отклонение формы заданной поверхности

Допуски формы и расположения

Любая технологическая операция может быть выполнена с определенной точностью, а значит размеры полученной в результате обработки детали не будут идеальными, они могут колебаться в некотором диапазоне. Для того, чтобы выполнить условия собираемости и обеспечить надежную работу детали в заданных условиях необходимо задать допустимый интервал, в который должен попасть итоговый размер. Этот интервал может регламентировать не только линейные или диаметральные размеры, но и форму или взаимное расположение поверхностей.

Допуски формы и расположения назначаются конструктором исходя из условий сборки и особенностей работы детали в механизме.

Виды допусков формы

Отклонения и допуски формы

Различают следующие допуски на отклонения формы:

Допустимые отклонения обозначаются специальными символами.

Виды допусков расположения

Различают допуски месторасположения и допуски ориентации.

Отклонения и допуски расположения

Различают следующие виды допусков расположения:

Эти допуски обозначаются символами.

Суммарные допуски

Существует несколько видов суммарных допусков формы и расположения.

Эти допуски обозначаются символами.

Обозначение допусков формы и расположения на чертежах

В случае отсутствия базы допуска рамка состоит только из двух частей. Примеры рамок допусков формы и расположения показаны на рисунке.

На рисунке слева показана рамка с допуском формы (допустимое отклонение от прямолинейности), справа с допуском расположения (допустимое отклонение от параллельности).

Рамку выполняют тонкими линиями. Высота текста в рамке должна равняться размеру шрифта размерных чисел. От рамки допуска до поверхности или до выноски проводится линия, оканчивающаяся стрелкой.

Перед числовым значение допуска могут указываться знаки:

Если допуск должен применяться не ко всей поверхности, а только к некоторому участку, то он обозначается штрих пунктирной линией.

Для одного элемента может быть указано несколько допусков, этом случае рамки изображаются одна над другой.

Дополнительная информация может быть указана над рамкой или под ней.

Информация о допусках формы и расположения может быть указана в технических требованиях.

Зависимые допуски

Зависимые допуски расположения обозначают следующим символом .

Этот символ может быть размещен после числового значения допуска, если зависимый допуск связан с действительными размерами рассматриваемого элемента. Также символ может быть размещен после буквенного обозначение (если оно отсутствует то в третьем поле рамки) в том случае, если зависимый допуск связан с действительными размерами базового элемента.

Назначение допусков формы и расположения

Чем точнее изготовлена деталь, тем более точные инструменты потребуются для ее изготовления и контроля размеров. Это автоматически увеличит ее стоимость. Получается, что цена изготовления детали во многом зависит от требуемой точности при ее изготовлении. Это означает, что конструктор должен указать лишь те допуски, которые действительно необходимы для сборки и надежной работы механизма. Допустимые интервалы также должны быть назначены исходя из условий собираемости и работоспособности.

В ГОСТе 24643-81 указаны рекомендации по назначению допусков формы и расположения поверхностей

Числовые значения допусков формы

В зависимости от класса точности устанавливаются стандартные значения допусков формы.

Допуски плоскостности и прямолинейности

Номинальным размеров в данном случае считается номинальная длина нормированного участка.

Допуски круглости, цилиндричности, профиля продольного сечения

Данные допуски назначаются в тех случаях, когда они должны быть меньше, чем допуск размера.

Номинальным размером считается номинальный диаметр поверхности.

Допуски перпендикулярности, параллельности, наклона, торцевого биения

Номинальным размером при назначении допусков на параллельность, перпендикулярность, наклон понимается номинальная длина нормируемого участка или номинальная длина всей контролируемой поверхности.

Допуски радиального биения, симметричности, соосности пересечения осей в диаметральном выражении

При назначении допусков радиального биения номинальным размером считается номинальный диаметр рассматриваемой поверхности.

В случае назначения допусков симметричности, пересечения осе соосности номинальным размером считается номинальный диаметр поверхности или номинальный размер между поверхностями, которые образуют рассматриваемый элемент.

Источник

Допуски формы и расположения поверхностей

Независимо от области применения любая деталь выполняется с заранее заданной точностью. Для его задания вводятся допуски формы и расположения поверхностей. Существующие допуски формы и расположения поверхностей сведены в специальные стандарты. Каждый из них имеет своё индивидуальный графический символ. Правила нанесения таких символов приведены в стандарте ГОСТ 24642-81.

