ISO GPStoleranssit 4 Peruselementit Kysymyspankki tekniikan alan oppilaitoksia

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: • Tk. T Björn Hemming, asiantuntija, VTT • Ins. YAMK Antti Henell, lehtori, Jyväskylän AMK • Di Jyrki Laaksonen, koulutusasiantuntija, konepajatekniset mittaukset ja kalibroinnit, AEL • Tk. L 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. 2 © Metalliteollisuuden standardisointiyhdistys ry, 2015 Aineiston käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.

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 3 D-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: 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) 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 Ø 35 h 7 keskiviivan paikan toleranssialue todellisten peruselementtien A ja B perusteella. 18

Peruselementit (SFS-EN ISO 5459) Vastaus Lieriön Ø 35 h 7 toleranssialueen paikka määräytyy Peruselementtien A (todellinen peruselementti on tasopinta) ja B (todellinen peruselementti on reikä Ø 20 H 7 ) 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 Ø 160 H 7 on toiminnallisesti tärkeä, koska se on akselin N-laakerin ohjaushalkaisija. Peruselementin valinta on perusteltu varsinkin halkaisijan Ø 1340 h 7 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 Ø 30 H 7 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 H 7 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 Ø 45 h 7 akselia vastaan ja 75 mm: n etäisyydellä akselin päästä. • Merkintä [CF] ilmaisee, että ensisijainen peruselementti A muodostetaan koskettavien pisteitten avulla. 29