IZBOR KVALITETA SA ASPEKTA FUNKCIJE I
EKONOMIČNOSTI
Dužinske mere: slobodne i tolerisane
Veći broj slobodnih mera – troškovi proizvodnje manji. Tolerisanje mera: Kada mera treba da obezbedi ispravno funkcionisanje delova; Kada mera obezbeđuje željeno naleganje; Kada delovi moraju biti zamenljivi ; Ako se delovi proizvode na različitim mestima; Kada alat uslovljava da neka mera bude s određenim tolerancijama. Odstupanja slobodnih mera moraju biti u određenim granicama.
Označavanje tolerisanih mera Nazivna mera
F
50 H 8
F
50 f 7
Položaj tolerancijskog polja
Kvalitet tolerancije
Tolerancija – velika koliko to dozvoljava funkcija dela, tj. u funkciji mere, a naleganje prvog stepena prioriteta (ukoliko je moguće).
Opšte smernice za izbor kvaliteta: IT kvaliteti 1, 2, 3, 4 – za precizni merni pribor, IT kvaliteti 5, 6, 7 – za merni pribor radioničke kontrole i najfinija naleganja, IT kvaliteti 8, 9, 10 i 11 – za prosečna, grublja naleganja, IT kvaliteti 12 do 18 – za delove koji ne obrazuju naleganje, za kovane, livene i grubo obrađene fabrikate.
Strožije tolerancije – raste cena proizvodnje.
Finiji kvaliteti – precizniji postupci obrade u završnoj radnoj operaciji (fino struganje, brušenje, poliranje i dr.). Tada se povećava i procenat škarta – povećanje cene izrade po jedinici proizvoda.
Uticaj kvaliteta tolerancije na cenu proizvodnje
Označavanje naleganja F
50H8 / F 50f 7
Sistemi naleganja: a) sistem zajedničke osovine; b) sistem zajedničke rupe
Izbor naleganja Predvideti iste kvalitete tolerancija za spoljne i unutrašnje mere. Za finija naleganja, tolerancija unutrašnje mere može biti za jedan stepen grubljeg kvaliteta od tolerancija spoljašnje mere. Sistem tolerancija predviđa primenu samo jednog određenog broja naleganja koja su definisana sistemima naleganja i dozvoljenim tolerancijskim poljima – JUS M.A1.150 i JUS M.A1.141.
Pregled dozvoljenih naleganja za opštu upotrebu, u sistemu osnovne rupe za nazivne mere do 500mm, JUS M.A1.200
Pregled dozvoljenih naleganja za opštu upotrebu, u sistemu osnovne osovine za nazivne mere do 500mm, JUS M.A1.201
Smernice za izbor naleganja za opštu upotrebu
Prvenstveno koristiti naleganje prvog stepena prioriteta. Naleganja drugog stepena prioriteta samo kada postoje opravdani razlozi, a trećeg stepena samo kada je neizbežno. Na naleganja utiče i kvalitet površine – bolji kvalitet, visina neravnina je manja i sporije dolazi do habanja tarućih delova. Svuda propisivati grublje tolerancije kada to funkcija dela zadovoljava. Uzeti u obzir da kod svih čvrstih naleganja dolazi do plastične deformacije dela površine.
Uticaj temperature na tolerancije i naleganja
Prema ISO standardu, osnovna temperatura na kojoj izrađeni delovi i odgovarajuća merila moraju imati mere prema standardima o tolerancijama dužinskih mera, je 293K. Mašinski delovi uglavnom rade na temperaturama koje se razlikuju od osnovne temeprature, pa se stvarne mere delova menjaju u zavisnosti od temperature. Ako su oba dela koja obrazuju naleganje od istog materijala i rade na istoj temperaturi, promena temperature neće uticati na veličinu naleganja. Ako su delovi od materijala sa različitim koeficijentima toplotnih dilatacija i ako imaju različite radne temperature, veličine zazora ili preklopa na radnoj temperaturi razlikovaće se od veličine zazora ili preklopa na osnovnoj temperaturi.
