2. Стандартизация отклонений формы и расположения поверхностей, измерение и контроль
Основные понятия и определения об отклонении формы, расположения по ГОСТ24642 – 81
Отклонением формы называется отклонение формы реальной поверхности или реального профиля от формы номинальной поверхности или номинального профиля. Профиль – линия пересечения поверхности с плоскостью или заданной поверхностью. Шероховатость не включается в отклонение формы.
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 отклонение от нее наиболее удаленной точки профиля в пределах нормируемого участка имело минимальное значение.
Прилегающая окружность – окружность минимального диаметра, описанная вокруг реального профиля наружной поверхности вращения или максимального диаметра, вписанная в реальный профиль внутренней поверхности вращения.
Прилегающая плоскость – это плоскость, соприкасающаяся с реальной поверхностью и расположенная вне материала детали так, чтобы отклонение от нее наиболее удаленной точки реальной поверхности в пределах нормируемого участка имело минимальное значение.
Прилегающий цилиндр – это 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 рабочие поверхности контрольных плит, лекальных поверочных линеек, калибров, контрольных оправок и т.д.
Приняты обозначения: Δ – отклонение формы или отклонение расположения поверхностей; Т – допуск формы или допуск отклонения расположения поверхностей; L – длина нормируемого участка.
Параметры, нормируемые для оценки отклонений формы, делят на комплексные и дифференциальные виды отклонений.
Комплексными показателями отклонений формы являются отклонения, используемые для характеристики детали в условиях эксплуатации. Эти параметры задаются ГОСТ 24642 – 81 и ГОСТ 24643 – 81, но не всегда имеют метрологическое обеспечение.
Дифференциальные показатели это отклонения определенной геометрической формы. Они более доступны для практического использования, чем комплексные.
Нормирование и измерение отклонений от прямолинейности и от плоскостности.
Нормирование отклонений от прямолинейности в плоскости. Отклонением от прямолинейности называется наибольшее расстояние от точек реального профиля до прилегающей прямой в пределах нормируемого участка. Наибольшее допустимое значение отклонения от прямолинейности является допуском прямолинейности Т. Рис.2.
Измерение прямолинейности производится с помощью линеек, уровней, с использованием коллимационного и автоколлимационного методов, метода оптического визирования и измерения сравнением с точными направляющими прибора.
Нормирование отклонений от плоскостности. Отклонением от плоскостности называется наибольшее расстояние от точек поверхности до прилегающей плоскости в пределах нормируемого участка. Рис.3
Частные виды отклонений – выпуклость и вогнутость. Условных обозначений не имеют, а требования к ним записываются в ТУ или текстом на чертеже. Установлено 16 степеней точности. Проверка плоскостности осуществляется по числу пятен краски на квадратный дюйм (25х25 мм) при соприкосновении детали с поверхностью поверочной плиты, или измерением прямолинейности в различных направлениях и определяют отклонение, как наибольшее отклонение от прямолинейности.
Нормирование и измерение отклонений формы цилиндрических поверхностей
Отклонение от цилиндричности это наибольшее отклонение от точек реальной поверхности до прилегающего участка. Этот комплексный показатель трудно определить, поэтому он заменяется на два дифференциальных показателя – круглость и профиль продольного сечения. Рис.4.
Отклонение от круглости это наибольшее расстояние от точек реального профиля до прилегающей окружности. Допуск круглости Т – наибольшее допустимое значение отклонения от круглости. Поле допуска круглости – область на плоскости, ограниченная двумя концентрическими окружностями, отстоящими друг от друга на расстоянии равном допуску Т.
Частными видами отклонений от круглости являются овальность и огранка.
Отклонения профиля продольного сечения – наибольшее расстояние от точек, образующих реальную поверхность и лежащих в плоскости, проходящей через ее ось до соответствующей стороны прилегающего профиля в пределах нормируемого участка. Трудно измерить, используется редко. Заменяется параметрами отклонения образующих от прямолинейности и параллельности.
Частные виды отклонений: конусообразность, бочкообразность, седлообразность.
Нормирование и измерение отклонений расположения
Отклонением расположения называются отклонение реального расположения рассматриваемого элемента от его номинального расположения.
Стандартизованы следующие виды отклонений расположения: отклонение от параллельности, перпендикулярности, отклонение наклона, отклонение от соосности, отклонение от симметричности, позиционное отклонение, отклонение от пересечения.
Отклонения расположения в основном относятся к корпусным деталям, и выполнение требований определяет трудоемкость производства. Существуют понятия зависимый и независимый допуски. Они указывают на связь отклонения расположения с отклонением размеров элементов, к которым относится расположение.
Независимым допуском расположения называется допуск, числовое значение которого постоянно по всей совокупности деталей, изготовляемых по данному чертежу, и не зависит от размера нормируемого или базового элемента. Они необходимы для правильного функционирования сборочной единицы. Эти допуски назначаются при нормировании требований к расположению посадочных мест по подшипники, допуски отверстий под валы, допуски соосности направляющих и т.д.
Зависимыми допусками называются допуска, численное значение которых переменно для различных деталей, изготовляемых по чертежу, и зависит от действительных размеров нормируемого или базового элемента. Эти допуски применяются когда требуется обеспечить только собираемость изделия. К ним относятся допуски расположения сквозных отверстий под крепление детали, допуск соосности ступенчатых валов и втулок с зазором и т.д.
При зависимых допусках контроль проводится с помощью комплексных калибров, которыми одновременно проверяется точность изготовленных элементов и их расположение.
Нормирование и измерение суммарных отклонений формы и расположения
Суммарным отклонением формы и расположения называется отклонение, являющееся результатом совместного проявления отклонений формы и отклонений расположения рассматриваемого элемента относительно заданных баз.
Они измеряются с помощью специальных измерительных средств, в которых либо воспроизводится номинальная форма кривой, либо определяются координаты положения точек от базы.