Normy ČSN

Norma pro kótování a tolerování rozměrů na výkresech ve strojírenství – technické kreslení

ISO 129

Připravovaly se další části normy ISO 129 (ČSN ISO 129 Technická dokumentace – Kótování a tolerování rozměrů), které jsou již vypracovány a připraveny k vydání. K doposud vydané technické normě ČSN ISO 129-1 Technické výkresy – Kótování a tolerování – Část 1: Všeobecná ustanovení. (třídicí znak 01 3130) budou postupně vydávány další části:

  • Část 2 Kótování na výkresech ve strojírenství,
  • Část 4 Kótování na výkresech ve stavbě lodí,
  • Část 5 Kótování ocelových konstrukcí,
  • Část 6 Zjednodušené kótování na výkresech ve strojírenství.

ISO 129-1

Část 1 byla vydána v roce 2004 jako norma ISO 129-1 Technical drawings – Indication of dimensions and tolerances – Part 1: General principles a převzata do soustavy našich národních norem v roce 2005.

ISO 129-2

Část 2 byla vypracována příslušnou mezinárodní technickou komisí ISO/TC 10 a v roce 2013 rozeslána k hlasování členských států jako ISO/DIS 129-2. Tento návrh obsahuje ustanovení o způsobech kótování rozměrů a předepisování jejich mezních úchylek na výkresech určených pro strojírenské podniky. Většina ustanovení vychází z pravidel uvedených v 1. části této normy, v níž jsou uvedena všeobecná pravidla kótování a předepisování mezních úchylek rozměrů na technických výkresech.

Seznámení s normou

Při prvním pohledu je zřejmá podobnost s původní ČSN 01 3130 z října 1995, která byla vypracována s přihlédnutím k ustanovením tehdejší mezinárodní normy, byla však podstatně obsáhlejší a podrobnější. Nyní konečně je vydávána mezinárodní norma uvádějící řadu ustanovení, která nebyla v ISO129-1 uvedena, například ustanovení o funkčních a nefunkčních rozměrech, a proto v porovnání s ČSN 01 3130 chyběla. Řada pracovníků nejen v konstrukci postrádala naši dřívější vyčerpávající normu pro kótování a tak nyní se jim dostává do ruky její náhrada. V dalším textu budou uvedena některá vybraná ustanovení, která rozšiřují základní normu ISO 129-1.

Termíny a definice

Odborné termíny a jejich definice, jako například definice rozměru, definice informativního rozměru, a podobné definice vycházejí z normy ISO 10209:2012.

Tato část ISO 129-2 uvádí další termíny a definice, z nichž mnohé vycházejí z termínů a definic naší ČSN 01 3130:1995, například definici funkčního rozměru (functional dimension, en), tj. rozměru, který je důležitý z hlediska funkce výrobku, popř. z hlediska umístění součásti v sestavě, definici nefunkčního rozměru (nonfunctional dimension, en) tj. rozměru, který z hlediska funkce není důležitý a není důležitý ani z hlediska umístění v sestavě (přitom tzv. nefunkční rozměry mohou být důležité z hlediska výroby. K vysvětlení těchto pojmů je uveden známý obrázek válcového čepu se závitem a s hlavou, který je zašroubovaný do vnitřního závitu v součásti (viz obrázek funkčních rozměrů F a nefunkčních rozměrů NF).

Obrázek funkčních rozměrů F a nefunkčních rozměrů NF

image033

Na obrázku funkčních a nefunkčních rozměrů je vlevo výkres sestavení části montážní jednotky tvořené tělesem s vnitřním závitem, čepem s hlavou a se závitem, otočnou pákou. Aby byla zaručena funkce této podsestavy, musí být vždy délka válcového hladkého čepu větší, než šířka hlavy otočné páky. Je tedy rozměr délky čepu rozměrem funkčním, v obrázku uprostřed je označený jako F. Stejně tak je funkčním rozměrem průměr čepu. Záleží i na délce vnějšího závitu na čepu, která musí být vždy kratší, než je hloubka závitu v tělese – oba tyto rozměry považujeme za funkční. Další funkční rozměry jsou označeny rovněž jako F. Pro kóty funkčních rozměrů se z důvodů smontovatelnosti nebo funkce musí stanovit výpočtem vhodné mezní úchylky, buď ze soustav tolerancí a uložení, nebo číselné. Funkčními rozměry musí být předmět zakótován přednostně.

