Tűrés és Illesztés
I. TŰRÉS A munkadarabok előírt méreteit, szögeit, alakját, és méreteik egymáshoz viszonyított helyzetét a gyakorlatban nem tudjuk kivitelezni. Ha nem tudjuk ezt elérni, akkor nem is érdemes erre törekedni. A gyakorlatban ezek az előírt méretek bizonyos határok közzé szorítható. Nem kell tehát arra törekednünk, hogy költséges műveletekkel az előírt méreteket biztosítani tudjuk: Megelégszünk azzal, hogy meghatározzuk, milyen méretszóródás mellett gazdaságos a gyártás, a válogatás és az utánmunkálás nélküli szerelhetőség és cserélhetőség.
A tűrés fogalma: A tűrés mint a tényleges méret szóródásának megengedett terjedelme. (elhelyezkedés) Azonos minőséget biztosító tűrések a névleges méret függvényében sorozatokat képeznek amit tűrés-alapsorozatoknak nevezünk. (IT01-IT17). (tűrésnagyság) A névleges méret és a tűrés minősége határozza meg.
valós Furat és tűrésmezője Csap és tűrésmezője Alapfogalmak elméleti
Tűrésmező, a tűrésnagyság és a tűrés elhelyezkedése A tűrés magába foglalja a méretszóródás megengedett nagyságát és meghatározza annak helyzetét az alapvonalhoz viszonyítva. A szabványos tűrések ábrázolásakor a névleges méreteknek megfelelő vonal az alapvonal. A tűrésmezőt ehhez viszonyítva erősen nagyított léptékben M 500:1; M1000:1 rajzoljuk. Átmérő és hosszméretek tűrése Tűrésezett méretmegadásnak nevezzük az olyan méretmegadás, amelyben nem egyetlen méretszám, hanem több méretszám együttes előírása szerepel.
Feltétlenül tűréssel el kell látni a méreteket: -Ha a munkadarab működése megkívánja, hogy a méreteknek előírt határok között kell lennie. (pl.: dugattyú átmérő csapátmérő) -Ha az egymástól függetlenül elkészített alkatrészeknek összeszerelését utánmunkálás nélkül kell végezni (pl.:csapágyak, kötőelemek) -Ha megkövetelik, hogy a pótalkatrészeket utánmunkálás nélkül lehessen az eredeti alkatrészt pótolni.
Szögméretek tűrése: A hosszméretek tűréseihez hasonlóan, a fokokban kifejezett méretszám után írjuk. A szögméretek tűrését fokban, percben és másodpercben kell megadni
Lejtés és kúposság tűrése Ha a lejtés és a kúposság mértéke %-ban adott, akkor a tűrést is %-ban kell megadni. Az egyik irányban határolt méretek Csak a felső, vagy csak az alsó határméretét írjuk elő. Ilyenkor max. vagy min. jellel egészítjük ki a méreteket.
II. Alak- és helyzettűrés A munkadarabok átmérő- és hosszméreteinek, valamint ezek megengedhető eltéréseinek előírásával az alkatrész elkészítéséhez szükséges adatokat még korántsem határoztuk meg. A szerszámgép munkadarab szerszám rendszer pontossága miatt nemcsak a méret, hanem a felületek alakja és helyzete is változik, ezért: Ahhoz, hogy egy adott alkatrész nagyobb pontossági követelményeknek is megfeleljen, alak-és helyzettűréseit is korlátozni kell.
Alak-és helyzettűrések jelei Bázis fogalma
Egyenességtűrés: A valós egyenesnek két előre meghatározott Távolságban levő egyenes közzé kell esnie. Síklapúságtűrés: A valós felületnek két egymással párhuzamos, előre meghatározott távolságban levő sík között kell elhelyezkednie. Köralaktűrés: A valóságos profilnak előre meghatározott átmérőkülönbségű két kör közzé kell esnie.
Hengerességtűrés: A valós felületnek két - közös tengelyű hengerfelület között kell elhelyezkednie. A hossz-szelvény profiltűrése: A tengelyen átmenő bármely síkban két pár, egymástól T- távolságra lévő közös szimmetriatengelyű párhuzamos egyenes között kell elhelyezkednie. Párhuzamosságtűrés: Két síkpár, két él vagy két közép- Vonal párhuzamosságának meg- Engedhető eltérését kell előírni.
Merőlegességtűrés: Sík felületek, élek, középvonalak vagy középvonalak és felületek egymáshoz viszonyított merőlegességének eltérése. Egytengelyűség-tűrés: Elméletileg közös középvonalú felületek tényleges középvonalai milyen távolságra lehetnek egymástól. Szimmetriatűrés: Két vagy több középvonalnak, ill. kö- Zépsíknak amelyek elvileg egybeesnek, Legnagyobb eltéréseit határoljuk be.
Pozíciótűrés: Pont vagy tengelyvonal vagy sík felület Helyzete ill. helyzetének megengedett szóródása Tengelymetsződés tűrés: Két párhuzamos, egymástól T tűrésnek megfelelő távolságra lévő síkok között kell lennie.
