Tolerantie (technologie)

Van Wikipedia, de gratis encyclopedie
Spring naar navigatie Spring naar zoeken

De tolerantie beschrijft de toestand van een systeem waarin een afwijking van de normale toestand door een verstorend effect (nog) geen tegenregulering of tegenmaatregelen vereist of leidt. In engere zin is tolerantie de afwijking van een variabele van de standaardconditie of standaarddimensie die het functioneren van een systeem net niet in gevaar brengt.

Toleranties bij fabricage

Door de toleranties van gerelateerde onderdelen op de juiste manier te definiëren, is volledige uitwisselbaarheid van elk onderdeel en dus serieproductie en massaproductie mogelijk. Toleranties maken het ook mogelijk om gericht een gewenste speling of interferentiepassing (interferentiepassing) tussen twee delen te bereiken.

Voor productie dient de tolerantie zo mogelijk niet aan de uitvalzijde te worden bepaald. Als nominale productieafmeting kan bijvoorbeeld een waarde worden gekozen binnen de tolerantie die zeer dicht bij de bovengrensafmeting ligt , de maximale of grootste afmeting (voor assen), waardoor nog materiaal binnen de tolerantie kan worden verwijderd. In het geval van boringen kan de werkelijke maat dichter bij de onderste grensmaat liggen, de minimale of kleinste maat, om binnen de tolerantie te blijven voor latere nabewerking. Dit heeft als voordeel dat de door de ontwerper opgegeven en voor de functie van het onderdeel in acht te nemen tolerantie beter veilig kan worden gebruikt en, als de nominale ontwerpmaat niet wordt bereikt, het betreffende werkstuk indien nodig kan worden nabewerkt .

Verdere mogelijkheden zijn geschikte vormgeving (afgeronde of puntige contacten), geleidingspennen en geleidingsrails, langwerpige gaten , instel- en kalibreerinrichtingen en dergelijke.

Maattoleranties

De tolerantie of "toegestane afwijking van de nominale maat " is een maat die verband houdt met het ontwerp en de fabricage. Het geeft het verschil aan tussen de boven- en ondergrensmaat , d.w.z. de maximale en de minimale maat. De werkelijke afmeting van een werkstuk of onderdeel kan binnen de tolerantie afwijken van de betreffende nominale afmeting (nullijn). Maattoleranties beperken zo de toelaatbare afwijking in de afmetingen van de componenten.

Maattoleranties zijn onderverdeeld in:

  • Algemene toleranties,
  • ISO-toleranties en
  • vrij getolereerde afmetingen

Algemene toleranties voor lengtes en hoeken

Algemene toleranties voor lengtes en hoeken ( ISO 2768-1 ) gelden voor alle afmetingen en hoeken in een tekening die niet afzonderlijk worden getolereerd. De algemene toleranties zijn onderverdeeld in klassen. In het titelblok van een technische tekening wordt de ISO 2768-m- code gebruikt om de tolerantie voor de gehele tekening te definiëren . Daarnaast kunnen dan voor bepaalde afmetingen verdere toleranties worden ingevoerd in de technische tekening. De algemene toleranties zijn onderverdeeld in:

  • f (f) fijn - b.v. B. Precisietechniek
  • m (m) gemiddeld - b.v. B. Werktuigbouwkunde (standaard werkplaatsnauwkeurigheid)
  • c (g) grof - b.v. B. Gieterijtechnologie
  • v (sg) erg grof - Deze tolerantieklasse wordt tegenwoordig zelden gebruikt, omdat moderne productieprocessen meestal hogere nauwkeurigheidsniveaus mogelijk maken.

ISO-tolerantiesysteem:

ISO-tolerantiesystemen zijn van toepassing op passingen (ISO 286, DIN 7154 en DIN 7155 ) en passenspecificaties volgens ISO . ISO-toleranties met hun gedefinieerde tolerantieklassen (positie en grootte van een tolerantieveld) mogen alleen worden gebruikt voor speciale functionele en pasvormvereisten. De nominale maatbereiken hebben altijd betrekking op de nominale maten zonder aftrek of toevoeging van enige tolerantie.

