Квалитет (степень точности): совокупность допусков, рассматриваемых как соответствующие одному уровню точности для всех номинальных размеров. Установлено 19 квалитетов, которые обозначают: 01, 0, 1, ... 16, 17.
Стандартный допуск: любой из допусков, устанавливаемых данной системой допусков и посадок. Обычно при изложении системы допусков и посадок под термином «допуск» понимается «стандартный допуск».
Единица допуска: множитель в формулах (уравнениях) допусков, являющийся функцией размера и служащий для определения числового значения допуска IT = a * i. Начиная с квалитета 5, допуск равен произведению единицы допуска на безразмерный коэффициент, установленный для данного квалитета и независящий от номинального размера.
Основное отклонение: одно из двух отклонений (верхнее или нижнее), используемое для определения положения поля допуска относительно нулевой линии. Обычно таким отклонением является отклонение, ближайшее к нулевой линии. Установлено 28 отклонений, которые обозначают буквами: A, B, C, D, … ZA, ZB, ZC g особенности расположения отклонений H ( h ) и Js ( js )
Поле допуска предпочтительного применения (предпочтительное поле допуска): поле допуска, которое в системе допусков и посадок рекомендуется для первоочередного применения.
Обозначение поля допуска: g 50 H7, 50 h6, 50 c6, 50 R7, 50 z7 и др.
Основание системы g основная деталь g основное отверстие (вал)
Основной вал: вал, верхнее отклонение которого равно нулю
Основное отверстие: отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю
Система отверстия и система вала
Посадки в системе отверстия: посадки, в которых требуемые зазоры и натяги получаются сочетанием различных полей допусков валов с полем допуска основного отверстия
Посадки в системе вала: посадки, в которых требуемые зазоры и натяги получаются сочетанием различных полей допусков отверстий с полем допуска основного вала
Обозначение посадок g 50 H7/c6, 50 R7/h6, 50 R7/c6, 50 H7/h6
Задача №6
Дано: Две пары деталей с размерами: Ø 6 , Ø125 и
Ø 10 , Ø 55
Требуется: Определить расчетом какая деталь в каждой из двух заданных пар деталей является более точной
Решение
IT = a * i, где «а» - число единиц допуска ( коэффициент точности ), которое остается постоянным в пределах каждого квалитета.
i = 0,45 + 0,001 DСР - единица допуска, мкм
Результаты решения сведем в таблицу
Определяемые параметры | 1–ая пара деталей | 2–ая пара деталей | ||
Ø 6 | Ø 125 | Ø 10 | Ø 55 | |
T = ES – EI (мкм) | 32 | 63 | 15 | 46 |
i (мкм) по конспекту лекций | 0,83 | 2,5 | 1,0 | 1,9 |
а = T / i | 38,6 | 25,2 | 15 | 24,2 |
Квалитет по конспекту лекций | IT 9 | IT 8 | IT 7 | IT 8 |
Более точная деталь | Ø125 | Ø10 |
Задача №7
Пример выполнения первого задания курсовой работы
Для следующих пяти заданных посадок определить: предельные отклонения, допуски на изготовление, предельные зазоры или натяги, допуски посадки, построить схемы полей допусков, вычертить соединение в сборе и отдельные детали.
