Passungen sind wichtige technische Merkmale in der mechanischen Montage, die die Passung von Loch und Welle definieren. Presspassungen sind eine der Hauptarten. Bei einer Presspassung wird Druck auf die Welle ausgeübt, damit sie mit etwas weniger Nennmaß (normalerweise Durchmesser) in das Loch passt. Folglich Presspassungstoleranz definiert um wie viel größer ist die Welle bzw. das Einsteckteil im Vergleich zum Lochmaß.
Die Presspassungstoleranz ist wichtig für Maßkontrolle zwischen zusammenpassenden Teilen, um eine Presspassung zu erreichen. Die Reibung und Spannung zwischen den zusammenpassenden Oberflächen halten die Verbindung also ohne jegliche Befestigung.
Dieser Artikel dient als grundlegender Leitfaden für Presspassungen von CNC-Bearbeitung oder andere gefertigte Teile. Erörterung des Konzepts, der Toleranztabelle für Presspassungen, der Einflussfaktoren und der Form und Toleranz (GD&T) von Druckpassungen in technischen Zeichnungen.
Was sind Passungen im Maschinenbau?
Im Maschinenbau sind Passungen die dimensionalen Beziehungen von zusammenpassenden Teilen (wie z. B. einer Bohrung und einer Welle). Sie beschreiben den Bereich zulässiger Abweichungen in den Abmessungen. Folglich gibt es drei Arten von Passungen im Ingenieurwesen.
Passungsarten im Ingenieurwesen
- Spielpassungen: Das Einsteckteil mit einer etwas kleineren Abmessung, sodass zwischen den Passflächen ein Spalt bleibt.
- Presspassungen: Das Einsteckteil mit etwas größeren Abmessungen erzeugt eine Interferenz zwischen den Passflächen. Für perfekte Interferenzpassungen sollte die Maßänderung jedoch innerhalb eines bestimmten Bereichs liegen, der normalerweise durch die Presspassungstoleranzen definiert wird.
- Übergangspassungen: Eine Kombination aus Übergangs- und Spielpassungen.
Toleranzen sind für jede Art von Passung, die oben aufgeführt ist, entscheidend. Jede hat eine andere Art von Symbolen in CNC-Bearbeitungszeichnungen und Methoden, die während der Montage erreicht werden. Beispielsweise wird ein Hammer verwendet, um die Interferenzpassungen (oder Presspassungen) bei einfachen und kleinen Lochwellenmontagen zu erzeugen.
Presspassung und Presspassungstoleranz
Bei einer technischen Presspassung ist der Außendurchmesser des Einsteckteils größer als der Innendurchmesser der Bohrung oder Nut, die mit den Einsätzen unter Druck verbunden werden. Gleichzeitig beeinflusst ihre Toleranz die Verbindung zwischen ihnen.
Presspassungsverfahren
Dies ist für die Herstellbarkeit und Funktionalität von entscheidender Bedeutung. Beispielsweise kann die Welle eine Durchmessertoleranz von +0.01 bis 0.02 mm aufweisen, während die Bohrung eine Toleranz von −0.01 bis 0.02 mm aufweisen kann, um das für die Presspassung erforderliche Interferenzmaß zu erzeugen.
Der ISO-Standard (ISO 286 ) beinhaltet zwei Arten der Presspassungstolerierung, wellenbasierte (konstante Wellengröße) und lochbasierte Toleranzen (konstante Lochgröße), dargestellt durch Symbole wie p6, H7 usw. Diese Symbole kombinieren eine Toleranzklasse und eine Abweichung, um genaue Abmessungen für Löcher und Wellen zu definieren.
Presspassungstoleranztabelle
Um die Herstellbarkeit und Montage zu erleichtern, werden bei der Konstruktion und Toleranzfestlegung der Passungselemente internationale Normen verwendet. Die Toleranztabelle für Presspassungen ist dabei ein Hilfsmittel für Konstrukteure und Hersteller, das dabei hilft, die richtigen Toleranzen sicherzustellen. ANSI-Toleranztabellen sind unter den verschiedenen weltweit anerkannten Normen die gebräuchlichsten.
Eine Presspassungstoleranztabelle ist ein tabellarisches Format (manchmal auch ein Diagramm), das Nenngrößen und zulässige Abweichungsbereiche für Toleranzen darstellt. Basierend auf dem erforderlichen Übermaß können Designer und Ingenieure unterschiedliche Toleranzgrade für Löcher und Wellen wählen.
