Технология конструкционных материалов. Производство заготовок

            ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРОИЗВОДСТВО ЗАГОТОВОК


Учебник

Под редакцией М. М. Радкевича













Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2023

УДК 669.01
ББК 34.2
     Т38

Авторы:
Алексеев А. Г., Барон Ю. М., Коротких М. Т., Медко В. С., Никифоров В. И., Радкевич М. М., Ушомирская Л. А.

Рецензенты:
д. т. н., профессор (Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Балтийский государственный технический университет „ВОЕНМЕХ“ им. Д. Ф. Устинова», г. Санкт-Петербург)
В. Д. Васильков;
д. т. н., профессор (ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого», г. Санкт-Петербург) А. М. Золотов


Т38 Технология конструкционных материалов. Производство заготовок : учебник / [Алексеев А. Г. и др.] ; под ред. М. М. Радкевича. -Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2023. -516 с. : ил., табл.
          ISBN 978-5-9729-1210-0

          Рассмотрены машиностроительные материалы и их свойства, технологические методы получения заготовок литьем, обработкой давлением, сваркой и методами порошковой металлургии. Приведены методы обработки заготовок резанием, электрохимическими и электрофизическими способами; оборудование и другая технологическая оснастка, используемая для реализации технологических методов получения и обработки заготовок.
          Для студентов машиностроительных и металлургических направлений подготовки.

УДК 669.01
ББК 34.2








ISBN978-5-9729-1210-0

     © Издательство «Инфра-Инженерия», 2023
     © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2023

Введение ................................................................................7

  Глава 1. Основные понятия и термины, используемые в дисциплине «Технология конструкционных материалов»...............................................9
  1.1.  Продукция, её состав и элементы....................................................9
  1.2.  Производственный и технологический процессы.......................................10
      1.2.1. Производственный процесс.....................................................10
      1.2.2. Технологический процесс и его структура......................................12
  1.3.  Точность, качество поверхности....................................................13
  1.4.  Технологические методы обработки и их классификация...............................17
  1.5.  Технико-экономические показатели технологических операций.........................20
  1.6.  Типы производства.................................................................22

  Глава 2. Материалы, их свойства и области применения....................................25
  2.1.  Внутреннее строение и свойства металлов...........................................25
      2.1.1. Атомно-кристаллическое строение металлов.....................................25
      2.1.2. Понятие о строении сплавов...................................................30
      2.1.3. Связь между свойствами и диаграммой состояния сплава.........................32
  2.2.  Деформация и механические свойства материалов ....................................33
      2.2.1. Нагрузки, напряжения и деформации............................................33
      2.2.2. Влияние пластической деформации на свойства металлов ........................35
      2.2.3. Механические свойства........................................................37
      2.2.4. Понятие о конструктивной прочности материалов................................42
  2.3.  Диаграмма состояния железо - углерод (цементит) ..................................46
  2.4.  Термическая и химико-термическая обработка........................................48
      2.4.1. Основные положения...........................................................48
      2.4.2. Отжиг и нормализация стали.................................................. 50
      2.4.3. Закалка и отпуск стали.......................................................51
      2.4.4. Термомеханическая обработка стали............................................54
      2.4.5. Химико-термическая обработка стали ..........................................56
  2.5.  Стали.............................................................................60
      2.5.1. Классификация сталей и их маркировка.........................................60
      2.5.2. Конструкционные стали........................................................61
      2.5.3. Рессорно-пружинные стали ....................................................65
      2.5.4. Шарикоподшипниковые стали....................................................65
      2.5.5. Автоматные стали.............................................................66
      2.5.6. Инструментальные стали.......................................................66
      2.5.7. Стали и сплавы с особыми свойствами..........................................68
  2.6.  Чугуны............................................................................73
  2.7.  Медь и ее сплавы..................................................................75
      2.7.1. Свойства меди................................................................75
      2.7.2. Медные сплавы .............................................................. 75
  2.8.  Алюминий и его сплавы.............................................................77
  2.9.  Титан и его сплавы............................................................... 80

