Квалитеты и классы точности в машиностроении

Качества составляют основу применяемой системы допусков и посадок. Квалитет — это набор допусков, которые для всех номинальных размеров соответствуют одной и той же степени точности.

Таким образом, можно сказать, что именно стандарт качества определяет точность изготовления изделия или детали. Название этого технического термина происходит от слова «qualitas», что в переводе с латинского означает «качество».

Сумма этих допусков, которые для всех номинальных размеров соответствуют одному и тому же уровню точности, называется квалитетом.

Стандарт определяет 20 классов качества — 01 , 0 , 1 , 2. 18. С увеличением числа квалификаций увеличивается допуск, т.е. снижается точность. Квалификации от 01 до 5 в основном используются для измерительных приборов. Для приступов есть классы с 5 по 12.

Числовые значения для допусковДиапазон допусков
Номинальный
Диапазон размеров
ммQualitet010123456789101112131415161718St.Наμmмм30.30.50.81.2234610142540600.100.140.250.400.601.001.40360.40.611.52.545812183048750.120.180.300.480.751.201.806100.40.611.52.546915223658900.150.220.360.580.901.502.2010180.50.81.2235811182743701100.180.270.430.701.101.802.7018300.611.52.546913213352841300.210.330.520.841.302.103.3030500.611.52.54711162539621001600.250.390.621.001.602.503.9050800.81.2235813193046741201900.300.460.741.201.903.004.608012011.52.5461015223554871402200.350.540.871.402.203.505.401201801.223.55812182540631001602500.400.631.001.602.504.006.30180250234.571014202946721151852900.460.721.151.852.904.607.202503152.54681216233252811302103200.520.811.302.103.205.208.1031540035791318253657891402303600.570.891.402.303.605.708.90400500468101520274063971552504000.630.971.552.504.006.309.705006304.5691116223044701101752804400.701.101.752.804.407.0011.0063080057101318253550801252003205000.801.252.003.205.008.0012.5080010005.58111521294056901402303605600.901.402.303.605.609.0014.00100012506.591318243446661051652604206601.051.652.604.206.6010.5016.50125016008111521294054781251953105007801.251.953.105.007.8012.5019.50160020009131825354865921502303706009201.502.303.706.009.2015.0023.00200025001115223041577711017528044070011001.752.804.407.0011.0017.5028.00250031501318263650699313521033054086013502.103.305.408.6013.5021.0033.00

Система допусков и посадок

Совокупность допусков и посадок, которая является результатом теоретических и экспериментальных исследований и практического опыта, называется системой допусков и посадок. Его основная цель — выбор допусков и посадок для типовых соединений различных деталей машин и оборудования, которые являются минимально необходимыми, но полностью достаточными.

Оптимальные допуски и посадки являются основой для стандартизации измерительных и режущих инструментов. Кроме того, они обеспечивают взаимозаменяемость различных деталей машин и оборудования и повышают качество готовой продукции.

Таблицы используются для установления единой системы допусков и посадок. Эти таблицы содержат разумные предельные отклонения для различных номинальных размеров.

Взаимозаменяемость

При проектировании различных машин и механизмов конструкторы исходят из того, что все детали должны отвечать требованиям повторяемости, применимости и взаимозаменяемости, а также быть стандартизированными и совместимыми. Один из самых разумных способов удовлетворить все эти требования — использовать на этапе проектирования как можно больше тех деталей, которые уже находятся в производстве. Это позволяет значительно сократить время и затраты на разработку. В то же время необходимо обеспечить высокую точность взаимозаменяемых компонентов, узлов и деталей с точки зрения их соответствия геометрическим параметрам.

С помощью такого технического метода, как модульная конструкция, которая является одним из способов стандартизации, можно обеспечить взаимозаменяемость компонентов, деталей и узлов. Это также значительно облегчает ремонт, что значительно упрощает работу персонала, особенно в сложных условиях, и позволяет организовать поставку запасных частей.

Современное промышленное производство в основном ориентировано на массовое производство. Одним из необходимых условий является поставка на сборочную линию готовых компонентов, которые не нужно дорабатывать для сборки. Кроме того, взаимозаменяемость должна быть обеспечена таким образом, чтобы не нарушалась функциональность и другие характеристики конечного продукта.