Beispiel für ein Toleranzdiagramm
Überlegungen zur Presspassungstoleranz
Bei der Auswahl der richtigen Presspassungstoleranzen müssen Materialeigenschaften, thermische Einschränkungen, Schmierung und Druckmethoden für die Passung berücksichtigt werden. Lassen Sie uns kurz auf die wichtigsten Überlegungen eingehen:
- Materialeigenschaften
Berücksichtigen Sie mechanische Festigkeit, Elastizität, Duktilität und andere Eigenschaften, um den richtigen Toleranzbereich für Presspassungen auszuwählen. Normalerweise erfordert härteres Material engere Toleranzen, da es eine geringe Formbarkeit aufweist. Beim Presspassen geht es um die Verformung von Passflächen. Die Kräfte drücken den Passeinsatz in Löcher, Hohlräume oder Rillen, die das Material radial nach außen verformen.
- Wärmeausdehnung
Auswirkungen der thermischen Eigenschaften auf das Presspassen
Es bezieht sich darauf, um wie viel die Länge des Radius mit einem Temperaturanstieg um ein Grad zunimmt. Der Wärmeausdehnungskoeffizient wird verwendet, um dies zu messen. Sie müssen dies bei der Montage von Teilen aus unterschiedlichen Materialien berücksichtigen. Wenn die Teileaufnahme eine höhere Wärmeausdehnung aufweist, werden die regulären Toleranzen beeinträchtigt, da sie sich stärker ausdehnt als Einsteckteile. Darüber hinaus wird empfohlen, unter Berücksichtigung der thermischen Eigenschaften der zusammenpassenden Komponenten die richtige Temperatur für die Presspassung zu verwenden.
- Qualität der Oberflächenbeschaffenheit
Glatte Oberfläche der Pumpenwellen
Unabhängig davon, ob die Teile CNC-gefräst oder mit anderen Methoden hergestellt werden, sollten Sie den Rauheitsgrad der Passflächen berücksichtigen. Der Grund dafür ist, dass die Oberflächenqualität die Reibung zwischen den Passflächen beim Einpressen beeinflusst. Glatte Oberflächen erzeugen weniger Reibung und die Oberflächenelemente können relativ schwach sein. Darüber hinaus können Sie auch Folgendes anwenden: Metallbeschichtungen oder Lackierungen um die erforderlichen Toleranzen anzupassen, um die gewünschten Interferenzen zwischen den Teilen zu erreichen.
Probieren Sie Boda jetzt aus!
Berechnung der Presspassungskraft
Die Presspassungskraft ist die Kraft, die erforderlich ist, damit die Welle (oder das Einsteckteil) in die Bohrung eingeführt werden kann, sodass sich beide Komponenten durch Kaltverformung dauerhaft miteinander verbinden. Faktoren wie Materialart, Größe der Passteile, Anpressdruck und Oberflächenqualität beeinflussen diesen Kraftwert.
Einpressen mit einer mechanischen Presse
Bei unsachgemäßer Krafteinwirkung kann es zu Materialbrüchen kommen, während bei geringer Krafteinwirkung die gewünschte Festigkeit der Verbindung nicht erreicht wird.
Sie können die Einpresskraft mit der folgenden Formel berechnen:
F = π⋅d⋅L⋅P
Dabei ist d der Durchmesser (mm), L die Interferenzlänge (mm) und P der Kontaktdruck (MPa). Sie müssen zuerst den Kontaktdruck herausfinden;
Kontaktdruck =
Kennzahlen: δ ist der Störungen (d)= Wellendurchmesser-Lochdurchmesser (DWelle- -Dlangweilen), V ist die Poisson-Zahl und E ist der Elastizitätsmodul.
Darüber hinaus können Sie eine Online-Einpressrechner um die Kraft zu berechnen. Sie müssen einige zugehörige Parameter eingeben und erhalten die Ergebnisse.
Tipps zu Presspassungstoleranzen bei bearbeiteten Teilen
Presspassung zwischen Lager und Bohrung
Die typischen Überlegungen zur Tolerierung von vorgefertigten Verbindungen sind wie folgt:
- Berücksichtigen Sie die Bearbeitungstoleranzen
Wenn Ihre Teile mit CNC für Pressverbindungen bearbeitet werden, berücksichtigen Sie die CNC-BearbeitungstoleranzWenn die Bearbeitungstoleranzen die zulässige Abweichung für die Presspassung nicht rechtfertigen können, passen Sie die Toleranz in der Zeichnung entsprechend an.
- Abstand zwischen den Einbauorten
Wenn in einer Baugruppe mehrere Presspassungen vorhanden sind, berücksichtigen Sie den Abstand zwischen ihnen. Berücksichtigen Sie außerdem die axiale Belastung für unterschiedliche Toleranzen und ermitteln Sie den optimalen Wert entsprechend den optimalen Kraftwerten.