Оглавление

  2.10. Магний и его сплавы ...............................................................81
  2.11. Антифрикционные (подшипниковые) сплавы ............................................83
  2.12. Пластическиемассы .................................................................84
      2.12.1. Классификация, строение и свойства пластмасс.................................84
      2.12.2. Покрытия из пластмасс........................................................99
      2.12.3. Изготовление деталей из пластмасс...........................................100
  2.13. Клеи из синтетических материалов..................................................102
  2.14. Композиционные материалы..........................................................103
  2.15. Резина и резинотехнические изделия ...............................................106
  2.16. Лакокрасочные материалы...........................................................110
      2.16.1. Виды лакокрасочных материалов...............................................110
      2.16.2. Технологический процесс окраски ............................................112

  Глава 3. Технологические методы литейного производства..................................118
  3.1.  Физические основы и классификация методов формообразования заготовок литьём.......118
      3.1.1. Литьё в разовые песчано-глинистые формы......................................119
      3.1.2. Специальные способы литья....................................................130
  3.2.  Методы получения жидкого металла..................................................138
  3.3.  Заливка, выбивка форм и очистка отливок...........................................140
  3.4.  Литейные свойства сплавов.........................................................141
  3.5.  Контроль качества и исправление дефектов отливок..................................145
  3.6.  Основы конструирования отливок....................................................147
      3.6.1. Требования к внешним контурам отливок........................................148
      3.6.2. Требования к внутренним полостям отливок.....................................150
      3.6.3. Выбор толщины стенок и способа их сопряжения ................................152
  3.7.  Выбор метода изготовления отливки.................................................156
  3.8.  Экология литейного производства...................................................160

  Глава 4. Технологические методы обработки металлов давлением............................162
  4.1.  Физические основы методов обработки металлов давлением............................162
  4.2.  Характеристика методов обработки металлов давлением ..............................169
  4.3.  Прокатка..........................................................................169
  4.4.  Прессование и волочение...........................................................173
  4.5.  Ковка.............................................................................175
  4.6.  Объёмная штамповка................................................................181
      4.6.1. Горячая штамповка............................................................181
      4.6.2. Холодная объёмная штамповка..................................................186
  4.7.  Листовая штамповка................................................................188
      4.7.1. Традиционные методы листовой штамповки.......................................188
      4.7.2. Специальные методы листовой штамповки........................................193
  4.8.  Ротационное деформирование........................................................195
  4.9.  Технологические методы получения изделий из порошковых материалов.................198

  Глава 5. Технологические методы сварочного производства ................................200
  5.1.  Физические основы и классификация методов сварки..................................200
  5.2.  Сваркадавлением...................................................................201
  5.3.  Методы сваркиплавлением ..........................................................207
      5.3.1. Дуговая сварка...............................................................207
      5.3.2. Газоваясварка................................................................211
      5.3.3. Плазменная, электронно-лучевая и лазерная сварка.............................213
      5.3.4. Электрошлаковая сварка.......................................................215
  5.4.  Сварные соединения и методы контроля их качества .................................216

Оглавление

5

  5.5.  Особенности сварки различных материалов..........................................218
  5.6.  Пайка, наплавка, металлизация....................................................222

