GPS kysymyspankki 4 Peruselementit

ISO GPS-toleranssit 4
Peruselementit
Kysymyspankki tekniikan alan oppilaitoksia varten
2015
Kysymyspankki ISO GPS-toleranssijärjestelmästä
Esipuhe
Tämä ISO/GPS-toleransseja käsittelevä kysymyspankin on laadittu tukemaan teknisen piirustuksen opetusta ja harjoitustöiden
tekemistä. Materiaalia voi hyödyntää vapaasti ja sieltä voi poimia haluamiaan tehtäviä.
Materiaali on suunnattu pääasiassa ammattikorkeakoulujen ja yliopistojen opetushenkilökunnalle ja opiskelijoille täydentäväksi
luentomateriaaliksi, mutta se soveltuu myös sellaisenaan kenen tahansa ISO/GPS-toleransseista ja -standardeista kiinnostuneen
käytettäväksi.
Aineisto on laadittu METSTAn johdolla SFS:n tukemassa projektissa. Materiaalin ovat laatineet:
•
TkT Björn Hemming, asiantuntija, VTT
•
Ins. YAMK Antti Henell, lehtori, Jyväskylän AMK
•
Di Jyrki Laaksonen, koulutusasiantuntija, konepajatekniset mittaukset ja kalibroinnit, AEL
•
TkL Heikki Lehto, emeritus-tutkija
•
Di Anssi Suhonen, lehtori, Savonia-ammattikorkeakoulu
•
Di Jukka-Pekka Rapinoja, asiantuntija, METSTA ry
•
Di Tero Ristonen, tutkimuspäällikkö, TTY.
METSTA ry
Metalliteollisuuden Standardisointiyhdistys ry (METSTA ry) on Suomen Standardisoimisliitto SFS ry:n toimialayhteisö. METSTAn
standardisointialue kuuluu Teknologiateollisuus ry:n toimialaan. Yhdistyksen tarkoituksena on edistää standardisoinnin avulla
suomalaisen kone- ja metalliteollisuuden kilpailukykyä sekä alan ja käyttäjän turvallisuutta. Lisäksi yhdistyksen tehtävänä on turvata
alan yrityksille ja yhteisöille edellytykset osallistua toimialan standardisointityöhön ja huolehtia alan teollisuuden tarvitsemien SFS–
standardien laadinnasta.
Lisätietoa
Suomessa standardeja myy Suomen Standardisoimisliitto SFS ry. SFS:n verkkosivujen www.sfs.fi lisäksi SFS:n oppilaitosportaali
www.sfsedu.fi on hyvä tietolähde standardien hakemiseen. Sieltä löytyy myös muuta opintoja tukevaa, standardeja koskevaa
materiaalia.
Useat oppilaitokset ovat solmineet online-sopimuksen SFS:n kanssa, jolloin standardeja on saatavilla internet-yhteyden kautta. Kysy
online-käytöstä oppilaitoksesi kirjastosta.
Tämä materiaali on päivitetty viimeksi 10.3.2015. Varmista tiedon oikeellisuus ja ajantasaisuus voimassaolevista standardeista.
© Metalliteollisuuden standardisointiyhdistys ry, 2015
Aineiston käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
2
Kysymyspankki ISO GPS-toleranssijärjestelmästä
Sisällys
•
•
•
•
•
•
•
•
3
Osa 1: Yleiset perusteet
Osa 2: Pituusmitat
Osa 3: Geometriset toleranssit
Osa 4: Peruselementit (tämä tiedosto)
Osa 5: Maksimimateriaalin vaatimus
Osa 6: Yleistoleranssit
Osa 7: Pinnankarheus
Osa 8: Kokoonpanotehtävä
Peruselementit (SFS-EN ISO 5459)
Kysymys
b)
a)
c)
4
a)
Merkitse pienemmän lieriön akseli peruselementiksi A
b)
Merkitse vasen yläpinta peruspinnaksi A ja mitoitettu tasopinta
peruselementiksi B
c)
Merkitse kappaleen kuvatasossa oleva pinta peruselementiksi C. Tee
merkintä toleranssikehystä käyttäen, jos mahdollista.
Peruselementit (SFS-EN ISO 5459)
Vastaus
a)
5
b)
c)
Peruselementit (SFS-EN ISO 5459)
Kysymys
a)
b)
Selitä mitä eri peruselementin merkintätavat tarkoittavat.
Kerro tarkemmin mitä tarkoittaa tapaus c).
6
c)
Peruselementit (SFS-EN ISO 5459)
Vastaus
a)
b)
c)
a) Yksi peruselementti A
b) Peruselementtien A ja B muodostama yhteinen peruselementti.
