Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien Tuula Höök, Valimoinstituutti

Transkriptio

1 Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien Tuula Höök, Valimoinstituutti Koneenpiirustusta koskevat standardit Koneenpiirustus yleisesti: piirustusarkki: arkin koko ja rakenne, SFS EN ISO 5457 otsikkotaulu, SFS EN ISO 7200 kirjoitusmerkit, standardisarja SFS EN ISO 3098 osanumerointi, SFS EN ISO 6433 osaluettelo, SFS ISO 7573 kappaleiden esittäminen, standardisarja SFS ISO 128 mitoitus: yleiset periaatteet: SFS ISO pituusmittojen toleranssit, SFS EN ISO 286 1, SFS EN ISO 286 2, SFS EN ISO , SFS EN ISO ja SFS EN ISO 8015 geometriset toleranssit, SFS EN ISO 1101, SFS EN ISO 2692, SFS EN ISO 5458, SFS EN ISO 5459, SFS EN ISO 7083 ja SFS EN ISO 8015 (yleiset periaatteet) koneistettujen kappaleiden yleistoleranssit, ISO 2768 muotilla valmistettujen kappaleiden mitta ja muototoleranssit, standardisarja SFS EN ISO 8062 nurkkakohdat, SFS EN ISO kartiot, SFS EN ISO 3040 lämpökäsittely, SFS EN ISO pinnan ominaisuudet ja viat, SFS EN ISO 1302 ja SFS EN ISO 8785 muotilla valmistettujen kappaleiden piirustusmerkinnät, SFS EN ISO hitsausliitokset ja juotokset, SFS EN ISO 2553 liima, taitos ja puristusliitokset, SFS EN ISO Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 1

2 Otsikkotaulu (SFS EN ISO 7200) Koneenpiirustus on asiakirja, joka esittää työkappaleen valmistusta tai kokoonpanoa koskevat vaatimukset. Vaatimusten lisäksi siihen merkitään tärkeitä työkappaleen suunnittelua ja omistusta koskevia tietoja. Nämä kirjataan piirustuksen otsikkotauluun. Standardi SFS EN ISO 7200 määrittää otsikkotaulun sisällöksi alla luetellut yksityiskohdat. Osa kohdista on standardin mukaan pakollisia, osa voidaan kirjoittaa tarpeen mukaan. Vapaaehtoisesti otsikkotauluun liitettävät tiedot on merkitty sulkeisiin. Tarpeen mukaan otsikkokenttään voi liittää myös standardissa luettelemattomia asioita, esimerkiksi tiedot projektiomenetelmästä, valmistusmateriaalista ja kappaleen massasta. Jos yrityksen käytössä on tietojärjestelmä tuotetiedon tai dokumenttien hallintaan, osa pakolliseksi määrätyistä tiedoista voidaan kirjoittaa muualle kuin otsikkotauluun siten, että tietojärjestelmä pystyy ne käsittelemään. 1. Tunnisteet Pakolliset: Piirustuksen omistaja; viralliset oikeudet omistava taho; yritys tai toiminimi Tunnistenumero; numero, jolla piirustus on yksilöitävissä omistajan muiden piirustusten joukosta Julkaisupäivämäärä; päivämäärä, jolloin tietyllä tunnistenumerolla varustettu piirustus julkaistaan ensimmäisen kerran; jokaiselle myöhemmälle versiolle merkitään uusi julkaisupäivämäärä; julkaisupäivämäärällä on merkitystä esimerkiksi patentti ja mallisuojariidoissa; siitä tai versionumerosta tulee lisäksi tarkistaa, että kaikilla osapuolilla on käytössä sama piirustus Lohkon/arkin numero Vapaaehtoiset: (Muutostunnus; juokseva numerointi, jolla osoitetaan piirustuksen versio; julkaisupäivämäärä on kuitenkin riittävä osoittamaan tietyllä tunnistenumerolla merkityn piirustuksen versioita, joten muutostunnusta ei välttämättä tarvita) (Lohkojen/arkkien lukumäärä) (Kielikoodi) 2. Työkappaletta kuvaavat tiedot Pakolliset: Otsikko; piirustuksessa esitetty työkappale mahdollisimman lyhyesti, selvästi ja yleiskäyttöisin sanavalinnoin kuvattuna; esimerkiksi laitekotelo Vapaaehtoiset: (Lisäotsikko; lisätietoja esimerkiksi ympäristöolosuhteista, asennustavasta ja rakenteesta; esimerkiksi laitekotelo, korroosionkestävä, kaksiosainen) 3. Hallinnolliset tiedot Pakolliset: Hyväksyjä; henkilö, joka on hyväksynyt piirustuksen sisällön Tekijä; henkilö, joka on laatinut piirustuksen tai tehnyt siihen muutoksia Asiakirjatyyppi; esimerkiksi kokoonpanopiirustus, osapiirustus tai osaluettelo Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 2

3 Vapaaehtoiset: (Vastuullinen osasto; omistavan organisaation se osa, joka on julkaisuhetkellä vastuussa piirustuksen sisällöstä ja ylläpidosta) (Tekninen tuki; omistavassa organisaatiossa työskentelevä henkilö, joka antaa piirustuksen sisällöstä lisätietoja) (Luokitus/avainsanat) (Asiakirjan tila; esimerkiksi valmisteltavana, hyväksyttävänä, julkaistu tai peruutettu ) (Sivunumero) (Sivumäärä) (Arkkikoko) Otsikkotaulun läheisyyteen on tapana liittää yleisluonteisia valmistusta koskevia ohjeita. Tällaisia ovat esimerkiksi piirustuksiin merkitsemättömiä yksityiskohtia, esimerkiksi nurkkapyöristyksiä, viisteitä ja hellityksiä koskevat mitat koko kappaletta koskevat pintamerkit pintakäsittelyä ja lämpökäsittelyä koskevat tiedot työtapakohtaiset yleistoleranssit, esimerkiksi SFS EN ISO 8062 työkappaletta koskevat erityisohjeet, esimerkiksi viittaus laatumääräyksiin viranomaismääräykset ja standardit, esimerkiksi painelaite tai ex määräykset ja standardit Esimerkkejä otsikkotauluista ja otsikkotaulujen ympäristöstä Esimerkki 1: Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 3

4 Esimerkki 2: Esimerkki 3: Esimerkki 4: Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 4

5 Kappaleiden esittäminen: viivatyypit (SFS ISO , SFS ISO ja SFS ISO ) Viivatyyppi 01, ehyt viiva kapeana Näennäisen yhtymäkohdan viivat Mittaviivat (SFS ISO 129 1) Mitta apuviivat (SFS ISO 129 1) Viiteviivat ja merkintäviivat (SFS ISO ) Leikkausviivoitus (SFS ISO ) Piirustustasoon käännetyn leikkauksen muotoviivat (SFS ISO ) Lyhyet keskiviivat Kierteiden pohjat (SFS EN ISO ) O piste ja mittaviivojen päätteet (SFS ISO 129 1) Lävistäjät tasomaisten pintojen osoittamiseen Aihioiden ja työstettyjen osien taivutusviivat Osasuurennosten kehykset Toistuvien yksityiskohtien esittäminen Kartioiden mitta ja toleranssiviivat (SFS EN ISO 3040) Kerrosten sijainti Projektioviivat Mittaviivoitus Viivatyyppi 01 sovellus, ehyt käsivaraisviiva kapeana Mieluiten käsin piirretyt osittaisten tai katkaistujen kuvantojen tai leikkausten rajaukset, jos rajana ei ole symmetriaviiva tai keskiviiva Huom. On suositeltavaa käyttää yhdessä piirustuksessa vain joko ehyttä kapeaa käsivaraisviivaa tai ehyttä kapeaa siksakviivaa Viivatyyppi 01 sovellus, ehyt siksakviiva kapeana Koneellisesti piirretyt osittaisten tai katkaistujen kuvantojen tai leikkausten rajaukset, jos rajana ei ole symmetriaviiva tai keskiviiva Huom. On suositeltavaa käyttää yhdessä piirustuksessa vain joko ehyttä kapeaa siksakviivaa tai ehyttä kapeaa käsivaraisviivaa Viivatyyppi 01, ehyt viiva leveänä Näkyvät reunat ja rajat (SFS ISO ) Näkyvät muoto ja ääriviivat (SFS ISO ) Kierteiden harjat (SFS EN ISO ) Täysimittaisen kierteen päättyminen (SFS EN ISO ) Kaaviokuvien, karttojen, virtauskaavioiden pääesityskohteet Kaaviokuvien viivat (teräsrakennesuunnittelu) (SFS EN ISO 5261) Valukappaleiden jakoviivat kuvannoissa (SFS EN ISO 10135) Leikkausten suunnanvaihtokohtien viivat ja leikkaussuuntanuolten viivat (SFS ISO ) Viivatyyppi 02, katkoviiva kapeana Piilossa olevat reunat ja rajat (SFS ISO ) Piilossa olevat muoto ja ääriviivat (SFS ISO ) Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 5

