Точность большинства изделий машиностроения является важнейшей характеристикой их качества. Современные мощные и высокоскоростные машины не могут функционировать при недостаточной точности их изготовления из-за возникновения дополнительных динамических нагрузок и вибраций, нарушающих нормальную работу машин и вызывающих их разрушение.
Под точностью обработки понимают соответствие формы, размеров и положения обработанной поверхности требованиям чертежа и технических условий.
По ряду причин при любых методах обработки полученное значение параметра отличается от заданного. Разность этих значений называют погрешностью обработки [21]. Абсолютная погрешность (DХ) выражается в единицах рассматриваемого параметра и определяется разностью между действительным (полученным) значением параметра (Хд) и его номинальным (заданным) значением (Хн):
DХ = Хд – Хн.
Отношение абсолютной погрешности к заданному значению параметра называют относительной погрешностью:
DХ/Хн или DХ/Хн · 100 %.
При несимметричном расположении поля допуска вместо номинального значения параметра принимают его среднее значение. Например, при размере 60 его заданное значение равно 60,137.
Классификацию погрешностей обработки можно укрупненно представить в следующем виде (рис. 3.1):
1) погрешности размера (Dd);
2) погрешности расположения поверхностей (Dр);
3) погрешности формы поверхности (Dф);
4) волнистость поверхности (Dв);
5) шероховатость поверхности (Dш).
Оптимальная точность изготовления деталей обеспечивается ограничением указанных погрешностей их предельными значениями, т.е. соответствующими допусками. Заданные чертежом допуски, ограничивающие отклонения геометрических параметров поверхностей детали, должны обеспечить служебное назначение машины. Эти допуски устанавливаются соответствующими стандартами.
Стандарты единой системы допусков и посадок (ЕСДП) распространяются на гладкие сопрягаемые и несопрягаемые элементы деталей с номинальными размерами до 10 000 мм (ГОСТ 25346 – 82, ГОСТ 25347 – 82, ГОСТ 25348 – 82).
Степени точности по ЕСДП называют квалитетами. Установлено 19 квалитетов::
01, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17.
Точность убывает от квалитета 01 к квалитету 17.
Допуск квалитета условно обозначается сочетанием прописных букв и номера квалитета, например:
1Т1, 1Т2, 1Т5, 1Т12 и т.д.
Термины и определения, относящиеся к основным видам отклонений допусков формы и расположения, установлены ГОСТ 24642 – 81. В основу нормирования и количественной оценки отклонений формы и расположения поверхностей положен принцип прилегающих поверхностей, прямых и профилей.
Под отклонением формы поверхности (профиля) понимают отклонение реальной поверхности (реального профиля) от формы номинальной поверхности (номинального профиля) (рис. 3.2). Количественно отклонение формы оценивается наибольшим расстоянием от точек реальной поверхности (реального профиля) до прилегающей поверхности (прилегающего профиля) по нормали к прилегающей поверхности (прилегающего профиля) (рис. 3.2, а, б).
Отклонение расположения – отклонение реального расположения рассматриваемого элемента от его номинального расположения (рис. 3.2, в, г).
Суммарные отклонения формы и расположения – отклонения, являющиеся результатом совместного отклонения формы и расположения рассматриваемой поверхности (рис. 3.2, д). Допуски формы и расположения поверхностей установлены ГОСТ 24643 – 81, который предусматривает 16 степеней точности. Суммарное отклонение формы и расположения равно:
Dсум = а – b.
Обозначение на чертежах допусков формы и расположения поверхностей деталей производится в соответствии с ГОСТ 2.308 – 79 двумя способами: условным обозначением или текстом в технических требованиях. Применение условных обозначений предпочтительнее.
Под волнистостью поверхности понимают совокупность периодически повторяющихся неровностей, у которых расстояния между смежными возвышенностями или впадинами превышают базовую длину (L).
Волнистость занимает промежуточное положение между отклонениями формы и шероховатостью поверхности (рис. 3.3). Волнистость поверхности относится к отклонению формы. В обоснованных случаях допускается нормировать волнистость отдельно. Стандартами установлены допуски и посадки различных соединений (резьбовых, шлицевых, шпоночных, конических, зубчатых колес и передач и др.). Допустимую погрешность обработки указывают на чертеже с помощью соответствующих допусков.