Стандартизация отклонений геометрических параметров деталей 2 страница

изобразить графически предельные размеры и допуски отвер­стия и вала, а также основные характеристики сопряжения с их значениями, для этого рассчитать по предельным отклонениям предельные размеры и допуск отверстия и вала;

рассчитать основные характеристики сопряжения — для посад­ки с зазором, предельные и средние зазоры и допуск посадки.

Результаты решения представить в виде таблицы.

Решение: Предельные размеры, допуск:

отверстия 45 Н 7(⁺⁰-⁰²⁵), D_m._n = 54,000 мм, £_тах= 45,000 + 0,025 = = 45,025мм. TD = 45,025 - 45,000 = 0,025 мм;

вала 45 /7 (-0,025 / -0,050), d = 45,000 - 0,050 = 44,950 мм, d = 45,000 - 0,025 = 44,975 мм;

max ⁷⁷ ' '

Td = 44,975 - 44,950 = 0,025 мм;

^шах = 45,025- 44,950= 0,075 мм, S_min = 45,000- 44,975 = 0,025 мм. S^ = (0,025 + 0,075) / 2 = 0,050 мм;

TS= 0,075 - 0,025 = 0,050 мм.

Проверим полученные данные TS = TD + Td = 0,025 + 0,025 = = 0,050 мм.

Эскизы сопрягаемых деталей приведены на рис. 10.7, схема рас­положения полей допусков — рис. 10.8.

Рис. 10.7. Эскизы соединения сопрягаемых деталей

+25 ^

' ts

-0

о

Н7

г-

-25

Л

сгг

-50

Рис. 10.8. Схема расположения полей допусков (все отклонения в мкм)

Результаты решения запишем в табл. 10.1. Таблица 10.1

Посадка 45Я7//7	Отклонение, мкм	Допуск, мкм	Зазоры, мкм	Натяги, мкм
вал	отверстие
es	ei	ES	EI	Td	TD	TS.NN	iSmax	iSmin	^Vmax	Nmin
-25	-50	+25							—	—

Пример 10.2. Определить основные характеристики посадок приведенных в табл. 10.2 (номинальные размеры) и табл. 10.3. (по­садки и предельные отклонения размеров деталей).

Таблица 10.2

Пример	Варианты
Таблица 10.3
Пример	Ва	рианты
	Я7	Я7	HI	HI	Я7	#7	Я7	Я7	Я7	Я7
	е8	Р	К^6	h6	d9	/гб	/гб	Яб	Я7	d9
	Я7	Я7	Я7	HI	HI	Я7	HI	Я7	Я7	HI
	рб	R6	Л'6	Н6	si	Я8	нь	Я4	Я5	л-5
	т	Я7	Я7	Л 7	R6	Я8	Я8	Лб	К8	У8
	ifi	кб	пб	Я6	Ш	Л8	/,7	Я6	Я7	и7

10.3.3. Стандарты отклонений формы и расположения поверхностей деталей

Термины и определения, относящиеся к основным видам от­клонений и допусков формы и расположения, установлены ГОСТ 24642—81. Под отклонением формы поверхности (или профиля) понимают отклонение формы реальной поверхности (реального профиля) от формы номинальной поверхности (номинального профиля).

В основу нормирования и количественной оценки отклонений формы и расположения поверхностей положен принцип прилега­ющих прямых, поверхностей и профилей.

Прилегающая прямая — прямая, соприкасающаяся с реальным, профилем и расположенная вне материала детали так, чтобы откло-' нение наиболее удаленной от нее точки реального профиля в преде-,¹ лах нормируемого участка имело минимальное значение (рис. 10.9, a).| Прилегающая окружность — окружность минимального диа­метра, описанная вокруг реального профиля наружной поверхно­сти вращения (рис. 10.9, б), или максимального диаметра, впи­санная в реальный профиль внутренней поверхности вращения (рис. 10.9, в).

Прилегающая прямая Прилегающая окружность Прилегающая окружность Рис. 10.9. Прилегающие прямая (а) и окружности (б, в) г> г,

Прилегающая плоскость — плоскость, соприкасающаяся с реаль­ной поверхностью и расположенная вне материала детали так, чтобы отклонение наиболее удаленной от нее точки реальной поверхности в пределах нормируемого участка имело минимальное значение.

Прилегающий цилиндр — цилиндр минимального диаметра, опи­санный вокруг реальной наружной поверхности, или максималь­ного диаметра, вписанный в реальную внутреннюю поверхность.