Vrij getolereerde afmetingen

De vrije tolerantie kan op de tekening worden aangegeven volgens drie verschillende systemen:

  • Afmetingen (asymmetrisch): + 0,1 / −0,2; of:
  • Afmetingen (symmetrisch): ± 0.1
  • Grenzen:

De maximale maat, of de maat waarmee de maximale maat gehaald kan worden, staat altijd bovenaan/op de eerste plaats. De limietafmetingen vervangen de nominale maat op de maatlijn, terwijl de afwijking achter de nominale maat ligt. Bij asymmetrische afmetingen kunnen beide tolerantiewaarden hetzelfde teken hebben of zelfs gelijk zijn aan nul.

Vorm- en positietolerantie

Vorm- en positietoleranties met behulp waarvan de afgewerkte vorm van een werkstuk getolereerd wordt in de montage- of functionele context. Hierdoor kunnen lagere fabricagekosten worden bereikt dan met kleinere maattoleranties zonder vorm- en positietolerantie.

Specifieke vormtoleranties

Specifieke vormtoleranties beperken de toelaatbare afwijking van een element van zijn geometrisch ideale vorm. U bepaalt het tolerantiebereik waarbinnen het onderdeel moet liggen. De vormtoleranties omvatten: rechtheid , vlakheid, rondheid, cilindrische vorm, lijnprofiel en het oppervlakteprofiel. (Let op: Lijn- en oppervlakteprofielen zijn alleen te beoordelen als vormtolerantie zonder referentie. Met referentie zijn het positietoleranties.)

Specifieke positietoleranties

Specifieke positietoleranties beperken de toelaatbare afwijkingen van de ideale positie van twee of meer elementen ten opzichte van elkaar. De positionele toleranties omvatten: parallelliteit, loodrechtheid, helling, positie, coaxialiteit, concentriciteit, symmetrie en de slingertoleranties: concentriciteit, axiale slingering en de totale slingertoleranties: totale rondloop en totale axiale slingering.

Tolerantie principe:

Let op: Bij tekeningen zonder aanduiding van het tolerantieprincipe dient het tijdstip van ontstaan ​​in acht te worden genomen of bij twijfel aan de maker te worden gevraagd. Voor tekeningen vóór 2012 gold nog steeds DIN 7167 (envelopvereiste zonder tekeninginvoer). Voor nieuwe tekeningen geldt het onafhankelijkheidsprincipe volgens ISO 8015 (conform ISO 14405-1).

Envelopprincipe [DIN 7167 (ingetrokken)]

Het afgewerkte vormelement moet binnen de geometrisch ideale schaal liggen. Voor een document, b.v. B. een tekening die van de klant aan de leverancier wordt doorgegeven en de envelopconditie als tolerantieprincipe definieert, geldt het volgende:

  • Elke cilindervorm en alle tegenover elkaar liggende evenwijdige vlakken zijn onderhevig aan de omhullende voorwaarde, mits ze gedimensioneerd zijn.
  • De geometrische (vorm)afwijkingen moeten binnen de opgegeven maatafwijkingen vallen.
  • Van de vorm- en positietoleranties vallen alleen het parallellisme (indirect: vlakheid, rechtheid) en de cilindrische vorm (indirect: rechtheid, cirkelvorm) onder de envelopconditie. Ook afwijkende vorm- en positietoleranties moeten worden gespecificeerd. (Let op: het omhulselprincipe volgens DIN 7184-1 (ingetrokken, voorloper van DIN 7167) omvatte ook haaksheidstoleranties)

Volgens DIN 7167 wordt de envelopconditie automatisch toegepast als er geen tolerantieprincipe in een document (bijvoorbeeld een tekening) is ingevoerd. Om de envelopconditie op te heffen, was het noodzakelijk om de EN ISO 8015-norm in het document te specificeren.

Sinds april 2011 is DIN 7167 echter ingetrokken en vervangen door EN ISO 14405. Hierin is vastgelegd dat het onafhankelijkheidsbeginsel volgens EN ISO 8015 standaard geldt. Het envelopprincipe moet nu speciaal worden gemarkeerd als het moet worden gebruikt, bij voorkeur met "Grootte ISO 14405 E" boven het tekstveld; alternatief: "DIN 7167" of voor algemene toleranties volgens "ISO 2768 - mK - E" met de toegevoegde "E" (zie ISO 2768-2).

