סובלנות ושתילה בהנדסה

מטרולוגיה היא מדע של מדידות, אמצעים ושיטות כדי להבטיח את האחדות שלהם, כמו גם דרכים להשיג את הדיוק הנדרש. הנושא שלה הוא הקצאת מידע כמותי על הפרמטרים של אובייקטים עם מהימנות ודיוק נתון. המסגרת הרגולטורית למטרולוגיה היא סטנדרטים. במאמר זה נבחן את מערכת הסובלנות והנחיתות, שהיא תת-חלק של המדע הזה.

הרעיון של חליפות של חלקים

במפעלים מודרניים, טרקטורים, מכוניות,מכונות ומכונות אחרות מיוצרים לא על ידי יחידות ולא על ידי עשרות, אלא על ידי מאות ואף על ידי אלפי. עם כמויות כאלה של ייצור, חשוב מאוד כי כל חלק או הרכבה להרכיב במדויק את מקומו ללא אביזרי נוספים. אחרי הכל, פעולות כאלה הן מייגע למדי, יקר לקחת הרבה זמן, אשר בייצור המוני אינו מותר. חשוב לא פחות, כי החלקים המגיעים לאסיפה מאפשרים החלפה למטרות משותפות אחרות, ללא נזק לתפקוד של היחידה הסתיימה. החלפה כזו של חלקים, יחידות ומנגנונים נקראת איחוד. זה רגע חשוב מאוד בהנדסת מכונות, זה מאפשר לשמור לא רק את החלק יקר עבור עיצוב וייצור של חלקים, אלא גם את זמן הייצור, בנוסף, תיקון המוצר בשל פעולתו היא פשוטה. החלפה היא רכוש של צמתים ומנגנונים לקחת את המקומות שלהם במוצרים ללא בחירה ראשונית ולבצע פונקציות בסיסיות שלהם בהתאם לתנאים טכניים.

פרטי התאמה

שני חלקים, קבועים או מטלטליםבין עצמם, נקראים interfaced. והערך, שבו המפרק הזה מתבצע, נקרא בדרך כלל גודל ההזדווגות. דוגמה לכך היא קוטר החור בגלגלת וקוטר פיר המקביל. הערך שבו החיבור אינו מתרחש נקרא בדרך כלל בגודל חופשי. לדוגמה, הקוטר החיצוני של הגלגלת. כדי להבטיח את ההחלפה, יש לבצע תמיד את הערכים המחברים של החלקים באופן מדויק. עם זאת, עיבוד כזה הוא מאוד מסובך ולעתים קרובות לא צפוי. לכן, הטכניקה משתמשת בשיטה של ​​קבלת חלקים להחלפה בעת עבודה עם מה שמכונה דיוק משוער. היא נובעת מכך שבתנאי הפעלה שונים צמתים וחלקים מציינים סטיות מותרות במידותיהן, שבהן תפקודם של חלקים אלה ביחידה אפשרי בהחלט. כניסות כאלה, המחושבות עבור מגוון רחב של תנאי עבודה, בנויות בתכנית ספציפית מסוימת, ששמה הוא "מערכת אחידה של סובלנות ונחיתות".

מושג הסובלנות. מאפיין של כמויות

נתוני החלק המחושבים, שסופקו בציור,שממנו נספרים החריגות, נהוג לכנות את הגודל הנומינלי. בדרך כלל ערך זה מתבטא במילימטרים שלמים. גודל החלק המתקבל בפועל במהלך העיבוד נקרא תקף. הערכים שביניהם משתנה הפרמטר נקראים הגבלה. מבין אלה, הפרמטר המרבי הוא גודל הגבול הגדול ביותר, והפרמטר המינימלי הוא הקטן ביותר. סטיות הן ההפרש בין הערך הנומינלי לבין הערך המרבי של חלק. בציורים, פרמטר זה מיועד בדרך כלל בצורה מספרית בגודל נומינלי (הערך העליון מצוין למעלה והערך התחתון נמוך יותר).

