Размеры, допуски размера

Лекция №2 Размеры, допуски размера Задание: согласно плана работы составить конспект План работы: 1 Размеры: номинальный, предельный, допустимый, действительный. 2 Отклонение: верхнее, нижнее, предельное, действительное. 3 Допуск размера. 4 Поле допуска. 5 Общие допуски размеров. 6 Испытание и контроль продукции. Лекционный материал Основные понятия и термины регламентированы ГОСТом 25346–89. Размер – числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т. д.). Действительным называют размер, установленный измерением с допустимой погрешностью. Два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер, называются предельными размерами. Больший из них называется наибольшим предельным размером, меньший – наименьшим предельным размером. Номинальный размер – размер, который служит началом отсчета отклонений и относительно которого определяют предельные размеры. Для деталей, составляющих соединение, номинальный размер является общим. Не любой размер, полученный в результате расчета, может быть принят за номинальный. Чтобы повысить уровень взаимозаменяемости, уменьшить номенклатуру изделий и типоразмеров заготовок, стандартного или нормализованного режущего и измерительного инструмента, оснастки и калибров, создать условия для специализации и кооперирования предприятий, удешевления продукции, значения размеров, полученные расчетом, следует округлять в соответствии со значениями, указанными в ГОСТе 6636–69. При этом полученное расчетом или иным путем исходное значение размера, если оно отличается от стандартного, следует округлить до ближайшего большего стандартного размера. Стандарт на нормальные линейные размеры построен на базе рядов предпочтительных чисел ГОСТ 8032–84. Наиболее широко используют ряды предпочтительных чисел, построенные по геометрической прогрессии. Геометрическая прогрессия обеспечивает рациональную градацию числовых значений параметров и размеров, когда нужно установить не одно значение, а равномерный ряд значений в определенном диапазоне. В этом случае число членов ряда получается меньшим по сравнению с арифметической прогрессией. Принятые обозначения: D (d) – номинальный размер отверстия (вала); Dmax,(dmах), Dmin,(dmin), De (de), Dm (dm)– размеры отверстия (вала), наибольший (максимальный), наименьший (минимальный), действительный, средний. ES (es) – верхнее предельное отклонение отверстия (вала); El (ei) – нижнее предельное отклонение отверстия (вала); S, Smax, Smin, Sm– зазоры, наибольший (максимальный), наименьший (минимальный), средний соответственно; N, Nmax, Nmin, Nm – натяги, наибольший (максимальный), наименьший (минимальный), средний соответственно; TD, Td, TS, TN, TSN – допуски отверстия, вала, зазора, натяга, зазора – натяга (в переходной посадке) соответственно; IT1, IT2, IT3…ITn……IT18 – допуски по квалитетам обозначаются сочетанием букв IT с порядковым номером квалитета. Отклонение – алгебраическая разность между размером (действительным, предельным и т. д.) и соответствующим номинальным размером: - для отверстия ES = Dmax – D; EI = Dmin – D; - для вала es = dmax – d; ei = dmin – d. Действительное отклонение – алгебраическая разность между действительным и номинальным размерами. Отклонение является положительным, если действительный размер больше номинального и отрицательным, если он меньше номинального. Если действительный размер равен номинальному, то его отклонение равно нулю. Предельным отклонением называется алгебраическая разность между предельным и номинальным размерами. Различают верхнее и нижнее отклонения. Верхнее отклонение – алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами. Нижнее отклонение – алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами. Для упрощения и удобства работы на чертежах и в таблицах стандартов на допуски и посадки вместо предельных размеров принято проставлять значения предельных отклонений: верхнего и нижнего. Отклонения всегда указывают со знаком «+» или «–». Верхнее предельное отклонение ставится несколько выше номинального размера, а нижнее – несколько ниже. Отклонения, равные нулю, на чертеже не проставляют. Если верхнее и нижнее предельные отклонения равны по абсолютной величине, но противоположны по знаку, то числовое значение отклонения указывают со знаком «±»; отклонение указывают вслед за номинальным размером. Например: 30  ; 55  ; 3+0,06; 45±0,031. Основное отклонение – одно из двух отклонений (верхнее или нижнее), используемое для определения поля допуска относительно нулевой линии. Обычно таким отклонением является отклонение, ближайшее к нулевой линии. Нулевая линия – линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении допусков и посадок. Если нулевая линия расположена горизонтально, то положительные отклонения откладываются вверх от нее, а отрицательные – вниз. Допуск размера – разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или абсолютная величина алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями: - для отверстия TD = Dmax – Dmin= ES – EI; - для вала Td = dmax – dmin = es – ei. Допуск является мерой точности размера. Чем меньше допуск, тем выше требуемая точность детали, тем меньше допускается колебание действительных размеров детали. При обработке каждая деталь приобретает свой действительный размер и может быть оценена как годная, если он находится в интервале предельных размеров, или забракована, если действительный размер вышел за эти границы. Условие годности деталей может быть выражено следующим неравенством: Dmax(dmax) ≥ De (de) ≥ Dmin (dmin). Допуск является мерой точности размера. Чем меньше допуск, тем меньше допустимое колебание действительных размеров, тем выше точность детали и, как следствие, увеличивается трудоемкость обработки и ее себестоимость Поле допуска – поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями. Поле допуска определяется числовым значением допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии (рисунок 1).   