В начале производство было делом рук одного человека. Один человек сделал механизм от начала до конца, без посторонней помощи. Соединения собирались по отдельности. Невозможно было найти две одинаковые детали на одном заводе. Так продолжалось до середины 18 века, когда люди осознали эффективность разделения труда. Это позволило повысить эффективность, но затем возникла проблема взаимозаменяемости. Для этого была разработана система стандартизации уровней точности при производстве деталей. UDT устанавливает ранги (степени точности).

Нормирование уровней точности

Методы стандартизации производства — допуски, посадки и точности — разрабатываются метрологической службой. Прежде чем перейти к деталям, необходимо понять значение слова «взаимозаменяемость». Что это значит в данном определении?

Взаимозаменяемость — это способность деталей соединяться друг с другом для выполнения своих функций без механической обработки. В обычных условиях одна деталь производится на одном заводе, другая — на другом, а на третьем они могут быть собраны и подогнаны друг к другу.

Цель этого подразделения — повысить производительность по следующим причинам:

  • Развитие кооперации и специализации. Чем разнообразнее производство, тем больше времени требуется на настройку станков для каждой конкретной детали.
  • Меньшее количество типов инструментов. Меньшее количество типов инструментов также означает более эффективную обработку. Это объясняется тем, что в процессе производства требуется меньше времени на смену инструментов.

Понятие о допуске и квалитете

Трудно понять физический смысл толерантности без введения понятия «размер». Размерность — это физическая величина, которая описывает расстояние между двумя точками, лежащими на одной поверхности. В метрологии существуют следующие разновидности:

  • Фактический размер получают путем прямого измерения детали: с помощью линейки, штангенциркуля и других измерительных инструментов.
  • Номинальные размеры указаны непосредственно на чертеже. Это идеальное измерение с точки зрения точности, так что оно не может быть получено в реальности из-за некоторой погрешности оборудования.
  • Отклонение — это разница между номинальным и фактическим размером.
  • Нижнее предельное отклонение указывает на разницу между наименьшим размером и номинальным размером.
  • Верхнее предельное отклонение указывает на разницу между наибольшим размером и номинальным размером.

Давайте рассмотрим эти параметры на примере для наглядности. Предположим, у вас есть вал диаметром 14 мм. Технически указано, что он не потеряет своих характеристик, если его сделать от 15 до 13 мм. Это указано в проектной документации как 〖∅14〗_(-1)^(+1).

Диаметр 14 — номинальный размер, «+1» — верхнее предельное отклонение и «-1» — нижнее предельное отклонение. Вычитание нижнего предельного отклонения из верхнего предельного отклонения даст нам значение допуска вала. В нашем случае это +1- (-1) = 2.

Все размеры допусков стандартизированы и объединены в группы качества. Другими словами, квалитет указывает на точность заготовки. Всего существует 19 таких групп или классов. Их схема обозначения представлена определенной последовательностью цифр: 01, 00, 1, 2, 3. Чем точнее измерение, тем ниже класс качества.

Таблица классов точности

Числовые значения допусковДиапазон
номинальный
Диапазон размеров
ммQualitet010123456789101112131415161718St.Наμmмм30.30.50.81.2234610142540600.100.140.250.400.601.001.40360.40.611.52.545812183048750.120.180.300.480.751.201.806100.40.611.52.546915223658900.150.220.360.580.901.502.2010180.50.81.2235811182743701100.180.270.430.701.101.802.7018300.611.52.546913213352841300.210.330.520.841.302.103.3030500.611.52.54711162539621001600.250.390.621.001.602.503.9050800.81.2235813193046741201900.300.460.741.201.903.004.608012011.52.5461015223554871402200.350.540.871.402.203.505.401201801.223.55812182540631001602500.400.631.001.602.504.006.30180250234.571014202946721151852900.460.721.151.852.904.607.202503152.54681216233252811302103200.520.811.302.103.205.208.1031540035791318253657891402303600.570.891.402.303.605.708.90400500468101520274063971552504000.630.971.552.504.006.309.705006304.5691116223044701101752804400.701.101.752.804.407.0011.0063080057101318253550801252003205000.801.252.003.205.008.0012.5080010005.58111521294056901402303605600.901.402.303.605.609.0014.00100012506.591318243446661051652604206601.051.652.604.206.6010.5016.50125016008111521294054781251953105007801.251.953.105.007.8012.5019.50160020009131825354865921502303706009201.502.303.706.009.2015.0023.00200025001115223041577711017528044070011001.752.804.407.0011.0017.5028.00250031501318263650699313521033054086013502.103.305.408.6013.5021.0033.00

Понятие посадки

До сих пор мы рассматривали точность одной детали, задаваемую только допуском. Но что происходит с точностью, когда несколько частей объединяются в сборку? Как они будут взаимодействовать друг с другом? И да, здесь нам необходимо ввести новый термин «посадка» для характеристики положения допусков деталей относительно друг друга.

