Класс точности в машиностроении

Посадки группируются по классам точности, которые относятся к размерам от 1 до 500 мм.

Стандартами установлены семь основных классов точности: 1, 2, 2а, 3, За, 4 и 5 (табл. 1).

Посадки 1-го класса точности применяют при изготовлении точных деталей и точных инструментов.

Посадки 2-го и 2а классов точности применяют, когда требования к однородности посаок меньше, чем по 1-му классу.

Посадки 3-го и За классов точности — при изготовлении деталей с большими допусками в общем машиностроении.

Посадки 4-го и 5-го классов точности — при изготовлении грубых деталей и выполнении заготовок инструментов.

В табл. 2 приведены классы точности и посадки, применяемые при изготовлении деталей штампов для холодной штамповки и пресс-форм для переработки пластмасс.

1. Виды посадок и их обозначение

Посадки в системе отверстия	Классы точности
1-й	2-й	2а	3-й	За	4-й	5-й
Прессовая 1-я	ПР11	–	–	Пр13	–	–	–
Прессовая 2-я	Пр21	–	–	Пр23	–	–	–
Прессовая 3-я	–	–	–	Пр33	–	–	–
Горячая	–	Гр	–	–	–	–	–
Прессовая	–	Пp	–	–	–	–	–
Легкопрессовая	–	Пл	–	–	–	–	–
Глухая	Г1	Г	Г2а	–	–	–	–
Тугая	Т1	Т	Т2а	–	–	–	–
Напряженная	Н1	Н	Н2а	–	–	–	–
Плотная	П1	П	П2а	–	–	–	–
Скользящая	С1-В1	С-В	С2а-С2а	С3-С3	С3а-С3а	С4-В4	C5-В5
Движения	Д1	Д	–	–	–	–	–
Ходовая	X1	X	–	Х3	–	Х4	Х5
Легкоходовая	–	Л	–	–	–	Л4	–
Широкоходовая	–	Ш	–	Ш3	–	Ш4	–
Тепловая ходовая	–	Тх	–	–	–	–	–

2. Классы точности и посадки, применяемые для деталей штампов холодной штамповки и пресс-форм

Степень точности размеров той или иной детали задается указанным в чертеже классом точности. ГОСТ на допуски и посадки устанавливает 13 классов точности: 1, 2, 2а, 3, За, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11. Самым точным является класс 1, а в последующих (в порядке возрастания) классах точность снижается. Допуск на изготовление деталей по 1-му классу самый узкий, а предельные размеры близки к номинальному. В других классах допуск постепенно увеличивается. Классы точности 7, 8, 9, 10 и 11 имеют сравнительно большие допуски и обычно устанавливаются на свободные размеры деталей, не предназначенных для сопряжения.

В каждом классе точности ГОСТ устанавливает перечень возможных посадок для систем отверстия и вала. В соответствующих таблицах допусков и посадок по классам точности даются отклонения на размеры вала и отверстия для любого номинального размера. ГОСТ устанавливает также порядок обозначения посадок и классов точности на чертежах. Посадка обозначается буквами, стоящими справа от номинального размера, а класс точности выражается цифровым индексом у соответствующей буквы. Если буквенные обозначения не имеют цифровых индексов, это значит, что размер должен быть выполнен по 2-му классу точности. Необходимо помнить, что в числителе всегда ставят цифру, относящуюся к отверстию, а в знаменателе — цифру, относящуюся к валу. Например, если на чертеже дано обозначение 50х33, это означает, что номинальный размер сопряжения 50 мм, посадка выполняется по системе отверстия по 3-му классу точности, а вал обрабатывается с допуском, соответствующим ходовой посадке по 3-му классу точности. При этом значения отклонений для вала и отверстия выбирают по таблице допусков 3-го класса точности для системы отверстия по номинальному размеру 50 мм. Для рассматриваемого примера отклонения соответствуют: для основного отверстия 50+0,05, а для вала 50—0,032—0,1. Пример обозначения 40ПВ показывает, что номинальный размер сопряжения 40 мм, посадка осуществляется по 2-му классу точности в системе вала, а отверстие выполняется с отклонением для плотной посадки (П) по 2-му классу точности. По соответствующей таблице допусков в системе вала для 2-го класса точности находим по номинальному размеру 40 мм следующие значения: для вала размер 40—0,017, для отверстия 40+0,018—0,008 . (В таблицах допусков предельные отклонения обозначают в микронах; 1 мкм = 1/1000 миллиметра).

