Припуски на вал: Сторінка не існує

Припуск на механическую обработку — что это такое, виды допусков на размер, расчет припусков для обработки детали

Главная задача механической обработки любого типа – получение деталей нужной формы и размеров с заданной точностью и шероховатостью поверхности. Такие результаты достигаются путём снятия с заготовки слоя металлической стружки. Этот снимаемый слой принято называть припуском. Другими словами, припуск – это разность между размерами детали по чертежу и заготовки. Правильное определение припусков на механическую обработку позволяет обеспечить необходимую точность.

Виды припусков и допусков

В зависимости от способа обработки детали различают два основных вида припусков:

• промежуточный или межоперационный;
• общий.

Промежуточные припуски представляют собой слой металла, снимаемый на отдельном переходе обработки. Общий припуск – это слой, снимаемый на всех технологических этапах. Данная величина рассчитывается путём сложения промежуточных припусков.

Припуск на обработку – величина непостоянная, и связано это с тем, что размеры заготовки до и после выполнения технологического перехода могут колебаться в пределах установленного допуска. Припуск на обработку может быть минимальным, номинальным или максимальным. При минимальном припуске снимаемый слой является разностью между наименьшим размером после выполнения операции. Номинальный припуск – это разность между номинальными размерами до и после осуществления технологического перехода. Максимальный припуск представляет собой разность между наименьшими размерами поверхности после выполнения предыдущего перехода и наибольшим размером после завершения текущей операции.

Технология машиностроения неразрывно связана с метрологией – наукой об измерениях, средствах и методах обеспечения их единства для достижения необходимой точности обработки. Две детали, соединяемые между собой, называются сопрягаемыми. Величину, по которой осуществляется соединение, называют сопрягаемым размером. В качестве примера сопрягаемых деталей можно рассмотреть диаметр отверстия в шкиве и соответствующий ему диаметр вала. Величину, по которой соединение не происходит, называют свободным размером (наружный диаметр вала).

В целях обеспечения взаимозаменяемости деталей сопрягаемые величины должны всегда иметь точные значения. Однако обеспечить такую точность в процессе механической обработки не всегда удаётся, а иногда это просто нецелесообразно. Поэтому в машиностроении используется способ получения взаимозаменяемых деталей с так называемой приближённой точностью. Суть данного способа заключается в том, что для различных условий эксплуатации деталям и узлам задаются допустимые отклонения от установленных размеров. Данные отклонения никак не влияют на безупречность работы элементов и рассчитываются для различных условий эксплуатации. Выстраиваются они в определённой схеме, которая называется «Система допусков и посадок».

Допуски и посадки являются разностью между наименьшими и наибольшими предельными значениями параметров (массовой доли, массы и размеров). Устанавливаются эти параметры с учётом технологических требований к детали. Расчётные данные детали называются номинальным размером. Выражаются они в целых миллиметрах. Фактические размеры детали, получаемые после обработки, называются предельными. На чертежах эти величины обозначаются числовыми значениями и указываются при номинальном размере (верхнее значение отмечается в верхней части записи размера, нижнее – в нижней).

Припуски и допуски на механическую обработку напрямую влияют на производительность и себестоимость технологического процесса. Чем больше эти величины, тем выше трудоёмкость механической обработки. Это приводит к увеличению энергозатрат, быстрому износу инструмента и большому расходу металла.

Одним из способов уменьшения припусков является повышение точности изготовления заготовки и выполнение предварительных механических операций. Но это, в свою очередь, требует более точной и тщательной установки деталей в приспособлениях и на станках.

Размер припуска зависит от целого ряда факторов:

• требований к точности;
• заданной шероховатости детали;
• конфигурации и размеров готового изделия.

Влияют на величину тип производственной операции и погрешность установки детали в приспособлении.

Расчёт припусков и допусков

Определение припусков на обработку может выполняться двумя способами: статистическим (табличным) или аналитическим (расчётным). В первом случае величина припусков зависит от типа заготовки и особенностей технологического процесса. Определяется она по нормативам, установленным в ГОСТах. Для того чтобы правильно определить размер припусков табличным способом, необходимо разработать маршрутную карту и определиться с технологическими допусками для всех переходов. Затем на основании данных, приведённых в таблицах, назначаются элементы припуска Rz и h. При расчётах важно учесть величину пространственных погрешностей. Расчёты технологического припуска табличным методом нужно начинать с последнего перехода.

Аналитический метод расчётов припусков предполагает использование формул для цилиндрических деталей или для плоских поверхностей. При расчётах учитываются величина микронеровностей, глубина дефектного слоя, величина суммарных пространственных отклонений, погрешность установки заготовки.