רישום לדוגמה

אם הנתון מציין 40^+0.15_-0,1, משמעות הדבר היא כי הגודל הנומינלי של החלק- 40 מ"מ, הגבול הגדול ביותר - +0.15, הקטן ביותר - -0.1. ההפרש בין הגבול הנומינלי לגבול המקסימלי נקרא סטייה עליונה, ובין המינימום - התחתון. מכאן, את הערכים בפועל נקבעים בקלות. מדוגמה זו עולה כי הערך המרבי יהיה 40 + 0.15 = 40.15 מ"מ, ואת הקטן ביותר: 40-0.1 = 39.9 מ"מ. ההבדל בין הממדים הקטנים והגדולים ביותר נקרא סובלנות. מחושב כדלקמן: 40,15-39,9 = 0,25 מ"מ.

פערים ומושך

הבה נבחן דוגמה מוחשית, שבה סובלנות ונטיעות הן בעלות חשיבות מרכזית. נניח שאנחנו צריכים חלק עם חור 40^+0.1 בכושר על פיר עם מידות 40^-0,1_-0,2. ניתן לראות מן המצב כי הקוטר לכלהאפשרויות יהיו קטנות יותר מהחור, ולכן עם קשר כזה יהיה פער. נחיתה זו נקראת בדרך כלל מטלטלין, כי פיר יהיה להסתובב בחופשיות בחור. אם גודל החלק הוא 40^+0.2_+0.15, ואז בכל מצב זה יהיה גדול יותר מאשר בקוטר של החור. במקרה זה, את הפיר חייב להיות לחוץ פנימה ומתח עולה במפרק.

מסקנות

על פי הדוגמאות לעיל ניתן להסיק את המסקנות הבאות:

• הפער הוא ההבדל בין הממדים בפועל של פיר לבין החור, כאשר אלה הם גדולים יותר מאשר הראשון. עם חיבור זה, לחלקים יש סיבוב חופשי.
• מקובל לקרוא את ההבדל בין הממדים בפועל של החור ואת פיר, כאשר האחרון הוא גדול יותר מאשר הראשון. באמצעות חיבור זה, החלקים נלחצים פנימה.

נחיתות ושיעורי דיוק

נחיתות הם בדרך כלל מחולק קבוע(חם, לחץ, קל, חירש, חזק, חזק, מתוח) ונייד (הזזה, ריצה, זז, קל, רחב לעבור). בהנדסת מכונות ומכשירים, ישנם כללים מסוימים המסדירים את הסובלנות והנטיעות. GOST מספק עבור סוגים מסוימים של דיוק בייצור של צמתים באמצעות סטיות שצוין בגודל. זה ידוע בפועל כי הפרטים של הכביש מכונות חקלאיות ללא פגיעה בתפקוד שלהם יכול להיעשות עם דיוק פחות מאשר מכונות מפנה, מכשירי מדידה, מכוניות. בהקשר זה, סובלנות ושתילה בהנדסה יש עשר שיעורים שונים דיוק. המדויק ביותר מהם הם הראשונים 5: 1, 2, 2a, 3, 3a; שני אלה מתייחסים לדיוק הממוצע: 4 ו -5; ואת האחרון שלוש כדי גס: 7, 8 ו - 9.

כדי לדעת באיזה סוג של דיוקיש צורך לעשות חלק, על הציור ליד המכתב משמעות הנחיתה, לשים דמות המציינת את הפרמטר הזה. לדוגמה, סימון C4 פירושו שהסוג מחליק, מחלקה 4; X3 - סוג ריצה, מעמד 3-rd. עבור כל הנחיתה של המעמד השני, הייעוד הדיגיטלי אינו מוגדר, שכן הוא הנפוץ ביותר. כדי לקבל את המידע המפורט על הפרמטר נתון זה אפשרי מתוך ספרייה שני כרכים "סובלנות ונחיתות" (Myagkov VD, מהדורה 1982).

