Les ajustements sont des caractéristiques techniques essentielles dans l'assemblage mécanique, définissant la condition d'accouplement du trou et de l'arbre, les ajustements serrés sont l'un des principaux types. Un ajustement par pression consiste à appliquer une pression sur l'arbre pour qu'il s'insère à l'intérieur du trou avec une dimension nominale légèrement inférieure (généralement le diamètre). Par conséquent, tolérance d'ajustement à la presse définissant Dans quelle mesure l'arbre ou la pièce d'insertion est-il plus grand par rapport à la dimension du trou ?
La tolérance d'ajustement serré est importante pour Contrôle dimensionnel entre les pièces d'accouplement pour obtenir un ajustement serré. Ainsi, le frottement et la contrainte entre les surfaces d'accouplement maintiennent l'assemblage sans aucune fixation.
Cet article servira de guide fondamental pour les ajustements de presse de Usinage CNC ou d'autres pièces fabriquées, en discutant de son concept, du tableau de tolérance d'ajustement par pression, des facteurs d'influence et du GD&T des ajustements par pression dans les dessins techniques.
Qu'est-ce que Fits en génie mécanique ?
En génie mécanique, les ajustements sont la relation dimensionnelle des pièces d'accouplement (comme un trou et un arbre). Ils décrivent la plage de variations admissibles des dimensions. Par conséquent, il existe trois types d'ajustements en ingénierie.
Types d'ajustements en ingénierie
- Dégagement pour : L'élément d'insertion avec une dimension légèrement inférieure, laissant un espace entre les surfaces d'accouplement.
- Ajustements d'interférence : La pièce d'insertion, dont les dimensions sont légèrement supérieures, crée une interférence entre les surfaces d'accouplement. Cependant, la variation des dimensions doit se situer dans une plage spécifique pour des ajustements serrés parfaits, généralement définis par les tolérances d'ajustement par pression.
- Coupes de transition : Une combinaison d'ajustements de transition et de dégagement.
Les tolérances sont essentielles pour tout type d'ajustement répertorié ci-dessus, chacune ayant un type de symboles différent Dessins d'usinage CNC et les méthodes à utiliser lors de l'assemblage. Par exemple, un marteau est utilisé pour créer des ajustements serrés (ou des ajustements serrés) dans un assemblage d'arbre à trou simple et de petite taille.
Tolérance d'ajustement pré-installé et d'ajustement serré
Dans un emmanchement par pression, le diamètre extérieur de la pièce d'insertion est supérieur au diamètre intérieur du trou ou des rainures qui s'accouplent aux inserts sous pression. En même temps, leur tolérance influence la liaison entre eux.
Méthodes d'application par ajustement serré
Elle est essentielle pour la fabricabilité et la fonctionnalité. Par exemple, l'arbre peut avoir une tolérance de diamètre de +0.01 à 0.02 mm, tandis que l'alésage peut avoir une tolérance de −0.01 à 0.02 mm pour créer l'interférence nécessaire à l'ajustement serré.
La norme ISO (ISO 286) implique deux méthodes de tolérancement d'ajustement serré, les tolérances basées sur l'arbre (taille constante de l'arbre) et les tolérances basées sur le trou (taille constante du trou), représenté par des symboles tels que p6, H7, etc. Ces symboles combinent un degré de tolérance et un écart pour définir des dimensions précises pour les trous et les arbres.
Tableau de tolérance d'ajustement par pression
Pour faciliter la fabricabilité et l'assemblage, des normes internationales sont utilisées lors de la conception et de la tolérance de la fonction d'accouplement. Pour cela, le tableau de tolérance d'ajustement par pression est l'outil idéal pour les concepteurs et les fabricants, qui permet de garantir les tolérances correctes. Les tableaux de tolérance ANSI sont les plus courants parmi les différentes normes acceptées dans le monde entier.
Un tableau de tolérances d'ajustement à la presse est un format tabulaire (parfois sous forme de graphiques) illustrant les dimensions nominales et les plages d'écarts admissibles pour les tolérances. En fonction de l'interférence requise, les concepteurs et les ingénieurs peuvent choisir différentes classes de tolérance pour les trous et les arbres.
