ДОПУСКИ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ДОПУСКИ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ — Не официальный блог Аврил Ловин

We are apologize for the inconvenience but you need to download
more modern browser in order to be able to browse our page

Download Safari
Download Safari
Download Chrome
Download Chrome
Download Firefox
Download Firefox
Download IE 10+
Download IE 10+

ДОПУСКИ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ

/ Нормирование точности ( семестр) / Лекции / ДОПУСКИ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ . ДОПУСКИ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ Отклонения и допуски формы поверхностей Реальные поверхности деталей,
[youtube]

/ Нормирование точности ( семестр) / Лекции / ДОПУСКИ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ
. ДОПУСКИ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Отклонения и допуски формы поверхностей
Реальные поверхности деталей, получаемые с помощью любых технологических процессов, всегда характеризуются отклонениями от номинальной (геометрически правильной) формы.
Максимальные отклонения формы и расположения поверхностей годной детали не могут быть больше тех, что допускают предельные контуры детали . Значит, если взять за основу концентрическое расположение предельных контуров, ограничивающих цилиндрическую поверхность (рисунок . а ), то допустимое отклонение формы (в предельном случае – допуск формы Т формы . определяемый через допуск соответствующего размера) не превысит половины значения допуска размера (Т формы = IТ/). Аналогичные рассуждения можно провести и для отклонений от прямолинейности и плоскостности (рисунок . б ), в этом случае можно принять T формы = IТ.
Анализ отклонений формы типовых поверхностей позволяет сделать два вывода:
. Поскольку отклонения формы автоматически ограничиваются заданными полями допусков размеров, отклонения формы следует специально нормировать только в тех случаях, если их необходимо ужесточить по сравнению с теми значениями, которые уже фактически установлены при назначении допуска размера В систему допусков формы обязательно следует включить допуски для наиболее часто встречающихся типовых случаев. В первую очередь следует нормировать допуски формы номинально плоских поверхностей и поверхностей типа тел вращения.
Стандартная номенклатура допусков формы (допуски прямолинейности, плоскостности, круглости, профиля продольного сечения и допуск цилиндричности номинально цилиндрической поверхности) позволяет нормировать не только плоские и цилиндрические поверхности, но и элементы любых поверхностей вращения (сферы, конуса, тора, эллипсоида, гиперболического параболоида и т.д.), а также их осей.
Следует различать допуски формы – нормативные ограничения отклонений формы назначенными полями допусков и отклонения формы – характеристики любой реальной поверхности.
Отклонения формы принято отсчитывать от геометрически правильного элемента, в направлении нормальном к нему (по перпендикуляру к прямой или плоскости, или по радиусу круга либо цилиндра). Такой «базовый» элемент строят как геометрически правильный касательный элемент или элемент, пересекающий реальный.
Стандарт ГОСТ — устанавливает в качестве базы для отсчета отклонений формы прилегающий элемент . Прилегающий элемент имеет номинальную (геометрически правильную) форму и проходит вне материала детали. Принцип построения прилегающего элемента (прямой, плоскости, пары параллельных прямых для профиля продольного сечения) – минимаксный . Прилегающий элемент располагается относительно реального таким образом, чтобы наибольшее отклонение приобрело наименьшее из всех возможных значений (рисунок . а, .). Прилегающая окружность, прилегающий цилиндр должны иметь экстремальные размеры: для внутренних элементов это вписанная окружность или цилиндр наибольшего диаметра, для наружных – описанная окружность (цилиндр) наименьшего возможного диаметра (рисунок . б ).
П рилегающий элемент выполняет еще одну функцию – от него «в тело детали» строится поле допуска формы.
Реальные отклонения формы можно аналитически подразделять на комплексные и элементарные. К элементарным видам погрешностей формы номинально плоских и номинально прямолинейных поверхностей относят выпуклость и вогнутость. Выпуклость номинально плоской поверхности (или номинально прямолинейного элемента) характеризуется тем, что удаление точек реальной поверхности (или реальной прямой) от прилегающей плоскости (прямой) увеличивается от середины к краям; при обратном характере удаления точек имеет место вогнутость.
