Допуск в машиностроении — разница между наибольшим и наименьшим (плюс-минус) предельными значениями параметров или отклонения от заданных параметров (номинальных размеров, массовой доли, массы): задаётся на геометрические размеры деталей, механические, физические и химические свойства. Назначается исходя из технологической точности и/или требований к изделию (продукту), в частности, к посадке сопрягаемых элементов. Любое значение параметра в заданном интервале является допустимым.
Возможности современных станков позволяют изготавливать детали с допусками ±0,0025 миллиметра, а в некоторых областях применение специального оборудования позволяет получать детали с точностью до ±0,00005 миллиметра[1].
В стандартах РФ, допуск — абсолютная величина.
Обозначения
- Допуск IT = International tolerance;
- Верхние и нижние отклонения, ES = Ecart Superieur, EI = Ecart Interieur;
- Для отверстий большие буквы (ES, D), для валов малые (es, d).
Термины
- Размер — числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т. п.) в выбранных единицах измерения.
- В машиностроении существует три вида размеров:
- Номинальный размер — размер, который служит началом отсчета отклонений и относительно которого определяются предельные размеры. Обозначается нижним индексом н справа от обозначения размера: Dн, dн, Lн, lн, Bн, bн — номинальные диаметры, соответственно отверстия, вала, номинальные длины, соответственно отверстия, вала, номинальные ширины, соответственно отверстия, вала, и т. д. Для деталей, составляющих соединение, номинальный размер является общим. Номинальный размер определяют, исходя из функционального назначения детали или узла, в результате расчета деталей на прочность и т. д., и указывают на чертеже.
- Действительный размер — размер элемента, установленный измерением с допускаемой погрешностью. Обозначается нижним индексом д справа от обозначения размера: Dд, dд, Lд, lд, Bд, bд — действительные диаметры, соответственно отверстия, вала, действительные длины, соответственно отверстия, вала, действительные ширины, соответственно отверстия, вала, и т. д.
- Предельные размеры — два предельно допустимых размера элемента, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер годной детали. Больший из них называют наибольшим предельным размером, меньший — наименьшим предельным размером. Обозначают предельные размеры нижними индексами справа от обозначения размера max и min: Dmax, dmax, Lmax, lmax, Bmax, bmax — наибольшие предельные диаметры, соответственно отверстия, вала, наибольшие предельные длины, соответственно отверстия, вала, наибольшие предельные ширины, соответственно отверстия, вала, и т. д.; Dmin, dmin, Lmin, lmin, Bmin, bmin — наименьшие предельные диаметры, соответственно отверстия, вала, наименьшие предельные длины, соответственно отверстия, вала, наименьшие предельные ширины, соответственно отверстия, вала, и т. д.
- Отклонение размера — алгебраическая разность между этим размером (действительным или предельным) и соответствующим номинальным размером.
- Верхнее предельное отклонение ES, es — алгебраическая разность между наибольшим предельным и соответствующим номинальным размерами.
- для отверстия ES = Dmax — Dн
- для вала es = dmax — dн
- Нижнее отклонение EI, ei — алгебраическая разность между наименьшим предельным и соответствующим номинальным размерами.
- для отверстия EI = Dmin — Dн
- для вала ei = dmin — dн
- Действительное отклонение — алгебраическая разность между действительным и соответствующим номинальным размерами.
- для отверстия Eд = Dд — Dн для вала eд = dд — dн Отклонения, в отличие от размеров, которые всегда выражаются положительными числами, могут быть и положительными (со знаком плюс), если размер больше номинального, и отрицательными (со знаком минус), если размер меньше номинального. Если размер равен номинальному, то его отклонение равно нулю.
- Основное отклонение — одно из двух предельных отклонений (верхнее или нижнее), определяющее положение поля допуска относительно нулевой линии. В данной системе допусков и посадок основным является отклонение, ближайшее к нулевой линии.
- Нулевая линия — линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении полей допусков и посадок. Отрицательные отклонения откладываются внутрь детали, положительные — наружу.
- Допуск Т — разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или алгебраическая разность между верхним и нижним отклонениями. Допуск является абсолютной величиной без знака.
- Стандартный допуск IT — любой из допусков, устанавливаемых данной системой допусков и посадок.
- Поле допуска — поле, ограниченное наибольшим и наименьшим предельными размерами и определяемое величиной допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии.
- Квалитет (степень точности) — совокупность допусков, рассматриваемых как соответствующие одному уровню точности для всех номинальных размеров.
- Единица допуска i, I — множитель в формулах допусков, являющийся функцией номинального размера и служащий для определения числового значения допуска. i — единица допуска для номинальных размеров до 500 мм, I — единица допуска для номинальных размеров св. 500 мм.
