«

»

sty 22

GD&T – Envelop Principle – Zasada Obwiedni

Wracamy do Was dzisiaj z kolejnym istotnym tematem dotyczącym Wymiarowania i Tolerowania Geometrycznego. Tym razem zajmiemy się jedną z ważniejszych reguł stosowanych dla elementów między którymi będzie występowało wzajemne połączenie. Mowa tutaj o „Envelop Principle” czyli tzw. Zasadzie obwiedni.

Wracamy do Was dzisiaj z kolejnym istotnym tematem dotyczącym Wymiarowania i Tolerowania Geometrycznego. Tym razem zajmiemy się jedną z ważniejszych reguł stosowanych dla elementów między którymi będzie występowało wzajemne połączenie. Mowa tutaj o „Envelop Principle” czyli tzw. Zasadzie obwiedni. Wyjaśnienie przedstawione w tym artykule jest zgodne z normą ASME Y14.5 – 2009 i przeważnie nie ma zastosowania w przypadku rysunków ISO. Istnieje coraz większe grono konstruktorów obstających za zlikwidowaniem tej reguły, jednak na dzień dzisiejszy nadal jest w użyciu, a i niejednokrotnie potrafi przysporzyć wielu problemów.Symbol graficzny stosowany dla oznaczenia Reguły Obwiedni (Envelop Principle) jaki można znaleźć na rysunkach zgodnie z ASME Y14.5 – 2009 to duża litera E umieszczona wewnątrz okręgu. Umieszczany on jest bezpośrednio przy wymiarach, które w złożeniu będą ze sobą w korelacji, na przykład dwóch średnic: wałka i otworu. Graficzna reprezentacja symbolu pokazana została poniżej:

 

2.7.1 Odmiany Form (Reguła # 1: Zasada obwiedni):
„Forma indywidualnej regularnej funkcji wielkości jest kontrolowana przez ograniczenie jej w zakresie określonym w tolerancji zastępczej zilustrowanej na rysunku. 6/02 (strona 28).”

(A) Powierzchnia lub powierzchnie regularnej funkcji wielkości nie mogą wykraczać poza granicę (obwiednię) w doskonałej formie w stanie MMC. Krawędzie są prawdziwą formą geometryczną reprezentowaną poprzez rysunek. Nie jest dopuszczalna żadna wariacja postaci formy, jeśli wytworzona jest ona na granicy wielkości MMC. Odstępstwem jest przypadek gdy tolerancja prostoliniowości lub płaskości jest związana z wymiarem, lub zastosowano symbol Niezależności. Rozdział: 2.7.3. Patrz Rysunek 2-7 (str. 28).

(B) W przypadku gdy rzeczywista wielkość lokalna regularnej funkcji wielkości zawiera się w zakresie pomiędzy MMC i LMC, lokalne zróżnicowanie postaci jest dozwolone wyłącznie w przedstawionym zakresie.

(C) Gdzie nie ma wymogu aby obwiednię wykonać na LMC. Dlatego stałym elementem wielkości, jaką może się różnić od prawdziwej formy (teoretycznie doskonała forma) do maksymalnego dozwolonego zróżnicowania przez granicę formy wykonanej na MMC.

(D) W przypadkach, gdy tolerancja geometryczna powinna zostać wykonana w LMC. Rozdział: 7.3.5.

 

Pytanie brzmi: co to wszystko oznacza?
Przeanalizujmy rysunek (zamieszczony poniżej) przedstawiający trzy wymiary. Każdy z nich będzie cechą wielkości:
1). Średnicę Zewnętrzną w zakresie 20,0mm – 20,4mm,
2). Średnicę wewnętrzną w zakresie 15,0mm – 15,4mm,
3). długość: 100mm + / – 0,3 mm.

 

Musimy zdawać sobie sprawę, że gdy rozpatrujemy funkcję wielkości to należy wziąć pod uwagę nie tylko rzeczywisty rozmiar ale również jego postać geometryczną: formę lub kształt!Rozpocznijmy od analizy wymiaru Zewnętrznej Średnicy: 20,0mm – 20,4mm.:

1). Gdyby Średnicę tą wytworzono w wymiarze 20,4mm, czyli jego wielkość osiągnęła stan MMC, to postać geometryczna musi być doskonała. Innymi słowy: tolerancja geometryczna musi wynosić 0.
2). Gdyby została wyprodukowana na 20,2 mm, to mamy zapas 0,2mm dla tolerancji prostoliniowości (20,4 MMC – 20,2 rozmiar rzeczywisty).
3). Natomiast gdyby mierzony wymiar w procesie produkcji osiągnął LMC czyli 20,0mm to mielibyśmy zapas 0,4mm dla tolerancji prostoliniowości (20,4mm – 20,0mm).