Рисунок . – Отклонения от прямолинейности (а) и плоскостности (б, в)
К комплексным погрешностям формы номинально круглых сечений деталей типа тел вращения относится отклонение от круглости. Для номинально цилиндрических поверхностей принято рассматривать отклонения от цилиндричности, от круглости и от правильной формы продольного сечения.
Частными случаями номинально круглых сечений деталей типа тел вращения относятся овальность и огранка (рисунок .), а для номинально цилиндрических поверхностей – конусообразность, бочкообразность, седлообразность, а также отклонение от прямолинейности оси или изогнутость оси (рисунок .).
Рисунок . – Частные случаи отклонения от круглости: овальность ( а ),
четырехгранная огранка ( б ) и трехгранная огранка ( в )
Овальность представляет собой отклонение от круглости, при котором наибольший и наименьший диаметры реального профиля находятся во взаимно перпендикулярных направлениях (рисунок . а ). Огранка (рисунок . б, в ) является специфичным отклонением от круглости, при котором поперечное сечение имеет форму квазимногоугольника. Наиболее неблагоприятны огранка с тремя и пятью «гранями». Обнаружить и измерить четную огранку можно любым двухконтактным средством измерений, а нечетную огранку – при трехточечной схеме измерений, например при контроле детали в призме, как это описано в специальной литературе.
Рисунок . – Частные случаи отклонения профиля продольного сечения:
конусообразность ( а ), бочкообразность ( б ) и седлообразность ( в )
Конусообразность цилиндрической поверхности характеризуется тем, что реальный профиль продольного сечения имеет практически прямолинейные, но не параллельные образующие (рисунок . а ), диаметры уменьшаются или увеличиваются от одного крайнего сечения к другому. Бочкообразность (рисунок . б ) характеризуется наличием выпуклых образующих (диаметры увеличиваются от краев к середине); при седлообразности (рисунок . в ) образующие вогнутые, а диаметры от краев к середине уменьшаются.
Количественной оценкой всех видов отклонений формы цилиндрических поверхностей (кроме изогнутости оси) является наибольшее расстояние от реального элемента до прилегающего в нормальном направлении (по радиусу прилегающего элемента).
Отклонение от прямолинейности оси (изогнутость оси) поверхности вращения характеризуется практически эквидистантным изгибом образующих и оси. Это отклонение оценивается наименьшим значением диаметра цилиндра, внутри которого располагается реальная ось в пределах нормируемого участка.
Отклонения и допуски расположения поверхностей
Поскольку реальная поверхность достаточно неудобна для оценки отклонений расположения из-за присущих ей погрешностей формы, часто контролируют не расположение реального элемента, а положение его геометрически правильного аналога (прилегающего элемента). Такой подход позволяет выделить «в чистом виде» погрешности расположения, отделив их от погрешностей формы реальных элементов.
Использование прилегающего элемента в качестве еняющего полностью соответствует требованиям стандарта при определении отклонений формы и хорошо согласуется с рядом типовых методик контроля расположения поверхностей.
Выбор системы координат (одномерной, плоской или пространственной) зависит от того, как задан допуск расположения. Можно задать допуск расположения рассматриваемого элемента по отношению к базе или комплекту баз. Каждая база задает ось или плоскость координат, причем сама база воспроизводится как прилегающий профиль или прилегающая поверхность соответствующего базового элемента . Другой вариант предусматривает возможность назначения допуска взаимного расположения элементов. В таком случае за базовый принимают любой из равноправных элементов, взаимное расположение которых нормируется.
Рассмотрим типичные отклонения расположения. Отклонение расположения – отклонение реального положения рассматриваемого элемента от его номинального положения.
