סיבולות ואפיצויות
מה זה בכלל סיבולות ואפיצויות?
אין אפשרות בתהליכי ייצור להשיג דיוק מוחלט (דיוק אבסולוטי). לשם כך קובעים את אופן ההתאמה בין חלקים מורכבים. הייצור מתוכנן ומאורגן לפי עיקרון החילוף: כל חלק סטנדרטי שמיוצר נדרש להתאים לחלק נגדי המתאים לו, או להתאים להחלפה במקרה של בלאי. לדוגמה: שגם הינו חלק סטנדרטי הנקנה ולכן מייצרים את החריץ המתאים לשגם שנבחר בהתאמה לשגם.
השאיפה לדיוק מירבי ללא צורך גורמת לייקור תהליך הייצור. את סטיית הדיוק המותרת ("הנסבלת") קובעים כללים אחידים של ארגון התקינה הבינלאומי: I.S.O - International Organization for Standardization. השיטה מבוססת על נתונים תקניים שנבחרים בהתחשב בייעוד, בתפקיד ובאופן הפעולה של החלקים המיוצרים. הדף הזה ניתן להורדה כקובץ.
הבחירה נעשית בסיוע טבלאות מיוחדות לצורך זה:
גו
דל (הגבולות) שדה הסיבולת את גודלו של שדה הסבולת מציינים בשרטוט ביחידות של מלימטרים.
בטבלאות רשומים גדלים אלו ביחידות של מיקרונים, אלפית המלימטר - 0.001 מ"מ.
מידה נומינלית מידת ההתיחסות שרשומה בתכנית - N
סטיית גבול עליון "נסבלת" (Ma - Maximum)
סטיית גבול תחתון "נסבלת" (Mi - Minimum)
שדה סבולת עליונה ההפרש בין - Ma לבין NNma
שדה סבולת תחתונה ההפרש בין - N לבין MiNmi
הסבולת ההפרש בין - Ma לבין ToleranzeT - Mi
המידה שבוצעה (הקיימת) - ExisteE
גודל הסטיה הינו ההפרש בין שתי הסטיות
הגבוליות ההפרש בין - Ma ל - Mi .
גודל הסטיה העליונה שווה להפרש האלגבראי
בין המידה העליונה - Ma והמידה הנומינלית N .
גודל הסטיה התחתונה שווה להפרש בין המידה התחתונה - Mi והמידה הנומינלית N .
מילות מפתח: שדה סבולת, Tolerance , מידה נומינלית.
מיקום שדה הסיבולת
נעשית מתוך 28 אפשרויות (דרגות) שמוסמנות באותיות: ....a.b.c.... / A,B,C.
כללית ניתן להבחין בין חמש אפשרויות )אבי טיפוס( ששדה הסבולת ממוקם ביחס למידה הנומינלית -
יחסית ל "קו האפס".
הדוגמא משמאל היא כאשר N=20 :
דירוג שדה הסבולת - IT - International Tolerance
את הקשר הנכון בין דרגות הדיוק לדירוג שדות הסבולת והמידה הנומינלית קובעים בעזרת טבלאות ISO .
ישנן 18 דרגות דיוק IT לפי תקן I.S.O , המסומנות בספרות ) 1,2,3 .... 18 ( טבלה מספר 1 .
התאמת דירוג הסיבולת שסימנו IT 18)1,2,318)....... אפשרויות נעשית מתוך בחירת האפיצות - האופן של ההתאמה בין חלקים מורכבים שונים.
עבור מכשירים עדינים מאוד וייצור כלי מדידה בוחרים בתחום מ - IT1 עד IT4/7 .
לעיבוד שבבי מדוייק ובינוני )חריטה, השחזה( בוחרים בתחום מ - IT6 עד IT13 .
לעיבוד גס ועיבוד בלתי שבבי בוחרים בתחום IT14 עד IT18 .
הקשר בין 28 סוגי שדות סבולת לבין 18 סוגים של דרגות הסבולת תלוי ביעוד החלקים המתכוננים
ובתכנון מעשי שמסתייע בטבלאות זיווג מתאימות.
