2.2. Единицы допуска
Величина допуска на размер еще не характеризует степень точности или технологическую сложность обработки. Сравнивая обработку вала Ø10 мм с допуском Td1 = 0,015 мм и вала Ø45 мм с допуском Td2 = 0,025 мм, трудно сказать, какой вал сложнее обработать, т. е. какой из них имеет бблыную точность. Как показывает практика погрешности механической обработки увеличиваются с возрастанием диаметра детали, однако установление количественной зависимости связано с преодолением серьезных трудностей. Для ее определения было проведено детальное исследование наиболее распространенных технологических процессов обработки: обтачивания, шлифования, сверления, развертывания и др.
Зависимость допуска от номинального размера, являющаяся мерой технологической точности, получила название единицы допуска.
В ЕСДП для размеров до 500 мм единица допуска определяется по формуле:
i
= 0,45
+ 0,001D,
(2.1)
для размеров свыше 500 до 10 000 мм по формуле:
l = 0,004D + 2,1 (2.2)
В формулах
(2.1) и (2.2) /) = D
= 
- среднегеометрическое
значение
интервала номинальных размеров в мм; i
и l
— в мкм.
Единица допуска в системе ОСТ для размеров от 1 до 500 мм и для размеров свыше 500 до 10 000 мм определяется по формулам:
i
= 0,5
;
(2.3)
l = 0,45 + 0,001dср. (2.4)
В формулах
(2.3) и (2.4) 
—
- среднеарифметическое
значение
интервала номинальных размеров.
Второй член в формулах (2.1) и (2.4) учитывает погрешности измерения из-за разности температур детали и прибора, а также погрешности самих измерений, например упругих деформаций под действием измерительного усилия. Для малых размеров он несущественен, однако с увеличением D и dср быстро возрастает.
2.3. Ряды допусков
В зависимости от назначения к деталям, имеющим одинаковый номинальный размер, предъявляются различные точностные требования. Чтобы обеспечить возможность обработки деталей с различной степенью точности нужно нормировать разные допуски. Каждая система имеет такие ряды допусков, которые в ЕСДП, как и в международной системе 180, называются квалитетами, а в системе ОСТ — классами точности. Эти термины являются синонимами.
Квалитет (класс точности) — это совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров. Использование термина «квалитет» вместо «класс точности» введено для того, чтобы сразу было ясно, о какой системе допусков и посадок идет речь.
В ЕСДП, как и в ISO, установлено 20 квалитетов, обозначаемых порядковыми номерами, возрастающими с увеличением допуска: 01; 0; 1; 2; 3;...; 15; 16; 17; 18. Допуск по квалитету обозначается буквами IT, за которыми следует номер квалитета. Например, IT12 означает допуск по 12-му квалитету. Просто допуск без отнесения к системе обозначается буквой Т.
Количество квалитетов определялось с учетом потребности различных отраслей промышленности, перспектив повышения точности изделий, границ достижимой точности, функциональных и технологических факторов, принятых значений знаменателя геометрической прогрессии.
Назначение необходимого квалитета — сложная технико-экономическая задача. Выбор квалитетов для различных размеров деталей во многих случаях определяется решением размерных цепей, в состав которых входят длины, толщины, уступы, глубины впадин и другие размеры. Можно указать общие рекомендации по назначению квалитетов для деталей, образующих рекомендованные посадки.
Точные квалитеты (01; 0; 1) назначаются редко, главным образом мня изготовления плоскопараллельных концевых мер длины, допуски но 1 - 4-му квалитету применяются обычно при изготовлении рабочих и контрольных калибров. 4-й и 5-й квалитеты применяют редко, в особо точных соединениях, не допускающих заметного изменения наги га или зазора. Их иногда используют для установки точных подшипников, поршневых колец, высокоточных зубчатых колес и т. п. Часто заданного допуска посадки достигают, используя более грубые квалитеты и селективную сборку.