Отклонения от параллельности плоскостей (прямых граней, осей поверхностей вращения или прямой и плоскости) оценивают на заданной длине, определяя с использованием длин рассматриваемых и базовых элементовL иL размеры нормируемого участка. Отклонения от параллельности осей или прямых в пространстве нормируют во многих изделиях машино- и приборостроения, например в корпусах редукторов (рисунок .).
Отклонения от перпендикулярности плоскостей, прямых, осей или плоскостей симметрии, оси и плоскости можно рассматривать по аналогии с отклонениями от параллельности, с тем отличием, что угол между элементами равен о .
Рисунок . – Отклонения от параллельности, перпендикулярности
Отклонение угла наклона от номинального значения подобно отклонению от перпендикулярности по смыслу, вариантам проявления и способам оценки, но его применяют при номинальных углах наклона, отличных от о. о и о. Наклон обычно нормируют в угловых единицах, а отклонения оценивают в микрометрах (рисунок .).
Рисунок . – Отклонение угла наклона
Отклонение от соосности представляет собой смещение номинально совпадающих осей, измеренное на длине нормируемого участка. При измерении за базу может быть принята либо ось одной из поверхностей, либо общая ось номинально соосных поверхностей вращения (рисунок .).
Отклонение от симметричности рассматривают либо относительно оси или плоскости симметрии базового элемента либо относительно общей плоскости симметрии. Оно определяется наибольшим расстоянием между принятой базой и плоскостью (осью) симметрии рассматриваемого элемента в пределах нормируемого участка (рисунок .).
Отклонение от пересечения осей – наименьшее расстояние между осями реальных элементов, номинально пересекающимися (рисунок .).
Позиционное отклонение – наибольшее расстояние между реальным положением элемента (центра, оси или плоскости симметрии) и его номинальным положением в пределах нормируемого участка (рисунок .).
Рисунок . – Отклонение от соосности: относительно оси базовой поверхности (а),
относительно общей оси (б)
Рисунок . – Отклонение от симметричности
Рисунок . – Отклонение от пересечения осей
Рисунок . – Позиционное отклонение
Для нормативного ограничения отклонений стандартом установлены такие виды допусков расположения . как допуски параллельности (угол между элементами равен о или о ), перпендикулярности (угол о ), наклона (угол не равен о. о или о ). Кроме того, в стандарт включены допуски для нормирования других типовых случаев: допуски симметричности, соосности, пересечения осей и позиционный допуск. Поскольку последние четыре допуска распределяются симметрично по отношению к базовой плоскости или оси, приходится учитывать, в каком виде заданы их числовые значения. Различают две формы назначения допусков: «допуск в диаметральном выражении» (задано числовое значение, равное целому допуску, что видно из включенного в обозначение знакаили Т) и «допуск в радиусном выражении» (обозначается R или Т/). Если поле допуска сферическое, то пишется слово « сфера » и символыилиR(рисунок .).
Понятно, что поле допуска симметричности представляет собой полосу между двумя линиями или плоскостями, отстоящими на расстояния Т/ от оси или плоскости симметрии. Поле позиционного допуска на плоскости может быть представлено квадратом или кругом, а в пространстве – прямоугольным параллелепипедом или цилиндром. Поля допусков соосности и пересечения осей имеют форму цилиндров, с образующими, удаленными от базовой оси на расстояние R = Т/.
Суммарные отклонения и допуски формы и расположения поверхностей
В некоторых случаях рационально объединение требований к точности формы и расположения, исходя из соображений функционирования деталей и их контроля. К суммарным отклонениям формы и расположения относятся в первую очередь торцовое и радиальное биения.
Торцовое биение является следствием одновременного проявления отклонения от перпендикулярности торцевой поверхности по отношению к базовой оси вращения и отклонений от плоскостности части торцовой поверхности (ее узкой кольцевой зоны, лежащей вдоль окружности заданного диаметра). При контроле полного торцевого биения рассматривают отклонения от плоскостности всей торцовой поверхности. Разность наибольшего и наименьшего показаний даст искомое полное биение (рисунок .).
