1. La relation numérique entre la tolérance dimensionnelle, la tolérance géométrique et la rugosité de surface :
1. Relation numérique entre tolérance de forme et tolérance dimensionnelle
Lorsque la précision de la tolérance dimensionnelle est déterminée, la tolérance de forme a une valeur correspondante appropriée, c'est-à-dire qu'environ 50 % de la valeur de tolérance dimensionnelle est généralement utilisée comme valeur de tolérance de forme ; dans l'industrie des instruments, environ 20 % de la valeur de tolérance dimensionnelle est utilisée comme valeur de tolérance de forme ; dans l'industrie lourde, environ 70 % de la valeur de tolérance dimensionnelle est utilisée comme valeur de tolérance de forme. Cela peut être vu à partir de cela. Plus la précision de la tolérance dimensionnelle est élevée, plus la proportion de tolérance de forme dans la tolérance dimensionnelle est faible. Par conséquent, lors de la conception et de l'étiquetage des exigences de tolérance dimensionnelle et de forme, sauf circonstances particulières, lorsque la précision dimensionnelle est déterminée, 50 % de la valeur de tolérance dimensionnelle est généralement utilisée comme valeur de tolérance de forme. , ce qui est bénéfique à la fois pour la fabrication et pour garantir la qualité.
2. Relation numérique entre tolérance de forme et tolérance de position
Il existe également une certaine relation entre la tolérance de forme et la tolérance de position. Du point de vue des causes des erreurs, les erreurs de forme sont causées par les vibrations de la machine-outil, les vibrations de l'outil, le faux-rond de la broche, etc. tandis que les erreurs de position sont causées par des rails de guidage de machine-outil non parallèles, un serrage d'outil non parallèle ou non vertical, une force de serrage, etc. En conséquence, à partir de la définition de la zone de tolérance, l'erreur de position contient l'erreur de forme de la surface mesurée. Par exemple, l’erreur de parallélisme contient l’erreur de planéité, donc l’erreur de position est bien plus grande que l’erreur de forme. Par conséquent, dans des circonstances normales et lorsqu’il n’y a pas d’autres exigences, si une tolérance de position est donnée, la tolérance de forme ne sera plus donnée. Lorsqu'il existe des exigences particulières, les exigences de tolérance de forme et de position peuvent être marquées en même temps, mais la valeur de tolérance de forme marquée doit être inférieure à la valeur de tolérance de position marquée. Sinon, les pièces ne peuvent pas être fabriquées conformément aux exigences de conception pendant la production.
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3. Relation entre tolérance de forme et rugosité de surface
Bien qu'il n'existe pas de relation numérique et de mesure directe entre l'erreur de forme et la rugosité de la surface, il existe une certaine relation proportionnelle entre les deux dans certaines conditions de traitement. Selon des recherches expérimentales, en termes de précision générale, la rugosité de la surface explique la tolérance de forme. 1/5~1/4. On peut voir que afin de garantir la tolérance de forme, la valeur maximale admissible du paramètre de hauteur de rugosité de surface correspondant doit être limitée de manière appropriée.
En général, les valeurs de tolérance entre la tolérance dimensionnelle, la tolérance de forme, la tolérance de position et la rugosité de surface ont la relation suivante : tolérance dimensionnelle > tolérance de position > tolérance de forme > paramètre de hauteur de rugosité de surface
Il n'est pas difficile de voir à partir des expressions numériques des relations entre la taille, la forme et la rugosité de la surface que la relation numérique entre les trois doit être coordonnée lors de la conception. Lors du marquage des valeurs de tolérance sur les dessins, il convient de suivre : étant donné que la même valeur de rugosité de surface doit être inférieure à sa valeur de tolérance de forme ; la valeur de tolérance de forme doit être inférieure à sa valeur de tolérance de position ; les valeurs de différence de position doivent être inférieures à sa valeur de tolérance dimensionnelle. Sinon, cela entraînera toutes sortes de problèmes de fabrication. Cependant, ce qui est le plus important dans le travail de conception est de savoir comment gérer la relation entre la tolérance dimensionnelle et la rugosité de la surface, ainsi que la relation entre les différentes précisions d'ajustement et la rugosité de la surface.