Виды допусков формы

Сравнение полученной формы детали с её расчётными параметрами производится на основании учёта разрешённых погрешностей. Они называются допуск формы. Величины этого параметра указывается на чертежах с помощью двух параметров: полем допуска и так называемой базой. Полем считается выделенная вокруг изделия область пространства. В неё попадают все точки поверхности изделия, расположенные на утверждённом расстоянии. Базой выбирают такой элемент изделия, который можно использовать как эталон для последующего сравнения.

К изменению формы относятся следующие отклонения геометрических параметров:

Допуск формы позволяет определить с какой точностью должна быть обработана деталь. Это позволит правильно произвести дальнейшую сборку всего агрегата.

Отклонения и допуски формы

Точное соблюдение особенностей конфигурации, заданной в техническом задании необходимо для обеспечения её высокой работоспособности. Отклонения от требуемых параметров задаются в виде установленных погрешностей. С их помощью определяется конечная форма изделия. Указанные параметры определяют разрешённое наибольшее и наименьшее значение, которое допускается после проведения обработки. Эти отклонения объединены общим полем.

Виды допусков расположения

Соблюдение всех размеров, разрешённых отклонений, указанных на рабочих чертежах, определяет качественную и долговечную работу собранного агрегата. С этой целью задают допуски расположения. Они определяют взаимное ориентирование и расстояния между отдельными плоскостями соседних деталей. К ним относятся следующие параметры:

Допуск расположения необходим при сборке отдельных деталей устанавливаемых в готовый агрегат. Его делят на две категории: зависимый и независимый.

Отклонения и допуски расположения

От точного места взаимного расположения отдельных деталей зависит его правильное и длительное функционирование. Обеспечение правильности сборки определяет допуск расположения. Он устанавливает приемлемое ограничение параметров соседних поверхностей. Это ограничение задаётся специально выделенным полем. Отклонения расположения соседних поверхностей могут быть независимы друг от друга.

Суммарные допуски

Все виды разрешённых отклонений, указываются для конкретной части изделия. Отмеченные данные суммируются. Полученный результат называется суммарным допуском. К нему относятся:

Итоговое значение определяется как расположение контрольных точек вдоль заданной прямой или линии более высокого порядка.

Обозначения допусков формы и расположения на чертежах

Каждый из принятых параметров обладает своим индивидуальным графическим символом. Они называются допуск формы или допуск расположения. Все утверждены существующими стандартами приведены в единой системе конструкторской документации. Допуск формы и допуск расположения сведены в отдельные таблицы. Их делят на три группы. К первой группе относятся отклонения в пределах разрешенного поля. Вторая группа объединяет специфические погрешности. Величина которых, не может быть однозначно установлена в процессе измерений.

Последняя группа объединяет показатели, которые нормируются в особых случаях. Это связано с отсутствием существующих графических изображений.

Требуемый элемент обозначают утверждённым графическим символом. Для его нанесение на чертеже выделяется специальное место с указанием сносок и необходимых значений.

Зависимые допуски

Эта категория объединяет разрешённые отклонения, для которых допускается их превышение на определённую величину. Величина этого превышения должна соответствовать разрешённой разнице параметра между реальной поверхностью и выбранной базой. Зависимый допуск расположения вычисляется на основании разработанных формул, на основании указанных значений. Альтернативой этому параметру является независимый допуск. Его значение всегда является постоянной величиной, не зависит от других параметров. Обозначение обоих видов отклонений производится на соответствующих сносках.

Назначения допусков формы и расположения

Основные положения, поясняющие назначение каждого из них, приведены в ГОСТ 24643-81. Допуски формы и расположения поверхностей позволяют выбрать способ, инструмент, порядок для обработки. Кроме этого допуски формы и расположения поверхностей определяют условия эксплуатации отдельных изделий составляющих конкретный механизм, его надёжность и долговечность.

ГОСТ 24642-81 Допуски формы и расположения поверхностей

Числовые значения допусков формы

В современном стандарте для точности обработки утверждено 16 классов. Их числовые значения возрастают от одного класса к другому. Прирост точности происходит в 1,6 раза. Стандарт определяет три основных уровня, которые обозначаются заглавными буквами латинского алфавита: «А», «В» и «С». Каждый из уровней определяет следующие положения:

Числовые значения допусков формы цилиндрических поверхностей, устанавливаются для каждого из трёх уровней. Согласно стандарту они не должны превышать 30% для первого уровня, 20% для второго и 12% для третьего. Это связано с применяемыми ограничениями при отклонении радиуса изделия, с помощью указания места расположения установленного размера.

