Допуск

Допуск в машиностроении — разница между наибольшим и наименьшим (плюс-минус) предельными значениями параметров или отклонения от заданных параметров (номинальных размеров, массовой доли, массы): задаётся на геометрические размеры деталей, механические, физические и химические свойства. Назначается исходя из технологической точности и/или требований к изделию (продукту), в частности, к посадке сопрягаемых элементов. Любое значение параметра в заданном интервале является допустимым.

Возможности современных станков позволяют изготавливать детали с допусками ±0,0025 миллиметра, а в некоторых областях применение специального оборудования позволяет получать детали с точностью до ±0,00005 миллиметра^[1].

В стандартах РФ, допуск — абсолютная величина.

• Допуск IT = International tolerance;
• Верхние и нижние отклонения, ES = Ecart Superieur, EI = Ecart Interieur;
• Для отверстий большие буквы (ES, D), для валов малые (es, d).

• Размер — числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т. п.) в выбранных единицах измерения.
• В машиностроении существует три вида размеров:

• Номинальный размер — размер, который служит началом отсчета отклонений и относительно которого определяются предельные размеры. Обозначается нижним индексом н справа от обозначения размера: Dн, d_н, Lн, l_н, Bн, b_н — номинальные диаметры, соответственно отверстия, вала, номинальные длины, соответственно отверстия, вала, номинальные ширины, соответственно отверстия, вала, и т. д. Для деталей, составляющих соединение, номинальный размер является общим. Номинальный размер определяют, исходя из функционального назначения детали или узла, в результате расчета деталей на прочность и т. д., и указывают на чертеже.
• Действительный размер — размер элемента, установленный измерением с допускаемой погрешностью. Обозначается нижним индексом д справа от обозначения размера: Dд, d_д, Lд, l_д, Bд, b_д — действительные диаметры, соответственно отверстия, вала, действительные длины, соответственно отверстия, вала, действительные ширины, соответственно отверстия, вала, и т. д.
• Предельные размеры — два предельно допустимых размера элемента, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер годной детали. Больший из них называют наибольшим предельным размером, меньший — наименьшим предельным размером. Обозначают предельные размеры нижними индексами справа от обозначения размера max и min: Dmax, dmax, L_max, lmax, B_max, bmax — наибольшие предельные диаметры, соответственно отверстия, вала, наибольшие предельные длины, соответственно отверстия, вала, наибольшие предельные ширины, соответственно отверстия, вала, и т. д.; Dmin, d_min, Lmin, l_min, Bmin, b_min — наименьшие предельные диаметры, соответственно отверстия, вала, наименьшие предельные длины, соответственно отверстия, вала, наименьшие предельные ширины, соответственно отверстия, вала, и т. д.

• Отклонение размера — алгебраическая разность между этим размером (действительным или предельным) и соответствующим номинальным размером.
• Верхнее предельное отклонение ES, es — алгебраическая разность между наибольшим предельным и соответствующим номинальным размерами.

• для отверстия ES = Dmax — D_н
• для вала es = dmax — d_н

• Нижнее отклонение EI, ei — алгебраическая разность между наименьшим предельным и соответствующим номинальным размерами.

• для отверстия EI = Dmin — D_н
• для вала ei = dmin — d_н

• Действительное отклонение — алгебраическая разность между действительным и соответствующим номинальным размерами.
• для отверстия Eд = D_д — Dн для вала eд = d_д — dн Отклонения, в отличие от размеров, которые всегда выражаются положительными числами, могут быть и положительными (со знаком плюс), если размер больше номинального, и отрицательными (со знаком минус), если размер меньше номинального. Если размер равен номинальному, то его отклонение равно нулю.
• 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. Отрицательные отклонения откладываются внутрь детали, положительные — наружу.
• Допуск Т — разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или алгебраическая разность между верхним и нижним отклонениями. Допуск является абсолютной величиной 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. i — единица допуска для номинальных размеров до 500 мм, I — единица допуска для номинальных размеров св. 500 мм.
• Вал — термин, условно применяемый для обозначений охватываемых элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы.
• Отверстие — термин, условно применяемый для обозначения охватывающих 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.

Линейные размеры, углы, качество поверхности, свойства материала, технические характеристики указываются:

1. в виде числового значения допуска;
2. в виде двух предельных отклонений между которыми находится действительный размер (${\displaystyle \varnothing 30_{-0,11}^{+0,31},\ ~50^{+0,2},\ ~60^{\circ }\pm 3'}$) ;
3. сочетанием букв (буквы) основного отклонения и номера квалитета (${\displaystyle \varnothing 40H7,\ ~20k6,\ ~36JS7}$);
4. в виде наибольшего и наименьшего предельных значений;
5. знаком «больше или равно» (${\displaystyle \geq }$) или «меньше или равно» (${\displaystyle \leq }$);
6. процентом.