6 Viivatyyppi 02, katkoviiva leveänä Pintakäsittelylle sallitut pinnat, esim. lämpökäsittely (SFS EN ISO 15787) Viivatyyppi 04, pitkä pistekatkoviiva kapeana Keskiviivat Symmetriaviivat ja tasot Hammaspyörien jakoympyrät (SFS EN ISO 2203) Reikien jakoympyrät Pintakarkaisun odotettu tai toivottu laajuus, esim. lämpökäsittely (SFS EN ISO 15787) Leikkausviiva (SFS ISO ) Viivatyyppi 04, pitkä pistekatkoviiva leveänä Pintakäsittelyn vaativat (rajatut) alueet, esim. lämpökäsittely, rajoitettu toleroitu elementti (SFS EN ISO 15787, SFS EN ISO 1101) Muottien jakoviivat leikkauksissa (SFS EN ISO 10135) Rajoitetun alueen merkintä (SFS EN ISO 10135) Leikkaustasojen sijainnit (SFS ISO ) Viivatyyppi 05, pitkä kaksipistekatkoviiva kapeana Viereisten osien muoto ja katkoviivat Liikkuvien osien ääriasennot Painopisteviivat Muokkausta edeltävät muoto ja ääriviivat Ääriviivat ennen muodon valmistusta (SFS EN ISO 10135) Osat, jotka sijaitsevat leikkaustason etupuolella Vaihtoehtoisten toteutustapojen muoto ja ääriviivat Valmiin osan muoto ja ääriviivat aihioissa (SFS EN ISO 10135) Erityisalueiden kehystäminen (SFS EN ISO 15787, SFS EN ISO 10135) Siirretty toleranssialue (SFS EN ISO 1101) Optiset akselit (SFS EN ISO ) Mekaanisten prosessien rakenteelliset ääriviivat (SFS EN ISO 15787) Viivatyyppi 07, pisteviiva leveänä Alueet, joiden lämpökäsittely ei ole sallittu (SFS EN ISO 15787) Kappaleiden esittäminen: kuvannot ja leikkaukset (SFS ISO , SFS ISO , SFS ISO , SFS ISO ja SFS ISO ) Koneenpiirustuksen peruskuvannot ovat pääkuvanto ja siitä projisoidut 1 5 projektiokuvantoa. Pääkuvanto otetaan suunnasta, joka tuo kappaleen muodot parhaiten esille. Projektiokuvantoja otetaan niin monta, että kappaleen kaikki tarpeelliset yksityiskohdat tulevat esitetyiksi. Peruskuvannot esitetään joko yhden tai kolmen käännön projektiomenetelmän mukaan. Yhden käännön projektiomenetelmä (Kuva 4) on yleinen Euroopan mantereella. Kolmen käännön projektiomenetelmää (Kuva 2 ja Kuva 3) käytetään yleisesti Yhdysvalloissa, Australiassa ja Iso Britanniassa. Molemmat projektiomenetelmät ovat sallittuja missä maailman maassa tahansa, mutta käytetty menetelmä on merkittävä otsikkotauluun tai sen läheisyyteen. Käytetyt merkit on esitetty seuraavassa kuvassa (Kuva 1). Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 6

7 Yhden käännön projektiomenetelmä Kolmen käännön projektiomenetelmä Kuva 1. Projektiomenetelmien merkintä. Kappaleen esittämiseen voidaan käyttää peruskuvantojen lisäksi: paikalliskuvantoja (Kuva 5 ja Kuva 6) katkaistuja kuvantoja (Kuva 7) osakuvantoja (Kuva 8) leikkauksia (Kuva 9 Kuva 18) Paikalliskuvannot laaditaan aina kolmen käännön periaatteen mukaan. Leikkausten ja osakuvantojen esityssuunta merkitään nuolella siihen kuvantoon, josta ne on otettu. Jos osakuvantoa käännetään, kääntökulma ja suunta merkitään nuolella, johon on yhdistetty kääntökulman asteluku. Katkaistu kuvanto valmistetaan samoilla projektiomenetelmäsäännöillä kuin peruskuvannot. Sitä käytetään, jos kuvattava kappale on niin pitkä ja kapea, ettei sen esittäminen kokonaisilla mitoilla tuota selkeästi hahmotettavaa kuvaa. Kuva 2. Kolmen käännön projektiomenetelmällä rakennetut kuvannot. Keskellä oleva kuvanto on pääkuvanto. Projisoidut kuvannot sisältävät kaikki ne kuvattavan kappaleen elementit, jotka näkyvät, kun kappaletta katsellaan projektion suunnasta. Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 7

8 Kuva 3. Kolmen käännön projektiomenetelmällä rakennetut kuvannot. Vaihtoehtoinen tapa hahmottaa projektiosuunnat. Projisoidut kuvannot sisältävät kaikki ne kuvattavan kappaleen elementit, jotka näkyvät, kun kappaletta käännetään 90 astetta nuolien suunnassa. Suunta on päinvastainen kuin yhden käännön menetelmässä. Kuva 4. Yhden käännön projektiomenetelmällä rakennetut kuvannot. Keskellä oleva kuvanto on pääkuvanto. Projisoidut kuvannot sisältävät kaikki ne kuvattavan kappaleen elementit, jotka näkyvät, kun kappaletta käännetään 90 astetta nuolien suunnassa. Suunta on päinvastainen kuin kolmen käännön menetelmässä. Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 8

9 Kuva 5. Pääkuvantoon yhdistetty paikalliskuvanto. Esimerkki 1. Kuvanto valmistetaan aina kolmen käännön menetelmän mukaisesti. Kuva 6. Pääkuvantoon yhdistetty paikalliskuvanto. Esimerkki 2. Kuvanto valmistetaan aina kolmen käännön menetelmän mukaisesti. Kuva 7. Katkaistu kuvanto. Katkaistua kuvantoa käytetään yleensä pitkille ja kapeille, samanlaisina jatkuville muodoille. Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 9

10 Kuva 8. Osakuvanto. Kuvanto on yksityiskohta, yleensä suurennos merkitystä pääkuvannon osasta. Osakuvantoa ei käännetä. Kuva 9. Leikkaus yhdessä tasossa. Leikkaus näyttää nuolen suunnasta näkyvät yksityiskohdat. Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 10