- Richtige Verwendung der Toleranztabelle
Analysieren Sie Ihr Design und verwenden Sie die Toleranztabelle, um die optimale Toleranz für die Presspassung zu ermitteln, die den gewünschten Grad an Interferenz erreicht. Dazu müssen Sie eine geeignete Standardtabelle (wie ASNI, ISO usw.) auswählen und die Werte für Interferenzpaarungen analysieren.
- Schmiertechnik
Die Schmierung beeinflusst die Oberflächenreibung und auch die Schnittstelle zwischen den Passflächen. Wählen Sie die Toleranzen daher danach aus, ob Sie Schmierung auf den Kontaktflächen verwenden oder nicht.
Probieren Sie Boda jetzt aus!
Wie misst man die Presspassungstoleranz von bearbeiteten Teilen?
Die Messung von CNC-gefrästen Presspassungskomponenten ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass sie innerhalb der Toleranzgrenze für die gewünschte Schnittstelle liegen oder nicht. Zur Messung werden Messlehren, Mikrometer, Koordinatenmessgeräte (KMG) usw. verwendet.
CMM-Messung
Nachfolgend sind die gängigen Instrumente aufgeführt, die in Hersteller von CNC-Bearbeitungen um die Presspassungstoleranzen zu messen;
- Mikrometer und Messgeräte
- Gut/Schlecht-Messgeräte
- Koordinatenmessgeräte (KMGs)
- Ultraschall-Dickenmessgeräte,
- Greifzirkel
- Optische Messgeräte
- Röntgenscanner
3D-Messung und Analyse von Presspassungen in Computersoftware
Darüber hinaus wird empfohlen, eine geeignete Messmethode/ein geeignetes Messinstrument auszuwählen und die Anforderungen mit einem Presspassungstoleranztabelle. Sie stellt sicher, dass Ihre Passungskomponenten für die Montage geeignet sind und ausreichende Übermaße für die Leistung bieten.
Wir bieten CNC-Bearbeitungslösungen für Montageteile
Wenn Ihre Produkte oder Systeme über Presspassungen und andere Montageverbindungen verfügen, können wir Ihr Design so bearbeiten, dass die gewünschten Schnittstellen und Verbindungsteile vorhanden sind. Unsere moderne CNC-Bearbeitungsanlage kann basierend auf den erforderlichen Presspassungstoleranzen für die Montage eine höhere Genauigkeit erzielen. Darüber hinaus können Sie das Fachwissen unserer Ingenieure nutzen, um Ihre Designs entsprechend den Passungsanforderungen zu optimieren.
Laden Sie also Ihre Designs hoch und fordern Sie ein Angebot an für Bearbeitungsservice
Fazit
Die Wahl des richtigen Presspassungstoleranzen hängt von den Materialteilen, deren Wärmeausdehnungsraten und der gewünschten Interferenz beim Anwenden des Drucks ab. Dies ist wichtig, um dauerhafte Verbindungen zu erreichen, die die erforderliche Belastungsstärke bewältigen können, ohne die Materialintegrität zu beeinträchtigen.
Häufig gestellte Fragen
Was ist die wichtigste Faustregel für das Presspassen?
Die wichtigste Faustregel für die Toleranz von Presspassungen ist: „Für eine sichere Verbindung sollte ein Mindestabstand zwischen den Passflächen bestehen, normalerweise 0.001 bis 0.002 Zoll für jeden Zoll Passungsdurchmesser.“
Warum sind Presspassungstoleranzen bei der mechanischen Montage wichtig?
Die Toleranzpresspassung ist wichtig, um eine präzise Interferenz zwischen Komponenten, die ein Verrutschen verhindert und Materialschäden beim Verbinden vermeidet. Auf diese Weise kommunizieren Designer und Hersteller über Montageanforderungen.
Was ist ein reales Beispiel für die Presspassungstoleranz?
Ein gängiges Beispiel aus der Praxis für Presspassungstoleranzen ist das Lagergehäuse. BeispielsweiseDer Außendurchmesser des Lagers sollte größer sein als die Bohrung des Gehäuses, um einen festen Sitz zu gewährleisten, der verhindert, dass sich das Lager während des Betriebs im Gehäuse dreht.
Hängen die CNC-Bearbeitungstoleranz und die Presspassungstoleranz zusammen?
Ja, sie sind miteinander verwandt. Ja, CNC-Toleranzen definieren die genauen Abmessungen der bearbeiteten Teile, während es bei Presspassungstoleranzen um die zulässige Abweichung von den Abmessungen für erforderliche Presspassungen geht.