Коректне використання термінів не тільки ознака технічно грамотного фахівця, але також необхідна й обов'язкова умова для однозначного тлумачення і правильного розуміння встановлюваних вимог.
Термінологія єдиної системи допусків і посадок є базою для відповідної області взаємозамінності і нормується ГОСТ 25346-89 «Основні норми взаємозамінності. Єдина система допусків і посадок. Загальні положення, ряди допусків і основних відхилень ». Такі терміни як «вал», «отвір», «допуск», «відхилення» і ряд інших використовуються для гладких, різьбових, шліцьових, шпонкових і інших поверхонь і сполучень.
Під терміном розмір розуміється числове значення лінійної величини в обраних одиницях виміру. «Лінійна величина» є фізична величина - довжина, яка об'єднує такі геометричні параметри виробів, як діаметри, висоти, товщини, глибини і т.д. (Рис. 1.6).
Мал. 1.6. розміри вироби
У з'єднанні деталей, що входять одна в іншу, розрізняють що охоплює і охоплювану поверхні.
Для гладких, циліндричних і конічних деталей охоплює поверхню є отвором, що охоплюється - валом, а відповідні розміри - діаметром отвору і діаметром вала. Допускається застосовувати терміни «отвір» і «вал» також і до інших охоплює і охоплюються поверхонь, наприклад, утворених парою площин (на рис.1.6 розміри l1 і L4).
Отже вал - термін, умовно застосовується для позначення зовнішніх елементів деталей, включаючи і нециліндричну елементи (рис. 1.7). Всі позначення елементів деталей підпадають під термін «вал» записуються малими буквами (наприклад d1. L1 і т.д.).
Мал. 1.7. Зовнішні елементи деталей ( «вали»)
Отвір - термін, умовно застосовується для позначення внутрішніх елементів деталей, включаючи і нециліндричну елементи (рис. 1.8). Позначення елементів деталей, які підпадають під термін «отвір» зазвичай записують прописними буквами (наприклад D1. L1 і т.д.).
Мал. 1.8. Внутрішні елементи деталей ( «отвори»)
Дійсний розмір (D. d) - розмір елемента, встановлений вимірюванням з допустимою похибкою.
На кресленні повинні бути вказані всі розміри, необхідні для виготовлення і контролю деталі. Однак, як вже було сказано раніше, необхідні розміри не можуть бути виконані абсолютно точно, оскільки в процесі виготовлення проявляється нестабільність фізико-механічних характеристик матеріалу заготовки, приходить знос ріжучого інструменту, зміна температури навколишнього середовища і т.д. Тому в процесі виготовлення будуть незначно змінюватися розміри на одній поверхні і від деталі до деталі. Успішне функціонування виробів можливе за умови виконання поверхонь в межах деякого діапазону розмірів, тому введено поняття граничних розмірів.
Граничні розміри - два гранично допустимих розміру елемента, між якими повинен знаходитися (або яким може бути рівний) дійсний розмір придатної деталі (рис. 1.9).
Найбільший граничний розмір - це найбільший допустимий розмір елемента (Dmax. Dmax), а найменший граничний розмір. відповідно, найменший допустимий розмір елемента (Dmin, dmin,).
Рис.1.9. Граничні розміри валів і отворів
Для обмеження граничних контурів нормованих поверхонь стандарт водить поняття інтерпретації граничних розмірів. Межі максимуму і мінімуму матеріалу представлені в такий спосіб.
Для отворів діаметр найбільшого правильного уявного циліндра, який може бути вписаний в отвір так, щоб щільно контактувати з найбільш виступаючими точками поверхні на довжині з'єднання (розмір сполучається деталі ідеальної геометричної форми, що прилягає до отвору без зазору), не повинен бути менше, ніж межа максимуму матеріалу. Додатково найбільший діаметр в будь-якому місці отвору, визначений шляхом двухточечного вимірювання, не повинен бути більше, ніж межа мінімуму матеріалу.
Графічне відображення інтерпретації граничних розмірів отвору представлено на малюнку 1.10.
Умови придатності елементів
Мал. 1.10. До інтерпретації граничних розмірів отвору
Для валів діаметр найменшого правильного уявного циліндра, який може бути описаний навколо вала так, щоб щільно контактувати з найбільш виступаючими точками поверхні на довжині з'єднання (розмір сполучається деталі ідеальної геометричної форми, що прилягає до валу без зазору), не повинен бути більше, ніж межа максимуму матеріалу. Додатково найменший діаметр в будь-якому місці валу, певний шляхом двухточечного вимірювання, не повинен бути менше, ніж межа мінімуму матеріалу.