Прилегающие поверхности и профили соответствуют услови­ям сопряжения деталей при посадках с нулевым зазором. При из­мерении прилегающими поверхностями служат рабочце поверх­ности контрольных плит, интерференционных стекол, лекальных и поверочных линеек, калибров, контрольных оправок и т.п. Ко­личественно отклонение формы оценивают наибольшим расстоя­нием Д от точек реальной поверхности (профиля) до прилегаю­щей поверхности (профиля) по нормали к последней. Приняты следующие обозначения: Д — отклонение формы или отклонение расположения поверхностей; Т — допуск формы или допуск рас­положения; L — длина нормируемого участка.

Точность формы цилиндрической поверхности определяется точностью контура в поперечном (перпендикулярном оси), сече­
нии и образующих цилиндр в продольном сечении (рис. 10.10, рис. 10.11).

Рис. 10.10. Отклонение формы цилиндрических поверхностей в попереч­ном сечении: а— отклонение от круглости; б — овальность; в — огранка

г) Э) е) ж) Рис. 10.11. Отклонение от цилиндричности и профиля продольного сечения

Совокупность всех отклонений формы цилиндрической повер­хности определяется с помощью комплексного показателя — от­клонение от цилиндричности.

Прилегающая окружность

Отклонение от цилиндричности — наибольшее расстояние от точек реальной поверхности до прилегающего цилиндра в преде­лах нормируемого участка (рис. 10.11, а).

На рис. 10.11,6 показано поле допуска цилиндричности, опре­деляемое пространством, ограниченным соосными цилиндрами 1 и 2, отстоящими один от другого на расстоянии, равном допуску цилиндричности.

Комплексным показателем отклонения контура поперечного сечения цилиндрического тела является отклонение от круглости. Отклонение от круглости — наибольшее расстояние от точек ре­ального профиля до прилегающей окружности (см. рис. 10.10, а).

Допуск круглости — наибольшее допустимое значение откло­нения от круглости. Поле допуска круглости — область на плоско­сти, перпендикулярной оси поверхности вращения или проходя­щая через центр сферы, ограниченная двумя концентрическими окружностями, отстоящими одна от другой на расстоянии, рав­ном допуску круглости.

Частные виды отклонений от круглости — овальность и огран­ка. Овальность — отклонение от круглости, при котором реаль­ный профиль представляет собой овалообразную фигуру, наиболь­ший и наименьший диаметры которой находятся во взаимно-пер­пендикулярных направлениях (рис. 10.10, б). Огранка — отклонение от круглости, при котором реальный профиль представляет собой многогранную фигуру. Огранка может быть с четным и нечетным числом граней. Огранка с нечетным числом граней характеризу­ется равенством размера d (рис. 10.10, в). Овальность детали воз­никает, например, вследствие биения шпинделя токарного или шлифовального станка, дисбаланса детали и других причин. По­явление огранки вызвано изменением положения мгновенного цен­тра вращения детали, например, при бесцентровом шлифовании.

Комплексным показателем отклонений контура продольного сечения является отклонение профиля продольного сечения (рис. 10.11, в). Отклонение профиля продольного сечения — наиболь­шее расстояние от точек, образующих реальную поверхность, ле­жащих в плоскости, проходящей через ее ось, до соответствую­щей стороны прилегающего профиля в пределах нормируемого участка. Отклонение профиля продольного сечения характеризует отклонения от прямолинейности и параллельности образующих.

Частными видами отклонения профиля продольного сечения являются конусообразность, бочкообразность и седлообразность. Конусообразность — отклонение профиля продольного сечения, при котором образующие прямолинейны, но не параллельны (рис. 10.11, г). Бочкообразность — отклонение профиля продоль­ного сечения, при котором образующие непрямолинейны и диа­метры увеличиваются от краев к середине сечения (рис. 10.11, д).

Седлообразность — отклонение профиля продольного сечения, при котором образующие непрямолинейны и диаметры уменьша­ются от краев к середине сечения (рис. 10.11, е). Бочкообразность чаще всего возникает при обтачивании тонких длинных валов в центрах без люнетов (в средней части под влиянием сил резания возникают упругие прогибы, большие, чем по краям). Толстые короткие валы чаще получаются седлообразными из-за большого смещения вала по краям (составляющие силы резания распреде­ляются между обоими центрами более равномерно). Бочкообраз­ность и седлообразность могут возникнуть также вследствие по­грешности направляющих станин станков и других причин. При­чинами конусообразности являются износ резца, несовпадение геометрических осей шпинделя и пиноли задней бабки станка (сме­щение центров), отклонение от параллельности оси центров на­правляющим станины.