  Глава 6. Методы обработки резанием лезвийными инструментами............................224
  6.1.  Физические основы обработки заготовок резанием...................................225
      6.1.1. Элементы процесса резания и лезвия режущего инструмента.....................225
      6.1.2. Образование стружки и сопутствующие явления.................................231
      6.1.3. Силы и работа при резании...................................................235
      6.1.4. Тепловые явления............................................................238
      6.1.5. Износ и период стойкости режущего инструмента...............................241
      6.1.6. Расчёт и назначение режима резания..........................................244
  6.2.  Инструментальные материалы.......................................................246
      6.2.1. Требования к инструментальным материалам ...................................246
      6.2.2. Классификация инструментальных материалов...................................247
      6.2.3. Области рационального использования различных инструментальных материалов ..252
  6.3.  Общие сведения о металлообрабатывающих станках...................................254
      6.3.1. Классификации металлообрабатывающих станков ................................254
      6.3.2. Классификация движений на станках...........................................258
      6.3.3. Структура металлообрабатывающих станков ....................................259
  6.4.  Технологические методы лезвийной обработки резанием..............................261
      6.4.1. Обработка заготовок на станках токарной группы..............................261
      6.4.2. Обработка заготовок на фрезерных станках....................................273
      6.4.3. Обработка заготовок на строгальных и долбёжных станках......................283
      6.4.4. Обработка заготовок на станках сверлильно-расточной группы..................290
      6.4.5. Обработка заготовок на протяжных станках....................................302
      6.4.6. Методы нарезаниярезьбы......................................................306
      6.4.7. Методы нарезания зубчатых колёс лезвийными инструментами....................313
  6.5.  Пути повышения производительности обработки резанием ............................323
      6.5.1. Трудоёмкость и основное время на технологических операциях резанием.........323
      6.5.2. Пути сокращения основного времени и непроизводительных затрат времени.......325
  6.6.  Комбинированные методы обработки лезвийным инструментом..........................333
      6.6.1. Вибрационное резание........................................................334
      6.6.2. Резание с опережающим пластическим деформированием..........................335
      6.6.3. Обработка резанием сталей и сплавов в нагретом состоянии....................336

  Глава 7. Обработка резанием абразивными инструментами..................................339
  7.1.  Физические основы и классификация абразивных методов обработки...................339
  7.2.  Методы абразивной обработки жёсткими инструментами...............................345
      7.2.1. Особенности абразивной обработки жёсткими инструментами.....................345
      7.2.2. Шлифование абразивными кругами .............................................347
      7.2.3. Хонингование................................................................367
      7.2.4. Суперфиниширование..........................................................369
      7.2.5. Доводка ....................................................................373
  7.3.  Методы абразивной обработки эластичными инструментами............................377
      7.3.1. Особенности абразивной обработки эластичными инструментами..................377
      7.3.2. Шлифование абразивными лентами..............................................378
      7.3.3. Обработка эластичными кругами, щётками и стержнями .........................382
  7.4.  Методы обработки свободным абразивом.............................................388
      7.4.1. Галтовка ...................................................................389
      7.4.2. Центробежная абразивная обработка...........................................390
      7.4.3. Обработка в винтовых роторах................................................391
      7.4.4. Вибрационная абразивная обработка...........................................392
      7.4.5. Центробежно-ротационная абразивная обработка ...............................395
      7.4.6. Шпиндельная абразивная обработка............................................396

Оглавление

      7.4.7.  Шпиндельная обработка в уплотнённом потоке абразивной среды.................397
      7.4.8.  Турбоабразивная обработка...................................................398
      7.4.9.  Струйная абразивная обработка...............................................398
      7.4.10. Гидроабразивная обработка...................................................399
      7.4.11. Экструзионная абразивная обработка..........................................402
      7.4.12. Магнитно-абразивная обработка...............................................404

  Глава 8. Электроэрозионные методы обработки.............................................410
  8.1.  Физические основы электроэрозионной обработки.....................................410
  8.2.  Технико-экономические характеристики электроэрозионной обработки..................420
  8.3.  Области применения и технологические схемы электроэрозионной обработки............423
  8.4.  Оборудование для электроэрозионной обработки......................................428

  Глава 9. Ультразвуковые методы обработки................................................432
  9.1.  Физические основы и классификация методов ультразвуковой обработки................432
  9.2.  Ультразвуковая абразивная обработка...............................................434
  9.3.  Использование УЗК для интенсификации других технологических методов...............439
  9.4.  Ультразвуковая отделочно-упрочняющая обработка....................................441
  9.5.  Термическая обработка с ультразвуком..............................................443
  9.6.  Ультразвуковаяочисткаповерхностей.................................................443
  9.7.  Методы пайки и лужения с ультразвуком.............................................444

