Выбор допусков для сопрягаемых размеров.

В технических условиях на изделие машиностроения вводят два обязательных указания: номинальный размер и требования к точности по величине допуска. Номинальный размер вводится для общей идентификации, допуск ограничивает отклонение состояния изделий от показателей качества. Назначение допусков сталкивается со следующими трудностями:

1- противоречивость проблемы допусков;

2 – стимулирование уменьшения величины допуска;

3 – стимулирование увеличение величины допуска;

4 – функционально- технологический синтез регламентации допусков;

5 – экономическая эффективность качества изделия.

1. Допуск предполагает компромисс между функциональными и технологическими требованиями.

Функциональные требования предполагают:

­ обеспечить техническое состояние по заданной работоспособности в безотказный период;

­ обеспечить качество функционирования изделия по потребительским свойствам (взаимозаменяемость, точность, надежность, стабильность, технологичность);

­ предусмотреть взаимозаменяемость при обслуживании и ремонте; предусмотреть конкурентоспособность на внешнем и внутреннем рынке;

­ создать фонд научно-технической документации.

Технологические требования предполагают:

­ управление технологической подготовкой производства;

­ управление технологическим процессом;

­ предусмотреть взаимозаменяемость производства;

­ создать фонд НТД и систему технического контроля.

Меньшие допуски повышают качество продукции и издержки производства; большие допуски, наоборот, снижают качество, но повышают экономичность. Постоянной проблемой остается сокращение издержек при неизменном уровне качества, либо улучшение качества при неизменных затратах.

2. Данный фактор точности стимулирует уменьшение величины допуска, вызванное: повышением требований и надежности изделия, ресурсу, внешнему виду; сокращением затрат на подгонку и регулировку изделия в процессе сборки; соблюдением взаимозаменяемости при эксплуатации; расширением использования технологической оснастки.

3. Данный фактор точности стимулирует увеличение допуска к условиям, обусловленным производственной необходимостью. К ним относят: производственную планирование; разработку и изготовление; отладку технологического оборудования; перезаточку и установку инструмента; ремонт и замену оснастки, инструмента; объем выпуска изделий.

4. Проводится функциональное нормирование от допуска показателя качества до допуска геометрической точности детали. По результатам нормирования вводят допуск на текущий размер, как синтез отклонений размера и рельефа поверхности. Допуск на текущий размер назначается на параметр жесткой детали, которая сохраняет размеры и форму под действием собственной массы. Предусматривается технологическое обеспечение допусков по эталону. Допуск на изделие согласуется с точностью измерения, как его составной части.

5. Назначение функциональной и технологической точности синтезом допусков согласуется между собой и обуславливается экономически величиной прибыли от продажи изделий.

При конструировании машин и механизмов очень важно выбрать соответствующие допуски (квалитеты) сопрягаемых размеров, так как это во многом предопределяет, с одной стороны, качество работы соединения, их долговечность, а с другой стороны, стоимость и производительность изготовления деталей, которые, как известно, зависят от возможности применения рациональной технологии обработки и сборки деталей. А также использования имеющегося инструмента.

Выбор квалитета зависит:

1) от точности объекта производства, вытекающей из его эксплуатационного назначения;

2) от характера требуемых соединений (посадок), способствующих надёжной работе объекта в условиях эксплуатации.

Для ориентировки конструкторов в этих вопросах имеются данные о средней экономической точности обработки.

Под экономической точностью какого-либо метода обработки на данном уровне развития техники понимается точность, обеспечиваемая в нормальных условиях работы при использовании исправного оборудования, инструмента стандартного качества и при затрате времени и средств, не превышающих затрат для других методов, сопоставимых с рассматриваемым.

Вопрос о выборе оптимальной точности обработки – сложная технико-экономическая задача. При её решении необходимо учитывать не только стоимость обработки, но и стоимость сборки, которая понижается с повышением точности обработки, а также влияние точности на эксплуатационные характеристики и экономические показатели работы машины.

В том случае, когда нет возможности определить расчетным путем нужный квалитет, его надо выбирать по аналогии с теми деталями, работа которых конструктору хорошо известна и дает положительные результаты.

В общих чертах можно указать на следующее применение квалитетов:

­ 4^ый и 5^ыйквалитеты:

Применяются сравнительно редко, в особо точных соединениях, требующих высокой однородности зазора и натяга. Например: точные шпиндельные и приборные подшипники в корпусах и на валах, высокоточные зубчатые колёса на валах и оправках и т. д.. Если по условиям сборки и эксплуатации соединения нет необходимости в обеспечении полной взаимозаменяемости его деталей, то вместо 4-5-го квалитетов прибегают к селективной сборке, применяя более грубые допуски на изготовление деталей. В отдельных случаях при наивысших требованиях к однородности соединения допуски 4-5 –го квалитетов также могут быть недостаточными для обеспечения полной взаимозаменяемости и требуется дополнительная сортировка деталей перед сборкой (плунжерные пары и т.д.).

­ 6^ой и 7^ой квалитеты:

Применяются для ответственных соединений в механизмах, где к посадкам предъявляются высокие требования в отношении определенности зазоров и натягов для обеспечения механической прочности деталей, точных перемещений, плавного хода, герметичности соединений и других служебных функций, а также для обеспечения точной сборки деталей

Например: подшипники качения нормальной точности в корпусах и на валах, зубчатые колёса высокой и средней точности на валах и т. д.

­ 8^ой и 9^ый квалитеты:

Применяют для посадок, обеспечивающих выполнение определённых служебных функций (передачу усилия, перемещения и т. д.) при относительно меньших требованиях к однородности зазоров и натягов, обеспечивающих среднюю точность сборки. Например: сопрягаемые поверхности в посадках с большими натягами; отверстия в переходных посадках пониженной точности; посадки с зазорами для компенсации значительных погрешностей формы и расположения сопрягаемых поверхностей; опоры быстровращающихся валов средней точности; опоры скольжения средней точности в условиях полужидкостного трения и др. Эти квалитеты преимущественно применяют для относительно точных соединений в тракторо -, аппарато- и приборостроении и особо ответственных узлов сельскохозяйственной техники.

­ 10^ый квалитет:

Применяют в посадках с зазором в тех же случаях, как и 9-ый, если для удешевления обработки деталей необходимо расширить допуск, а условия эксплуатации или сборки допускают некоторое увеличение колебания зазора в соединении.

­ 11^ый и 12^ый квалитеты:

Применяются в соединениях, где необходимы большие зазоры и допустимы их значительные колебания (грубая сборка). Эти квалитеты распространены в неответственных соединениях машин (крышки, фланцы, дистанционные кольца и т. д.), в узлах аппаратов, сельскохозяйственных машин. в соединениях штампованных деталей и др.

Выбор квалитетов для различных размеров деталей во многих случаях определяется соответствующим решением размерных цепей, в состав которых входят длины, толщины, уступы, глубины впадин и т.д.