Понятие о точности обработки

Огромная роль в обеспечении требуемого качества изделия принадлежит точности обработки деталей и их сборки в готовые изделия.

Под точностью обработки понимается сте­пень соответствия изготовленной детали заданным раз­мерам, форме и взаимному расположению ее поверхно­стей, их шероховатости, а также механическим и физическим свойствам. Точность обработки опреде­ляется суммарной результативной погрешностью, вы­званной совместными действиями всех факторов, возни­кающих в процессе получения детали.

Различные производственные факторы могут вызы­вать систематические (постоянные и переменные) и слу­чайные погрешности. Постоянной систематической по­грешностью является, например, погрешность всех отвер­стий, обработанных разверткой, имеющей отклонение размера от заданного.

К переменным систематическим погрешностям можно отнести, например, непрерывно изменяющиеся размеры длинного вала при обработке его резцом вследствие из­нашивания последнего.

Случайными называются такие погрешности, которые в объеме заданной задачи имеют различные значения, момент появления которых и точную величину определить заранее невозможно (при данном уровне развития науки). В связи с действием различных производственных факторов невозможно получить при обработке детали с абсолютно точными размерами. Действительный раз­мер детали, выявленный при непосредственном ее изме­рении после обработки, будет всегда отличаться от но­минального размера, указанного в чертеже.

Номинальным размером называется основ­ной расчетный размер, относительно которого опреде­ляются допустимые предельные размеры; он является началом отсчета отклонений.

Различают наибольший и наименьший предельные размеры. Различают также верхнее отклонение как алге­браическую разность между наибольшим предельным и номинальным размерами. Нижнее отклонение — алге­браическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами.

Допуском называется разность между наиболь­шим и наименьшим предельными размерами или абсо­лютная величина алгебраической разности между верх­ним и нижним отклонениями. Поле допуска — поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями. На рис. 17.1 приведен пример проставления предельных размеров и отклонений вала.

Принято все наружные (охватываемые) поверхности называть валом, а внутренние (охватывающие) — отвер­стием. Характер соединения деталей (отверстия и вала), определяемый величиной получающихся в нем зазоров и натягов, называется посадкой. Когда размер вала мень­ше размера отверстия — посадка с зазором. При размере вала до сборки, превышающем размер отверстия, — по­садка с натягом. Существуют также переходные посадки, при которых можно получить как зазор, так и натяг, так как поля допусков отверстия и вала перекрываются ча­стично или полностью.

Для деталей любых соединений установлен принцип взаимозаменяемости.

Взаимозаменяемость — это свойство незави­симо изготовленных деталей, агрегатов собираться без пригонки и выполнять свое служебное назначение, не на­рушая технических требований на изделие. Различают размерно-технологическую и функциональную взаимоза­меняемость.

Размерно-технологическая взаимозаменяемость — обеспечение монтажных требований (собираемость и взаимная замена одноименных деталей).

Функциональная взаимозаменяемость — это обеспече­ние работоспособности изделия, сохранение его эксплуа­тационных показателей в течение заданного срока службы (например, пружины).

Монтажные требования удовлетворяются за счет точ­ности геометрических параметров — размеров, формы, взаимного расположения сопрягаемых поверхностей. Функциональные требования обеспечиваются точностью геометрических и физико-химических параметров, влияю­щих на эксплуатационные показатели изделия.

Детали взаимозаменяемы, если совпадают номи­нальные значения их параметров и допустимые отклоне­ния этих параметров (допуски).

Взаимозаменяемость имеет большое технико-эконо­мическое значение, она позволяет организовать крупносе­рийное и массовое производства деталей, которые непо­средственно подаются на сборку. Кроме того, при экс­плуатации изделия в случае поломки или износа детали можно заменить ее на другую, взаимозаменяемую.

Стандартами Совета Экономической Взаимопомощи (СТ СЭВ 144-75 и СТ СЭВ 145-75), действующими в СССР, устднбвлена единая система допусков и посадок гладких соединений. Этой системой установлены 19 ква-литетов (01, 0, 1, 2, ..., 17), каждый из которых устанавли­вает совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров.

Этими же стандартами установлены различные посад­ки. Посадки выбираются по двум системам — системе от­верстия и системе вала. В системе отверстия характер со­единения деталей, определяемый величиной получающих­ся в нем зазоров или натягов, выполняется за счет размеров вала, его предельных отклонений. В этой систе­ме отверстие считается основным (обозначается буквой Н), нижнее отклонение которого равно нулю, а верхнее вне зависимости от характера посадки — постоянно для определенного квалитета. В системе вала — основной вал (обозначается буквой И) имеет верхнее отклонение, рав­ное нулю, а нижнее остается постоянным (в определен­ном квалитете) вне зависимости от посадки.

В обозначение посадки входит номинальный размер, общий для отверстия и вала, а затем условное обозначе­ние их полей допусков, например:

или

Эта посадка выполнена по системе отверстия, в которой основное отверстие Н выполнено по 7-му квалитету, а посадка - g за счет вала 6-го квалитета. В си­стеме вала для номинального размера 40 может быть та­кая посадка 40Р7 — h6. Для выбора посадок по стандарту предусмотрено 27 вариантов полей допусков вала: а, b, с, ... и т. д. до zc (в системе отверстия) и столько же для полей допусков отверстия: А, В, С, ... и т. д. до ZC (в си­стеме вала).

Графическое изображение посадок в системах отвер­стия и вала приведено на рис. 17.2.

Система отверстия имеет наибольшее распростране­ние. Она более экономична, так как предельные размеры отверстия какого-либо номинального диаметра и квали­тета остаются постоянными вне зависимости от посадки, что не требует применения различных режущих инстру­ментов (сверл, разверток и др.).

Кроме допусков и посадок на гладкие соединения раз­работаны и действуют различные стандарты на другие виды соединений. Например, существует ряд стандартов по допускам на резьбовые соединения (ГОСТ 9000-81, ГОСТ 16093-81 и др), широкое применение находят стандарты на допуски цилиндрических зубчатых передач (ГОСТ 9178-81, ГОСТ 1643-81) и т. д.