Сборник ответов на ваши вопросы

Что такое допуск?

Как мы знаем, для определения качества продукта нам необходим какой-то параметр. В качестве него можно использовать допуск. Если уж совсем простыми словами – любой допустимый размер. Если чуть по-научному, то это будет разница между верхним и нижним предельным значением.

Совершенно абстрактный пример, касательно алкоголя:

  • 12 градусный продукт – минимум того, на что вы согласны;
  • 40 градусов – максимальная крепость, какую вы готовы осилить;
  • Ваш допуск – от 12 до 40 градусов.

Когда речь идёт о деталях или продуктах химического производства, в ход идут другие цифры и параметры, но общий смысл остаётся тот же. Поэтому надо понять для себя, в общих чертах, что собой представляет допуск.

Из примера можно понять, что чем выше допуск – тем ниже точность. Чем выше диапазон допустимых значений – тем больше параметров в него попадёт, тем больше неточностей будет восприниматься за норму.

В связи с этим:

  1. Разные параметры допусков устанавливаются для разных деталей;
  2. Точность напрямую зависит от размеров продукции;
  3. С увеличением сложности снижается допуск;
  4. Параметр определяется и тем, в каких целях будет использоваться деталь.

Сборник ответов на ваши вопросы

Отклонения и допуски расположения

В реальных поверхностях отклонения формы и расположения всегда сочетаются. В работе и при измерениях эти отклонения могут проявляться или раздельно, или совместно. Поэтому установлены собственно отклонения и допуски расположения, предполагающие исключение из рассмотрения отклонений формы путем замены реальных поверхностей прилегающими, и суммарные отклонения и допуски формы и расположения.

Отклонения расположения и допуски определяются относительно баз. Отклонения формы и расположения отдельных баз комплекта могут вызвать неоднозначную оценку геометрических отклонений других поверхностей

Поэтому при назначении комплекта баз важно задать последовательность их выбора, которая должна устанавливаться в порядке убывания числа степеней свободы детали, отнимаемых базами

Введенный допуск на наклон позволяет нормировать отклонения от любого номинального угла (кроме 0 и 90°) методом, аналогичным методу нормирования допусков на параллельность и перпендикулярность, т.е. в линейной мере.

Допуски на соосность, симметричность, пересечение осей, позиционный допуск можно задавать либо предельным значением отклонения в радиусном выражении, либо диаметром (шириной) поля допуска, что соответствует удвоенному предельному отклонению (допуски в диаметральном выражении). Оба способа выражения допуска показаны на рис. 7 на примере поля допуска на соосность (Т — допуск в диаметральном, R = T/2 — допуск в радиальном выражении).

Что такое квалитет в системе допусков?

Квалитет в системе допусков определяет то минимальное значение точности, которого будет вполне достаточно для надёжного функционирования предмета.

Это позволяет:

  • Сэкономить на производстве;
  • Оптимизировать процесс;
  • Добиться допустимого уровня надёжности;
  • Не выполнять «лишнюю» работу.

Теоретически, всё должно быть идеально. Но добиться таких результатов в суровой реальности невозможно. Поэтому приходится мириться с действительностью и определяться, какой уровень качества нас устроит.

Это ни в коем случае не значит, что производитель не стремится сделать всё в лучшем виде. Нет, просто в ходе долгих исследований были уточнены параметры, которые соответствуют допустимому уровню точности.

Успокоить себя можно тем, что ни один производитель не рискнёт пустить в продажу некачественные изделия – удар по репутации и финансовые потери.

Сборник ответов на ваши вопросы

Что такое квалитет точности?

Квалитет представляет собой совокупность всех допусков, относящихся к одному уровню точности. Допуск – более широкое понятие, подразумевающееся под собой все значения, при которых деталь считается годной для применения. А вот квалитет определяет уровень точности:

  • Выделяют 17 квалитетов;
  • Их объединяют в три больше группы;
  • Каждый уровень точности применяется для оценки деталей определённых параметров.

Чтоб не было совсем запутанно. Существуют:

  1. Калибры;
  2. Контркалибры;
  3. Детали, образующие сопряжение;
  4. Детали, не образующие сопряжение;

Каждой группе соответствует свой квалитет, и оценивать приемлемую степень точности будут исходя из того, к какой категории относится изделие. К гвоздям на обуви и к пневматическим болтам на космическом корабле предъявляют разные требования.

Поскольку речь идёт о довольно широком спектре применения, необходимо ознакомиться со стандартами именно для интересующей вас продукции. Они, как правило, представлены в технической документации.

