Pełny artykuł dostępny dla abonentów!

Struktura geometryczna części maszyn

1.7.2008, , Źródło: Wydawnictwo Verlag Dashofer Sp. z o.o.

Dokładność wykonania części maszyny lub urządzenia jest to stopień zgodności z częścią idealną pod względem: wymiarów geometrycznych, wartości parametrów chropowatości powierzchni, kierunkowości struktury, odchyłek kształtu i położenia, gradientu twardości i innych wymagań określonych przez konstruktora, np. częstości drgań własnych, ciężaru itp.

Osiągnięcie idealnej zgodności nie jest możliwe z uwagi na brak nieskończenie doskonałych urządzeń, metod wykonawczych i przyrządów pomiarowych. Wymiary i kształty części rzeczywistych różnią się od części idealnych odchyłkami: wymiarów (liniowych lub kątowych), kształtu (odchyłki okrągłości, walcowości, płaskości, kulistości, stożkowości itp.), położenia (współosiowości, prostopadłości, równoległości, symetrii, nachylenia) lub odchyłkami złożonymi. Odchyłki kształtu i położenia są definiowane względem idealnych elementów geometrycznych przylegających do powierzchni lub linii rzeczywistych, np. prostej, okręgu (rys. 4.3.1./1.), płaszczyzny lub walca przylegającego. W uzasadnionych przypadkach, a w szczególności przy określaniu dokładności wykonania za pomocą skomputeryzowanych przyrządów pomiarowych, elementem odniesienia jest element średni (który jest powierzchnią lub linią o kształcie nominalnym) położony względem powierzchni lub linii rzeczywistej tak, że suma kwadratów odległości od tej powierzchni lub linii jest minimalna.

Element geometryczny wyznaczony w ten sposób jest często zwany elementem średniokwadratowym. Takie pomiary są wykonywane najczęściej metodą skanowania. Skanowanie polega na prowadzeniu końcówki pomiarowej narzędzia wzdłuż określonych linii na powierzchni przedmiotu i zapisywaniu współrzędnych punktów leżących w płaszczyźnie (x, y) lub w przestrzeni (x, y, z) z określonym stałym krokiem odległościowym. Spotyka się również urządzenia, które umożliwiają skanowanie ze stałym krokiem czasowym. Najczęściej spotykanymi urządzeniami do skanowania są współrzędnościowe maszyny pomiarowe, kształtografy, przyrządy do badania odchyłek okrągłości, np. typu Talyrond itp.

Dla poprawnej współpracy części maszyn odchyłki rzeczywiste muszą zawierać się w granicach tolerancji określonej przez konstruktora. Tolerancja jest to różnica pomiędzy wymiarami granicznymi (dopuszczalnymi), największym (górnym) i najmniejszym (dolnym), rys. 4.3.1./2. Wartość tych odchyłek jest uwarunkowana całokształtem warunków pracy części w danym mechanizmie.

Podstawowymi przyczynami powstawania odchyłek są: niedokładność obrabiarek i urządzeń pomocniczych, niedokładność narzędzi, drgania i nagrzewanie się układu obrabiarka-przedmiot-narzędzie, naprężenia wewnętrzne i niejednorodność materiału, niedokładność przyrządów i metod pomiarowych.

W zakresie wytwarzania istnieje pojęcie dokładności metod, które określa rozrzut rzeczywistych odchyłek, jakie można uzyskać w zastosowanej metodzie wytwarzania, np.: toczenie, wiercenie, frezowanie, struganie, szlifowanie, docieranie, nagniatanie, kucie, walcowanie, odlewanie, kształtowanie elektroerozyjne, elektrochemiczne, cięcie laserowe, cięcie strugą wody itp., przy czym dokładność metod obejmuje odchyłki wymiarów, kształtu i położenia oraz jakość powierzchni. Realizując proces wytwarzania należy dobrać taką metodę obróbki (maszyny, narzędzia, warunki procesu), z uwzględnieniem warunków ekonomicznych (rys. 4.3.1./3.), aby uzyskać odchyłki i jakość powierzchni ustalone przez konstruktora. Wartości odchyłek i jakość powierzchni ustala się na podstawie analizy pracy części określonej przez rodzaj połączenia, sposób montażu, niezawodność oraz zamienności części.

Tolerancje części maszyn i ich połączenia (pasowania) są znormalizowane wg PNEN 20286-1:1996, PN-ISO 1829:1996 i PN-ISO 2903:1996. Stanowią układ tolerancji i pasowań zgodny z międzynarodowym układem ISO. Istnieje 20 klas dokładności, oznaczonych: 01, 0, 1, 2, 3, ....., 18 wg

 

Używamy plików cookie, żeby ciągle poprawiać jakość witryny.
Dowiedz się więcej.