- Вал — термин, условно применяемый для обозначений охватываемых элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.
- Отверстие — термин, условно применяемый для обозначения охватывающих элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.
- Основной вал — вал, верхнее отклонение которого равно нулю.
- Основное отверстие — отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю.
- Посадка — характер соединения двух деталей, определяемый разностью их размеров до сборки.
- Номинальный размер посадки — номинальный размер, общий для отверстия и вала, составляющих соединение.
- Допуск посадки — сумма допусков отверстия и вала, составляющих соединение.
- Зазор — разность между размерами отверстия и вала до сборки, если размер отверстия больше размера вала.
Линейные размеры, углы, качество поверхности, свойства материала, технические характеристики
Линейные размеры, углы, качество поверхности, свойства материала, технические характеристики указываются:
- в виде числового значения допуска;
- в виде двух предельных отклонений между которыми находится действительный размер () ;
- сочетанием букв (буквы) основного отклонения и номера квалитета ();
- в виде наибольшего и наименьшего предельных значений;
- знаком «больше или равно» () или «меньше или равно» ();
- процентом.
Для устранения излишнего многообразия числовые величины рекомендуют приводить в соответствие (например, округлять расчетные значения) с предпочтительными числами. На основе рядов предпочтительных чисел разработаны ряды нормальных линейных размеров (ГОСТ 6636-69)[2].
Нормальные линейные размеры, мм:
3,2 | 3,4 | 3,6 | 3,8 | 4,0 | 4,2 | 4,5 | 4,8 | 5,0 | 5,3 |
5,6 | 6,0 | 6,3 | 6,7 | 7,1 | 7,5 | 8,0 | 8,5 | 9,0 | 9,5 |
10 | 10,5 | 11 | 11,5 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 24 | 25 | 26 | 28 | 30 |
32 | 34/35[3] | 36 | 38 | 40 | 42 | 45/47 | 48 | 50/52 | 53/55 |
56 | 60/62 | 63/65 | 67/70 | 71/72 | 75 | 80 | 85 | 90 | 95 |
100 | 105 | 110 | 120 | 125 | 130 | 140 | 150 | 160 | 170 |
180 | 190 | 200 | 210 | 220 | 240 | 250 | 260 | 280 | 300 |
320 | 340 | 360 | 380 | 400 | 420 | 450 | 480 | 500 | 530 |
560 | 600 | 630 | 670 | 710 | 750 | 800 | 850 | 900 | 950 |
Предельное отклонение угла конуса
Предельное отклонение угла конуса:
- если конус задан конусностью — обозначается символами и числовым значением степени точности;
- если конус задан углом — обозначается символами и числовым значением степени точности.
Допуск формы и расположения поверхностей
Допуск формы и расположения поверхностей указывается в виде условных обозначений (графически с числовым значением допуска) или текстом.
Квалитет
Квалитет (в русском от нем. Qualität, которое от лат. qualitas — качество) — характеристика точности изготовления изделия (детали), определяющая значения допусков.
Квалитет является мерой точности. С увеличением квалитета допуск увеличивается, а точность понижается.
- Допуск по квалитету обозначается буквами IT с указанием номера квалитета, например IT8 — допуск по 8-му квалитету.
- Квалитеты с 01 до 4-го используются для изготовления калибров и контркалибров:
- Квалитеты от 5-го до 12-го применяют для изготовления деталей, образующих сопряжения — относительные положения составных частей изделия, характеризуемые соприкосновением их поверхностей или зазором между ними, заданными конструкторской документацией (например, гладкие цилиндрические соединения):
- 5-й и 6-й — при изготовлении наиболее высокоточных ответственных соединений в машинострении (например. шпинделей прецизионных станков)[4];
- 7-й и 8-й — самые распространённые в машиностроении[4];
- 9-й и 10-й встречаются в крупногабаритных машинах (например, железнодорожных, сельскохозяйственных, полиграфических)[4];
- 11-й и 12-й — в неответственных соединениях (например, крышках)[4].
- Квалитеты от 13-го до 17-го используют для параметров деталей, не образующих сопряжений и не оказывающих определяющего влияния.
- Основная закономерность построения допусков размеров (допуск обозначается IT = International tolerance),
- IT, мкм = K * i,
- где K — квалитет (число единиц допуска), i — единица допуска, мкм.
- На диаметры от 1 до 500 мм единица допуска функциональностью связана с номинальным размером , мкм.
- Соответствующие значения допуска регламентируются стандартом на допуски и посадки (Limits and Fits) ISO 286-1:2010[5], а также ГОСТ 25346-89.[6].