Możemy postawić bardzo ważne stwierdzenie:
Tolerancja formy przy stosowaniu Envelop Principle zależy (zasada obwiedni) od wielkości! Ponadto Zasada Obwiedni dotyczy wszystkich funkcji wielkości!

 

Wróćmy do przykładu omówionej Średnicy Zewnętrznej w zakresie 20,0mm – 20,4 mm.
Załóżmy teraz przypadek, w którym zmierzona średnica zawiera się w przedziale od 20,1mm – 20,2mm. Biorąc pod uwagę górną rzeczywistą tolerancję prostoliniowości zmierzoną dla komponentu +-0,3mm, otrzymujemy Średnicę o wartości 20,5mm.(Wartość rzeczywistą prostoliniowości dodaje się do największej rzeczywistej wielkości Średnicy: 20,2mm + 0,3mm = 20,5mm).Jesteśmy poza specyfikacją!!!

Zasada Obwiedni (Envelop Principle) pozwala uchronić się od takiego przypadku, ustalając dopuszczalną odchyłkę postaci geometrycznej w granicach wynikających z tolerancji wymiarowej. Gdyby zastosować Envelop Principle dla wymienionego wymiaru, to tolerancja prostoliniowości musiałaby się zamknąć w wartości 0,2mm. Czyli w najgorszym przypadku osiągamy stan MMC i nie musimy się martwić, że przekroczymy dopuszczalną wartość. Oczywiście o ile osoba czytająca rysunek na produkcji, będzie wiedziała czym jest Zasada Obwiedni.

 

Jak pokazuje ten prosty przykład, brak znajomości zasady Obwiedni mógłby wprowadzić niezły bałagan na produkcji, a tym samym spowodować duże straty w czasie i wygenerować niepotrzebne koszty. Poprawna umiejętność odczytywania takich niuansów rysunkowych zabezpiecza nas od popełniania takich niesfornych błędów. Jako Konstruktor zabezpieczasz się zawężając tolerancje, co powinno wpłynąć na lepszą montowalność współpracujących komponentów.Jeśli nie wszystko było dla ciebie jasne, pisz do Nas. Z chęcią pomożemy.

Inżynier3D

3 Komentarze

  1. Janusz

    Mam pytanie
    Chodzi o prawidłowy opis rysunku co do tolerancji ogólnych, a zarazem prawidłowe operowanie warunkiem powłoki (czy też obwiedni) E
    Opisując rysunek co do specyfikacji tolerancji ogólnych np. PN-EN 22768 mK-E definiuję oprócz konkretnych tolerancji dla wymiarów liniowych i kątowych oraz geometrycznych również warunek powłoki. Jak wskazuje norma mogę to zrobić.
    I teraz mam wątpliwości dotyczące wymiarów, które toleruję indywidualnie: Czy warunek powłoki E mogę dodawać również do poszczególnych tolerancji czy też „działa” on tylko w zakresie tolerancji ogólnych które wyznaczyłem i nie mogę go stosować.
    Generalnie moje wątpliwości biorą się stąd że przy opisie rysunku należy powołać się na zasadę niezależności podając konkretną normę aby z kolei zastosować normę dla tolerancji ogólnych. Tymczasem warunek powłoki E to chyba tolerowanie zależne..
    Pozdrawiam
    Janusz

  2. Paweł

    W normie ASME Y14.5-2009 nie występuje modyfikator E, ponieważ wg tej normy warunek powłoki (obwiedni) jest warunkiem domyślnym dla elementów typu „regular feature of size” i nie potrzebuje dodatkowego oznaczenia. E jest modyfikatorem specyficzny dla norm ISO, gdyż w nich warunkiem domyślnym jest zasada niezależności (independency principle).

  3. Waldemar

    Modyfikator E(w okręgu) jest stosowany jedynie w normach GPS ISO
    Przytoczona norma ASME Y14.5 nigdy takiego modyfikatora nie stosowała tak jak napisał Pan Paweł
    Proszę to sprostować

    Pozdrawiam

    ps.

    Strona jest super , czasem zaglądam i wtrącam swoje 3 grosze poparte praktyką przemysłową i szkoleniową.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Możesz użyć tych znaczników i atrybutów HTMLa: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>