工学公差、タイプ、および適合とは何ですか?

機械製造における部品の互換性を満たすために、製造される部品のサイズは必要な許容範囲内にある必要があります。 これには、部品の形状、サイズ、精度、および性能に関する統一された基準が必要です。 同様の製品も、製品シリーズを減らすためにサイズを合理的に分類する必要があります。 これが製品の標準化です。 そのため、工学公差とはめあいを指定するという概念が生まれました。

機械工学では、公差は指定されたサイズからの許容偏差を設定します。 公差の使用は、特にそれがより大きなアセンブリの一部である場合、最終製品が使いやすいことを保証するのに役立ちます。

重要な領域に公差を設定しないと、各製造方法にある程度の不正確さが生じるため、設計意図に従って使用できない部品が生じる可能性があります。

ただし、適切な公差を決定することで、製造会社は製造プロセス中に特定の問題にもっと注意を払うことを確実にすることができます。 動作部品の間には一定の関係があります:自由な回転、自由な縦方向の動き、クランプ動作、永久的な固定位置。 精度とは、部品が期待どおりに機能することを保証するために必要な精度です。 許容差は、適切な機能を実現するための任意のサイズの許容変動です。

工学公差とは何ですか?

工学公差は、基本的な測定から導き出された測定の許容偏差です。

100mmの金属棒が処理されていると仮定します。 すべての棒鋼は同じ形状に加工することを目的としていますが、棒鋼のサイズと方向により、すべての棒鋼を100.00mmの精度で製造できるわけではありません。 設計および製造現場はこのような偏差を減らすために懸命に取り組んできましたが、それでもゼロに制御することはできません。

このサイズと形状の偏差は、基本的に目標値を中心に上下に変動します。 したがって、目標サイズに対する上限値と上限値の下限値は、金属棒の用途に基づいて決定されます。 これら2つの値の差(許容範囲)は「許容範囲」と呼ばれます。

公差は、さまざまな単位に適用できます。 たとえば、作業条件には、温度(°C)、湿度(g / m3)などの許容誤差がある場合があります。 機械工学では、主に説明する公差は、線形、角度、およびその他の物理的寸法に適用されます。 単位に関係なく、公差は基点(公称値)からの許容可能な測定範囲を示します。

工学公差

工学公差タイプ

工学公差には、寸法公差、形状公差、および位置公差が含まれます。

寸法公差

寸法公差は、サイズの許容変化量です。 これが工学公差の基礎です。 最大許容値を最大サイズと呼びます。 最小値は最小次元と呼ばれます。

許容値は、最大上限サイズと最小上限サイズの代数差の絶対値、および上限偏差と下限偏差の代数差の絶対値です。

偏差を下げる

より低い偏差を追加すると、特定の測定値をどれだけ小さくできるかが製造元に通知されます。 これは「-」記号で示されます。

上部偏差

上の偏差は下の偏差の反対です。 これを追加して、測定値が公称値よりどれだけ大きくなるかを示します。

二国間偏差

許容範囲を与える3番目の方法は、両側偏差を使用することです。

基本サイズが同じ場合、寸法公差が小さいほど寸法精度が高くなります。 指定された公差は、製造精度の要件を示し、処理の難しさを反映しています。

形状公差

(1)真直度

真直度は、理想的な直線を維持するための成形品の線形要素の実際の形状の条件です。 真直度とも呼ばれます。 真直度公差は、理想的な直線からの実際の直線の最大許容偏差です。

(2)平坦度

平面度は、理想的な平面を維持するためのパーツの平面要素の実際の形状を表したものです。 これは一般に平坦度と呼ばれます。 平面度公差は、平面に対して実際のサーフェスで許可される最大の変化量です。

(3)真円度

真円度は、パーツ要素の実際の形状がその中心から等距離にある状態です。 真円度は通常、真円度と呼ばれます。 真円度公差は、同じセクション内の実際の円と理想的な円の間の最大許容偏差です。

(4)円筒度

円筒度とは、パーツの円筒面の輪郭上の点を指し、その軸を等距離に保ちます。 円筒公差は、実際のシリンダー表面から理想的なシリンダー表面への最大許容変動です。

(5)ラインプロファイル

線の輪郭は、パーツの特定の平面上の任意の形状を表し、その理想的な形状を維持する曲線です。 線公差の等高線は、非円形曲線の実際の等高線の許容変動です。

6)表面プロファイル

表面プロファイルは、理想的な形状を維持するためのパーツ上の任意の形状の表面です。 表面公差の輪郭は、非円形表面の実際の輪郭と理想的な輪郭の間の許容偏差です。

位置公差

位置公差とは、データムに対する特定の要素の位置に許可される変更の合計量を指します。 これは、工学公差のもう1つの重要なパラメータです。

(1)オリエンテーショントレランス

方向公差とは、特定の要素に関連する参照によって許可される方向の変化の合計量を指します。 この許容誤差は、平行度、垂直度、および角度を反映しています。

(2)位置公差

位置公差は、実際の要素を参照に関連付けることを可能にする位置の変動の全範囲です。 このような公差には、同心度、対称性、および位置が含まれます。

(3)振れ耐性

振れ公差は、特定の試験方法に従って与えられる公差項目です。 振れ許容値は、円形振れと総振れに分けることができます。

エンジニアの許容範囲

フィット

シャフトと穴のはめあいにはさまざまなオプションがあり、正しくはめ込むには常に公差が必要です。 機械組立では、同じ基本サイズの穴とシャフトの公差域との関係をはめあいと呼びます。 穴とシャフトの実際のサイズが異なるため、組み立て後にクリアランスまたは干渉が発生します。 穴と軸のはめあいにおいて、穴の大きさから軸の大きさを引いた代数の差が正の場合はクリアランス、負の場合はマージンとなります。

シャフトホールエンジニアリングフィットには3つのタイプがあります。

クリアランスフィット

このはめあいでは、シャフトの直径を穴の直径よりも小さくする必要があります。 これは、2つの間に常にギャップがあることを意味します。

エンジニアリングソリューションで、2つが互いに独立してスライドまたは回転できる必要がある場合は、これが最適な方法です。

したがって、この場合、シャフトと穴の両方に、重なり合わないことを保証できる公差があります。

トランジションフィット

このオプションは、最大シャフトサイズが最小穴サイズよりも大きいことを意味します。 同時に、最小シャフトサイズも最大穴サイズよりも小さくなっています。

したがって、クリアランスフィットでも締まりばめでもありません。 最終的な測定結果によると、許容誤差により、極端な状況に陥ることなく2つの状況が発生します。

干渉フィット

ここで、シャフトの直径は常に穴よりも大きくなります。 シャフトが最小の直径で、穴が最大の場合でも。

締まりばめにより、2つの部品間に動きがなくなります。 物理的な組み立てプロセス中に力を加える必要があります。 穴の加熱、シャフトの凍結、および潤滑剤の使用はすべて、プロセスを簡素化するのに役立ちます。

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