Промежуточный припуск на обработку определяется с высокой точностью – до микрометра, округление полученных величин производится в сторону увеличения. Важно, чтобы величина припусков превышала минимальную толщину стружки, снимаемой режущим инструментом.

Определение допусков на механическую обработку выполняется по установленным стандартам. Точные величины зависят от типа технологической операции, особенностей заготовки, размеров и класса точности готовой детали. Необходимые данные берутся из таблиц. Чтобы обеспечить соответствие указанным параметрам, в процессе обработки постоянно используются измерительные инструменты. Для грубых замеров и проверки соответствия размеров применяются линейки, нутромеры и кронциркули. Штангенциркули, микрометры, калибры позволяют обеспечить более высокую точность измерений.

Материал и заготовки валов — Крупные электрические машины

Материал и заготовки валов

Категория:

Крупные электрические машины

Материал и заготовки валов

Валы крупных машин изготовляют обычно из углеродистой стали марки 35 (ГОСТ 1050-60).

Для валов диаметром до 230 мм в качестве заготовок используется круглый сортовой прокат. Заготовками валов больших диаметров служат ступенчатые поковки, что обеспечивает лучшее использование материала и снижает трудоемкость механической обработки.

Как правило, поковки поступают с металлургических заводов термически обработанными с механическими свойствами, соответствующими ГОСТ 8479-57. Завод, изготавливающий валы, проверяет механические свойства материала поковок.

У валов длиной до 4000 мм при скорости вращения до 750 об/мин образцы для испытаний берут с одной стороны поковки. (со стороны приводного конца вала).

Проверку материала поковок валов длиной свыше 4000 мм или имеющих скорость вращения свыше 750 об/мин производят у обоих концов поковки.

Образцы для испытаний вырезаются из дисков, отрезаемых от поковок, в связи с чем у их концов должны предусматриваться прибыли, позволяющие отрезать диски необходимого размера.

Припуски и допуски на размеры поковок валов

Припуски на механическую обработку поковок из углеродистой стали, изготовляемых методом свободной ковки на прессах, а также допуски на размеры поковок определяют по ГОСТ 7062-54.

Ниже излагаются основные положения указанного стандарта применительно к выбору номинальных размеров и отклонений поковок валов.

Припуском называется предусмотренное превышение размеров поковки против номинальных размеров вала, обеспечивающее после обработки резанием требуемые чертежом размеры вала и чистоту его поверхностей.

Рис. 1. Схема расположения припусков и допусков поковки вала.

Односторонний припуск и отклонение на длину ступени принимаются равными 0,75 от припуска и отклонения на диаметр соответствующей ступени.

Для крайних ступеней вала односторонний припуск и отклонение на длину в 1,5 раза больше припуска и отклонения на диаметр.

При составлении чертежа поковки номинальные размеры ее округляют до чисел, оканчивающихся на 5 и 0.

Пример расчета номинальных размеров и отклонений поковки вала

Вал состоит из четырех участков. Общая длина вала /=1838 мм. На поковке вала со стороны фланца (приводной конец вала) должна быть предусмотрена прибыль длиной 200 мм и диаметром, равным участку II поковки вала, предназначенная для взятия проб.

Рис. 2. Схема к расчету номинальных размеров и отклонений поковки вала:
а — вал; б — поковка вала.

Реклама:

Читать далее:

Сварка валов с ребрами

Статьи по теме:

• Консервация узлов и деталей машин
• Сборка агрегатов для испытания
• Сборка для испытания машин на двух подшипниках
• Сборка машин и агрегатов для разметки фундаментных плит
• Сборка и агрегатирование машин

Допуски на вал/отверстие для зазоров и посадок с натягом

Чтение за 4 мин.

Проектирование Подходит для

Кажется, что даже самые элементарные инженерно-конструкторские решения могут быть чрезвычайно сложными и сложными. Почти каждая механическая система включает в себя какое-либо соединение отверстия с валом, и в зависимости от конкретного применения машины может быть указано бесчисленное количество различных посадок. К счастью, имея надлежащие инструменты и знания о стандартизированных допусках на валы и отверстия, конструктор может построить что угодно: от посадок с натягом для установки центровочных штифтов до посадок с рабочим зазором для подшипников скольжения.

