Метрология, стандартизация и сертификация.

1. Обозначение на чертежах допусков и предельных отклонений размеров, посадок гладких цилиндрических сопряжений.

Изображения допусков и отклонений даются в виде заштрихованных прямоугольников, выполненных в значительно большем масштабе по сравнению с масштабами самого чертежа. Каждый такой прямоугольник имитирует собой поле допуска отверстия и поле допуска вала.

Указанное изображение строят следующим образом. Вначале проводят нулевую линию, которая соответствует номинальному размеру и служит началом отсчета отклонений размеров.

При горизонтальном расположении нулевой линии положительные отклонения откладывают вверх от нее, а отрицательные — вниз. Далее отмечают величины верхнего и нижнего отклонений отверстия и вала, и от них проводят горизонтальные линии произвольной длины, которые соединяют вертикальными прямыми. Полученное в виде прямоугольника поле допуска заштриховывают (поле допуска отверстия и поле допуска вала, как и смежные детали, заштриховываются в разные стороны). Подобная схема дает возможность непосредственно определить величину зазоров, предельных размеров, допусков; натягов.

Наглядные изображения трех групп посадок и соответствующие им схе-матические изображения расположения полей допусков показаны на рис. 7.

Покажем на примере (рис. 7), как строятся графические изображения полей допусков. Проводим горизонтальную, нулевую линию, перпендикулярную к ней — вертикальную, а на ней — шкалу. Выбираем масштаб: одно деление соответствует отклонению 10 мкм. Строим поле допуска отверстия: например, проводим одну горизонтальную линию на уровне + 30 мкм (верхнее отклонение) от оси; нижнее отклонение равно нулю; следовательно, вторая горизонтальная линия совпадает с нулевой. Соединяем эти линии, получаем поле допуска. Наносим наибольший Dmax и наименьший Dmin предельные размеры и обозначаем допуск отверстия — TD.

Аналогично строим поле допуска вала, проводя горизонтальные линии на уровне 30 мкм (верхнее отклонение) и 60 мкм (нижнее отклонение). Отмечаем наибольший зазор Smax (он равен расстоянию от верхнего отклонения отверстия до нижнего отклонения вала), наименьший зазор Smin (расстояние от нижнего отклонения отверстия до верхнего отклонения вала) и обозначаем допуск вала — Td. Из схемы видно, что Smax = 90 мкм, Smin = 30 мкм. Таким образом, допуск зазора Т = Smax — Smin = 90 — 30 мкм = 60 мкм.

Предельное отклонение — это алгебраическая разность между предельными и номинальными размерами. Различают верхнее и нижнее предельные отклонения.

Верхнее отклонение — алгебраическая разность между наибольшим предельным размером и номинальным размером. В соответствии со стандартом верхнее отклонение отверстия обозначается ES, вала — es.

Нижнее отклонение — алгебраическая разность между наименьшим предельным размером и номинальным размером. Нижнее отклонение отверстия обозначается EI, вала — ei.

Отклонения могут быть положительными, отрицательными и равными нулю (рис. 5.3, б). В таблицах стандартов отклонения указывают в микрометрах (мкм). На чертежах у номинальных размеров отклонения принято указывать в миллиметрах.

Отклонение, равное нулю, не указывается. Если верхнее и нижнее отклонения равны по абсолютной величине и различны по знаку, то применяют следующую форму их записи, например: 20±0,01.

Допуск, поле допуска, квалитеты точности. Допуск Т (начальная буква французского слова Toierance — допуск) — разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или абсолютная величина алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями. Стандартом ГОСТ 25346 — 89 введено понятие допуск системы — это стандартный допуск, установленный системой допусков и посадок. Допуски системы в ЕСДП (единая система допусков и посадок) обозначаются: IT01, IT0; IT1,…, IT17. Буквы IT обозначают «допуск ИСО» (Международная организация по стандартизации, рекомендации которой легли в основу ЕСДП). Так, IT7 обозначает допуск по 7-му квалитету ИСО.

