Диапазоны размеров, единицы допусков и квалитеты ЕСДП

Диапазоны и интервалы размеров. Система допусков и посадок распространяется на размеры до 10 000 мм (нижний предел – менее 1 мм – неограничен). Указан­ный диапазон размеров разбит на три группы:

– до 500 мм;

– свыше 500 до 3150 мм;

– свыше 3150 до 10 000 мм.

Пере­численные группы размеров подразделены на основные и промежуточные интервалы. Для размеров:

– до 500 мм уста­новлено 13 основных интервалов и 10 промежуточных. Начи­ная с 10 мм основные интервалы дополнительно разбиты на промежуточные. Например, в основном интервале свы­ше 10 до 18 мм имеется два промежуточных свыше 10 до 14 и свыше 14 до 18 мм.

– размеры свыше 500 до 3150 мм разбиты на 8 основных и 16 промежуточ­ных интервалов,

– свыше 3150 мм на 5 основных и 10 про­межуточных.

Промежуточные интервалы введены для от­клонений, образующих посадки с большими натягами и зазорами для получения более равномерных зазоров и натягов.

Единица допуска. Точность размеров определяется допуском – с умень­шением допуска точность повышается, и наоборот. Однако значение допуска без учета величины и характера размера, назначения и условий работы детали не может служить мерой точности. Это объясняется следующим.

1. Каждый технологический метод обработки деталей характеризуется своей экономически обоснованной опти­мальной точностью, но практика показывает, что с увели­чением размеров возрастают технологические трудности обработки деталей с малыми допусками и оптимальные допуски при неизменных условиях обработки несколькоувеличиваются.Обобщение опыта обработки деталей на металлорежущем оборудовании позволило выразить взаимосвязь между экономически достижимой точностью и размерами с помощью условной величины, называемой единицей допуска.

Единица допуска i (I) выражает зависимость допуска от номинального размера и служит базой для определения стандартных допусков. В действующей системе допусков и посадок единицу допуска, мкм, вычисляют по формулам:

для размеров до 500 мм

(5.1)

для размеров свыше 500 до 10 000 мм

(5.2)

где D_m – средний диаметр интервала в мм.

В приведенных формулах (5.1) и (5.2) первое слагаемое учитывает влияние погрешностей обработки, а второе – влияние погрешностей измерения и температурных погрешностей.

2. К размерам, даже имеющим одинаковые значения, могут предъявляться различные требования в отношении точности. Это объясняется большим разнообразием меха­низмов, а также узлов и деталей, отличающихся конструк­циями, назначением и условиями работы. Поэтому стан­дартные системы допусков и посадок содержат ряд квали­тетов.

Квалитетом называют совокупность допусков, соот­ветствующих одинаковой степени точности для всех номи­нальных размеров.

Допуск для квалитетов за некоторым исключением устанавливают по формуле

(5.3)

где а –число единиц допуска.

В пределах одного и того же квалитета а постоянно, поэтому все номинальные размеры в каждом квалитете имеют одинаковую степень точности. Однако допуски в одном и том же квалитете для разных размеров все же изменяются, так как с увеличением размеров увеличи­вается единица допуска (см. формулы). При переходе от квалитетов высокой точности к квалитетам грубой точности допуски увеличиваются вследствие увеличения числа единиц допуска, поэтому в разных квалитетах изменяется точность одних и тех же номинальных размеров (см. таблицу допусков).

Пример. На размер Ø23 установлен допуск Т = 52 мкм. На размер Ø280 установлены допуски в первом случае – 81, во втором – 130 и в третьем – 210 мкм. Определить, в каком случае на размер Ø280 установлен более точный и в каком менее точный допуск, чем на размер Ø23.

Решение 1. Вычисляем единицы допуска. В формулу (5.1) подставляем заданные размеры, весьма близкие к средним размерам интервалов:

для Ø23

;

для Ø280

;

2. Находим число единиц допуска для размера Ø23 при Т = 52 мкм:

3. Находим числа единиц допусков, установленных на размер Ø280, сопоставляем их с числом единиц допуска для размера Ø23 и определяем точность допусков в трех заданных случаях:

1) Т = 81 мкм; а₂₈₀ = 81/3,23 ≈ 25,1 < а₂₃, следовательно, допуск на Ø280 точнее, чем допуск на Ø23мм;

2) Т = 130мкм, а₂₈₀ = 130/3,23 ≈ 40 = а₂₃, – допуски обоих размеров имеют одинаковую точность;

3) Т = 210мкм, а₂₈₀ = 210/3,23≈ 65,1 > а₂₃ допуск на размер Ø280 грубее, чем допуск на размер Ø23.

Выводы. 1. Единица допуска зависит только от раз­мера и не зависит от назначения, условий работы и спосо­бов обработки деталей, т. е. единица допуска позволяет оценивать точность различных размеров и является общей мерой точности или масштабом допусков разных квалитетов.

2. Допуски одинаковых размеров в разных квалитетах различны, так как зависят от числа единиц допуска а, т. е. квалитеты определяют точность одинаковых номинальных размеров.

3. Различные способы обработки деталей обладают определенной экономически достижимой точностью: черновое точение позволяет обрабатывать детали с грубыми
допусками; для обработки с весьма малыми допусками применяют тонкое шлифование и т. д., поэтому квалитеты фактически предопределяют технологию обработки
деталей.

Единицы допуска основных интервалов для наиболее распространенных в машиностроении размеров (до 500 мм) приведены в табл. 5.1. Деление размеров, которые охва­тываются системой допусков и посадок, на интервалы и применение для всех размеров каждого интервала одной общей единицы допуска позволяет ограничить разнообра­зие допусков и отклонений и упрощает таблицы стандар­тов.

В системе допусков и посадок для гладких цилин­дрических соединений допуски отверстий и валов обозна­чают IT, что означает «допуск ИСО».

Единицы допуска для размеров до 500мм.

Таблица 5.1

Квалитеты. В ЕСДП для размеров до 10 000 мм установлено 20 квалитетов:

01, 0, I, 2,..., 18.

В порядке убывания точности допуски квалитетов условно обозна­чают:

IT 01, IT 0, IT 2 ,..., IT 6, IT1 8.

Для квалитетов от 5 до 18 допуски вычисляют по фор­муле (5.3). Число единиц допуска а принимают по табл. 5.2.