في وقت واحد. على الرغم من وجود اختلافات واتصالات بين الاثنين، إلا أن متطلبات الدقة للمعلمات الهندسية تحدد العلاقة بين التسامح الهندسي وتسامح الأبعاد، اعتمادًا على ظروف استخدام الجزء الميكانيكي.
1. عدة مبادئ للتسامح فيما يتعلق بالعلاقة بين التحمل الأبعاد والتسامح الهندسي
مبادئ التسامح هي لوائح تحدد ما إذا كان يمكن استخدام التفاوتات الأبعادية والتفاوتات الهندسية بالتبادل أم لا. إذا لم يكن من الممكن تحويل هذه التفاوتات إلى بعضها البعض، فإنها تعتبر مبادئ مستقلة. ومن ناحية أخرى، إذا سمح بالتحويل، فهو مبدأ ذو صلة. يتم تصنيف هذه المبادئ أيضًا إلى متطلبات شاملة والحد الأقصى لمتطلبات الكيان والحد الأدنى من متطلبات الكيان والمتطلبات القابلة للعكس.
2. المصطلحات الأساسية
1) الحجم الفعلي المحلي D al، d al
المسافة المقاسة بين نقطتين متقابلتين في أي قسم عادي من الميزة الفعلية.
2) حجم العمل الخارجي D fe، d fe
يشير هذا التعريف إلى قطر أو عرض أكبر سطح مثالي متصل خارجيًا بالسطح الداخلي الفعلي أو أصغر سطح مثالي متصل خارجيًا بالسطح الخارجي الفعلي بطول معين للميزة التي يتم قياسها. بالنسبة للميزات المرتبطة، يجب أن يحافظ المحور أو المستوى المركزي للسطح المثالي على العلاقة الهندسية التي يقدمها الرسم مع المسند.
3) حجم العمل في الجسم الحي D fi، d fi
قطر أو عرض أصغر سطح مثالي في اتصال الجسم مع السطح الداخلي الفعلي أو أكبر سطح مثالي في اتصال الجسم مع السطح الخارجي الفعلي عند طول معين للميزة التي يتم قياسها.
4) الحد الأقصى للحجم الفعلي الفعلي MMVS
يشير الحد الأقصى للحجم الفعال المادي إلى حجم التأثير الخارجي في الحالة التي يكون فيها أكثر فعالية جسديًا. عندما يتعلق الأمر بالسطح الداخلي، يتم حساب الحد الأقصى الفعال لحجم المادة الصلبة عن طريق طرح قيمة التسامح الهندسي (المشار إليها برمز) من الحد الأقصى لحجم المادة الصلبة. من ناحية أخرى، بالنسبة للسطح الخارجي، يتم حساب الحد الأقصى الفعال لحجم المادة الصلبة عن طريق إضافة قيمة التسامح الهندسي (يشار إليها أيضًا برمز) إلى الحد الأقصى لحجم المادة الصلبة.
MMVS = MMS± شكل T
في الصيغة، يتم تمثيل السطح الخارجي بعلامة "+"، ويتم تمثيل السطح الداخلي بعلامة "-".
5) الحد الأدنى للحجم الفعلي الفعلي (LMVS).
يشير الحد الأدنى للحجم الفعال للكيان إلى حجم الجسم عندما يكون في الحد الأدنى من الحالة الفعالة. عند الإشارة إلى السطح الداخلي، يتم حساب الحد الأدنى للحجم الفعلي الفعال عن طريق إضافة قيمة التسامح الهندسي إلى الحد الأدنى للحجم المادي (كما هو موضح بواسطة رمز في الصورة). من ناحية أخرى، عند الإشارة إلى السطح الخارجي، يتم حساب الحد الأدنى للحجم المادي الفعال عن طريق طرح قيمة التسامح الهندسي من الحد الأدنى للحجم المادي (يشار إليه أيضًا برمز في الصورة).
LMVS = LMS ± شكل T
في الصيغة، يأخذ السطح الداخلي علامة "+"، ويأخذ السطح الخارجي علامة "-".
3. مبدأ الاستقلال
مبدأ الاستقلال هو مبدأ التسامح المستخدم في التصميم الهندسي. وهذا يعني أن التسامح الهندسي والتسامح الأبعاد المحدد في الرسم منفصلان وليس لهما علاقة ببعضهما البعض. يجب أن يفي كلا التسامحين بمتطلباتهما المحددة بشكل مستقل. إذا كان التسامح في الشكل والتسامح في الأبعاد يتبعان مبدأ الاستقلال، فيجب تحديد قيمهما الرقمية على الرسم بشكل منفصل دون أي علامات إضافية.
