Выбор допусков (квалитетов)

Известно, что чем выше требования к точности детали (чем меньше допуск), тем больше будут затраты на обработку детали и измерение ее параметров.

На рис. 3.1 показано, как изменяется стоимость изготовления деталей при разных допусках на примере вала диаметров 15 мм и длиной 100 мм и отверстия длиной 30 мм при объеме выпуска 1000 штук в месяц. Из рисунка видно, что при уменьшении допуска на изготовление в два раза (с 10 мкм до 5 мкм) затраты на изготовление увеличиваются в три раза. Поэтому вопрос выбора допуска является очень важным, затрагивающим как качество выполняемых деталями функций, так и стоимость обеспечения этого качества.

Рис. 3.1. Зависимость стоимости изготовления от величины допуска.

1 – вал: точение, шлифование, доводка; отверстие: сверление, шлифование, доводка; 2 – вал: точение, шлифование; отверстие: сверление, шлифование; 3 – вал: точение; отверстие: сверление, развертывание; 4 – вал: «серебрянка»; отверстие: сверление

Чтобы правильно выбирать необходимую точность изготовления деталей, следует учитывать ряд факторов.

Необходимо учитывать способ изготовления элементов деталей и, исходя из производственного опыта, принимать во внимание следующее.

Валы 4 – 5 квалитетов и отверстия 5 – 6 квалитетов получают, в основном, чистовым шлифованием, притиркой, доводкой и хонингованием. Зачастую получение допуска 4 – 5 квалитета достигается при изготовлении деталей с более грубыми допусками с последующим измерением и выделением деталей, размеры которых соответствуют допускам 4 – 5 квалитетов. Такой прием называют селективной сборкой.

Валы 6 – 7 квалитетов и отверстия 7 – 8 квалитетов изготавливают шлифованием, тонким точением или растачиванием (алмазным), чистовым развертыванием, чистовым протягиванием, притиркой, хонингованием.

Валы 8 – 9 квалитетов и отверстия 9 квалитета можно получить чистовым точением, чистовым фрезерованием, получистовым развертыванием, тонким шабрением, холодной штамповкой в вытяжных штампах (полых или оболочковых деталей).

Для получения валов и отверстий с полями допусков по 10 квалитету применяют такие же методы обработки, что и для получения деталей 9 квалитета, а также чистовое зенкерование.

Валы и отверстия с допусками по 11 квалитету обрабатывают чистовым точением, чистовым фрезерованием, чистовым растачиванием, сверлением по кондуктору, литьем по выплавляемым моделям, а также способами, пригодными для допусков 9 и 10 квалитетов.

При обработке деталей черновым точением, черновым фрезерованием, сверлением без кондуктора, черновым зенкерованием, получистовым растачиванием можно получить детали с допусками по 12 и 13 квалитетам.

Применяя отрезку ножницами или пилами, автоматическую газовую резку, отрезку резцом и фрезой, литье в песчаные формы можно делать детали с допусками по 14 – 17 квалитетам.

При выборе допусков на элементы деталей кроме учета способа обработки используют рекомендации по применению различных квалитетов, взятые из практики. Приведем некоторые из них.

Детали с допусками по 14 – 17 квалитетам обычно являются заготовками для дальнейшей обработки.

Валы и отверстия 10 квалитета используют в случаях, когда условия эксплуатации допускают большие колебания зазора и натяга в соединении.

Валы о отверстия 8 – 9 квалитетов применяют для получения относительно больших натягов и зазоров. Примеры: для быстровращающихся валов при необходимости компенсации больших отклонений формы, для опор скольжения средней точности в условиях полужидкого трения и т. д. Эти квалитеты часто используют в тракторостроении и приборостроении, в ответственных узлах сельскохозяйственных машин.

Валы и отверстия 6 и 7 квалитетов применяются наиболее широко во всех отраслях машиностроения для выполнения ответственных сопряжений. Примеры: при установке подшипников качения нормальной точности (обычно переходные посадки), зубчатых колес средней точности, для подшипников жидкостного трения, для подвижных соединений в кривошипно-шатунных механизмах двигателей внутреннего сгорания и т. д.

Для сопряжений редко применяют 4 и 5 квалитеты. Их иногда используют для установки точных подшипников для шпинделей и приборов, для установки высокоточных зубчатых колес, для посадок пальцев в шатунной головке и т. д.

Приведенные рекомендации не имеют статуса обязательного применения. Это практические рекомендации, оправдавшие себя в большинстве случаев.

Обращаем Ваше внимание на то, что для сопряжений используют только восемь квалитетов для отверстия (с 5 по 12) и девять квалитетов для валов (с 4 по 12) из двадцати предусмотренных в стандартах. Остальные квалитеты не используют для сопряжений.

Точные квалитеты используют для изготовления различных мер, применяемых при измерениях, а грубые квалитеты – для габаритных размеров и для неответственных деталей.