Généralement, il est déterminé selon la relation suivante :
1. Lorsque la tolérance de forme est de 60 % de la tolérance dimensionnelle (précision géométrique relative moyenne), Ra inférieur ou égal à 0,05IT ;
2. Lorsque la tolérance de forme est de 40 % de la tolérance dimensionnelle (précision géométrique relative plus élevée), Ra inférieur ou égal à 0,025IT ;
3. Lorsque la tolérance de forme est de 25 % de la tolérance dimensionnelle (précision géométrique relative élevée), Ra inférieur ou égal à 0.012IT ;
4. Lorsque la tolérance de forme est inférieure à 25 % de la tolérance dimensionnelle (précision géométrique relative ultra-élevée), Ra inférieur ou égal à 0.15Tf (valeur de tolérance de forme).
La valeur de référence la plus simple : la tolérance dimensionnelle est de 3-4 fois la rugosité, ce qui est la plus économique.
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2. Sélection de la tolérance géométrique
1. Sélection des éléments de tolérance géométrique
Les fonctions des éléments de contrôle complets doivent être pleinement utilisées pour réduire les éléments de tolérance géométrique et les éléments de détection d'erreurs géométriques correspondants indiqués sur les dessins.
Dans l’optique de répondre aux exigences fonctionnelles, des éléments faciles à mesurer doivent être sélectionnés. Par exemple : la tolérance de coaxialité est souvent remplacée par une tolérance de faux-rond circulaire radial ou une tolérance de faux-rond circulaire radial. Cependant, il convient de noter que le faux-rond circulaire radial est une combinaison d’erreur de coaxialité et d’erreur de forme de surface cylindrique. Par conséquent, lors du remplacement, la valeur de tolérance de faux-rond donnée doit être légèrement supérieure à la valeur de tolérance de coaxialité, sinon les exigences seront trop strictes.
2. Sélection des principes de tolérance
La fonction de tolérance doit être pleinement utilisée et la faisabilité et l'économie de l'adoption du principe de tolérance doivent être basées sur les exigences fonctionnelles des éléments mesurés.
Le principe d'indépendance est utilisé dans les situations où les exigences de précision en matière de précision dimensionnelle et de précision de forme sont très différentes et où les exigences doivent être satisfaites séparément, ou où il n'y a aucun lien entre les deux pour garantir la précision du mouvement, l'étanchéité et aucune tolérance. noté.
L'exigence d'inclusion est principalement utilisée dans les situations où les propriétés correspondantes doivent être strictement garanties.
L'exigence d'entité maximale est utilisée pour les éléments centraux et est généralement utilisée lorsque les accessoires nécessitent un assemblage (pas d'exigences de propriété correspondantes).
Les exigences minimales en matière d'entité sont principalement utilisées dans les situations où la résistance des pièces et l'épaisseur minimale des parois doivent être garanties.
La combinaison d'exigences réversibles et d'exigences d'entité maximales (minimales) peut utiliser pleinement la zone de tolérance, élargir la plage de taille réelle des éléments mesurés et améliorer l'efficacité. Il peut être sélectionné sans affecter les performances.
3. Sélection des éléments de référence
1) Sélection des pièces de référence
(1) Sélectionnez la surface de joint où les pièces sont positionnées dans la machine comme position de référence. Par exemple, le plan inférieur et les côtés de la boîte, l'axe des pièces de disque, le tourillon de support ou le trou de support des pièces rotatives, etc.
(2) Les éléments de référence doivent avoir une taille et une rigidité suffisantes pour garantir un positionnement stable et fiable. Par exemple, l'utilisation de deux axes ou plus éloignés l'un de l'autre pour former un axe de référence commun est plus stable qu'un seul axe de référence.
(3) Sélectionnez une surface traitée avec plus de précision comme pièce de référence.
(4) Essayez d'unifier autant que possible les normes d'assemblage, de traitement et de test. De cette manière, les erreurs causées par des références incohérentes peuvent être éliminées ; la conception et la fabrication des accessoires et des outils de mesure peuvent également être simplifiées, ce qui rend la mesure pratique.
2) Détermination de la quantité de référence
D'une manière générale, le nombre de références doit être déterminé en fonction des exigences fonctionnelles géométriques d'orientation et de positionnement du projet de tolérance. La plupart des tolérances d'orientation nécessitent une seule référence, tandis que les tolérances de positionnement nécessitent une ou plusieurs références. Par exemple, pour les éléments de tolérance de parallélisme, de perpendiculaire et de coaxialité, généralement un seul plan ou un seul axe est utilisé comme élément de référence ; pour les éléments de tolérance de position, si la précision de position du système de trous doit être déterminée, deux ou trois éléments peuvent être utilisés. un élément de référence.