من أجل ضمان جودة الأجزاء المعروضة في الشكل، من المهم مراعاة التسامح الأبعاد لقطر العمود Ф20 -0.018 وتسامح الاستقامة للمحور Ф0.1 بشكل مستقل. وهذا يعني أن كل بُعد يجب أن يلبي متطلبات التصميم بمفرده، وبالتالي يجب فحصها بشكل منفصل.
يجب أن يقع قطر العمود بين النطاق Ф19.982 إلى 20، مع وجود خطأ استقامة مسموح به بين النطاق Ф0 إلى 0.1. على الرغم من أن القيمة القصوى للحجم الفعلي لقطر العمود قد تمتد إلى Ф20.1، إلا أنها لا تحتاج إلى التحكم فيها. وينطبق مبدأ الاستقلالية، أي أن القطر لا يخضع لفحص شامل.
4. مبدأ التسامح
عندما تظهر صورة رمز بعد انحراف حد الأبعاد أو رمز منطقة التسامح لعنصر واحد على الرسم، فهذا يعني أن العنصر الفردي لديه متطلبات التسامح. لتلبية متطلبات الاحتواء، يجب أن تتوافق الميزة الفعلية مع الحد الأقصى للحدود المادية. بمعنى آخر، يجب ألا يتجاوز حجم التمثيل الخارجي للميزة حدها المادي الأقصى، ويجب ألا يكون الحجم الفعلي المحلي أصغر من الحد الأدنى لحجمها المادي.
يشير الشكل إلى أن قيمة dfe يجب أن تكون أقل من أو تساوي 20 مم، بينما يجب أن تكون قيمة dal أكبر من أو تساوي 19.70 مم. أثناء الفحص، سيتم اعتبار السطح الأسطواني مؤهلاً إذا كان بإمكانه المرور عبر مقياس كامل الشكل بقطر 20 مم وإذا كان الحجم الفعلي المحلي الإجمالي المقاس عند نقطتين أكبر من أو يساوي 19.70 مم.
متطلبات التسامح هي متطلبات التسامح التي تتحكم في نفس الوقت في الحجم الفعلي وأخطاء الشكل ضمن نطاق التسامح الأبعاد.
5. الحد الأقصى لمتطلبات الكيان ومتطلبات عكسها
على الرسم، عندما تتبع صورة الرمز قيمة التسامح في مربع التسامح الهندسي أو الحرف المرجعي، فهذا يعني أن العنصر المقاس والعنصر المرجعي يعتمدان الحد الأقصى من المتطلبات المادية. لنفترض أن الصورة تحمل علامة بعد صورة الرمز بعد قيمة التسامح الهندسي للعنصر المقاس. في هذه الحالة، فهذا يعني أنه يتم استخدام المتطلبات القابلة للعكس للحد الأقصى من المتطلبات الصلبة.
1) ينطبق الحد الأقصى لمتطلبات الكيان على العناصر المقاسة
عند قياس الميزة، إذا تم تطبيق الحد الأقصى من متطلبات الصلابة، فسيتم إعطاء قيمة التسامح الهندسي للميزة فقط عندما تكون الميزة في أقصى شكل صلب لها. ومع ذلك، إذا انحرف المحيط الفعلي للميزة عن حالتها الصلبة القصوى، مما يعني أن الحجم الفعلي المحلي يختلف عن الحد الأقصى للحجم الصلب، فإن قيمة الخطأ في الشكل والموضع يمكن أن تتجاوز قيمة التسامح المعطاة في الحالة الصلبة القصوى، و الحد الأقصى للكمية الزائدة سيكون مساوياً للحد الأقصى للحالة الصلبة. من المهم ملاحظة أن التسامح البعدي للعنصر المُقاس يجب أن يكون ضمن الحد الأقصى والأدنى لحجمه المادي، ويجب ألا يتجاوز حجمه الفعلي المحلي الحد الأقصى لحجمه المادي.
يوضح الشكل تسامح المحور مع الاستقامة، والذي يلتزم بأعلى المتطلبات المادية. عندما يكون العمود في حالته الصلبة القصوى، فإن تسامح الاستقامة لمحوره يكون Ф0.1mm (الشكل ب). ومع ذلك، إذا كان الحجم الفعلي للعمود ينحرف عن حالته الصلبة القصوى، فيمكن زيادة خطأ الاستقامة المسموح به لمحوره وفقًا لذلك. يوضح مخطط منطقة التسامح الموضح في الشكل C العلاقة المقابلة.
