Geometryczna specyfikacja wyrobów (GPS) – wybrane zagadnienia Grafika inżynierska I WYKŁAD 8 Geometryczna specyfikacja wyrobów (GPS) – wybrane zagadnienia Czas: 2 x 45 minut dr inż. Jacek Zapłata Katedra Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki

Wstęp Nie można wykonać żadnego elementu nieskończenie dokładnie. Błędy są nieuniknione i popełniane na każdym etapie produkcji, a także podczas sprawdzania (kontroli) wymiarów.

Zależność kosztów wykonania od wielkości tolerancji Podstawowe definicje Musimy się nauczyć projektować części maszyn z wymaganą (optymalną) dokładnością. Zależność kosztów wykonania od wielkości tolerancji

Podstawowe definicje Podział wymiarów ze względu na żądaną dokładność wykonania: Swobodne: rzeczywista wartość nie odrywa większej roli, dla tych wymiarów nie podaje się tolerancji; Tolerowane: rzeczywista wartość musi się zawierać w granicach założonych przez konstruktora; Teoretyczne: nie przewiduje się dla nich żadnych odchyłek. Są to zwykle wymiary służące do wykonywania obliczeń narzędzi, sprawdzianów czy też uchwytów.

Błędy kształtu i położenia Tolerancje wymiarów liniowych

Podstawa prawna

Wymiary zewnętrzne (a), wewnętrzne (b), mieszane (c), pośrednie (d) Podstawowe definicje Wymiary zewnętrzne (a), wewnętrzne (b), mieszane (c), pośrednie (d)

Wymiar tolerowany wg normy PN-EN ISO 286-1 a – wymiar nominalny; b – wymiar graniczny górny; c – wymiar graniczny dolny; d – odchyłka graniczna górna; e – odchyłka graniczna dolna; f – tolerancja. 1 - przedział tolerancji 2 – ustalenie znaków dla odchyłek

Tolerowanie wymiarów za pomocą odchyłek liczbowych Wymiar tolerowany Tolerowanie wymiarów za pomocą odchyłek liczbowych

Tolerowanie wymiarów za pomocą odchyłek liczbowych Wymiar tolerowany Tolerowanie symetryczne: Tolerowanie asymetryczne: Tolerowanie asymetryczne dwustronne: Tolerowanie jednostronne: Tolerowanie wymiarów za pomocą odchyłek liczbowych

Tolerowanie wymiarów za pomocą oznaczeń literowo - cyfrowych Wymiar tolerowany Tolerowanie wymiarów za pomocą oznaczeń literowo - cyfrowych

Wymiar tolerowany

Wymiar tolerowany EN ISO 286-1:2011

Pasowania Jeśli skojarzymy wałek i otwór (wymiar zewnętrzny i wymiar wewnętrzny) to otrzymamy pasowanie. W wyniku takiego skojarzenia powstaje luz/wcisk, który może przybrać różne wartości, w zależności od wykonania kojarzonych części.

Wymiar tolerowany Najczęściej stosowanymi przypadkami wymiarowania wałków (wymiarów zewnętrznych, pośrednich i mieszanych) i otworów (wymiarów wewnętrznych) jest przyjmowanie tolerancji w głąb materiału

„pasowaniem na zasadzie stałego otworu” Wymiar tolerowany Pasowanie, w którym skojarzony jest otwór podstawowy (położenie pola tolerancji otworu jest oznaczone literą „H”) z wałkiem nazywamy „pasowaniem na zasadzie stałego otworu”

„pasowaniem na zasadzie stałego wałka” Wymiar tolerowany Pasowanie, w którym skojarzony jest wałek podstawowy (położenie pola tolerancji wałka jest oznaczone literą „h”) z otworem nazywamy „pasowaniem na zasadzie stałego wałka”

Zalecane pasowania wg zasady stałego otworu EN ISO 286-1:2011 Zalecane pasowania wg zasady stałego otworu

Zalecane pasowania wg zasady stałego wałka EN ISO 286-1:2011 Zalecane pasowania wg zasady stałego wałka

Wymiary nietolerowane Wymiary zewnętrzne i wewnętrzne nietolerowane na rysunkach technicznych (swobodne) należy zawsze wykonać zgodnie z zasadą tolerowania w głąb materiału. Przyjmuje się wtedy tzw. tolerancję warsztatową, tzn. stosujemy dokładności zdefiniowane w klasach od 12-16 (najczęściej jest to 13 klasa dokładności). Stosowanie tej zasady ułatwia produkcję, a przede wszystkim montaż maszyn.

Pozycja w modelu GPS (Geometrical product specifications)

Oznaczanie stanu powierzchni Struktura geometryczna powierzchni

Podstawa prawna

Powierzchnie elementów maszyn Powierzchnie elementów maszyn nie są idealne. Powierzchnie rzeczywiste pokryte są (nie wynikającymi z ich kształtu) nierównościami – wzniesieniami i wgłębieniami, które w zależności od skali ich występowania nazywamy: chropowatością , falistością powierzchni

Podstawowy symbol graficzny struktury geometrycznej powierzchni Znak chropowatości Podstawowy symbol graficzny struktury geometrycznej powierzchni

Znak chropowatości Rozszerzony symbol graficzny oznaczający, że jest wymagane usunięcie materiału

