Tolerancias de mecanizado del eje y el sistema básico del agujero

En ingeniería mecánica, la tolerancia de mecanizado se refiere a la cantidad de desviación no planificada entre la dimensión nominal y la dimensión real.

Todos los tipos de tolerancias se ven afectados por la presencia de varios motivos, como errores de posición, rotación relativa incorrecta entre la pieza de trabajo y las herramientas de corte, deformación causada por la compresión de la fuerza de corte o incluso alivio de tensión en el interior del componente, etc. La tolerancia afectará montaje y propiedades de las piezas más o menos. Por lo tanto, las tolerancias (forma, posición, dimensión y rugosidad de la superficie) son esenciales para el ingeniero mecánico cuando diseña piezas.

Teniendo en cuenta el espacio limitado y el tiempo precioso que le costaría este artículo, aquí simplemente discutiremos la tolerancia de dimensión de dos características de geometría clásica, que son el eje y los agujeros.

Diferencia principal entre tolerancia de dimensión y tolerancia

La tolerancia dimensional está relacionada con la desviación intermedia entre dos componentes. Contrariamente a la tolerancia, la tolerancia tiende a ser referida como un tipo de desviación que no está planificada. Por ejemplo, cuando la tolerancia dimensional de una barra de conformado en frío es de 0/-0,15 mm, preestableceremos 0/-0,02 mm como margen para esta pieza porque se contraerá 0,13 mm en el proceso de recocido posterior. Como puede ver en este ejemplo, la tolerancia es predicha por el conocimiento y el juicio del ingeniero, mientras que la tolerancia son solo los límites críticos aceptables para una pieza procesada.

Factores que componen la tolerancia de mecanizado de dimensiones

El ejemplo anterior también menciona la desviación límite, que comprende la desviación superior y la desviación inferior. En 0/-0,15 mm, "0" se considera una desviación superior (marcada como ES), lo que significa la diferencia entre el límite máximo de tamaño y el tamaño real. Por el contrario, "-0,15 mm" se refiere a la desviación más baja (marcada como EI), la diferencia entre el límite mínimo de tamaño y el tamaño real.

Tamaño básico

Este es el diámetro nominal del eje y del agujero.

Desviación inferior

Esta es la diferencia entre el tamaño límite mínimo del componente y el tamaño básico.

Desviación superior

Esta es la diferencia entre el tamaño límite máximo del componente y el tamaño básico.

La tolerancia de dimensión es igual a la diferencia del valor absoluto entre la desviación superior y la desviación inferior, expresada por la siguiente fórmula,

T=丨ES-EI丨

La razón por la cual la tolerancia de dimensión no puede ser un valor negativo es porque se permite que la desviación sea mayor o menor que el tamaño básico del componente, mientras que Tol. No es. Hasta cierto punto, la tolerancia de mecanizado es el reflejo de lo difícil que es un proceso.

3 tipos de ajustes del sistema Hole&shaft

Antes de pasar a lo que es el sistema básico de eje o el sistema básico de agujeros, es necesario revisar los conceptos de interferencia y juego. cada uno manifiesta un tipo de relación entre la zona de tolerancia del agujero y del eje. En general, la interferencia corresponde a la estrechez y la holgura corresponde a la holgura.

Cuando un orificio y un eje se ajustan con holgura, la zona de tolerancia del orificio es mayor que la del eje. El ajuste con holgura se usa comúnmente en un eslabón de unión más flojo para el sistema H&S.

Ajuste de interferencia significa que la zona de tolerancia del agujero podría ser más pequeña que la del eje. Obviamente, este tipo de ajuste es adecuado para esos enlaces de unión estrechos.

Por lo tanto, comprenderemos fácilmente que el ajuste de transición es una condición de ajuste intermedia entre la interferencia y la holgura.

Tolerancias de mecanizado estándar y su principio de selección

Cuando se trata de los dos sistemas básicos, hay otro concepto crítico que debe mencionarse, los niveles de tolerancia estándar. (marcado como IT) Cada nivel de IT corresponde a una cantidad de tolerancia estandarizada que se calcula mediante las siguientes fórmulas,

i—— Factor de tolerancia estándar, tomando el micrón como unidad;

D—— El promedio geométrico del Min. y máx. dimensiones en una sección de tamaño, cuya unidad es el milímetro.

Tamaño de la pieza de trabajo≤500 mm，

yo=0.45³√D+0.001D

500 mm＜Tamaño de la pieza de trabajo≤3150 mm，

yo=0.004D+2.1

Entonces podemos obtener el siguiente gráfico sobre diferentes valores de Tol.s. Literalmente, son productos que multiplican un coeficiente por i, el factor de tolerancia estándar. Aunque aquí se omiten muchos procedimientos de solución.

Como muestra este gráfico, las tolerancias estándar se dividen en IT01, IT0, IT1,... y T18. los niveles aumentan y el valor de la tolerancia aumenta en consecuencia.

El principio de seleccionar el nivel de tolerancia adecuado es tener en cuenta la eficacia económica, el costo de fabricación y el valor de uso de las piezas de la máquina. Generalmente, IT5~IT13 se aplica para la condición de ajuste general, IT2~IT5 para piezas de ultraprecisión, IT12~IT18 para estado sin ningún ajuste e IT8~IT14 para ajuste de materias primas.

Además, según los estándares internacionales, IT14-IT18 no están disponibles cuando el tamaño básico de las piezas es inferior a 1 mm.

Sistema básico de agujero y eje y la selección de sus tolerancias de mecanizado

Volviendo a nuestra preocupación principal, aplicando niveles de TI en las tolerancias de los ajustes del eje y el orificio, etiquetamos la zona de tolerancia del orificio como "Hx" y la del eje como "hx". Hay tablas para su referencia para ver cómo se selecciona correctamente la tolerancia estándar en función de los tres tipos de ajustes y sistemas básicos de eje y orificio.