Сборник ответов на ваши вопросы

Основные правила, используемые для обозначения неровности поверхности на чертежах

Основные правила, которые необходимо использовать при выполнении чертежа:

  1. На чертеже указываются все шероховатости поверхности для используемого материала без учета используемых методов.
  2. Нанесение значений шероховатостей осуществляется на разрезах, которые имеют размер.
  3. Знаки наносятся на всех видах линий используемых в чертеже.
  4. При наличии у знака полки его местоположение определяется по отношении к основной надписи.
  5. Если изделие имеет разрыв на чертеже, то производится маркировка только одной части изображения.
  6. Если поверхностный слой требует использования обработки участков детали различного класса, то производится разделение с помощью сплошной линии.
  7. В случае сокращения места необходимого для нанесения обозначений на чертеже возможно допустимое упрощение знаков.
  8. При одинаковом значении шероховатости поверхности контура, значение наносится один раз.
  9. При идентичности различных поверхностей с одинаковыми значениями шероховатости, допускается нанесение значений один раз.
  10. Знаки, обозначающие неровности должны иметь толщину в 1.5 раза больше, чем нанесенные на изображение.
  11. Условия, обозначающие направление поверхностей должны соответствовать стандартам.
  12. Обозначение шероховатости поверхности производится с использованием общих правил.

Сборник ответов на ваши вопросы

Обозначения направления шероховатости поверхности на чертежах

Учитывая структуру материала, конструктор имеет возможность указать необходимые параметры, предъявляемые к качеству поверхностей. Причем характеристики могут указываться по нескольким параметрам с установкой максимально и минимального значения с возможными допусками.

Квалитет (квалитет точности).

Другое дело, если по задумке конструктора требуется в это отверстие в последствии вставлять какой-то например вал, здесь уже нужна точность, чтобы вал хотя бы просто пролез в него, и не болтался как карандаш в стакане (зависит от конструкторской задумки), а лишь немного люфтил – посадка с зазором. Или же наоборот зашел туго и образовал так называемую посадку с натягом. Для изготовления такого отверстия потребуется во-первых потратить силы, применить нужный инструмент, сразу заложить нормальный станок. А во вторых описать каким-то образом, что именно мы хотим получить. Поэтому к диаметру ставят ещё и допуск. Такое отверстие считается классным, потому что имеет квалитет точности допусков и квалитет посадок. Иными словами к ней применяется система допусков и посадок. Выглядит это так: 10H7. Отверстие диаметром 10мм с квалитетом Н7.

Чтобы всё лучше понять, посмотрим на простенькую табличку. Допуски  (они же квалитеты) для отверстий обозначаются всегда только большими буквами плюс цифра, и никак иначе. А допуски валов – только маленькими буквами плюс цифра. Кстати, это справедливо не только именно для валов и отверстий, вместо них так же могут быть, например: шпонки и пазы и всё такое прочее. В нашем случае есть отверстие: 10H7. Это будет означать, что это классное отверстие, имеющее определенные допуска. Далее надо открываем справочник “система допусков и посадок”, и смотрим какие именно цифры прячутся за этим магическим Н7 (именно для размера 10мм как в нашем случае!).

В табличке будет нечто следующее: для диапазона размеров отверстий 6…10мм допуск H7 означает (0… +15 микрон). То есть 10Н7 отверстие может быть изготовлено с размерами от 10,000 мм до 10,015 мм. Вот так просто. Для других различных диаметров исходного отверстия квалитет Н7 будет иметь свои цифры. В общем, чем больше отверстие – тем больше на него будет допуск по таблице. Поэтому зачастую около станков висят именно такие таблички допусков. Примеры:

10Н6 – допуск (0…+9мкм)

10Н7 – допуск (0…+15мкм)

10Н8 – допуск (0…+22мкм)

вот 10А11 – допуск (+280…+370мкм). То есть такое отверстие, прикиньте, можно изготовить только в пределах от 10,28мм до 10,37мм!  Изготовить его ровно 10,000мм – нельзя, если оно имеет такой квалитет! На практике конечно 10А11 практически нереально встретить, это чисто для примера. Но всё работает именно так.

Буква квалитета – вообще говорит нам о том, насколько сильное НАЧАЛЬНОЕ отклонение у диапазона допусков от номинального значения. Напомню, что в случае с Н7, это начальное отклонение как раз равно нулю. У букв А и Z – оно максимальное.

Цифра квалитета – говорит нам насколько большой именно диапазон допуска.