6-й и 7-й квалитеты используют в ответственных сопряжениях, когда к посадкам предъявляются требования определенности, а к деталям взаимозаменяемости для обеспечения точной сборки. Примеры: установка подшипников качения нормальной точности, зубчатых колес средней точности, подшипников жидкостного трения, для подвижных соединений в кривошипно-шатунных механизмах двигателей внутреннего сгорания, переходные посадки, посадки с натягами Вредней величины и т. д. В автомобильной, авиационной, станкостроительной, турбостроительной промышленности 60—70% ответственных сопряжений выполняется в этих квалитетах.
8-й и 9-й квалитеты применяют для получения относительно больших гарантированных зазоров и натягов и для посадок, обеспечивающих среднюю точность сборки. Примеры: сопрягаемые поверхности и посадках с большими натягами, отверстия в переходных посадках пониженной точности, опоры скольжения средней точности в условиях полужидкостного трения и др.
10-й квалитет применяют в посадках с зазором в тех же случаях, что и 9-й квалитет, когда условия сборки или эксплуатации допускают увеличение колебаний зазоров в соединениях.
11-й и 12-й квалитеты применяют для грубых соединений с большими гарантированными зазорами, для неответственных соединений (детали из пластмасс, штампованные детали, крышки, фланцы и т. п.).
Грубые квалитеты (13—17-й) применяются для габаритных размеров и для неответственных деталей.
Для сопряжений используются только восемь квалитетов для отверстий (с 5-го по 12-й) и девять квалитетов для валов (с 4-го по 12-й). Остальные квалитеты используются для несопрягаемых элементов детали.
В системе ОСТ для размеров от 1 до 500 мм образовано 19 классов точности, обозначаемых цифрами 09; 08;...; 02; 1; 2; 2а; 3; За; 4; 5; 7; 8; 9; 10 в порядке убывания точности (увеличения допуска). Для размеров более 500 мм образовано 12 классов точности (ГОСТ 2689-54) [7].
Допуск выражается определенным постоянным для данного квалитета числом единиц допуска. Исключение составляют допуски для размеров до 500 мм в квалитетах точнее 5-го, которые не имеют функциональной зависимости между допуском и диаметром размера, и определены по специальным формулам [1].
Количество единиц допуска, принимаемых для разных квалитетов, в ЕСДП приведено в табл. 2.4, а для разных классов точности для основных отверстий и валов в системе ОСТ — в табл. 2.5.
Таблица 2.4
Число единиц допуска в квалитетах [ГОСТ 25346-89]
Квалитет |
Значение допуска |
5 |
7i |
6 |
10i |
7 |
16i |
8 |
25i |
9 |
40i |
10 |
64i |
11 |
100i |
12 |
160i |
13 |
250i |
14 |
400i |
15 |
640i |
16 |
1000i |
17 |
1600i |
18 |
2500i |
Таблица 2.5
Число единиц допуска в классах точности
Класс точности |
|
Значение допуска |
|
|
|
Отверстие |
|
|
Вал |
1 |
10i |
|
|
7i |
2 |
16i |
|
|
10i |
2а |
25i |
|
|
16i |
3 |
|
30i |
|
|
За |
|
64i |
|
|
4 |
|
100i |
|
|
5 |
|
200i |
|
|
7 |
|
400i |
|
|
8 |
|
640i |
|
|
9 |
|
1000i |
|
|
Числовые значения допусков по ЕСДП даны в табл. 2.6, числовые значения допусков по классам точности системы ОСТ приведены в табл. 2.7 и 2.8.