Poznámka: V případě, že je např. z výrobních důvodů nutné přepočítat funkční rozměry na rozměry potřebné pro výrobu, musí být výpočet proveden tak, aby výsledné rozměry po vyrobení odpovídaly požadavkům na funkci. Lze dokázat, že při použití soustavy funkčních kót mohou být předepsané tolerance maximální při zajištění správnosti funkce. Rozměrový obvod na součásti se musí řešit v případě, že je třeba přepočítat soustavu funkčních kót na soustavu výrobních kót. Znovu je třeba upozornit na to, že v tom případě se musí zúžit tolerance, tedy zvýšit přesnost a tím prodražit výrobu, jak ukazuje následující příklad, na němž lze dokázat, že při použití soustavy funkčních kót mohou být předepsané tolerance maximální při zajištění správnosti funkce. Rozměrový obvod na jedné součásti se musí řešit v případě, že je třeba přepočítat soustavu funkčních kót na soustavu výrobních kót. Pro zjednodušení použijeme příklad šroubového spojení čepem se závitem a hlavou podle obrázku dílčí podsestavy s čepem.

Obrázek dílčí podsestavy s čepem

image034

Na obrázku je jako příklad nakreslena část sestavy obsahující čep se závitem (3) upevněný ve skříni (1) pomocí závitového dříku. Kolem čepu se má otáčet kolo (2). Aby se kolo mohlo otáčet, musí zůstat mezi skříní (1) a hlavou čepu (3) dostatečná vůle, tedy délka válcové části čepu (3) musí být o něco větší než šířka náboje kola (2). Z tohoto hlediska je nutné kótovat čep tak, jak to ukazuje obrázek kótování čepu z hlediska jeho funkce; v tom případě mohou být předepsané mezní úchylky takové, že rozměrové tolerance jsou maximální.

Obrázek kótování čepu z hlediska jeho funkce

image035

Soustavu kót podle obrázku kótování čepu z hlediska jeho funkce lze převést na soustavu kót vhodnou pro výrobu, například je možné kótovat od jedné technologické základny podle obrázku kótování čepu pro výrobu.

Obrázek kótování čepu pro výrobu

image036

Řešení rozměrového obvodu:

Rozměrový obvod se skládá z těchto členů (viz obrázek rozměrového obvodu):

Obrázek rozměrového obvodu

image037

Ve schématu rozměrového obvodu podle obrázku kótování čepu z hlediska jeho funkce je

+ 0,5

a = 30     0     …uzavírající člen,

b = 50 ± 0,2   … zvětšující člen,

c = ?             … zmenšující člen.

Podle pravidel pro rozměrové obvody musí platit, že součet tolerancí zmenšujících členů a zvětšujících členů je roven toleranci uzavírajícího členu, tedy

Ta = Tc + Tb ,

a z toho tolerance členu c je:

Tc = Ta – Tb = 0,5 – 0,4 = 0,1 mm > 0.

Vzhledem k tomu, že hodnota tolerance hledaného členu c je kladná, je výpočet realizovatelný.

Jmenovitý rozměr uzavírajícího členu je:

a = b – c,

z toho jmenovitý rozměr hledaného členu je:

c = b – a = 50 – 30 = 20 mm.

Mezní rozměry uzavírajícího členu jsou:

amax = bmax – cmin ,

                                                                            amin = bmin – cmax ,

a z toho mezní rozměry hledaného členu c:

cmin = bmax – amax = 50,2 – 30,5 = 19,7 mm,

cmax = bmin – amin = 49,8 – 30 = 19,8 mm.

Jmenovitý rozměr a mezní úchylky:

= 19,8 – 20 = – 0,2 mm,

= 19,7 – 20 = – 0,3 mm.

Aby bylo při kótování čepu pro výrobu od společné základy dosaženo funkční délky válcové části čepu 30 0/+0,5 musí být vyrobená délka závitu s drážkou 20 -0,2/-0,3..

Nefunkční rozměry NF jsou na čepu a v závitové díře rozměry, které nejsou důležité z hlediska funkce, ale jsou důležité pro výrobu čepu a díry. Mezní úchylky nefunkčních rozměrů mohou být předepsány souhrnně předpisem podle ISO 2768, nebo individuálně zejména v případech, že souhrnně předepsané mezní úchylky dávají zbytečně malou toleranci.

Informativní rozměr je uveden v oblých závorkách jako (AUX). Je to rozměr, který je dán součtem kót F a NF a slouží pouze pro odhad celkové délky čepu. Na rozměry typu informativní rozměr se nevztahují žádné mezní úchylky, a to ani úchylky předepisované souhrnně podle ISO 2768 (ČSN EN 22768 Nepředepsané mezní úchylky délkových a úhlových rozměrů).

