что такое квалитет в системе допусков и посадок
Квалитет
До́пуск — разность между наибольшим и наименьшим предельными значениями (размеров, массовой доли, массы), задаётся на геометрические размеры деталей, механические, физические и химические свойства. Назначается (выбирается) исходя из технологической точности или требований к изделию (продукту). Любое значение параметра, оказывающееся в заданном интервале, является допустимым.
В российских стандартах допуск — абсолютная величина.
Содержание
Допуск в машиностроении
Основные термины и определения по ГОСТ 25346-89.
Примечание. ES — верхнее отклонение отверстия; es — верхнее отклонение вала.
Примечание. ЕI — нижнее отклонение отверстия; ei — нижнее отклонение вала.
Примечание. Допуск — это абсолютная величина без знака.
Примечание. i — единица допуска для номинальных размеров до 500 мм, I — единица допуска для номинальных размеров св. 500 мм.
Линейные размеры, углы, качество поверхности, свойства материала, технические характеристики
Линейные размеры, углы, качество поверхности, свойства материала, технические характеристики указываются: 1) в виде числового значения допуска; 2) в виде двух предельных отклонений между которыми находится действительный размер (
) ; 3) сочетанием букв (буквы) основного отклонения и номера квалитета (
); 4) в виде наибольшего и наименьшего предельных значений; 5) знаком «больше или равно» (
) или «меньше или равно» (
); 6) процентом.
Предельное отклонение угла конуса
Предельное отклонение угла конуса: 1) если конус задан конусностью обозначается символами 
и числовым значением степени точности; 2) если конус задан углом обозначается символами 
и числовым значением степени точности.
Допуск формы и расположение поверхностей
Допуск формы и расположение поверхностей указывается в виде условных обозначений (графически с числовым значением допуска) или текстом.
| Группа допуска | Вид допуска | Знак |
|---|---|---|
| Допуск формы | Допуск прямолинейности |  |
| Допуск плоскостности |  | |
| Допуск круглости |  | |
| Допуск цилиндричности |  | |
| Допуск профиля продольного сечения |  | |
| Допуск расположения | Допуск паралельности |  |
| Допуск перпендикулярности |  | |
| Допуск наклона |  | |
| Допуск соосности |  | |
| Допуск симметричности |  | |
| Позиционный допуск |  | |
| Допуск пересечения осей |  | |
| Суммарный допуск формы и расположения | Допуск радиального биения, торцевого биения, биения в заданном направлении |  |
| Допуск полного радиального биения, полного торцевого биения |  | |
| Допуск формы заданного профиля |  | |
| Допуск формы заданной поверхности |  |
Квалитет
Квалитет — числовое значение, используемое при задании допуска для указания его абсолютной величины.
Абсолютная величина допуска (в микрометрах) в зависимости от квалитета и размера [1] :
| Размер, мм | 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 | 2,5 | 4 | 6 | 10 | 15 | 22 | 35 | 54 | 87 | 140 | 220 | 350 | 540 | 870 | 1400 | 2200 | 3500 |
| 80-120 | 1 | 1,5 | 2,5 | 4 | 6 | 10 | 15 | 22 | 35 | 54 | 87 | 160 | 250 | 400 | 630 | 1000 | 1600 | 2500 | 4000 |
| 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 |
Метрология
Допуски и посадки
Основные понятия о допусках и посадках
Производственный опыт показал, что задачу выбора оптимальной точности можно решить установлением для каждого размера детали (особенно для сопрягаемых ее размеров) пределов, в которых может колебаться ее действительный размер; при этом исходят из того, что узел, в который входит деталь, должен соответствовать своему назначению и не терять работоспособность в требуемых условиях функционирования с необходимым ресурсом.
Номинальным называют основной размер, получаемый из расчета на прочность, жесткость или выбираемый конструктивно и проставляемый на чертеже. Проще говоря, номинальный размер детали получен конструкторами и разработчиками расчетным путем (исходя из требований прочности, жесткости и т. п.) и указывается на чертеже детали в виде основного размера.
Номинальный размер соединения является общим для отверстия и вала, составляющих соединение. По номинальным размерам выполняют в том или ином масштабе чертежи деталей, сборочных единиц и приборов.
Посадки
Действительный зазор будет находиться между указанными пределами, т. е. между максимальным и минимальным зазором. Зазор необходим для обеспечения подвижности соединения и размещения смазки. Чем выше число оборотов и выше вязкость смазки, тем больше должен быть зазор.
В посадках с натягом так выбирают предельные размеры вала и отверстия, чтобы в сопряжении был гарантированный натяг, ограниченный минимальным и максимальным значениями – Nmax и Nmin :
Посадки в системе отверстия и системе вала
Посадки, установленные ЕСДП СЭВ, могут быть осуществлены по системам отверстия или вала.
На промышленных предприятиях в основном применяют систему отверстия, так как она требует меньшего количества режущего и измерительного инструмента, т. е. более экономична. Кроме того, технологически удобнее подгонять вал под отверстие, а не наоборот, поскольку удобнее производить обработку и контрольные измерения внешней поверхности, а не внутренней.
Систему вала, как правило, применяют для наружных колец шарикоподшипников и в тех случаях, когда на гладкий вал насаживают несколько деталей с различными посадками.