Znak chropowatości Rozszerzony symbol graficzny oznaczający, że nie dopuszcza się usunięcia materiału

Znak chropowatości

Znak chropowatości Rozszerzony symbol graficzny dotyczący wszystkich powierzchni wokół zarysu przedmiotu

Znak chropowatości Przykłady: Rz 6,8 Ra 1,6 -0,8/Rz 6,8 Miejsce „a” - pojedyncze wymagania dotyczące struktury geometrycznej powierzchni

Znak chropowatości Przykłady: Rz 6,8 Ra 1,6 -0,8/Rz 6,8 Miejsce „a” i „b” - dwa lub więcej wymagań dotyczące struktury geometrycznej powierzchni

Miejsce „c” - metoda wytwarzania Znak chropowatości Przykłady: szlifować toczyć Miejsce „c” - metoda wytwarzania

Znak chropowatości Wstawiamy wartość liczbową określoną w milimetrach Miejsce „e” - naddatek obróbkowy Naddatek obróbkowy jest podawany tylko w takich przypadkach, gdy na tym samym rysunku jest pokazane kilka etapów obróbki detalu.

Miejsce „d” - ukierunkowanie nierówności powierzchni Znak chropowatości Wstawiamy symbol: „=” „X” „M” Miejsce „d” - ukierunkowanie nierówności powierzchni

Kierunkowość struktury Znaki kierunkowości struktury

Kierunkowość struktury Znaki kierunkowości struktury (cd)

Chropowatość powierzchni Miejsce i ukierunkowanie symbolu graficznego: na linii odniesienia lub na linii wskazującej

Chropowatość powierzchni Miejsce i ukierunkowanie symbolu graficznego: na zarysie, na linii odniesienia lub na linii wskazującej

Chropowatość powierzchni Oznaczenie podane z wymiarem Oznaczenie na pomocniczych liniach wymiarowych Oznaczenie podane z tolerancją

Rozwój podawania oznaczeń

Rozwój podawania oznaczeń

Przykłady oznaczania wymagań

Błędy kształtu i położenia Tolerancje geometryczne

Błędy kształtu i położenia Zasadniczo błędy kształtu powinny być mniejsze od szerokości pola tolerancji danego wymiaru. Jednak w niektórych przypadkach jest to nie wystarczające. Należy wtedy podać na rysunku dodatkowe wymagania dotyczące kształtu powierzchni oraz wzajemnego położenia.

Błędy kształtu i położenia Tolerancje geometryczne proste z elementem odniesienia kształtu kierunku położenia bicia prostoliniowości równoległości pozycji bicia płaskości prostopadłości współśrodkowości bicia całkowitego okrągłości nachylenia okrągłości walcowości Kształtu wyznaczo- nego zarysu walcowości Kształtu wyznaczo- nego zarysu Kształtu wyznaczo- nego zarysu Kształtu wyznaczo- nej powierzchni Kształtu wyznaczo- nej powierzchni Kształtu wyznaczo- nej powierzchni

Tolerowanie kształtu i położenia Sposoby umieszczania ramek oznaczeń względem tolerowanych elementów przedmiotów

Tolerowanie kształtu i położenia Jeżeli tolerancja dotyczy osi lub płaszczyzny symetrii jakiegoś elementu, to koniec linii łączącej powinien leżeć na przedłużeniu linii wymiarowej tego elementu.

Przykłady tolerancji kształtu i położenia Jeżeli na rysunku powtarza się ta sama tolerancja, to oznaczenie podaje się tylko raz, prowadząc odgałęzienia linii łączącej do wszystkich jednakowo tolerowanych elementów przedmiotu. Gdy zaś dla jednego elementu trzeba podać dwie różne tolerancje, to ramki oznaczeń można połączyć

Przykłady tolerancji kształtu Odchyłka prostoliniowości rzeczywistej tworzącej walca nie może przekroczyć 0.01 mm na długości 200 mm w dowolnym miejscu całej długości walca, przy czym może on mieć kształt tylko walcowy lub lekko beczułkowaty, a nie wklęsły. Odchyłka kołowości walca jest określona na 0,015 mm

Przykłady tolerancji położenia Odchyłka współosiowości otworu 14H7 nie może przekroczyć 0.05 mm na całej jego długości względem otworu 20H7 (bazy). (oś wymiarowanego otworu musi się znaleźć wewnątrz walca o średnicy 0.05 mm, współosiowego z otworem bazowym).

Przykłady tolerancji położenia Odchyłka położenia punktu: Tolerancja pozycji osi otworu wynosi 0,05 mm. Oś otworu rzeczywistego powinna się znaleźć wewnątrz walca o średnicy 0,05 mm, którego położenie osi odpowiada nominalnym wymiarom 20 i 30 mm (ujęte w ramkę).

Przykłady tolerancji złożonych Bicie poprzeczne: powierzchni stożkowej względem osi powierzchni walcowej; Powierzchni walcowych względem osi otworu, w dowolnej płaszczyźnie prostopadłej do osi na całej długości tolerowanych powierzchni.

Przykłady tolerancji złożonych Całkowite bicie wzdłużne powierzchni walcowej względem osi wałka. Tolerowana płaszczyzna czołowa musi się znaleźć między dwiema powierzchniami prostopadłymi do osi odniesienia i oddalonymi od siebie o 0,03 mm.

Dziękuję za uwagę Czas: 2 x 45 minut