11 Kuva 10. Leikkaus kahdessa risteävässä tasossa. Leikkaus esittää nuolien suunnassa näkyvät yksityiskohdat koko leikkausviivan matkalta. Leikkauskuvanto on käännetty yhteen tasoon. Kuva 11. Leikkaus kahdessa samansuuntaisessa tasossa. Leikkaus esittää nuolien suunnassa näkyvät yksityiskohdat. Nuolen kanssa yhdensuuntaisen leikkausviivan matkalta ei esitetä mitään eli leikkausta ei ole käännetty. Kuva 12. Leikkaus kahdessa samansuuntaisessa tasossa. Sama kuin edellinen kuva, mutta nuolen suunta on vaihtunut. Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 11

12 Kuva 13. Leikkaus kolmessa risteävässä tasossa. Leikkaus esittää nuolien suunnassa näkyvät yksityiskohdat koko leikkausviivan matkalta. Leikkauskuvanto on käännetty yhteen tasoon. Kääntäminen hankaloittaa kuvan lukemista. Kuva 14. Puolileikkaus. Voi käyttää symmetrisille osille. Leikkaus rajataan muusta kuvannosta keskiviivalla. Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 12

13 ValuAtlas Suunnittelijan perusopas Tuula Höök Kuva 15. Leikkauksia risteävillä tasoilla. Leikkaukset tuovat esiin yksityiskohtia, joiden olemassaoloa ei pysty havaitsemaan leikkaamattomista kuvannoista. Leikkaus A A esittää pienempien reikien sijaitsevan peilikuvana kappaleen taustapuolella sekä, että reiät ovat pohjallisia. Leikkaus B B näyttää suurempien reikien ulottuvan kappaleen läpi. Leikkauksessa C C esitetään kappaleen päällä olevat pohjalliset kierrereiät samassa kuvannossa voitelukanavan kanssa. Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 13

14 Kuva 16. Osaleikkaus. Leikkauksen raja merkitään siksakviivalla tai käsivaraisviivalla. Leikkaus esitetään yhdessä leikkaamattomien yksityiskohtien kanssa. Kuva 17. Ripojen, pyörän puolien, akseleiden ja kiinnittimien esittäminen leikkauskuvannossa. Tämän tyyppisiä yksityiskohtia ei leikata. Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 14

15 Kuva 18. Leikkauskuvanto, jossa ripa on esitetty leikkaamattomana ja pyöreässä laipassa oleva reikä on käännetty leikkaustasoon (käännetty yksityiskohta on merkitty kuvaan nuolella). Kaikilla CADohjelmistoilla ei ole mahdollista laatia kuvantoa, jossa yksityiskohtia on käännetty. Reiän todellinen paikka selviää muista kuvannoista, joten sekaantumisen vaaraa ei pitäisi olla. Mitoittaminen (SFS ISO 129 1) Mitoittaminen on tehtävä piirustuksen käyttötarkoitus huomioiden siten, ettei yhtäkään mittaa ole tarpeen määrittää muiden mittojen perusteella. Tiettyä elementtiä tai mitoitettavan kappaleen osaa koskevien mittojen tulee olla näkyvillä siinä kuvannossa, joka esittää elementin tai osan selkeimmin ja havainnollisimmin. Mitat esitetään vain kerran. Varsinaisten mittojen lisäksi koneenpiirustuksen kuvantoihin voi merkitä apumittoja. Apumitta on muista mitoista johdettu mitta, joka on tarkoitettu vain informaation antamiseksi. Siihen ei liitetä toleranssia eikä sitä tarkasteta. Apumitat merkitään sulkuihin. Mitat on hyvä ryhmitellä lukemisen helpottamiseksi. Ryhmittelyn perusteena voi olla esimerkiksi tietty valmistustekninen vaihe (työstösuunta, työstömenetelmä, jne.) tai mitoitettavassa kohteessa oleva selkeä kokonaisuus. Mitat tulee mahdollisuuksien mukaan sijoittaa kuvantoon siten, että mittaviivat, mitta apuviivat, viiteviivat ja merkintäviivat eivät risteä. Ellei tilanteelta voi välttyä, viivat voi asetella leikkaamaan toisiaan. Mitoituksen tulee kuitenkin olla myös tässä tapauksessa mahdollisimman helppolukuinen. Mitat merkitään yleensä vain yhtä mittayksikköä käyttäen. Jos käytössä on useampia kuin yksi mittayksikkö, poikkeavat yksiköt merkitään kuvantoihin selkeästi. Jos yksikköä ei ole merkitty erikseen, se on millimetri. Kulmamitta merkitään mittaluvulla, jonka perässä on astemerkki tai aste, minuutti ja sekuntimerkit. Esimerkiksi 10 ; 10,5 ; tai Koneenpiirustuksiin ei yleensä merkitä kaikkia kappaleesta löytyviä mittoja. Standardi ei ohjeista piirustuksissa esitettävien mittojen valintaa suoraan. Valinta perustetaan piirustuksen käyttötarkoitukseen. Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 15

16 Esitettävien mittojen valinnassa on hyvä pitää periaatteena seuraavia näkökohtia: 1. Piirustuksissa esitettävät mitat ja toleranssit valitaan siten, että niiden perusteella voi mahdollisimman vähin epäselvyyksin suorittaa sen työvaiheen, jota varten piirustus on laadittu. 2. Peruselementtijärjestelmän suunnittelu ja selkeä esittäminen on tärkeää sekä koneistuksen että valun menetelmäsuunnittelun tarpeisiin. 3. Kappaleen jokaiseen valmistusvaiheeseen on selkeintä laatia oma piirustus; esimerkiksi erilliset piirustukset koneistusta, hitsaamista, kokoonpanoa tai valua varten. Jos alihankkijoita on useita, jokaiselle alihankkijalle on hyvä olla oma piirustus. Tällöin ei jää tulkinnanvaraiseksi, mitä toimenpiteitä kussakin työvaiheessa ja kunkin valmistajan toimesta tehdään. Standardisarja SFS EN ISO 8062 ohjeistaa laatimaan yhdistelmäpiirustuksen tai erilliset piirustukset puhdistettua valua, osin koneistettua valua ja valmiiksi koneistettua valua varten. Yhdistelmäpiirustukseen merkitään samoihin kuvantoihin kaikkien näiden eri työvaiheiden vaatimukset erillisillä merkinnöillä. Mikäli yhdistelmäpiirustuksesta tulee tällä tavoin liian monimutkainen luettavaksi, täytyy laatia erilliset piirustukset. 4. Koneenpiirustus on asiakirja, jonka perusteella tehdään päätös kappaleen hylkäämisestä ja hyväksymisestä. Jos piirustukseen on merkitty jokin mitta tai toleranssi, valmistajan täytyy noudattaa sitä. Mittoja ja toleransseja ei tule siis merkitä varmuuden vuoksi tai siksi, että nämä on yleensä aina ennenkin merkitty. 5. Kaikkien piirustuksessa olevien mittojen tulisi olla tarkastettavissa. Jos piirustukseen merkitään mitta, jota ei pysty tarkastamaan normaalein mittavälinein, tulee sopia myös väline tai mittaustapa. Esimerkkejä tällaisista hankalasti tarkastettavista mitoista ovat etäisyys pyöreän muodon keskipisteestä toisen pyöreän muodon keskipisteeseen, hellitetyn pinnan keskeltä otettava mitta tai pyöristetystä nurkasta otettava mitta. 6. Kaikki piirustuksessa olevat mitat tulee periaatteessa tarkastaa, ellei tarkastettavia mittoja ole selkeästi merkitty erikseen. Jos tarkastettavia mittoja on paljon, tilauksen yhteydessä on hyvä sopia, millä taajuudella kukin mitta tarkastetaan. 7. Mittojen lisäksi piirustuksiin voi liittää tekstimuotoisia ohjeita ja määräyksiä, mutta näiden on oltava yksiselitteisiä. Tekstimuotoiset ohjeet ja määräykset sitovat valmistajaa samalla tavoin kuin kuvantoihin liitetty mitoitus. Esimerkiksi tekstit Kaikki pyöristämättömät nurkat r = 3 mm ja Seinämänpaksuuden on pidettävä tarkasti ovat ristiriitaisia. Ensimmäinen lause ilmaisee, että nurkkien on oltava täsmälleen 3 mm säteellä pyöristettyjä ja mitan on oltava myös tarkastettavissa. Toinen lause ei anna viitettä siitä, milloin seinämänpaksuus on tarkasti mitanpitävä. On parempi merkitä esimerkiksi Kaikki pyöristämättömät nurkat r = 3 ± 2 mm ja Seinämänpaksuustoleranssi SFS EN 8062 DCTG 10. Mittojen merkitseminen Mitat merkitään koneenpiirustuksen kuvantoihin käyttäen: mitta apuviivaa, mittaviivaa ja mittalukua viiteviivaa, merkintäviivaa ja mittalukua joissain tapauksissa pelkkää mittaviivaa Kuva 19 näyttää esimerkkejä mittojen merkitsemisestä. Jakoympyrän halkaisija, 240 mm, on merkitty pelkällä mittaviivalla. Laipan uloin halkaisija, 285 mm, ja sisempi halkaisija, 211 mm, sekä keskellä olevan reiän halkaisija, 150 mm, on merkitty mittaviivalla, mitta apuviivalla ja mittaluvulla. Laippaan porattujen läpireikien mitoitus on merkitty viiteviivalla, merkintäviivalla ja mittaluvulla. Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 16