Exemple de tableau de tolérance
Considérations relatives à la tolérance d'ajustement à la presse
Le choix des tolérances d'ajustement à la presse appropriées nécessite de prendre en compte les propriétés du matériau, les restrictions thermiques, la lubrification et les méthodes de mise sous pression pour l'ajustement. Examinons brièvement les considérations clés :
- Propriétés du matériau
Tenez compte de la résistance mécanique, de l'élasticité, de la ductilité et d'autres propriétés pour choisir la plage de tolérances appropriée pour l'assemblage par pression. En règle générale, les matériaux plus durs nécessitent des tolérances plus strictes car ils ont une faible formabilité. L'assemblage par pression consiste à déformer les surfaces d'accouplement, les forces poussant l'insert d'accouplement dans des trous, des cavités ou des rainures qui déforment le matériau radialement vers l'extérieur.
- Dilatation thermique
Impacts des propriétés thermiques sur l'emmanchement
Il s'agit de la mesure dans laquelle la longueur du rayon augmente avec l'élévation de la température avant le degré, le coefficient de dilatation thermique est utilisé pour mesurer cela. Vous devez en tenir compte pour l'assemblage de pièces fabriquées avec des matériaux différents. Si la fonction de réception de la pièce a une dilatation thermique plus élevée, les tolérances régulières sont affectées car elle se dilate plus que les pièces d'insertion. De plus, il est recommandé d'utiliser la bonne température pour l'assemblage par ajustement serré en tenant compte des propriétés thermiques des composants d'accouplement.
- Qualité de finition de surface
Finition lisse des arbres de pompe
Que les pièces soient usinées CNC ou produites avec d'autres méthodes, tenez compte du niveau de rugosité des surfaces d'accouplement. La raison en est que la qualité de la surface affecte la friction entre les surfaces d'accouplement lors de l'ajustement par pression. Les surfaces lisses produisent moins de friction et les éléments de surface peuvent être relativement faibles. De plus, vous pouvez également appliquer revêtements ou peintures métalliques pour ajuster les tolérances requises pour répondre aux interférences souhaitées entre les pièces.
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Calcul de la force d'ajustement à la presse
La force d'insertion est la force requise pour que l'arbre (ou la pièce d'insertion) puisse passer dans le trou, de sorte que les deux composants se lient ensemble de manière permanente par formage à froid. Des facteurs tels que le type de matériau, la taille des pièces d'accouplement, la pression de contact et la qualité de la surface affectent cette valeur de force.
Montage à la presse avec une presse mécanique
L'utilisation d'une force inappropriée peut fissurer le matériau, tandis qu'une force faible ne permet pas d'obtenir la résistance souhaitée du joint.
Vous pouvez calculer la force d’ajustement à l’aide de la formule suivante ;
F=π⋅d⋅L⋅P
Où d est le diamètre (mm), L est la longueur d'interférence (mm) et P est la pression de contact (MPa). Vous devez d'abord déterminer la pression de contact ;
Pression de contact=
Où? : δ est le interférence (d)= Diamètre de l'arbre-Diamètre du trou (Darbre- -Dennuyer), V est le coefficient de Poisson et E est le module d'élasticité.
De plus, vous pouvez utiliser un calculateur d'ajustement par pression en ligne pour calculer la force. Vous devez entrer certains paramètres connexes et il donne les résultats.
Conseils sur les tolérances d'ajustement des pièces usinées
Assemblage par ajustement serré du roulement et de l'alésage
Les considérations typiques pour la tolérance des joints pré-ajustés sont les suivantes :
- Tenez compte des tolérances d'usinage
Si vos pièces sont usinées avec CNC pour des assemblages à pression, pensez à Tolérance d'usinage CNCSi les tolérances d'usinage ne peuvent pas justifier la variation admissible pour l'ajustement serré, ajustez la tolérance dans le dessin en conséquence.
- Distance entre les emplacements de montage
Si plusieurs emplacements d'ajustement par pression sont présents dans un même assemblage, tenez compte de la distance entre eux. Tenez également compte de la charge axiale pour différents ensembles de tolérances et trouvez la valeur optimale en fonction des valeurs optimales de force.
