KVALITA VÝROBKŮ Z POHLEDU ROZMĚROVÉ PŘESNOSTI, ÚCHYLEK TVARU A POLOHY, TOLERANCÍ A FUNKČNÍHO ULOŽENÍ DÍLCŮ I SOUČÁSTÍ VÝROBKŮ

KVALITA VÝROBKŮ Z POHLEDU ROZMĚROVÉ PŘESNOSTI, ÚCHYLEK TVARU A POLOHY, TOLERANCÍ A FUNKČNÍHO ULOŽENÍ DÍLCŮ I SOUČÁSTÍ VÝROBKŮ

(Ing. Vladimír Kudělka, Ph.D., František Dolák, D.t., Ing. Jan Opletal, TESYDO, s.r.o.)

Kvalita výrobku (dílce, součásti) – jsou očekávané kladné funkční vlastnosti výrobku. Kvalitní výrobek je v souladu s požadavky zákazníků nebo standardů (technických norem a předpisů). Kvalita je souhrn užitných vlastností výrobku. Kvalita je spojena se systémem řízení výroby i systémem řízení kvality, který vytváří kvalitní produkty (výrobky) s požadovanými vlastnostmi při splnění všech požadavků na výrobek daných právně-technickými předpisy a technickými výrobkovými normami (harmonizovanými nebo technicky určenými, ev. souvisejícími, které jsou uvedené ve výrobkové normě).

Přesnost, strukturu povrchu, tolerance, úchylky i funkční uložení předepisuje konstruktér na základě projektu zpracovaného pro výrobek, technologické nebo technické zařízení.

Výrobky musí plnit požadavky na funkčnost, pevnost, stabilitu, bezpečnost, trvanlivost, spolehlivost, životnost, tj. celkovou požadovanou kvalitu výrobku (technologických a technických zařízení).

Rozměry výrobku (dílce, součásti)– po použití vhodného výrobního (technologického) procesu jsou dány úrovní technologického zpracování ve výrobním procesu, úrovní vnitřní silové napjatosti po výrobní operaci např. tepelným dělením, svařováním bez provedení tepelného zpracování, dále úrovní zbytkové silové vnitřní napjatosti např. po provedeném tepelném zpracování, také deformací po technologické operaci svařování, obrábění, tuhostí součásti, úrovní možné uvolněné deformace po celkovém výrobním procesu s použitím různých vhodných výrobních technologií (technologických procesů) zpracování.

Rozměrová přesnost – je požadavek dodržení rozměru pro správnou funkci výrobku. Rozměr je číselně vyjádřená hodnota délky nebo úhlu v obvyklých jednotkách.

Jmenovitý rozměr – je rozměr, k němuž jsou vztaženy mezní úchylky.

Skutečný rozměr – je rozměr zjištěný měřením.

Místní skutečný rozměr – je rozměr vzdálenosti dvou libovolných protilehlých bodů průřezu.

Mezní rozměry – jsou dva krajní přípustné rozměry prvku, mezi nimiž musí ležet (nebo jim být nejvýše rovný) skutečné rozměry prvku (součásti).

Horní mezní rozměr – je největší přípustný rozměr prvku (součásti).

Dolní mezní rozměr – je nejmenší přípustný rozměr prvku (součásti).

Úchylka – je to reálně naměřená hodnota odchylky od předepsaného rozměru ve výrobní dokumentaci. Je potřebná k popisu geometrie skutečných tvarů (úchylka válcovitosti) nebo vztahů mezi prvky (úchylka rovnoběžnosti).

Základní úchylka – je úchylka udávající polohu tolerančního pole.

Mezní úchylka – je číselné vyjádřená hodnota zapisovaná těsně za jmenovitým rozměrem, která definuje maximální dovolenou nepřesnost výroby součásti. Jsou to úchylky délkových rozměrů a úchylky úhlů.

Úchylky tvaru – jsou úchylky přímosti, kruhovitosti, rovinnosti, válcovitosti, úchylky tvaru profilu a drsnosti i tvaru plochy.

