При изготовлении деталей практически нельзя получить абсолютной точности размеров, о чем было сказано раньше, но в этом и нет необходимости. Известно, что если отклонения размеров не выходят за определенные величины, то все детали с такими размерами будут одинаково годными для работы в машинах или механизмах. Во многих случаях нет необходимости добиваться высокой точности обработки, так как это увеличивает ее стоимость и, кроме того, отнимает много времени.
Существуют установленные пределы отклонений от размеров детали, указанных на чертеже. Если же детали будут изготовлены с нарушением этих отклонений, то взаимозаменяемость и правильное соединение деталей в соответствующих машинах или механизмах не будут достигнуты.
Размеры, которые указываются в чертежах, бывают номинальные и предельные.
Номинальным размером называется основной (расчетный) размер, показанный на чертеже. Он обычно указывается на чертеже целыми числами миллиметра, но иногда встречаются и доли миллиметра.
Действительный размер - это размер готовой детали, определенный в результате непосредственного измерения.
Действительный размер готовой детали всегда будет отличаться от указанного на чертеже размера (номинального). Причем величина этого отклонения будет зависеть от метода изготовления детали, типа измерительного инструмента и квалификации рабочего. Чаще всего действительный размер бывает больше или меньше номинального. Однако разность между номинальным и действительным размерами не может превышать определенной величины, так как в противном случае необходима будет дополнительная обработка вала (если, например, диаметр сопрягаемого с ним отверстия слишком мал) или этот вал вообще нельзя будет использовать (если диаметр сопрягаемого с ним отверстия слишком велик). Поэтому для определения границ обработки установлены предельные размеры.
Предельными размерами называются такие размеры, между которыми колеблется действительный размер. Один из предельных размеров (верхняя граница) называется наибольшим предельным размером, а другой (нижняя граница) -наименьшим предельным размером. Действительный размер не должен быть выше наибольшего предельного размера и ниже наименьшего предельного размера.
Если деталь изготовлена с точностью, укладывающейся в границах заданных предельных размеров, она будет соответствовать техническим требованиям.
Почему при изготовлении изделий неизбежны погрешности размеров.
Погрешности при изготовлении деталей
Виды погрешностей:
1. Отклонение размера.
2. Отклонение расположения поверхности (в данном случае несовпадение оси реального цилиндра с осью вращения идеального цилиндра – эксцентриситет).
3. Отклонение формы детали в поперечном сечении. К этой группе погрешностей относятся: огранка о трехвершинным профилем и овальность.
4. Волнистость поверхности.
5. Шероховатость поверхности.
При конструировании деталей следует исходить из того, что погрешности параметров не только неизбежны, но и допустимы в определенных пределах, при которых деталь удовлетворяет требованиям правильной сборки и функционирования изделия. Нельзя требовать получения абсолютно точного, идеального размера параметра, т.е. нулевой погрешности, т.к. это неосуществимо в реальных условиях изготовления и измерения. Нельзя также допустить таких больших значений погрешности, при которых деталь не будет удовлетворять своему назначению.
Конструктор решает две задачи: установить идеальные значения параметров детали и нормировать точность изготовления этих параметров путем назначения пределов, ограничивающих их погрешности.
Сложность задачи по назначению пределов допустимых погрешностей состоит в том, что её решение требует всестороннего учетам условий изготовления деталей, сборки, функционирования и эксплуатации изделия. Эти условия противоречивы: для правильного функционирования желательно сужение пределов допускаемых погрешностей, а для более экономичного изготовления – расширение.
Критерием оптимального решения этой задачи является обеспечение работоспособности изделия при минимальной суммарной стоимости его изготовления и эксплуатации.
Погрешности размера, расположения поверхности, формы, шероховатости и волнистости возникают в процессе изготовления детали по ряду причин, в том числе:
1. Погрешности станка.
2. Погрешности инструмента и приспособлений.
3. Износ инструмента.
4. Упругие деформации в системе ”станок – приспособление – инструмент – деталь”
5. Температурные деформации
6. Погрешность измерительных инструментов.
7. Погрешности заготовок.
В чём разница между номинальным и действительным размером.
Размер - числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т. п.) в выбранных единицах измерения.
Действительный размер - размер элемента, установленный измерением.
Предельные размеры - два предельно допустимых размера элемента, между которыми должен находиться (или которым может быть равен) действительный размер.
Номинальный размер - размер, относительно которого определяются отклонения.
Отклонение - алгебраическая разность между размером (действительным или предельным размером) и соответствующим номинальным размером.
Действительное отклонение - алгебраическая разность между действительным и соответствующим номинальным размерами.