На малюнку 1.11 представлена схема інтерпретації граничних розмірів вала.
Умови придатності елементів
Мал. 1.11. До інтерпретації граничних розмірів вала
Допуск Т - різниця між найбільшими і найменшими граничними розмірами або алгебраїчна різниця між верхнім і нижнім відхиленнями. Для позначень, що відносяться до деталей типу «вал» будемо використовувати малу літеру «d», а до «отворів» - велику літеру «D» (по типу: діаметр отвору D, допуск вала Тd. Допуск отвори - ТD).
Стандартний допускT - будь-який з допусків, встановлених даною системою допусків і посадок.
Допуск (величина свідомо позитивна) визначає діапазон допустимого розсіювання дійсних розмірів придатних деталей в партії, тобто задану точність виготовлення.
Допустимий діапазон зміни розмірів деталей можна показати схематично, у вигляді полів допусків, без зображення самих деталей. У загальному випадку поле допуску - поле, обмежене найбільшим і найменшим граничними розмірами і визначається шириною поля допуску і його положенням щодо номінального розміру.
При графічному зображенні на схемі поле допуску укладено між двома лініями, відповідними найбільшому і найменшому розмірами або верхньому і нижньому відхилень щодо нульової лінії. Лінії, що обмежують поле допуску при графічному відображенні еквідистантним профілем номінальної поверхні.
При графічному зображенні нульова лінія, як правило, розташовується горизонтально, при цьому позитивні відхилення відкладаються вгору від неї, а негативні - вниз (рис. 1.12).
Замість стандартного виразу «величина допуску» можна використовувати словосполучення «значення допуску», оскільки під величиною в метрології розуміють фізичну величину (довжину, кут і т.д.).
Порівняння розмірів двох або декількох взаємодіючих елементів деталей істотно полегшується, якщо задана деяка система відліку, роль якої виконують номінальний розмір і нульова лінія.
Номінальний розмір - це розмір, щодо якого визначаються відхилення, а нульова лінія - лінія, відповідна номінальним розміром, від якої відкладаються відхилення розмірів при графічному зображенні полів допусків.
Мал. 1.12. Графічне зображення номінального (D. d)
а також і полів допусків вала (Тd) і отвори (ТD)
Відхилення - алгебраїчна різниця між розміром (дійсним або граничним розміром) і відповідним номінальним розміром.
Розрізняють такі види відхилень (рис. 1.13)
Мал. 1.13. Графічне зображення
відхилень вала (es. ei) і отвори (ES. EI)
- дійсне відхилення - алгебраїчна різниця між дійсним і відповідним номінальним розмірами;
- граничне відхилення - алгебраїчна різниця між граничним і відповідним номінальним розмірами.
Граничні відхилення в свою чергу можуть бути верхніми і нижніми:
- верхнє граничне відхилення (для валів es. Для отворів ES) - алгебраїчна різниця між найбільшим граничним і відповідним номінальним розмірами. ;
- нижнє граничне відхилення (для отворів EI. Для валів ei) - алгебраїчна різниця між найменшим граничним і відповідним номінальним розмірами. ;
- основне відхилення - одне з двох граничних відхилень (верхнє або нижнє), що визначає положення поля допуску відносно нульової лінії. Основним є одне з двох граничних відхилень (верхнє і нижнє) найближче до нульової лінії.
Основний вал - вал, верхнє відхилення якого es дорівнює нулю (рис. 1.14 а)
Основне отвір - отвір, нижнє відхилення якого EI дорівнює нулю (рис. 1.14 б)
Рис 1.12. Графічне зображення полів допусків
основного вала (а) і основного отвору (б)
Межа максимуму матеріалу - термін, що відноситься до того з граничних розмірів, якому відповідав би найбільший обсяг матеріалу, тобто найбільшому граничному розміру валу або найбільшому граничному розміру отвору (рис 1.15 а).
Межа мінімуму матеріалу - термін, що відноситься до того з граничних розмірів, якому відповідав би найменший обсяг матеріалу, тобто найменшому граничного розміру вала або найбільшому граничному розміру отвору (рис 1.15 б)
Мал. 1.15. Межі максимуму і мінімуму матеріалу
Терміни та визначення номінального, дійсного і граничних розмірів, граничних відхилень, допуску і поля допуску, прийняті для геометричних параметрів, відносяться, в загальному випадку, і до механічних, фізичних і іншим параметрам визначає якість деталей, вузлів і виробів.