17 Kuva 19. Mittojen merkitseminen kuvantoon. Mittaluvut kirjoitetaan millimetreinä ellei muuta ole erikseen ilmoitettu. Viiteviivan ja mittaviivan päätteenä käytetään yleisimmin mustaa täytettyä nuolta. Samanlaisina toistuvia elementtejä ei ole tarpeen mitoittaa kuin kerran. Jos elementtejä on helposti hahmotettava määrä, lukumäärän voi jättää merkitsemättä. Mikäli lukumäärä hahmottuu vain laskemalla, se tulee merkitä. Määrä merkitään mittaluvun eteen asetettavalla numerolla ja x merkillä. Edellä olevassa kuvassa (Kuva 19) on 240 mm jakoympyrällä kahdeksan kappaletta 23 mm halkaisijaisia porauksia. Kaikki poraukset on mitoitettu yhdellä merkinnällä 8 x 23. Mittalukuun voidaan yhdistää piirrosmerkki, joka ilmaisee mitoitetun elementin muodon. Merkki kirjoitetaan ennen mittalukua. Edellä olevassa kuvassa (Kuva 19) on useita esimerkkejä halkaisijamerkin ( ) käytöstä. Kaikki tarjolla olevat, standardin SFS ISO mukaiset piirrosmerkit ja niiden käyttötarkoitus on luetteloitu alla olevassa taulukossa (Taulukko 1). Taulukko 1. Mittalukuun yhdistettävissä olevat piirrosmerkit standardissa SFS ISO Merkki Selite Merkki Selite Halkaisija Säde Neliö Pallopinnan halkaisija Pallopinnan säde Paksuus Kaari Viiteviivaan ja mittaviivaan yhdistetään pääte. Mahdolliset päätteet ovat nuolenpää ja piste. Pääte osoittaa kappaleen muotoviivaa tai sen jatketta, jakoympyrää tai mitta apuviivaa. Päätteenä käytetään useimmiten suljettua ja mustattua nuolenpäätä (Taulukko 2 a). Muita vaihtoehtoja ovat suljettu mustaamaton tai avoin nuolenpää (Taulukko 2 b, c, d). Ellei nuolenpäälle ole tilaa, päätteeksi otetaan piste (Taulukko 2 f) tai vinoviiva (Taulukko 2 e). Nollapiste ilmaistaan ympyrällä (Taulukko 2 g). Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 17

18 Taulukko 2. Päätteet. Erilaiset standardin SFS ISO mukaiset nuolenpäät, vinoviiva, piste ja nollapiste. Merkki Selite Merkki Selite a) Suljettu ja mustattu 30 nuolenpää e) Vinoviiva b) Suljettu 30 nuolenpää f) Piste c) Avoin 30 nuolenpää g) Mittaviivan 0 piste d) Avoin 90 nuolenpää Mittojen sijoittelu Mitat voi esittää ketjumitoituksena (Kuva 20), yhdensuuntaisena mitoituksena (Kuva 21), jatkuvana mitoituksena (Kuva 22) tai edellisten yhdistelminä. Mittojen sijoittelu ei suoraan liity geometristen toleranssien peruselementtipohjaiseen ajatteluun. Sillä saatetaan kuitenkin antaa viitteitä mittojen lähtöpinnoista ja sen myötä toivotusta valmistustarkkuudesta. Kuva 20. Ketjumitoitus. Ensimmäinen elementti on sijoitettu 8 mm etäisyydelle kappaleen vasemmasta reunasta; toinen elementti 14 mm etäisyydelle ensimmäisestä elementistä. Mittaviivat asetetaan peräkkäin. Ketjumitoituksen huono puoli on, että se kumuloi toleransseja. Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 18

19 Kuva 21. Yhdensuuntainen mitoitus. Ensimmäinen elementti on sijoitettu 8 mm etäisyydelle kappaleen vasemmasta reunasta. Toinen elementti on sijoitettu 22 mm etäisyydelle samasta reunasta. Mittaviivat asetetaan allekkain. Kuva 22. Jatkuva mitoitus. Ensimmäinen elementti on sijoitettu 8 mm etäisyydelle kappaleen vasemmasta reunasta. Toinen elementti on sijoitettu 22 mm etäisyydelle samasta reunasta. Mittaviivat asetetaan peräkkäin, kuten ketjumitoituksessa, mutta periaate on sama kuin yhdensuuntaisessa mitoituksessa. Mitoituksen alkukohta merkitään 0 merkillä ja mustatulla pienellä ympyrällä. Mittaviivoihin tulee pääte vain toiseen päähän. Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 19