Esimerkiksi lieriöiden A ja B yhteinen keskiviiva
c) Peruselementtijärjestelmä ABC
A primäärinen peruselementti
B sekundäärinen
C kolmas
7
Peruselementit (SFS-EN ISO 5459)
Kysymys
a)
b)
c)
Miten a)-, b)- ja c) -kohtien erilaiset peruselementtimerkinnät
vaikuttavat muodostuvan peruselementtijärjestelmään?
8
Peruselementit (SFS-EN ISO 5459)
Vastaus
Kuten kuvasta havaitaan, todellisten
peruselementtien järjestyksellä on
merkittävä vaikutus lopullisen
peruselementin asentoon/sijaintiin.
Huomaa, että peruselementin tyyppi
pysyy samana prioriteettijärjestyksestä huolimatta. Esim.
viereisen kuvan tapauksessa
peruselementti muodostuu suorasta
viivasta ja sillä olevasta pisteestä.
Vastauksen kuva on ote standardista SFS-EN ISO 5459:2011
9
Peruselementit (SFS-EN ISO 5459)
Kysymys
Selosta kuvan peruselementtimerkinnät.
10
Peruselementit (SFS-EN ISO 5459)
Vastaus
Peruselementtinä on lieriöiden A ja B yhteinen
keskilinja.
Lieriön heitto yhdessä poikkileikkauksessa saa olla
0,1 mm.
Jos peruselementeissä A ja B on muotovirhettä
Määräytyy peruselementti oikealla ylhäällä olevan
kuvan perusteella
Heiton mittauksen tulokset lieriön eri kohdissa.
11
Peruselementit (SFS-EN ISO 5459)
Kysymys
Mikä on peruselementti? Piirrä aksonometrinen kuva
peruselementistä ja toleranssialueesta.
12
Peruselementit (SFS-EN ISO 5459)
Vastaus
Peruselementteinä ovat on alimman lieriön keskiviiva (A) ja alapinta (B).
Lieriön A keskilinja määrää toleranssialueena olevan särmiön suunnan ja
taso B lukitsee toleranssialueen suunnan kulma-asennon.
13
Geometriset toleranssit (SFS-EN ISO 1101)
Kysymys
Selosta kuvien toleranssimerkinnät. Millainen on toleranssialue ja
miten se määräytyy peruselementtien avulla?
14
Geometriset toleranssit (SFS-EN ISO 1101)
Vastaus
Kuvien vaatimukset ovat täysin samoja.
Primäärinen A-perustaso määrittää toleranssialueen suunnan = kohtisuorassa
A-tasoa vastaan
Sekundäärinen B-perustaso lukitsee toleranssialueen yhdensuuntaiseksi tason
B kanssa
Oikean puolen kuvassa on lisätty vielä suuntaelementti selventämään
tilannetta. Suuntaelementtiä tulee käyttää 3D-mallin mitoituksessa
Toleranssina on kohtisuoruus. Jos B poistetaan toleranssialueen suunta ei
kiinnity. Jos toleranssiarvon 0,1 eteen laitetaan Ø-merkki, B voidaan poistaa ja
tällöin toleranssialue on halkaisijaltaan 0,1 mm ”putki”.
Lieriön keskilinjan on oltava kahden tason välissä, joiden etäisyys on 0,1 mm.
Tasot ovat kohtisuorassa tasoa A vastaan ja sivun B määräämän tason
suuntaisia.
15
Peruselementti A on kappaleen
pohjataso ja se määrä
toleranssialueen suunnan
kohtisuoraksi A:ta vastaan.
Sekundäärinen peruselementti B
lukitsee toleranssialueen B:n
suuntaiseksi.
Geometriset toleranssit (SFS-EN ISO 1101)
Kysymys
Selosta kuvan peruselementtimerkinnät ja mieti millainen on
toleranssialue.
16
Geometriset toleranssit (SFS-EN ISO 1101)
Vastaus
Vastaus:
A-primäärinen peruselementti ja määrää toleranssialueen suunnan.
Toleranssialue on siis 0,1 mm halkaisijainen ”putki”, joka on kohtisuorassa tasoa A
vastaan. Putken keskikohta kulkee tason A ja reiän B keskilinjan leikkauspisteen kautta.
Toleroidun lieriön keskilinjan on oltava 0,1 mm putken sisällä.
Tarkennus: Todellinen peruselementti A on kuvan vasemmanpuoleinen otsapinta ja sen
mukaan määräytyvä peruselementti on tätä tasoa ulkopuolisesti minimietäisyydellä
sivuava taso.
Peruselementti A antaa peruselementille B kohtisuoruusrajoitteen, jolloin samaakselisuus toleranssin peruselementti (tasoa A vastaan kohtisuora suora) muodostuu
sellaisen reikään B sovitetun suurimman mahdollisen aineen ulkopuolisen lieriön
keskiviivana ja tämän lieriön pitää olla kohtisuorassa peruselementtiä A vastaan.