Principe van onafhankelijkheid (EN ISO 8015)

Maat-, vorm-, positie- en oppervlaktetoleranties moeten onafhankelijk van elkaar worden beschouwd. Als in een document, b.v. B. een tekening van een klant, het onafhankelijkheidsprincipe werd gespecificeerd als een tolerantieprincipe, dan staat de norm EN ISO 8015 in de tekeningkop, die de envelopvoorwaarde overschrijft. In deze norm worden alleen de belangrijkste geometrische elementen in een envelop verpakt. Dit doet u door een "E" in te voeren voor de betreffende afmeting waarvoor de envelopvoorwaarde geldt.

Volgens ISO 14405-1 is het onafhankelijkheidsbeginsel van toepassing als een document geen tolerantiebeginsel vermeldt. Aangezien deze verordening precies het tegenovergestelde is van de oude verordening, moeten tekeningen worden gemarkeerd met "Maat ISO 14405" of "ISO 8015" in overeenstemming met het principe van onafhankelijkheid. Oude synonieme informatie: "Tolerantie DIN 2300" en "Tolerantie ÖNORM M 1300" (Oostenrijk).

Pasinformatie volgens ISO

Het systeem van fitspecificaties volgens ISO wordt ook wel het IT-systeem genoemd. IT betekent: "ISO tolerantie".

Grootte van de tolerantievelden voor de basistolerantieklassen IT1 tot IT10 in het nominale maatbereik van 80 tot 120 mm

De pasvormspecificatie met het tolerantiesymbool ø30 H7 in een technische tekening (maatvoering volgens DIN 406-12) betekent:

Bij ø30 komt dit overeen met:

  • Minimale afmeting 30.000 mm (deze afmeting mag niet worden ondersneden)
  • Maximale afmeting 30,021 mm (deze afmeting mag niet worden overschreden)
  • Grootte van het tolerantieveld 21 µm

De specificatie van ø30 m6 betekent analoog:

Bij ø30 komt dit overeen met:

  • Minimale afmeting 30.008 mm (deze afmeting mag niet worden ondersneden)
  • Maximale afmeting 30,021 mm (deze afmeting mag niet worden overschreden)
  • Grootte van het tolerantieveld 13 µm

Beide componenten samen zouden resulteren in een overgangspassing die meestal zonder speciale hulpmiddelen kan worden gemonteerd.

De tolerantie vaststellen

De tolerantie is in de structuur bepaald van een onderdeel en gedefinieerd in de ontwerp- en fabricagespecificaties. Het kan boven, onder of aan beide zijden van de nominale afmeting zijn . De ontwerper geeft de tolerantie direct in cijfers op voor de nominale maat of gebruikt, afhankelijk van het passysteem, gestandaardiseerde tolerantiesymbolen in de maatvoering . De tolerantieanalyse en tolerantiesynthese worden gebruikt voor de analytische bepaling van de toleranties .

Zelfs bij nominale afmetingen zonder directe tolerantie-informatie (vrije afmetingen), moeten toleranties of specificaties voor maatnauwkeurigheid worden aangehouden, waarmee bij het ontwerpen rekening moet worden gehouden. Daarom wordt informatie over algemene maatnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit in het titelblok van de technische tekening ingevoerd, terwijl specifieke informatie over speciale toleranties of oppervlaktekwaliteit direct in de tekening moet worden ingevoerd.

Zie ook

Niet-geometrische toleranties

Naast de fabricagetoleranties, toleranties van de omgevingsomstandigheden zoals. B. Definieer bedrijfstemperatuur of vochtigheid om gevaarlijke situaties en hun risico's te vermijden en om tijdens de bouw rekening te houden met veiligheidsmaatregelen .

Gebruiksvoorbeelden

In de voertuigindustrie worden de effecten van de individuele toleranties op het totale systeem onderzocht en statistisch geëvalueerd als onderdeel van tolerantiebeheer . Dit vermindert het foutenpercentage in de vroege fasen van het ontwikkelingsproces.

literatuur