Mengapa ada konsep toleransi dan kecocokan? Semua produk manufaktur, tidak peduli seberapa canggih peralatan yang digunakan, tidak peduli berapa banyak usaha yang dilakukan, ukuran dan bentuknya tidak dapat persis sesuai dengan nilai teoritis. Ini adalah kesenjangan antara ideal dan kenyataan!
Jadi bagaimana memenuhi persyaratan suku cadang yang dapat dipertukarkan? Artinya, di antara sekumpulan suku cadang atau komponen dengan spesifikasi yang sama, salah satunya dapat memenuhi persyaratan kinerja yang ditentukan tanpa pemilihan atau modifikasi tambahan. Ini mensyaratkan bahwa dimensi bagian yang diproduksi harus berada dalam kisaran toleransi yang diperbolehkan.
01
Istilah yang berkaitan dengan toleransi
Selama pemrosesan suku cadang, karena pengaruh presisi alat mesin, keausan pahat, kesalahan pengukuran, dll., tidak mungkin untuk memproses ukuran suku cadang secara akurat. Untuk memastikan pertukaran, kesalahan pemrosesan ukuran bagian harus dibatasi dalam kisaran tertentu, dan jumlah variasi ukuran harus ditentukan.
1) Ukuran dasar
Sesuai dengan persyaratan kekuatan dan struktural bagian, ukuran ditentukan selama desain.
2) Ukuran sebenarnya
Dimensi diperoleh dengan mengukur.
3) Batasi ukuran
Dua nilai batas untuk variasi ukuran yang diperbolehkan. Itu ditentukan berdasarkan ukuran dasar. Yang lebih besar dari dua nilai batas disebut ukuran batas maksimum; yang lebih kecil disebut ukuran batas minimum.
4) Ukuran penyimpangan (disebut sebagai penyimpangan)
Selisih aljabar suatu dimensi dikurangi dimensi dasarnya. Penyimpangan dimensi adalah:
Deviasi atas=ukuran batas maksimum - ukuran dasar
Deviasi lebih rendah=ukuran batas minimum - ukuran dasar
Penyimpangan atas dan bawah secara kolektif disebut sebagai penyimpangan batas, dan penyimpangan atas dan bawah bisa positif, negatif atau nol.
Standar nasional menetapkan bahwa nama kode deviasi lubang atas adalah ES, nama kode deviasi lubang bawah adalah EI; nama kode deviasi atas poros adalah es, dan nama kode deviasi bawah poros adalah ei.
▲ Diagram zona toleransi
5) Toleransi dimensi (toleransi pendek)
Jumlah variasi ukuran yang diperbolehkan.
Toleransi dimensi=ukuran batas maksimum - ukuran batas minimum
= deviasi atas - deviasi lebih rendah
Karena ukuran batas maksimum selalu lebih besar dari ukuran batas minimum, yaitu deviasi atas selalu lebih besar dari deviasi bawah, sehingga toleransi dimensi harus bernilai positif.
6) Garis nol, zona PR dan diagram zona toleransi
Garis nol adalah garis referensi yang digunakan untuk menentukan deviasi pada diagram zona toleransi, yaitu garis deviasi nol. Biasanya garis nol mewakili ukuran dasar. Tandai "0", " tambah ", "-" di ujung kiri garis nol, simpangan di atas garis nol adalah positif; penyimpangan di bawah garis nol adalah negatif. Zona toleransi adalah area yang ditentukan oleh dua garis lurus yang mewakili penyimpangan atas dan bawah. Lebar dan posisi zona toleransi adalah dua elemen yang membentuk zona toleransi.
7) Toleransi standar dan tingkat toleransi standar
Toleransi standar adalah setiap toleransi yang tercantum dalam standar nasional untuk menentukan ukuran zona toleransi. Kelas toleransi standar adalah kelas yang menentukan tingkat akurasi dimensi. Toleransi standar dibagi menjadi 20 nilai, yaitu IT01, IT0, IT1~IT18, yang mewakili toleransi standar, dan angka Arab mewakili nilai toleransi standar, di antaranya nilai IT01 adalah yang tertinggi, nilai diturunkan secara bergantian, dan Kelas IT18 adalah yang terendah. Untuk ukuran dasar tertentu, semakin tinggi tingkat toleransi standar, semakin kecil nilai toleransi standar, dan semakin tinggi akurasi ukurannya.