Зазор до посадок с натягом

Первый принцип, который следует усвоить, — это обозначение посадки соединения вал/отверстие. Обозначение посадки варьируется от посадки с зазором до посадки с натягом. Это интуитивно понятная концепция: посадка с зазором определяет посадку, при которой всегда будет зазор в соединении между сопрягаемым валом и отверстием. Даже при максимальном допуске вала и минимальном допуске отверстия вал сможет свободно проходить через сопрягаемое отверстие. И наоборот, посадка с натягом — это посадка, при которой всегда будет перекрытие в соединении между указанным сопрягаемым валом/отверстием, даже при минимальных значениях состояния материала, допускаемых валом, и максимальных значениях, допускаемых значениями допуска отверстия (т. отверстие и наименьший вал). Эта концепция проиллюстрирована на рисунке ниже как для посадки с зазором, так и для посадки с натягом.

Рис. 1. Иллюстрация посадок с зазором и с натягом (Источник изображения: Обсерватория MMT) посадка с натягом или с зазором в зависимости от фактических размеров изготовленных деталей. Существуют и другие обозначения соединений, которые существуют как дополнительные подразделения трех основных классификаций: посадки с зазором, переходная посадка и посадка с натягом.

Как определить соответствие

После того, как основные определения будут поняты, проектировщик должен ознакомиться с общими рекомендациями, доступными для определения классификации соответствия для желаемого применения. Очевидно, что если соединение должно иметь возможность скользить или перемещаться, для таких применений, как механизм с опорным подшипником, следует указать какой-либо тип посадки с зазором. И наоборот, посадка с натягом, вероятно, потребуется, если относительное перемещение вала в отверстии недопустимо, положение вала должно точно контролироваться, посадка должна быть способна передавать вес и/или деталь не нужно разбирать для цели технического обслуживания. Переходную посадку можно использовать где-то посередине этих двух крайностей, когда в соединении допускается небольшое движение, чтобы облегчить сборку и разборку деталей.

Указание посадки

Стандартизированная номенклатура фитингов для вала/отверстия различает посадки на основе отверстия и на основе вала. Посадки представляют собой двухзначные буквенно-цифровые обозначения, где посадки основания отверстия отмечены заглавной буквой (H7), а посадки основания вала отмечены строчной буквой (h7). Это самая важная концепция, которую следует помнить при сортировке спецификаций посадки на вал/отверстие. Второй важной концепцией, на которую следует обратить внимание, является то, что посадки могут быть указаны с использованием либо отверстия, либо вала в качестве основной опорной базы. Это означает, что посадки могут быть заданы по существующим отверстиям или валам, что важно знать для целей проектирования, но в большинстве случаев решение о том, как построить соединение, исходя из контрольной точки вала или отверстия, остается за разработчиком.

Отсюда идет процесс определения подгонки; в зависимости от посадки существуют различные возможные пары отверстий/валов. Например, при использовании базы отверстия H7 в качестве эталона для сильной посадки с натягом будет использоваться спецификация вала t6. Следовательно, спецификацию соединения можно просто описать как соответствие H7t6. Две сводные таблицы для эталонных посадок отверстий и валов показаны ниже, чтобы лучше проиллюстрировать концепцию.

Рис. 2. Таблица часто используемых фитингов (подробные таблицы допусков на посадки, а также многие другие ресурсы доступны в каталоге валов MISUMI. Эти ресурсы предоставляют проектировщику все, что необходимо для проектирования высокотехнологичной посадки для любого приложения.)

Эти классификации числовых посадок являются ключом, открывающим расчетные допуски посадки. Каждое обозначение отверстия и вала имеет требуемый диапазон допусков в зависимости от номинального размера отверстия и/или вала. Эти два диапазона допусков, взятые вместе, полностью характеризуют посадку и контролируют размеры как отверстия, так и вала.

Заключение

Хотя можно сказать гораздо больше обо всех различных обозначениях посадок и идеальном времени для использования каждого из них в различных механических приложениях, это краткое изложение тем должно дать инженеру-проектировщику достаточно понимания, чтобы начать работа с таблицами посадок, указание посадок и получение значений допусков посадок для использования в расчетных допусках и исследованиях выравнивания.

Ограничений и посадок | Объяснение типов посадок и таблицы допусков

В технике посадка относится к зазору между двумя сопрягаемыми деталями. Выбор технической посадки определяет, могут ли две детали перемещаться относительно друг друга в случае посадки с зазором или действовать как единое целое в случае плотной посадки с натягом.

Хотя ограничения и посадки применяются ко всем видам сопрягаемых деталей, их основное применение заключается в регулировании размеров сопрягаемых валов и отверстий для достижения наилучших характеристик.

И ISO, и ANSI стандартизировали посадки по трем классам – зазор, переход и натяг. Каждый класс имеет множество вариантов, доступных для выбора правильного для конкретного приложения.