פיר מערכת חור

סובלנות ונטיעה נחשביםשתי מערכות: חורים ופיר. הראשון מהם מאופיין בעובדה כי כל סוגי עם תואר אחד של דיוק בכיתה שייכים קוטר נומינלי אותו. לחורים יש ערכים קבועים של סטיות מגבילות. מגוון המטעים במערכת כזו מתקבל כתוצאה משינוי בסטייה המגבילה של הפיר.

השני מהם מאופיין בכך שכל סוגי עםדרגה אחת של דיוק ומעמד מתייחסת לקוטר נומינלי אחד. לפיר יש ערכים קבועים של סטיות מגבילות. מגוון השתילים מתממש כתוצאה משינויים בערכים של הסטיות המגבילות של החורים. ברישומים, מערכת החורים מסומנת בדרך כלל על ידי האות A, ואת הפיר על ידי האות ב 'סימן של דרגת דיוק ממוקם ליד המכתב.

דוגמאות לסימון

אם הדמות מראה "30A3", אז זה אומר,כי החלק הנדון הוא הכרחי כדי לעבד את החורים של המעמד השלישי דיוק, אם "30A" מצוין, זה אומר כי אותה מערכת, אבל את המעמד השני. אם הסובלנות וההתאמה נעשות על פי עקרון הפיר, אזי הגודל הנומינלי מצוין לפי הסוג הדרוש. לדוגמה, חלק עם ייעוד "30B3" מתאים עיבוד על מערכת פיר של המעמד השלישי בכיתה.

בספרו MA Paley ("סובלנות ושתילה") מסביר כי בהנדסת מכונות העיקרון חור משמש לעתים קרובות יותר מאשר פיר. זאת בשל העובדה כי זה דורש עלויות נמוכות יותר עבור כלים וכלים. לדוגמה, כדי לעבד חור של קוטר נומינלי נתון על ידי מערכת זו, עבור כל הנחיתה של מחלקה זו רק סריקה אחת יש צורך, כדי לשנות את הקוטר - תקע מגביל אחד. עם מערכת פיר, נפרד לטאטא נפרד תקע יש צורך להבטיח כל נחיתה בתוך אותה הכיתה.

סובלנות ונטיעות: טבלת חריגות

כדי לקבוע ולבחור את שיעורי הדיוק,להשתמש בספרות ייחודית. לפיכך, הסובלנות והנטיעות (הטבלה עם הדוגמה המובאת במאמר זה) הן, ככלל, ערכים קטנים מאוד. כדי לא לכתוב אפסים נוספים, בספרות הם מיועדים מיקרונים (אלפית של מילימטר). מיקרון אחד מתאים ל 0.001 מ"מ. בדרך כלל בעמודה הראשונה של שולחן כזה מצביעים על קטרים ​​נומינליים, ובשני - חריגות של החור. שאר הגרפים נותנים ערכים שונים של נטיעות עם סטיות המקביל שלהם. סימן החיבור ליד ערך זה מראה כי יש להוסיף אותו לגודל הנומינלי, סימן מינוס מציין כי יש לחסר.

חוטים

סובלנות והתאמה של קשרים מחורצים חייביםלקחת בחשבון את העובדה כי החוט הוא מזדווג רק בצדדי הפרופיל, אלא רק את סוגי הוכחה קיטור יכול להיות יוצא מן הכלל. לכן, הפרמטר העיקרי, הקובע את אופי ערכי החריגה, הוא הקוטר הממוצע. הסובלנות וההתאמה לקטרים ​​החיצוניים והפנימיים נקבעים כך שיבטלו לחלוטין את האפשרות לצבוט בעמקים ובצמרות. השגיאות בהפחתת הממד החיצוני והגדלת הערך הפנימי לא ישפיעו על תהליך האיפור. עם זאת, חריגות במגרש החוט וזווית הפרופיל יגרמו לחסימה.