Úchylka předepsaného tvaru (předepsaného rozměru) – je algebraický rozdíl mezi naměřeným rozměrem a jmenovitým rozměrem předepsaným v dokumentaci výrobku.

Mezní úchylka – je algebraický rozdíl mezi skutečným rozměrem a jmenovitým rozměrem.

Skutečná úchylka – je algebraický rozdíl mezi skutečným rozměrem a jmenovitým rozměrem. Úchylka může být kladná nebo záporná, popř. nulová.

Horní úchylka – je algebraický rozdíl mezi horním mezním rozměrem a jmenovitým rozměrem.

Dolní úchylka – je algebraický rozdíl mezi dolním mezním rozměrem a jmenovitým rozměrem.

Úchylka předepsané polohy – je algebraický rozdíl mezi naměřeným rozměrem a jmenovitým rozměrem předepsaným v dokumentaci výrobku. Je to tolerance umístění, soustřednosti a souososti i souměrnosti (symetrie).

Úchylky uložení – jsou rovnoběžnost, kolmost, náklon, sklon roviny, umístění, souměrnost a souosost.

Úchylky házení – jsou úchylka obvodového házení, úchylka celkového obvodového házení, úchylka čelního házení a úchylka celkového čelního házení.

Tolerování délkových a úhlových rozměrů

Tolerování – je předepsání rozměru v určitých mezích. Toto klade zvýšené nároky na výrobu a proto je účelné tolerovat pouze rozměry funkční (jinak budou zvýšené náklady na výrobu). Znalost tolerování je současně podkladem pro tvorbu výkresové dokumentace, která popisuje nejen geometrii součásti, ale i současně je i podkladem pro volbu vhodné technologie výroby. Skutečné rozměry vyrobené součásti se vždy liší od jmenovitých rozměrů udaných na výkrese kótami. Aby bylo dosaženo souladu mezi požadavky konstrukce a reálnou výrobou, zavádí se tolerování rozměrů, tzn. předepsání mezí a tím i přesnosti, s jakou mají být součásti vyrobeny.

Tolerance -je obecně největší dovolená (mezní) hodnota uvažovaných úchylek. Je to dovolená nepřesnost rozměru. Je rozdílem mezi horním mezním rozměrem a dplním mezním rozměrem a/nebo také mezi horní mezní úchylkou a dolní mezní úchylkou rozměru. Tolerance rozměrů je důležitá pro smontovatelnost a funkčnost součásti (dílce) na výrobku nebo technologickém i technickém zařízení. Zapisování tolerancí na výkresech se provádí pomocí úchylek, mezních rozměrů a tolerančních značek.

Toleranční značky – slouží k zápisu tolerancí vyráběné součásti na výkresu součásti.

Tolerance se rozdělují na:rozměrové tolerance jsou tolerance délkových rozměrů (hran, otvorů, výšky, šířky, délky dílce, součásti nebo výrobku) a geometrické tolerance jsou tolerance přímosti, rovinnosti, kruhovitosti, rovnoběžnosti, kolmosti, souměrnosti a souososti.

Tolerance tvaru – tolerance přímosti, rovinnosti, kruhovitosti, válcovitosti a tolerance profilu podélného řezu.

Tolerance polohy – tolerance rovnoběžnosti, kolmosti, sklonu, souososti, souměrnosti, jmenovité polohy prvku a tolerance různoběžnosti os.

Rozměrová tolerance – je algebraický rozdíl mezi horním mezním rozměrem a doplním mezním rozměrem (je vždy kladná nebo teoreticky 0).

Základní tolerance – je každá hodnota tolerance rozměru uvedena tabelárně v soustavě tolerancí a uložení v systému jednotné díry a jednotného hřídele.

Toleranční pole – je prostor vymezený horním a dolním mezním rozměrem. Velikost tolerančního pole je dána velikostí hodnoty tolerance, poloha tolerančního pole je udána vzhledem k nulové čáře základní úchylkou.

Nulová čára – je čára zobrazující jmenovitý rozměr.

Souhrnné tolerance tvaru a polohy – tolerance obvodového házení, čelního házení, házení v daném směru, úplného obvodového házení, úplného čelního házení, tvaru daného profilu a tvaru dané plochy.