טבלה מספר 2 בחירות אפיצויות לפי יעוד. -
סדר הגודל של המידה הנומינלית משפיע על גודל הסטיה של הסבולת. מכאן שטבלאות הבחירה מחלקות את המידות הנומינליות ל - 13 קבוצות מאפס ועד 500 מילימטר:
1. 0-3
2. 3-6
3. 6-10
5. 10-18
6. 18-30
7. 30-50
8. 50-80
9. 80-120
10. 120-180
11. 180-250
12. 250-315
13. 315-400
14. 400-500
טבלה מספר 4 גודל הסטיה בהתחשב בערך הנומינלי לפי גל אחיד.
טבלה מספר 5 גודל הסטיה בהתחשב בערך הנומינלי לפי קדח אחיד.
מילות מפתח: דירוג סבולת IT , טבלת אפיצות, טבלת ערך סטיה.
לצורכי התכנון המעשי השונים, חמש אפשרויות מיקום של שדות הסבולת אינן מספיקות. אי לכך תקן
I.S.O מאפשר בחירה בין 28 אפשרויות של שדות סבולת:
שיטת הגל האחיד:
השדות שמרוחקים מתחת לקו האפס מסומנים באותיות a-g .עבור גלים הסימון באותיות קטנות ... a,b,c,d .
השדה שנצמד על קו האפס מסומן באות h .
השדות שמשני צידי קו האפס מסומנים באותיות j-k .
השדות שמרוחקים מעל לקו האפס מסומנים באותיות m-z
שיטת הקדח האחיד:
עבור קדחים הסימון באותיות גדולות ... A,B,C,D .
השדות שמרוחקים מתחת לקו האפס מסומנים באותיות A-G .
השדה שנצמד על קו האפס מסומן באות H.
השדות שמשני צידי קו האפס
השדות שמרוחקים מעל לקו האפס מסומנים באותיות M-Z .מסומנים באותיות J-K .
מילות מפתח: מיקום שדה סבולת, גל אחיד, קדח אחיד.
בחירת אפיצות
אופן ההתאמה בין חלקים מורכבים.
הייצור מתוכנן ומאורגן לפי עיקרון החילוף: על כל חלק סטנדרטי שמיוצר להתאים לחלק נגדי המתאים
לו, או להתאים להחלפה במקרה של בלאי.
למען הבטחת דרישה זו יש צורך לבחור:
1. בשיטת התאמה לפי שיקולי הייצור.
2. בסוג האפיצות )התאמה( לפי יעוד ואופן הפעולה של החלקים.
שיטות התאמה לפי שיקולי הייצור
לפי גל אחיד
בשיטת הגל האחיד, הגל מיוצר לפי שדה סבולת h והקדח של החלק (חלקים) שמורכבים עליו מעובדים לפי סוג ההתאמה
הפונקציונלי.
לפי גל אחיד: בשיטה זו, הגל מיוצר לפי שדה סיבולת h והקדח של החלק (חלקים) שמורכבים עליו מעובדים לפי סוג ההתאמה הפונקציונלי.
סימול סוג אפיצות לפי שיטת הגל האחיד
אפיצות מרווח A-H
אפיצות מעבר J-N
אפיצות מדחק P-Z
לפי קדח אחידבשיטת הקדח האחיד, הקדח מיוצר לפי שדה סבולת H והידות
של הגל שמוכנסות לקדח חרוטות לפי סוג ההתאמה הפונקציונלי. כללית מבחינים בין
לפי קדח אחיד: בשיטה זו, הקדח מיותר לפי שדה סיבולת H ומידות של הגל המוכנסות לקדח חרוטות לפי סוג ההתאמה הפונקציונלי.סימול סוג אפיצות לפי שיטת הקדח האחיד
אפיצות מרווח a-h
אפיצות מעבר j-n
אפיצות מדחק p-z
הערה לנוחיות הייצור משתדלים לבחור:
עבור גלים ערך סבולת שלילית ביחס למידה הנומינלית.