я
Класс допуска

II
Базовая система отверстий и валов

III
Ограничения и соответствия

Класс допуска

При инженерной посадке допуск всегда отображается в буквенно-цифровой код . Например, допуск отверстия может быть H7. Заглавная буква означает, что мы имеем дело с дырой. При указании допуска для вала буква будет строчной.

Номер указывает международный класс допуска (ISO 286) . Класс допуска определяет диапазон значений, в которых окончательное измерение может отличаться от базового измерения.

Из таблицы видно, что класс допуска применяется к ряду основных размеров. Так что если у нас есть отверстие с номинальным размером 25 мм и классом допуска Н7, то мы попадем в базовую размерную группу 18…30 мм. Глядя на класс допуска IT7, таблица дает допустимое отклонение 0,021 мм.

Буква означает начало зоны допуска . Для H7 начальная точка находится ровно на 25 000 мм. Тогда максимальный размер отверстия составляет 25,021 мм. Для F7 диапазон допусков такой же, но начальная точка составляет 25,020 мм, а последнее приемлемое измерение принимается равным 25,041 мм.

Отличный способ найти все соответствующие инженерные допуски для конкретных измерений — использовать калькулятор пределов и посадок.

Базовая система с отверстием и валом

При выборе системы для посадки у вас есть 2 варианта – система с отверстием и валом. Система сообщает, какая деталь имеет контролируемое измерение, а какая изготовлена ​​на основе другой.

Вкратце, в системе «отверстие-основа» используется постоянный размер отверстия, и диаметр вала изготавливается в соответствии с требуемой посадкой.

А шахтная система работает наоборот.

Инженеры склонны следовать системе отверстий из-за простоты. Поскольку размер отверстия остается постоянным, верхнее и нижнее значения отклонения вала определяют тип посадки. Сверление не обеспечивает большой точности, так как инструмент имеет определенные размеры.

В то же время токарные станки с ЧПУ могут создавать валы с точными размерами, поэтому таким образом проще добиться желаемой посадки.

Пределы и посадки

В машиностроении мы должны определить допуски деталей, чтобы обеспечить долгий срок службы и правильную работу машины. Мы можем подобрать подгонку в соответствии с потребностями и условиями работы. Три основные категории:

• Подходит для зазоров
• Переходник
• Посадка с натягом

Все они имеют другое подмножество категорий, каждая из которых предназначена для разных обстоятельств. Конечно, мы должны иметь в виду, что меньшие допуски и более плотное прилегание приведут к увеличению затрат из-за более высоких требований к точности обработки и сложности сборки.

Посадка с зазором всегда оставляет пространство между двумя деталями. Переходная посадка находится где-то между посадками с зазором и посадками с натягом и может закончиться в любом случае, но не оставляя много места и не будучи слишком тугой. Посадка с натягом является плотной, и создание посадки требует значительного усилия и других методов, облегчающих процесс.

Посадки с зазором

При посадке с зазором вал всегда меньше отверстия. Это обеспечивает легкую сборку и оставляет место для скольжения и вращательного движения.

Максимальный зазор — слева; минимальный зазор – справа

Когда диаметр вала минимальный, а диаметр отверстия максимальный, мы имеем ситуацию , максимальный зазор . Когда диаметр вала максимальный, а диаметр отверстия минимальный, мы имеем ситуацию минимального зазора .

Подгонки с зазорами делятся на 6 подкатегорий. Начиная с самого слабого:

• Свободный ход
• Свободный ход
• Закрыть ход
• Скользящий
• Закрыть зазор
• Установочный зазор

Свободная посадка

Подходит с наибольшим зазором. Подходит для приложений, где точность не имеет первостепенного значения, а загрязнение может быть проблемой.

Примеры использования в технике: Подходит для подверженных воздействию пыли, коррозии, термических и механических деформаций. Шарниры, защелки и т. д.

Пример подходит: h21/c11, h21/a11, h21/d11 (все с отверстиями), C11/h21, A11/h21, D11/h21 (все с валом)

С диаметром 25 мм, посадка h21/c11 дает минимальный зазор 0,11 мм и максимальный зазор 0,37 мм. В этом случае диаметр вала может составлять от 24,76 до 24,89 мм, минимальный размер отверстия составляет 25 мм, а максимальный — 25,13 мм.

Свободная посадка

Подходит для случаев, когда к точности подгонки деталей не предъявляются особые требования. Оставляет место для движения в средах с сильными колебаниями температуры, высокими скоростями движения и большими нагрузками на подшипники скольжения.

