Допуски в производстве деталей

В машиностроении допуски устанавливают допустимое отклонение от заданных размеров. Использование допусков помогает гарантировать удобство использования конечного продукта, особенно если он является частью более крупной сборки.
Отсутствие допуска в критической области может сделать деталь непригодной для использования в соответствии с замыслом проекта, поскольку каждый метод изготовления имеет определенный уровень точности.
Тем не менее, точное определение подходящего допуска гарантирует, что компания-производитель знает, что нужно уделять больше внимания нескольким конкретным моментам в производственном процессе. В этом может заключаться разница между идеально сопрягаемыми деталями и металлоломом.

Допуск — это допустимое отклонение в измерениях детали.
Допуски могут применяться ко многим единицам измерения. Например, условия работы могут иметь допуски по температуре (°С), влажности (г/м 3 ) и т. д. В машиностроении в основном речь идет о допусках, которые относятся к линейным, угловым и другим физическим размерам изделий. Но, независимо от единицы, допуск устанавливает допустимый диапазон измерения от базовой точки (номинальное значение).
Допустим, вы проектируете сито для отделения камешков размером 3,5 мм от камешков размером 2,5 мм. Вам нужно, чтобы мелкие фракции падали в отверстия, а более крупные оставались на сите.
Крупные куски горных пород имеют размер от 3,3 мм до 3,7 мм. Меньшие находятся в диапазоне 2,3…2,7 мм.
Чтобы гарантировать, что только самые маленькие действительно попадут в отверстия, а большие останутся на сите, вы можете установить номинальное значение диаметра отверстий, равное 2,8 мм. В то же время точность изготовления будет означать, что у вас могут получиться некоторые отверстия на 2,6 мм.

Добавление нижнего предела -0 мм и верхнего предела +0,3 мм гарантирует, что все отверстия будут иметь диаметр от 2,8 до 3,1 мм.

Поскольку станки не могут работать идеально, окончательные размеры продукта определённо будут отличаться от заявленных размеров. Например, отверстие диаметром 15 мм на чертеже может оказаться размером 15,1 мм для деталей, вырезанных лазером.

Итак, давайте посмотрим, что вы можете сделать, чтобы убедиться, что отклонения находятся в нужном вам направлении. В этом примере мы собираемся использовать линейные размеры.

Номинальные значения

Номинальное значение — это основной размер, который вы обычно указываете на чертеже. Без указания допусков производители попытаются приблизиться к среднему значению для данной детали, но будут какие-то отклонения, так как возможности станка, его настройка, компетентность оператора и т. д. играют роль.

Нижнее отклонение

Добавление меньшего отклонения сообщает производителю, насколько меньшим может быть определенное измерение. Это отмечается с помощью знака «-».
При изготовлении детали по чертежу допускается размер от 99,5 до 100 мм. Все, что ниже или выше, не находится в установленных пределах.

Верхнее отклонение

Верхнее отклонение является полной противоположностью нижнего отклонения. Его добавление показывает, насколько большее измерение можно сравнить с номинальным значением.
Таким образом, окончательный размер может составлять от 100 до 100,5 мм в соответствии с пределами допуска на чертеже.

Двустороннее отклонение

Третий способ задать диапазон допусков — использовать двусторонние (симметричные) отклонения.
На чертеже указано, что 99,75 мм — минимально допустимый размер, а 100,25 мм — максимальный. Таким образом, общее «право на ошибку» остается тем же — 0,5 мм — но оно может уйти в любую сторону от номинала на 0,25 мм.
Здесь может возникнуть обоснованный вопрос: есть ли разница между номиналом 99,5 мм и верхним пределом +0,5 мм и номиналом 100 мм и нижним пределом -0,5 мм?
Теперь, если производитель изготовил коробку с деталями в диапазоне от 99,5 до 100 мм, они могут отправить детали в обоих случаях. Так что на данном этапе разницы по сути нет.
Тем не менее, производственный партнер будет использовать номинальное значение в качестве основного ориентира, к которому следует стремиться на этапе производства. Таким образом, коробка 99,5 + 0,5 мм, вероятно, будет содержать больше деталей размером 99,6 мм, а коробка 100 -0,5 мм вернется с большей долей деталей размером 99,9 мм.

Общие допуски

Технический чертеж может включать общие допуски в виде таблицы или небольшого примечания где-нибудь на чертеже (например, ISO 2768-m, ГОСТ 30893.1-2002).
Они могут применяться к нескольким условиям, включая линейные размеры, угловые размеры, внешний радиус, высоту фаски и т. д. В Европе стандартом для подражания является ISO 2768. ASME Y14.5 является версией аналогичного стандарта для США, но не охватывает общие допуски.
Итак, что означает примечание вроде ISO 2768-m на чертеже?
Это требует от производителя соблюдения класса допуска m (средний) при изготовлении деталей. Что относится ко всем размерам, если на чертеже не указано иное. Таким образом, конкретный допуск для отверстия имеет приоритет перед общими требованиями к допускам.