20 Pituusmittojen toleranssit (SFS ISO 129 1, SFS EN ISO 286 1, SFS EN ISO 286 2, SFS EN ISO , SFS EN ISO ) Toleranssi tarkoittaa mittaväliä, jonka puitteissa jokin valmistettava mitta tai muoto saa poiketa nimellisarvostaan. Toleranssit voidaan asettaa kahdella erityyppisellä järjestelmällä: pituusmittojen toleranssit ja geometriset toleranssit. Tämä luku käsittelee pituusmittojen toleransseja. Pituusmittojen toleransseilla asetetaan sallitut rajat mitallisille elementeille. Mitallinen elementti on muoto, joka on määritetty pituus tai kulmamitan avulla. Mitallisia elementtejä ovat lieriö, kartio, pallo, kaksi yhdensuuntaista pintaa ja kaksi toisiinsa nähden kulmassa olevaa pintaa. Yksittäinen pinta ei ole mitallinen elementti. Jos halutaan asettaa rajat kahden tai useamman mitallisen elementin välille (esimerkiksi kahden lieriön välinen mitta) tai pinnan ja mitallisen elementin välille (esimerkiksi lieriön ja pinnan välinen mitta), tulee käyttää geometrisia toleransseja, koska ne määrittävät mittojen rajat yksikäsitteisemmin kuin pituusmitan toleranssi. Katso myös jäljempänä olevat kuvat (Kuva 23 ja Kuva 24). Pituusmitan toleransseihin liittyy seuraava käsitteistö: tosimitta valmiista, todellisesta kappaleesta mitattu arvo nimellismitta piirustuksiin merkitty lukuarvo yksikköineen (oletusyksikkö on mm) rajamitat äärimmäiset sallitut mitat ylempi rajamitta suurin sallittu mitta alempi rajamitta pienin sallittu mitta eromitta arvon ja viitearvon erotus, esimerkiksi tosimitan ja nimellismitan erotus rajaeromitta rajamitan ja nimellismitan erotus ylempi rajaeromitta ylemmän rajamitan ja nimellismitan erotus alempi rajaeromitta alemman rajamitan ja nimellismitan erotus peruseromitta mitta, joka määrittää toleranssivälin aseman suhteessa nimellismittaan; rajaeromitta, joka määrittää lähimpänä nimellismittaa olevan rajamitan; ISOmerkintäjärjestelmässä peruseromitta merkitään kirjaintunnuksella; isoilla kirjaimilla merkitään reikien ja pienillä akselin toleranssia; esimerkiksi H7 ja g6 toleranssi ylemmän rajamitan ja alemman rajamitan välinen erotus tai ylemmän rajaeromitan ja alemman rajaeromitan välinen erotus Esimerkki 1 (Kuva 23): Ylärajamitta on 6,52 mm ja alarajamitta 6,50 mm. Toleranssi on 6,52 mm 6,50 mm = 0,02 mm. Esimerkki 2 (Kuva 22 b): Mitta ja sen toleranssi on merkitty 6,50 ±0,02. Toleranssi on toleranssiväli kaikki toleranssirajojen välissä olevat mitat toleranssirajat mukaan lukien perustoleranssi IT ISO merkintäjärjestelmään kuuluva toleranssi yleensä, IT = ʺInternational Tolerance perustoleranssiaste samalla tunnuksella merkityt pituusmittojen toleranssit; esimerkiksi IT7 Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 20

21 toleranssiluokka peruseromitan ja perustoleranssiasteen yhdistelmä; jos peruseromitta osoitetaan kirjaintunnuksella, kirjainyhdistelmä IT jätetään pois; peruseromitan H ja perustoleranssiasteen IT7 yhdistelmää ei esimerkiksi merkitä HIT7, vaan pelkkä H7 Kuva 23. Pituusmittojen toleranssien suositeltavia ja ei suositeltavia käyttötapoja. Reikien halkaisijamitat sekä koko kappaleen pituus ja leveysmitat voi toleroida raja tai rajaeromittoja käyttäen. Reikien paikkoja ei suositella toleroitavaksi pituusmittojen toleranssijärjestelmällä, koska merkinnöistä tulee monitulkintaisia. Kuva 24. Pituusmittojen toleranssien ja geometristen toleranssien yhdistelmä. Reikien halkaisijat ja kappaleen ulkomitat on toleroitu pituusmittojen toleranssien avulla. Reikien paikkoihin on sovellettu geometrista paikkatoleranssia. Rajamitat ja rajaeromitat ovat yleiskäyttöisiä tapoja merkitä toleranssit. Rajamitalla tarkoitetaan kappaleen mitallisen elementin mitan suurinta tai pienintä sallittua arvoa. Suurinta arvoa kutsutaan ylemmäksi rajamitaksi ja pienintä alemmaksi rajamitaksi. Rajaeromitta on mitallisen elementin nimellismitan ja rajamitan erotus. Ylemmän rajamitan ja nimellismitan erotus on ylempi rajaeromitta. Alemman rajamitan ja nimellismitan erotus on alempi rajaeromitta. Katso myös käsiteluettelo ja sen yhteydessä olevat kuvat sivulla 20. Toleranssiluokka on SFS EN ISO 286 standardisarjaan liittyvä käsite. Sillä tarkoitetaan peruseromitan ja IT perustoleranssiasteen yhdistelmää, jossa peruseromitta osoitetaan kirjaintunnuksella. Peruseromitta määrää toleranssivälin aseman suhteessa nimellismittaan. Toleranssiasteet on taulukoitu välille IT01 IT18. Perustoleranssiasteet ja kirjaintunnukset sekä niihin liittyvät Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 21

22 laskukaavat on määritetty standardissa. Toleranssiluokkia käytetään yleisimmin reikä/akseliyhdistelmien toleransseille ja sovitteille. Seuraavissa kuvissa esitetään pituusmitan toleranssin merkintä rajaeromitoilla (Kuva 25), rajamitoilla (Kuva 26 ja Kuva 27) ja toleranssiluokan avulla (Kuva 28). a) b) Kuva 25. Pituusmitan toleranssi rajaeromitoilla esitettynä. Vasemmalla olevassa kuvassa a) on epäsymmetrisen toleranssin merkintä, oikealla olevassa kuvassa b) symmetrisen toleranssin merkintä. Kuva 26. Pituusmitan toleranssi rajamitoilla merkittynä. Mitan maksimiarvoa kutsutaan ylärajamitaksi ja minimiarvoa alarajamitaksi. Seuraavan kuvan (Kuva 27) esimerkissä olevat arvot min. ja max. ovat rajamitan erikoistapaus. Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 22

23 a) b) Kuva 27. Rajamitan erikoistapaus. Vasemmalla olevassa kuvassa a) mitta rajoitetaan tiettyyn vähimmäisarvoon. Oikealla olevassa kuvassa b) mitta rajoitetaan tiettyyn maksimiarvoon. Kuva 28. Pituusmitan toleranssi toleranssiluokan avulla ilmaistuna. Jos toleranssiluokan rajaeromitat halutaan ilmoittaa lisätietona, ne merkitään sulkeisiin luokan tunnuksen jälkeen. Vastaavasti toleranssiluokka voidaan merkitä sulkeisiin rajaeromittojen yhteydessä Merkintä tehdään rajaeromittojen jälkeen. Peruselementtijärjestelmä (SFS EN ISO 5459) Peruselementillä tarkoitetaan valmiiseen, todelliseen kappaleeseen tai sen piirustukseen määritettyä pistettä, suoraa viivaa, tasoa tai ruuviviivaa, jonka avulla voi määritellä sijainnin, suunnan tai molemmat. Peruselementit ja peruselementtijärjestelmä valitaan valmiille kappaleelle suunnitellun toiminnallisuuden perusteella. Niiden avulla paikoitetaan ja suunnataan geometristen toleranssien toleranssialueet sekä määritellään maksimi ja vähimmäismateriaalivaatimuksen yhteydessä tarvittavat laskennalliset tilat. Peruselementit ovat osa kappaleen geometrista määrittelyä. Niiden suunnat ja sijainnit on huomioitava kappaleen jokaisen valmistusvaiheen menetelmäsuunnittelun yhteydessä, jotta päästään piirustuksissa asetettuihin tarkkuusvaatimuksiin. Peruselementit huomioidaan esimerkiksi Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 23

