Основные принципы построения систем допусков и посадок

В системах допусков и посадок можно обнаружить следующие общие принципы построения этих систем.

Принцип предпочтительности проявляется многообраз­но: в качественном отношении (ряды предпочтительности допусков и посадок) и в количественном аспекте (использование рядов пред­почтительных чисел в системах).

Принцип измерений при нормальных условиях обеспе­чивает единообразие информации, получаемой при многократных независимых измерениях одних и тех же параметров.

Принцип ограничения предельных контуров необходим для соблюдения единообразия при решении вопроса о годности де­тали по контролируемому параметру.

Два последних принципа направлены на обеспечение инва­риантности требований систем допусков и посадок (invariantis — неизменяющийся — свойство неизменности по отношению к како­му-либо преобразованию, условию, или совокупности преобразова­ний). Несоблюдение этих принципов исключает возможность при­менения систем допусков и посадок, что видно на примерах возникновения конфликтных ситуаций при попытках произволь­ной трактовки годности либо при нарушениях нормальных условий из-за небрежного или неграмотного подхода к измерениям.

Принцип формализации допусков необходим для созда­ния рядов допусков, которые в силу более высокого уровня абстра­гирования дают возможность оперативного выбора допусков и технологических процессов исходя из значений допусков вне зави­симости от расположения полей.

Формирование рядов допусков в любой системе осуществля­ется на базе трех остальных принципов.

Принцип увязки допусков с эффективными парамет­рами позволяет связать значения допусков с технологическими и

(или) конструктивными факторами. Из всего множества влияющих факторов отбираются те, которые характеризуют обобщенное влия­ние возмущений. Эти факторы (их может быть несколько или один) названы эффективными параметрами.

Принцип группирования эффективных параметров. Группирование осуществляется так, чтобы значения допусков на краях интервалов умеренно отличались от «теоретических».

Принцип установления уровней относительной точ­ности дает возможность выбирать по аналогии допуски и посадки, а также ориентироваться при выборе технологического оборудова­ния для обеспечения требуемой точности обработки.

Ниже мы рассмотрим все перечисленные принципы более подробно.

Принцип предпочтительности

В стандартах на системы допусков и посадок обычно устанав­ливают ряды с несколькими уровнями предпочтения, например предпочтительные посадки (первый уровень), рекомендуемые по­садки (второй уровень) и, наконец, все стандартные посадки (^тре­тий, самый низкий уровень предпочтительности).

В Единой системе допусков и посадок может быть образовано и назначено около 600 полей допусков валов (отверстий), но факти­чески установлено только около 70 полей допусков системы (так на­зываемый «основной отбор»), а к предпочтительным отнесены всего 17 полей допусков валов и 10 полей допусков отверстий. Именно за счет механизма предпочтительного применения и происходит ра­циональное и единообразное сокращение номенклатуры приме­няемых полей допусков.

В системах стандартов допусков и посадок ряды допусков обычно строятся с использованием рядов предпочтительных чисел. Возможны и другие проявления количественной стороны принципа предпочтительности в системах стандартов. Например, в стандарте допусков углов границы интервалов длин короткой стороны угла построены по ряду R5.

Наиболее полно принцип предпочтительности использован в стандарте, устанавливающем нормальные линейные размеры (ГОСТ 6636-69). Этот стандарт не нормирует допуски размеров, но является одним из важнейших для унификации параметров. Уни­фицированными геометрическими параметрами являются те, у ко­торых одинаковы не только поля допусков, но и номинальные зна­чения.

Ряды нормальных линейных размеров построены на базе со­ответствующих рядов предпочтительных чисел. Основные ряды нормальных размеров построены в соответствии с рядами Л5...Д40, а дополнительный ряд — на основе ряда R80. Ряды Ra5.,.RaAO по-

строены как геометрическая прогрессия с округленными значе­ниями членов ряда. Они начинаются с 0,01 мм и заканчиваются значением 20 000 мм. Стандарт содержит также арифметический ряд размеров в диапазоне от 0,001 до 0,009 мм с разностью в 0,001 мм.

Принципиальные отличия рядов нормальных линейных размеров от рядов предпочтительных чисел заключаются в том, что ряды Ra размеров конечны и содержат некоторые округленные по сравнению с рядами R значения, причем в стандарт включены все значения размеров в указанном диапазоне. При проектировании необходимо по возможности назначать нормальные линейные раз­меры деталей (диаметры, толщины, глубины уступов и т.д.), вы­бранные с учетом уровней предпочтительности.

Требования стандарта не распространяются на технологиче­ские межоперационные размеры, на размеры, зависящие от других принятых значений, а также на размеры, установленные в стан­дартах на конкретные изделия.

Принципы, обеспечивающие инвариантность деталей

Под обеспечением инвариантности деталей понимают такое построение систем допусков и посадок, которое гарантирует геомет­рическую взаимозаменяемость (инвариантность) деталей, изготов­ленных по одним и тем же требованиям к номинальным значениям и к точности геометрических параметров.

Чтобы система обеспечивала инвариантность деталей, долж­ны соблюдаться заложенные в ней условия годности деталей: еди­нообразие трактовки годности и достоверность результатов контро­ля. Только при соблюдении этих условий результаты измерений можно сопоставить с моделью годной детали, которая задана чер­тежом, и дать объективное заключение о годности.

Единообразие трактовки годности детали обеспечивается ус­тановлением ее предельных контуров, в которые должна «вписы­ваться» реальная деталь. Фактические значения геометрических параметров контролируемой детали определяются по результатам измерений. Достоверную информацию о параметрах детали можно получить только при измерении в нормальных условиях.