Отклонение от прямолинейности оси (или линии) в простран­стве и поле допуска прямолинейности оси показаны на рис. 10.11, ж.

Отклонение от плоскостности определяют как наибольшее расстояние от точек реальной поверхности до прилегающей плос­кости в пределах нормируемого участка (рис. 10.12, а).

Поле допуска плоскостности — область в пространстве, ограни­ченная двумя параллельными плоскостями, отстоящими одна от дру­гой на расстоянии, равном допуску плоскостности (рис. 10.12, б).

Рис. 10.12. Отклонение формы плоских поверхностей

Частными видами отклонений от плоскостности являются выпуклость (рис. 10.12, в) и вогнутость (рис. 10.12, г), которые оп­ределяют как наибольшее расстояние от точек реального профи­ля до прилегающей прямой. Поле допуска прямолинейности в плос­кости показано на рис. 10.12, д.

В случаях, когда профиль (поверхность) задан номинальными размерами (координатами отдельных точек профиля без предель­ных отклонений этих размеров), отклонение формы заданного профиля есть наибольшее отклонение точек реального профиля от номинального, определяемое по нормали к номинальному про­филю. Допуск формы определяют в диаметральном выражении как удвоенное наибольшее допустимое значение отклонения формы заданного профиля или в радиусном выражении как наибольшее допустимое значение отклонения формы заданного профиля. Поле допуска формы заданного профиля — область на заданной плос­кости сечения поверхности, ограниченная двумя линиями, экви­дистантными номинальному профилю и отстоящими одна от дру­гой на расстоянии, равном допуску формы заданного профиля в диаметральном выражении или удвоенному допуску формы в ра­диусном выражении. Линии, ограничивающие поле допуска, яв­ляются огибающими семейства окружностей, диаметр которых ра­вен допуску формы заданного профиля в диаметральном выраже­нии, а центры находятся на номинальном профиле.

Отклонение расположения поверхности или профиля называют отклонение реального расположения поверхности (профиля) от его номинального расположения. При оценке отклонений распо­ложения отклонения формы рассматриваемых поверхностей и ба­зовых элементов (обобщенный термин, под которым понимают поверхность, линию или точку) должны быть исключены из рас­смотрения. При этом реальные поверхности заменяют прилегаю­щими, а за оси, плоскости симметрии и центры реальных повер­хностей принимают оси, плоскости симметрии и центры приле­гающих элементов.

Отклонение от параллельности плоскостей — разность наиболь­шего и наименьшего расстояния между прилегающими плоскостя­ми в пределах нормированного участка (рис. 10.13, а). Полем допус­ка параллельности плоскостей называют область в пространстве, ограниченную двумя параллельными плоскостями, отстоящими одна от другой на расстоянии, равном допуску параллельности, и параллельными базе (рис. 10.13, б).

Прилегающие плоскости

Ж) 3)

Рис. 11). 13. Отклонение расположения поверхностей

Отклонение от параллельности осей (прямых) в пространстве — геометрическая сумма отклонений от параллельности проекций осей (прямых) в двух взаимно перпендикулярных плоскостях; одна из плоскостей является общей плоскостью осей, т.е. плоскостью, про­ходящей через одну (базовою) ось и точку другой оси (рис. 10.13, в). Отклонение от параллельности осей (или прямых) в общей плос­кости — отклонение от параллельности Д_х проекций осей (прямых) на их общую плоскость. Перекос осей (прямых) — отклонение от параллельности Д проекций осей на плоскость, перпендикуляр­ную к общей плоскости осей и проходящую через одну из осей (базовую). Поле допуска параллельности осей в пространстве — это область в пространстве, ограниченная прямоугольным парал­лелепипедом, стороны сечения которого равны соответственно Допуску Т_х параллельности осей (прямых) в общей плоскости и Допуску Т_у перекоса осей (прямых), а боковые грани параллельны базовой оси и соответственно параллельны и перпендикулярны общей плоскости осей (рис. 10.13, г). Поле допуска можно пред­ставить также цилиндром, диаметр которого равен допуску па­раллельности Т, а ось параллельна базовой оси. Отклонение от перпендикулярности плоскостей показано на рис. 10.13, д.

Отклонение от соосности относительно общей оси — это наи­большее расстояние между осью рассматриваемой поверхности вращения и общей осью двух или нескольких поверхностей вра­щения на длине нормированного участка (рис. 10.13, е).