يجب أن يكون قطر العمود ضمن نطاق Ф19.7mm إلى Ф20mm، بحد أقصى Ф20.1mm. للتحقق من جودة العمود، قم أولاً بقياس مخططه الأسطواني مقابل مقياس موضع يتوافق مع الحد الأقصى لحجم الحد الفعلي الفعلي البالغ Ф20.1 مم. ثم استخدم طريقة النقطتين لقياس الحجم الفعلي المحلي للعمود والتأكد من أنه يقع ضمن الأبعاد المادية المقبولة. إذا كانت القياسات تستوفي هذه المعايير، فيمكن اعتبار العمود مؤهلاً.
يوضح الرسم البياني الديناميكي لمنطقة التسامح أنه إذا انخفض الحجم الفعلي من الحد الأقصى للحالة الصلبة بمقدار Ф20mm، فسيتم السماح لقيمة خطأ الاستقامة المسموح بها بالزيادة وفقًا لذلك. ومع ذلك، يجب ألا يتجاوز الحد الأقصى للزيادة التسامح الأبعاد. وهذا يتيح تحويل التسامح الأبعاد إلى التسامح الشكل والموضع.
2) يتم استخدام المتطلبات العكسية للحد الأقصى لمتطلبات الكيان
عندما يتم تطبيق متطلبات الانعكاس على الحد الأقصى لمتطلبات الصلابة، فإن الكفاف الفعلي للمعلم الذي يتم قياسه يجب أن يتوافق مع الحد الأقصى للصلابة الفعالة. إذا انحرف الحجم الفعلي عن الحد الأقصى لحجم الصلبة، يُسمح للخطأ الهندسي بتجاوز قيمة التسامح الهندسي المحددة. بالإضافة إلى ذلك، إذا كان الخطأ الهندسي أقل من قيمة الفرق الهندسي المعطاة في الحالة الصلبة القصوى، فيمكن أن يتجاوز الحجم الفعلي أيضًا الحد الأقصى لأبعاد الحالة الصلبة، ولكن الحد الأقصى المسموح به من الزيادة هو قواسم مشتركة الأبعاد للأولى وتسامح هندسي معين لهذا الأخير.
الشكل (أ) هو توضيح لاستخدام المتطلبات القابلة للعكس للحد الأقصى من المتطلبات الصلبة. يجب أن يفي المحور d fe ≥ Ф20.1mm، Ф19.7 ≥ d al ≥ Ф20.1mm.
توضح الصيغة أدناه أنه إذا انحرف الحجم الفعلي للعمود من الحالة الصلبة القصوى إلى الحالة الصلبة الدنيا، فإن خطأ استقامة المحور يمكن أن يصل إلى القيمة القصوى، والتي تساوي قيمة تسامح الاستقامة البالغة 0.1 مم الواردة في الرسم بالإضافة إلى حجم التسامح من رمح 0.3 مم. وينتج عن هذا إجمالي Ф0.4 مم (كما هو موضح في الشكل ج). إذا كانت قيمة خطأ استقامة المحور أقل من قيمة التسامح البالغة 0.1 مم الواردة في الرسم، فهي Ф0.03 مم، ويمكن أن يكون حجمها الفعلي أكبر من الحد الأقصى للحجم المادي، حيث يصل إلى Ф20.07 مم (كما هو موضح في الشكل ب). عندما يكون خطأ الاستقامة صفرًا، يمكن أن يصل حجمه الفعلي إلى القيمة القصوى، والتي تساوي الحد الأقصى لحجم الحدود الفعلية الفعلية Ф20.1mm، وبالتالي تلبية متطلبات تحويل التسامح الهندسي إلى تسامح الأبعاد. الشكل ج عبارة عن رسم تخطيطي ديناميكي يوضح منطقة التسامح للعلاقة الموضحة أعلاه.
أثناء الفحص، يتم مقارنة القطر الفعلي للعمود بمقياس الموضع الشامل، والذي تم تصميمه بناءً على الحد الأقصى لحجم الحد الفعلي الفعلي وهو 20.1 مم. بالإضافة إلى ذلك، إذا كان الحجم الفعلي للعمود، كما تم قياسه باستخدام طريقة النقطتين، أكبر من الحد الأدنى للحجم الفعلي وهو 19.7 مم، فإن الجزء يعتبر مؤهلاً.