  Глава 10. Методы обработки потоками высокоэнергетических частиц.........................446
  10.1. Физические основы обработки потоками высокоэнергетических частиц..................446
  10.2. Методы обработки потоками высокоэнергетических частиц.............................450
      10.2.1. Электронно-лучевая обработка................................................450
      10.2.2. Светолучевая обработка......................................................454
      10.2.3. Ионно-вакуумная обработка...................................................458
      10.2.4. Плазменная обработка........................................................461
  10.3. Нанесение покрытий с использованием потоков высокоэнергетических частиц ..........462
      10.3.1. Ионно-вакуумные конденсационные методы нанесения покрытий...................463
      10.3.2. Газотермический метод нанесения покрытий....................................471

  Глава 11. Химические и электрохимические методы обработки...............................473
  11.1. Химические методы обработки.......................................................473
      11.1.1. Химическое травление........................................................474
      11.1.2. Химико-механическая обработка...............................................478
      11.1.3. Химические методы нанесения покрытий .......................................480
  11.2. Электрохимические методы обработки................................................482
      11.2.1. Физико-химические основы электрохимической обработки........................482
      11.2.2. Классификация электрохимических методов обработки...........................484
      11.2.3. Электрохимическая размерная обработка.......................................486
      11.2.4. Электрохимическая отделочная обработка......................................500
      11.2.5. Электрохимическое нанесение покрытий........................................503

  Списоклитературы........................................................................512

                Введение







     Технология конструкционных материалов - учебная дисциплина, предметом изучения которой являются технологические методы получения заготовок и их обработки. Технологический метод реализуется в рамках определенной технологической системы, под которой понимают совокупность материальных элементов, обеспечивающих достижение поставленной цели. Таким образом, объектами, изучаемыми в «Технологии конструкционных материалов», являются: технологические методы получения и обработки заготовок, оборудование, инструмент, приспособления и их характеристики.
     «Технология конструкционных материалов» является общепрофессиональной учебной дисциплиной, входящей в базовую часть профессионального цикла учебных планов для большинства направлений подготовки бакалавров и специальностей образовательных областей, относящихся к технике и технологиям. Это определяет её важную роль в подготовке выпускников вузов технической направленности. Дисциплина «Технология конструкционных материалов» дает выпускникам:
  - компетентность в области машиностроительных материалов, их характеристик и областей применения, технологических методов получения и обработки заготовок, используемого с этими целями технологического оснащения;
  - знания машиностроительных материалов и их свойств; технологических методов получения заготовок литьем, обработкой давлением, сваркой и методами порошковой металлургии; методов обработки заготовок резанием, электрохимическими и электрофизическими способами; оборудования и другой технологической оснастки, используемой для реализации технологических методов получения и обработки заготовок;
  - умения осуществлять выбор технологических методов получения и обработки заготовок в зависимости от условий процесса получения предмета труда.

Введение

     Базой изучения технологических методов являются физико-химические основы процессов получения и обработки заготовок. Это позволяет прогнозировать формирование у выпускника вуза способностей к самостоятельному овладению новыми знаниями и умениями в области технологии конструкционных материалов с использованием современных компьютерных и информационных технологий.
     Первая глава учебника содержит основные термины и понятия, используемые в дисциплине «Технология конструкционных материалов». Остальные главы построены так, чтобы изучение технологических методов происходило последовательно: от материалов и их свойств к получению заготовок, а затем к методам их обработки. Большое количество иллюстраций позволяет облегчить изучение дисциплины «Технология конструкционных материалов».