Квалитет

Квалитет – это как бы совокупность буквы и цифры. То есть совокупность начальной точки отсчета диапазона допуска (буква) и непосредственно размер самого диапазона допуска (цифра). То есть квалитет H5 будет означать довольно высокую точность исполнения отверстий, и наоборот А11  – это большое отклонение в плюс. И чем больше само отверстие – тем больше допуск на него будет.

В соответствии с рисунком, буквы от А до H – диапазоны допусков постепенно стремятся к номинальным. От К до Z – допуска отверстий становятся минусовыми (то есть отверстия будут меньше своего номинала!) Такая же история и с валами, буквами от а до h – обозначаются валы, имеющие отрицательные допуска, от k до z – валы начинают стремиться в плюсовые значения допуска, соответственно их диаметры с ростом букв увеличиваются.

Для чего нужны квалитеты?

Все эти буквы, квалитеты нужны для того чтобы обеспечить нужную посадку в каком-то конкретном случае. Допустим иногда надо, чтобы в отверстие диаметром 10 мм вал сел свободно, с зазором, тогда вал делают не ровно 10мм, а с отрицательными допусками. А иногда необходимо чтобы вал наоборот сел с натягом, тогда вал будет исполнен по нужному квалитету с диаметром большим чем 10мм.

Бывают еще какие-то нестандартные случаи, когда этих буквенных квалитетов не хватает. Например, делается вал диаметром 1000 мм (1 метр), и на него нужна какая-то супер точность, тогда допуска могут  проставить просто вручную, типа от -0,001мм до +0,001мм. Потому что для такого большого диаметра в таблице квалитетов, скорее всего, будут соответственно большие допуска, неприемлемые для данного частного случая.

Указание на чертежах допусков размеров

Прежде чем назначить предельные отклонения размерам на чертежах определяют характер соединения, возможности ремонта, условия эксплуатации и др.

Предельные размеры с помощью предельных отклонений указывают на чертежах с помощью таблиц несколькими способами:

  • числовыми величинами (рис. 4, а), причем отклонение, равное нулю, опускается (рис. 4, д), а одинаковые по абсолютной величине, но противоположные по знаку отклонения указывают один раз со знаками ± (рис. 4, e);
  • условными (символическими) обозначениями полей допусков и посадок согласно стандартам (рис. 4, г);
  • символическими условными обозначениями полей допусков с указанием справа в скобках их числовых величин (рис. 4, ж).

Сборник ответов на ваши вопросы

Рис. 4. Нанесение предельных (верхнего и нижнего) отклонений на чертежах

Предельные отклонения размеров деталей, изображенных на чертеже в сборе, указывают также одним из трех перечисленных способов в виде дроби: в числителе представляют предельные отклонения отверстия, в знаменателе — вала (рис. 4, б). На рис. 4, г символ g6 обозначает поле допуска, т.е. два отклонения: верхнее отклонение — 0,010 и нижнее — 0,029 мм. В обозначениях положительных предельных отклонений знак «+» опускать нельзя. Предельные отклонения записывают до последней значащей цифры включительно, выравнивая количество знаков в верхнем и нижнем отклонении добавлением нулей (рис. 4; а,б,е,ж).

Буквенный способ обозначения полей допуска предпочтителен в случае применения предельных калибров для измерения размеров на производстве, так как на калибрах, как правило, маркируются буквенные обозначения полей допусков контролируемых деталей.

Числовые обозначения удобнее при работе на универсальных металлообрабатывающих станках и при контроле изделий универсальными средствами измерений. Смешанные обозначения применяют при неопределенности вопроса о средствах контроля, которые будут использованы на производстве.

Что такое квалитеты и параметры шероховатости?

Ни одна поверхность в мире не может быть идеально гладкой. Даже самые современные технологии допускают наличие определённой погрешности, представленные в виде неровностей поверхности. Их совокупности, если быть точнее.

Чем они меньше, тем материал:

  1. Прочнее;
  2. Плотнее;
  3. Более стоек к изнашиванию;
  4. Лучше выглядит.

Хотя, последний пункт – чистая эстетика. Но всё же, при оценке качества деталей необходимо учитывать все параметры.

Квалитет шероховатости, по большому счёту, определяет, насколько шершавой может быть поверхность готового изделия. Он задаёт максимальное значение, при котором конечный продукт всё ещё будет считаться качественным и правильно обработанным.

Чтобы не вдаваться в целую науку и не рассматривать сложные формулы, проще воспользоваться специально разработанными под это дело таблицами, которые содержат всего 3 столбца:

Вид обработки

Спепень обработки

Квалитет

Найдя необходимые показатели, можно перейти к следующим таблицам, которые содержат допуски и минимальные размеры. Дело в том, что квалитет непосредственно связан с размерами изделия и допусками, определяющими точность. Самостоятельно разобраться в этом вопросе слишком сложно, но найти подходящие цифры в соответствующих столбцах – задание чуть проще.