3) ينطبق الحد الأقصى لمتطلبات الكيان على ميزات مرجع الإسناد
عند تطبيق أقصى متطلبات الصلابة على معالم المسند، يجب أن يتوافق المسند مع الحدود المقابلة. وهذا يعني أنه عندما يختلف حجم الإجراء الخارجي لمعلم المرجع عن حجم الحدود المقابل له، يُسمح لعنصر المسند بالتحرك ضمن نطاق معين. النطاق العائم يساوي الفرق بين حجم الإجراء الخارجي لعنصر المرجع وحجم الحدود المقابل. ومع انحراف عنصر المرجع عن الحد الأدنى لحالة الكيان، فإن نطاقه العائم يزداد حتى يصل إلى الحد الأقصى.
يوضح الشكل (أ) التسامح المحوري لمحور الدائرة الخارجية مع محور الدائرة الخارجية. تعتمد العناصر المقاسة وعناصر المسند الحد الأقصى من المتطلبات المادية في نفس الوقت.
عندما يكون العنصر في حالته الصلبة القصوى، يكون التسامح المحوري لمحوره مع المسند A هو Ф0.04mm، كما هو موضح في الشكل B. يجب أن يفي المحور المقاس بـ d fe≥Ф12.04mm، Ф11.97dud al≤Ф12mm .
عند قياس عنصر صغير، من المسموح أن يصل خطأ المحورية لمحوره إلى القيمة القصوى. هذه القيمة تساوي مجموع اثنين من التفاوتات: التسامح المحوري البالغ 0.04 مم المحدد في الرسم والتسامح البعدي للمحور، وهو Ф0.07 مم (كما هو موضح في الشكل ج).
عندما يكون محور المسند عند الحد الأقصى للحدود المادية، بحجم خارجي يبلغ Ф25mm، يمكن أن يكون التسامح المحوري المحدد في الرسم Ф0.04mm. إذا انخفض الحجم الخارجي للمسند إلى الحد الأدنى للحجم المادي وهو Ф24.95mm، فإن محور المسند يمكن أن يطفو ضمن التسامح البعدي Ф0.05mm. عندما يكون المحور في حالة الطفو القصوى، يزداد التسامح المحوري إلى قيمة تسامح أبعاد مسند الإسناد البالغة Ф0.05mm. ونتيجة لذلك، عندما تكون العناصر المقاسة والمسند في الحالة الصلبة الدنيا في نفس الوقت، يمكن أن يصل الحد الأقصى لخطأ المحورية إلى Ф0.12mm (الشكل د)، وهو مجموع 0.04 مم لتسامح المحورية، 0.03 مم لتحمل أبعاد مسند الإسناد و0.05 مم لتسامح عائم محور مسند الإسناد.
6. الحد الأدنى من متطلبات الكيان ومتطلبات الرجوع عنها
إذا رأيت صورة رمز تم وضع علامة عليها بعد قيمة التسامح أو حرف المسند في مربع التسامح الهندسي على الرسم، فهذا يشير إلى أن العنصر المقاس أو عنصر المسند يجب أن يفي بالحد الأدنى من المتطلبات المادية، على التوالي. ومن ناحية أخرى، إذا كان هناك رمز بعد قيمة التسامح الهندسي للعنصر المقاس، فهذا يعني أنه يتم استخدام المتطلبات العكسية للحد الأدنى من متطلبات الكيان.
1) ينطبق الحد الأدنى من متطلبات الكيان على المتطلبات الخاضعة للاختبار
عند استخدام الحد الأدنى من متطلبات الكيان لعنصر مُقاس، يجب ألا يتجاوز المخطط التفصيلي الفعلي للعنصر حدوده الفعالة بأي طول معين. بالإضافة إلى ذلك، يجب ألا يتجاوز الحجم الفعلي المحلي للعنصر الحد الأقصى أو الأدنى لحجم الكيان.
إذا تم تطبيق الحد الأدنى من المتطلبات الصلبة على ميزة تم قياسها، فسيتم إعطاء قيمة التسامح الهندسي عندما تكون الميزة في الحالة الصلبة الدنيا. ومع ذلك، إذا انحرف المحيط الفعلي للميزة عن الحد الأدنى لحجمها الصلب، فقد تتجاوز قيمة خطأ الشكل والموضع قيمة التسامح المعطاة في الحد الأدنى للحالة الصلبة. في مثل هذه الحالات، يجب ألا يتجاوز الحجم النشط للمعلم المُقاس الحد الأدنى لحجم الحدود الصلبة والفعالة.