 Глава 1. Основные понятия и термины, используемые в дисциплине «Технология конструкционных материалов»




            1.1.   Продукция, её состав и элементы


    Деятельность металлообрабатывающих предприятий направлена на получение дохода путём изготовления той или иной промышленной продукции.
    Продукция. Под продукцией понимают результат процесса трудовой деятельности, обладающий полезными свойствами, полученный в определённом месте, за определённый интервал времени и предназначенный для использования потребителями в целях удовлетворения их потребностей как общественного, так и личного характера. Продукция машиностроительного предприятия состоит из разнообразных изделий, выпускаемых в заданном количестве и требуемого качества.
    Изделием называют любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии. Изделиями металлообрабатывающих отраслей промышленности являются машины различного назначения, агрегаты, приборы, механизмы и отдельные детали. Большинство изделий состоит из сборочных единиц, которые, в свою очередь, собирают (свинчивают, сваривают, склеивают и т. д.) из отдельных деталей.
    Номенклатура изделий. Этим термином обозначают перечень наименований изделий, отличающихся конструкцией или размерами и подлежащих изготовлению в определённый календарный промежуток времени.

Глава 1. Основные понятия и термины

    Программа выпуска - количество изделий одного наименования, планируемое к производству в определённый календарный промежуток времени.
    Деталь. Это первичная сборочная единица, изготовленная из одного материала без применения сборочных операций. Деталь характеризуется комплексом свойств, к числу которых относятся: свойства материала, конструкция, размеры, точность размеров и формы, качество поверхностей, себестоимость.
    Заготовка - представляет собой предмет труда, из которого изменением формы, размеров и свойств материала или его поверхностей изготавливают деталь. Термин «заготовка» правильно использовать на всём протяжении её превращения в деталь. Термин «деталь» правильно применять к предмету производства, поступающему на сборку.
    Припуском называют материал, предназначенный для удаления или пластического перемещения в процессе превращения заготовки в деталь.
    Партия заготовок. Так называют заготовки одного наименования и типоразмера, единовременно запускаемые в обработку.
    Размер партии заготовок. Количество заготовок в партии называют размером партии.


            1.2.   Производственный
            и технологический процессы


        1.2.1. Производственныйпроцесс

    Производственным процессом называют совокупность работ, направленных на превращение исходных материалов в готовую продукцию. Исходными материалами в машиностроении могут быть природные материалы, металлы и другие конструкционные материалы, готовые детали либо их полуфабрикаты, готовые собранные узлы (модули) конечной продукции.
    Производственный процесс составляют работы, которые могут быть непосредственно задействованы в превращениях исходных материалов в готовую продукцию, и сопутствующие работы, без которых производство не может осуществляться (рис. 1.1).
    На конкретном предприятии не всегда осуществляется полный перечень непосредственных работ. Чаще эти работы выполняются поэтапно на разных специализированных предприятиях, между которыми заключаются договоры о кооперации.
    Содержание большей части сопутствующих работ понятно из их названий. К учебной дисциплине «Технология конструкционных материалов» более близкими являются такие виды работ, как подготовка производства, конструкторское и технологическое сопровождение изготовления изделий.
    Подготовка производства начинается с момента получения конструкторской документации на изделие, запланированное к производству. Деталировочные и сборочные чертежи изделия передаются в службу главного технолога, где разрабатывают технологические процессы изготовления специальных (не имеющихся в продаже) деталей, технологические процессы изготовления заготовок, технологические процессы

1.2. Производственный и технологический процессы

11

  термической обработки, технологические процессы сборки узлов изделия и генеральной сборки изделия в целом. Здесь же создают технологическую документацию на технологические маршруты и операции. По перечисленным документам определяют потребности предприятия в материалах, оборудовании, инструментах. Выявляются потребности в покупных комплектующих деталях, узлах, режущих и измерительных инструментах. Технологи-программисты разрабатывают управляющие программы для технологических операций, выполняемых на автоматическом оборудовании с числовым программным управлением.