Допуски плоскости и прямолинейности

Оценка соблюдения параметров плоскости осуществляется путём сравнения с характеристиками выбранной базой. Базой служит отдельный элемент детали, которые однозначно считают плоскими. Характер и расположение прямолинейного участка уточняется по результатам сравнения со своей базой. Каждый из разрешённых изменений обозначается установленным значком. В сноске к этому знаку указывают расположение и величину установленного отклонения. Допуск устанавливается для линий и плоскостей различного порядка. Все разрешённые изменения размеров объединяют единым полем. Общепризнанными изменения характера прямолинейности считаются выпуклость и вогнутость. Расположение и параметры отклонения от заданной плоскости обозначаются аббревиатурой (EFE). Для описания характеристик прямолинейности приняты показатели, входящие в единый комплект, обозначаемый (EFL).

Допуски круглости, цилиндричности профиля продольного сечения

Под понятием цилиндричности понимают сходство изготовленного изделия с параметрами аналогичного цилиндра. Его диаметр, длина, расположение должны соответствовать указанным в технической документации. Для сравнения выбирают цилиндр с прилегающей (контрольной) поверхностью, имеющей меньший диаметр. Он может быть свободно вписан в реальную внутреннюю поверхность. Установленные отклонения от цилиндричности позволяют установить соответствие обработанной детали заданной форме. Расположение указанных отклонений определяют конечный вид изделия, её место установки в агрегате после сборки. Это служит главным отличием от изменений профиля продольного сечения и так называемой круглости. Они задают только один параметр отклонения от точек расположенных на заготовке. Под отклонением от так называемой круглости понимают наибольшее расстояние, задающее расположение точек на поверхности детали по отношению к прилегающей окружности. Под этой окружностью понимают окружность с большим радиусом, описанную вокруг наружной поверхности вращения, с минимальным диаметром, который устанавливает самое близкое расположение между точками этих окружностей. Наиболее встречаемыми отклонениями являются овальность и огранка.

Контроль величины этих изменений производится с помощью специальных измерительных устройств. К ним относятся: специальные шаблоны, координатно-измерительные машины, так называемые «кругломеры».

Допуски перпендикулярности, параллельности, наклона торцевого биения

В процессе эксплуатации элементов конструкции агрегата, имеющего цилиндрическую форму, наблюдается эффект так называемого торцевого биения. Предотвращения негативных последствий устраняется установлением разрешённых отклонений от утверждённых размеров. Эти значения наносятся на протяжении всей заготовки.

Допуск устанавливает величину и характер торцевого биения. Для отдельных случаев его величину задают относительно наибольшего диаметра торцевой поверхности, расположенной в готовом агрегате.

Допуски радиального биения симметричности соосности пересечения осей в диаметральном выражении

Изготовление изделий цилиндрической формы (валов, стержней и так далее) всегда рассматривается в перспективе их дальнейшего вращения относительно соседних деталей. Для обеспечения их хорошей работоспособности задают специальные формы отклонений. К ним относятся три основных вида: симметричности расположения соседних поверхности, соосности, степени пересечения осей. Кроме этого задают два важных параметра, которые определяют уровень допустимого биения. Они определяют номинальный диаметр. Их значения задаются на чертеже согласно существующим правилам. Ось вращения сравнивается с заданной базой. При отсутствии указанных параметров базы, эти параметры определяется относительно элемента с наибольшим диаметром.

Источник

Отклонение формы заданной поверхности

ГОСТ 28187-89
(СТ СЭВ 6329-88)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Основные нормы взаимозаменяемости

ОТКЛОНЕНИЯ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Общие требования к методам измерений

Basic norms of interchangeability. Deviations of form and position.
General requirements for methods of measurements

Дата введения 1990-07-01

1. ВНЕСЕН Министерством станкостроительной и инструментальной промышленности СССР

2. Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 07.07.89 N 2352 стандарт Совета Экономической Взаимопомощи СТ СЭВ 6329-88 «Основные нормы взаимозаменяемости. Отклонения формы и расположения поверхностей. Общие требования к методам измерения» введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта СССР с 01.07.90

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

1.1. Для проверки отклонений формы и расположения поверхностей применяют любые методы и средства измерений, которые обеспечивают контроль соблюдения предписанных допусков.

1.2. Прямое измерение отклонений формы и расположения поверхности, ограниченных в конструкторской документации допусками, имеющими комплексный характер, допускается заменять измерением составляющих отклонений. Например, допускается:

измерение отклонений от круглости и профиля продольного сечения взамен прямого измерения отклонения от цилиндричности;

измерение отклонения от параллельности осей в общей плоскости и перекоса осей взамен прямого измерения отклонения от параллельности осей в пространстве;

измерение отклонений размеров, координирующих оси, взамен прямого измерения позиционного отклонения осей.