3) Disposition de la séquence de référence
Lorsque plus de deux éléments de référence sont sélectionnés, l'ordre des éléments de référence doit être clair et écrit dans la zone de tolérance dans l'ordre du premier, du deuxième et du troisième. Le premier élément de référence est le principal, suivi du deuxième élément de référence. .
4. Sélection des valeurs de tolérance géométrique
Le principe général : sélectionner la valeur de tolérance la plus économique tout en satisfaisant la fonction de la pièce.
◆Selon les exigences fonctionnelles des pièces, en tenant compte de l'efficacité économique du traitement ainsi que de la structure et de la rigidité des pièces, déterminez les valeurs de tolérance des éléments selon le tableau. Et considérez les facteurs suivants :
◆La tolérance de forme donnée pour le même élément doit être inférieure à la valeur de tolérance de position ;
◆La valeur de tolérance de forme des pièces cylindriques (à l'exception de la rectitude de l'axe) doit être inférieure à sa valeur de tolérance dimensionnelle ; comme sur le même plan, la valeur de tolérance de planéité doit être inférieure à la valeur de tolérance de parallélisme du plan à la référence.
◆La valeur de tolérance de parallélisme doit être inférieure à la valeur de tolérance de distance correspondante.
◆Relation proportionnelle approximative entre la rugosité de la surface et la tolérance de forme : Habituellement, la valeur Ra de la rugosité de la surface peut être considérée comme la valeur de la tolérance de forme (20 % ~ 25 %).
◆Pour les situations suivantes, compte tenu de la difficulté de mise en œuvre et de l'influence d'autres facteurs que les paramètres principaux, et tout en répondant aux exigences fonctionnelles de la pièce, réduire de manière appropriée la sélection de 1 à 2 niveaux :
○Le trou est relatif à l'axe ;
○Arbres et trous avec une plus grande élancement ; arbres et trous avec des distances plus grandes ;
○La surface des pièces de grande largeur (plus de 1/2 longueur) ;
○ Tolérances de parallélisme et de perpendiculaire de ligne à ligne et de ligne à ligne par rapport au face à face.
5. Réglementations sur la forme et la position sans tolérances
Afin de simplifier le dessin, il n'est pas nécessaire d'indiquer la tolérance géométrique sur le dessin pour la précision géométrique qui peut être garantie par le traitement général des machines-outils. La tolérance géométrique non indiquée doit être mise en œuvre conformément aux dispositions de GB/T1184-1996. Le contenu général est le suivant :
(1) Trois niveaux de tolérance H, K et L sont spécifiés pour la rectitude, la planéité, la verticalité, la symétrie et le battement circulaire non spécifiés.
(2) La valeur de tolérance de circularité non injectée est égale à la valeur de tolérance de diamètre, mais ne peut être supérieure à la valeur de tolérance non injectée en faux-rond circulaire radial.
(3) La valeur de tolérance de cylindricité non spécifiée n'est pas spécifiée et est contrôlée par les tolérances injectées ou non indiquées de la tolérance de rondeur de l'élément, de la rectitude de la ligne principale et du parallélisme relatif de la ligne principale.
(4) La valeur de tolérance de parallélisme non notée est égale à la plus grande des valeurs de tolérance non notées de la tolérance dimensionnelle entre l'élément mesuré et l'élément de référence et la tolérance de forme (rectitude ou planéité) de l'élément mesuré, et prend les deux. des éléments est utilisée comme référence.
(5) La valeur de tolérance de coaxialité n'est pas précisée. Si nécessaire, la valeur de tolérance non indiquée de coaxialité peut être égale à la tolérance non injectée de faux-rond circulaire.
(6) Les valeurs de tolérance du profil de ligne non injecté, du profil de surface, de l'inclinaison et de la position sont contrôlées par la tolérance dimensionnelle linéaire injectée ou non injectée ou la tolérance angulaire de chaque élément.
(7) Il n'est pas noté que la valeur de tolérance de faux-rond total n'est pas spécifiée.
6. Représentation graphique de la forme et de la position sans valeurs de tolérance
Si la valeur de tolérance non notée spécifiée dans GB/T1184-1996 est utilisée, la norme et le code de qualité doivent être notés dans la colonne de titre ou dans les exigences techniques. : "GB/T1184-K".
Les tolérances de travail qui ne sont pas marquées des « Principes de tolérance selon GB/T 4249 » sur les dessins doivent être mises en œuvre conformément aux exigences de « GB/T 1800.2-1998 ».