סובלנות הברגה עם אישור

הנפוצים ביותר הם הודאה ונחיתה עם פער. במפרקים כאלה, הערך הנומינלי של הקוטר הממוצע שווה לגודל החוט הממוצע הגדול ביותר של האגוז. הסטיות נלקחות משורת הפרופיל בניצב לציר החוט. זה נקבע על ידי GOST 16093-81. סובלנות עבור קוטר חוט של אגוזים וברגים מוקצים בהתאם מידת הדיוק שצוין (מסומן על ידי מספר). טווח הערכים הבא של פרמטר זה מתקבל: d1 = 4, 6, 8; d2 = 4, 6, 7, 8; D1 = 4, 6, 7, 8; D2 = 4, 5, 6, 7. סובלנות עבורם לא נקבעו. המיקום של שדות קוטר החוטים ביחס לערך הנומינלי של הפרופיל מסייע לקבוע את החריגות הבסיסיות: העליונות לערכי בורג חיצוניים והתחתונים לערכים הפנימיים של האגוזים. פרמטרים אלה תלויים ישירות על הדיוק ועל שלב החיבור.

סובלנות, נטיעות ומדידות טכניות

לייצור ועיבוד של חלקים ומנגנוניםעם הפרמטרים נתון, טרנר יש להשתמש במגוון של כלי מדידה. בדרך כלל, עבור מדידות גס ובדיקת גודל של מוצרים, השליטים, calipers ו calipers משמשים. לקבלת מדידות מדויקות יותר - calipers, micrometers, calibres, וכו 'מהו סרגל, כולם יודעים, אז אנחנו לא להתעכב על זה.

Calipers הם כלי פשוטמדידות של ערכים חיצוניים של workpieces. הוא מורכב זוג רגליים מעוגל rotatable קבוע על ציר אחד. יש גם נוף של קפיץ סוג של caliper, הוא חשוף לגודל הנדרש עם בורג ואגוז. כלי כזה הוא קצת יותר נוח מאשר אחד פשוט, שכן הוא שומר על הערך שצוין.

Nutromer מיועד לקיחת מדידות פנימיות. זה קורה כרגיל סוג האביב. המכשיר של כלי זה דומה calipers. דיוק המכשירים הוא 0.25 מ"מ.

קליפר הוא הסתגלות מדויקת יותר. הם יכולים למדוד הן את המשטחים החיצוניים והפנימיים של החלקים במכונה. טרנר כאשר עובד על מחרטה משתמשת מחוגה כדי לבצע מדידות של עומק של תחתית או מדפים. כלי מדידה זה מורכב מבר עם חטיבות ספוגים מסגרת עם זוג מלתעות השני. בעזרת הבורג, מסגרת קבועה על מוט במצב הנדרש. דיוק המדידה הוא 0.02 מ"מ.

מד עומק Shifting - התקן זה נועדמדידת עומק החריצים והחריצים. בנוסף, הכלי מאפשר לך לקבוע את המיקום הנכון של מדפים לאורך אורך הפיר. ההתקן של התקן זה דומה לקליפר.

מיקרומטר משמשים כדי לקבוע במדויקקוטר, עובי ואורך העוּבָד. הם נותנים קריאה עם דיוק של 0.01 מ"מ. האובייקט הנמדד נמצא בין בורג המיקרומטר לבין העקב הקבוע, ההתאמה מבוצעת על ידי סיבוב התוף.

המטריצות משמשות למדידות מדויקותמשטחים פנימיים. ישנם מכשירים קבועים הזזה. כלים אלה הם מוטות עם מדידת מסופי הכדור. המרחק ביניהם מתאים לקוטר החור שנקבע. מדידת גבולות קליפר הם 54-63 מ"מ, בנוכחות של ראש נוסף, בקוטר של עד 1500 מ"מ ניתן לקבוע.