ОП.07 «Допуски и технические измерения» — 4-й разряд
Учебный материал по чтению требований чертежа, расчёту допусков и выбору методов контроля деталей КИПиА.
Содержание
- 1. Взаимозаменяемость и назначение допусков
- 2. Номинальные, действительные и предельные размеры
- 3. Верхние и нижние отклонения. Поле допуска
- 4. Единицы, округление и запись размеров
- 5. Посадки: зазор, натяг и переходная посадка
- 6. Система отверстия и система вала
- 7. Размерные цепи и накопление отклонений
- 8. Погрешность, неопределённость и точность измерения
- 9. Штангенциркуль: устройство и измерения
- 10. Микрометр: устройство и измерения
- 11. Индикаторы часового типа и контроль биения
- 12. Калибры и средства контрольных измерений
- 13. Шероховатость, форма и расположение поверхностей
- 14. Технические измерения при ремонте КИПиА
- 15. Условия измерений, безопасность и оформление результатов
1. Взаимозаменяемость и назначение допусков
Взаимозаменяемость позволяет заменять деталь другой деталью того же назначения без непредусмотренной пригонки при выполнении требований документации. Даже при одинаковом номинальном размере фактические размеры деталей различаются. Допуски ограничивают допустимое изменение параметра и позволяют обеспечить сборку и работу узла.
Применение в КИПиА: В приборах КИПиА важны посадки валов и втулок, зазоры механизмов, посадочные места подшипников, резьбовые и уплотняемые соединения. Детали нельзя заменять только по визуальному сходству.
2. Номинальные, действительные и предельные размеры
Номинальный размер используют как исходный для назначения отклонений. Действительный размер получают измерением с определённой погрешностью. Предельные размеры Dmax и Dmin задают границы допуска. Размер годен по проверяемому параметру, если подтверждённое значение лежит в допустимых пределах с учётом принятого правила принятия решения.
Применение в КИПиА: Учебный пример: 20,00 ± 0,05 мм задаёт границы 19,95 и 20,05 мм. Значения 19,97 и 20,03 мм находятся внутри интервала; 20,08 мм находится вне его. Это не таблица стандартных полей допуска.
3. Верхние и нижние отклонения. Поле допуска
Для отверстия используют верхнее ES и нижнее EI отклонения; для вала — es и ei. Верхний предельный размер равен номинальному плюс верхнее отклонение, нижний — номинальному плюс нижнее. Допуск T — разность между верхним и нижним предельными размерами, всегда неотрицательное число.
Применение в КИПиА: Нельзя путать допуск (ширину интервала) с отдельным предельным отклонением. Например, запись ±0,05 мм означает допуск 0,10 мм.
Схема 1. Поле допуска размера 20,00 ± 0,05 мм
4. Единицы, округление и запись размеров
На машиностроительных чертежах линейные размеры обычно задаются в миллиметрах без указания единицы у каждого размерного числа. Перевод единиц: 1 мм = 1000 мкм. Разрешение прибора, дискретность индикации и погрешность измерений — разные характеристики.
Применение в КИПиА: Округление результата выполняют по методике измерения. Нельзя выдавать число знаков дисплея за гарантированную точность.
5. Посадки: зазор, натяг и переходная посадка
Посадка описывает характер соединения отверстия и вала до сборки. Зазор образуется, когда размер отверстия больше размера вала. Натяг — когда размер вала больше отверстия. Переходная посадка допускает как зазор, так и натяг в зависимости от действительных размеров деталей.
Применение в КИПиА: Расчёты ведут по предельным размерам обеих деталей. Пример: отверстие 20,02 мм и вал 19,98 мм дают зазор 0,04 мм; при валe 20,03 мм образуется натяг 0,01 мм.
Схема 2. Зазор, натяг и переходная посадка
6. Система отверстия и система вала
В системе отверстия основным элементом является отверстие с установленным основным отклонением, а требуемые посадки получают подбором полей допусков валов. В системе вала основным элементом является вал. Выбор системы и квалитета зависит от функции соединения, технологии изготовления и документации.
Применение в КИПиА: Обозначения H7, h6 и подобные читают по ГОСТ 25346-2013 и ГОСТ 25347-2013. Числовые предельные отклонения нельзя определять только по букве и цифре без номинального диапазона.
7. Размерные цепи и накопление отклонений
Размерная цепь связывает размеры, определяющие взаимное положение элементов конструкции. Замыкающее звено зависит от составляющих звеньев. При методе полной взаимозаменяемости предельные отклонения рассчитывают с учётом неблагоприятного сочетания составляющих размеров.
