Rozważmy dwa przedstawione przekroje poprzeczne. Który z tych przekrojów jest idealnym kołem? W rzeczywistości żaden przekrój poprzeczny nie jest idealnie okrągły. Skąd możemy wiedzieć, czy przekrój po prawej stronie jest wystarczająco okrągły? Musimy więc użyć pojęcia okrągłości.
Definicja okrągłości GD&T
Tolerancja geometryczna okrągłości jest jednym z czterech rodzajów kontroli kształtu, pozostałe rodzaje to prostoliniowość, płaskość i cylindryczność. Znana również jako okrągłość, kontroluje okrągłość elementów, takich jak średnica cylindrycznego sworznia lub otworu. Celem jest ustalenie limitów wymaganej dokładności elementów kołowych w odniesieniu do idealnych okręgów.
Niektóre przykłady elementów okrągłych to cylindry, kule i stożki. Czasami powierzchnie okrągłe są wykorzystywane do części ruchomych, takich jak łożyska kulkowe lub szpule. W tym przypadku, okrągły kształt pomaga zapewnić, że części te poruszają się płynnie i zużywają się równomiernie. Ponieważ okrągłość jest stosowana do pojedynczej powierzchni, tolerancja ta nie musi być związana z układem odniesienia.
Okrągłość GD&T Symbol
Oznaczenie rysunku:
Strefa tolerancji okrągłości
Dwa koncentryczne okręgi, jeden wewnętrzny i jeden zewnętrzny, wszystkie punkty na powierzchni okręgu muszą się w nich mieścić. Strefa tolerancji leży na płaszczyźnie prostopadłej do osi centralnej elementu kołowego. Strefa tolerancji składa się z dwóch współśrodkowych okręgów leżących na płaszczyźnie prostopadłej do osi środkowej elementu.
Różnica pomiędzy promieniami tych dwóch okręgów definiuje dopuszczalną granicę tolerancji elementu.
Okrągłość a inne oznaczenia
Okrąg może być czasami mylony z innymi oznaczeniami. Każde oznaczenie ma specyficzną funkcję i metodę pomiaru. Poniższe informacje pomogą nam zrozumieć różnicę pomiędzy różnymi wymiarami promieniowymi w wymiarowaniu geometrycznym i tolerancjach oraz pomogą nam dokonywać bardziej świadomych wyborów.
Okrągłość VS Cylindryczność
Cylindryczność jest trójwymiarowym odpowiednikiem okrągłości. Ta druga troszczy się tylko o okrągłość elementu, pierwsza kontroluje również prostoliniowość osi centralnej elementu okrągłego.
Cylindryczność stara się, aby forma elementu była jak najbardziej zbliżona do idealnego walca.
Walcowość różni się również od okrągłości, ponieważ jest odpowiednia dla elementów o stałej średnicy, a zatem nie jest odpowiednia dla, na przykład, kształtów stożkowych.
Adnotacja współosiowości utrzymuje różnicę pomiędzy osiami środków wielu okrągłych cech części w granicach.
Okrągłość jest bardzo powszechną metodą pomiaru, która może być stosowana we wszystkich formach produkcji. Wszystko, co wymaga idealnie okrągłego kształtu (jak np. obracający się wał lub łożysko) zwykle wspomina o okrągłości. Często można zobaczyć ten symbol GD&T na rysunkach inżynierii mechanicznej.
Okrągłość VS Współosiowość
Adnotacja współosiowości utrzymuje różnicę pomiędzy osiami środków wielu okrągłych elementów części w ramach limitu.
Okrągłość jest stosowana do pojedynczego elementu, podczas gdy współosiowość wymaga wielu elementów.
Kolejną kluczową różnicą jest to, że okrągłość nie wymaga odniesienia, podczas gdy współosiowość nie może funkcjonować bez osi odniesienia.
Okrągłość i współśrodkowość
Koncentryczność jest specjalnym przypadkiem współosiowości, w którym wiele cech istnieje na tej samej płaszczyźnie.
Gdy płaszczyzna prostopadła do osi części zawiera średnice wielu elementów (na przykład średnice wewnętrzne i zewnętrzne rur drążonych), zapis współśrodkowości zapewnia, że ich środki są wystarczająco blisko siebie, aby zapobiec kołysaniu.
Okrągłość i bicie
Bicie (lub bicie kołowe) łączy okrągłość i współśrodkowość, aby kontrolować pełną formę elementu. Strefa tolerancji dla bicia jest podobna do strefy okrągłości, więc jest to również pomiar dwuwymiarowy.
Wychwyć błędy okrągłości i współosiowości w jednym pomiarze. Jest to suma błędów okrągłości i współosiowości.
Jeśli części są całkowicie współosiowe, pomiar bicia da błąd okrągłości. Podobnie, gdy część ma idealną okrągłość, bicie reprezentuje błąd koncentryczności.
W przeciwieństwie do okrągłości, bicie również wymaga osi odniesienia.
Pomiar okrągłości
Istnieje wiele sposobów pomiaru okrągłości. Wszystkie te metody wymagają pewnych umiejętności i mogą być trudne do wykonania na początku. Metoda pomiaru okrągłości jest następująca:
- Użyj wysokościomierza
- Użyj współrzędnościowej maszyny pomiarowej
- Użyj mikrometru
- Użyj wysokościomierza
- Do pomiaru okrągłości można użyć obrotnicy i wysokościomierza.
Uwagi dotyczące pomiaru
Kontrola okrągłości kuli jest trudna do zmierzenia, ponieważ każdy przekrój poprzeczny przez środek kuli podlega tolerancjom. Dlatego, w przeciwieństwie do cylindrów i stożków, do zadowalającej kontroli części wymagane są pomiary na wielu płaszczyznach.
Większość obrabianych części nie jest owalna i zazwyczaj składa się z wielu ostrzy. Gdy część składa się z nieparzystej liczby płatów, kontrola okrągłości może dać błędne wyniki pomiarów.
Gdy użyjemy dwupunktowej metody pomiarowej (takiej jak mikrometr) na części z równomiernie rozłożonymi nieparzystymi płatami, wynik pokaże, że część jest idealna, ale tak nie jest.
Błąd ten może skutkować zatwierdzeniem części, które wymagają dalszej obróbki. Jest to trudna część pomiaru okrągłości, dlatego wymagany jest wykwalifikowany inspektor.
Punkty do zapamiętania
Strefa tolerancji okrągłości jest radialną strefą tolerancji, a nie radialną strefą tolerancji.
Ta kontrola działa tylko wtedy, gdy jest stosowana do elementów okrągłych.
W każdym przekroju etykieta jest stosowana niezależnie od innych przekrojów.
W niektórych przypadkach pomiar okrągłości może dać błędne wyniki pomiaru.
Żaden modyfikator stanu materiału (LMC / MMC) nie jest częścią ram kontroli elementów.
Granica tolerancji okrągłości musi być mniejsza niż granica tolerancji wszelkich innych adnotacji, które również kontrolują okrągłość elementu.