Toleranční funkční uložení součásti (prvku, dílce) – volné (posuvné, otočné), nalisované (s přesahem a bez přesahu).

Lícování – je označení pro dovolené výrobní nepřesnosti spojovaných částí vzhledem k jejich funkci.

Uložení součásti (dílce) – je to vzájemný vztah dvou strojních součástí (např. hřídel zasunutý do díry). Provádí se s vůlí (volné), s přesahem (pevné – nalisované) nebo přechodné (střídání uložení volného a s přesahem. Typy uložení jsou ve vztahu k soustavě jednotné díry a jednotného hřídele.

Mez maxima materiálu– je ten z mezních rozměrů prvku, při němž má součást největší objem materiálu.

Mez minima materiálu – je ten z mezních rozměrů prvku, při němž má součást nejmenší objem materiálu.

Struktura povrchu výrobku (dílce, součásti) – tuto tvoří nerovnosti skutečného povrchu součásti (výrobku). Je to podélná a příčná drsnost povrchu (Ra). Povrch je buď obrobený nebo neobrobený.

Průměrná aritmetická hodnota úchylky profilu (Ra) – je střední aritmetická hodnota úchylek profilu v rozsahu základní délky (šířky, výšky) výrobku (součásti, dílce).

Struktura povrchu je dále dána různou povrchovou úpravou výrobku (dílce, součásti).

Související normy:

ČSN ISO 2768-1 – Všeobecné tolerance. Nepředepsané mezní úchylky délkových a úhlových rozměrů

ČSN ISO 2768-2 – Všeobecné tolerance. Nepředepsané geometrické tolerance

ČSN EN ISO 13920 – Svařování. Základní tolerance pro svařované konstrukce. Velikosti délek a úhlů. Tvar a poloha

ČSN EN ISO 9013 – Tepelné dělení. Klasifikace tepelných řezů. Geometrické požadavky na výrobky a úchylky kvality řezu

ČSN EN ISO 8015 – Geometrické specifikace produktu (GPS). Základy – Pojmy, principy a pravidla

ČSN EN ISO 8062-1 – Geometrické specifikace produktů (GPS). Rozměrové a geometrické tolerance tvarových součástí. Část 1: Slovník

ČSN P CEN ISO/TS 8062-2 – Geometrické specifikace produktů (GPS). Rozměrové a geometrické tolerance pro tvarové součásti. Část 2: Pravidla

ČSN EN ISO 8062-3 – Geometrické specifikace produktů (GPS). Rozměrové a geometrické tolerance pro formované díly. Část 3: Obecné rozměrové a geometrické tolerance a přídavky na obrábění (odlitky)

ČSN EN ISO 286-1 – Soustava tolerancí a uložení ISO. Část 1: Základní ustanovení, úchylky a uložení

ČSN EN ISO 286-2 – Geometrické specifikace produktu (GPS) – ISO systém kódu pro tolerance lineárních rozměrů. Část 2: Tabulky normalizovaných tolerančních tříd a mezních úchylek pro díry a hřídele

ČSN ISO 128-30 – Technické výkresy. Pravidla zobrazování. Základní pravidla kreslení pohledů

ČSN EN ISO 129-1 – Technické výkresy. Kótování a tolerování. Část 1: Všeobecná ustanovení (předepsané tolerance)

ČSN EN ISO 1302 – Geometrické požadavky na výrobky. (GPS). Označování struktury povrchu v technické dokumentaci výrobků

ČSN EN ISO 4287 – Geometrické požadavky na výrobky (GPS). Struktura povrchu. Profilová metoda. Termíny, definice a parametry struktury povrchu.