Применение в КИПиА: Для узлов измерительных приборов размерные цепи влияют на осевые зазоры, положение шкалы, ход штока и установку датчика. Самостоятельно изменять номиналы без конструкторского решения недопустимо.
8. Погрешность, неопределённость и точность измерения
Погрешность измерения — разность результата и опорного значения при определённых условиях. Неопределённость характеризует разброс значений, которые обоснованно можно приписать измеряемой величине. Понятия взаимосвязаны, но не тождественны. Выбирая средство измерений, учитывают точность, диапазон, условия и требование к результату.
Применение в КИПиА: Близость результата к границе допуска требует особого внимания к методике и правилу принятия решения; простого сравнения округлённых чисел бывает недостаточно.
9. Штангенциркуль: устройство и измерения
Штангенциркуль используют для наружных и внутренних размеров и глубины, если это предусмотрено его конструкцией. Перед измерением проверяют чистоту губок, исправность, нуль и состояние измеряемой поверхности. Измерение проводят без перекоса и избыточного усилия.
Применение в КИПиА: Не допускается измерять вращающуюся деталь или деталь, находящуюся под опасным напряжением. Результат записывают с учётом характеристик прибора.
10. Микрометр: устройство и измерения
Наружный микрометр состоит из скобы, пятки, измерительного винта, стебля, барабана и механизма нормирования измерительного усилия. Перед работой проверяют рабочие поверхности и нулевое показание, затем подводят винт к детали без перекоса.
Применение в КИПиА: Трещотка или фрикцион позволяет обеспечить установленное усилие при исправном приборе. При измерении нагретой детали учитывают температуру и её влияние на размер.
Схема 3. Устройство наружного микрометра
11. Индикаторы часового типа и контроль биения
Индикаторные приборы применяют для сравнительных измерений перемещения, биения, отклонений формы и взаимного положения. Измерительная стойка должна быть жёсткой и устойчивой; наконечник устанавливают правильно по отношению к измеряемой поверхности.
Применение в КИПиА: При проверке биения вала приборное приспособление должно исключать сдвиг индикатора. Биение отличается от допуска на диаметр и требует отдельного контроля.
12. Калибры и средства контрольных измерений
Предельные калибры используют как средства контроля соответствия установленным границам. Проходная и непроходная стороны выполняют разные функции. При выборе калибра учитывают его назначение, пригодность и инструкцию применения.
Применение в КИПиА: Калибр нельзя использовать как универсальный измеритель действительного размера. Для установления численного значения применяют соответствующее средство измерения.
13. Шероховатость, форма и расположение поверхностей
Качество соединения зависит не только от диаметра, но и от отклонений формы, расположения и микрогеометрии поверхности. Для сопрягаемых поверхностей учитывают овальность, конусность, соосность и шероховатость по требованиям чертежа.
Применение в КИПиА: На уплотняемых поверхностях КИПиА недопустима произвольная шлифовка: изменение размеров и состояния поверхности способно нарушить герметичность.
14. Технические измерения при ремонте КИПиА
Перед ремонтом читают актуальный чертёж и руководство изготовителя, определяют контролируемые параметры и точки измерения, выбирают средство измерения и оформляют результаты. После восстановления проверяют размеры и качество сборки по установленной методике.
Применение в КИПиА: Пример: при замене втулки измеряют отверстие корпуса, наружный и внутренний диаметры втулки, фактический диаметр вала и оценивают посадку. Для взрывозащищённых приборов дополнительно соблюдают документацию по сохранению взрывозащиты.
15. Условия измерений, безопасность и оформление результатов
Температура, деформация детали, загрязнение, усилие и положение измерителя влияют на результат. Записывают идентификацию детали и средства измерений, контролируемый параметр, фактический результат, нормативные границы и решение по предусмотренным правилам. Работы проводят при обеспечении безопасности установки.
Применение в КИПиА: Учебные расчёты не заменяют аттестованную методику, поверку средств измерений или утверждённый порядок контроля продукции. При сомнительном результате необходимо повторное измерение по установленной процедуре.
Нормативные документы и источники
При назначении и проверке посадок используют актуальные стандарты и конструкторскую документацию. Сравнительные учебные схемы не являются выдержками из ГОСТ.
- ГОСТ 25346-2013 — Основные положения, допуски, отклонения и посадки (Росстандарт)
- ГОСТ 25347-2013 — Ряды допусков, предельные отклонения отверстий и валов (Росстандарт), учитывая опубликованные поправки, включая ИУС 8-2025.
Полный текст ГОСТ размещают на сервере только при наличии законного основания для распространения.