24 koneistuksen lähtöpintojen ja kiinnitysten suunnittelussa sekä valun menetelmäsuunnittelun aikana muotin rakenteen ja valun mittojen suunnittelussa. Peruselementtijärjestelmään liittyy seuraava käsitteistö: mitallinen elementti elementti, joka määritetään yhden tai useamman suuntaelementin ja pituus tai kulmamitan avulla; esimerkiksi kaksi yhdensuuntaista pintaa, kaksi toisiinsa nähden kulmassa olevaa pintaa (eli kiila), pallo, lieriö tai kartio; voi olla mitallinen nimelliselementti tai mitallinen todellinen elementti rakenteellinen elementti elementti, joka määrittyy suoraan kappaleen mitoista ja muodoista; elementti, joka on fyysisesti olemassa joko valmiissa kappaleessa tai sen mallissa; esimerkiksi yksittäinen seinämä, tietyn muotoinen pinta tai kappaleessa oleva reikä; voi olla rakenteellinen nimelliselementti tai rakenteellinen todellinen elementti laskennallinen elementti elementti, joka määritetään nimellisistä tai todellisista mitoista ja muodoista laskennallisesti; elementti, joka ei ole yksikään valmiissa kappaleessa tai sen piirustuksessa olevista pinnoista, särmistä tai nurkkapisteistä; laskennallisia elementtejä ovat esimerkiksi pyöräytetyn muodon keskiakseli ja kahden pinnan välinen symmetriataso; voi olla laskennallinen nimelliselementti tai laskennallinen todellinen elementti nimelliselementti koneenpiirustuksessa oleva elementti todellinen elementti nimelliselementin vastine todellisessa kappaleessa mitattu elementti matemaattisesti käsiteltävään muotoon saatettu todellisen elementin vastine; voi olla esimerkiksi joukko todellisen elementin pinnasta mitattuja koordinaattipisteitä sovitettu elementti laskennallinen elementti, joka on sovitettu mitattuun elementtiin tietyn sovituskriteerin perusteella; sovitetun elementin muoto ja tyyppi on yleensä sama sen määrittelyssä käytetyn todellisen elementin muoto ja tyyppi sijaintielementti piste, suora viiva, taso tai ruuviviiva, jonka avulla voi määritellä elementin sijainnin, suunnan tai molemmat; esimerkiksi pallon sijaintielementti on sen keskipiste ja lieriön sijaintielementti sen keskiakseli; yksittäisen tason ja kahden yhdensuuntaisen tason sijaintielementti on taso; kahden kulmassa olevan tason sijaintielementit ovat tasojen leikkausviiva ja tasojen välinen symmetriataso; kartion sijaintielementit ovat keskiviiva ja päätepiste peruselementti toleranssialueen sijainnin, asennon tai molempien määrittämiseksi valittu sijaintielementti tai sijaintielementit ensimmäinen peruselementti peruselementti, johon muiden peruselementtien rajoitteet eivät vaikuta toinen peruselementti peruselementti, johon vaikuttaa ensimmäisestä peruselementistä johtuva suuntarajoite kolmas peruselementti peruselementti, johon vaikuttavat ensimmäisestä ja toisesta peruselementistä johtuvat suuntarajoitteet yhteinen peruselementti kahdesta tai useammasta samanaikaisesti huomioitavasta elementistä muodostettu peruselementti (Kuva 31) peruselementtijärjestelmä kahdesta tai useammasta, tietyssä järjestyksessä huomioitavasta peruselementistä muodostuva järjestelmä (Kuva 31) Kuva 29 pyrkii selventämään lueteltuja käsitteitä. Esillä ovat käsitteet mitallinen elementti, rakenteellinen elementti, laskennallinen elementti, sijaintielementti ja peruselementti sekä käsitteet nimelliselementti, todellinen elementti, mitattu elementti ja sovitettu elementti. Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 24

25 Kuva 29. Peruselementtiin liittyvää käsitteistöä kuvan avulla selvitettynä. Kuva on standardista SFS EN ISO 5459, selitteet muokattu. 1) Toleranssikehys, 2) Peruselementin muodostamiseen valittu rakenteellinen nimelliselementti (joka on myös mitallinen elementti), 3) Laskennallinen nimelliselementti, peruselementiksi valittu elementin 2 sijaintielementti, 4) Valmiissa kappaleessa oleva todellinen rakenteellinen elementti, jonka perusteella todellinen peruselementti N määritetään, 5) Mitattu rakenteellinen elementti, mittaustulokset pistepilvenä mittauslaitteen tallentamassa muodossa, 6) Pistepilven pohjalta laskennallisesti sovitettu rakenteellinen elementti, 7) Sovitetun rakenteellisen elementin laskennallinen elementti, sijaintielementti, joka on samalla todellinen peruselementti, 8) Yksittäinen peruselementti (sovitetun pinnan sijaintielementti) Peruselementti voidaan muodostaa mitallisesta elementistä tai ilman mittaa olevasta elementistä. Jos peruselementti muodostetaan mitallisesta elementistä, sitä osoittava merkki liitetään elementin mittaviivan yhteyteen. Mitallisen elementin peruselementti on sen sijaintielementti. Jos elementillä ei ole mittaa eli se on yksittäinen taso, merkki liitetään elementtiin itseensä. Ilman mittaa olevan elementin peruselementti on tämä elementti itse. Jäljempänä olevassa kuvassa (Kuva 30) on esimerkki kolmen peruselementin avulla määritellyistä geometrisista ominaisuuksista. Kuvassa on osa piirustusta, jossa määritellään kolmen johteen varassa liikkuva luisti. Luistin päälle on tarkoitus kiinnittää ruuviliitoksella laite, esimerkiksi automaatiojärjestelmässä käytettävä kamera. Kuvaan on merkitty kolme peruselementtiä A, B ja C. Peruselementtejä käytetään kuvaan merkittyjen reikien 1, 2 ja 3 suuntatoleranssien määrittämiseen. Peruselementit A ja B muodostetaan luistin (liikesuuntaan nähden) sivupinnasta ja laitteen kiinnitykseen käytettävästä yläpinnasta, jotka molemmat ovat yksittäisiä rakenteellisia elementtejä. Peruselementiksi tulevat näiden pintojen suuntaelementit, jotka ovat yksittäisten pintojen tapauksessa pinnat itse. Peruselementti C muodostetaan mitallisesta elementistä, muodoltaan lieriömäinen reikä. Peruselementiksi tulee lieriön suuntaelementti, joka on sen keskiakseli. Keskiakseli on laskennallinen elementti. Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 25

26 Peruselementit A ja B määrittävät reiän 1 toleranssialueelle suunnan. Geometrisiin toleransseihin on merkitty, että reiän 1 toleranssialue asetetaan yhdensuuntaiseksi peruselementtien A ja B kanssa. Reikien 2 ja 3 toleranssialueet asetetaan yhdensuuntaiseksi reiän 1 keskiakselin kanssa. Viittaus keskiakseliin ilmenee peruselementin C merkin paikasta. Paikka on samalla ilmaisu siitä, että peruselementti on muodostettu mitallisesta elementistä. Kuva 30. Peruselementit A, B ja C, joita käytetään H7 toleranssiluokkaan valmistettavien reikien suuntatoleranssien määrittämiseen. Peruselementit B ja C on muodostettu yksittäisistä pinnoista, jotka eivät ole mitallisia elementtejä. Tällöin peruselementin merkki liitetään muotoviivaan tai muotoviivan jatkeeseen. Peruselementti A on muodostettu mitallisesta elementistä, jolloin sen merkki liitetään mittaviivan yhteyteen. Edellä esitetyssä esimerkissä (Kuva 30) peruselementtejä käytetään yksittäin. Jos geometrinen toleranssi muodostetaan kahdesta tai kolmesta peruselementistä siten, että ne valitaan tietyssä järjestyksessä, puhutaan peruselementtijärjestelmästä. Jos peruselementit huomioidaan samanaikaisesti, puhutaan yhteisestä peruselementistä. Kuva 31 sisältää sarjan kuvia, jotka havainnollistavat peruselementtien lukumäärän, järjestyksen ja yhdistämisen vaikutusta todellisessa työkappaleessa olevien mittojen tarkistamiseen. Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 26

27 Merkintä piirustuksessa, peruselementit A ja B Valmis kappale: Peruselementti A: Peruselementti B: sovitettu elementti 1 ja sen suuntaelementti 2 sovitettu elementti 1 ja sen suuntaelementti 3 Peruselementtijärjestelmä AB: Peruselementtijärjestelmä BA: ensimmäisenä sovitettu elementti 1, ensimmäisenä sovitettu elementti 1, ja sen perusteella sovitettu elementti 2 ja sen perusteella sovitettu elementti 2 Yhdistetty peruselementti A B: muodostetaan sovittamalla molemmat elementit samanaikaisesti Kuva 31. Vaihtoehtoisia tapoja muodostaa peruselementtejä A ja B. Kuvat ovat standardista SFS EN ISO Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 27