Определяемые параметры | Ø | Ø | Ø | Ø | Ø50 | |||
1. I Т D мкм 2. ES мкм 3. EI мкм 4. D min мм 5. D max мм | 27 EI + IT = +27 0 18,0 18,027 | 21 -8+∆= -8+8=0 ES – IT = -21 29,979 30,0 | 86 (округлили) +IT/2 = +43 -IT/2 = -43 119,957 120,043 | 36 EI + IT = +36 0 10,000 10,036 | 25 - 43+D =- 43+9 =-34 ES – IT = - 59 49,941 49,966 | |||
6. ITd мкм 7. es мкм 8. ei мкм 9. d min мм 10. d max мм | 18 + IT/2 = +9 - IT/2 = -9 17,991 18,009 | 21 0 es - IT = -21 29,979 30,0 | 35 ei + IT = +20 -15 119,985 120,020 | 22 0 -22(es-IT) 9,978 10,000 | 16 ei + IT = +18 + 2 50,002 50,018 | |||
11. Схема полей допусков | ||||||||
Продолжение таблицы
| ||||||||
Определяемые параметры | Ø | Ø | Ø | Ø | Ø 50 | |||
12.S min (-Nmax ) мкм 13.S max (-Nmin ) мкм 14. TΔ мкм | 0 – 9 = -9 (-N max ) 27 - ( -9 ) = 36 27 + 18 = 45 | -21 – 0 = -21(-N max) 0 - (-21 ) = 21 21 + 21 = 42 | -43-20 = -63 (-N max) 43 - (-15) = 58 86 + 35 = 121 | 0 – 0 = 0 36 - (-22) = 58 36 + 22 = 58 | - 59-18= - 77(-N max) - 34-2 = -36 (-N min) 25 + 16 = 41 | |||
15. Соединение в сборе | ||||||||
16. Отверстие | ||||||||
17. Вал |
|
Задача № 8
Определить условное буквенное обозначение трех заданных посадок
Определяемые параметры
|
Ø
| Ø 65 | Ø 100 | |||
Отверст. | Вал | Отверст. | Вал | Отверст. | Вал | |
1. ES ( es ) | +60 | 0 | +214 | +87 | -38 | -220 |
2. EI ( ei ) | -60 | -74 | +140 | +41 | -73 | -274 |
3. IT = ES - EI | 120 | 74 | 74 | 46 | 35 | 54 |
4. Квалитет | 10 | 9 | 9 | 8 | 7 | 8 |
5.Обозначение основного отклонения | Js | h | C | r | R | b |
6.Обозначение размера | 80 Js10 | 80 h9 | 65 C9 | 65 r8 | 100 R7 | 100 b8 |
7.Обозначение посадки |
Ø |
Ø |
Ø | |||
8.Характер посадки | Переходная посадка
| С зазором
| С зазором
|
Задача № 9
Дано : D = d = Ø 65 мм; TD = Td;
Smax = 152 мкм; Smin = 60 мкм;
Система посадки - « h »
Требуется: Подобрать по таблицам ЕСДП ближайшую стандартную
посадку и записать её обозначение
Решение:
1. Допуск посадки Ts = Smax – Smin = 152 – 60 = 92 мкм = TD + Td.
Откуда TD = Td = Ts = 46 мкм.
2. По таблицам ЕСДП определяем для Ø 65 и TD = Td = 46 мкм квалитет точности, который будет соответствовать IT8.
3. По условию задачи посадка выполнена в системе вала, следовательно,
es = 0 и ei = -46 мкм.
4. ES и EI определяем исходя из заданных значений Smax и Smin:
Smin = EI – es, откуда EI = Smin + es = 60 + 0 = +60 мкм;
Smax = ES – ei, откуда ES = Smax + ei = 152 + (-46) = +106 мкм.
5. Из двух отклонений – EI и ES определяем основное отклонение:
EI = +60.
6. По таблицам ЕСДП определяем для Ø 65 обозначение основного отклонения, значение которого максимально приближено к EI = +60.
Этому соответствует обозначение: Е, следовательно,
можно записать обозначение найденной посадки:
Ø 65
Задача № 10
Пример выполнения второго задания курсовой работы
Дано: Ø 120,0; N p max = 360 мкм; N p min = 250 мкм; Система - «H»
Требуется: Подобрать по таблицам ЕСДП ближайшую стандартную
посадку и записать её обозначение
Решение
1. Определение расчетного коэффициента точности посадки
а D = ,
где Т D - допуск посадки, т.е. Т D = N p max - N p min = 360 - 250 = 110 мкм
Для переходных посадок: Т D = S p max + N p max
i – единица допуска, для Ø 120,0 i = 2,2 [ 1, с.282 ] ,
тогда а D = 110 / 2,2 = 50
2. Определение квалитета точности деталей, входящих в соединение, учитывая, что
а D = а D + а d = 50
По данным [ 1, с.182 или 2, с.43 ] можно установить:
а Коэффициент точности | 10 | 16 | 25 | 40 |
IT Квалитет точности | 6 | 7 | 8 | 9 |
Из приведенной таблицы наглядно видно, что для рассматриваемой задачи возможны два следующих варианта:
а) а D = а D + а d = 50 = 25 + 25, что соответствует 8-му квалитету как
отверстия, так и вала
б) а D = а D + а d = 50 = 40 + 10, что будет соответствовать IT9 для
отверстия и IT6 для вала
Вариант а) следует признать предпочтительным, т.к. здесь вал и отверстие выполняются по одному среднему – 8-му квалитету.