Работоспособность деталей зависит не только от точности размеров, но и от степени обработки их поверхностей. При любом виде обработки на поверхности детали остаются следы инструмента, которым она обрабатывается, т. е. некоторая шероховатость.

ГОСТ 2789—73 устанавливает 14 классов шероховатости. Классы с 1-го по 6-й содержат только один разряд, а все остальные — три разряда. Параметрами шероховатости являются: Ra—среднее арифметическое отклонение профиля и Rz— высота неровностей профиля по десяти точкам. Оба параметра измеряются в микронах; для классов с 1-го по 5-й, 13-го и 14-го установлен параметр Rz, а для остальных Ra.

Значение параметра шероховатости указывают в обозначении шероховатости: для параметра Ra — без символа (например, 0,5); для параметра Rz — после символа (например, Rz32).

При указании диапазона шероховатости в обозначении шероховатости приводят пределы значения параметра, размещая 1,00 0,080 их в две строки: 1,00 0,63. Чем выше класс шероховатости, тем лучше обработка поверхности.

Вопросы для повторения
1. Что такое взаимозаменяемость деталей и каково ее значение при ремонте судовых механизмов?

2. Что такое допуск, отклонение, класс точности? Какие классы точности приняты в машиностроении?

3. Что называется посадкой? Каковы основные виды посадок?

4. Что такое система отверстий и система вала и в чем их различие?

5. Какое значение имеет чистота обработки (степень шероховатости) поверхностей деталей?

До́пуск (машиностроение) — разность между наибольшим и наименьшим предельными значениями параметров (размеров, массовой доли, массы), задаётся на геометрические размеры деталей, механические, физические и химические свойства. Назначается (выбирается) исходя из технологической точности или требований к изделию (продукту). Любое значение параметра, оказывающееся в заданном интервале, является допустимым.

В Российских стандартах допуск — абсолютная величина.

Содержание

Обозначения [ править | править код ]

• Допуск IT = International tolerance;
• Верхние и нижние отклонения, ES = Ecart Superieur, EI = Ecart Interieur,
• Для отверстий большие буквы (ES, D), для валов малые (es, d).

Термины [ править | править код ]

• Размер — числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т. п.) в выбранных единицах измерения.
• В машиностроении существует три вида размеров:

• Номинальный размер — размер, который служит началом отсчета отклонений и относительно которого определяются предельные размеры. Обозначается нижним индексом н справа от обозначения размера: Dн, dн, Lн, lн, Bн, bн — номинальные диаметры, соответственно отверстия, вала, номинальные длины, соответственно отверстия, вала, номинальные ширины, соответственно отверстия, вала, и т. д. Для деталей, составляющих соединение, номинальный размер является общим. Номинальный размер определяют, исходя из функционального назначения детали или узла, в результате расчета деталей на прочность и т. д., и указывают на чертеже.
• Действительный размер — размер элемента, установленный измерением с допускаемой погрешностью. Обозначается нижним индексом д справа от обозначения размера: Dд, dд, Lд, lд, Bд, bд — действительные диаметры, соответственно отверстия, вала, действительные длины, соответственно отверстия, вала, действительные ширины, соответственно отверстия, вала, и т. д.
• Предельные размеры — два предельно допустимых размера элемента, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер годной детали. Больший из них называют наибольшим предельным размером, меньший — наименьшим предельным размером. Обозначают предельные размеры нижними индексами справа от обозначения размера max и min: Dmax, dmax, Lmax, lmax, Bmax, bmax — наибольшие предельные диаметры, соответственно отверстия, вала, наибольшие предельные длины, соответственно отверстия, вала, наибольшие предельные ширины, соответственно отверстия, вала, и т. д.; Dmin, dmin, Lmin, lmin, Bmin, bmin — наименьшие предельные диаметры, соответственно отверстия, вала, наименьшие предельные длины, соответственно отверстия, вала, наименьшие предельные ширины, соответственно отверстия, вала, и т. д.