Для устранения излишнего многообразия числовые величины рекомендуют приводить в соответствие (например, округлять расчетные значения) с предпочтительными числами. На основе рядов предпочтительных чисел разработаны ряды нормальных линейных размеров (ГОСТ 6636-69)^[2].

Нормальные линейные размеры, мм:

Предельное отклонение угла конуса:

• если конус задан конусностью — обозначается символами ${\displaystyle AT_{D}}$ и числовым значением степени точности;
• если конус задан углом — обозначается символами ${\displaystyle AT'_{\alpha }}$ и числовым значением степени точности.

Допуск формы и расположения поверхностей указывается в виде условных обозначений (графически с числовым значением допуска) или текстом.

Знаки видов допусков форм и расположения поверхностей

Группа допуска	Вид допуска	Знак
Допуск формы	Допуск прямолинейности
	Допуск плоскостности
	Допуск круглости
	Допуск цилиндричности
	Допуск профиля продольного сечения
Допуск расположения	Допуск параллельности
	Допуск перпендикулярности
	Допуск наклона
	Допуск соосности
	Допуск симметричности
	Позиционный допуск
	Допуск пересечения осей
Суммарный допуск формы и расположения	Допуск радиального биения, торцового биения, биения в заданном направлении
	Допуск полного радиального биения, полного торцового биения
	Допуск формы заданного профиля
	Допуск формы заданной поверхности

Квалитет (в русском от нем. Qualität, которое от лат. qualitas — качество) — характеристика точности изготовления изделия (детали), определяющая значения допусков.

Квалитет является мерой точности. С увеличением квалитета допуск увеличивается, а точность понижается.

• Допуск по квалитету обозначается буквами IT с указанием номера квалитета, например IT8 — допуск по 8-му квалитету.
  • Квалитеты с 01 до 4-го используются для изготовления калибров и контркалибров:
    • с 01-й по 1-й — в плоскопараллельных концевых мер длины^[4];
    • а со 2-й по 4-й — также при изготовлении некоторых деталей измерительных приборов и инструментов^[4].
  • Квалитеты от 5-го до 12-го применяют для изготовления деталей, образующих сопряжения — относительные положения составных частей изделия, характеризуемые соприкосновением их поверхностей или зазором между ними, заданными конструкторской документацией (например, гладкие цилиндрические соединения):
    • 5-й и 6-й — при изготовлении наиболее высокоточных ответственных соединений в машинострении (например. шпинделей прецизионных станков)^[4];
    • 7-й и 8-й — самые распространённые в машиностроении^[4];
    • 9-й и 10-й встречаются в крупногабаритных машинах (например, железнодорожных, сельскохозяйственных, полиграфических)^[4];
    • 11-й и 12-й — в неответственных соединениях (например, крышках)^[4].
  • Квалитеты от 13-го до 17-го используют для параметров деталей, не образующих сопряжений и не оказывающих определяющего влияния.
• Основная закономерность построения допусков размеров (допуск обозначается IT = International tolerance),
  • IT, мкм = K * i,
  • где K — квалитет (число единиц допуска), i — единица допуска, мкм.
• На диаметры от 1 до 500 мм единица допуска функциональностью связана с номинальным размером ${\displaystyle i=0.45{\sqrt[{3}]{D}}+0.001D}$, мкм.
• Соответствующие значения допуска регламентируются стандартом на допуски и посадки (Limits and Fits) ISO 286-1:2010^[5], а также ГОСТ 25346-89.^[6].

Значение допусков для размеров основного отверстия до 500 мм:

• Взаимозаменяемость
• Отклонение от круглости
• Посадка (машиностроение)
• Ремедиум

• А. И. Якушев, Л. Н. Воронцов, Н. М. Федотов. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. 6-е изд., перераб. и доп.. — М.: Машиностроение, 1986. — 352 с.
• Шитиков А. Н. и др. Стандартизация геометрической точности в машиностроении //Вестник Брянского государственного технического университета. — 2019. — №. 1 (74).
• Хващевская Л. Ф., Шабалин А. В. К проблеме обеспечения точности в изделиях машиностроения //Вестник Иркутского государственного технического университета. — 2014. — №. 1 (84).
• Телешевский В. и др. Измерительная информатика в машиностроении //Вестник МГТУ Станкин. — 2008. — №. 1. — С. 33-38.

• [1]
• Таблицы посадок и предельных отклонений Архивная копия от 28 января 2013 на Wayback Machine
• https://www.highexpert.ru/content/engineers/toolerance_choosing.html