Таблица 2.6
Допуски для размеров до 3150 мм (по ГОСТу 25346-89)
|
|
|
|
|
Квалитеты |
|
|
|
|
|
|
01 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Интервалы номинальных |
|
|
|
Обозначения допусков |
|
|
|
|||
|
IT01 |
IT0 |
IT1 |
IT2 |
IT3 |
IT4 |
IT5 |
IT6 |
IT7 |
IT8 |
|
|
|
|
|
Допуски, мкм |
|
|
|
|
|
До 3 |
0,3 |
0,5 |
0,8 |
1,2 |
2 |
3 |
4 |
6 |
10 |
14 |
Св. 3 до 6 |
0,4 |
0,6 |
1 |
1,5 |
2,5 |
4 |
5 |
8 |
12 |
18 |
Св. 6 до 10 |
0,4 |
0,6 |
1 |
1,5 |
2,5 |
4 |
6 |
9 |
15 |
22 |
Си. 10 до 18 |
0,5 |
0,8 |
1,2 |
2 |
3 |
5 |
8 |
11 |
18 |
27 |
Св. 18 до 30 |
0,6 |
1 |
1,5 |
2,5 |
4 |
6 |
9 |
13 |
21 |
33 |
Си. 30 до 50 |
0,6 |
1 |
1,5 |
2,5 |
4 |
7 |
11 |
16 |
25 |
39 |
Св. 50 до 80 |
0,8 |
1.2 |
2 |
3 |
5 |
8 |
13 |
19 |
30 |
46 |
Си. 80 до 120 |
1 |
1,5 |
2,5 |
4 |
6 |
10 |
15 |
22 |
35 |
54 |
Си. 120 до 180 |
1,2 |
2 |
3,5 |
5 |
8 |
12 |
18 |
25 |
40 |
63 |
Св. 180 до 250 |
2 |
3 |
4,5 |
7 |
10 |
14 |
20 |
29 |
46 |
72 |
Св. 250 до 315 |
2,5 |
4 |
6 |
8 |
12 |
16 |
23 |
32 |
52 |
81 |
Си. 315 до 400 |
3 |
5 |
7 |
9 |
13 |
18 |
25 |
36 |
57 |
89 |
Св. 400 до 500 |
4 |
6 |
8 |
10 |
15 |
20 |
27 |
40 |
63 |
97 |
Св. 500 до 630 |
4,5 |
6 |
9 |
11 |
16 |
22 |
30 |
44 |
70 |
ПО |
Св. 630 до 800 |
5 |
7 |
10 |
13 |
18 |
25 |
35 |
50 |
80 |
125 |
Св. 800 до 1000 |
5,5 |
8 |
11 |
15 |
21 |
29 |
40 |
56 |
90 |
140 |
Св. 1000 до 1250 |
6,5 |
9 |
13 |
18 |
24 |
34 |
46 |
66 |
105 |
165 |
Св. 1250 до 1600 |
8 |
11 |
15 |
21 |
29 |
40 |
54 |
78 |
125 |
195 |
Св. 1600 до 2000 |
9 |
13 |
18 |
25 |
35 |
48 |
65 |
92 |
150 |
230 |
Св. 2000 до 2500 |
11 |
15 |
22 |
30 |
41 |
57 |
77 |
ПО |
175 |
280 |
Св. 500 до 3150 |
13 |
18 |
26 |
36 |
50 |
69 |
93 |
135 |
210 |
330 |
Окончание табл. 2.6
|
|
|
|
|
Квалитеты |
|
|
|
|
|
|
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
Интервалы номинальных |
|
|
|
Обозначения допусков |
|
|
|
|||
|
IT9 |
IT10 |
IT11 |
IT12 |
IT1З |
IT14 |
IT15 |
IT1 6 |
IT17 |
IT18 |
|
Допуски, мкм |
|
|
Допуски, |
мм |
|
|
|||
До 3 |
25 |
40 |
60 |
0,1 |
0,14 |
0,25 |
