Kotiranje

Čemu služi kota

Crtež pokazuje oblik, a kota određuje veličinu. Ta podjela nije samo pitanje navike: mjerilo crteža služi da se oblik lakše pročita, ali nitko u radionici ne smije mjeriti ravnalom po papiru ili po zaslonu. Svaka mjera koja je potrebna za izradu i kontrolu mora biti upisana brojem. Ako kota nedostaje, tokar ili operater na CNC stroju mora pogađati ili zvati konstruktora; ako je kota suvišna ili proturječna, dvije osobe će isti dio izraditi i provjeriti na dva različita načina.

Pravila kotiranja propisana su normom ISO 129 (prikazivanje mjera i tolerancija), a oznake koje se pritom koriste dijelom su i normi ISO 128 (crte) te ISO 3098 (tehničko pismo). Primjenjuje se važeće izdanje norme. Ta pravila vrijede jednako za crtež izrađen olovkom i za crtež koji CAD sustav izvodi iz 3D modela: program će postaviti kotu gdje mu kažete, ali neće odlučiti koju mjeru treba kotirati i od koje plohe.

U ovoj jedinici gradimo tri razine znanja. Prva je grafička: kako se kota crta. Druga je pravila: koje se mjere upisuju, gdje i koliko puta. Treća je inženjerska: kojim redom slagati kote da dio poslije izrade radi u sklopu. Primjeri su uzeti s pozicionirne osi PS-1 — postolja, klizača i vodilice.

Elementi kote

Svaka kota sastoji se od četiri elementa. Svi se crtaju tankom punom crtom (skupina širina crta kao i za šrafuru), osim kotnog broja koji se piše tehničkim pismom.

• Kotna crta — crta usporedna s mjerom koja se kotira. Između obrisa i prve kotne crte uobičajen je razmak oko 10 mm, a između susjednih usporednih kotnih crta oko 7 mm. Kotna crta ne smije biti produžetak obrisne crte, središnjice ni druge kotne crte.
• Pomoćna kotna crta — izvlači granicu mjere iz obrisa prema kotnoj crti. Okomita je na mjeru i prelazi kotnu crtu za oko 2 mm. Iznimno, kad bi okomite pomoćne crte bile nečitke, smiju se nagnuti (najčešće pod 60°), ali ostaju međusobno usporedne.
• Završetak kote — u strojarstvu je to najčešće uska ispunjena strelica. Kad nema mjesta, strelice se crtaju izvana, a u gustom lancu kota između dviju susjednih kota smije se staviti točka. Kosa crtica pod 45° uobičajena je u građevinskim crtežima. Na jednom crtežu koristi se jedna vrsta završetka.
• Kotni broj — brojčana vrijednost mjere u milimetrima, bez oznake jedinice. Piše se iznad kotne crte, otprilike na sredini, tako da ga ni jedna crta ne presijeca. Uobičajena visina brojki je 3,5 mm (na A4 i A3 formatu).

Osnovna pravila kotiranja

Pravila koja slijede vrijede za svaki radionički crtež. Većina ih je izravno propisana normom, a nekoliko su ustaljena dobra praksa koja sprječava najčešće pogreške.

1. Svaka mjera upisuje se samo jednom. Ako je promjer provrta kotiran u nacrtu, ne kotira se ponovno u bokocrtu. Dvostruka kota uvijek je potencijalna proturječnost: poslije izmjene crteža jedna se ispravi, a druga ostane stara.
2. Crtež mora sadržavati sve mjere potrebne za izradu i kontrolu, ali ne i one koje se mogu izračunati iz drugih. Radnik ne smije zbrajati i oduzimati da bi došao do mjere koju treba izmjeriti.
3. Kotira se u onoj projekciji u kojoj se oblik najbolje vidi. Promjer se najjasnije kotira na uzdužnom prikazu osovine, a položaj provrta na pogledu u kojem se provrt vidi kao krug.
4. Ne kotira se do nevidljivih bridova. Ako je mjera važna, dio se prikaže u presjeku pa brid postaje vidljiv i kota se veže uz punu crtu.
5. Kotni brojevi čitaju se odozdo i zdesna. Vodoravne kote pišu se tako da se čitaju s donjeg ruba lista, a okomite s desnog. Kose kote okreću se prema istom pravilu; treba izbjegavati kotne crte u području oko 30° od okomice, gdje bi broj bio okrenut naglavce.
6. Kote se u pravilu stavljaju izvan obrisa, a manje kote bliže predmetu od većih, kako se kotne i pomoćne kotne crte ne bi križale.
7. Središnjica i obrisna crta ne smiju služiti kao kotna crta. Smiju, međutim, poslužiti kao pomoćna kotna crta: položaj provrta kotira se upravo do njegove središnjice.
8. Kote se grupiraju. Mjere jednog oblikovnog elementa (provrta, utora, stepena) stavljaju se na istu projekciju, da ih izrađivač nađe na jednom mjestu.

