Инженерный допуск – это допустимый предел или пределы отклонения:
Размеры, свойства или условия могут иметь некоторые изменения, не оказывая существенного влияния на функционирование систем, машин, конструкций и т. д. Отклонение, выходящее за пределы допуска (например, слишком высокая или слишком низкая температура), считается несоответствующим, отвергнутым, или превышение допуска.
Основная задача состоит в том, чтобы определить, насколько широкими могут быть допуски, не влияя на другие факторы или результат процесса. Это может быть достигнуто путем использования научных принципов, инженерных знаний и профессионального опыта. Экспериментальное исследование очень полезно для изучения влияния допусков: планирование экспериментов , формальные инженерные оценки и т. д.
Хороший набор технических допусков в спецификации сам по себе не означает, что соответствие этим допускам будет достигнуто. Фактическое производство любого продукта (или работа любой системы) предполагает некоторые присущие ему вариации входных и выходных данных. Ошибка измерения и статистическая неопределенность также присутствуют во всех измерениях. При нормальном распределении хвосты измеренных значений могут выходить далеко за пределы плюс-минус три стандартных отклонения от среднего значения процесса. Значительные части одного (или обоих) хвостов могут выходить за пределы указанного допуска.
Технологические возможности систем, материалов и продуктов должны быть совместимы с указанными инженерными допусками. Должен быть установлен контроль процесса , а эффективная система управления качеством , такая как Total Quality Management , должна поддерживать фактическое производство в пределах желаемых допусков. Индекс возможностей процесса используется для обозначения взаимосвязи между допусками и фактически измеренной производительностью.
На выбор допусков также влияет предполагаемый план статистической выборки и его характеристики, такие как приемлемый уровень качества. Это относится к вопросу о том, должны ли допуски быть чрезвычайно жесткими (высокая достоверность 100% соответствия) или иногда может быть приемлемым некоторый небольшой процент выхода за пределы допусков.
Геничи Тагучи и другие предположили, что традиционные двусторонние допуски аналогичны «стойкам ворот» в футбольном матче : это означает, что все данные в пределах этих допусков одинаково приемлемы. Альтернатива заключается в том, что лучший продукт имеет измерения, которые точно соответствуют цели. Увеличиваются потери, которые являются функцией отклонения или изменчивости от целевого значения любого проектного параметра. Чем больше отклонение от цели, тем больше потери. Это описывается как функция потерь Тагучи или функция потери качества , и это ключевой принцип альтернативной системы, называемой инерционным допуском .
Исследования и разработки, проведенные М. Пилле и его коллегами [1] в Университете Савойи, привели к внедрению технологии в конкретной отрасли. [2] Недавняя публикация французского стандарта NFX 04-008 позволила производственному сообществу продолжить его рассмотрение.
Допуск на размер связан с посадкой в машиностроении, которая представляет собой расчетный зазор или натяг между двумя деталями, но отличается от него. Допуски назначаются деталям для производственных целей как границы приемлемой сборки. Ни одна машина не может поддерживать размеры точно на номинальном значении, поэтому должны быть приемлемые степени отклонения. Если деталь изготовлена, но имеет размеры, выходящие за пределы допуска, она не является пригодной к использованию деталью в соответствии с замыслом конструкции. Допуски могут применяться к любому размеру. Обычно используемые термины:
Это идентично верхнему отклонению для валов и нижнему отклонению для отверстий. [ нужна ссылка ] Если фундаментальное отклонение больше нуля, болт всегда будет меньше базового размера, а отверстие всегда будет шире. Фундаментальное отклонение — это форма допуска , а не толерантности.
Например, если вал номинальным диаметром 10 мм должен иметь скользящую посадку в отверстии, вал может быть указан с диапазоном допуска от 9,964 до 10 мм (т. е. нулевое основное отклонение, но меньшее отклонение 0,036 мм), а отверстие может быть указано с диапазоном допусков от 10,04 мм до 10,076 мм (основное отклонение 0,04 мм и верхнее отклонение 0,076 мм). Это обеспечит посадку с зазором где-то между 0,04 мм (наибольший вал в паре с наименьшим отверстием, называемое максимальным состоянием материала - MMC) и 0,112 мм (наименьший вал в паре с самым большим отверстием, наименьшее состояние материала - LMC). В этом случае размер диапазона допуска как для вала, так и для отверстия выбирается одинаковым (0,036 мм), что означает, что оба компонента имеют один и тот же международный класс допуска, но в целом это не обязательно.
Если не указаны другие допуски, в обрабатывающей промышленности используются следующие стандартные допуски : [3] [4]
При проектировании механических компонентов часто используется система стандартизированных допусков, называемая международными классами допусков . Стандартные (размерные) допуски делятся на две категории: отверстие и вал. Они маркируются буквой (заглавными для отверстий и строчными для валов) и цифрой. Например: H7 (отверстие, резьбовое отверстие или гайка ) и h7 (вал или болт). H7/h6 — очень распространенный стандартный допуск, обеспечивающий плотную посадку. Допуски работают таким образом, что для отверстия H7 это означает, что отверстие должно быть немного больше базового размера (в данном случае для соответствия ISO 10+0,015-0, что означает, что оно может быть на 0,015 мм больше, чем базовый размер и на 0 мм меньше). Фактическое количество больше/меньше зависит от базового размера. Для вала того же размера h6 будет означать 10+0–0,009, что означает, что вал может быть на 0,009 мм меньше базового размера и на 0 мм больше. Этот метод стандартных допусков также известен как «Пределы и посадки» и его можно найти в ISO 286-1:2010 (ссылка на каталог ISO).
В таблице ниже приведены международные степени толерантности (IT) и общее применение этих степеней:
Анализ соответствия с помощью статистической интерференции также чрезвычайно полезен: он показывает частоту (или вероятность) того, что детали правильно подходят друг к другу.
В электрических спецификациях может потребоваться резистор с номинальным значением 100 Ом ( Ом ), но также может быть указан допуск, например «±1%». Это означает, что допускается любой резистор номиналом в диапазоне 99–101 Ом. Для критически важных компонентов можно указать, что фактическое сопротивление должно оставаться в пределах допуска в пределах указанного диапазона температур, в течение указанного срока службы и т. д.
Многие имеющиеся в продаже резисторы и конденсаторы стандартных типов, а также некоторые небольшие катушки индуктивности часто маркируются цветными полосами , указывающими их номинал и допуск. На высокоточных компонентах нестандартных значений может быть напечатана числовая информация.
Низкий допуск означает лишь небольшое отклонение от заданного значения компонентов, когда они новые, при нормальных условиях эксплуатации и при комнатной температуре. Более высокий допуск означает, что компонент будет иметь более широкий диапазон возможных значений.
Термины часто путают, но иногда разница сохраняется. См. Допуск (инженерия) § Смешение инженерных концепций допусков и допусков .
В гражданском строительстве под просветом понимается разница между габаритом погрузки и габаритом конструкции в случае железнодорожных вагонов или трамвая или разница между размером любого транспортного средства и шириной/высотой дверей, шириной/высотой эстакады . или диаметр туннеля, а также тяга воздуха под мостом , ширина шлюза или диаметр туннеля в случае плавсредств . Кроме того, существует разница между глубокой осадкой и руслом реки или морским дном водного пути .