Radiális ütés tűrése: A forgásfelület tűrésezett valóságos profilpontjainak a bázistengelyre merőleges bármely síkban két, egymástól t=0,01mm távolságra lévő a bázistengelyre központos kör között kell elhelyezkednie Homlokütés tűrése: A homlokfelület valóságos profilpontjainak a homlokfelületnek bármilyen átmérőjű és a bázistengellyel egybeeső tengelyű hengerrel való metszetében a henger palástfelületén egymástól T=0,1mm távolságra lévő két kör között kell elhelyezkednie
Adott irányú ütés tűrése: Az ütés iránya lehet az adott Kúpfelületre merőleges is. Teljes radiális ütés tűrésezése: A teljes radiális ütést és az alkotók egyenességeltérését egyszerre veszi figyelembe. A valóságos hengerfelületnek két, egymástól T=0,1mm-nek megfelelő távolságra levő és a bázistengellyel (közös tengellyel) egytengelyű hengerfelületek között kell lennie.
Illesztések Párban lévő külön-külön legyártott alkatrészek szereléskor valahogyan kapcsolódnak egymáshoz. A kapcsolódás a mérettől függ. Az egyik alkatrész tényleges mérete mindig nagyobb mint a másiké. Ha a furat tényleges mérete nagyobb a csap tényleges méreténél, Akkor JÁTÉK-ról, ha a furat tényleges mérete kisebb a csap tényleges méreténél, akkor FEDÉS-ről beszélünk.
A szerelés előtti tényleges méretek különbségéből adódó JÁTÉKOT vagy FEDÉST ILLESZTÉSNEK nevezzük! Az illesztés két, közös alapméretű alkatrész csatlakozásának a jellege. Az illesztés jellege két kapcsolódó, tűréssel egymáshoz rendelt alkatrész közepes mértékének a különbsége. (gyártáskor erre kell törekedni) A játékból és fedésből háromféle illesztés jön létre: - laza - átmeneti - szilárd Tűrésmezők elhelyezkedése átmeneti illesztés esetén
Az egységes tűrés- és Illesztésrendszer felépítése Az egységes tűrés- és illesztéseknek előre meghatározott fokozatait táblázatokban nagyságuk és helyzetük szerint foglalják össze. A tűrésmező helyzetének meghatározásához az alapvonalhoz közelebb eső határeltérést használjuk, és ezt alapeltérésnek nevezzük. A furatok alapeltéréseit nagybetűvel, a csapokét kisbetűvel jelöljük.
Az: I, L, O, Q, és W, i, 1, o, q, w betűk nem fordulnak elő, mert egyéb jelekkel összetéveszthetők. Egy-egy betűvel jelölt alapeltérés azt határozza meg, hogy milyen távol fekszik az annak megfelelő tűrésmező az alapvonaltól.
Tűrés-alapsorozatok -Az alapeltérések meghatározzák a tűrésmező helyzetét az alapvonalhoz viszonyítva. -Meg kell határozni a tűrésmező nagyságát, minél kisebb a tűrésmező szélessége annál pontosabb megmunkálásra van szükség (nő a selejtképződés veszélye). -A kisebb tűrések betartásához finomabb felület szükséges, mely növeli a gyártás költségét, befolyásolja az alkalmazott technológiát, meghatározza a felületi érdességet is. - Különböző minőségi fokozatokhoz más-más tűrésnagyság tartozik. A tűrésnagyság elsősorban függ a minőségtől! Pl.: - 60 / IT6-hoz 19 m, - 60 / IT9-hoz 74 m - 200 / IT6-hoz 29 m tűrésnagyság tartozik. IT tűréssorozat területei: - 01-5 mérőeszközök, - 5-11 gépalkatrészek, - 11-17 durván megmunkált munkadarabok tűrésezése.
Alaplyukrendszer Alapcsaprendszer
-a munkadarab tűrése: T = FH - AH -a tényleges eltérés: TE = TM - N -a közepes eltérés: ME = M - N -az alapeltérés: E = N - AH -az alsó határeltérés: AE = AH - N -a felső határeltérés: FE = FH - N -a közepes méret: M = (FH + AH) /2
Minőség q=n értéke Minőség q=n értéke IT 5 IT 6 IT 7 IT 8 IT 9 IT 10 7 10 16 25 40 64 IT 11 IT 12 IT 13 IT 14 IT 15 IT 16 100 166 250 400 640 1000 q=n minőségi tényező A tűrés mint tényleges méret szóródásának megengedett terjedelme. (elhelyezkedés) Azonos minőséget biztosító tűrések a névleges méret függvényében sorozatokat képeznek amit tűrés-alapsorozatoknak nevezünk. (IT01-IT17). (tűrésnagyság) A névleges méret és a tűrés minősége határozza meg.