Zásady správného kótování

ISO/DIS 129-2 uvádí dále zásady pro kótování na výkresech ve strojírenství. Mezi ně patří především zásada, že výkres musí obsahovat všechny kóty, aby byl předmět přesně definován. To znamená, že musí být uvedeny i mezní úchylky všech rozměrů. Mezní úchylky musí být uvedeny buď tolerančními značkami podle soustavy tolerancí a uložení, nebo číselnými mezními úchylkami, nebo souhrnným předpisem mezních úchylek podle ISO 2768.

Kótami musí být předmět určen jak z hlediska funkčního (přednostně), tak z hlediska výroby. Přitom každý rozměr může být na výkresu zakótován jen jednou. Výjimku tvoří informativní rozměry v oblých závorkách, často nazývané „součtové kóty“.

Důležitá je zásada, že všechny kóty rozměrů se vztahují ke konečnému stavu výrobku. Pokud je nutné udávat rozměry před povrchovou úpravou, musí být zapsány v hranatých závorkách, jak ukazuje například obrázek kót před nanesením povrchové vrstvy, před cementací nebo pod.

Obrázek kót před nanesením povrchové vrstvy

image040

V dalších ustanoveních vychází tato norma pro kótování na výkresech ve strojírenství ze základní normy ISO 129-1, která obsahuje všeobecná pravidla kótování na technických výkresech (jedná se např. o tvar hraničících prvků, kótování např. drážek pro pero, průměrů zkrácenými kótami, poloměrů zaoblení atd.).

Problematiku kótování prvků s velmi úzkými průřezy řeší tato norma podle obrázků kótování umístění velmi tenkých prvků.

Obrázky kótování umístění velmi tenkých prvků

image041image042

image043

Tato norma rovněž upravuje označování počátku kótování při základně např. na odlitém prvku a kótování v hranatých závorkách rozměrů před obrobením, viz např. obrázek kót umístění odlitých děr.

Obrázek kót umístění odlitých děr

image044

Na obrázku kótování od neobrobené plochy je ukázka kóty rozměru od odlité plochy k ploše, která bude obrobena.

Obrázek kótování od neobrobené plochy

image045

Norma ČSN EN 60445 Bezpečnostní zásady pro rozhraní člověk-stroj, značení a identifikaci

Norma ČSN EN 60445 (33 0160) Bezpečnostní zásady pro rozhraní člověk-stroj, značení a identifikaci – Identifikace svorek předmětů, konců vodičů a vodičů (IEC 60445:2010 Basic and safety principles for man-machine interface, marking and identification – Identification of equipment terminals, conductor terminations and conductors) nahradí normu ČSN EN 60445 (33 0160) z prosince 2007 a ČSN EN 60446 (33 0165) z dubna 2008, které budou do určeného data platit souběžně s novou normou. V tomto vydání mezinárodní normy jsou zejména výrazné technické změny, například jsou rozšířeny definice, byla provedena revize některých článků zejména z hlediska upřesnění jejich znění bez toho, že by se měnily v nich obsažené technické požadavky. Byl vytvořen seznam poznámek, týkajících se některých států, umístěný v příloze.

Norma stanoví způsoby identifikace a značení svorek elektrických zařízení (rezistorů, pojistek, relé, stykačů, transformátorů, točivých strojů), rovněž se vztahuje na identifikaci konců určitých vybraných vodičů. Norma stanoví rovněž pravidla pro používání barev nebo alfanumerického značení pro identifikaci vodičů a pro zajištění bezpečného provozu. Norma však není primárně určena pro použití výrobci či certifikačními orgány, měla by sloužit především práci technických komisí při tvorbě publikací (souvisících technických norem).

Pro informaci technické veřejnosti uvádíme stručný obsah této normy ČSN:

– použití prostředků identifikace. Zde se jedná zejména o umístění rozlišovací barvy, značky nebo označení přímo na svorce nebo v její těsné blízkosti. Pokud je použito více než jeden způsob označování a je možná záměna, musí být vztah mezi těmito způsoby vysvětlen v průvodní dokumentaci.

Podle účelu uzemnění se svorky a/nebo vodiče použité pro zemnění dělí do dvou základních konceptů ochranného uzemnění a pracovního uzemnění:

– splňuje-li svorka nebo vodič požadavky na ochranné zemnění i na pracovní uzemnění, musí být označeny jako ochranná uzemňovací svorka nebo vodič,

– nejsou-li požadavky na ochranné uzemnění pracovní uzemňovací svorkou nebo vodičem splněny, nesmí být svorka nebo vodič označeny jako ochranná uzemňovací svorka nebo vodič.