17
Toleranssialue on
halkaisijaltaan 0,1 mm
”putki”, joka on kohtisuorassa
punaista A-peruselementtiä
vastaan ja sen paikka
määräytyy suurimman
reikään mahtuvan tasoa Avastaan kohtisuoran lieriön
keskilinjan mukaan.
Peruselementit (SFS-EN ISO 5459)
Kysymys
Miten määräytyy lieriön Ø35 h7 keskiviivan paikan toleranssialue todellisten
peruselementtien A ja B perusteella.
18
Peruselementit (SFS-EN ISO 5459)
Vastaus
Lieriön Ø 35 h7 toleranssialueen paikka määräytyy Peruselementtien A (todellinen
peruselementti on tasopinta) ja B (todellinen peruselementti on reikä Ø 20 H7 ) avulla. Koska A
on ensisijainen peruselementti se rajoittaa toissijaisen peruselementin B suuntaa (Kohtisuoruus
perustuu implisiittiseen TED mittaan 90°).
19
Peruselementtien valinta
Kysymys
• Miksi laakeripinta (halkaisija 160 mm) on valittu peruspinnaksi A?
• Mitä ongelmia peruspinnan valinta aiheuttaa?
• Miten suuri on 2 µm mittaus- tai asennointivirheen vaikutus
kohtisuoruuspoikkeamaan?
20
Peruselementtien valinta
Vastaus
•
•
21
Lieriöpinta Ø160 H7 on toiminnallisesti tärkeä, koska se on akselin N-laakerin
ohjaushalkaisija. Peruselementin valinta on perusteltu varsinkin halkaisijan Ø1340 h7
sama-akselisuuden kannalta.
Suhteessa aksiaaliseen ohjaushalkaisijaan peruselementti on lyhyt ja siinä tapahtunut
virhe kertautuu pituuksien suhteessa, jolloin 2 µm:n virhe peruselementillä aiheuttaa
26,8 µm:n virheen kohtisuoruuteen.
Peruselementtien valinta
Kysymys
Miten piirustusta voitaisiin parantaa, jotta edellisessä tehtävässä kuvattu
ongelma voitaisiin välttää?
22
Peruselementtien valinta
Vastaus
Valitsemalla laakerikilven aksiaaliohjaus peruspinnaksi ja toleroimalla
laakerin ohjauslieriön keskiviivan kohtisuoruus sen suhteen
23
Peruselementit (SFS-EN ISO 5459)
Kysymys
Selosta kuvan peruselementtimerkinnät ja mieti millainen on
toleranssialue.
24
Peruselementit (SFS-EN ISO 5459)
Vastaus
Peruselementtinä on urien A ja B yhteiset keskitasot
Kuvissa on toleroitu keskellä olevan uran symmetrisyys päädyissä olevien urien yhteisen keskitason
suhteen. Uran keskipisteitten pitää missä tahansa pisteessä olla kahden yhdensuuntaisen tason välissä
joitten keskinäinen etäisyys on 0,08 mm. Suurin sallittu poikkeama keskitasosta on 0,04 mm.
25
Peruselementit (SFS-EN ISO 5459)
Kysymys
Miten määräytyy reiän Ø30 H7 keskiviivan paikan toleranssialue todellisten
peruselementtien A ja B perusteella. Mitä tarkoittaa merkintä ><
toleranssikehyksessä peruselementin B perässä?
26
Peruselementit (SFS-EN ISO 5459)
Vastaus
•
•
27
Reiän Ø 30 H7 toleranssialueen paikka määräytyy Peruselementtien B (todellinen
peruselementti on 35 mm:n halkaisijainen reikä) ja A (todellinen peruselementti on taso
A) avulla. Koska B on ensisijainen peruselementti se rajoittaa toissijaisen
peruselementin A suuntaa.
Merkintä >< toleranssikehyksessä peruselementtikirjaimen B jäljessä tarkoittaa, että
peruselementti B rajoittaa vain toleroidun reiän akselin suuntaa. .
Peruselementit (SFS-EN ISO 5459)
Kysymys
• Miten määräytyy otsapinnan paikan toleranssialue todellisten peruselementtien A
ja B perusteella.
• Mitä tarkoittaa merkintä [CF]?
28
Peruselementit (SFS-EN ISO 5459)
Vastaus
• Otsapinnan toleranssialue on kohtisuorassa lieriön Ø45 h7 akselia vastaan ja 75
mm:n etäisyydellä akselin päästä.
• Merkintä [CF] ilmaisee, että ensisijainen peruselementti A muodostetaan
koskettavien pisteitten avulla.
29