8) Penyimpangan dasar
Ini digunakan untuk menentukan deviasi atas atau bawah dari zona toleransi relatif terhadap posisi garis nol. Secara umum, ini mengacu pada penyimpangan yang mendekati garis nol. Ketika zona toleransi berada di atas garis nol, deviasi dasar adalah deviasi yang lebih rendah. Ketika zona toleransi berada di bawah garis nol, deviasi dasar adalah deviasi atas.
Sesuai dengan kebutuhan sebenarnya, standar nasional menetapkan 28 deviasi dasar yang berbeda untuk masing-masing lubang dan poros, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Nilai deviasi dasar lubang dan poros dapat ditemukan dari tabel yang relevan.
▲ Deret deviasi dasar
Dapat dilihat dari gambar di atas bahwa :
1) Kode deviasi dasar dilambangkan dengan huruf latin, huruf besar adalah kode deviasi dasar, dan huruf kecil adalah kode deviasi dasar sumbu. Karena deviasi dasar hanya digunakan untuk menunjukkan ukuran zona toleransi pada gambar, salah satu ujung zona toleransi digambar sebagai bukaan.
2) Deviasi dari A~H adalah deviasi bawah, J~ZC adalah deviasi atas, dan deviasi atas dan bawah JS masing-masing ditambah IT/2 dan -IT/2.
3) Deviasi dasar sumbu adalah deviasi atas dari a~h, deviasi bawah dari j~zc, dan deviasi atas dan bawah dari js masing-masing ditambah IT/2T dan -IT/2. Deviasi lain dari lubang dan poros dapat dihitung dari deviasi dasar dan toleransi standar.
02
Istilah terkait
Dalam perakitan mesin, hubungan antara zona toleransi lubang dan poros dengan ukuran dasar yang sama dan digabungkan satu sama lain disebut fit. Karena perbedaan ukuran sebenarnya dari lubang dan poros, "putaran" atau "gangguan" dapat terjadi setelah perakitan. Dalam kesesuaian antara lubang dan poros, perbedaan aljabar yang diperoleh dengan mengurangkan ukuran poros dari ukuran lubang adalah positif jika positif, dan jika negatif adalah interferensi.
(1) Jenis koordinasi
Kesesuaian dibagi menjadi tiga kategori menurut celah atau gangguannya:
gambar
1) Izin cocok
Zona toleransi lubang berada di atas zona hubungan masyarakat poros, dan setiap pasangan lubang dan poros yang cocok akan cocok dengan jarak bebas (termasuk jarak bebas minimum nol), seperti yang ditunjukkan pada Gambar a di atas.
2) Kecocokan interferensi
Zona toleransi lubang berada di bawah zona toleransi poros, dan setiap pasangan lubang dan poros dicocokkan agar sesuai dengan interferensi (termasuk jarak bebas minimum nol), seperti yang ditunjukkan pada Gambar b di atas.
3) Overfitting
Zona toleransi lubang tumpang tindih dengan zona toleransi poros, dan setiap pasangan lubang dan poros dicocokkan, yang mungkin memiliki celah atau gangguan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar c di atas.
(2) Koordinasi sistem benchmark
Standar nasional menetapkan dua sistem tolok ukur, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
gambar
▲ Dua sistem patokan
1) sistem lubang dasar
Penyimpangan dasar adalah sistem di mana zona toleransi lubang tertentu dan zona toleransi poros penyimpangan dasar merupakan semacam kerja sama, seperti yang ditunjukkan pada gambar a. Artinya, posisi zona toleransi lubang ditetapkan sesuai dengan ukuran dasar yang sama, dan kecocokan yang berbeda diperoleh dengan mengubah posisi zona toleransi poros. Lubang yang dibuat oleh lubang dasar disebut lubang referensi. Standar nasional menetapkan bahwa deviasi yang lebih rendah dari lubang referensi adalah nol, dan "H" adalah kode deviasi dasar dari lubang referensi.