Допуск соосности в диаметральном выражении равен удвоен­ному наибольшему допускаемому значению отклонения от соос­ности, а в радиусном выражении — наибольшему допускаемому значению этого отклонения. Поле допуска соосности — область в пространстве, ограниченная цилиндром, диаметр которого равен допуску соосности в диаметральном выражении или удвоенному допуску соосности в радиусном выражении, а ось совпадает с ба­зовой осью (рис. 10.13, ж). Количественная оценка соосности, в диаметральном и радиусном выражении, принята по рекоменда­ции ИСО также для симметричности и пересечения осей.

Отклонение от симметричности относительно базовой плоско­сти— наибольшее расстояние между плоскостью симметрии рас­сматриваемой поверхности и базовой плоскостью симметрии в пределах нормируемого участка (рис. 10.13, з).

Отклонение от пересечения осей, которые номинально должны пересекаться, определяют как наименьшее расстояние между рас­сматриваемой и базовой осями.

Позиционное отклонение— наибольшее отклонение реального расположения элемента (его центра, оси или плоскости симмет­рии) от его номинального расположения в пределах нормирован­ного участка.

Суммарное отклонение и допуски формы и расположения поверхностей отражается в радиальном биении поверхности вра­щения, торцевом биении (полное).

Радиальное биение поверхности вращения относительно базовой оси является результатом совместного проявления отклонения от круглости профиля рассматриваемого сечения и отклонения его центра относительно базовой оси. Оно равно разности наибольше­го и наименьшего расстояний от точек реального профиля поверх­ности вращения до базовой оси в сечении, перпендикулярном этой оси. Если определяется разность наибольшего и наименьшего рас­стояний от всех точек реальной поверхности в пределах нормиро­ванного участка до базовой оси, то находят полное радиальное биение А = R_mm - R_nun; оно является результатом совместного прояв­ления отклонения от цилиндричности поверхности и отклонения от ее соосности относительно базовой оси (рис. 10.14, а).

Базовая ось

	/
	J
		/

Базовая ось

I —1

Рис. 10.14. Радиальное и торцевое биения

\
V	s Л
	(Ч
	<
		L

б)

Торцевое биение (полное) — разность наибольшего и наимень­шего расстояния от точек всей торцевой поверхности до плоскости, перпендикулярной базовой оси; оно является результатом совмест­ного проявления отклонения от плоскостности рассматриваемой поверхности и отклонения от ее перпендикулярности относительно базовой оси. Торцевое биение иногда определяют в сечении торце­вой поверхности цилиндром заданного диаметра (рис. 10.14, б).

Допуски расположения или формы, устанавливаемые для ва­лов или отверстий, могут быть зависимыми и независимыми.

Зависимым называют переменный допуск расположения или формы, минимальное значение которого указывается в чертеже или технических требованиях и которое допускается превышать на величину, соответствующую отклонению действительного раз­мера поверхности детали от проходного предела (наибольшего предельного размера вала или наименьшего предельного разме­ра отверстия). Зависимые допуски расположения или формы на­значают главным образом в случаях, когда необходимо обеспе­чить собираемость деталей, сопрягающихся одновременно по не­скольким поверхностям с заданными зазорами или натягами. Зависимые допуски обычно контролируют комплексными калиб­рами, являющимися прототипами сопрягаемых деталей. Эти ка­либры всегда проходные, что гарантирует беспригоночную сбор­ку изделий.

Независимым называют допуск расположения или формы, чис­ловое значение которого постоянно для всей совокупности дета­лей, изготовляемых по данному чертежу, и не зависит от дей­
ствительных размеров рассматриваемых поверхностей. Например, когда необходимо выдержать соосность посадочных гнезд под под­шипники качения, ограничить колебание межосевых расстояний в корпусах редукторов и т.п., следует контролировать собственно расположение осей поверхностей. *

Вид допуска расположения и формы на чертежах обозначают знаками (ГОСТ 2.308—79), приведенными в табл. 10.4.

Таблица 10.4 Условные обозначения допусков формы и расположения поверхностей

Группа допусков	Вид допуска	Знак
Допуски формы	Допуск прямолинейности Допуск плоскостности Допуск круглости Допуск цилиндричности Допуск профиля продольного сечения	Z7 О а
Допуски располо­жения	Допуск параллельности Допуск перпендикулярности Допуск наклона Допуск соосности Допуск симметричности Позиционный допуск Допуск пересечения осей	// 1 ® Ф X
Суммарные допуски формы и располо­жения	Допуск радиального биения Допуск торцевого биения Допуск биения в заданном направлении	/
Допуск полного радиального биения Допуск полного торцевого биения	и
Допуск формы заданного профиля Допуск формы заданной поверхности	Г\
	Зависимые допуски Независимые допуски	®©.