Радиальное биение – следствие одновременного проявления отклонения от соосности рассматриваемой поверхности вращения по отношению к базовой оси, а также отклонений от круглости профиля поперечного сечения измеряемой поверхности. При контроле полного радиального биения учитывают отклонения радиуса-вектора на всей цилиндрической поверхности (рисунок .).
Рисунок . – Торцовое биение
Рисунок . – Радиальное биение
Кроме радиального и торцового биений стандарт позволяет нормировать еще и биение в заданном направлении . которое отличается от радиального и осевого направлений, например, биение по нормали к образующей конической поверхности(рисунок .).
Рисунок . – Биение в заданном направлении
Отклонения формы заданного профиля и отклонения формы заданной поверхности являются результатом совместного проявления отклонений размеров и формы профиля (поверхности), а также отклонений их расположения относительно заданных баз. Отклонения формы и расположения заданного чертежом криволинейного профиля (поверхности) отсчитывают от номинального расположения идеального профиля (поверхности) (рисунок .).
Рисунок . – Отклонение формы заданного профиля (в); формы заданной поверхности (г)
Стандартами установлены такие объединенные виды допусков формы и расположения поверхностей . как допуски радиального биения, торцового биения и биения в заданном направлении. Кроме того, предусмотрены допуски полного радиального и полного торцового биений. К суммарным допускам формы и расположения поверхностей стандарт относит также допуски формы заданного профиля и формы заданной поверхности.
Суммарные допуски формы и расположения поверхностей предусматривают обязательное наличие базы, которая используется для отсчета отклонений и построения полей допусков. Баи являются не реальные поверхности и профили, а прилегающие элементы базовых поверхностей, их оси или геометрические центры.
Измерительной базой для контроля радиальных и торцовых биений, а также биения в заданном направлении служит определенная (заданная конструктором) ось, вокруг которой вращается контролируемая поверхность. Один и тот же базовый элемент («базовая ось») может одновременно быть базой для контроля биений в разных направлениях. По нормали к оси контролируют радиальное биение, в параллельном ей направлении – торцовое, и в любом другом назначенном – биение в заданном направлении.
Система допусков формы и расположения поверхностей
Система допусков формы и расположения поверхностей построена в строгом соответствии с основными принципами построения систем допусков и посадок. Принцип ограничения предельных контуров детали реализуется через систему построения полей допусков формы и расположения поверхностей.
Зависимый допуск – допуск расположения поверхностей, числовое значение которого может изменяться в зависимости от действительных размеров рассматриваемого и/или базового элементов. В обозначение зависимого допуска входят условный знак допуска расположения, указание на радиусное или диаметральное представление допуска, значение постоянной части допуска, указание на то, что допуск зависимый (буква М в кружочке). Если буква М в кружочке стоит после значения допуска, допуск зависит от действительных размеров рассматриваемого элемента. Если буква М в кружочке стоит после обозначения базы, допуск зависит от действительных размеров базового элемента. Если буква М в кружочке стоит после значения допуска и такое же обозначение стоит после обозначения базы, допуск зависит от действительных размеров рассматриваемого и базового элементов.
Назначение зависимого допуска означает, что нормируемое отклонение может выходить за пределы поля допуска, ограниченного постоянной частью допуска, если такое отклонение будет компенсировано отличием действительных размеров рассматриваемого и/или базового элементов от предела максимума материала (например, увеличением диаметра отверстия или уменьшением диаметра вала). На рисунке . показано как задаются зависимые позиционные допуски осей двух отверстий платы относительно базовой плоскости А. Допуски зависимые, зависящие от действительных размеров рассматриваемых элементов, постоянная часть допуска задана в радиусном выражении и равна мкм. Однако оси отверстий могут сместиться от номинального положения более чем на мкм, если такое смещение будет компенсировано увеличением отверстия вплоть до наибольшего предельного размера.