2) Sistem poros dasar
Penyimpangan dasar adalah sistem di mana zona toleransi poros tertentu dan zona toleransi lubang dengan penyimpangan dasar yang berbeda merupakan sistem dengan berbagai kesesuaian, seperti yang ditunjukkan pada Gambar b. Artinya, posisi zona toleransi poros ditetapkan sesuai dengan ukuran dasar yang sama, dan perbedaan posisi diperoleh dengan mengubah posisi zona toleransi lubang. Lubang yang dibuat di tengah poros dasar disebut lengan poros referensi. Standar nasional menetapkan bahwa deviasi atas poros referensi adalah nol, dan "h" adalah kode deviasi dasar dari poros referensi.
Dapat dilihat dari diagram deret deviasi dasar bahwa:
Dalam sistem lubang dasar, lubang referensi H disesuaikan dengan poros, a~h (total 11 jenis) digunakan untuk pemasangan jarak bebas; j~n (total 5 jenis) terutama digunakan untuk ukuran yang berlebihan; (n, p, r mungkin kecocokan berlebihan atau kecocokan interferensi); p~zc (total 12 jenis) terutama digunakan untuk penyesuaian interferensi.
Dalam sistem poros dasar, sumbu referensi h disesuaikan dengan lubang, A~H (total 11 jenis) digunakan untuk pemasangan jarak bebas; J~N (total 5 jenis) terutama digunakan untuk fit yang berlebihan; (N, P, R mungkin kecocokan berlebihan atau kecocokan interferensi); P~ZC (total 12 jenis) terutama digunakan untuk penyesuaian interferensi.
03
toleransi bentuk
Toleransi bentuk mengacu pada variasi total yang diperbolehkan oleh bentuk elemen aktual tunggal. Toleransi bentuk dinyatakan dalam zona toleransi bentuk. Zona toleransi bentuk mencakup empat elemen seperti bentuk, arah, posisi dan ukuran zona toleransi. Item toleransi bentuk meliputi: kelurusan, kerataan, kebulatan, silindris, profil garis, dan profil permukaan.
1) Lurus
Kelurusan mengacu pada kondisi bahwa bentuk sebenarnya dari elemen lurus pada bagian mempertahankan garis lurus yang ideal. Inilah yang biasa disebut dengan flatness. Toleransi kelurusan adalah variasi maksimum yang diperbolehkan oleh garis aktual ke garis ideal. Artinya, diberikan pada gambar, ini digunakan untuk membatasi rentang variasi yang diperbolehkan dari kesalahan pemrosesan garis yang sebenarnya.
gambar
▲Contoh pola 1: Pada bidang tertentu, zona toleransi harus berupa area antara dua garis lurus paralel dengan jarak 0.1mm.
gambar
▲Contoh pola 2: Jika tanda φ ditambahkan sebelum nilai toleransi, zona toleransi harus berada dalam area permukaan silinder dengan diameter 0.08mm.
2) Kerataan
Kerataan mengacu pada bentuk sebenarnya dari elemen bidang bagian dan kondisi mempertahankan bidang ideal. Inilah yang biasa disebut dengan smoothness. Toleransi kerataan adalah variasi maksimum yang diperbolehkan oleh permukaan aktual ke bidang. Artinya, diberikan pada gambar untuk membatasi kisaran variasi yang diperbolehkan dari kesalahan pemrosesan permukaan yang sebenarnya.
gambar
▲Contoh pola: Zona toleransi adalah area antara dua bidang paralel dengan jarak 0.08mm.
3) Kebulatan
Kebulatan adalah kondisi bentuk sebenarnya dari fitur yang mewakili lingkaran pada suatu bagian, berjarak sama dari pusatnya. Itu biasa disebut sebagai derajat kebulatan. Toleransi kebulatan adalah variasi maksimum yang diperbolehkan oleh lingkaran aktual ke lingkaran ideal pada bagian yang sama. Artinya, diberikan pada gambar, ini digunakan untuk membatasi rentang variasi yang diijinkan dari kesalahan pemesinan dari lingkaran yang sebenarnya.
gambar
▲Contoh pola: zona toleransi harus berada pada bagian normal yang sama, dan perbedaan radius adalah luas antara dua lingkaran konsentris dengan nilai toleransi 0.03mm.