Сборник ответов на ваши вопросы

Знаки для обозначения шероховатости поверхности в зависимости от вида ее обработки

Основной знак, соответствующий обычному условию нормирования шероховатости, когда метод образования поверхности чертежом не регламентируется.

Знак, соответствующий, конструкторскому требованию, чтобы поверхность была образована удалением слоя материала, например, точением, шлифованием, полированием, травлением и т. п. (конкретный вид обработки может и не указываться).

Знак, соответствующий конструкторскому требованию, чтобы поверхность была образована без удаления поверхностного слоя материала, например, литьем, штамповкой, прессованием (конкретный вид образования поверхности может и не указываться).

Поля допусков отверстий и валов таблица.

И так , что такое поля допусков отверстий и валов в таблице выше. Посмотрим на рисунок и все станет понятно.

Сборник ответов на ваши вопросыИ что мы видим? Да именно это вал входит в отверстие, какой то втулки. В зависимости какие цели мы преследуем, а именно какой вид посадки мы хотим получить в итоге после их сопряжения выбирается необходимы допуск. Причем не только для вала но и для отверстия.

Например если мы хотим иметь посадку с натягом, то отверстие должно быть меньше вал. Но учтите, что просто так вы его туда не засандалите :). Придется прибегнуть либо к помощи пресса либо нагреть втулку или на худой конец охладить вал в жидком азоте.

Исходя из наших потребностей открываем умные книжки и таблицы допусков и посадок и выбираем нужные предельные отклонения, после задаем их на чертеже детали. Это необходимо для того, что бы чтение чертежей инженером который будет писать технологию на данный узел не превратилось в сложный ребус :).

Полезный софт для расчета допусков.

Еще чуть не забыл. Если вам лень лазить по таблице и выбирать допуска, то вам поможет отличная программа для выполнения этой рутинной работы. Вот как она выглядит

Сборник ответов на ваши вопросы

Самое интересное, что она написана в обычном файле программы  Excel. И для получения результата необходимо лишь заполнить два поля обозначенных желтым цветом. Качайте программу с моего блога абсолютно бесплатно. От вас только требуется посмотреть данное видео . Заодно это будет вашим спасибо!

Посмотрите видео про таблицу допусков

Вот собственно и все посадки. О каждой из них мы поговорим в моей следующей статье про допуски и посадки, а пока на этом мы и закончим. Да кстати качество изображения на котором указана таблица допусков и посадок валов и отверстий в хорошем качестве так, что ее можно скачать абсолютно бесплатно нажав правую кнопку мыши и сохранить как…Качайте, печатайте и пользуйтесь :). А мне пора много дел.

С вам был Андрей ! Читайте мои статьи!

Классификация поверхностей

При определении характеристики поверхностного слоя материала необходимо провести классификацию:

  1. Рабочие поверхности, имеющие сопряжение с изменением местоположения в ходе осуществляемого процесса, по отношению друг к другу (механизмы двигателей, насосов и т.д.). Детали, используемые в механизмах обязательно должны обрабатываться с высокой точностью, а показатели соответствовать величинам Ra=2.5-0.16 мкм, Rz=10-0.8 мкм.
  2. Установочные поверхности – детали находятся в соприкосновении, но по отношению друг к другу неподвижны. Подлежат обработке и должны соответствовать показателям Ra=20-2.5 мкм, Rz=80-10 мкм.
  3. Ограничительные и соединительные поверхности – элементы служащие ограничением для работающих механизмов (корпуса приборов, станков и т.д.). Данные поверхности в зависимости от требований могут подвергаться обработке, параметры соответствуют Ra=20-2.5 мкм, Rz=80-10 мкм.
  4. Поверхности, требующие специальной обработки (детали внешних корпусов механизмов, агрегатов). Параметры шероховатости должны соответствовать Ra=5.0-1.25 мкм, Rz=20-6.3 мкм. Особо стоит отметить требования, предъявляемые к органам управления механизмов, приборов у которых показатели должны, находится на уровне Ra=0.63-0.08 мкм, Rz=3.2-0.4 мкм.
  5. Используя данные качества поверхности, получаемые при различных методах обработки можно выстраивать технологическую цепочку, обеспечивающую наибольшую эффективность и сокращение времени обработки деталей.

