Квалитеты – мера точности. Допуски и посадки: основа современной инженерии

Зачем нужны допуски и посадки?

• Допуски и посадки – это фундаментальные концепции, которые лежат в основе современного машиностроения и производства. Они обеспечивают взаимозаменяемость деталей, что позволяет производить сложные изделия с высокой точностью и эффективностью. Введение стандартов допусков и посадок стало возможным благодаря развитию технологий и методов измерения, что значительно упростило процессы сборки и ремонта.

История появления допусков

• Метод изготовления взаимозаменяемых деталей впервые зародился на предприятиях военного снаряжения в конце XVIII века, отвечая на повышенный спрос на огнестрельное оружие в армиях Европы и США. В России первыми шагами к взаимозаменяемости стало производство оружия на тульских заводах в 70—80-х годах XVIII века. Петр I еще в 1715 году издал инструкцию для оружейных заводов, требуя соблюдения калибров по образцам.
• Американский промышленник Уитни в 1798 году доказал возможность производства взаимозаменяемых деталей, а французский оружейник Оноре Блан в 1785 году изготовил 50 ружей с взаимозаменяемыми затворами. Англия и Германия освоили этот метод в середине XIX века.

• В 1905 году американский инженер Ф. Тейлор предложил использовать две модели с проходными и непроходными калибрами. Германские станкостроители разработали систему допусков и посадок, но держали её в секрете.
• Советский Союз. В 1919 году инженер П. М. Шелоумов предложил проект общегосударственной системы допусков, а в 1924—1925 годах профессор А. Д. Гатцук составил проект стандарта на допуски под названием «Допуски для пригонок». В 1928 году при Палате мер и весов начала работать комиссия эталонов и стандартов (КЭС) под председательством проф. А. Д. Гатцука. Первые ОСТ допусков и посадок были утверждены 20 декабря 1929 года как обязательные для всех отраслей промышленности страны.

Так что же такое допуск в машиностроении?

• Допуск – это разница между максимальным и минимальным размером детали, в пределах которого она считается годной. Поле допуска – это расстояние между этими двумя значениями.
• Например, если допуск для шайбы диаметром 20 миллиметров записывается как 20 -0.1 -0.3, это означает, что шайба будет годной, если её размер находится в пределах от 19.9 до 19.7 миллиметров. Поле допуска в этом случае составляет 0.2 миллиметра.

Квалитеты - мера точности

• Квалитет – это совокупность допусков, имеющих одинаковую степень точности. Он определяет качество изготовления компонентов и используется при расчете различных сборочных операций. Слово "квалитет" происходит от латинского "Qualitas", что означает "качество".
• Квалитеты обозначаются латинскими буквами с цифрой, например, H7. Большая буква обозначает отверстие, а маленькая – вал. В целом существует 20 квалитетов, но не все из них используются в среднем машиностроении.

Применение допусков

• Допуски указываются на чертежах и выбираются конструкторами из специальных справочников. Они назначаются с учетом функциональных требований и обеспечивают рациональное использование ресурсов. Например, допуск может быть указан как +-0.08 миллиметров, что означает, что деталь должна быть изготовлена с точностью до 0.08 миллиметров.

Прочтение допусков на чертеже

• На чертежах допуски обычно указываются в виде +-0.08, что означает, что деталь должна быть изготовлена с точностью до 0.08 миллиметров. Детали делятся на охватываемые (вал) и охватывающие (отверстие). Охватываемые детали должны быть меньше указанного размера, чтобы вставляться в отверстие, а охватывающие – больше, чтобы в них мог быть установлен вал.

Выбор посадок

• Посадки выбираются в зависимости от задачи и функциональных требований. Обычно отверстие делается стандартным и неизменным, а вал может изменяться в зависимости от износа или подгоняться по месту. Для создания особенно точных отверстий используются специальные инструменты, такие как развертки и пробки для контроля.

Заключение

• Допуски и посадки – это основа современной инженерии, обеспечивающая взаимозаменяемость деталей и высокую точность производства. Они позволяют создавать сложные машины и механизмы, собирать их из разных деталей на одном заводе и обеспечивать относительную материальную обеспеченность. Важно помнить, что допуски и посадки – это лишь начальная информация на пути технических измерений, и всегда необходимо проверять конкретные требования и размеры по месту.