ČSN ISO 5459 – Technické výkresy. Geometrické tolerování. Základny a soustavy základen pro geometrické tolerance

ČSN EN ISO 10209 – Technické výkresy. Terminologie. Termíny vztahující se k technickým výkresům, definici produktu a související dokumentaci

ČSN ISO 10135 – Geometrické specifikace produktu (GPS). Indikátory kreslení tvarových součástí v technické dokumentaci produktu (TDP)

ČSN ISO 17450-1 – Geometrické specifikace produktů (GPS). Obecné pojmy. Část 1: Model geometrické specifikace a jeho ověřování

ČSN ISO 17450-2 – Geometrické specifikace produktů (GPS). Obecné pojmy. Část 2: Základní zásady, specifikace, operátory a nejistoty

ČSN ISO 17450-3 – Geometrické specifikace produktů (GPS). Obecné pojmy. Část 3: Tolerování prvků

ČSN P ENV 13005 – Pokyn pro vyjádření nejistoty

TNI 01 4109-1 – Nejistota měření. Část 1: Úvod k vyjadřování nejistot měření (pokyn ISO/IEC 98-1

TNI 01 4109-3 – Nejistoty měření. Část 3: Pokyn pro vyjádření nejistoty měření

(ISO/IEC 98-3)

TNI 01 4109-3.1 – Nejistota měření. Část 3: Pokyn k vyjádření nejistoty měření. Doplněk 1: Šíření rozdělení užitím metod Monte Carlo (pokyn ISO/IEC 98-3)

TNI 01 4109-4 – Nejistota měření. Část 4: Úloha nejistoty měření při posuzování shody

TNI 01 0115 – Mezinárodní metrologický slovník. Základní a všeobecné pojmy a přidružené termíny (VIM)

ČSN EN ISO 1101 – Geometrické specifikace výrobků (GPS). Geometrické tolerování. Tolerance tvaru, orientace, umístění a házení

ČSN EN ISO 5456-1 – Technické výkresy. Metody promítání. Pravoúhlé promítání

ČSN EN ISO 5456-2 – Technické výkresy. Metody promítání. Přehled

ČSN EN ISO 6284 – Výkresy ve stavebnictví. Předepisování mezních úchylek

ČSN ISO 406 – technické výkresy. tolerování délek a úhlových rozměrů. Předepisování na výkresech (Stavebnictví)

ČSN EN ISO 14405-1 – Geometrické specifikace produktu (GPS). Tolerování rozměrů. Část 1: Lineární rozměry

ČSN EN ISO 14405-2 – Geometrické specifikace produktu (GPS). Tolerování rozměrů. Část 2: Rozměry jiné, než lineární rozměry

ČSN EN ISO 14405-3 -Geometrické specifikace produktu (GPS). Tolerování rozměrů. Úhlové rozměry

ČSN EN ISO 25378 – Geometrické specifikace produktu (GPS). Charakteristiky a podmínky. Definice.

Obory a předpisy:

1. Konstrukce stavebních výrobků namáhané staticky, cyklicky, na únavu i dynamicky, tj. konstrukce budov, výrobních hal, mostů, jeřábových drah, sloupů, stožárů, věží, komínů, pilotů, vodohospodářských staveb, konstrukcí energetických tras, výztuží do betonu aj. /od 01.07.2013 dle NEPR č. 305/2011 /(CPR), NKPP EU č. 568/2014, NKPP EU č. 574/2014, NV č. 215/2016 Sb., zák. č. 90/2016 Sb. i zák. č. 91/2016 Sb., zák. č. 64/2014 Sb., zák. č. 100/2013 Sb., zák. č. 34/2011 Sb., zák. č. 155/2010 Sb., zák. č. 490/2009 Sb. a zák. č. 22/1997 Sb. ve znění pozdějších předpisů, Stavebního zákona č. 183/2006 Sb. i zák. č. 350/2012 Sb., výrobkových norem i evropských Směrnic ES,EHS, NEPR, NKPP, CPR/.
2. Konstrukce tlakových zařízení – potrubí, výměníků, tlakových nádob, kotlů, nádrží, zásobníků aj., NV č. 219/2016 Sb., NV č. 119/2016 Sb., NV č. 208/2011 Sb., NV č. 25/2003 Sb., NV č. 126/2004 Sb., NV č. 42/2006 Sb., NV č. 179/2001 Sb., zák. č. 90/2016 Sb. i zák. č. 91/2016 Sb., zák. č. 64/2014 Sb., zák. č. 100/2013 Sb., zák. č. 34/2011 Sb., zák. č. 155/2010 Sb., zák. č. 490/2009 Sb. a zák. č. 22/1997 Sb., výrobkových norem i evropských Směrnic 2014/68/EU, 2014/29/EU, 2009/105/ES, 87/404/EHS, 2010/35/EU, 92/42/EHS, 96/57/ES).
3. Konstrukce strojů, zdvihacích a zvedacích i dopravních zařízení, chladících zařízení – těžební, důlní, stavební, dopravní, výrobní stroje, jeřáby, zdvihací plošiny, zvedáky, výtahy aj. (dle NV č. 122/2016 Sb., č. 176/2008 Sb. a NV č. 170/2011 Sb., NV č. 229/2012 Sb., NV č. 27/2003 Sb., NV č. 127/2004 Sb., NV č. 142/2008 Sb., NV č. 179/2001 Sb., NV č. 70/2002 Sb., zák. č. 90/2016 Sb. i zák. č. 91/2016 Sb., zák. č. 64/2014 Sb., zák. č. 100/2013 Sb., zák. č. 34/2011 Sb., zák. č. 155/2010 Sb., zák. č. 490/2009 Sb. a zák. č. 22/1997 Sb., výrobkových norem i evropských Směrnic 2006/42/ES, 2009/127/ES, 2012/32/EU, 95/16/ES, 96/57/ES, 2000/9/ES).
4. Konstrukce plynových zařízení – potrubí, zásobníky, hořáky, nádrže, kompresorové stanice aj. (dle NV č. 219/2016 Sb., NV č. 22/2003 Sb., č. 25/2003 Sb., NV č. 126/2004 Sb., zák. č. 90/2016 Sb. i zák. č. 91/2016 Sb., zák. č. 64/2014 Sb., zák. č. 100/2013 Sb. a zák. č. 22/1997 Sb., zák. č. 34/2011 Sb., zák. č. 155/2010 Sb., zák. č. 490/2009 Sb., výrobkových norem i evropských Směrnic 2009/142/ES, 90/396/EHS, 92/42/EHS).
5. Elektrická zařízení používána v určitých mezích napětí (dle NV č. 118/2016 Sb., prostředí s nebezpečím výbuchu. Výrobky z hlediska jejich elektromagnetické kompatibility (dle NV č. 117/2016 Sb.). Zařízení a ochranné systémy určené k použití v prostředí s nebezpečím výbuchu (dle NV č. 116/2016 Sb.). Tj. dle zák. č. 90/2016 Sb. i zák. č. 91/2016 Sb., zák. č. 64/2014 Sb., zák. č. 100/2013 Sb., zák. č. 34/2011 Sb., zák. č. 155/2010 Sb., zák. č. 490/2009 Sb. a zák. č. 22/1997 Sb. a dle výrobkových norem i evropských Směrnic 2014/35/EU, 2014/30/EU, 2014/34/EU).

Legislativně-technické předpisy pro výrobky

Dle požadavků Evropských směrnic (ES, EHS), zák. č. 90/2016 Sb., zák. č. 91/2016 Sb., zák. č. 64/2014 Sb., zák. č. 100/2013 Sb., zák. č. 34/2011 Sb., zák. č. 155/2010 Sb., zák. č. 490/2009 Sb. a č. 22/1997 Sb., ve znění pozdějších předpisů, nařízení vlády ČR (NV), harmonizovaných a technických výrobkových norem, ev. jiných technických norem, rovněž též kontraktu (obchodní smlouvy), je nutné provozovat výrobky a technická zařízení jako bezpečné i spolehlivé, ev. projektantem nebo konstruktérem výrobce předepsanou mírou bezpečnosti, trvanlivosti, životnosti, spolehlivosti a kvality.

Zák. č. 90/2016 Sb., o posuzování shody stanovených výrobků při jejich dodávání na trh.

Zák. č. 91/2016 Sb., kterým se mění zák. č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky a o změně a doplnění některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů a některé další zákony.

