1. Sistema de clasificación de tolerancia: de las dimensiones básicas a la precisión geométrica
Al controlar las tolerancias de las piezas de automóviles, se debe tener en cuenta tanto la precisión dimensional como la exactitud geométrica. Existen dos tipos de tolerancias según las normas internacionales (ISO) y las normas nacionales (GB):
tolerancia para el tamaño
La tolerancia dimensional le indica cuánto pueden diferir las dimensiones reales de una pieza de las dimensiones teóricas. El nivel de tolerancia (nivel IT) es la medida más importante de esto. Hay 20 niveles de TI, desde IT01 hasta IT18. Cuanto menos tengas, más preciso será. Por ejemplo, el nivel IT7 se utiliza para piezas importantes como bloques de cilindros de motor y engranajes de transmisión y tiene un rango de tolerancia de aproximadamente ± 0,015 mm (para un diámetro de 50 mm); El nivel IT10 se utiliza para piezas que no tienen que coincidir, como soportes y conectores, y tiene un rango de tolerancia de hasta ± 0,05 mm; y el nivel IT12 se utiliza para piezas que no necesitan ser muy precisas, como carcasas y revestimientos, y tiene un rango de tolerancia que se puede relajar a ± 0,1 mm.
Por ejemplo, el rango de tolerancia del orificio H7 es de 0 a +0.025 mm cuando el tamaño básico es de 32 mm y de 0 a +0.015 mm cuando el tamaño básico es de 10 mm. Este método de clasificación garantiza que las distintas piezas que funcionan sean precisas y económicas.
Tolerancia en geometría
Las tolerancias geométricas y posicionales (GD&T) proporcionan límites sobre cuántas piezas pueden desviarse de su forma prevista, como qué tan rectas, planas, redondas o coaxiales son. Por ejemplo:
Para mantener el equilibrio rotacional del cigüeñal del motor, la tolerancia de desviación circular debe mantenerse dentro de 0,01 mm;
Para evitar la holgura de montaje, normalmente se requiere que la tolerancia de planitud de la carcasa de la transmisión sea < 0,05 mm.
Para garantizar que el movimiento sea estable, el varillaje del sistema de suspensión debe tener una tolerancia de simetría menor o igual a 0,02 mm.
2. Un escenario común de tolerancia de componentes es desde el motor hasta la carrocería.
Partes principales del motor.
Bloque de cilindros y culata: para garantizar que el motor selle y encaje correctamente, la tolerancia de planitud de los orificios debe ser < 0,03 mm y la tolerancia de posicionamiento del sistema de orificios debe ser inferior o igual a 0,02 mm;
Pistón y biela: la tolerancia del diámetro del faldón del pistón es normalmente del nivel IT6 (± 0,01 mm) y la tolerancia del diámetro de la abertura del cabezal pequeño es del nivel H7 (0 a +0.015 mm) para garantizar que encajen entre sí con poca fricción.
Válvula y guía: la tolerancia del diámetro del vástago de la válvula es de nivel h6 (+0.018/-0,003 mm), la tolerancia del orificio interior de la guía es de nivel H7 y la holgura de ajuste debe mantenerse entre 0,02 y 0,05 mm para garantizar que el movimiento sea confiable a altas temperaturas.
Partes importantes de una transmisión.
Engranaje: para reducir el ruido, el engranaje con módulo 3 debe tener una tolerancia de espesor de diente de < 0,03 mm y una tolerancia de perfil de diente inferior o igual a 0,01 mm;
Partes del eje: para garantizar una transmisión de potencia suave, la tolerancia de descentramiento radial entre el eje de entrada y el eje de salida debe ser menor o igual a 0,015 mm, y la tolerancia de simetría del chavetero debe ser menor o igual a 0,03 mm.
Carcasa: Para evitar que los engranajes se desalineen, el sistema de orificios en la carcasa de la transmisión debe tener una tolerancia posicional de menos de 0,05 mm.
Partes del chasis y carrocería.
Sistema de suspensión: la apertura del brazo de control tiene una tolerancia de H8 (0 a +0.03 mm) y el espacio entre el pasador de la rótula y el revestimiento debe mantenerse entre 0,05 y 0,1 mm para mantener el manejo y la comodidad en equilibrio.
Sistema de dirección: el muñón de la dirección debe tener una tolerancia de nivel H7 (+0.03/-0 mm) y el espacio entre la cremallera y el engranaje no debe ser superior a 0,08 mm para garantizar que la dirección sea precisa.
Cubierta para la carrocería del vehículo: Para garantizar que la puerta se abra y cierre suavemente, el orificio para la bisagra de la puerta debe tener una tolerancia de posicionamiento de < 0,2 mm. Después de soldar el cuerpo blanco, la tolerancia dimensional general debe mantenerse en ± 1,5 mm para garantizar que el espacio cosmético sea uniforme.
3. Del equipo al proceso en la tecnología de control de tolerancia
Máquinas herramienta y herramientas de corte de alta precisión
El centro de mecanizado de varillaje de cinco-ejes puede posicionar objetos con una precisión de ± 0,005 mm, lo que lo hace ideal para cortar superficies complicadas.
Las herramientas de corte de diamante y las herramientas de corte con revestimientos de metal duro pueden durar más y mantener el mismo tamaño.
Los interferómetros láser y otros sistemas de medición en línea pueden controlar los errores de mecanizado en tiempo real y lograr un control de bucle cerrado-.
Compensación de temperatura y vibración.
Un taller con una temperatura constante (rango de temperatura de ± 2 grados) puede disminuir el efecto de la deformación térmica en la precisión;
El sistema de aislamiento activo de vibraciones puede reducir la vibración de las máquinas herramienta y mejorar la rugosidad de la superficie (Ra menor o igual a 0,4 μ m).
Control de Calidad en Digital
Con una precisión de ± 0,001 mm, la máquina de medición de coordenadas (MMC) puede encontrar tolerancias geométricas. El software de control estadístico de procesos (SPC) puede observar los datos de procesamiento, adivinar cómo cambiarán las tolerancias con el tiempo y cambiar los parámetros del proceso con anticipación.