0,4 |
0,6 |
1,0 |
1,4 |
Св. 3 до 6 |
30 |
48 |
75 |
0,12 |
0,18 |
0,3 |
0,48 |
0,75 |
1,2 |
1,8 |
Св. 6 по 10 |
36 |
58 |
90 |
0,15 |
0,22 |
0,36 |
0,58 |
0,9 |
1,5 |
2,2 |
Св. 10 до 18 |
43 |
70 |
ПО |
0,18 |
0,27 |
0,43 |
0,7 |
1,1 |
1,8 |
2,7 |
Св. 18 до 30 |
52 |
84 |
130 |
0,21 |
0,33 |
0,52 |
0,84 |
1,3 |
2,1 |
3,3 |
Св. 30 до 50 |
62 |
100 |
160 |
0,25 |
0,39 |
0,62 |
1,0 |
1,6 |
2,5 |
3,9 |
Св. 50 до 80 |
74 |
120 |
190 |
0,3 |
0,46 |
0,74 |
1,2 |
1,9 |
3,0 |
4,6 |
Св. 80 до 120 |
87 |
140 |
220 |
0,35 |
0,54 |
0,87 |
1,4 |
2,2 |
3,5 |
5,4 |
Св. 120 до 180 |
100 |
160 |
250 |
0,4 |
0,63 |
1,0 |
1,6 |
2,5 |
4,0 |
6,3 |
Св. 180 до 250 |
115 |
185 |
290 |
0,46 |
0,72 |
1,15 |
1,85 |
2,9 |
4,6 |
7,2 |
Св. 250 до 315 |
130 |
210 |
320 |
0,52 |
0,81 |
1,3 |
2,1 |
3,2 |
5,2 |
8,1 |
Св. 315 до 400 |
140 |
230 |
360 |
0,57 |
0,89 |
1,4 |
2,3 |
3,6 |
5,7 |
8,9 |
Св. 400 до 500 |
155 |
250 |
400 |
0,63 |
0,97 |
1,55 |
2,5 |
4,0 |
6,3 |
9,7 |
Св. 500 до 630 |
175 |
280 |
440 |
0,7 |
1,1 |
1,75 |
2,8 |
4,4 |
7,0 |
11,0 |
Св. 630 до 800 |
200 |
320 |
500 |
0,8 |
1,25 |
2,0 |
3,2 |
5,0 |
8,0 |
12,5 |
Св. 800 до 1000 |
230 |
360 |
560 |
0,9 |
1,4 |
2,3 |
3,6 |
5,6 |
9,0 |
14,0 |
Св. 1000 до 1250 |
260 |
420 |
660 |
1,05 |
1,65 |
2,6 |
4,2 |
6,6 |
10,5 |
16,5 |
Св. 1250 до 1600 |
310 |
500 |
780 |
1,25 |
1,95 |
3,1 |
5,0 |
7,8 |
12,5 |
19,5 |
Св. 1600 до 2000 |
370 |
600 |
920 |
1,5 |
2,3 |
3,7 |
6,0 |
9,2 |
15,0 |
23,0 |
Св. 2000 до 2500 |
440 |
700 |
1100 |
1,75 |
2,8 |
4,4 |
7,0 |
11,0 |
17,5 |
28,0 |
Св. 2500 до 3150 |
540 |
860 |
1350 |
2,1 |
3,3 |
5,4 |
8,6 |
13,5 |
21,0 |
33,0 |
Таблица 2.7
Допуски основных залов и отверстий для размеров до 500 мм (по стандартам системы ОСТ)
|
|
|
|
Классы |
1'ОЧНОСТИ |
|
|
|
||
Интервалы |
02 |
03 |
04 |
05 |
06 |
07 |
08 |
09* |
1 |
|
размеров, мм |
|
|
Валы и |
отверстия |
|
|
Вал |
Отв. |
||
|
|
|
|
|
Допуски, мкм |
|
|
|
|
|
От 1 до 3 |
0,2 |
0,3 |
0,5 |
0,8 |
1,2 |
2 |
3 |
4 |
4 |
6 |
Св. 3 до 6 |
0,25 |
0,4 |
0,6 |
1 |
1,5 |
2,5 |
4 |
5 |
5 |
8 |
