книги из ГПНТБ / Палей М.А. Отклонения формы и расположения поверхностей

Стандартизация числовых величин предельных отклонений формы и расположения позволяет унифицировать допуски и повысить уровень взаимозаменяемости изделий, определить единые точностные требования к средствам изготовления и измерения. Хотя эти отклонения и не связаны с размерной номенклатурой режущего и измерительного инструмента, од­ нако на основе стандартных рядов, увязывающих величину допуска с одним из конструктивных параметров (диаметром или длиной) по законам конструктивного и технологического подобия, возможна систематизация конструкторских требова­ ний « технологических данных, а также составление рекомен; даций по назначению допусков.

При разработке ГОСТ 10356—63 были использованы: су­ ществовавшие ранее в отдельных отраслях промышленности нормали и РТМ на отклонения формы и расположения; стан­ дарты и технические условия на конкретные изделия (станки, подшипники, двигатели); данные о функциональном влиянии отклонений формы и расположения поверхностей; статистиче­ ские данные и нормативные материалы по точности обработ­ ки; сведения о методах и средствах контроля. Для обоснова­ ния рядов предельных отклонений было проанализировано более 3000 примеров назначения допусков формы и располо­ жения, взятых из практики различных отраслей машино- и приборостроения. Были учтены также показатели зарубеж­ ных стандартов и международные рекомендации.

За рубежом, начиная с 50-х годов, также стали уделять серьезное внимание повышению точности формы и располо­ жения поверхностей машин и приборов. Значительно расши­ рилась и номенклатура измерительных средств для контроля отклонений формы и расположения, выпускаемых зарубеж­ ными фирмами.

В настоящее'время стандарты на отклонения формы и рас­ положения поверхностей имеются в ряде промышленных стран, в том числе в США, Англии, ФРГ, Франции, Голлан­ дии, Бельгии, Канаде и др. Эти стандарты, как правило, со­ держат основные определения и правила условных обозначе­ ний допусков формы и расположения на чертежах. В основу большинства стандартов положены рекомендации, разрабо­ танные в техническом комитете ИСО/ТК 10 «Чертежи» [21].

Социалистические страны, входящие в СЭВ, в числе пер­ вых приняли стандарты на отклонения формы и расположе­ ния, поверхностей и провели унификацию этих стандартов. Основой для этого послужили три рекомендации СЭВ по стандартизации, которые полнее, чем рекомендация ИСО/Р1101. охватывают комплекс вопросов, относящихся

5

личия между ними, позволяют в основном одинаково оцени­ вать отклонения, за исключением несоосности, несимметрич­ ности и смещения осей от номинального расположения.

нии и Чехословакии. Это обеспечивает единую систему нор­ мирования отклонений и формы расположения, позволяет по­ высить уровень взаимозаменяемости в промышленности этих стран, облегчает научно-технические и экономические связи между «ими, специализацию и кооперирование производства.

На базе исходного ГОСТ 10356—63 в нашей стране были разработаны другие стандарты, дополняющие или развиваю­

расположения осей отверстий под крепежные детали и ГОСТ 16085—70 «а калибры для контроля отклонений расположе­ ния поверхностей.

Стандарты «а отклонения формы и расположения, как « другие стандарты общего назначения (например, «а допуски и посадки, шероховатость поверхности, допуски зубчатых пе­ редач), устанавливают лишь основные показатели для норми­ рования и ряды допусков. Вопросы их выбора в зависимости от конструкторских и технологических требований, увязки до­

заводских стандартах и руководящих материалах с учетом условий работы и изготовления конкретных видов изделий. Подобные ограничительные материалы уже разработаны в ряде отраслей, например, для металлургического и сельскохозяйственн ого маши ностроен ия.

При отборе стандартных показателей предпочтение сле­ дует отдавать тем, которые обеспечивают наиболее полное и комплексное нормирование отклонений формы и расположе­ ния поверхностей и приближают условия нормирования и контроля отклонений к условиям их проявления при сборке и работе механизмов. Такими показателями по ГОСТ

6

10356—63 являются, например, комплексные отклонения фор­ мы (лецидиндричность, некруглость), несоосность относи­ тельно общей оси двух или нескольких поверхностей, смеще­ ние осей от номинального расположения. •

Определенные затруднения представляет пока выбор стан­ дартных степеней точности. Его следует производить на осно­ ве исследования (экспериментального и аналитического) влияния отклонений формы и расположения поверхностей на эксплуатационные показатели машин .и приборов и с учетом точностных возможностей и стоимости способов обработки.