Рисунок . – Нормирование зависимых позиционных допусков
Заключение о годности в этом случае дают с учетом действительного размера отверстия, поскольку смещение его оси от номинального расположения не может быть больше приращения действительного размера по сравнению с наименьшим предельным размером.
Из примера понятно, что зависимые допуски предназначены для увеличения выхода годных деталей за счет повышения собираемости деталей, действительные размеры которых смещаются в сторону минимума материала детали.
В крупносерийном и массовом производстве комплексный контроль рабочим проходным калибром дает однозначный ответ на вопрос о собираемости деталей. Для заключения о годности дополнительно потребуется также контроль размеров отверстий непроходными калибрами.
Система допусков формы и расположения поверхностей отличается высоким уровнем формализации значений допусков. В частности, ГОСТ — содержит ряд числовых значений допусков в микрометрах, построенный на основе ряда предпочтительных чисел R.
При выборе числовых значений допусков соосности, симметричности и пересечения осей стандарт выделяет для предпочтительного применения допуски в диаметральном выражении.
В системе стандартов допусков формы и расположения поверхностей дополнительно введено специальное понятие «уровней относительной геометрической точности», которые характеризуются соотношением между допуском формы или расположения и ограничивающим тот же элемент допуском размера. Стандарт предусматривает следующие соотношения между допусками формы и расположения и допусками размеров, ограниченных плоскими элементами: допуски формы и расположения составляют не более % допуска размера (уровень A, или нормальная относительная геометрическая точность допусков формы и расположения поверхностей), % (уровень В, или повышенная относительная геометрическая точность формы и расположения) и % (уровень С, или высокая относительная геометрическая точность).
Поскольку допуски формы цилиндрических поверхностей назначаются не на диаметр, а на радиус, то их значения, соответствующие уровням A, В и С относительной геометрической точности, составляют соответственно не более %, % и % допусков диаметральных размеров.
Обозначения допусков формы и расположения поверхностей
Допуски формы и расположения поверхностей указывают на чертежах одним из двух способов:
условными обозначениями (предпочтительный вариант);
текстом в технических требованиях.
Знак, числовое значение допуска и обозначение базы вписывают в рамку, используемую для условного обозначения допуска (рисунок .). Рамку делят на два или три поля (или более) в следующем порядке (слева направо): в первой части рамки приводят условный знак допуска, во второй – числовое значение допуска в миллиметрах и дополнительную информацию (при необходимости), в третьей (и последующих) – обозначение базы или комплекта баз.
П еред числовым значением допуска могут стоять символы Т или Ø – значение допуска приведено в диаметральном выражении, либо Т/ илиR – допуск приведен в радиусном выражении. Предпочтительно указывать допуск в диаметральном выражении.
Размеры нормируемого участка в миллиметрах, если он не совпадает с размерами всего элемента, указывают во второй части рамки после значения допуска через косую черту.
Рамку предпочтительно располагать горизонтально. Пересечение рамки какими-либо линиями не допускается. От рамки (предпочтительно от ее первой части) к нормируемому элементу проводят соединительную линию, снабженную стрелкой.
Если допуск относится к оси или к плоскости симметрии определенного элемента, то снабженный стрелкой конец соединительной линии, должен совпадать с продолжением размерной линии соответствующего элемента. Аналогично поступают при обозначении базовых элементов.
Если допуск относится к профилю, а не к оси или плоскости симметрии элемента, то стрелку располагают на достаточном расстоянии от конца размерной линии.
Условные знаки допусков формы и расположения поверхностей представлены в таблице Для некоторых случаев в той же таблице представлены условные обозначения отклонений из ранее действовавшего стандарта, который нормировал не допуски, а предельные отклонения формы и расположения поверхностей. Примеры условных обозначений допусков формы и расположения поверхностей и элементов обозначений представлены на рисунке
Таблица . – Условные знаки допусков формы и расположения поверхностей
буква с в кружочке примеры

Получите бесплатно консультацию по номеру: 8 (902) 37-40-576