Tolerancje wymiarów

Wymiary przedmiotów, podawane w dokumentacji technicznej, bądź innych dokumentach są określane, jako wymiary normalne. W rzeczywistości, podczas wykonywania przedmiotów nigdy nie da się ich uzyskać, zawsze istnieć będzie pewien błąd między wymiarem normalnym (wymaganym w dokumentacji) a rzeczywistym. Z tego też powodu, podczas projektowania elementów ważne jest określenie odchyłek od wymiarów normalnych, które są dopuszczalne dla prawidłowego działania elementu. Podanie tych odchyłek jest określeniem dopuszczalnych błędów podczas produkcji. Sprowadza się to do podania maksymalnego i minimalnego wymiaru, który jeszcze będzie spełniał określone wymagania (oczywiście, możliwe jest również podanie tylko wymiaru maksymalnego lub tylko minimalnego, jeśli element dalej będzie spełniał swoją rolę). A więc każdy wymiar normalny, podany w dokumentacji technicznej może mieś swoją rzeczywistą wartość maksymalną i minimalną.

Ze względów praktycznych w dokumentacji technicznej podawane są wymiary normalne oraz dopuszczalne błędy dla tych wymiarów, maksymalne i minimalne. Błędy te noszą nazwę odchyłek od wymiaru, przy czym rozróżnia się odchyłkę górną, określającą błąd wymiaru normalnego w kierunku największego dopuszczalnego wymiaru oraz odchyłkę dolną, jako błąd wymiaru normalnego w kierunku najmniejszego dopuszczalnego wymiaru. Różnica między wymiarem maksymalnym a minimalnym nosi nazwę tolerancji wymiaru.

Oznaczenia związane z tolerowaniem wymiarów są normalizowane, przy czym odchyłki wymiarów wewnętrznych (otworów) podawane są dużymi literami, natomiast odchyłki wymiarów zewnętrznych (wałków) podawane są małymi literami:

N – wymiar normalny,
A – dopuszczalny wymiar minimalny, zwany wymiarem górnym,
B – dopuszczalny wymiar minimalny, zwany wymiarem dolnym,|
T – tolerancja wymiaru, będąca różnicą wymiaru B i A,
ES – odchyłka górna dla wymiaru wewnętrznego,
es – odchyłka górna dla wymiaru zewnętrznego,
EI – odchyłka dolna dla wymiaru wewnętrznego,
ei – odchyłka dolna dla wymiaru zewnętrznego.

Powyższy opis został zobrazowany rysunkiem:

Zgodnie z prezentowanym rysunkiem można zapisać następujące zależności:

Różnica między wymiarem maksymalnym „B” a minimalnym „A” to tolerancja wymiaru „T”

T=B-A

Można ją również zapisać przy pomocy odchyłek, przy założeniu, że wymiar dolny ma wartość ujemną:

T=ES-EI=es-ei

Wymiar minimalny „A” to suma wymiaru nominalnego „N” i odchyłki dolnej „EI” lub „ei” (wymiar dolny ma wartość ujemną):

A=N+EI=N+ei

Wymiar maksymalny „B” to suma wymiaru nominalnego „N” i odchyłki górnej „ES” lub „es”:

B=N+ES=N+es

Rozróżnia się następujące rodzaje tolerowań:

• tolerowanie symetryczne – obie odchyłki są jednakowe i różnią się tylko znakiem np. 40±0,1.
  Wymiar ten oznacza, że wymiar rzeczywisty może się różnić od wymiaru nominalnego (40mm) o 0,1mm w górę lub w dół, czyli dopuszcza się wymiar od 39,9mm do 40,1mm.
• tolerowanie asymetryczne – jedna z odchyłek jest równa zero np. 40+0,1.
  Wymiar ten oznacza, że wymiar rzeczywisty może się różnić od wymiaru nominalnego (40mm) o 0,1mm tylko w górę, czyli dopuszcza się wymiar od 40mm do 40,1mm (40-0,1 oznacza dopuszczalny wymiar od 39,9mm do 40mm).
• tolerowanie asymetryczne dwustronne – dwie odchyłki o różnych znakach i wartościach np. , czyli dopuszcza się wymiar od 39,9mm do 40,2mm,
• tolerowanie asymetryczne jednostronne – dwie odchyłki o jednakowym znaku, np. , czyli dopuszcza się wymiar od 40,1mm do 40,2mm.

Ze względu na sposób zapisu tolerowania wymiaru mogą być: znormalizowane lub swobodne, dobierane według uznania konstruktora.

1. Zapis tolerowania wymiarów
2. Obliczanie luzu i wcisku
3. Klasy dokładności i odpowiadające im wielkości pól tolerancji,
4. Położenie pól tolerancji względem wymiaru normalnego,
5. Pasowanie wymiarów,

Odchyłki wymiarów tolerowanych