Поскольку станки не могут работать идеально, окончательные размеры продукта определённо будут отличаться от заявленных размеров. Например, отверстие диаметром 15 мм на чертеже может оказаться размером 15,1 мм для деталей, вырезанных лазером.

Итак, давайте посмотрим, что вы можете сделать, чтобы убедиться, что отклонения находятся в нужном вам направлении. В этом примере мы собираемся использовать линейные размеры.

Номинальные значения

Номинальное значение — это основной размер, который вы обычно указываете на чертеже. Без указания допусков производители попытаются приблизиться к среднему значению для данной детали, но будут какие-то отклонения, так как возможности станка, его настройка, компетентность оператора и т. д. играют роль.

Нижнее отклонение

Добавление меньшего отклонения сообщает производителю, насколько меньшим может быть определенное измерение. Это отмечается с помощью знака «-».
При изготовлении детали по чертежу допускается размер от 99,5 до 100 мм. Все, что ниже или выше, не находится в установленных пределах.

Верхнее отклонение

Верхнее отклонение является полной противоположностью нижнего отклонения. Его добавление показывает, насколько большее измерение можно сравнить с номинальным значением.
Таким образом, окончательный размер может составлять от 100 до 100,5 мм в соответствии с пределами допуска на чертеже.

Двустороннее отклонение

Третий способ задать диапазон допусков — использовать двусторонние (симметричные) отклонения.
На чертеже указано, что 99,75 мм — минимально допустимый размер, а 100,25 мм — максимальный. Таким образом, общее «право на ошибку» остается тем же — 0,5 мм — но оно может уйти в любую сторону от номинала на 0,25 мм.
Здесь может возникнуть обоснованный вопрос: есть ли разница между номиналом 99,5 мм и верхним пределом +0,5 мм и номиналом 100 мм и нижним пределом -0,5 мм?
Теперь, если производитель изготовил коробку с деталями в диапазоне от 99,5 до 100 мм, они могут отправить детали в обоих случаях. Так что на данном этапе разницы по сути нет.
Тем не менее, производственный партнер будет использовать номинальное значение в качестве основного ориентира, к которому следует стремиться на этапе производства. Таким образом, коробка 99,5 + 0,5 мм, вероятно, будет содержать больше деталей размером 99,6 мм, а коробка 100 -0,5 мм вернется с большей долей деталей размером 99,9 мм.

Общие допуски

Технический чертеж может включать общие допуски в виде таблицы или небольшого примечания где-нибудь на чертеже (например, ISO 2768-m, ГОСТ 30893.1-2002).
Они могут применяться к нескольким условиям, включая линейные размеры, угловые размеры, внешний радиус, высоту фаски и т. д. В Европе стандартом для подражания является ISO 2768. ASME Y14.5 является версией аналогичного стандарта для США, но не охватывает общие допуски.
Итак, что означает примечание вроде ISO 2768-m на чертеже?
Это требует от производителя соблюдения класса допуска m (средний) при изготовлении деталей. Что относится ко всем размерам, если на чертеже не указано иное. Таким образом, конкретный допуск для отверстия имеет приоритет перед общими требованиями к допускам.

Как уже было сказано, диапазон допусков устанавливает для производителя границу точности при изготовлении деталей. Если ваш инженерный проект требует определенного уровня точности, нет лучшего способа гарантировать его, чем использование системы допусков.
Если вы не включите их в свои чертежи, производитель будет использовать собственный стандарт. Это может быть класс общих размеров или что-то совсем особое. Всё, что можно измерить, от линейных размеров до веса и твердости материала, всегда будет варьироваться от детали к детали. Если в конструкции не учитываются отклонения, компоненты могут не подходить друг к другу или иметь слишком большой провис, что приводит к преждевременному выходу из строя.
Итак, должны ли вы теперь ввести допуски для всего, определяя каждый штифт с максимальным допуском по состоянию материала и каждое отверстие с минимальным допуском по состоянию материала?
Нет, определенно нет.
Во-первых, нужно учитывать способ изготовления. Имеет значение, хотите ли вы использовать лазерную или плазменную резку. Чем точнее метод изготовления, тем более точные допуски вы можете запросить.
Во-вторых, затраты на точность. Более высокие требования означают, что вам нужно платить больше. Поэтому указывайте точные требования только по мере необходимости и включайте их в свой заказ. Не набрасывайтесь на какие-либо допуски произвольно, иначе вы не сможете конкурировать с рынком, так как цены на ваш продукт будут сильно завышены.