28 Geometriset toleranssit (SFS EN ISO 1101, SFS EN ISO 2692, SFS EN ISO 5458 ja SFS EN ISO 7083) Geometrisia toleransseja ovat kappaleessa olevan elementin sijaintia, muotoa, suuntaa tai heittoa koskevat toleranssit. Toleranssi merkitään tietyllä, standardissa SFS EN ISO 1011 esitetyllä tavalla ruuduista koostuvaan kehykseen, joka liitetään viiteviivalla joko: suoraan toleroitavaan elementtiin (Kuva 32 a) elementin muotoviivan jatkeeseen (Kuva 32 b) viiteviivalla toleroitavaan elementtiin yhdistettyyn merkintäviivaan (Kuva 32 c) tai toleroitavan elementin mittaviivaan suoraan sen jatkeeksi (Kuva 33 a). Viimeisimmässä tapauksessa toleranssi viittaa mitallisen elementin suuntaelementtiin eli keskiviivaan, keskitasoon tai keskipisteeseen, jotka kaikki ovat laskennallisia elementtejä. Kaikissa muissa tapauksissa toleranssi viittaa elementtiin itseensä. Keskielementtiin voidaan viitata myös toleranssikehykseen merkityllä ympyröidyllä A kirjaimella (Kuva 33 b). a) b) c) Kuva 32. Geometrisen toleranssin kehyksen liittäminen kuvantoon. Jos toleranssilla halutaan viitata elementtiin itseensä, kehys liitetään viiteviivalla suoraan elementtiin (a), elementin muotoviivan jatkeeseen (b) tai elementtiä osoittavan viiteviivan merkintäviivaan (c). Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 28

29 a) b) Kuva 33. Geometrisen toleranssin kehyksen liittäminen kuvantoon. Jos toleranssilla halutaan viitata mitallisen elementin suuntaelementtiin, esimerkiksi keskiakseliin, kehys liitetään viiteviivalla elementin mittaviivaan suoraan se jatkeeksi tai kehykseen merkitään keskielementin tunnus (A). Toleranssikehys Toleranssikehys koostuu seuraavista osista: 1. Geometrisen ominaisuuden tunnus 2. Toleranssialueen muodon tunnus 3. Toleranssialueen leveys 4. Toleranssia koskevat selitteet ja lisävaatimukset 5. Peruselementit ja elementtijärjestelmät 6. Elementtien lukumäärää tai rajattua aluetta koskevat merkinnät 7. Muotoa rajoittavat lisämerkinnät 1. Geometrisen ominaisuuden tunnus Muodon toleranssitunnukset Muoto Tunnus Peruselementin käyttö Suoruus Tasomaisuus Ympyrämäisyys Lieriömäisyys Ei peruselementtiä Tasoviivan muoto Pinnan muoto Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 29

30 Suunnan toleranssitunnukset Suunta Tunnus Peruselementin käyttö Yhdensuuntaisuus Kohtisuoruus Kulma asento Peruselementti tarvitaan Tasoviivan muoto Pinnan muoto Sijainnin toleranssitunnukset Sijainti Tunnus Peruselementin käyttö Paikka Ei tarvita aina Samankeskisyys (keskipisteille) Sama akselisuus (akseleille) Symmetrisyys Peruselementti tarvitaan Tasoviivan muoto Pinnan muoto Heiton toleranssitunnukset Heitto Tunnus Peruselementin käyttö Heitto Kokonaisheitto Peruselementti tarvitaan 2. Toleranssialueen muodon tunnus Muoto Tunnus Ympyrä ja sylinteri Pallo 3. Toleranssialueen leveys Toleranssialueen leveys ilmoitetaan samalla pituusmitan yksiköllä kuin muukin piirustus. Ellei mitään muuta ole merkitty, mitta on millimetrejä. Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 30

31 4. Toleranssia koskevat selitteet ja lisävaatimukset Kuvaus Tunnus Lisätiedot Keskielementti Yhteinen toleranssialue Epäsymmetrisesti jakautunut toleranssialue Tunnusta käytetään, mikäli toleranssi viittaa keskielementtiin eikä viittausta ole osoitettu liittämällä toleranssia mittaviivan jatkeeksi. Sama toleranssialue koskee useampaa kuin yhtä elementtiä. Toleranssikehys liitetään jokaiseen elementtiin viitenuolella tai elementtien lukumäärä merkitään kehyksen päälle kohtaan 6. Ellei mitään erityistä ole merkitty, toleranssialue jaetaan symmetrisesti toleroitavan elementin molemmin puolin. Tunnus UZ ja siihen liitettävä mitta osoittavat epäsymmetrisen jakautumisen. Joustavan osan eijäykkä olomuoto Toleranssi, jolla viitataan joustavaan olomuotoon. Lisätietoja standardissa EN ISO Siirretty toleranssialue Katso standardi SFS EN ISO 1101, kohta 13. Tunnuksen perään voi liittää mitan, joka osoittaa toleranssialueen siirtopituuden Maksimimateriaalin vaatimus Lisätietoja standardissa SFS EN ISO Minimimateriaalin vaatimus Lisätietoja standardissa SFS EN ISO Verhopintavaatimus Lisätietoja standardissa SFS EN ISO Peruselementit ja elementtijärjestelmät Ruutuihin 5a, 5b ja 5c merkitään, mitä peruselementtejä toleranssin tulkinnassa käytetään. Peruselementit luetaan vasemmalta oikealle siten, että ensimmäisenä sovelletaan vasemmanpuoleisinta. Peruselementtien yhdistelmä merkitään viivalla, esimerkiksi A B. Kuva 34. Peruselementtien merkit. Molempia voi käyttää samassa merkityksessä. Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 31

32 Mikäli kaikki edellisen otsikon alla kuvatut selitteet ja lisävaatimukset eivät mahdu kohtaan 4., niitä voi sijoittaa myös ruutuun 5a ja 5b. 6. Elementtien lukumäärää tai rajattua aluetta koskevat merkinnät Jos sama toleranssi koskee useampaa elementtiä, merkitään toleroitavien elementtien lukumäärä kohtaan 6. Ensin tulee lukumäärän osoittava numero ja sen jälkeen kirjainmerkki x, esimerkiksi 6 x. Lukumäärän jälkeen voi halutessaan merkitä toleroitavan elementin pituusmitan ja sen toleranssin. Rajattu alue merkitään liittämällä kuvantoon viiteviivojen ja kirjainten avulla alueen alku ja päätekohdat. Toleranssikehyksen päälle merkitään vastaavat kirjaimet ja niiden väliin merkki, esimerkiksi C D. Rajattu alue voidaan merkitä myös leveällä pistekatkoviivalla muotoviivan päälle tai niiden sisälle. 7. Muotoa rajoittavat lisämerkinnät Kaikki toleranssialueen sisällä muotoa rajoittavat lisämerkinnät kirjoitetaan kohtaan 7. Esimerkkinä tunnus NC eli ei kupera. Geometrinen paikkatolerointi (SFS EN ISO 5458) Geometrinen paikkatolerointi on laajennettu geometrisen toleroinnin muoto siinä mielessä, että sillä voi esittää kappaleen elementtien toleranssialueiden paikat ja suunnat samoilla merkinnöillä. Toleranssialueiden paikat esitetään teoreettisesti tarkoilla mitoilla ja suunnat peruselementeillä. Teoreettisesti tarkka mitta on mitta, johon ei kohdisteta mitään toleranssia ei yksittäisiä toleransseja eikä piirustuksiin mahdollisesti merkittyjä yleistoleransseja. Vaikka teoreettisesti tarkat mitat olisivat ketjussa, ne eivät kumuloi toleransseja. Alla olevassa kuvassa (Kuva 35) on esimerkki paikkatoleranssimerkintöjen käytöstä ja jäljempänä olevassa kuvassa (Kuva 36) standardista SFS EN ISO 5458 poimittu esimerkki, joka havainnollistaa toleranssialueen paikan ja suunnan käsitettä. Kuva 35. Geometriseen paikkatolerointiin liittyviä merkintöjä. Suorakaiteen muotoiseen kehykseen asetetut mitat ovat teoreettisesti tarkkoja mittoja. Paikkatoleranssien kehyksissä olevat merkinnät tarkoittavat, että toleroitujen elementtien keskiakselin on sijaittava mittaluvun kokoisen sylinterimäisen toleranssialueen sisällä. Toleranssialueen suunta otetaan peruselementeistä. Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 32