עבור קדחים ערך סבולת חיובית ביחס למידה הנומינלית.
שיטות סימול בשרטוט:
לפי סמלים
לפי הסטיות
לפי סמלים וסטיות
לפי המידות הגבוליות
לפי דרגות וסוג האפיצות בשרטוטי ההרכבה
מילות מפתח: מיקום שדה סבולת, שיטות סימול.
שלושה סוגי (אבי טיפוס) של אפיצות:
אפיצות מרווח התאמת חופשית -
המרווחים בין החלקים חיובים או שווים לאפס.
דוגמא:
מידה נומינלית של החיבור 30 מ"מ קוטר.
סבולת הגל 0.200 - 0.000 +
סבולת הקדח 0.250 + 0.350 -
המרווח המירבי: 0.450 +
המרווח המזערי: 0.250 +
אפיצות מעבר התאמת "מגע" -
המרווח יכול להיות חיובי או שלילי.
דוגמא:
מידה נומינלית של החיבור 30 מ"מ קוטר.
סבולת הגל 0.200 - 0.000 +
סבולת הקדח 0.200 + 0.030 -
המרווח המירבי: 0.200 +
המדחק המזערי: 0.030 -
אפיצות מדחק התאמת לחץ -
המרווח תמיד שלילי או במקרים קיצוניים
שווה לאפס.
דוגמא:
מידה נומינלית של החיבור 30 מ"מ קוטר.
סבולת הגל 0.000 - 0.020 +
סבולת הקדח 0.000 + 0.020 -
המרווח המירבי: 0.040 +
המגע המזערי: 0.000
מילות מפתח: שיטות התאמת אפיצות, אפיצות מרווח, אפיצות מעבר, אפיצות מדחק.
טבלת בחירת אפיצויות לפי ייעוד
אפיצויות מעבר:
אפיצויות מרווח:
אפיצויות מדחק:
דוגמאות אפיצות
דוגמא למכלל שמתוכנן להרכבה בשיטת הגל האחיד:
על גבי גל שקוטרו הנומינלי 50 מ"מ שמיוצר לפי שדה סבולת מסוג h ודירוג 6 מורכבים החלקים הבאים
)לפי סדר מצד שמאל לימין(:
- ידית הנעה בהתאמת מדחק אפיצות - לחץ R רמת דירוג 7. ידית זו מורכבת על הגל בלחץ ניכר על מנת לסובב את כל המכלול.
- מיסב החלקה בהתאמה חופשית - אפיצות מרווח F רמת דירוג 8. על המיסב לאפשר סיבוב חופשי של הגל.
- גלגל שיניים בהתאמת מגע אפיצות - מעבר J רמת דירוג 7 .
- מיסב החלקה בהתאמת חופשית - אפיצות מרווח F רמת דירוג 8 .
- מצמד בהתאמת מגע אפיצות מעבר - M רמת דירוג 7 .
דוגמא למכלל שמתוכנן להרכבה בשיטת הקדח האחיד:
על גבי גל מדורג, חרוטים הקטרים של הידות ל - 36 , 38 , 42 , 45 , 40 מ"מ. על כל אחד
מהידות מורכב חלק שהקדח שלו מיוצר לפי שיטת הקדח האחיד H7 (לפי סדר משמאל לימין):
- היד של מקום המצמד חרוטה בהתאמה חופשית באפיצות מעבר r רמת דירוג 6 .
- היד של מקום המצמד חרוטה בהתאמה חופשית באפיצות מעבר f רמת דירוג 7 .
- היד של מקום המצמד חרוטה בהתאמה חופשית באפיצות מעבר n רמת דירוג 6.
התאמת דרגת דיוק IT לפי מידה נומינלית
טבלת אנליזה של האפיצויות לדוגמא
קוטר דרגות הסטייה גבולות רישום רישום
אפיצות במיקרונים אפיצות המידה מידת הגבול
