|
Каждая деталь в различных машинах и механизмах имеет определенное функциональное назначение и геометрические параметры элементов деталей, особенно тех, которые находятся во взаимодействии друг с другом, играют важнейшую роль в исполнении возложенных на них функций.
Геометрические параметры элементов деталей определяют создатели механизмов и машин исходя из назначения деталей и на основе расчетов различного характера и результатов экспериментальных исследований. Степень возможных, с точки зрения работоспособности каждой детали, отклонений ее геометрических параметров от заданных определяет конструктор. Естественно, что одни элементы деталей требуется выполнить более точно, чем другие в соответствии с их назначением.
В то же время известно, что абсолютно точно изготовить геометрические элементы детали невозможно вследствие целого ряда причин, свойственных любому технологическому процессу.
1. Размер - числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т.п.) в выбранных единицах измерения. Другими словами под размером элемента детали понимают расстояние между двумя характерными точками этого элемента. Необходимо на это обратить особое внимание, поскольку элементы детали являются объемными телами.
2. Размер элемента, установленный измерением с допускаемой погрешностью, называют действительным размером. Это размер, который выявляется экспериментальным путем, т.е. измерением, и называется действительным, если он выявлен с допустимой погрешностью, которая определена какими-либо нормативными документами. Следует отметить, что действительный размер находят в случаях, когда требуется определить соответствие размеров элементов детали установленным требованиям. Когда же такие требования не установлены и измерения проводят не с целью приемки продукции, то возможно использование термина измеренный размер, т.е. размер, полученный в результате измерений. В любом случае погрешность измерений выбирается в зависимости от поставленной цели измерений.
3. Истинный размер - размер, полученный в результате изготовления и значение которого нам неизвестно, хотя он и существует. К знанию истинного размера мы приближаемся по мере повышения точности измерений, поэтому понятие «истинный размер» часто заменяют понятием «действительный размер», который близок к истинному в условиях поставленной цели.
4. Предельные размеры - два предельно допустимых размера элемента, между которыми должен находиться (или быть им равным) действительный размер. Как видно из определения, размер годного элемента детали задают двумя предельными значениями, при которых он должен правильно выполнять свои функции. Эти размеры называют наибольшим предельным размером (наибольший допустимый размер элемента детали) и наименьшим предельным размером (наименьший допустимый размер элемента детали).
Таким образом, устанавливать (нормировать) точность размера - это значит указать два его возможных (допускаемых) предельных значения. Однако при оформлении чертежей и на практике при указании требований к точности изготовления очень неудобно непосредственно пользоваться значениями предельных размеров, хотя в странах с дюймовой системой мер, например в США, так и делается, а в большинстве стран используют другие способы представления допускаемых предельных размеров, понятия «номинального размера» и «отклонений».
Номинальный размер - размер, относительно которого определяются отклонения.
Номинальный размер определяется конструктором в результате расчетов на прочность, жесткость, при определении габаритов и т.д. или с учетом конструктивных и технологических соображений. Этот размер указывают на чертеже и он является номинальным. Однако нельзя в качестве номинального брать любое значение размера, которое получилось при конструировании.
Необходимо помнить об экономической эффективности производства, которая легче обеспечивается, если ограничиться небольшой номенклатурой значений размеров, применяемых на производстве. Для таких значений размеров централизованно налажен выпуск режущих (сверл, разверток, фрез и т.д.) и измерительных средств (контрольных калибров - пробок, колец, скоб и т.д.). Во всем мире существуют ограничения на использование значений размеров, которое заложено в понятия предпочтительных чисел рядов предпочтительных чисел, т.е. стандартизованы значения, до которых надо округлять расчетные значения. Такой подход дает возможность сократить количество типоразмеров деталей и узлов, количество режущего инструмента и другой технологической и измерительной оснастки.
Ряды предпочтительных чисел одинаковы во всем мире и представляют собой члены геометрических прогрессий со знаменателями, которые приблизительно равны 1,6; 1,25; 1,12; 1,06.
(Геометрическая прогрессия - это ряд чисел, в котором каждое последующее число получается умножением предыдущего на одно и то же число - знаменатель прогрессии.) Эти ряды условно названы R5; R10; R20; R40.
Номинальные значения линейных размеров берут из указанных рядов предпочтительных чисел с некоторым округлением. Например, по R5 (знаменатель 1,6) принимают значения из ряда 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630 и т.д.
Предпочтительные числа вообще широко используются в стандартизации, когда необходимо установить ряд значений нормируемых параметров или свойств в определенных диапазонах.
6. Отклонение - алгебраическая разность между соответствующим (предельным или действительным) размером и номинальным размером. Поэтому под отклонением следует понимать величину возможного или действительного отличия рассматриваемого размера от номинального размера при нормировании требований к точности или по результатам измерений.
Поскольку размер может быть как больше, так и меньше номинального, при нормировании требований к его точности используют термины «верхнее» и «нижнее» отклонения.
Верхнее отклонение - алгебраическая разность между наибольшим предельным размером и номинальным размером.
Нижнее отклонение - алгебраическая разность между наименьшим предельным размером номинальным размером.
Отклонение всегда имеет знак (+) или (-).
Если оба отклонения положительные, то наибольший и наименьший предельные размеры больше номинального. Если оба отклонения отрицательные, то каждый из предельных размеров меньше номинального.
Одно из отклонений может быть равно нулю, если один из предельных размеров совпадает с номинальным.
Верхнее отклонение принято обозначать латинскими буквами ES для отверстий и es для валов. Нижнее отклонение обозначают буквами EI для отверстий и ei для валов. Обозначения, относящиеся к отверстию, записывают прописными буквами, а к валу - строчными.
7. Допуск (обычно обозначается «Т») - разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или алгебраическая разность между верхним и нижним отклонениями.
Допуск - это существенно положительная величина, он не может быть отрицательным. Это интервал значений размеров, между которыми должен находиться размер годного элемента детали. Например, если мы говорим о допуске в 10 мкм, то это значит, что в партии годных могут быть детали, размеры которых могут отличаться друг от друга не более чем на 10 мкм.
Чем меньше допуск, тем точнее должен быть изготовлен нормируемый элемент детали и тем труднее, сложнее и потому дороже его изготовление. Чем больше допуск, тем грубее требования к элементу детали и тем проще и дешевле его изготовление.
Во всех случаях, где это возможно, следует использовать большие допуски, так как это экономически выгодно для производства, но только в тех пределах, чтобы это не сказывалось на качестве выпускаемой продукции. Поэтому выбор допуска должен быть обоснован.
| 