33 Kuva 36. Esimerkkejä todellisiin työkappaleisiin sovitettujen elementtien paikoista ja suunnista suhteessa toleranssialueeseen. Paikkatoleroinnin yhteydessä ei tarvitse erikseen merkitä, että reikien tulee olla kohtisuorassa peruselementillä A merkittyä pintaa vasten. Suunnat ovat oletusarvoisesti kohtisuoruus tai samansuuntaisuus (peruselementin paikasta riippuen), ellei kuvaan ole erikseen merkitty jotain muuta astelukua. Kuva on standardista SFS EN ISO Maksimi ja vähimmäismateriaalin vaatimukset (SFS EN ISO 2692) Maksimimateriaalin, vähimmäismateriaalin ja vastavuoroisuuden vaatimuksia käsitellään standardissa SFS EN ISO Näiden vaatimusten tunteminen on tarpeen, kun lasketaan valukappaleiden nimellismittoja ja toleransseja standardisarjan SFS EN ISO 8062 perusteella. Maksimimateriaalin vaatimus, MMR, on aikaisemmin tunnettu nimellä menorajan periaate, MMP. Vaatimuksiin liittyy seuraava käsitteistö: mitallinen elementti elementti, joka määritetään yhden tai useamman suuntaelementin ja pituus tai kulmamitan avulla; esimerkiksi kaksi yhdensuuntaista pintaa, kaksi toisiinsa nähden kulmassa olevaa pintaa (eli kiila), pallo, lieriö tai kartio; voi olla mitallinen nimelliselementti tai mitallinen todellinen elementti rakenteellinen elementti elementti, joka määrittyy suoraan kappaleen mitoista ja muodoista; elementti, joka on fyysisesti olemassa joko valmiissa kappaleessa tai sen mallissa; esimerkiksi yksittäinen seinämä, tietyn muotoinen pinta tai kappaleessa oleva reikä laskennallinen elementti elementti, joka määritetään kappaleen mitoista ja muodoista laskennallisesti; elementti, jota ei ole olemassa valmiissa kappaleessa tai sen mallissa muuten kuin käsitteellisenä tietona; esimerkiksi pyöräytetyn muodon keskiakseli tai kahden pinnan välinen symmetriataso menoraja, MMC tila, jossa tarkasteltava elementti on siinä rajamitassa, missä sen materiaali on maksimissaan, esim. reiän halkaisija on alemmassa rajamitassa ja akselin halkaisija ylemmässä rajamitassa laskennallinen menoraja, MMVC tila, jossa mitallisen elementin menorajaan on lisätty tai siitä on vähennetty tämän saman mitallisen elementin laskennalliselle elementille määrätyn geometrisen toleranssin toleranssialue; ulkopuolisissa muodoissa toleranssialue lisätään; sisäpuolisissa muodoissa se vähennetään menorajan mitta, MMS mitta, joka määrää elementin menorajan Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 33

34 laskennallisen menorajan mitta, MMVS menorajan mitta, MMS, lisättynä tai vähennettynä geometrisen toleranssin toleranssialueen leveydellä; ulkopuolisissa muodoissa toleranssialueen leveys lisätään; sisäpuolisissa muodoissa se vähennetään minimiraja, LMC tila, jossa tarkasteltava elementti on siinä rajamitassa, missä sen materiaali on minimissään, esim. reiän halkaisija on ylemmässä rajamitassa ja akselin halkaisija alemmassa rajamitassa laskennallinen minimiraja, LMVC tila, jossa mitallisen elementin minimirajasta on vähennetty tai siihen on lisätty tämän saman mitallisen elementin laskennalliselle elementille määrätyn geometrisen toleranssin toleranssialue; ulkopuolisissa muodoissa toleranssialue vähennetään; sisäpuolisissa muodoissa se lisätään minimirajan mitta, LMS mitta, joka määrää elementin minimirajan laskennallisen minimirajan mitta, LMVS minimirajan mitta, LMS, lisättynä tai vähennettynä geometrisen toleranssin toleranssialueen leveydellä; ulkopuolisissa muodoissa toleranssialueen leveys vähennetään; sisäpuolisissa muodoissa se lisätään maksimimateriaalin vaatimus, MMR mitalliselle elementille asetettu, toleranssialueiden kumuloitumiseen liittyvä vaatimus; mitallisen elementin mittojen on pysyttävä laskennallisen menorajan mitan MMVS kokoisen ja virheettömän, mitallisen elementin muotoisen alueen sisällä; yksittäisten paikallisten mittojen on samanaikaisesti täytettävä menorajan ja minimirajan mittaan liittyvät lisävaatimukset; maksimimateriaalin vaatimus rajoittaa mitallista elementtiä materiaalin ulkopuolelta vähimmäismateriaalin vaatimus, LMR mitalliselle elementille asetettu, toleranssialueiden kumuloitumiseen liittyvä vaatimus; mitallisen elementin mittojen on pysyttävä laskennallisen minimirajan mitan LMVS kokoisen ja virheettömän, mitallisen elementin muotoisen alueen sisällä; yksittäisten paikallisten mittojen on samanaikaisesti täytettävä menorajan ja minimirajan mittaan liittyvät lisävaatimukset; vähimmäismateriaalin vaatimus rajoittaa mitallista elementtiä materiaalin sisäpuolelta vastavuoroisuuden vaatimus, RPR lisävaatimus mitallisille elementille; käytetään maksimimateriaalin vaatimuksen, MMR, tai vähimmäismateriaalin vaatimuksen, LMR, lisäksi Maksimimateriaalin vaatimuksen säännöt: 1. Toleroidun elementin mitattujen paikallisten mittojen on oltava: ulkopuolisille elementeille samansuuruisia tai pienempiä kuin menorajan mitta, MMS sisäpuolisille elementeille samansuuruisia tai suurempia kuin menorajan mitta, MMS 2. Toleroidun elementin mitattujen paikallisten mittojen on oltava: ulkopuolisille elementeille samansuuruinen tai suurempi kuin minimirajan mitta, LMS sisäpuolisille elementeille samansuuruinen tai pienempi kuin minimirajan mitta, LMS 3. Toleroidun elementin laskennallinen menoraja, MMVC, ei saa ylittyä yhdelläkään mitatulla arvolla 4. Jos toleroiduilla elementeillä (tapauksissa, joissa on useampia kuin yksi elementti) on sama toleranssimerkintä tai kun kyseessä on suunta tai sijaintitoleranssi, sijaitsevat toleroitujen elementtien laskennalliset menorajat, MMVC, teoreettisesti oikeassa asemassa ja suunnassa toisiinsa nähden ja peruselementtien suhteen Muokattu Valukappaleiden koneenpiirustus: Piirustusmerkinnät ja periaatteet alkeista lähtien 34