ориентировки можно воспользоваться следующей обобщенной

высокой точности, приборы для линейных изме­ рений, особо точные приборы управления и регу­

Более подробно примеры назначения степеней точности по ГОСТ 10356—63 приведены в соответствующих разделах книги.

Внедрение общих стандартов на отклонения формы и рас­ положения поверхностей, в том числе и ГОСТ 10356—63, во многом зависит от уровня нормирования этих^тклонений в предметных стандартах на конкретные виды изделий. Одна­ ко значительная часть предметных стандартов еще не приве­ дена в соответствие с ГОСТ 10356—63. Как правило, в таких стандартах содержатся низкие и неполные требования к мак­ рогеометрии деталей. Примером могут служить стандарты на

7

t

О Б Щ ИЕ ПОНЯТИЯ ОБ ОТКЛОНЕНИЯХ

ОТКЛОНЕНИЯ ФОРМЫ

Форма поверхности характеризуется расположением ее точек и описывается уравнением поверхности в выбранной системе координат. Следует различать геометрическую и реальную поверхности, определения которых установлены в ГОСТ 2789—59 «Шероховатость поверхностей». Чертежом

вильной геометрической формы» в ГОСТ 10356—63 установ­

ся « отклонение формы профиля, получаемого сечением по­

или менее регулярно повторяющиеся и близкие по размерам неровности с шагом, относительно' большим, чем у микроне­

9

взаимосвязь и границы между отклонениями различных по­ рядков. В соответствии с ГОСТ 10356—63 шероховатость по­ верхности при рассмотрении отклонений формы исключается. Все остальные неровности поверхности, в том числе и вол­ нистость, входят в понятие «отклонение формы». Такое пра­ вило согласуется с функциональными и метрологическими требованиями. На правильное функционирование влияет со­ вокупность неровностей поверхности различных порядков, поэтому необходимо их совместное нормирование и более ши­ рокое толкование отклонений формы. Шероховатость поверх­ ности нормируется раздельно, поскольку она измеряется спе­ циальными средствами и чаще всего независимо от других отклонений влияет на трение в местах контакта поверхно­ стей, антикоррозионную стойкость, усталостную прочность и другие эксплуатационные свойства. Для тех случаев, когда шероховатость должна быть учтена совместно с другими от­ клонениями (например, в посадках с натягом или ггодшипниках жидкостного трения), применяется специальная мето­ дика расчета. Отклонения формы измеряются (за редким исключением) независимо от шероховатости. Отделение же волнистости при измерении отклонений формы представляет собой сложную и во многих случаях практически неосущест­ вимую задачу, так как требует применения в измерительных устройствах наконечников с большим радиусом (по стандар­ ту ФРГ радиус должен быть равен 250 мм) или высокочастот­ ных фильтров, обработки профилограмм и других специаль­ ных приемов измерения.

Из ГОСТ 10356—63 вытекает, что волнистость, если она не" оговорена отдельным допуском, ограничивается допуском формы. Такое толкование не препятствует самостоятельному рассмотрению и нормированию волнистости, если это необ­ ходимо по конструктивным или технологическим соображе­ ниям. (В этом случае допуск на 'волнистость должен быть меньше допуска формы в цeлoмJ Не исключена возможность стандартизации параметров волнистости [11].

Устанавливать в ГОСТ 10356—63 количественные границы между неровностями различных порядков нет необходимо­

ния шероховатости поверхности [6]. Неровности с шагами,

10

ГОСТ 2789—59, который определяется по пяти вершинам и пяти впадинам профиля на базовой длине, т. е. предполагает

это достигается за счет выбора радиуса измерительного на­ конечника, который при макроизмерениях в 100—1000 раз больше, чем при микроизмерениях. Погрешность при контакт­ ных измерениях, вызываемая наличием шероховатости по­ верхности, зависит от величины заглубления наконечника во впадинах неровностей. Если не учитывать деформации под действием измерительного усилия, то величину заглубления наконечника можно подсчитать по формулам1 :

1 ss

или

ровностей. Значение радиуса, разграничивающего примене­ ние формул (1) и (2), определяется по формуле

При выводе формул форма неровностей принимается треугольной.

H