TOLERANCJE GEOMETRYCZNE: SYMBOLE, ODNIESIENIE I PRZYKŁADY - TECHNOLOGIA - 2026

W tolerancji geometrycznych odnoszą się do układu symboli na rysunku części mechanicznych, które służą do ekspresji nominalnych wymiarów i tolerancji ich dozwolony.

System ten, którego akronimem w języku angielskim jest GD&T (Geometric Dimensioning and Tolerance), umożliwia przekazywanie producentom i monterom informacji projektowych, których należy przestrzegać, aby zapewnić prawidłowe działanie produktu końcowego.

Rysunek 1. Wymiarowanie geometryczne i tolerancje są ilustrowanym językiem projektowania. (wikimedia commons)

Tolerancje geometryczne i wymiarowe można zdefiniować jako ilustrowany język projektowania oraz funkcjonalną technikę produkcji i kontroli. Pomaga producentom w spełnianiu wymagań dotyczących wyrafinowanych projektów w jednolity, kompletny i przejrzysty sposób.

System tolerancji geometrycznej wykorzystuje do ich opisu znormalizowane symbole, które są zrozumiałe dla producentów i monterów.

Kilka symboli

Poniższe symbole są używane na izolowanych elementach w celu określenia właściwości geometrycznych ich kształtu i tolerancji metrycznej:

Rysunek 2. Symbole charakterystyk kształtu geometrycznego i ich tolerancji. (wikimedia commons)

Poniżej przedstawiono symbole, które są stosowane do elementów lub powiązanych części i wskazują ich względną orientację, położenie oraz oscylację lub ruch:

Rysunek 3. Symbole zastosowane do elementów, które wskazują ich względną orientację, położenie oraz oscylację lub drogę. (wkimedia commons)

Poniższy zestaw symboli to modyfikatory:

Rysunek 4. Modyfikacja symboli. (wikimedia commons)

Odniesienia lub odniesienie

Odniesienie lub po prostu odniesienie to teoretycznie idealne elementy, które są używane jako odniesienie dla pomiarów lub tolerancji. Ogólnie rzecz biorąc, odniesienie to płaszczyzna, walec, pewne linie lub punkt, który jest określony na rysunku lub na płaszczyźnie za pomocą etykiety zawierającej literę zamkniętą w kwadracie i zakotwiczoną do powierzchni lub linii odniesienia.

Na rysunku 1 można zobaczyć punkt odniesienia oznaczony literą A, który jest zakotwiczony na górnej powierzchni (górna prawa część), a także punkt odniesienia B zakotwiczony na lewej bocznej powierzchni prostokątnego elementu pokazanego na rysunku 1.

Należy zauważyć na rysunku 1, że odległości, które określają położenie środka okrągłego otworu na prostokątnej części, są dokładnie mierzone na podstawie punktów odniesienia A i B.

- Ramy kontrolne

Zwróć uwagę na ten sam rysunek 1 w prawym dolnym rogu, który wskazuje tolerancję położenia środka otworu, wskazując również punkty odniesienia (lub powierzchnie odniesienia), w odniesieniu do których rozważana jest wspomniana tolerancja położenia. Te pola kontrolują tolerancję środków, dlatego nazywane są ramkami kontrolnymi.

- Mapa wymiarów i tolerancji geometrycznych

Poniżej znajduje się mapa oparta na normach ASME Y14.5 - 2009.

Rysunek 5. Mapa symboli oparta na standardach ASME Y14.5 - 2009. (Wikimedia commons)

Kołowość 2D

W górnym polu (jasnoniebieskim) odnoszącym się do kształtu znajduje się kołowość 2D, która jest zdefiniowana jako warunek, w którym wszystkie punkty składające się na element liniowy są okrągłe.

Sterowanie definiuje strefę tolerancji składającą się z dwóch współosiowych okręgów, rozdzielonych promieniowo przez odległość wskazaną na ramce sterowania cechą. Musi być zastosowana do pojedynczego elementu linii przekroju poprzecznego i nie może być związana z odniesieniem.