Управление производством
Расчет затрат и себестоимости изделия
Бухгалтерская работа
Подготовка производства
Обеспечение производства энергией
Технологическое сопровождение производства Конструкторское сопровождение производства Профилактический и аварийный ремонт оборудования Изготовление и ремонт специальных инструментов, технологической оснастки
Содержание производственных помещений
Транспортные работы внутри предприятия и внешние Снабжение производства материалами, станками, покупными инструментами, комплектующими деталями и узлами
Сбыт готовой продукции

Получение материалов Производство заготовок Производство деталей Сборка узлов и изделия в целом Испытания изделия
Контроль качества на всех этапах

Производственный процесс

Непосредственные работы

Сопутствующие работы

Рис. 1.1. Состав производственного процесса

     Параллельно с технологами в подготовку производства включаются конструкторы службы главного технолога. Они проектируют специальное оборудование, специальные технологическую оснастку и инструменты.
     Вслед за этим начинается этап установки и отладки нового специального оборудования, изготовления специальной технологической оснастки и инструментов. Следующий этап - изготовление пробных экземпляров изделий, где проверяются технологические решения, производится отладка всех технологических операций и при необходимости корректируется технологическая документация. Производится проверка точности изготовленной оснастки.
     Когда все упомянутые этапы подготовки выполнены, приступают к серийному производству запланированного изделия. Из описания работ, выполняемых на этапе подготовки производства, следует, что это трудоёмкие, дорогие и ответственные ра

Глава 1. Основные понятия и термины

 боты. От длительности этого этапа зависит, как скоро предприятие сможет выйти на рынок с новым изделием. В условиях конкуренции очень важно опередить конкурентов с выпуском новых изделий. Кроме того, стоимость работ по подготовке производства ложится на себестоимость будущих изделий и удорожает их. Затраты труда на подготовку производства зависят от типа производства. В единичном и мелкосерийном производствах доля этих затрат велика (о типах производства рассказано в разд. 1.6).
     Сократить сроки и стоимость подготовки производства стремятся машиностроители во всём мире. Главное направление решения этой проблемы - создание и использование на основе ЭВМ систем автоматического проектирования конструкторской и технологической документации, оборудования, позволяющего производить его переналадку с одной технологической операции на другую с помощью управляющих программ в автоматическом режиме.
     Конструкторское и технологическое сопровождение осуществляется инженерами-конструкторами и инженерами-технологами как на стадии подготовки производства, так и во время серийного выпуска изделия. Необходимость такого сопровождения возникает, поскольку многие частные вопросы изготовления не удаётся решить на этапе подготовки технологической и конструкторской документации. Нередко в ходе производства приходится сталкиваться с поставкой изменённых конструкционных материалов, покупных комплектующих деталей, с совершенствованием конструкции изделия и другими вопросами, требующими вмешательства технологов и конструкторов.




        1.2.2.  Технологический процесс и его структура

    Технологический процесс - это часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда. В машиностроительном производстве это последовательное изменение формы, размеров, внешнего вида и свойств предметов производства, их контроль. Технологический процесс всегда относится к изготовлению конкретного предмета производства (конкретной заготовки на этапе производства заготовок, конкретной детали на этапе превращения заготовки в деталь), к сборке конкретного узла или конкретного изделия. Например, технологических процессов по изготовлению деталей столько, сколько наименований специальных деталей насчитывается в конструкции одного изделия.
    Каждый технологический процесс представляет собой последовательность технологических операций, при выполнении которых в определённой очерёдности изменяются форма, размеры и качество поверхностей заготовки по мере её превращения в деталь.
    Технологическая операция - это часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте непрерывно. Технологические операции именуют по названию используемого при их выполнении оборудования. На каждой технологической операции воспроизводится тот или иной технологический метод обработки. Технологическая операция может состоять из одного или нескольких установов, из одного или нескольких переходов.

1.3. Точность, качество поверхности

13

     Установ - это часть технологической операции, выполняемая при однократном закреплении заготовки.
     Технологический переход - часть технологической операции, заключающаяся в обработке на заготовке одной поверхности одним инструментом. В том случае, когда при обработке одной поверхности требуется удалить большой припуск, технологический переход подразделяют на несколько рабочих ходов.
     Рабочий ход - это часть технологической операции, выполняемая при однократном перемещении инструмента относительно заготовки.