Az alapeltérések nagyságát az azonos betűjelű csap határeltéréseiből számoljuk: A és H közötti lyukakra: AE L = -FE C J és ZC közötti lyukakra: FE L = -AE C vagyis E L = -E C Csapok alapeltérései: független a tűrés finomságától, még akkor is, ha összefüggésben van valamilyen IT tűréssel. AE C =FE C T C = E C - T C FE C = AE C + T C = E C + T C Itt az érték már a tűrés minőségétől is függ. T=i*q 3 T= tűrésnagyság i 0,45* D 0, 001D (D 500mm) i, I=tűrésegység I=0,004D+2,1 (500 < D 10000) q=minőségi tényező
Laza és szilárd illesztések laza=játék szilárd=fedés J = L - C (L>C) F = C - L (C>L) -A munkadarab méretei az illesztésnél a határméretek között változnak. -Az illeszkedéskor a lehetséges játékoknak és fedéseknek is van határméretük. A munkadarab tűréseinek ismeretében meghatározhatjuk: -NJ, MJ, KJ, (nagy játék, közepes játék, kis játék) -NF, MF, KF, (nagy fedés, közepes fedés, kis fedés) -Ti=eredő tűrés (számított)
-Átmeneti illesztés megadása: NJ = FH L - AH C NF = FH C - AH L Ti = NF + KF vagy Ti = T L +T C Fontos az illesztés jellegének meghatározása a közepes illesztés mérőszámával. MJ, MF ME L =1/2 (FE L +AE L ) ME C = ½ (FE C +AE C ) ha ME L > ME C akkor MJ = ME L - ME C ha ME > ME akkor MF = ME - ME -Laza a tényleges méretek legkedvezőtlenebb szóródása esetén is játék legyen. NJ = FH L - AH C KJ = AH L - FH C MJ = ((FE L +AE L ) (FE C +AE C )) /2 Ti = NJ - KJ vagy Ti = T L +T C -Szilárd illesztés megadása: NF = FH C - AH L KF = AH C - FH L MF = (( FE C + AE C ) - (FE L +AE L )) /2 Ti = NF - KF vagy Ti = T L +T C
Tűréstechnikai példa Ø150H7 +0,040 0 Ø150e8-0,085-0,140 Laza illesztés NJ = FH L - AH C = 150,04-149,852 = 0,188mm KJ = AH L - FH C = 150-149,915 = 0,085mm MJ = ((FE L + AE L ) (FE C +AE C )) = ((150,04+150) (149,915+149,852))/ 2 2 MJ = 0,273 / 2=0,136mm Az illesztés eredő tűrése Ti = NJ KJ = 0,188-0,085 = 0,103mm
Ø44H7/s6 +0,025 0 +0,059 +0,043 Szilárd illesztés. NF = FH C - AH L = 44,059 44= 0,059mm KF = AH C - FH L = 44,043-44,025 = 0,018mm MF = (( FE C +AE C ) - (FE L +AE L )) /2 MF = ((44,059 + 44,043) (44,025+44)) /2 = 0,077/2 = 0,0385mm Ti = NF KF = 0,059-0,018 = 0,041mm
Ø150 Ø150 +0,063 0 +0,043 +0,003 Az illesztés átmeneti. FH L T L T C AH FH C C Av NF NJ NJ = FH L - AH C = 150,063-150,003 = 0,060mm NF = FH C - AH L = 150,043 150 = 0,043mm Ti = NJ+ NF = 0,060 + 0,043 = 0.103mm A közepes illesztés jellege: ME L =1/2 (FE L + AE L ) =1/2 (0,063 + 0) = 0,031mm ME C =1/2 (FE C + AE C ) = 1/2 (0,043 + 0,003) =0,023mm Mivel ME L > ME C közepes játék lesz jellemző az illesztésre: MJ = ME L - ME C =0,0315-0,023 = 0,0085mm
Ø139 D8/m7 +208 +145 +55 +15 D 1 = 120mm D 2 =180mm D k = D * D = 146,96mm 1 2 i = 0,45 * 3 +0,001 * D k = 0,45 * 3 Dk 146, 96 +0,001 * 146,96 = 2,52 m C T c = i * n c = 2,52 * 16 = 40 m AE C = a el = 15 m T L NJ FE C = AE C + T C = 15 + 40 = 55 m FH L KJ AH L L T C T L = i * n L = 2,52 * 25 = 63 m AE L = a el = 145 m FE L = AE + T L = 145 + 63 = 208 m i = 0,45 * +0,001 * D k = 0,45 * +0,001 * 146,96 = 2,52 m FH C Av Ae=AH C Laza illesztés NJ = FH L -AH C = 208 15 = 193 m KJ = AH L - FH C = 145 55 = 90 m MJ = (NJ + KJ) /2=(193 + 90) /2 = 141,5 m
D C L X Hossztűrés 0,4 0,4 0,6 0,1 0 0,3 0,2 0,5 A130 ; B80 ; C15 ; D110 ; Lx=? Lx max =? Lx min =? A B Növelő méretek: B, D Csökkentő méretek: A, C A B + C + Lx - D = 0 Lx = -A+B-C+D = -130+80-15+110 = 45mm Lx max = -A max + B max - C min + D max = -130,4 + 80,6-14,7 + 109,8 = 45,3mm Lx min = -A max + B min - C max + D min = - 130,4 + 80,1 15 + 109,5 = 44,2mm