Tolerâncias de usinagem do sistema básico de eixo e furo

Na engenharia mecânica, a tolerância de usinagem refere-se à quantidade de desvio não planejado entre a dimensão nominal e a dimensão real.

Todos os tipos de tolerância são afetados pela presença de vários motivos, como erro de posição, rotação relativa incorreta entre a peça de trabalho e as ferramentas de corte, deformação causada pela compressão da força de corte ou mesmo alívio de tensão no interior da peça, etc. montagem e propriedades das peças mais ou menos. Assim, as tolerâncias (forma, posição, dimensão e rugosidade da superfície) são essenciais para o engenheiro mecânico ao projetar peças.

Considerando o espaço limitado e o tempo precioso que você gastaria para este artigo, aqui apenas discutiremos a tolerância de dimensão de dois recursos de geometria clássica, que são o eixo e os furos.

Diferença principal entre tolerância e permissão de dimensão

A tolerância dimensional está relacionada ao desvio intermediário entre dois componentes. Ao contrário da permissão, a tolerância tende a ser referida como uma espécie de desvio não planejado. Por exemplo, quando a tolerância de dimensão de uma barra de conformação a frio for 0/-0,15 mm, predefiniremos 0/-0,02 mm como tolerância para esta peça, pois ela encolherá 0,13 mm no processo de recozimento subsequente. Como você pode ver neste exemplo, a permissão é prevista pelo conhecimento e julgamento do engenheiro, enquanto a tolerância é apenas os limites críticos aceitáveis para uma peça processada.

Fatores que compõem a tolerância de usinagem de dimensão

O exemplo acima também mencionou o desvio limite, compreendendo o desvio superior e o desvio inferior. Em 0/-0,15 mm, “0” é considerado como desvio superior (marcado como ES), o que significa a diferença entre o limite máximo de tamanho e o tamanho real. Ao contrário, “-0,15 mm” refere-se ao desvio inferior (marcado como EI), a diferença entre o limite mínimo de tamanho e o tamanho real.

Tamanho Básico

Este é o diâmetro nominal do eixo e do furo.

Desvio Inferior

Esta é a diferença entre o tamanho limite mínimo do componente e o tamanho básico.

Desvio Superior

Esta é a diferença entre o tamanho limite máximo do componente e o tamanho básico.

A tolerância dimensional é igual à diferença do valor absoluto entre o desvio superior e o desvio inferior, expressa pela seguinte fórmula,

T=丨ES-EI丨

O motivo pelo qual a tolerância de dimensão não pode ser um valor negativo é porque o desvio pode ser maior ou menor que o tamanho básico do componente, enquanto Tol. não é. Até certo ponto, a tolerância de usinagem é o reflexo de quão difícil é um processo.

3 tipos de ajustes de sistema de furo e eixo

Antes de avançarmos para o que é eixo básico ou sistema básico de furo, é necessário rever os conceitos de interferência e folga. cada um manifesta um tipo de relação entre a zona de tolerância do furo e do eixo. Em geral, a interferência corresponde ao aperto e a folga corresponde à frouxidão.

Quando um furo e um eixo estão em ajuste com folga, a zona de tolerância do furo é maior que a do eixo. O ajuste com folga é comumente usado em um elo de junta mais solto para o sistema H&S.

Ajuste com interferência significa que a zona de tolerância do furo pode ser menor que a do eixo. Obviamente, esse tipo de ajuste é adequado para aqueles elos de junta apertados.

Portanto, entenderemos prontamente que o ajuste de transição é uma condição de ajuste intermediário entre interferência e folga.

Tolerâncias de usinagem padrão e seu princípio de seleção

Quando se trata dos dois sistemas básicos, há outro conceito crítico que precisa ser mencionado, os níveis de tolerância padrão. (marcado como IT) Cada nível de IT corresponde a um valor de tolerância padronizado que é calculado pelas seguintes fórmulas,

i—— Fator de tolerância padrão, tomando o mícron como unidade;

D—— A média geométrica do Min. e máx. dimensões em uma seção de tamanho, cuja unidade é o milímetro.

Tamanho da peça de trabalho≤500mm，

i=0,45³√D+0,001D

500mm＜Tamanho da peça≤3150mm，

i=0,004D+2,1

Então podemos obter o seguinte gráfico sobre diferentes valores de Tol.s. Literalmente, são produtos multiplicando um coeficiente por i, o fator de tolerância padrão. Embora muitos procedimentos de solução sejam omitidos aqui.

Como mostra este gráfico, as tolerâncias padrão são divididas em IT01, IT0, IT1,.. e T18. os níveis aumentam e o valor da tolerância aumenta de acordo.

O princípio de selecionar o nível de tolerância apropriado leva em consideração a eficácia econômica, o custo de fabricação e o valor de uso das peças da máquina. Geralmente, IT5~IT13 é aplicado para a condição sob ajuste geral, IT2~IT5 para peças de ultraprecisão, IT12~IT18 para status sem qualquer ajuste e IT8~IT14 para ajuste de matérias-primas.

Além disso, de acordo com os padrões internacionais, os IT14-IT18 não estão disponíveis quando o tamanho básico das peças for inferior a 1 mm.

Sistema básico de furos e eixos e a seleção de suas tolerâncias de usinagem

Voltando à nossa preocupação principal, aplicando níveis de IT em tolerâncias de ajustes de eixo e furo, rotulamos a zona de tolerância do furo como “Hx” e a do eixo como “hx”. Existem os gráficos para sua referência para ver como qual tolerância padrão é selecionada corretamente com base nos três tipos de ajustes e sistemas básicos de eixo e furo.