Знак и числовое значение допуска вписывают в рамку, указы­вая на первом месте знак, на втором — числовое значение допус­ка в миллиметрах и на третьем — при необходимости буквенное обозначение базы или поверхности, с которой связан допуск рас­положения или формы (рис. 10.15, а).

а)

|©| 00,2 | |©| R0.1 | ТО,2 | |^|T/2 0,l| д) е) ж) a)

/////

TZgJ^] |1О|0,03|А| |//О|0,1|А|

Вогнутость не допускается

м)

н)

Рис. 10.15. Схемы указания допусков формы и расположения поверхностей

Рамку соединяют с элементом, к которому относится допуск, сплошной линией, заканчивающейся стрелкой (рис. 10.15,6). Если допуск относится к оси или плоскости симметрии, соединитель­ная линия должна быть продолжением размерной (рис. 10.15,в); если допуск относится к общей оси (плоскости симметрии), со­единительную линию проводят к общей оси (рис. 10.15,г).

Суммарные допуски формы и расположения поверхностей, для которых не установлены отдельные графические знаки, обозна­чают знаками составных допусков: сначала знак допуска располо­жения, затем знак допуска формы (рис. 10.15,«)•

Базу обозначают заштрихованным треугольником, который со­единяют линией с рамкой допуска (рис. 10.16,а).

Чаще базу обозначают буквой и соединяют ее с треугольником (рис. 10.16, б). Если базой является ось или плоскость симметрии, треугольник располагают в конце размерной линии соответствую­щего размера поверхности. В случае недостатка места стрелку раз­мерной линии допускается заменять треугольником (рис. 10.16,в).

|ф-|сфера 00^1 [-|0,1/100||£/|0,1/200х100| и) К)

б)

в)

г)

//	0,06
0,01/100

Л)

|T~o,oi|a| j/; o.oi]a _)п

025"

|@|0,04(Й>|А| |i|O,Q4|A® б) в) г)

а)

ГОДиЩ®] I @: 00,04(^1® $) е)

Рис. 10.17. Зависимый допуск соосности отверстий (а) и обозначение зависимых допусков (б— е) Для каждого вида допусков формы и расположения поверхно­стей согласно ГОСТ 24643-81 установлено 16 степеней точности. Числовые значения допусков от одной степени к другой изменя­ются с коэффициентом возрастания 1,6. В зависимости от соотно­шения между допуском размера и допусками формы или распо­ложения устанавливают следующие уровни относительной гео-

Если допуск расположения или формы не указан как зависи­мый, его считают независимым. Зависимые допуски расположе­ния и формы обозначают условным знаком (рис.10.17,а), кото­рый помещают: после числового значения допуска, если зависи- мыи допуск связан с действительными размерами поверхности (рис. 10.17, б); после буквенного обозначения базы (рис. 10.17, в) или без буквенного обозначения базы в третьей части рамки (рис. 10.17, г), если допуск связан с действительными размерами базовой поверхности; после числового значения допуска и буквен­ного обозначения базы (рис. 10.17, д) пли без буквенного указания базы (рис. 10.17, <?), если зависимый допуск связан с действитель­ными размерами рассматриваемого и базового элементов. •

//<Ц|

а)

Рис. 10.16. Обозначение базы

метрической точности: А — нормальная относительная геометри­ческая точность (допуск формы или расположения составляет при­мерно 60% допуска размера); В — повышенная относительная гео­метрическая точность (допуски формы или расположения состав­ляют примерно 40% допуска размера); С — высокая относительная геометрическая точность (допуски формы или расположения со­ставляют примерно 25% допуска размера).

Допуски формы цилиндрических поверхностей, соответству­ющие уровням А, В, С, составляют примерно 30, 20,12% допуска размера, так как допуск формы ограничивает отклонение радиу­са, а допуск размера — отклонение диаметра поверхности. Допус­ки формы и расположения можно ограничивать полем допуска размера. Эти допуски указывают, только когда по функциональ­ным или технологическим причинам они должны быть меньше допусков размера или неуказанных допусков по ГОСТ 25670—83.

Отклонение формы и расположения поверхности определяют с помощью универсальных и специальных средств измерения. При этом используют поверочные чугунные плиты и плиты из твердых камен­ных пород (ГОСТ 10905—86), поверочные линейки (ГОСТ 8026—92), угольники типа (ГОСТ 3749—77), плоскопараллельные концевые меры длины (ГОСТ 9038—90), натянутые струны и оптико-механические приборы, в которых роль эталонной прямой выполняет луч света, а также кругломеры (ГОСТ 17353—89) с вращающимися наконечни­ком или деталью.

Дата добавления: 2015-04-30