В варианте б) соединение образуется грубо обработанным (по 9-му квалитету) отверстием и точно выполненным (по 6-му квалитету) валом, т.е. точность изготовления отверстия и вала отличаются на 3 квалитета, что не рекомендуется ЕСДП.
Поэтому выбираем вариант а), когда отверстие и вал будут изготовлены по 8-му квалитету.
3. Определение полей допусков и предельных отклонений деталей, образующих соединение.
Для Ø120 по данным [ 1, с.323 или 2, с.43 ] определяем:
IT8 = TD = Td = 54 мкм.
По условию задачи задана система посадки «Н», следовательно поле допуска отверстия будет равно Н8 ( +0,054 ).
Для образования посадок с натягом, в общем случае, могут быть использованы следующие основные отклонения валов:
p, r, s, t, u, v, x, y, z, za, zb, zc.
Чтобы наглядно представить и определить искомое основное отклонение вала воспользуемся схемой расположения полей допусков
N p min = 250
e i табл. = ?
e i расч . = T D + N p min = +304
+54
0 + 0
-
По таблицам ЕСДП [2, с.48] находим, что для Ø120,0 и e i расч. = +304 мкм максимально приближено основное отклонение « z», для которого
e i табл . = +310 мкм.
В результате получаем стандартное соединение Ø120
4.Построение схемы расположения полей допусков выбранной посадки
+364
N min = 256
+310
+54
0 0
5.Сравнение расчетных и стандартных значений параметров соединения
Расчетные параметры, мкм | Стандартные параметры, мкм | Величина отклонения | |
абсолютная, мкм | относительная, % | ||
N p max = 360 | N max = 364 | | N p max - N max | 4 | 1,1% |
N p min = 250 | N min = 256 | | N p min - N min | 6 | 2,4% |
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 3
«Расчет переходных посадок»
Расчет переходных посадок заключается в определении вероятности появления зазоров и натягов в соединениях.
Задача 1: Установить вероятность получения зазоров и натягов в соединении Ø55 . Производство деталей массовое, технологический процесс изготовления деталей устойчивый, налаженный, в результате чего полагают, что рассеивание размеров деталей в партии будет подчиняться нормальному закону распределения (закону Гаусса).
Решение
1. Определяем теоретические предельные и средний зазоры в соединении:
· Smax = ES – ei = 14 – (-30) = 44 мкм
· Smin = EI - es = -32 – 0 = -32 (- Nmax)
· Sср = = = 6 мкм
2. Находим допуски отверстия и вала
· TD = ES – EI = 14 – (-32) = 46 мкм
· Td = es – ei = 0 – (-30) = 30 мкм
3. Определяем среднее квадратическое отклонение (s) рассеивания размеров отверстия, вала и параметров посадки.
В общем случае V = 6 s i . охватывает 99,73% рассеивания случайной величины. Поэтому на практике принимают Ti = 6 s i .
Откуда находим:
· sD = = = 7,7 мкм
· sd = = = 5 мкм
· sD = = = 9,2 мкм
4. Определяем вероятные предельные зазоры
S в.max = S ср. + 3sD = 6 + 3*9,2 = 33,6 мкм
S в.min = S ср. - 3sD = 6 - 3*9,2 = -21,6 мкм (- N в.max)
5. Полагая, что закон распределения размеров валов и отверстий в пределах поля допуска нормальный, то и закон распределения зазоров и натягов будет также нормальным.
Поэтому построим кривую нормального распределения зазоров и натягов для рассматриваемого соединения.
6. Чтобы определить вероятность появления зазоров в посадке, сначала вычислим значения коэффициентов риска ti = |Х i | / sD для Х1 = 6 и
Х2 = 3sD = 27,6 :
t 1 = = = 0,65 и t 2 = = = 3,0
7. Определим вероятность появления зазоров в посадке, используя значения нормированной функции Лапласа Ф(t) [ 1, Приложение 1, с.322 ].
