Лекция 5.

Качество и надежность. Методы их обеспечения. Точность обработки и сборки.

Качество изделия – это соответствие изделия требованиям конструкторской и технологической документации. Изделие – это деталь, сборка (несколько соединенных деталей), отсек РН и КА, целиком собранная РН и КА. Конструкторская документация – это чертеж, схемы, инструкции, технические описания. Технологическая документация – это технологический процесс, а также технические условия. Если изделие сделано в соответствии с конструкторской и технологической документацией, то говорят, что изделие качественное. Если изделие качественное, то будет обеспечена его надежность – безотказная работа.

Соответствие чертежу и техпроцессу проверяют по точности размеров, шероховатости (гладкости) поверхности, форме поверхности (цилиндрическая, плоская) и другим показателям.

Допуски и посадки.

Номинальным размером называется идеальный, абсолютно точный, без отклонений в большую или меньшую сторону размер. Например, если 20 мм является номинальным размером, то это размер 20,000 мм, т.е. нет отклонений ни в большую, ни в меньшую сторону. В машиностроении размеры указывают в миллиметрах, обозначение «мм» не пишут. Обеспечить такой точный размер, как 20,000, довольно сложно и дорого. А самое главное, чаще всего и не нужно, если ограничить возможные отклонения больше или меньше номинального размера. Насколько большими могут быть отклонения вверх или вниз от номинального размера решает конструктор в зависимости от назначения детали.

Наибольший предельный размер – это максимальный допустимый размер. Например, для номинального размера 20 наибольший предельный размер 20,2. Верхнее предельное отклонение – это арифметическая разность между наибольшим предельным размером и номинальным размером. Т.е. 20,2 – 20 = 0,2. Верхнее предельное отклонение – это интервал, промежуток, в который должны укладываться все отклонения от номинального размера в верхнюю сторону.

Наименьший предельный размер – это минимальный допустимый размер. Например, для номинального размера 20 пусть будет наименьший предельный размер 19,9. Нижнее предельное отклонение – это арифметическая разность между наименьшим предельным размером и номинальным размером, т.е. 19,9 – 20 = -0,1. Нижнее предельное отклонение имеет знак «минус». Нижнее предельное отклонение – это интервал, промежуток, в который должны укладываться все отклонения от номинального размера в нижнюю сторону.

Допуск – это разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами. В нашем примере, допуск – это 20,2 – 19,9 = 0,3. Допуск – это интервал, в который должны попадать все отклонения от номинального размера как в верхнюю, так и в нижнюю сторону.

Номинальный размер, верхнее и нижнее предельные отклонения, допуск для наглядности можно изобразить графически, т.е. нарисовать на бумаге. Нулевая линия – линия, соответствующая номинальному размеру. От нулевой линии откладываются верхнее и нижнее предельные отклонения размеров. Если нулевая линия расположена горизонтально, то верхнее предельное отклонение откладывается вверх от нее, а нижнее предельное отклонение откладывается вниз от нулевой линии. Поле допуска – поле, ограниченное верхним и нижним предельными отклонениями.

Когда говорят о допусках для цилиндрических поверхностей, то используют понятия вала и отверстия. Вал – это наружная цилиндрическая поверхность, отверстие – внутренняя цилиндрическая поверхность. При обозначении полей допусков для отверстий используют прописные (большие) буквы латинского алфавита, например, H, L, N, а для валов – строчные (маленькие) буквы латинского алфавита, например, h, l, n. Если верхнее и нижнее предельные отклонения размера одинаковы по величине, т.е. симметричны, то используют для отверстий обозначение J_s, для валов j_s.

Для линейных размеров используют обозначение IT/2. Линейные размеры не относятся ни к отверстиям, ни к валам, это длина, ширина, высота изделия.

Совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров называется квалитетом. Устанавливается 19 квалитетов: 0,1; 0; 1; 2; ...; 17. Допуска всех квалитетов указана в таблицах.

При соединении вала и отверстия образуется посадка, определяемая разностью их размеров до сборки. В результате в таком соединении образуется зазор или натяг. Посадка характеризует свободу относительного перемещения соединяемых деталей (зазор) или степень сопротивления их взаимному смещению (натяг). Посадка может быть не только с зазором или с натягом, но и переходной, когда возможно получение как зазора, так и натяга в разных парах соединяемых валов и отверстий.

Зазор - разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала. Зазор – это свободный промежуток, просвет между поверхностями соединенных отверстия и вала. При зазоре вал и отверстие могут свободно перемещаться друг относительно друга.

Натяг - разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия. При натяге нет никакого промежутка, просвета между поверхностями отверстия и вала. Чтобы соединить такие вал и отверстие нужно значительное усилие, например с помощью пресса. За счет пластичности металла происходит небольшая деформация цилиндрических поверхностей вала и отверстия и детали соединяются между собой. При посадке с натягом, конечно, нет никого взаимного перемещения соединенных деталей, что используется для их соединения без специальных крепежных деталей.

Посадки обозначаются в виде дроби, в числителе которой указываются предельные отклонения отверстия, а в знаменателе указываются предельные отклонения вала.