Promena prečnika (ili bilo koje dužinske mere) iznosi: Za osovine:
3
d 1 t1 t0 d 10 m
Za rupe: 3
D 2 t2 t0 D 10 m
d (mm) – prečnik osovine, D (mm) – prečnik rupe, t1 (0C,K) – radna temperatura osovine, t2 (0C,K) – radna temperatura rupe, (K-1) – koeficijent linearnog širenja osovine, (K-1) – koeficijent linearnog širenja rupe.
Koeficijenti linearnog širenja Materijal
(K-1)
Volfram
4.5·10-6
Titan
10.8·10-6
Sivi liv
(9-10)·10-6
Ugljenični čelik Legirani čelici Čelični liv
11.1·10-6
Berijilum
12.3·10 -6
Bronza
18·10-6
Mesing
19·10-6
Silumin
22·10-6
Duraluminijum
23·10 -6
Aluminijum
23.8·10 -6
(10-16)·10-6 13·10-6
Ako se povećava temperatura u labavom sklopu, slede odnosi:
Z g
Z g
d
d
Z rd D
Z rg D
Zg, Zd – zazori pri 293K, Zrg, Zrd – radni zazori.
d e l s u a r o z a a z j a n n a e v e m r o r g a P z
Primer:
Klip od legure lakih metala sa = 23·10-6K-1 kreće se u cilindru od čeličnog liva. Prečnik cilindra D = 50mm. Naleganje sklopa na radnoj temperaturi t = 110 0C treba da je H7/g6. Koje naleganje treba propisati na osnovnoj temepraturi (t 0 = 200C)? Povećanje prečnika cilindra: D = 2 · (t2-t0) · D = 13 · 10 -6 · (110-20) · 50 · 10 3 = 58.5 μm Povećanje prečnika klipa: d = 1 · (t1-t0) · d = 23 · 10-6 · (110-20) · 50 · 10 3 = 103 μm Za naleganje Φ50 H7/g6, odstupanje na radnoj temperaturi: agr = -9 μm. Na temperaturi od 20 0C, odstupanje treba da iznosi: ag0 = ag - d + D = -9 – 103 + 58.5 = -54.5 μm. Najbliže tolerancijsko polje osovine (klipa) je e6 sa odstupanjem ag = -50 μm. Treba propisati naleganje Φ50 H7/e6 na temperaturi od 20 0C da bi na temperaturi od 110 0C imali naleganje Φ50 H7/g6.
Tolerancije slobodnih mera
Veličine odstupanja dimenzija mašinskih delova koje nisu tolerisane na crtežu propisuju se u vidu odstupanja slobodnih mera.
Tabela 4.4. Tolerancije slobodnih dužinskih mera, Udžbenik, str. 56
Tabela 4.5. Tolerancije slobodnih mera za uglove, Udžbenik, str. 57
Uticaj izrade na stvarne mere, stvarne preklope i zazore
Stvarna mera se utvrđuje merenjem, te sadrži i grešku pri merenju. Kako se tokom obrade uslovi obrade menjaju, menjaju se i stvarne mere. Stvarna mera mora biti između gornje i donje granične mere kako bi bila dobra. Utvrđeno je da se najveći broj mera (ako je uzorak dovoljno veliki) procentualno nalazi u blizini srednje mere, a da se broj mera koje se približavaju gornjoj i donjoj graničnoj meri naglo smanjuje (Gausova kriva verovatnoće). Unutrašnje mere treba da budu što bliže donjoj graničnoj meri, a spoljašnje gornjoj graničnoj meri.
Dijagram učestanosti stvarnih mera
Kontrola kvaliteta izrade Kontrolišu se:
Dimenzije (dužine i uglovi) – najčešće,
Oblik
Međusobni položaj površina i geometrisjkih osa na radnom predmetu,
Tvrdoća i čvrstoća obratka,
Površinska hrapavost,
Poroznost,
Hemijski sastav i sl.