Тогда Рs = Ф1(t 1 = 0,65) + Ф2(t 2 = 3,0) = 0,2422 + 0,5 = 0,7422 или 74,22 %
Вероятность появления зазоров в интервале от 0 до 6 мкм
Вероятность появления зазоров в интервале от 6 до 33,6 мкм
8. Определим вероятность появления натягов в посадке
РN = 100 – PS = 100 – 74,22 = 25,78%
Задача 2: Установить вероятность получения зазоров и натягов в соединении Ø18 . Производство деталей массовое, технологический процесс изготовления деталей устойчивый, налаженный.
Решение
1. Определяем теоретические предельные и средний зазоры в соединении:
· Smax = ES – ei = 27 – 7 = 20 мкм
· Smin = EI - es = 0 – 25 = -25 (- Nmax)
· Sср = = = -2,5 мкм
2. Определяем среднее квадратическое отклонение (s) рассеивания размеров отверстия, вала и параметров посадки:
· sD = = = 4,5 мкм
· sd = = = 3 мкм
· sD = = = 5,4 мкм
3. Определяем вероятные предельные зазоры
S в.max = S ср. + 3sD = -2,5 + 3*5,4 = 13,7 мкм
S в.min = S ср. - 3sD = -2,5 - 3*5,4 = -18,7 мкм (- N в.max)
4. Построим кривую нормального распределения зазоров и натягов для рассматриваемого соединения.
5. Вычисляем значения коэффициентов риска для Х1 = 2,5 и Х2 = 16,2:
t 1 = = = 0,463 и t 2 = = = 3,0
6. Определим вероятность появления зазоров и натягов в соединении, используя значения нормированной функции Лапласа Ф(t) [ 1, Прилож. 1, с.322 ].
Рs = Ф1(t 1 = 0,463) + Ф2(t 2 = 3,0) = 0,1772 + 0,5 = 0,6772 или 67,72 %
РN = 100 – PS = 100 – 67,72 = 32,28%
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 4
«Определение вероятного процента брака деталей»
Задача 1: Определить процент вероятного брака при изготовлении партии валов с размером по чертежу Ø 55 e7 , если поле рассеивания действительных размеров V = 42 мкм и средний диаметр валов совпадает с серединой поля допуска.
Решение:
1. Определяем заданные размерные параметры детали:
· d = 55 мм
· Td = es – ei = -60 – (90) = 30 мкм
· d min = d + ei = 55 – 0,09 = 54,91 мм
· d max = d + es = 55 + (-0,06) = 54,94 мм
· d ср = = = 54,925 мм
2. Полагая, что действительные размеры деталей рассеиваются по нормальному закону распределения, определим его параметры:
V = 42 мкм > Td =30 мкм, следовательно, при изготовлении партии деталей возможен брак, когда действительные размеры валов выйдут за установленные границы допуска.
Учитывая, что V = 6s, определим среднее квадратическое отклонение поля рассеивания размеров деталей s = = = 7 мкм.
По условию задачи: d ср = d ср. действ., тогда:
· d min. действ. = d ср. действ. - 3s = 54,925 – 3 * 0,007 = 54,904 мм
· d max. действ. = d ср. действ. + 3s = 54,925 + 3 * 0,007 = 54,946 мм
3. Построим схему расположения заданного поля допуска и кривую нормального распределения действительных размеров валов.
4. Определяем коэффициенты риска для Х1 = - 15 и Х2 = +15:
t 1 = = t2 = = » 2
5. Определяем процент годных деталей, используя значения нормированной функции Лапласа для t 1 = t2:
Ргодн. = [Ф1 (t1) + Ф2 (t2)] * 100 % = 2 * 0,4772 * 100 = 95,4 %
6. Вероятность брака составит:
Рбрака = 100 - 95,4 = 4,6 % , в том числе:
· брак исправимый Рбрака = 2,3 %
· брак неисправимый Рбрака = 2,3 %
Задача 2: Определить процент вероятного брака при изготовлении партии валов с размером по чертежу Ø 55 e7 , если поле рассеивания действительных размеров V = 42 мкм и оно сместилось относительно середины поля допуска на +3 мкм, т.е. a = +3 мкм.