Оценку годности детали по результатам измерений составляющих отклонений формы или расположения поверхностей проводят одним из двух способов:

1.2.1. Расчетом отклонения формы или расположения, имеющего комплексный характер, путем соответствующего суммирования измеренных значений составляющих отклонений и сравнением этого рассчитанного отклонения с заданным допуском формы или расположения.

1.2.2. Путем установления в технологической документации дифференцированных значений допусков на составляющие отклонения и сравнения с ними измеренных отклонений. Дополнительно в технологической документации может быть оговорено, что для деталей, у которых одно из составляющих отклонений выходит за дифференцированный допуск, но не превышает допуск, заданный в конструкторской документации, оценку годности проводят по п.1.2.1, т.е. по рассчитанному отклонению, имеющему комплексный характер.

1. Способы расчета отклонения формы или расположения по составляющим отклонениям и дифференцированных допусков на составляющие отклонения устанавливаются в стандартах на методы измерений отдельных видов отклонений формы и расположения поверхностей.

3. Примеры оценки годности деталей при измерении составляющих отклонений приведены в приложении 2.

1.3. Кроме методов измерений, при которых выполняются все требования, вытекающие из стандартного определения измеряемого отклонения, допускается применять методы измерений, которые по одному или нескольким признакам не соответствуют этому определению. Например, измерения проводят не во всех точках поверхности или профиля; базовый элемент для отсчета отклонений отличается от предусмотренного стандартным определением; не исключается влияние отклонений других геометрических параметров, подлежащих исключению в соответствии со стандартным определением и т.п.

Методы, не полностью соответствующие стандартному определению отклонения, применяют в случаях:

когда экономически нецелесообразно применять методы измерений, соответствующие стандартному определению, например, из-за недостаточной производительности, высокой стоимости, конструктивной сложности и т.п.;

когда условия изготовления и характер получаемых отклонений создают предпосылки для получения достаточно точных результатов без измерений, соответствующих стандартному определению отклонения;

когда эти методы измерений установлены в стандартах на правила приемки отдельных видов продукции.

Примечание. Порядковый номер метода измерений не определяет степени предпочтительности его применения. Выбор метода измерений проводят с учетом допускаемой погрешности измерений, размеров и конфигурации измеряемой детали, особенностей и стабильности технологического процесса изготовления деталей, серийности производства, стоимости измерений и других конструкторских, технологических и экономических факторов.

1.7. Термины и определения по метрологии, используемые при измерении отклонений формы и расположения поверхностей, приведены в приложении 1.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ИЗМЕРЕНИЯМ, ВЫТЕКАЮЩИЕ ИЗ ОПРЕДЕЛЕНИЙ
ОТКЛОНЕНИЙ И ДОПУСКОВ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ

2.1. Нормируемый участок

2.1.1. Измерение и оценку отклонений формы и расположения проводят на длине (площади) нормируемого участка.

Если нормируемый участок не указан особо, то измерение и оценку отклонений формы и расположения проводят на всей поверхности (длине) рассматриваемого элемента.

2.1.2. При оценке отклонений формы и расположения измеряемого элемента и (или) базы отклонения формы вглубь материала (завалы) в зоне на расстоянии (черт.1) от края элемента (краевой зоне) не учитывают, если на чертеже или в другой технической документации не указаны другие размеры краевой зоны или не предписано учитывать отклонения формы в пределах краевой зоны.

2.1.3. Отклонения расположения поверхности допускается измерять и оценивать на длине, отличающейся от длины нормируемого участка, при условии, что влияние отклонений формы измеряемой поверхности исключено на длине, равной длине нормируемого участка (черт.2).

, (1)

2.1.4. Если расположение нормируемого участка на поверхности не задано, то допуск относится к любому участку поверхности заданной протяженности. Практически ограничиваются измерением и оценкой отклонений на нескольких участках.

2.2. Расположение и направление измеряемого сечения

2.2.1. Допуски формы и расположения поверхности, которые рассматриваются в сечении поверхности (например, допуски круглости, прямолинейности, радиального биения), относятся к любому сечению в пределах нормируемого участка, если расположение сечения не задано в технических требованиях. Практически ограничиваются измерением отклонения в нескольких сечениях. За отклонение формы и расположения поверхности, сопоставляемое с допуском, принимают наибольшее из значений, измеренных в разных сечениях.