4) Silinder
Silinder berarti bahwa setiap titik pada kontur permukaan silinder pada bagian tersebut dijaga jaraknya sama dari sumbunya. Toleransi silinder adalah variasi maksimum yang diperbolehkan oleh permukaan silinder aktual ke permukaan silinder ideal. Artinya, diberikan pada gambar, ini digunakan untuk membatasi rentang variasi yang diijinkan dari kesalahan pemesinan permukaan silinder yang sebenarnya.
gambar
▲Contoh pola: Zona toleransi adalah area antara dua permukaan silinder koaksial dengan perbedaan radius 0.1mm.
5) Profil garis
Profil garis adalah kondisi bahwa kurva bentuk apa pun mempertahankan bentuk idealnya pada bidang tertentu suatu bagian. Toleransi profil garis mengacu pada variasi yang diperbolehkan dari garis kontur sebenarnya dari kurva non-lingkaran. Artinya, diberikan pada gambar, digunakan untuk membatasi kisaran variasi yang diijinkan dari kesalahan pemrosesan kurva yang sebenarnya.
gambar
▲Contoh pola: Zona toleransi adalah area antara dua amplop yang melingkupi rangkaian lingkaran dengan diameter 0.04mm. Pusat lingkaran terletak pada garis geometri yang benar secara teoritis.
6) Profil permukaan
Profil permukaan adalah kondisi bahwa setiap permukaan pada suatu bagian mempertahankan bentuk idealnya. Toleransi profil permukaan mengacu pada variasi yang diperbolehkan dari garis kontur aktual dari permukaan non-lingkaran ke permukaan profil yang ideal. Artinya, diberikan pada gambar, digunakan untuk membatasi rentang variasi kesalahan pemrosesan permukaan yang sebenarnya.
gambar
▲Contoh pola: Zona toleransi berada di antara dua amplop yang membungkus serangkaian bola dengan diameter 0.02mm. Pusat-pusat bola secara teoritis harus ditempatkan di permukaan bentuk geometris yang benar secara teoritis.
04
toleransi posisi
Toleransi posisi mengacu pada jumlah total variasi yang diperbolehkan oleh posisi elemen aktual yang terkait dengan datum.
(1) Toleransi orientasi
Toleransi orientasi mengacu pada jumlah total variasi yang diizinkan oleh fitur aktual terkait dengan datum dalam arah. Jenis toleransi ini mencakup tiga item: paralelisme, tegak lurus, dan kemiringan.
1) Paralelisme
Paralelisme, yang biasa disebut sebagai derajat paralelisme, menunjukkan kondisi bahwa elemen aktual yang diukur pada bagian tersebut dijaga jaraknya dari datum. Toleransi paralelisme adalah variasi maksimum yang diperbolehkan antara arah sebenarnya dari elemen yang diukur dan arah ideal yang sejajar dengan datum.
gambar
▲Contoh pola: Jika tanda φ ditambahkan sebelum nilai toleransi, zona toleransi berada di dalam permukaan silinder dengan referensi diameter paralel φ0.03mm.
2) Vertikalitas
Tegak lurus, yang biasa disebut sebagai derajat ortogonalitas antara dua elemen, berarti bahwa elemen yang diukur pada bagian mempertahankan sudut 90 derajat yang benar sehubungan dengan elemen referensi. Toleransi tegak lurus adalah variasi maksimum yang diperbolehkan antara arah sebenarnya dari elemen yang diukur dan arah ideal yang tegak lurus terhadap datum.
gambar
▲Penjelasan legenda: Jika tanda φ ditambahkan sebelum zona toleransi, maka zona toleransi tegak lurus terhadap bidang referensi dan dalam permukaan silinder dengan diameter 0.1mm.
gambar
▲ Keterangan: Zona toleransi harus terletak di antara dua bidang paralel dengan jarak 0.08mm dan tegak lurus dengan garis referensi.
3) Lereng
Kemiringan adalah kondisi yang benar dari setiap sudut yang diberikan antara orientasi relatif dari dua kenampakan pada suatu bagian. Toleransi kemiringan adalah variasi maksimum yang diperbolehkan antara orientasi sebenarnya dari fitur yang diukur dan orientasi ideal pada setiap sudut tertentu terhadap datum.
gambar
▲Penjelasan legenda: zona toleransi sumbu yang diukur adalah area antara dua bidang paralel yang jaraknya 0.08mm dan yang membentuk sudut teoretis 60 derajat dengan bidang datum A.
gambar
▲Penjelasan legenda: Jika tanda φ ditambahkan sebelum nilai toleransi, zona toleransi harus terletak di permukaan silinder dengan diameter 0.1mm. Zona toleransi harus sejajar dengan bidang B tegak lurus dengan datum A, dan membentuk sudut yang benar secara teoritis 60 derajat dengan datum A.