Выбор посадки происходит в системе вала и отверстия

Система вала представляет собой комбинацию посадок, в которых величины зазора и интерференции регулируются путем изменения размера отверстия, в то время как допуск вала остается неизменным. В дырявой системе все наоборот. Характер соединения определяется выбором размера вала, а допуск отверстия остается постоянным.

В машиностроении 90 процентов продукции производится в системе расточки. Причина этого заключается в том, что изготовление отверстия более технологически сложно, чем вала. Система валов используется в тех случаях, когда возникают трудности с обработкой внешней поверхности заготовки. Отличным примером являются шарики для подшипников качения.

Все виды подгонки регулируются стандартами и также имеют степени точности. Цель этой группировки — повышение производительности за счет лучшей взаимозаменяемости.

Виды посадок

Тип посадки и уровень ее точности выбирается в зависимости от условий эксплуатации и способа сборки детали. В машиностроении встречаются следующие типы:

  • Посадки с зазором — соединения, которые гарантированно создают зазор между поверхностью вала и отверстием. Они обозначаются латинскими буквами A, B…H. Они используются в узлах, где детали «двигаются» относительно друг друга, и для центрирования поверхностей.
  • Посадки с натягом — это соединения, в которых допуск вала перекрывает допуск отверстия, что приводит к дополнительным сжимающим напряжениям. Интерференционные припадки относятся к неразделяемому типу связи. Они используются в высоконагруженных узлах, где прочность является основным параметром. К ним относятся установка на вал металлических уплотнительных колец и седел клапанов головок цилиндров, установка крупных муфт и шпоночных пазов шестерен и т.д. и т.п. Существует два метода установки вала в отверстие с интерференцией. Самый простой метод — прессовая посадка. Вал центрируется на отверстии и затем прижимается. Большая интерференция использует свойства металлов расширяться при более высоких температурах и сжиматься при более низких. Этот метод характеризуется большей точностью сопрягаемых поверхностей. Вал предварительно охлаждается, а отверстие нагревается непосредственно перед соединением. Здесь детали вставляются и через некоторое время возвращаются к своим прежним размерам, создавая желаемую посадку с зазором.
  • Подходит для переходного периода. Они предназначены для постоянных соединений, которые часто разбираются и снова собираются (например, при ремонте). По степени облегания они занимают промежуточное положение среди типов облегания. Такие посадки характеризуются оптимальным соотношением между точностью и прочностью соединения. На рисунке они обозначены буквами k, m, n, j. Отличным примером их использования является посадка внутренних колец подшипников на вал.

Обычно использование той или иной посадки оговаривается в специальной технической литературе. Все, что нам нужно сделать, это указать тип соединения и выбрать тип посадки и степень точности, которые нам необходимы. Следует отметить, однако, что в критических случаях стандарт предусматривает индивидуальный подбор допусков сопрягаемых деталей. Это делается с помощью специальных расчетов, описанных в соответствующих методических пособиях.

— IT-толерантность = международная толерантность;

— Верхний и нижний допуск, ES = Ecart Superieur, EI = Ecart Interieur,

— Для отверстий заглавные буквы (ES, D), для валов маленькие буквы (es, d).

Диаграмма поля допуска для отверстий. На диаграмме это 4 мм, предельные размеры 4,1 — 4,5 мм. В этом случае поле допуска не пересекает нулевую линию, поскольку оба предельных размера больше номинальных.

Основные термины и определения в соответствии с ГОСТ 25346-89.

— Вал — это термин, условно используемый для описания внешних компонентов детали, включая нецилиндрические компоненты.

— Расточка — термин, используемый для описания внутренних компонентов детали, включая нецилиндрические компоненты.

— Первичный вал — вал, верхний прогиб которого равен нулю.

