Предмет: допуски, размеры, отклонения.

Раздел 2. Нормирование точности размеров. Система допусков и посадок для гладких элементов деталей

Тема 2.1 Основные понятия о размерах, отклонениях, допуске

(4 часа)

Группа: ТО21

Дата проведения: 14.02.12

Количество учащихся: 15

Отсутствующие: 2

Оборудование: набор карандашей Т, ТМ, М, 2М, циркуль, транспортир, линейка, бумага для черчения, ластик.

Учебная цель:

Ознакомить студентов с основными понятиями темы, терминами «вал», «отверстие», размерами, отклонениями, допуском, полем допуска.

Научить графически изображать поля допусков, определять предельные отклонения и размеры, определять вид посадки.

Тип урока: Комбинированный.

Ход урока:

I Организационная часть.

II Проверка домашнего задания.

III Изложение нового материала.

IV Закрепление нового материала.

Содержание учебного материала

Основные термины. Графическое изображение размеров и отклонений. Основные понятия о посадках (сопряжениях). Понятие о посадках в системе отверстия и в системе вала. Группа посадок.

Практическая работа.

Определение по данному обозначению предельных отклонений и размеров, элементов детали, допуска, графическое изображение поля допуска и определение посадок.

Самостоятельная работа

Упражнения по определению предельных отклонений и построению полей допусков.

III. Изложение нового материала

План:

Занятие 1

1 Понятие о поверхностях и размерах. Условие годности детали.

2 Отклонения и правила их указания на чертежах.

3 Понятие о допуске. Графическое изображение допусков и отклонений.

Занятие 2

4 Понятие о сопряжении.

5 Группы посадок.

6 Посадки в системе отверстия и в системе вала.

1 Понятие о поверхностях и размерах. Условие годности детали

Любая деталь состоит из ряда поверхностей. Поверхности деталей бывают цилиндрическими, плоскими, коническими, эвольвентными, шлицевыми, винтовыми и др. (рис.1):

Рисунок 1 - Различные виды деталей

И все эти поверхности можно разделить на 2 группы: охватывающие и охватываемые (см. рис.1).

Охватывающие – это внутренние поверхности деталей, их условно называют отверстиями и обозначают D. Условно – потому что кроме внутренних цилиндрических поверхностей, например, поверхностей отверстий во втулках, зубчатых колесах, к ним относятся и внутренние плоские поверхности с параллельными плоскостями (шпоночные пазы и пр.).

Охватываемые – это наружные поверхности деталей, их условно называют отверстиями и обозначают d. Условно – потому что кроме наружных цилиндрических поверхностей, к ним относят и бо­ковые грани шпонок, и торцовые поверхности втулок, и т.д.

Размеры всех поверхностей указываются в технической документации в миллиметрах.

Размеры выражают числовые значения линейных ве­личин (диаметров, длин и т. д.).

Различают размеры:

- номинальные,

- действительные,

- предельные.

Номинальный размер (обозначают D, d) — это основной размер детали, относительно которого определяются предельные раз­меры, назначаемый конструктором в результате расчетов детали на прочность, жест­кость, износостойкость и по другим критериям работоспо­собности, исходя из конструктивных, технологических и эксплуатационных соображений. Сопрягаемые поверх­ности имеют общий номинальный размер. Значения номи­нальных размеров округляют обычно в большую сторону.

Однако конструктор не должен любой размер, полученный им при расчете, принимать за номинальный и проставлять на чертеже. В против­ном случае для получения, например, отверстий потре­бовалось бы изготовлять сверла и развертки для каж­дого проставленного размера, что экономически неце­лесообразно. Поэтому, чтобы уменьшить разнообразие назначаемых конструктором номинальных линейных размеров, а, следовательно, уменьшить номенклатуру режущего и измерительного инструмента, установ­лено обязательное применение так называемых нор­мальных линейных размеров. Это значит, что на чертеже в качестве номинального линейного размера указывается расчетный размер, округленный до ближайшего значения из установленного ряда нор­мальных линейных размеров.

Действительный размер (D_r, d_r) — размер, установ­ленный измерением с допустимой погрешностью, т.е. размер, полученный в результате измерения изготовленной детали.

Как мы уже говорили, изготовить деталь с абсолютно точными размерами невозможно из-за наличия неизбежных погрешностей и при обработке, и при измерении детали. Поэтому размер изготовленной детали будет отличаться от номинального размера.

Чтобы действительный размер обеспечивал функ­циональную годность детали, нет необходимости стремиться к возможной наивысшей точности, что, безусловно, вызовет удорожание производства. Кон­структор поступает по-иному: исходя из целого ряда факторов, выясняет, какова возможная величина по­грешностей размера, при которой изделие будет пол­ностью соответствовать своему назначению. Так, пос­ле расчета номинального размера устанавливаются два предельных размера — наибольший и наименьший, которые позволяют оценивать точность обработки деталей.

Предельные размеры — два предельно допустимых раз­мера, между которыми находится или которым может быть равен действительный размер (см. рис.2).

Рисунок 2 – Предельные размеры вала и отверстия

Наибольший предель­ный размер (D_max, d_max) – это больший из двух предельных размеров.

Наименьший пре­дельный размер (D_min, d_min) – это меньший из двух предельных размеров.

Допустим, производится обточка партии штифтов (п штиф­тов в партии) по размеру d=20 мм. В результате влия­ния случайных факторов действительные размеры деталей будут отличаться от номинального размера (рис.3).

Рисунок 3 – Разброс действительных размеров

Они будут колебаться в пределах от некоторого наименьшего размера d_min до наибольшего d_max. Разность этих размеров определит разброс действительных размеров или погрешность обра­ботки деталей в партии, т. е. точность обработки деталей.

Пользуясь наибольшим и наименьшим предельными размерами, можно отбраковывать детали.

Пусть из условий работоспособности штифтов при номинальном диаметре d= 20 мм установлены предельные размеры:

d_max= 20,010 мм;

d_min= 19,989 мм.

Тогда все штифты, имеющие d_max >20,010 мм и d_min < 19,989 мм, отбраковываются. Штифты, у которых d_max>20,010 мм, относятся к исправимому браку, а шти­фты, у которых d_min<19,989 мм, — к неисправимому.

Таким образом, мы вывели условие годности детали.

Условие годности детали:

Если действительный размер окажется между наибольшим и наименьшим предельными размерами или равен любому из них, то размер годен.

Для внутреннего элемента детали (отверстия):

- если действительный размер окажется меньше наи­меньшего предельного размера — брак исправимый;

- если действительный размер окажется больше наи­большего предельного размера — брак неисправимый (окончательный).

Для наружного элемента детали (вала):

- если действительный размер окажется больше наи­большего предельного размера — брак исправимый;

- если действительный размер окажется меньше наи­меньшего предельного размера — брак неисправимый (окончательный).