Примеры использования в машиностроении: Применения, в которых важно поддерживать масляную смазочную пленку. Например, вал и подшипник скольжения подходят с небольшим вращательным движением.

Пример подходит: H9/d9, H9/c9, H9/d10 (все с отверстиями), D9/h9, D9/h8, D10/h9 (все с валом)

С диаметром 25 мм, посадка H9/d9 дает минимальный зазор 0,065 мм и максимальный зазор 0,169 мм.

Плотная посадка

Плотная посадка является хорошим выбором для применений, требующих меньших зазоров и умеренной точности. Хорошо выдерживает средние скорости и давление.

Пример использования в машиностроении: Станки, скользящие стержни, шпиндели станков и т. д. F8/h7 (все на основе вала)

При диаметре 25 мм посадка H8/f7 дает минимальный зазор 0,020 мм и максимальный зазор 0,074 мм.

Скользящая посадка

Оставляет небольшой зазор для обеспечения высокой точности при сохранении простоты сборки. Части будут вращаться и скользить довольно свободно.

Пример использования в машиностроении: Направление валов, скользящих шестерен, золотниковых клапанов, узлов автомобилей, дисков сцепления, деталей станков и т. д.

Пример подходит: H7/g6, H8/g7 (все отверстия ), G7/h6 (вал-основание)

При диаметре 25 мм посадка H7/g6 дает минимальный зазор 0,007 мм и максимальный зазор 0,041 мм.

Посадка с зазором по месту

Посадка с зазором по месту обеспечивает минимальный зазор при высоких требованиях к точности. Для сборки не требуется никакого усилия, а сопрягаемые детали могут свободно вращаться и скользить со смазкой, что облегчает сборку вручную. Обеспечивает плотное прилегание неподвижных деталей.

Примеры использования в машиностроении: Роликовые направляющие, направляющие валов и т. д. Диаметр 25 мм, посадка H7/h6 обеспечивает минимальный зазор 0,000 мм и максимальный зазор 0,034 мм.

Переходная посадка

Переходная посадка включает два варианта. Вал может быть немного больше отверстия, поэтому для посадки требуется некоторое усилие. На другом конце спектра находится клиренс с небольшим пространством для движения.

Клиренс — левый; интерференция – правая

Задание переходной посадки означает, что оба результата возможны даже внутри одной партии.

Переходная посадка бывает двух видов: с одинаковой посадкой и с фиксированной посадкой.

Аналогичная посадка

Оставляет небольшой зазор или создает небольшие помехи. Сборка возможна с помощью резинового молотка.

Примеры использования: Ступицы, шестерни, шкивы, подшипники и т. д.

Примеры использования: H7/k6 для отверстия и K7/h6 для вала

При диаметре 25 мм посадка H7/k6 дает максимальный зазор 0,019 мм и максимальный натяг 0,015 мм.

Фиксированная посадка

Оставляет небольшой зазор или создает небольшие помехи. Сборка возможна с легким усилием.

Пример использования в машиностроении: Ведомые втулки, арматура на валах и т. д.

Пример подходит: H7/n6 для основания с отверстием и N7/h6 для основания вала

При использовании диаметра 25 мм, H7 Посадка /n6 дает максимальный зазор 0,006 мм и максимальный натяг 0,028 мм.

Посадки с натягом

Посадки с натягом также известны как прессовые посадки или посадки с трением. Эти типы посадок всегда имеют один и тот же принцип: вал большего размера, чем размер отверстия.

Макс. интерференция – слева; мин натяг – правый

Этап сборки требует усилия, иногда смазки, прогрева отверстия и замораживания вала. Они помогают увеличивать/уменьшать размеры отверстия и вала соответственно, чтобы упростить процесс.

Натяг помогает обеспечить взаимное расположение вала и ступицы даже во время вращения, благодаря чему этот тип посадки хорошо подходит для передачи скорости вращения и мощности.

Прессовая посадка

Минимальное вмешательство. Сборка может быть выполнена методом холодного прессования.

Примеры использования в машиностроении: Ступицы, втулки, подшипники и т. д.

Примеры использования: H7/p6 для основания с отверстием, P7/h6 для основания вала

При использовании диаметра 25 мм, H7/ Подгонка p6 дает минимальную интерференцию 0,001 мм и максимальную интерференцию 0,035 мм.

Приводная посадка

Требует больших усилий при сборке для холодной штамповки. Другой способ – это горячее прессование. Эта посадка с натягом более заметна, чем при прессовой посадке.

Пример использования в машиностроении: Постоянная установка шестерен, валов, втулок и т.