(2) Toleransi posisi
Toleransi pemosisian adalah jumlah total variasi yang diizinkan untuk posisi fitur aktual terkait relatif terhadap datum. Toleransi jenis ini mencakup tiga item: derajat posisi, derajat koaksialitas, dan derajat simetri.
1) Gelar jabatan
Derajat posisi mengacu pada kondisi akurat titik, garis, permukaan, dan elemen lain pada bagian relatif terhadap posisi idealnya. Toleransi posisi adalah variasi maksimum yang diperbolehkan dari posisi aktual elemen yang diukur relatif terhadap posisi ideal.
gambar
▲ Legenda: Ketika tanda Sφ ditambahkan sebelum zona toleransi, zona toleransi adalah area bagian dalam bola dengan diameter 0.3mm. Posisi titik pusat zona toleransi bola adalah dimensi yang secara teoritis benar relatif terhadap datum A, B dan C.
2) Koaksial
Koaksial, umumnya dikenal sebagai derajat koaksialitas, berarti bahwa sumbu yang diukur pada bagian tersebut dipertahankan pada garis lurus yang sama relatif terhadap sumbu referensi. Toleransi konsentrisitas adalah variasi yang diperbolehkan dari sumbu aktual yang diukur relatif terhadap sumbu referensi.
gambar
▲Legenda toleransi konsentrisitet: Ketika nilai toleransi ditandai, zona toleransi adalah area antara silinder dengan diameter 0.08mm. Sumbu zona toleransi melingkar bertepatan dengan datum.
3) Simetri
Tingkat simetri berarti bahwa dua elemen pusat simetris pada bagian tersebut dipertahankan pada bidang pusat yang sama. Toleransi simetri adalah jumlah variasi yang diperbolehkan oleh bidang simetri pusat (atau garis tengah, sumbu) elemen aktual terhadap bidang simetri ideal.
gambar
▲Deskripsi legenda: Zona toleransi adalah area antara dua bidang paralel atau garis lurus dengan jarak 0.08mm dan susunan simetris sehubungan dengan bidang pusat datum atau garis tengah.
(3) Toleransi runout
Toleransi runout adalah item toleransi yang diberikan berdasarkan metode deteksi tertentu. Toleransi runout dapat dibagi menjadi runout melingkar dan runout penuh.
1) Pemukulan lingkaran
Runout melingkar adalah kondisi di mana permukaan revolusi pada suatu bagian mempertahankan posisi tetap relatif terhadap sumbu datum dalam bidang pengukuran yang ditentukan. Toleransi runout melingkar adalah variasi maksimum yang diperbolehkan dalam rentang pengukuran terbatas saat elemen aktual yang diukur memutar lingkaran penuh di sekitar sumbu referensi tanpa gerakan aksial.
gambar
▲ Legenda 1: Zona toleransi adalah area antara dua lingkaran konsentris yang tegak lurus terhadap bidang pengukuran apa pun, dengan perbedaan radius 0.1mm dan pusatnya berada pada sumbu datum yang sama.
gambar
▲ Legenda 2: Zona toleransi adalah area antara dua lingkaran dengan jarak 0.1mm pada silinder pengukuran pada posisi radial mana pun yang koaksial dengan datum.
2) pemukulan penuh
Runout penuh mengacu pada jumlah runout sepanjang seluruh permukaan yang diukur ketika bagian terus diputar di sekitar sumbu referensi. Toleransi runout penuh adalah runout maksimum yang diizinkan saat elemen aktual yang diukur berputar terus-menerus di sekitar sumbu datum sementara indikator bergerak relatif terhadap kontur idealnya.
gambar
▲ Keterangan 1: Zona toleransi adalah area antara dua permukaan silinder dengan perbedaan radius 0.1mm dan koaksial dengan datum.
gambar
▲ Legenda 2: Zona toleransi adalah area antara dua bidang paralel dengan perbedaan radius 0.1mm dan tegak lurus terhadap datum.
Ini dia tabel berikut, cepat dan kumpulkan ~