Uz te osnovne postoje i posebni upisi. Mjera napisana u okrugloj zagradi, npr. (380), pomoćna je: samo informira i ne kontrolira se. Mjera u pravokutnom okviru teorijski je točna mjera koja služi tolerancijama položaja (obrađuje se u jedinici 4.4). Podcrtan kotni broj označava mjeru koja nije nacrtana u mjerilu, primjerice nakon ručne izmjene crteža.

Oznake uz kotni broj

Mnogi oblici ne mogu se jednoznačno opisati samim brojem. Zato se ispred kotnog broja upisuje grafički znak koji kaže kakva je mjera. Time se često uštedi cijela projekcija: osovina s oznakom Ø crta se u jednom pogledu, bez bokocrta.

Kod polumjera kotna crta ima samo jednu strelicu, na luku, a smjer joj ide iz središta luka ili prema njemu. Kad je središte daleko, kotna crta se smije prelomiti. Mali polumjeri kotiraju se izvana. Kod promjera vrijedi obratno: kotna crta ima dvije strelice ili, kad se kotira djelomično nacrtan krug, jednu strelicu koja prelazi središte.

Skošenje pod 45° najčešće se upisuje kao duljina × kut, npr. 1 × 45°; neki sustavi dopuštaju i kraći zapis sa slovom C. Skošenje pod drugim kutom kotira se dvjema mjerama: duljinom i kutom ili dvjema duljinama. Kut se kotira lukom sa središtem u tjemenu kuta, a kotni broj nosi oznaku stupnja.

Načini kotiranja

Kad dio ima više elemenata u nizu — provrta, stepena, utora — kote se mogu složiti na nekoliko načina. Izbor nije estetski: o njemu ovisi koliko se odstupanja gomilaju i koja mjera ostaje najtočnija.

• Lančano kotiranje — kote se nižu jedna za drugom, svaka od prethodnog elementa. Najtočniji je razmak između dvaju susjednih elemenata, a položaj zadnjeg elementa u odnosu na početak nosi zbroj svih odstupanja. Prikladno je kad je funkcijski važan upravo razmak (npr. korak zubi, razmak dvaju provrta za zatik).
• Paralelno kotiranje — sve kote polaze od iste baze (plohe, brida ili središnjice) i crtaju se kao niz usporednih kotnih crta. Položaj svakog elementa neovisan je o drugima, ali razmak dvaju susjednih nosi odstupanja obiju kota. Treba mnogo mjesta.
• Kotiranje od baze (superponirano) — isti smisao kao paralelno, ali na jednoj kotnoj crti. Ishodište se označi kružićem i brojem 0, a svaka pomoćna kotna crta dobiva strelicu i svoj kotni broj uz sebe. Štedi prostor i dobro se čita na dugim dijelovima.
• Koordinatno kotiranje — elementi se određuju koordinatama X i Y od ishodišta, najčešće u tablici koja stoji na crtežu (oznaka, X, Y, promjer). Izravno odgovara načinu na koji CNC stroj pozicionira alat i uobičajeno je za ploče s mnogo provrta.

Načini se smiju kombinirati: skupina provrta može se lančano kotirati unutar sebe, a položaj cijele skupine paralelno od baze dijela. Pogrešno je samo miješanje bez razloga, jer tada izrađivač ne zna koja je mjera važna.