Значение допусков для размеров основного отверстия до 500 мм:
Размер, мм | Допуск, мкм, при квалитете | ||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
01 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | |
До 3 | 0,3 | 0,5 | 0,8 | 1,2 | 2 | 3 | 4 | 6 | 10 | 14 | 25 | 40 | 60 | 100 | 140 | 250 | 400 | 600 | 1000 |
3—6 | 0,4 | 0,6 | 1 | 1,5 | 2,5 | 4 | 5 | 8 | 12 | 18 | 30 | 48 | 75 | 120 | 180 | 300 | 480 | 750 | 1200 |
6—10 | 0,4 | 0,6 | 1 | 1,5 | 2,5 | 4 | 6 | 9 | 15 | 22 | 36 | 58 | 90 | 150 | 220 | 360 | 580 | 900 | 1500 |
10—18 | 0,5 | 0,8 | 1,2 | 2 | 3 | 5 | 8 | 11 | 18 | 27 | 43 | 70 | 110 | 180 | 270 | 430 | 700 | 1100 | 1800 |
18—30 | 0,6 | 1 | 1,5 | 2,5 | 4 | 6 | 9 | 12 | 21 | 33 | 52 | 84 | 130 | 210 | 330 | 520 | 840 | 1300 | 2100 |
30—50 | 0,6 | 1 | 1,5 | 2,5 | 4 | 7 | 11 | 16 | 25 | 39 | 62 | 100 | 160 | 250 | 390 | 620 | 1000 | 1600 | 2500 |
50—80 | 0,8 | 1,5 | 2 | 3 | 5 | 8 | 13 | 19 | 30 | 46 | 74 | 120 | 190 | 300 | 460 | 740 | 1200 | 1900 | 3000 |
80—120 | 1 | 1,5 | 2,5 | 4 | 6 | 10 | 15 | 22 | 35 | 54 | 87 | 140 | 220 | 350 | 540 | 870 | 1400 | 2200 | 3500 |
120—180 | 1,2 | 2 | 3,5 | 5 | 8 | 12 | 18 | 25 | 40 | 63 | 100 | 160 | 250 | 400 | 630 | 1000 | 1600 | 2500 | 4000 |
180—250 | 2 | 3 | 4,5 | 7 | 10 | 14 | 20 | 29 | 46 | 72 | 115 | 185 | 290 | 460 | 720 | 1150 | 1850 | 2900 | 4600 |
250—315 | 2,5 | 4 | 6 | 8 | 12 | 16 | 23 | 32 | 52 | 81 | 130 | 210 | 320 | 520 | 810 | 1300 | 2100 | 3200 | 5200 |
315—400 | 3 | 5 | 7 | 9 | 13 | 18 | 25 | 36 | 57 | 89 | 140 | 230 | 360 | 570 | 890 | 1400 | 2300 | 3600 | 5700 |
400—500 | 4 | 6 | 8 | 10 | 15 | 20 | 27 | 40 | 63 | 97 | 155 | 250 | 400 | 630 | 970 | 1550 | 2500 | 4000 | 6300 |
См. также
Примечания
- ↑ machine tool | Description, History, Types, & Facts (англ.). Encyclopedia Britannica. Дата обращения: 30 марта 2021. Архивировано 10 апреля 2021 года.
- ↑ ГОСТ 8032-84. Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные линейные размеры
- ↑ После знака «/» приведены размеры посадочных мест для подшипников качения
- ↑ 1 2 3 4 5 6 Квалитеты . Дата обращения: 10 июля 2022. Архивировано 10 июля 2022 года.
- ↑ ISO 286-1:2010 — ISO system of limits and fits — Part 1: Bases of tolerances, deviations and fits . Дата обращения: 22 февраля 2009. Архивировано 2 апреля 2015 года.
- ↑ ГОСТ 25346-89. Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений . Дата обращения: 7 февраля 2012. Архивировано 2 апреля 2015 года.
Литература
- А. И. Якушев, Л. Н. Воронцов, Н. М. Федотов. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. 6-е изд., перераб. и доп.. — М.: Машиностроение, 1986. — 352 с.
- Шитиков А. Н. и др. Стандартизация геометрической точности в машиностроении //Вестник Брянского государственного технического университета. — 2019. — №. 1 (74).
- Хващевская Л. Ф., Шабалин А. В. К проблеме обеспечения точности в изделиях машиностроения //Вестник Иркутского государственного технического университета. — 2014. — №. 1 (84).
- Телешевский В. и др. Измерительная информатика в машиностроении //Вестник МГТУ Станкин. — 2008. — №. 1. — С. 33-38.
Ссылки
- [1]
- Таблицы посадок и предельных отклонений Архивная копия от 28 января 2013 на Wayback Machine
- https://www.highexpert.ru/content/engineers/toolerance_choosing.html
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.