2.2.2. Направление линии измерений должно соответствовать указанному в условном обозначении допуска формы или расположения поверхности или в технических требованиях. Как правило, направление линии измерений перпендикулярно к измеряемой поверхности.

2.3. Исключение влияния шероховатости при измерении отклонений формы и расположения поверхностей

2.3.1. При измерении отклонений формы и расположения поверхностей влияние неровностей, относящихся к шероховатости поверхности, исключают за счет выбора радиуса измерительного наконечника (механической фильтрации) и (или) применения частотных (электрических) фильтров в цепи преобразования и регистрации измерительного сигнала.

В приборах, оснащенных вычислительной техникой, допускается применение цифровых фильтров.

2.3.2. Если в технических требованиях оговорено, что нормируется отклонение формы, включая шероховатость поверхности, то радиус измерительного наконечника должен соответствовать принятому при измерении шероховатости поверхности, а длина измерения должна соответствовать нормируемому участку, установленному для допуска формы.

Частотные характеристики приборов, включая применяемые фильтры, должны обеспечивать пропускание всех неровностей, относящихся как к отклонениям формы, так и к шероховатости поверхности.

2.4. Базовые элементы для оценки отклонений формы

2.4.1. Измерение и оценку отклонений формы проводят от прилегающего элемента (прилегающей поверхности или прилегающего профиля).

Прилегающий элемент материализуется рабочей поверхностью средства измерений или контроля, ориентированной относительно реального элемента в соответствии с определением прилегающего элемента, либо рассчитывается по результатам измерений отклонений от вспомогательных баз.

2.4.2. Допускается измерение и оценка отклонений формы относительно среднего элемента или других элементов, имеющих номинальную форму измеряемого элемента, но по расположению отличающихся от прилегающего элемента (такими элементами являются, например: прямая, проходящая через две разнесенные точки реального профиля; плоскость, проходящая через три разнесенные точки реальной поверхности; окружность или цилиндр минимальной зоны).

Оценку отклонения формы в этом случае проводят по наибольшей алгебраической разности расстояний от точек реального элемента до базового элемента.

Если оценку отклонений формы проводят от среднего или другого элемента номинальной формы, то может возникнуть расхождение между значениями этих отклонений и отклонения формы относительно прилегающего элемента. Значение этих расхождений зависит от характера и значения отклонения формы измеряемого элемента детали.

Применение базовых элементов, отличающихся от прилегающего, если оно не оговорено в технической документации, следует указывать в протоколе измерений.

2.5. Базы для оценки отклонений расположения поверхностей и суммарных отклонений формы и расположения поверхности

2.5.1. Оценку отклонений расположения поверхностей и суммарных отклонений формы и расположения поверхности проводят в системе координат, воспроизводимой базирующими элементами средства измерений или контроля, либо расчетным путем. Расположение и (или) ориентация измеряемых деталей относительно системы координат осуществляется путем совмещения баз детали, относительно которых задан контролируемый допуск, с базирующими элементами средства измерений или расчетным путем.

2.5.2. При базировании детали относительно средства измерений или контроля по одной базе должно быть исключено влияние отклонений формы базы детали. Это достигается путем замены реальной базы прилегающим элементом. За базовые оси, плоскости симметрии и центры принимают оси, плоскости симметрии и центры прилегающих баз соответственно.

Требуемые условия базирования обеспечиваются, если базирующие элементы средств измерений имеют форму и расположение прилегающих элементов (например, плиты, цилиндрические пробки, кольца и т.п.). При этом предполагается, что отклонения формы базирующих элементов средств измерений малы по сравнению с измеряемым отклонением.

2.5.3. Если за базу принимают средний или другой элемент номинальной формы, по расположению отличающийся от прилегающего элемента, то могут возникнуть расхождения между значениями отклонений расположения или суммарных отклонений формы и расположения, измеренных от этих баз и относительно прилегающих элементов. Значение этих расхождений зависит от характера и значения отклонений формы реальных баз детали.

Применение в качестве баз элементов, отличающихся от прилегающих, если оно не оговорено в технической документации, следует указывать в протоколе измерений.

Примечание. Если используют средние или другие базовые элементы, не касающиеся реальных баз с внешней стороны, то при измерении позиционных отклонений, отклонений формы заданной поверхности или заданного профиля относительно базовых плоскостей или базовых прямых в качестве базы для отсчета координат измеряемых элементов следует принимать плоскость (или прямую), проходящую через наиболее выступающую точку (точки) реальной базы элемента параллельно среднему или другому элементу номинальной формы (плоскость на черт.3).

Источник