В качестве единицы точности, с помощью которой можно выразить зависимость точности от диаметра d, установлена единица допуска i(I).

Чем больше единиц допуска содержится в допуске системы, тем больше допуск и, следовательно, меньше точность, и наоборот. Число единиц допуска, содержащихся в допуске системы, определяется квалитетом точности.

Для каждого квалитета на основе единицы допуска и числа единиц допуска закономерно построены ряды полей допусков.

Поле допуска — поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями. Определяется оно величиной допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении (рис. 5) поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии.

Рис. 5. Схема образования поля допуска: а — отверстия, б— вала

Все поля допусков для отверстий и валов обозначаются буквами латин-ского алфавита: для отверстий — прописными (А, В, С, D и т.д.) и для валов — строчными (а, b, с, d и т. д.). Ряд полей допусков обозначаются двумя буквами, а буквы О, W, Q и L не используются.

Посадки гладких цилиндрических сопряжений

Система допусков по образованию различных посадок подразделяется на систему отверстия и систему вала. Система отверстия — это совокупность посадок, в которых при одном классе точности и одном номинальном размере предельные отклонения отверстий одинаковы, а различные посадки достигаются путем изменения предельных отклонений валов (рис. 43, а). Во всех стандартных посадках системы отверстия нижнее отклонение отверстия равно нулю: в этом случае наименьший предельный размер отверстия равен номинальному. П-ле допуска такого отверстия называется основным. Система вала — это совокупность посадок, в которых предельные отклонения ва-лов одинаковы (при одном номинальном размере и одном классе точности), а различные посадки достигаются путем измене¬ния предельных отклонений отверстий (рис. 43, б). Во всех стандартных посадках системы вала верхнее отклонение вала равно нулю. После допуска такого вала называется основным.

Рис. 43. Эскизы посадок

а — в системе отверстия (I, II, III — эскизы валов с разными предельными размерами под посадки), б — в системе вала (I, II, III, IV — эскизы отверстий с разными предельными размерами под посадки)

В системе допусков и посадок СЭВ для гладких цилиндрических соединений допуски отверстий и валов обозначают IТ, что означает “допуск ИСО”. В ЕСДП СЭВ для размеров до 10000 мм установлено 19 квалитетов (квалитет — совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров): 01, 02, …, 17. В порядке убывания точности допуски квалитетов условно обозначают IТ01, IТ0, IТ2, …, IТ16, IТ17. Квалитеты с 01 до 04 предназначены для особо точных деталей и измерительных инструментов (в системе ОСТ с 02 по 09 классы точности) : квалитеты с 5-го по 14-й предназначены для сопряжения деталей (в системе ОСТ с 1-го по 5-й классы); квалитеты с 14-го по 17-й — для выполнения свободных, не сопрягающихся размеров (в системе ОСТ с 7-го по 10-й классы) . Обозначение посадок на чертежах в системе СЭВ выполняется следующим образом. За номинальным размером проставляется буква, обозначающая назначенную посадку, а после нее дается цифра, которая указывает номер квалитета, например: 25H7 — для отверстия и 25h7 — для вала. Система СЭВ предусматривает также обозначение посадок на чертежах деталей с помощью числовых значений предельных отклонений — 25+0,021, 25  или комбинированным способом —  25Н7(+0,021), 25 . На чертежах изделий сопряжения обозначаются разными способами: 5 , или 25Н7/g6, или 25Н7—g6, где 25Н7 — отверстие, 5g6 — вал. Стандарт СТ СЭВ 145-75 содержит таблицы (для отверстий и валов), в которых указаны 28 рядов (по числу посадок) значений основных отклонений. В табл. 9 приведены предпочтительные посадки системы СЭВ и примерные рекомендации по замене посадок системы ОСТ посадками по системе СЭВ в диапазоне от менее 1 до 500 мм.