Poniższy rysunek przedstawia przykład tolerancji kołowości oraz sposób użycia standardów wymiarowania i tolerancji geometrycznej do ich wskazania:

Strefa tolerancji dla konturu linii to strefa 2D (obszar), która rozciąga się na całej długości kontrolowanego elementu linii. Może, ale nie musi, odnosić się do układu odniesienia.

Cylindryczność 3D

Walcowość jest definiowana jako stan, w którym wszystkie punkty tworzące powierzchnię są cylindryczne. Sterowanie definiuje strefę tolerancji składającą się z dwóch współosiowych cylindrów, oddzielonych promieniowo przez odległość wskazaną na ramce sterowania cechą. Musi być zastosowany do pojedynczej powierzchni i nie może być powiązany z danymi.

Strefa tolerancji dla profilu powierzchni to trójwymiarowa strefa (objętość), która rozciąga się wzdłuż całego kształtu kontrolowanej powierzchni. Może, ale nie musi, odnosić się do układu odniesienia. Poniżej znajduje się diagram wyjaśniający podniesioną kwestię:

Przykłady

Przykład 1

Poniższy przykład przedstawia rysunek części składającej się z dwóch współśrodkowych walców. Rysunek wskazuje średnice obu cylindrów, oprócz odniesienia lub powierzchni odniesienia, względem której mierzona jest tolerancja mimośrodowości jednego cylindra względem drugiego:

Przykład 2

Poniższy przykład przedstawia cięcie części cylindrycznej, w którym tolerancje równoległości geometrycznej są wskazane w dwóch różnych przypadkach.

Jedną z nich jest powierzchnia lub wewnętrzny walec i jego tolerancja równoległości linii tworzącej w stosunku do diametralnie przeciwnej linii tworzącej (w tym przypadku oznaczonej jako odniesienie A), która jest oznaczona w prawym górnym polu ramki jako: //, 0,01, A.

Jest to interpretowane w ten sposób, że różnica odstępu między dwiema tworzącymi nie powinna przekraczać 0,01 (mm) od jednego końca do drugiego, co jest tolerancją równoległości osiowej.

Innym przypadkiem tolerancji równoległości pokazanej na rysunku w przykładzie 2 jest ta dla prawej płaszczyzny bocznej części w stosunku do lewej płaszczyzny bocznej, którą przyjęto i wskazano jako powierzchnię odniesienia lub punkt odniesienia B. Tolerancję równoległości podano w prawa ramka środkowa jako: //, 0,01, B.

Przykład 3

Poniższy rysunek pokazuje, w jaki sposób wskazana jest tolerancja prostoliniowości wału cylindrycznego. W tym przypadku wyświetlana jest nominalna średnica cylindra, a także bezwzględna maksymalna tolerancja pomiaru średnicy, a także maksymalna dopuszczalna odchyłka na każde 10 jednostek przesuwu osiowego (równoległego do osi) w pomiarze średnicy.

Przykład 4

Rysunek w poniższym przykładzie pokazuje, jak wskazać tolerancję płaskości części. Jest to część cylindryczna z karbowaną płaską fazą pokazującą tolerancję płaskości.

Chociaż nie jest to wskazane na rysunku, płaszczyzną odniesienia lub odniesienia A jest dolna cylindryczna linia tworząca części, która teoretycznie jest idealnie płaska. Cóż, górna część płaska ma tolerancję wyboczenia lub wypukłości wynoszącą 0,2 w stosunku do dolnej tworzącej linii odniesienia.

Bibliografia

1. Bramble, Kelly L. Geometric Boundaries II, Practical Guide to Interpretation and Application ASME Y14.5-2009, Engineers Edge, 2009
2. DRAKE JR, Paul J. Dimensioning and Tolerancing Handbook. McGraw-Hill, Nowy Jork, 1999
3. HENZOLD, Georg. Wymiarowanie geometryczne i tolerancje w projektowaniu, produkcji i kontroli. Wydanie drugie, Elsevier, Oxford, Wielka Brytania, 2006.
4. McCale, Michael R. (1999). „Koncepcyjny model danych systemów odniesienia”. Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology 104 (4): 349–400.
5. wikipedia. Wymiarowanie geometryczne i tolerancja. Odzyskany z: es.wikipedia.com