Сборник ответов на ваши вопросы

Классы шероховатости поверхности

Нормативные данные также содержатся в ГОСТ 2.309-73 согласно, которому наносятся обозначения на чертежи и содержат характеристики поверхностей по установленным правилам и обязательны для всех промышленных предприятий. Необходимо также учитывать, что знаки и их форма, наносимые на чертежи должны иметь установленный размер с указанием числового значения неровности поверхности. Регламентируется высота знаков, указывается вид обработки.

Знак имеет специальный код, который расшифровывается следующим образом:

  • первый знак – характеризует тип обработки исследуемого материала (точение, сверление, фрезерование и т.д.);
  • второй знак — обозначает, что поверхностный слой материала не подвергался обработке, а образован путем ковки, литья, прокатки;
  • третий знак – показывает, что вид возможной обработки не регламентируется, но должен соответствовать Ra или Rz.

В случае отсутствия знака на чертеже, поверхностный слой не подвергается специальной обработке.

На производстве используют два вида воздействия на верхний слой:

  • с помощью частичного удаления верхнего слоя обрабатываемой детали;
  • без удаления верхнего слоя детали.

При удалении верхнего слоя материала в основном используется специальный инструмент, предназначенный для выполнения определенных действий – сверления, фрезерования, шлифования, точения, и т.д. В ходе обработки происходит нарушение верхнего слоя материала с образованием остаточных следов от используемого инструмента.

Когда применяется обработка без удаления верхнего слоя материала – штамповка, прокат, литье, происходит смещение структурных слоев их деформация с принудительным созданием «гладко-волокнистой» структуры.

При конструировании и изготовлении деталей параметры неровностей задает конструктор, основываясь на техническом задании определяющим характеристики изделия в зависимости от требований, предъявляемых к изготовляемому механизму, технологии используемой при производстве и степени обработки.

Основные обозначения

Шероховатость исследуемой поверхности измеряются на допустимо небольших площадях, в связи с чем базовые линии выбирают, учитывая параметр снижения влияния волнообразного состояния поверхности на изменение высотных параметров.

Неровности на большинстве поверхностей возникают по причине образующихся деформаций верхнего слоя материала при осуществляемой обработке с использованием различных технологий. Очертания профиля получают при проведении обследования с помощью алмазной иглы, а отпечаток фиксируется на профилограмме. Основные параметры, характеризующие шероховатость поверхности имеют определенное буквенное обозначение, используемое в документации, чертежах и получаемые при проведении измерений деталей(Rz, Ra, Rmax, Sm, Si, Tp).

Для измерения неровности поверхности используют несколько определяющих параметров:

  • Ra- обозначает значение исследуемого профиля с возможным отклонением (среднеарифметическим) и измеряется в мкм;
  • Rz – обозначает высоту измеряемых неровностей определяемую по 10 основным точкам в мкм;
  • Rmax –максимальное допустимое значение параметра по высоте.

Сборник ответов на ваши вопросы

Обозначение шероховатости поверхности

Также используются шаговые параметры Sm и Si и опорная длина исследуемого профиля tp. Данные параметры указываются при необходимости учитывать условия эксплуатации деталей. В большинстве случаев для измерений используется универсальный показатель Ra, который дает наиболее полную характеристику с учетом всех точек профиля. Значение средней высоты Rz применяется при возникновении затруднений связанных с определением Ra с использованием приборов. Подобные характеристики оказывают влияние на сопротивление и виброустойчивость, а также электропроводимость материалов.

Значения определений Ra и Rz указаны в специальных таблицах и при необходимости могут использоваться при проведении необходимых расчетов. Обычно определитель Ra обозначается без числового символа, другие показатели имеют необходимый символ. Согласно действующим нормативным актам (ГОСТ) существует шкала, в которой даны значения шероховатостей поверхности различных деталей, имеющих подробную разбивку на 14 специальных классов.

Существует прямая зависимость, определяющая характеристики обрабатываемой поверхности, чем выше показатель класса, тем меньшее значение имеет высота измеряемой поверхности и лучше качество обработки.

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. Примером таких сопряжений могут быть, ГЦС — гладкие цилиндрические соединения).
    • 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 функционально связана с номинальным размером i=0.45D3+0.001D{\displaystyle i=0.45{\sqrt{D}}+0.001D}, мкм.
  • Соответствующие значения допуска регламентируются стандартом на допуски и посадки (Limits and Fits) ISO 286-1:2010, а также ГОСТ 25346-89..

Значение допусков для размеров основного отверстия до 500 мм:

Размер, мм Допуск, мкм, при квалитете
01 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