Предельное отклонение - алгебраическая разность между предельным и соответствующим номинальным размерами. Различают верхнее и нижнее предельные отклонения.
Верхнее отклонение ES, es - алгебраическая разность между наибольшим предельным и соответствующим номинальным размерами.
Примечание. ES - верхнее отклонение отверстия; es - верхнее отклонение вала.
Нижнее отклонение EI, ei - алгебраическая разность между наименьшим предельным и соответствующим номинальным размерами.
Примечание. ЕI - нижнее отклонение отверстия; ei - нижнее отклонение вала.
Основное отклонение - одно из двух предельных отклонений (верхнее или нижнее), определяющее положение поля допуска относительно нулевой линии. В данной системе допусков и посадок основным является отклонение, ближайшее к нулевой линии.
Нулевая линия - линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении полей допусков и посадок. Если нулевая линия расположена горизонтально, то положительные отклонения откладываются вверх от нее, а отрицательные - вниз.
Допуск Т - разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или алгебраическая разность между верхним и нижним отклонениями.
Примечание. Допуск - это абсолютная величина без знака.
Стандартный допуск IT - любой из допусков, устанавливаемых данной системой допусков и посадок.
Поле допуска - поле, ограниченное наибольшим и наименьшим предельными размерами и определяемое величиной допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии.
Квалитет (степень точности) - совокупность допусков, рассматриваемых как соответствующие одному уровню точности для всех номинальных размеров.
Единица допуска i, I - множитель в формулах допусков, являющийся функцией номинального размера и служащий для определения числового значения допуска.
Примечание. i - единица допуска для номинальных размеров до 500 мм, I - единица допуска для номинальных размеров св. 500 мм.
Вал - термин, условно применяемый для обозначений наружных элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.
Отверстие - термин, условно применяемый для обозначения внутренних элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.
Основной вал - вал, верхнее отклонение которого равно нулю.
Основное отверстие - отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю.
Посадка-характер соединения двух деталей, определяемый разностью их размеров до сборки.
Номинальный размер посадки-номинальный размер, общий для отверстия и вала, составляющих соединение.
Допуск посадки-сумма допусков отверстия и вала, составляющих соединение.
Зазор-разность между размерами отверстия и вала до сборки, если размер отверстия больше размера вала.
ВВП - прежде стоимостной показатель зависит от уровня цен в стране. Однако практически для всех стран характерна ежегодная изменение цен, т.е. наличие инфляции. Поэтому в экономической теории для сравнения ВВП в разные периоды времени используют номинальный и реальный ВВП.
Номинальный ВВП - это рассчитанная стоимость продукции в текущих рыночных ценах.
Реальный ВВП - это рассчитанная стоимость продукции в постоянных неизменных ценах.
Рассчитывая номинальные макропоказатели, получаем определенное представление о масштабах хозяйственной деятельности в текущих ценах. Сопоставляя их в сопоставимых ценах, после коррекции можем выяснить определенные тенденции в динамике их физических объемов.
Сравнивая номинальные и реальные показатели с расходами по их достижению, определяем доходы и их зависимость от изменения физических размеров производства и реализации или от сдвигов в ценах на ресурсы и продукты.
Увеличение номинального ВВП может происходить как за счет роста уровня цен, так и за счет физического роста объема всей продукции. Реальный ВВП не зависит от уровня цен. Поэтому основным показателем физического объема товаров и услуг выступает реальный ВВП.
Реальный ВВП рассчитывается путем корректировки номинального ВВП на индекс цен.
Реальный ВВП = номинальный ВВП / индекс цен
Индекс цен отражает изменение цен на товары за определенный период времени.
Индекс цен текущего года = цены текущего года / цены базисного года * 100%
Дефлятор ВВП - это разница между номинальным и реальным ВВП.
Он используется для определения уровня инфляции и показывает, насколько ВВП вырос за счет роста уровня цен.
Дефлятор ВВП = номинальный ВВП / реальный ВВП
Изменение общего уровня цен может быть исследовано с помощью индексов цен. Существует несколько вариантов расчета индекса.
Индекс цен Леспейреса - показывает изменение уровня цен в течение определенного периода времени, если при этом структура производства и потребления не изменилась.
I л = Σ р1q0 / Σ р0q0, где
р1 и р0 - цены соответственно в текущем и базовом периодах,
q0 - объем производства в базовом периоде.
Для базового периода характерен начальный уровень цен.
Индекс Леспейреса несколько завышает темп роста цен, так как он не учитывает изменение в структуре потребления товаров и услуг.
Индекс Пааше показывает динамику общего уровня цен при изменении объема и структуры производства в расчетном периоде.