Zák. č. 309/2006 Sb., kterým se upravují další požadavky bezpečnosti a ochrany zdraví při práci v pracovněprávních vztazích a o zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při činnosti nebo poskytování služeb mimo pracovněprávní vztahy.

Zák. č. 88/2016 Sb., kterým se mění zák. č. 309/2006 Sb., kterým se upravují další požadavky bezpečnosti a ochrany zdraví při práci v pracovněprávních vztazích a o zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při činnosti nebo poskytování služeb mimo pracovněprávní vztahy.

Zák. č. 251/2005 Sb., o inspekci práce.

zák. č. 262/20016 Sb. ve znění zák. č. 585/2006 Sb., zákoník práce a pracovněprávní vztahy mezi zaměstnanci a zaměstnavateli.

Zák. č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví ve znění pozdějších předpisů.

Zák. č. 350/2011 Sb., o chemických látkách a chemických směsích.

Zák. č. 224/2015 Sb., o prevenci závažných havárií.

Zák. č. 76/2002 Sb., o integrované prevenci.

Zák. č. 100/2001 Sb., o posuzování vlivů na životní prostředí ve znění pozdějších předpisů.

Nařízení vlády č. 272/2011 Sb., o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací.

Vyhláška č. 432/2003 Sb., kterou se stanoví podmínky pro zařazování prací do kategorií.

Nařízení vlády č. 361/2007 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci.

Vyhláška č. 6/2003 Sb., kterou se stanoví hygienické limity chemických, fyzikálních a biologických ukazatelů pro vnitřní prostředí.

Vyhláška č. 104/2012 Sb., o posuzování nemoci z povolání.

Zák. č. 17/1992 Sb., o životním prostředí.

Zák. č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon).

Zák. č. 185/2001 Sb., o odpadech a změně některých zákonů.

Zák. č. 201/2012 Sb., o ochraně ovzduší.

Zák. č. 174/1968 Sb., o státním odborném dozoru nad bezpečností práce, ve znění pozdějších předpisů.

Vyhl. č. 50/1978 Sb., ve znění vyhl. č. 98/1982 Sb., o odborné způsobilosti v elektrotechnice.

Vyhl. č. 85/1978 Sb. ve znění nařízení vlády č. 352/2000 Sb., o kontrolách, revizích a zkouškách plynových zařízení.

Vyhl. č. 18/1979 Sb. ve znění vyhl. č. 97/1982 Sb., vyhl. č. 551/1990 Sb., nařízení vlády č. 352/2000 Sb. a vyhl. č. 118/2003 Sb., kterou se určují vyhrazená tlaková zařízení a stanoví některé podmínky k zajištění jejich bezpečnosti.

Vyhl. č. 19/1979 Sb., ve znění vyhl. č. 552/1990 Sb., nařízení vlády č. 352/2000 Sb. a nařízení vlády č. 394/2003 Sb., kterou se určují vyhrazená zdvihací zařízení a stanoví některé podmínky k jejich bezpečnosti.

Vyhl. č. 21/1979/Sb., ve znění vyhl. č. 554/1990 Sb., nařízení vlády č. 352/2000 Sb. a vyhl. č. 395/2003 Sb., kterou se určují vyhrazená plynová zařízení a stanoví některé podmínky k zajištění jejich bezpečnosti.

Vyhl. č. 73/2010 Sb., o stanovení vyhrazených elektrických zařízení, jejich zařazení do tříd a skupin a o bližších podmínkách jejich bezpečnosti.

Nařízení vlády č. 378/2001 Sb., kterým se stanoví bližší požadavky na bezpečný provoz a používání strojů, technických zařízení, přístrojů a nářadí.

ČSN EN ISO 9001– Systém managementu kvality. Požadavky.

ČSN OHSAS 18001 – Systémy managementu bezpečnosti a ochrany zdraví při práci. Požadavky.

ČSN EN ISO 14001 – Systémy environmentálního managementu. Požadavky s návodem na použití.

ČSN EN ISO 3834-1 až 6 – Požadavky na kvalitu při tavném svařování kovových materiálů.

technické předpisy:

ČSN P ENV 13005