Машиностроением называется отрасль промышленности, которая занимается производством всевозможных машин, оборудования, деталей и запчастей, необходимых для производства.
Машиностроение, в зависимости от типа и области применения может разделяться на следующие группы:
- тяжелое;
- общее;
- среднее;
- точное;
- производство металлических изделий и заготовок;
- ремонт машин и оборудование (изготовление запчастей).
Определение допуска
Процесс проектирования деталей на чертежах сопровождается проставлением номинальных размеров и предельных отклонений от них. Каждая деталь содержит свои габаритные размеры, все ее части могут иметь условные обозначения размеров или допусков.
Допуск - это разность между максимальным и минимальным допустимым значением определенного параметра. Другими словами, допуском называется диапазон значений, которых может достигать определенный параметр.
Существует также такое понятие как поле допуска. Это поле, которое ограничивается максимальным и минимальным значением допуска и его положением относительно его номинального размера.
Рисунок 1. Допуск. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Определение посадки
Посадка - это характер соединения деталей, который определяется величиной получающихся в нем зазоров или натягов. При соединении двух деталей образуется посадка.
Посадки бывают нескольких типов:
- посадка с зазором;
- посадка с натягом;
- переходная посадка.
Если в посадке обеспечивается зазор в соединении, то она называется посадкой с зазором.
Рисунок 2. Соединение вала и отверстия с зазором. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Полем допуска посадки называется поле, заключенное между двумя линиями, которые соответствуют разности между максимальным и минимальным допустимым зазором или натягом. Поля допуска образуются сочетанием основного отклонения и квалитета.
Допуски и посадки в машиностроении
До начала великой промышленной революции 18 века все механизмы изготавливались одним мастером, от начала работ и до их окончания. Наиболее сложными на тот момент механизмами являлись часы, навигационные приборы, замки. Все составляющие приборов подготавливались индивидуально, из-за чего встретить одинаковые детали даже на одном и том же производстве было проблематично.
Из-за этого возникал ряд проблем. Среди них, например, невозможность заменить одну из составляющих прибора или устройства в случае выхода ее из строя. Вероятность подобрать подходящую деталь среди разных вариаций размеров той же детали ручной работы была крайне малой. Детали просто не подходили друг к другу. Это и стало одной из первопричин появления стандартизации и установления точных требований к изготовляемым деталям. Это позволило бы изготавливать одинаковые детали в рамках одной фабрики, производства, а то и отрасли.
Стандартные детали можно было бы использовать в любых устройствах и приборах, где были использованы такого же типа детали. Кроме того, это позволило бы наладить производство запчастей для разного рода техники и механизмов.
Все это требовало создания новой единой системы стандартов, в которой будет четко прописано требования и технические характеристики той или иной детали для конкретной фабрики или промышленности (отрасли) в целом. Вместе с этим и зародились такие термины, как допуски и посадки в машиностроении. Расчет размерных цепей, размеры, отклонения, погрешности - все это начало появляться и описываться в связи с потребностью введения стандартизации в промышленности.
Допуски и посадки необходимы для точного соединения деталей в машиностроении, а также в металлообработке. Сама идея введения нормативных понятий таких, как допуски и посадки нацелена на стандартизации и создание возможности изготовления взаимозаменяемых деталей для механизмов любой степени сложности конструкции.
Для того чтобы та или иная деталь подошла для определенного механизма, к ней выдвигаются определенные требования. Например, она должна быть изготовлена из определенного материала, иметь определенный радиус, толщину и скругление. Без этого деталь не может гарантированно подойти к тому или иному механизму.
Но точность данных требований зависит только от самих конструкций и механизмов, в которых они используются. Есть механизмы, где на счету будет каждая доля миллиметра (например, наручные часы), а есть те механизмы, где погрешность может составлять вплоть до нескольких миллиметров, а то и сантиметров.
Выполнение более точных деталей, чем требования к ним допустимо, ведь это не скажется отрицательно на качестве или функционировании конечного устройства. Однако это требует больших физических затрат на производство. Чем выше точность детали, тем сложнее ее изготовить.
Суть посадки лежит в системе отверстия - при соединении валов различного размера с отверстием образуются посадки или же соединением всех отверстий разного размера с одним основным валом.
На практике в машиностроении изготовление двух идентичных деталей просто невозможно. Они в любом случае будут отличаться хоть на какой-то минимальный зазор. Поэтому к этому и не стремятся при производстве деталей. Для решения этой проблемы были введены так называемые классы точности. Это характеристика детали, которая указывает на точность соответствия размерам, приведенным на чертежах.
Чем выше этот самый класс - тем меньше отклонений должно быть у детали от указанного в чертежах значения. Допуск как раз и является одним из сопутствующих параметров. Он характеризует величину отклонений в размере. Он может быть только положительным, но размер детали, при этом, может отличаться от номинального как в большую, так и в меньшую сторону.
Таким образом, если фактический размер детали после обработки находится в пределах допусков (допустимых значений отклонений), то деталь считается пригодной к сборке. В противном случае, сборка детали невозможна или может привести к несоответствиям полученного и ожидаемого результатов, что приводит к непригодности данной детали к использованию. Все допуски и возможные отклонения выбираются исходя из потребностей к точности тех или иных деталей сборки. Именно поэтому наличие отклонения может плохо сказаться на окончательном результате.