- Utilisation appropriée du tableau de tolérance
Analysez votre conception et utilisez le tableau de tolérance pour déterminer l'ajustement serré de tolérance optimal qui enregistre le niveau d'interférence souhaité. Pour cela, vous devez choisir un tableau standard approprié (comme ASNI, ISO, etc.) et analyser les valeurs des accouplements interférentiels.
- Lubrification
La lubrification a un impact sur le frottement de surface, tout comme sur l'interface entre les surfaces en contact. Choisissez donc les tolérances en fonction de l'utilisation ou non de la lubrification sur les surfaces interférentes.
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Comment mesurer la tolérance d'ajustement serré des pièces usinées ?
La mesure des composants usinés CNC à emboîtement par pression est essentielle pour garantir qu'ils se situent ou non dans la limite de tolérance de l'interface souhaitée. Des jauges, des micromètres, des machines de mesure des coordonnées (CMM), etc. sont utilisés pour mesurer cela.
Mesure CMM
Par la suite, voici les instruments couramment utilisés Fabricants d'usinage CNC pour mesurer les tolérances d'ajustement à la presse ;
- Micromètres et jauges
- Jauges Go/No-Go
- Machines de mesure de coordonnées (MMT)
- Appareils de mesure d'épaisseur à ultrasons,
- Etriers
- Appareils de mesures optiques
- Scanners à rayons X
Mesure et analyse 3D de l'ajustement serré dans un logiciel informatique
De plus, il est conseillé de choisir une méthode/un instrument de mesure approprié et de vérifier les exigences avec un Tableau de tolérance d'ajustement par pression. Il garantit que vos composants d'ajustement sont qualifiés pour l'assemblage et fournit des interférences suffisantes pour les performances.
Nous fournissons des solutions d'usinage CNC pour les pièces d'assemblage
Si vos produits ou systèmes sont dotés de joints d'assemblage par pression et autres, nous pouvons usiner votre conception pour répondre aux exigences d'interface et de jointure. Notre installation d'usinage CNC avancée peut atteindre une précision plus stricte en fonction des tolérances d'assemblage par pression requises. De plus, vous pouvez tirer parti de l'expertise de nos ingénieurs pour optimiser vos conceptions en fonction des exigences d'assemblage.
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Conclusion
Choisir le bon tolérances d'ajustement à la presse dépend des pièces matérielles qui les composent, de leurs taux de dilatation thermique et de l'interférence souhaitée lors de l'application de la pression. Ceci est important pour obtenir des joints permanents capables de supporter la résistance de charge requise sans affecter l'intégrité du matériau.
Questions Fréquentes Posées
Quelle est la règle générale pour l’ajustement serré ?
La règle empirique principale pour la tolérance d'ajustement serré est la suivante : « Il doit y avoir une interférence minimale entre la surface d'accouplement pour une connexion sécurisée, généralement 0.001 à 0.002" pour chaque pouce de diamètre d'accouplement.
Pourquoi les tolérances d’ajustement serré sont-elles importantes dans l’assemblage mécanique ?
L'ajustement serré de tolérance est important pour obtenir un ajustement précis Interférence entre les composants qui empêche les glissements et évite les dommages matériels lors de la connexion. De cette façon, les concepteurs et les fabricants communiquent sur les exigences d'assemblage.
Quel est un exemple concret de tolérance d’ajustement serré ?
Un exemple courant de tolérance d'ajustement serré dans le monde réel est celui du logement de roulement. Par exemple, tLe diamètre extérieur du roulement doit être plus grand que l'alésage du boîtier pour un ajustement serré qui empêche le roulement de tourner dans le boîtier pendant le fonctionnement.
La tolérance d’usinage CNC et la tolérance d’ajustement à la presse sont-elles liées l’une à l’autre ?
Oui, ils sont liés l’un à l’autre. Oui, les tolérances CNC définissent les dimensions précises des pièces usinées, tandis que les tolérances d'ajustement serré concernent l'écart admissible par rapport aux dimensions pour les ajustements serrés requis.
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