Funkcijsko i proizvodno kotiranje, lanac mjera

Funkcijsko kotiranje polazi od uloge dijela u sklopu. Mjere koje određuju je li dio uopće upotrebljiv — funkcijske mjere — kotiraju se izravno, od funkcijskih ploha, i dobivaju odgovarajuću toleranciju. Na nosaču vretena PS1-01-002 najvažnija je visina osi ležaja od donje, montažne plohe, jer ona mora biti jednaka na oba nosača i odgovarati visini matice na klizaču. Tu mjeru treba kotirati izravno od donje plohe, a ne kao zbroj visine gornjeg dijela i nekog stepena.

Proizvodno (tehnološko) kotiranje polazi od načina izrade: od plohe za stezanje, redoslijeda operacija i mogućnosti mjerenja. Tokaru je najlakše mjeriti od čela na kojem je nulirao alat, a operateru na glodalici od brida uz koji je dio naslonjen. Kad se funkcijske i proizvodne baze razlikuju, tehnolog preračunava kote, a pritom se tolerancije proizvodnih mjera nužno sužavaju.

Oba pristupa povezuje lanac mjera: niz mjera koje zajedno zatvaraju jednu konturu. U lancu uvijek postoji jedna zaključna mjera, ona koja nastaje kao posljedica ostalih. Na slici 4.1.2 to je srednji stepen osovine: 40 = 90 − 15 − 35. Za zaključnu mjeru vrijedi pravilo najnepovoljnijeg slučaja:

T_z = T₁ + T₂ + … + T_n

odnosno tolerancija zaključne mjere jednaka je zbroju tolerancija svih ostalih mjera u lancu. Zato se u lanac namjerno ostavlja jedna nekotirana mjera, i to ona koja je najmanje važna. Ako se kotiraju sve mjere lanca, nastaje zatvoreni lanac mjera: dio se ne može izraditi tako da sve kote istodobno budu unutar tolerancija, a kontrolor i radionica mogu s pravom tvrditi suprotno o istom komadu.

Pri odlučivanju koju mjeru kotirati izravno korisno je postaviti tri pitanja: Koja mjera određuje radi li sklop? (nju kotiraj izravno), Od koje plohe se dio naslanja u sklopu? (to je baza) i Koja mjera smije „pobrati" sva odstupanja? (nju ostavi nekotiranu).

Gomilanje odstupanja: lančano ili paralelno

Uzmimo da svaka kota u nizu ima jednako odstupanje ±t. U lančanom kotiranju položaj n-tog elementa od baze nastaje zbrajanjem n kota, pa je u najnepovoljnijem slučaju odstupanje ±n·t. Razmak dvaju susjednih elemenata ima samo ±t. U paralelnom kotiranju vrijedi obratno: položaj svakog elementa od baze ima ±t, a razmak dvaju susjednih, kao razlika dviju kota, ±2t.

lančano: e_n = ± n · t   |   paralelno: e_n = ± t, razmak ± 2t

Najnepovoljniji slučaj pretpostavlja da su sve mjere istodobno na istoj granici, što je u serijskoj izradi malo vjerojatno. Ako su odstupanja slučajna i neovisna, realnija je statistička procjena ±√n · t. Za pojedinačan komad i za kontrolu vrijedi, međutim, najnepovoljniji slučaj.

Za postolje PS-1 s četiri koraka od 90 mm i općim tolerancijama razreda m (±0,3 za mjere od 30 do 120 mm) lančano kotiranje daje za položaj zadnjeg provrta od prvog odstupanje ±1,2 mm, a kad se doda i prva kota 20 (±0,2) od brida, čak ±1,4 mm. Paralelna kota 380 od istog brida ima po istom razredu ±0,5 mm. Ako se postolje vijcima veže na podlogu s provrtima izrađenim po drugoj šabloni, ta je razlika presudna: uz lančano kotiranje vijci možda neće ući. Kada je važan razmak susjednih provrta (npr. za dva zatika), prednost ima lančano kotiranje ili tolerancija položaja, o kojoj govori jedinica 4.4.

Ključni pojmovi

Provjeri se

Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.

Vježbe uz jedinicu

Gradivo ove jedinice priprema za sljedeće vježbe:

• V6 Kotiranje dijela · 2 sata