POZNÁMKA Norma stanoví, že požadavky na pracovní uzemnění má definovat výrobce nebo příslušná výrobková komise a mají být specifikovány v dokumentaci daného zařízení.

– identifikace barvami. Pro označení vodičů jsou dovolené následující barvy: Černá, hnědá, červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá, fialová, šedá, bílá, růžová, tyrkysová.

Označení barvou musí být provedeno u zakončení vodičů (přednostně však po jeho celé délce), a to buď barvou izolace, nebo barevnými značkami (tzv. markery), kromě holých vodičů, kde barevné označení musí být u konce vodičů a u připojovacích bodů/míst. Barevné označení nebo barevné značky (markery) nemusí být provedeno například pro:

– koncentrické vodiče kabelů;

– kovové stínění nebo armování kabelů (pláště), použité jako ochranné vodiče;

– holé vodiče, kde trvalá identifikace není proveditelná;

– cizí vodivé části, použité jako ochranný vodič;

– neživé části, použité jako ochranný vodič.

POZNÁMKA Doplňkové značení, například alfanumerické, se připouští za předpokladu, že barevná identifikace zůstane nejednoznačná.

Některá pravidla pro použití označovacích barev, jak je uvádí norma:

– pro nulové vodiče nebo vodiče středního bodu platí pravidlo, že pokud obvod obsahuje barevně označený nulový vodič nebo vodič středního bodu, musí být barva použitá pro tento účel modrá (světlomodrá). Modrá nesmí být použita k identifikaci jiného vodiče, kde by tím mohlo dojít k záměně.

POZNÁMKA Pokud se v systému nulový vodič nebo vodič středního bodu nevyskytuje, může být vodič označený v celém systému modrou barvou použit pro jiné účely, s výjimkou použití jako ochranný vodič.

– pro vodiče vedení v síti střídavého proudu se užívají přednostně barvy černá, hněda, šedá;

– ochranné vodiče musí být identifikovatelné dvoubarevnou kombinací zelená a žlutá. Zelená a žlutá je jediná barevná kombinace uznaná pro identifikaci ochranného vodiče. Vodiče ochranného pospojování musí být rovněž značeny dvoubarevnou kombinací zelená a žlutá.

Pro identifikace alfanumerickými nápisy norma uvádí tato základní pravidla:

– používají se výhradně písmena velké latinské abecedy a arabské číslice. Alfanumerické označení nulového vodiče musí být N, ochranného vodiče PE (platí i pro ochranný uzemňovací vodič). Uzemněný vodič ochranného pospojování se označuje písmeny PBE, neuzemněný PBU. FE označuje vodič pracovního uzemnění, FB vodič pracovního pospojování, M vodič středního bodu.

Označení vodiče vedení začíná písmenem L, za nímž se uvede u střídavého obvodu označení číslicí, značící pořadí vodičů vedení, počínající číslicí 1. U stejnosměrného obvodu se uvede znaménko + (plus) pro kladný vodič vedení a znaménko – (minus) pro záporný vodič vedení.

POZNÁMKY

1 Pro rychlou orientaci se doporučuje, aby referenční písmena pro prvky stejnosměrných sítí resp. obvodů byla vybrána z první poloviny abecedy a referenční písmena pro prvky střídavých sítí z druhé poloviny abecedy.

2 Písmena I a O se nesmí používat, aby se zabránilo záměně s číslicemi.

3 Aby se předešlo záměně, musí být samostatně používané číslice 6 a 9 podtržené.

– identifikace musí být dostatečně kontrastní, zřetelně čitelná a trvanlivá (nesmazatelná).

Dále norma uvádí zásady identifikačního značení svorek (například stanoví odlišení konců jednoho prvku postupnými referenčními čísly, lichá číslice je nižší než číslo sudé, např. 11 a 12, atd.). U svorkovnic se užívá číselné označení v pořadí čísel. Svorky předmětů, které jsou určeny pro přímé nebo nepřímé připojení k určitým vybraným vodičům, a zakončení určitých vybraných vodičů, musí být označeny referenčními písmeny nebo grafickými značkami, nebo jak referenčními písmeny, tak grafickými značkami.

Norma ČSN EN 60445 je doplněna řadou obrázků uvádějících názorné příklady použití označení. Informativní příloha uvádí v přehledné tabulce barvy, alfanumerický zápis a grafické značky pro identifikaci vodičů a svorek.