Первичное отверстие — отверстие, нижний прогиб которого равен нулю.

  • Фактический размер — размер компонента, определенный путем измерения.
  • Граничный размер — два граничных размера компонента, между которыми фактический размер должен быть (или может быть) равен.
  • Номинальный размер — размер, относительно которого определяется отклонение.
  • Отклонение — это алгебраическая разница между размером (фактическим размером или граничным размером) и соответствующим номинальным размером.
  • Фактическое отклонение — алгебраическая разница между фактическим размером и соответствующим номинальным размером.
  • Граничное отклонение — это алгебраическая разница между граничным размером и соответствующим номинальным размером. Различают верхние и нижние предельные отклонения.
  • Верхнее предельное отклонение ES,es — это алгебраическая разность между большим предельным размером и соответствующим номинальным размером.

Примечание. ES — отклонение верхнего отверстия; es — отклонение верхнего вала.

  • Нижнее отклонение EI, ei — алгебраическая разница между наименьшим предельным размером и соответствующим номинальным размером.

Примечание. EI — нижнее отклонение отверстия; ei — нижнее отклонение вала.

  • Базовое отклонение — это одно из двух предельных отклонений (верхнее или нижнее), которые определяют положение поля допуска относительно нулевой линии. В этой системе допусков основным отклонением является отклонение, наиболее близкое к базовой линии.
  • Опорная линия — это линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются размерные отклонения в графическом представлении полей допусков и подгонок. Если базовая линия горизонтальна, то положительные отклонения откладываются вверх, а отрицательные — вниз.

— Допуск T — это разница между наибольшим и наименьшим предельными размерами или алгебраическая разница между верхним и нижним отклонениями.

Примечание. Допуск — это абсолютная величина без знака.

— Стандартный допуск ИТ — это любой из допусков, установленных данной системой допусков и посадок.

— Поле допуска — это поле, которое ограничено наибольшим и наименьшим значениями допуска и определяется значением допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении поле допуска содержится между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонению от нулевой линии.

— Допуск (степень точности) — набор допусков, который считается соответствующим одному уровню точности для всех номинальных размеров.

— Единица допуска i, I — это множитель в формуле допуска, который является функцией номинального размера и используется для определения численного значения допуска.

Примечание. i — единица допуска для номинальных размеров до 500 мм, I — единица допуска для номинальных размеров свыше. I — единица допуска для номинальных размеров свыше 500 мм.

Приведите линейные размеры, углы, качество поверхности, свойства материалов и технические данные

1. как числовое значение допуска;

2. как два предельных отклонения, между которыми находится фактический размер () ;

3. в виде комбинации буквы (букв) базового отклонения и номера класса качества ();

4) в виде наибольшего и наименьшего предельных значений;

5) знаком «больше или равно» () или «меньше или равно» ();

Оценка — это мера точности. По мере повышения класса качества точность снижается (допуск увеличивается).

  • Допуск квалификации обозначается буквами IT и номером квалификации, например, IT8 — допуск 8-й квалификации.
  • Квалификации с 01 по 4 используются для производства манометров и контрманометров.
  • Квалификации с 5 по 12 используются для обработки деталей, образующих сопряжения (GDC).
  • Квалификации с 13 по 18 используются для деталей, которые не образуют интерфейсов и не являются определяющими.
  • Основной принцип построения допусков размеров (допуск обозначается IT = международный допуск),
    • IT, мкм = K * i,
    • где K — степень (количество единиц допуска), i — единица допуска, мкм.
    • Для диаметров от 1 до 500 мм единица допуска функционально связана с номинальным размером , мкм.
      • Абсолютное значение допуска (в микронах) по отношению к квалификации и размеру:

      Значение допуска на размер, мкм

      Размер, ммКвалификация
      До 30,30,50,81,2
      3-60,40,61,52,5
      6-100,40,61,52,5
      10-180,50,81,2
      18-300,61,52,5
      30-500,61,52,5
      50-800,81,52,5
      80-1201,52,5
      120-1801,23,5
      180-2504,5
      250-3152,5
      315-400
      400-500

      Посадка — характер соединения между сопрягаемыми деталями, определяемый зазором или интерференцией, т.е. разностью их размеров до сборки в соответствии с назначенным допуском.