Решение:
1. Определяем заданные размерные параметры детали:
· d = 55 мм
· Td = es – ei = -60 – (90) = 30 мкм
· d min = d + ei = 55 – 0,09 = 54,91 мм
· d max = d + es = 55 + (-0,06) = 54,94 мм
· d ср = = = 54,925 мм
Полагая, что действительные размеры деталей рассеиваются по нормальному закону распределения, определим его параметры:
V = 42 мкм > Td =30 мкм, следовательно, при изготовлении партии деталей возможен брак, когда действительные размеры валов выйдут за установленные границы допуска.
Учитывая, что V = 6s, определим среднее квадратическое отклонение поля рассеивания размеров деталей s = = = 7 мкм.
По условию задачи поле рассеивания действительных размеров V сместилось относительно середины поля допуска на +3 мкм, т.е. a = +3 мкм.
Следовательно, d ср. действ. = d ср + a = 54,925 + 3 = 54,928 мм, тогда:
· d min. действ. = d ср. действ. - 3s = 54,928 – 3 * 0,007 = 54,907 мм
· d max. действ. = d ср. действ. + 3s = 54,928 + 3 * 0,007 = 54,949 мм
2. Построим схему расположения заданного поля допуска и кривую нормального распределения действительных размеров валов.
7. Определяем коэффициенты риска для Х1 = - 18 и Х2 = +12:
t 1 = = = 2,6 и t2 = = » 1,7
8. Определяем процент годных деталей, используя значения нормированной функции Лапласа для t 1 и t2:
Ргодн. = [Ф1 (t1) + Ф2 (t2)] * 100 % = [0,4953 + 0,4554] * 100 = 95 %
9. Вероятность брака составит:
Рбрака = 100 - Ргодн = 100 - 95 = 5 % , в том числе:
· брак неисправимый [0,5 - Ф1 (t1)] * 100 = (0,5 – 0,4953) * 100 = 0,5 %
· брак исправимый [0,5 - Ф2 (t2)] * 100 = (0,5 – 0,4554) * 100 = 4,5 %
Вывод : Сравнивая результаты решения этих двух задач видно, что на значение вероятного процента брака влияет не только величина поля рассеивания действительных размеров V , но и его положение относительно середины поля допуска. Так, смещение центра группирования на 3 мкм при том же значении поля допуска привело к увеличению вероятного процента брака с 4,6 % до 5 %, а брак исправимый увеличился почти в 2 раза.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 5.1
«Выбор УСИ»
УСИ применяют в единичном и мелкосерийном производстве и выбирают с учетом метрологических и экономических факторов.
В первую очередь всегда учитывают два основных метрологических показателя:
1. d - допускаемая погрешность измерения [ 1, с.344; 3, с.42-43 ]
Пояснить, что d = f ( D, TD )
2. D lim УСИ – предельная погрешность УСИ [ 1, с.346; 3, с.44-46 ]
При выборе УСИ необходимо соблюдать условие:
D lim УСИ £ d
ПРИМЕР: Обоснованно выбрать УСИ вала Ø 50 h9
1. Определяем допускаемую погрешность измерения.
Для d = 50 мм и IT9 = 62 мкм находим d = 16 мкм [ 3, с.42 ]
2. Определяем возможные УСИ, которые удовлетворяют условию
D lim УСИ £ d
По данным [ 3, с.44-45 ] этому условию удовлетворяют следующие УСИ:
· Микрометр гладкий типа МК 25-50 с ценой деления 0,01 мм, у которого D lim УСИ = 5 мкм;
· Микрометр рычажный типа МР 25-50 с ценой деления 0,01 мм, у которого D lim УСИ = 6 мкм;
· Скоба рычажная с ценой деления 0,005 мм, у которой
D lim УСИ = 5 мкм;
3. Окончательный выбор УСИ вала произведем с учетом технико
экономических показателей, отдав предпочтение микрометру типа МК 25-50, как наиболее дешевому, распространенному и доступному УСИ.
Результаты выбора УСИ представим в виде следующей таблицы.
Измеряемый параметр детали | Td, мкм | d, мкм | Выбранное УСИ | ||
Наименование | D lim УСИ | Достоинства | |||
Ø50h9 | 62 | 16 | Микрометр гладкий типа МК 25-50 с ценой деления 0,01 мм при измерении в руках | 5 | - низкая стоимость; - распространенность; - доступность |
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 5.2
«Предельные калибры»
Дата: 2019-02-25, просмотров: 256.