а б Рисунок 1 – Схемы расположения полей допусков: а – отверстия (ES и EI – положительные); б – вала (es и ei – отрицательные) Общие допуски размеров Предельные отклонения, не указанные непосредственно после номинальных размеров на чертеже, а оговоренные общей записью в технических требованиях чертежа, называются неуказанными предельными отклонениями. Такие отклонения используются для размеров низкой точности, то есть размеров несопрягаемых поверхностей в неответственных соединениях. До 01.01.04 использовался ГОСТ 25670–83, замененный межгосударственным стандартом ГОСТ 30893.1–2002 «Основные нормы взаимозаменяемости. Общие допуски. Предельные отклонения линейных и угловых размеров с неуказанными допусками». Общий допуск размера определяется предельными отклонениями линейных или угловых размеров, указанными на чертеже общей записью, то есть когда предельные отклонения (допуски) не указаны индивидуально у соответствующих номинальных размеров. Стандарт при новом проектировании отдает предпочтение симметричным отклонениям, однако, учитывая опыт обработки деталей в машиностроении и ранее используемые принципы задания предельных отклонений, в приложении к стандарту даны дополнительные варианты задания предельных отклонений «в тело» детали. Неуказанные предельные отклонения допускается назначать односторонними «в тело» материала: для валов от нуля в минус – t, (h); для отверстий – от нуля в плюс + t, (Н). Для длин, глубин, межосевых расстояний, радиусов общие допуски – симметричные ± t/2, (±IT/2). Числовые значения общих допусков даны в таблице 1.4. Классификация конструктивных элементов деталей по трем группам показана на рисунке 2. Общие допуски применяются: - для линейных размеров (наружных, внутренних, межосевых расстояний, уступов, наружных радиусов закруглений, размеров фасок ); - угловых размеров, включая прямые углы 90º; - линейных и угловых размеров, получаемых при обработке деталей в сборе. Общие допуски не применяются: - для справочных размеров; - номинальных (теоретически точных) размеров, заключенных в прямоугольные рамки. Общие допуски установлены по четырем классам точности: точный (f), средний (т), грубый (с), очень грубый (v). При выборе класса точности следует учитывать обычную (экономическую) точность соответствующего производства и функциональные требования к детали. В машиностроении получил широкое применение средний класс (т или 14 квалитет); в приборостроении и авиации – точный (f или 12 квалитет), для крупногабаритных изделий – грубый (с или 16 квалитет), а также очень грубый (v или 17 квалитет). Ссылка на общие допуски должна содержать номер настоящего стандарта и буквенное обозначение класса точности по данному стандарту. Варианты задания общих допусков по среднему классу точности: 1. Общие допуски по ГОСТ 30893.1–т; 2. ГОСТ 30893.1–т. а – валы; б –отверстия; в – элементы деталей, не относящиеся к отверстиям и валам Рисунок 2 – Классификация конструктивных элементов деталей Преимущества применения общих допусков: - легче читаются чертежи; - сокращается время работы конструктора; - облегчается управление качеством, так как размеры с общими допускам контролируются только выборочно; - упрощается работа служб снабжения и субподрядчиков по заключению договоров; так как видна обычная производственная точность. При внедрении данного стандарта предприятию рекомендуется: - определить путем измерений, какова для него производственная точность; - контролировать выборочно размеры с общими допусками, чтобы убедиться, что производственная точность не отклоняется от первоначальной. Выход размеров деталей за общий допуск не должен вести к их забракованию, если не нарушены функциональные требования к детали. Если для от дельных размеров необходимы меньшие или большие допуски, то соответствующие предельные отклонения необходимо указывать непосредственно у размера. Испытание и контроль продукции Качество – степень соответствия совокупности присущих характеристик объекта требованиям. Понятие качества включает три элемента: объект, характеристики, потребности (требования). Оценка качества– это систематическая проверка, насколько объект способен выполнять установленные требования. Невыполнение установленных требований является несоответствием ИСО 8402. Основная форма проверки – контроль. Контроль — одна из основных функций системы управления, для получения информации о фактическом состоянии объекта (первичная информация для продукции – информация о качественных и количественных характеристиках) и сопоставление полученной информации с заранее установленными требованиями, то есть нормами (вторичной информацией). Контроль качественных и (или) количественных характеристик продукции выполняется по ГОСТ 16504-81. Государственная система обеспечения единства измерений. Испытания и контроль качества продукции. Основные понятия. Термины и определения. Операции процедуры контроля: измерения (самостоятельная процедура, является объектом метрологии); анализ продукции (аналитические методы – химический, микробиологический, микроскопический анализ); испытания (экспериментальные методы). Испытания— экспериментальное определение количественных и (или) качественных характеристик объекта испытаний (ГОСТ 16504-81). Проведение испытаний товаров предусматривает условия их осуществления, использование средств испытаний и средств измерений: технические устройства, измерительные приборы, вещества и материалы. Основное средство испытаний – испытательное оборудование, основные и вспомогательные вещества и материалы, применяемые при испытаниях. Основные требования к качеству проведения испытаний: точность, воспроизводимость. Виды испытаний: лабораторные (для товаров); полигонные; натурные. Испытание на функционирование осуществляется при условии воздействия на товары определенных реальных или моделируемых внешних факторов, а контроль - при нормальных климатических условиях (температура t [15/35] °С, относительная влажность W [45/75] %, атмосферное давление P [650/800] мм рт. ст.). При испытаниях подвергается испытательным процессам выборка товаров, а при контроле -100 % товаров. Испытания проводятся по схеме программно-целевого планирования, а контроль - на всех этапах жизненного цикла товаров.