      Существует два варианта системы допусков и посадок: система вала — основным размером является размер вала, а размер отверстия выбирается с различными зазорами или помехами; система отверстия — основным размером является размер отверстия, а размер вала определяется с требуемыми зазорами или помехами.

      Посадки обозначаются буквами латинского алфавита: отверстия — строчными буквами, валы — строчными буквами. Точность подгонки определяется классом допуска.

      Отдельные посадки определяют степень свободы относительного перемещения деталей; они назначаются исходя из условий эксплуатации машин и механизмов, их точности и условий сборки. Приспособления делятся на 3 группы в зависимости от типа соединения деталей:

      — Fit with (guaranteed) clearance — соединение с гарантированным зазором, т.е. наименьший допустимый размер отверстия больше или равен наибольшему предельному размеру вала. Они обозначаются от a до h (от A до H).

      — Переходная посадка — соединение с возможным люфтом или интерференцией в зависимости от фактических размеров вала и отверстия. Обозначается от j до n (J до N).

      — Fit with (guaranteed) interference — посадка с гарантированной интерференцией, т.е. наибольший допустимый размер отверстия меньше или равен наименьшему допустимому размеру вала. Они обозначаются от p до z (от P до Z).

      Интерференционная посадка — это производственная операция для получения условно неразъемного соединения, которое достигается путем вставки одной детали (или ее части) в отверстие другой детали в процессе интерференционной посадки. Обычно соединяются детали с цилиндрическими или коническими поверхностями, но поверхности могут быть также эллиптическими, призматическими и т.д. Интерференционная посадка (положительная разница диаметров между валом и отверстием) необходима для надежного соединения. После сборки вал и отверстие принимают одинаковые размеры в результате упругой и пластической деформации. Интерференционная посадка достигается путем прессования или термической деформации.

      Штангенциркули используются для измерения валов и отверстий с точностью ±0,1 мм и ±0,05 мм. Для измерения валов используются гладкие микрометры с точностью ±4 мкм. Манометры используются для измерения отверстий.

      Штангенциркули, манометры используются для измерения деталей одного размера и являются инструментами без шкалы. Они особенно широко используются в массовом и серийном производстве для проверки размеров, формы и зазоров между поверхностями. Концевые измерительные приборы. Калибры для проверки валов — скоб (ГОСТ 2216-84*, 18355-73*). Подающая сторона (F) имеет размер, равный наибольшему размерному пределу вала, а не подающая сторона (NE) имеет наименьший размерный предел вала. Двусторонняя пластина для скоб Односторонняя пластина для скоб 1 — 50 мм 1 — 180 мм Двусторонняя пластина для скоб Регулируемая 3 — 100 мм 0 — 330 мм Применение пластины для скоб. Проходной калибр (SW) должен проходить через проверяемую поверхность, а непроходной калибр (NOT) — нет. Измерительные поверхности манометров должны быть слегка смазаны. Применение чрезмерного усилия при измерении приводит к ошибочным показаниям и преждевременному износу измерительных поверхностей инструмента. Дыромеры — пробки (ГОСТ 14807-69*, 14827-69*). Типы заглушек Проточная сторона (FP) заглушки имеет размер, равный наименьшему допустимому размеру отверстия, а непроточная сторона (NOT) имеет наибольший допустимый размер отверстия.Двусторонняя заглушка со вставками с двусторонним коническим хвостовиком. Диапазоны измерений от 30 до 50 мм 100 мм Двусторонние дюбели с двусторонними вставками и коническими хвостовиками. Диапазон измерений от 18 до 100 мм Диапазон: от 6 до 50 мм Использование ограничителей. Прямая сторона пробки (DP) должна проходить в проверяемое отверстие, а глухая сторона (NON) — нет. Шаблоны. Шаблоны для проверки длины и высоты. Проверка высоты и длины с помощью предельных калибров производится так же, как и для скоб и дюбелей, т.е. путем перемещения их измерительных поверхностей относительно поверхностей проверяемых объектов.

      Лекция 15

      Вернуться на главную страницу или задать вопрос о работе

      91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором размещенного материала. Но он предоставляет его в бесплатное пользование. Имело ли место нарушение авторских прав? Свяжитесь с нами | Обратная связь.

      Снова активируйте AdBlock!
      и обновите страницу (F5)
      очень нужный

      Оцените статью
      Добавить комментарий