I п = Σ р1q1 / Σ р0q1
р1 и р0 - цены в текущем и базовом периодах,
q1 - объем производства в текущем периоде.
Индекс Пааше недооценивает рост общего уровня цен, так как на этот индекс влияют структурные изменения, которые уменьшают повышения цен на отдельные товары и услуги.
Индекс Фишера представляет собой среднее значение между двумя предыдущими индексами, устраняет недостатки в оценке роста общего уровня цен.
I ф = √ И п * I л
Анализируя динамику номинальных и реальных доходов, можно определить причины неудач и предпосылки успехов. Все это позволяет формировать основные принципы, направления и методы экономической политики на краткосрочный и долгосрочные периоды с выделением приоритетов как на уровне отдельных фирм, так и в масштабах всего хозяйственного комплекса страны.
Размер – это числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т.д.) в выбранных единицах измерения (мм).
Номинальный размер: размер, относительно которого определяются откло-нения.
Предельные размеры: два предельно допустимых размера элемента, между которыми должен находиться (или которым может быть равен) действительный размер.
Действительный размер: размер элемента, установленный измерением с до-пустимой погрешностью.
Понятие о предельных отклонениях.
Отклонения откладываются от так называемой нулевой линии, условно изображающей номинальное значение размера: вверх - положительные отклонения, вниз - отрицательные.
Предельное отклонение - алгебраическая разность между предельным и номинальным размерами.
Верхнее отклонение ES, es - алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами: для отверстия ES = Dmax-Dn , для вала es = dmax - dn
Нижнее отклонение EI, ei - алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами для отверстия EI = .Dmin-Dn, для вала ei = dmin – dn
Классификация отклонений геометрических параметров.
Классификация отклонений геометрических параметров деталей:
1) Отклонения нулевого порядка - отклонения собственно размеров.
2) Отклонения первого порядка - отклонения расположения поверхностей
Отклонением расположения поверхности или профиля называют отклонение реального расположения поверхности (профиля) от его номинального расположения.
3) Отклонения третьего порядка - отклонения, имеющие форму волнистости
Под волнистостью поверхности понимают совокупность периодически повторяющихся неровностей, у которых расстояния между смежными возвышенностями или впадинами превышают базовую длину 1. Волнистость занимает промежуточное положение между отклонениями формы и шероховатостью поверхности.
Погрешность линейных размеров – несоответствие размеров, заданных на чертежах, и размеров на производстве.
Методы выбора допусков и посадок.
1. Метод прецедентов (метод аналогов) заключается в том, что конструктор отыскивает в однотипных или других машинах, ранее сконструированных и находящихся в эксплуатации, случаи применения сборочной единицы, подобной проектируемой, и назначает такие же или аналогичные допуск и посадку.
2. Метод подобия по существу является развитием метода прецедентов. Он возник в результате классификации деталей машин по конструктивным и эксплуатационным признакам и выпуска справочников с примерами применения посадок. Для выбора допусков и посадок этим методом устанавливают аналогию конструктивных признаков и условий эксплуатации проектируемой сборочной единицы с признаками, указанными в справочниках.
3. Расчетный метод является наиболее обоснованным методом выбора допусков и посадок. Выбирая этим методом квалитеты (степени точности), допуски и посадки при проектировании машин и других изделий, стремятся удовлетворить эксплуатационно-конструктивные требования, предъявляемые к детали, сборочной единице и изделию в целом.
Отклонения формы плоских поверхностей и расположения поверхностей.
Отклонением формы называется отклонение формы реальной поверхности или реального профиля от формы номинальной поверхности или номинального профиля.
Количественно отклонение формы оценивается наибольшим расстоянием А от точек реальной поверхности (профиля) по нормали в пределах нормируемого участка L.
ГОСТ 24643-81 предусматривает пять видов отклонений формы: от прямолинейности; от плоскостности для плоских поверхностей; от цилиндричности; от круглости; от профиля продольного сечения для цилиндрических поверхностей.
Отклонение от цилиндричности - наибольшее расстояние Д от точек реальной поверхности до прилегающего цилиндра в пределах нормируемого участка.
Отклонение от круглости - наибольшее расстояние Д от точек реального профиля до прилегающей окружности.
Отклонение профиля продольного сечения - наибольшее расстояние Д от точек образующих реальной поверхности, лежащих в плоскости, проходящей через ее ось, до соответствующей стороны Прилегающего профиля.
Отклонение от прямолинейности в плоскости - наибольшее расстояние Д от точек реального профиля до прилегающей прямой в пределах нормируемого участка.
Отклонение от плоскостности - наибольшее расстояние Д от точек реальной поверхности до прилегающей плоскости в пределах нормируемого участка.