Квалитеты
В системе СЭВ для обозначения допусков с указанием квалитетов применяются следующие условные обозначения:
Графическое изображение допусков и посадок
Построение выполняется следующим образом.
От горизонтальной линии, условно изображающей поверхность детали при ее номинальном размере, откладывают предельные отклонения в произвольно выбранном масштабе. Обычно на схемах величины отклонений указывают в микронах, но можно строить поля допусков и в миллиметрах, если отклонения достаточно большие.
На схемах указывают номинальный D и предельные ( Dmax, Dmin, dmax, dmin ) размеры, предельные отклонения ( ES, EI, es, ei ) поля допусков и другие параметры.
Использование всех основных отклонений и квалитетов позволяет получить 490 полей допусков для валов и 489 для отверстий. Такие широкие возможности образования полей допусков позволяют применять ЕСДП в различных специальных случаях. Это является ее существенным достоинством. Однако на практике использование всех полей допусков неэкономично, так как вызовет чрезмерное разнообразие посадок и специальной технологической оснастки.
При разработке национальных систем допусков и посадок на базе систем ИСО из всего многообразия полей допусков отбирают только те поля, которые обеспечивают потребности промышленности страны и ее внешнеэкономические связи.
Поле допуска в ЕСДП СЭВ образуется сочетанием одного из основных отклонений с допуском по одному из квалитетов. В соответствии с этим поле допуска обозначается буквой основного отклонения и номером квалитета, например 65f6; 65e11 — для вала; 65Р6; 65H7 — для отверстия.
Основные отклонения зависят от номинальных размеров деталей и остаются постоянными для всех квалитетов. Исключение составляют основные отклонения отверстий J, К, М, N и валов j и k, которые при одинаковых номинальных размерах, в разных квалитетах имеют различные значения. Поэтому на схемах поля допусков с отклонениями J, К, М, N, j, k, обычно разделены на части и показаны ступенчатыми.
Специфичны поля допусков типа js6, Js8, Js9 и т.д. Они фактически не имеют основного отклонения, поскольку расположены симметрично относительно нулевой линии. По определению основное отклонение – это отклонение ближайшее к нулевой линии. Значит, оба отклонения таких специфических полей допусков могут быть признаны основными, что недопустимо.
Допуски и посадки установлены для четырех диапазонов номинальных размеров:
Средний диапазон является наиболее важным, поскольку применяется значительно чаще.
Обозначение допусков на чертежах
Указания и обозначения на чертежах предельных отклонений формы и расположения поверхностей регламентируются ГОСТ 2.308-79, который предусматривает для этих целей специальные знаки и символы.
С основными положениями этого стандарта, используемыми знаками и символами для обозначения предельных отклонений, можно ознакомиться в этом документе (формат WORD, 400 кБ).
Понятие о допусках
Допуском называется разность между максимально и минимально допустимыми размерами детали. При изготовлении любого изделия добиться точного размера невозможно. Этого не позволяет оборудование. Кроме того, нет приборов, какие могли бы измерить габарит с большой точностью. Но часто в этом нет надобности. Детали, изготовленные с погрешностью, тоже можно использовать. Главное, чтобы их размеры не вышли за допустимые пределы.
Все зависит от поставленной задачи. Для сложных приборов, используемых в метрологии, требуется качественное изготовление комплектующих. Простые изделия, такие как чайники или кастрюли, выполняются с меньшей точностью.
Существующие термины
В машиностроении применяется ряд терминов, характеризующих размер детали. На основании материала из учебных пособий они носят следующие названия:
Во время проектирования изделий необходимо пользоваться стандартными таблицами допусков и посадок, которые есть в учебниках или справочной литературе.
Варианты посадок
Под определением посадки понимается характер сопряжения двух деталей. Такое сочленение бывает 3 типов:
Все виды посадок в машиностроении находят свое применение. Когда нужно добиться жесткого соединения, чтобы одна деталь не вращалась относительно другой, применяется натяг. Иногда и этого бывает недостаточно. Для усиления прочности соединения части конструкции предварительно подвергаются нагреву. Образуемая посадка называется горячепрессовой.
Система отверстия и вала
На основании стандартов ЕСДП посадки могут проходить в двух системах. Они имеют свои особенности:
При изготовлении конструкций чаще применяется система отверстия. Связано это с облегченным процессом измерения наружной поверхности вала. Для этого существует специальный измерительный инструмент.
Система вала используется при изготовлении подшипников. Их наружная поверхность является основной, под нее подгоняются посадочные обоймы.
Квалитеты точности
Степень точности на каждый номинальный размер можно определить по квалитетам. Если перечислить количество, то их насчитывается 19. Все они сведены в таблицу. С возрастанием номинальных размеров идет расширение поля допуска. Связано это с тем, что изготовить деталь большого размера с жестким допуском сложнее, чем маленькую. Квалитеты обозначаются латинскими буквами:
Такая унификация значительно облегчает работу конструкторов в процессе проектирования ими сложных изделий.
При обозначении посадок на чертежах одних буквенных обозначений недостаточно. Рабочий, изготавливающий деталь, должен видеть величину допусков, поэтому рядом с буквами ставятся цифры верхних и нижних отклонений. Все данные берутся из справочника.
Допуски и посадки составляют отдельный предмет в учебных заведениях. Студенты и ученики пишут рефераты по теме, которые потом зачитывают в классах или аудиториях.