Св. 6 до 10 |
0,25 |
0,4 |
0,6 |
1 |
1,5 |
2,5 |
4 |
6 |
6 |
9 |
Cв. 10 до 18 |
0,3 |
0,5 |
0,8 |
1,2 |
2 |
3 |
5 |
8 |
8 |
11 |
Cв. 18 до 30 |
0,4 |
0,6 |
1 |
1,5 |
2,5 |
4 |
6 |
9 |
9 |
13 |
Cв. 30 до 50 |
0,4 |
0,6 |
1 |
1,5 |
2,5 |
4 |
7 |
11 |
11 |
15 |
Св. 50 до 80 |
0,5 |
0,8 |
1,2 |
2 |
3 |
5 |
8 |
13 |
13 |
18 |
Св. 80 до 120 |
0,6 |
1 |
1,5 |
2,5 |
4 |
6 |
10 |
15 |
15 |
21 |
Св. 120 до 180 |
0,8 1,2 |
1,2 |
2 |
3,5 |
5 |
8 |
12 |
18 |
18 |
24 |
Св. 180 до 260 |
2 |
3 |
4,5 |
7 |
10 |
14 |
20 |
20 |
27 |
|
Св. 260 до 360 |
2 |
3 |
4 |
6 |
8 |
12 |
16 |
23 |
22 |
30 |
Св. 360 до 500 |
2,5 |
4 |
6 |
8 |
10 |
15 |
20 |
27 |
25 |
35 |
Окончание табл. 2.7
|
|
|
|
|
Классы точности |
|||||||
Интервалы |
2 |
|
2а |
|
3 |
За |
4 |
5 |
7 |
8 |
9 |
10 |
размеров, мм |
Вал |
Отв. |
Вал |
Отв. |
Валы и отверстия |
|||||||
|
|
|
|
|
Допуски, мкм |
|||||||
От 1 до 3 |
6 8 |
10 |
9 |
14 18 22 |
20 25 30 |
40 48 58 |
60 |
120 160 200 |
250 300 360 |
400 480 580 |
600 750 900 |
- |
Св. 3 до 6 |
13 16 |
12 15 |
80 100 |
1200 |
||||||||
Св. (, до 10 |
10 |
1500 |
||||||||||
Св. Ю до 18 |
12 |
19 |
18 |
27 |
35 |
70 |
120 |
240 |
430 |
700 |
1100 |
1800 |
Св. 18 до 30 |
14 17 20
23 |
23 |
21 |
33 |
45 |
84 |
140 |
280 |
520 |
840 |
1300 |
2100 |
Св. 30 до 50 |
27 |
25 30 |
39 46 |
50 60 |
100 120 |
170 200 |
340 400 |
620 740 |
1000 1200 |
1600 1900 |
2500 |
|
Св. 50 до 80 |
30 |
3000 |
||||||||||
Св. 80 до 120 |
35 |
35 |
54 |
70 |
140 |
230 |
460 |
870 |
1400 |
2200 |
3500 |
|
Св. 120 до 180 |
27 30 |
40 |
40 |
63 |
80 90 |
160 |
260 300 |
530 600 |
1000 |
1600 |
2500 |
4000 |
С.в 180 до 260 |
45 |
47 |
73 |
185
|
1150 |
1900 |
2900 |
4600 |
||||
Св. 260 до 360 |
35 |
50 |
54 |
84 |
100 |
215 |
340 |
680 |
1350 |
2200 |
3300 |
5200 |
Св. 160 до 500 |
40 |
60 |
62 |
95 |
120 |
250 |
380 |
760 |
1550 |
2500 |
3800 |
6000 |
Примечание. Допуски, заключенные в рамку, полностью совпадают с допусками соответствующих квалитетов по ЕСДП.
* Допуски по классу точности 09 предусмотрены только для отверстий.
Таблица 2.8