            1.3.   Точность, качество поверхности


    Точность и погрешность. Точностью в машиностроении называют степень соответствия реального предмета производства его некоторому идеальному прототипу, изображённому конструктором на чертеже. Изготовить что-либо абсолютно точно не представляется возможным из-за действия объективных физических явлений, неточности оборудования, инструментов и субъективных причин («человеческий фактор»), вызывающих появление погрешностей.
    Погрешность обработки - это отклонение полученного при обработке заготовки значения геометрического или другого параметра от заданного. Конструктор изделия, зная об объективном характере погрешностей, указывает на чертежах, в каких пределах изготовитель имеет право на погрешность.
    Различают три категории точности: точность размеров, точность формы поверхности, точность взаимного расположения поверхностей.
    Точность размеров. Размеры на чертеже могут быть линейными, обозначающими величину поверхностей или расстояния между ними, либо угловыми, обозначающими форму поверхностей либо угловое расположение одних поверхностей относительно других (рис. 1.2, а).


а)

Рис. 1.2. Простановка на чертеже требуемой точности размеров (а), формы (б) и взаимного расположения (в)

Глава 1. Основные понятия и термины

     Размер, определённый конструктором из условий прочности или по другим конструктивным соображениям, называют номинальным размером. Наряду с номинальным размером - Оном назначаются предельно допустимые максимальный - Отахи минимальный - От;п размеры в виде верхнего (ВО) и нижнего (НО) отклонений:
ВО ~ Dmax — Dном^                       (1-1)
НО D min—D ном.                         (1.2)
     В примере на рис. 1.2 номинальный диаметр оси равен 20 мм, верхнее отклонение -+0,015 мм, нижнее отклонение 0,028 мм. Чтобы не загромождать чертёж множеством размеров, обозначают только номинальный размер и допустимые верхнее и нижнее предельные отклонения. Назначая те или иные отклонения, конструктор не только учитывает возможность появления погрешности, но и задаёт определённый характер сопряжения (подвижного или неподвижного) в соединении данной детали с другой деталью в конструкции изделия. С этой целью предельные отклонения могут иметь положительные или отрицательные значения, односторонние (оба с плюсом либо оба с минусом) и двухсторонние (с разными знаками). Нулевые отклонения на чертеже не проставляют.
     Разность между верхним и нижним предельными отклонениями называют допуском на выполнение размера:
                                  Т ВОНО.                             (1.3)
     С уменьшением допуска на один и тот же размер требование к точности размера повышается и наоборот. Различные технологические методы получения и обработки заготовок обладают определённой экономически достижимой точностью. В соответствии с ГОСТ 25346-89 установлены ряды допусков, называемые квали-тетами. Сокращённо допуск по одному из квалитетов обозначается латинскими буквами 1Т и номером. 1Т - сокращение английского ISO Tolerance (допуск ИСО). Всего предусмотрено 20 квалитетов точности, обозначаемых порядковым номером, возрастающим с увеличением допуска: 0,1; 0; 1; 2; ...; 18. В машиностроении обычно используют 5-17-й квалитеты точности.
     Каждому технологическому методу обработки свойственны определённые диапазоны квалитетов точности и шероховатости обработанных поверхностей (табл. 1.1). Большие значения номеров квалитетов и параметра шероховатости Ra соответствуют результатам черновой обработки, меньшие - результатам чистовой обработки.
     Точность формы поверхности. Это требование регламентирует возможные отклонения формы обработанной поверхности от её геометрического образа. На чертежах деталей требование точности формы отражают флажком со стрелкой, направленной к соответствующей поверхности. Внутри флажка указывают, какой вид погрешности лимитируется (неплоскостность, нецилиндричность, некруглость и др.), и численное значение предельной погрешности. На рис. 1.2, б обозначено, что неплоскостность поверхности, к которой обращён флажок, не должна превышать 0,02 мм.