Kontrola kvaliteta može obuhvatiti sve proizvedene elemente odgovarajuće serije – stoprocentna kontrola ili samo njihov manji deo – statistička kontrola parametara kvaliteta.
Kontrola kvaliteta izrade obavlja se na svim merama za koje su propisane tolerancije dužinskih mera, oblika i položaja, kao i klase površinske hrapavosti. Izbor tolerancija dužinskih mera je u vezi sa izborom mera koje se unose u crteže, a uzevši u obzir i funkciju dela, način izrade, merenja i kontrole, kao i način sklapanja. Na detaljnom crtežu razlikuju se funkcionalne, montažne, tehnološke i slobodne mere. Funkcionalne mere: treba da obezbede ispravno funkcionisanje dela u kinematskoj šemi mašine, kao i mere važne za čvrstoću i krutost dela. Montažne mere: odlučujuće za sklapanje dela. Tehnološke mere: pogodne za učvršćivanje dela na mašini pri obradi – mere za oslanjanje, stezanje i baziranje. Slobodne mere: sve ostale mere na posmatranom delu, nemaju naročitog značaja u funkciji, montaži i obradi.
Propisivanje tolerancija za određene mere zavisi od broja delova koje treba izraditi i od tolerancija slobodnih mera.
U serijskoj proizvodnji: propisuju se tolerancije dužinskih mera i to za funkcionalne, montažne i tehnološke mere.
Za završni prijem delova izrađenih u serijskoj proizvodnji najčešće s ekoriste granična merila ili specijalni pribori. To su merila bez skale, a predviđena su za kontrolu odstupanja mera, oblika i uzajamnog položaja površina delova.
Granična merila mogu biti za dužinske mere, za navoje ...
Dužinska granična merila imaju oblik pravuoglog paralelopipeda (pločica) ili pravog valjka sa dve paralelne površine. Mere i merne površine pločica su precizno izrađene, što omogućava da se od pločica mogu sastavljati blokovi, čije su mere jednake sumi mera pločica koje čine blok.
Kao granična merila za osovine obično se koriste račve, a za merenje otvora čepovi.
‚‚ ‚‚Ide
‚‚ ‚‚Ne ide
Granična merila: a) račva; b) čep Tabela 4.6, Veza IT delova i IT merila, Udžbenik, str. 59 JUS M.A1.300...360
Obzirom da se radne površine merila na strani označenoj sa ‚‚ide‚‚ se vremenom habaju, ovu promenu treba uzeti u obzir preko tolerancije istrošenosti.
Strana ‚‚ ‚‚ide
Strana ‚‚ ‚‚Ne ide
Tolerancija istrošenja
Tolerancija izrade merila
Strana ‚‚ ‚‚ide
Tolerancija izrade merila
Tolerancija predmeta koji se meri
Tolerancija istrošenja a
Tolerancija izrade merila
Strana ‚‚ ‚‚Ne ide
b
Tolerancije graničnih merila: a) za unutrašnje mere; b) za spoljašnje mere
Tolerancije oblika i položaja Tolerancije oblika ograničavaju odstupanja jednog geometrijskog elementa od njegovog geometrijskog oblika. Određuju zonu tolerancije u kojoj posmatrani element mora ležati i u kojoj može imati proizvoljan oblik. Tolerancije položaja su tolerancije pravca, mesta li tačnosti obrtanja. One ograničavaju dozvoljena odstupanja od geometrijski tačnog položaja dvaju ili više elemenata jednog prema drugom. Jedan od tih elemenata je obično utvrđne kao referentni element (kao polazna baza).
Tabela 4.9, Pregled vrsta tolerancija oblika i položaja, Udžbenik, str. 63
Označavanje tolerancija oblika i položaja na crtežima