• Отклонение размера — алгебрарическая разность между этим размером (действительным или предельным) и соответствующим номинальным размером.
• Верхнее предельное отклонение ES, es — алгебраическая разность между наибольшим предельным и соответствующим номинальным размерами.

• для отверстия ES = Dmax— Dн
• для вала es = dmax— dн

• Нижнее отклонение EI, ei — алгебраическая разность между наименьшим предельным и соответствующим номинальным размерами.

• для отверстия EI = Dmin— Dн
• для вала ei = dmin— dн

• Действительное отклонение — алгебраическая разность между действительным и соответствующим номинальным размерами.
• для отверстия Eд= Dд— Dн для вала eд= dд— dн Отклонения, в отличие от размеров, которые всегда выражаются положительными числами, могут быть и положительными (со знаком плюс), если размер больше номинального, и отрицательными (со знаком минус), если размер меньше номинального. Если размер равен номинальному, то его отклонение равно нулю.
• Основное отклонение — одно из двух предельных отклонений (верхнее или нижнее), определяющее положение поля допуска относительно нулевой линии. В данной системе допусков и посадок основным является отклонение, ближайшее к нулевой линии.
• Нулевая линия — линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении полей допусков и посадок. Отрицательные отклонения откладываются внутрь детали, положительные — наружу.
• Допуск Т — разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или алгебраическая разность между верхним и нижним отклонениями. Допуск является абсолютной величиной без знака.
• Стандартный допуск IT — любой из допусков, устанавливаемых данной системой допусков и посадок.
• Поле допуска — поле, ограниченное наибольшим и наименьшим предельными размерами и определяемое величиной допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии.
• Квалитет (степень точности) — совокупность допусков, рассматриваемых как соответствующие одному уровню точности для всех номинальных размеров.
• Единица допуска i, I — множитель в формулах допусков, являющийся функцией номинального размера и служащий для определения числового значения допуска. i — единица допуска для номинальных размеров до 500 мм, I — единица допуска для номинальных размеров св. 500 мм.
• Вал — термин, условно применяемый для обозначений наружных элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.
• Отверстие — термин, условно применяемый для обозначения внутренних элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.
• Основной вал — вал, верхнее отклонение которого равно нулю.
• Основное отверстие — отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю.
• Посадка — характер соединения двух деталей, определяемый разностью их размеров до сборки.
• Номинальный размер посадки — номинальный размер, общий для отверстия и вала, составляющих соединение.
• Допуск посадки — сумма допусков отверстия и вала, составляющих соединение.
• Зазор — разность между размерами отверстия и вала до сборки, если размер отверстия больше размера вала.

Линейные размеры, углы, качество поверхности, свойства материала, технические характеристики [ править | править код ]

Линейные размеры, углы, качество поверхности, свойства материала, технические характеристики указываются:

1. в виде числового значения допуска;
2. в виде двух предельных отклонений между которыми находится действительный размер ( ∅ 30 − 0 , 11 + 0 , 31 , 50 + 0 , 2 , 60 ∘ ± 3 ′ <displaystyle varnothing 30_<-0,11>^<+0,31>,

60^<circ >pm 3′>) ;
сочетанием букв (буквы) основного отклонения и номера квалитета ( ∅ 40 H 7 , 20 k 6 , 36 J S 7 <displaystyle varnothing 40H7,

36JS7>);

в виде наибольшего и наименьшего предельных значений;

знаком «больше или равно» ( ≥ <displaystyle geq >) или «меньше или равно» ( ≤ <displaystyle leq >);

процентом.