2) يتم استخدام المتطلبات العكسية للحد الأدنى من متطلبات الكيان
عند تطبيق المتطلبات القابلة للعكس على الحد الأدنى من المتطلبات الصلبة، يجب ألا يتجاوز المخطط التفصيلي الفعلي للميزة المُقاسة الحد الأدنى الثابت والفعال عند أي طول محدد. بالإضافة إلى ذلك، يجب ألا يتجاوز حجمه الفعلي المحلي الحد الأقصى للحجم الصلب. في ظل هذه الظروف، لا يُسمح فقط للخطأ الهندسي بتجاوز قيمة التسامح الهندسي المعطاة في الحالة المادية الدنيا عندما ينحرف الحجم الفعلي للعنصر المقاس عن الحد الأدنى للحجم المادي، ولكن يُسمح أيضًا بتجاوز الحد الأدنى للحجم المادي عندما الحجم الفعلي مختلف، بشرط أن يكون الخطأ الهندسي أصغر من قيمة التسامح الهندسي المعطاة.
التشكيله باستخدام الحاسب الآلييجب استخدام متطلبات الحد الأدنى من المواد الصلبة وقابلية عكسها فقط عند استخدام التسامح الهندسي للتحكم في ميزة المركز المرتبطة. ومع ذلك، يعتمد استخدام هذه المتطلبات أم لا على متطلبات الأداء المحددة للعنصر.
عندما تكون قيمة التسامح الهندسي المعطاة صفرًا، يُشار إلى الحد الأقصى (الحد الأدنى) للمتطلبات الصلبة ومتطلباتها القابلة للعكس على أنها تفاوتات هندسية صفرية. عند هذه النقطة، ستتغير الحدود المقابلة بينما تظل التفسيرات الأخرى دون تغيير.
7. تحديد قيم التسامح الهندسي
1) تحديد شكل الحقن وقيم تحمل الموضع
بشكل عام، يوصى بأن تتبع قيم التسامح علاقة محددة، حيث يكون تسامح الشكل أصغر من تسامح الموضع وتسامح الأبعاد. ومع ذلك، من المهم ملاحظة أنه في الظروف غير العادية، قد يكون تسامح الاستقامة لمحور العمود النحيف أكبر بكثير من تسامح الأبعاد. يجب أن يكون التسامح في الموضع هو نفس التسامح في الأبعاد وغالباً ما يكون قابلاً للمقارنة بتفاوتات التناظر.
من المهم التأكد من أن تسامح تحديد المواقع يكون دائمًا أكبر من تسامح الاتجاه. وقد يتضمن تسامح تحديد المواقع متطلبات تسامح التوجيه، ولكن العكس ليس صحيحا.
علاوة على ذلك، يجب أن يكون التسامح الشامل أكبر من التسامح الفردي. على سبيل المثال، يمكن أن يكون التسامح الأسطواني لسطح الأسطوانة أكبر من أو يساوي تسامح الاستقامة للاستدارة والخط الرئيسي والمحور. وبالمثل، يجب أن يكون تسامح الاستواء للمستوى أكبر من أو يساوي تسامح الاستقامة للمستوى. أخيرًا، يجب أن يكون إجمالي تسامح الجريان أكبر من الجريان الدائري الشعاعي، والاستدارة، والأسطوانية، واستقامة الخط الرئيسي والمحور، والتسامح المحوري المقابل.
2) تحديد قيم التسامح الهندسي غير المشار إليها
من أجل جعل الرسومات الهندسية موجزة وواضحة، من الاختياري الإشارة إلى التسامح الهندسي على الرسومات من أجل الدقة الهندسية التي يسهل ضمانها في المعالجة العامة للآلات الآلية. بالنسبة للعناصر التي لم يتم ذكر متطلبات تحمل الشكل الخاصة بها بشكل محدد في الرسم، فإن دقة الشكل والموضع مطلوبة أيضًا. برجاء الرجوع إلى لوائح التنفيذ الخاصة بـ GB/T 1184. ويجب الإشارة إلى تمثيلات الرسم بدون قيم التسامح في ملحق قالب العنوان أو في المتطلبات الفنية والوثائق الفنية.
قطع غيار السيارات عالية الجودة،أجزاء الطحن، وأجزاء تحولت الصلبمصنوعة في الصين، أنيبون. حصلت منتجات Anebon على المزيد والمزيد من الاعتراف من العملاء الأجانب وأقامت علاقات تعاون طويلة الأمد معهم. سوف تقدم Anebon أفضل خدمة لكل عميل وترحب ترحيبًا حارًا بالأصدقاء للعمل مع Anebon وإقامة منافع متبادلة معًا.
وقت النشر: 16 أبريل 2024