Для устранения излишнего многообразия числовые величины рекомендуют приводить в соответствие (например, округлять расчетные значения) с предпочтительными числами. На основе рядов предпочтительных чисел разработаны ряды нормальных линейных размеров (ГОСТ 6636-69) [1] .

Нормальные линейные размеры, мм:

3,2	3,4	3,6	3,8	4,0	4,2	4,5	4,8	5,0	5,3
5,6	6,0	6,3	6,7	7,1	7,5	8,0	8,5	9,0	9,5
10	10,5	11	11,5	12	13	14	15	16	17
18	19	20	21	22	24	25	26	28	30
32	34/35 [2]	36	38	40	42	45/47	48	50/52	53/55
56	60/62	63/65	67/70	71/72	75	80	85	90	95
100	105	110	120	125	130	140	150	160	170
180	190	200	210	220	240	250	260	280	300
320	340	360	380	400	420	450	480	500	530
560	600	630	670	710	750	800	850	900	950

Предельное отклонение угла конуса [ править | править код ]

Предельное отклонение угла конуса:

• если конус задан конусностью — обозначается символами A T D <displaystyle AT_>и числовым значением степени точности;
• если конус задан углом — обозначается символами A T α ′ <displaystyle AT’_<alpha >>и числовым значением степени точности.

Допуск формы и расположение поверхностей [ править | править код ]

Допуск формы и расположение поверхностей указывается в виде условных обозначений (графически с числовым значением допуска) или текстом.

Знаки видов допусков форм и расположения поверхностей

Группа допуска	Вид допуска	Знак
Допуск формы	Допуск прямолинейности
	Допуск плоскостности
	Допуск круглости
	Допуск цилиндричности
	Допуск профиля продольного сечения
Допуск расположения	Допуск параллельности
	Допуск перпендикулярности
	Допуск наклона
	Допуск соосности
	Допуск симметричности
	Позиционный допуск
	Допуск пересечения осей
Суммарный допуск формы и расположения	Допуск радиального биения, торцового биения, биения в заданном направлении
	Допуск полного радиального биения, полного торцового биения
	Допуск формы заданного профиля
	Допуск формы заданной поверхности

Квалитет [ править | править код ]

Квалитет (в русском от нем. Qualität , которое от лат. qualitas — качество) — характеристика точности изготовления изделия (детали), определяющая значения допусков.

Квалитет является мерой точности. С увеличением квалитета допуск увеличивается, а точность понижается.

• Допуск по квалитету обозначается буквами IT с указанием номера квалитета, например IT8 — допуск по 8-му квалитету.

• Квалитеты с 01 до 4-го используются для изготовления калибров и контркалибров.
• Квалитеты от 5-го до 12-го применяют для изготовления деталей, образующих сопряжения — относительные положения составных частей изделия, характеризуемые соприкосновением их поверхностей или зазором между ними, заданными конструкторской документацией. Примером таких сопряжений могут быть, ГЦС — гладкие цилиндрические соединения).
• Квалитеты от 13-го до 17-го используют для параметров деталей, не образующих сопряжений и не оказывающих определяющего влияния.

Основная закономерность построения допусков размеров (допуск обозначается IT = International tolerance),

IT, мкм = K * i,

где K — квалитет (число единиц допуска), i — единица допуска, мкм.

На диаметры от 1 до 500 мм единица допуска функционально связана с номинальным размером i = 0.45 D 3 + 0.001 D <displaystyle i=0.45<sqrt[<3>]>+0.001D>, мкм.

Соответствующие значения допуска регламентируются стандартом на допуски и посадки (Limits and Fits) ISO 286-1:2010 [3] , а также ГОСТ 25346-89. [4] .

Значение допусков для размеров основного отверстия до 500 мм: