Отклонение формы и расположения поверхностей, их контроль и влияние на эксплуатационные показатели

Точность деталей по геометрическим параметрам есть совокупное понятие подразделяющееся по следующим признакам:

- точность размеров элементов;

- точность формы поверхностей элементов (макрогеометрия поверхности);

- точность взаимного расположения элементов;

- точность по шероховатости поверхности (микрогеометрия).

Конструктор при проектировании должен исходить из того, что погрешность параметров не только неизбежна но и допустима в определенных пределах при которых деталь еще удовлетворят требованиям правильной сборки и функционирования машины. Нельзя требовать получения абсолютно точного идеального значения параметра ,нулевой погрешности , т.к это требование неосуществимо в реальных условиях изготовления и измерения. Конструктор должен решить две неразрывные задачи: установить идеальные значения параметров детали и нормирование точности изготовления этих параметров путем назначения пределов. Эти пределы в процессе изготовления и контроля деталей являются критериями их годности. Сложность задачи по назначению пределов для допустимых погрешностей состоит в том что ее решение требует от конструктора всестороннего учета как условий функционирования и эксплуатации изделия так и условий его изготовления и сборки. Условия эти противоречивы: для правильного функционирования может требоваться сужения пределов допустимых погрешностей, а для экономичного - расширение. Критерием оптимального решения данной задачи является обеспечение работоспособности изделия при минимальной суммарной стоимости его изготовления и эксплуатации.

Погрешности размера, формы и расположения поверхностей в процессе изготовления возникают под действием ряда причин, среди которых следует отметить:

- погрешности станка;

- погрешности обрабатывающего инструмента и приспособлений;

- износ инструмента;

- упругие деформации в системе станок - приспособление инструмент-деталь (системе СПИД);

- температурные деформации системы СПИД;

- погрешности зависящие от выбранной технологической схемы и режимов обработки;

- погрешности измерения включая погрешности измерительных средств;

- неоднородность размеров, жесткости материала и другие погрешности заготовок.

Погрешности изготовления для совокупности деталей составляющих обрабатываемую партию можно разделить на две группы:

1) систематические постоянные погрешности;

2) систематические переменные погрешности;

3) случайные погрешности.

Полное устранение погрешностей невозможно, однако используя известные закономерности при проектировании и на стадии производства погрешности должны быть сведены к минимуму. При этом учитывается физическая суть погрешностей и их влияние на эксплуатационные характеристики изделия.

Основные положения системы нормирования отклонений формы и расположения поверхностей деталей

НОМИНАЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ- поверхность не имеющая отклонений;

РЕАЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ- ограничивающая деталь, отделяющая ее от окружающей среды;

БАЗА - поверхность детали определяющие одну из плоскостей или осей системы координат;

ПРОФИЛЬ ПОВЕРХНОСТИ - линия пересечения поверхности с плоскостью или заданной поверхностью.

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

ПРИЛЕГАЮЩАЯ ПРЯМАЯ - прямая, соприкасающаяся с реальным профилем и расположенная вне материала так чтобы отклонения от нее наиболее удаленной точки реального профиля в пределах нормируемого участка имело минимальное значение.

ПРИЛЕГАЮЩАЯ ОКРУЖНОСТЬ - это 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 интерференционных стекол, поверочных линеек, контрольных оправок и т.п.

ОСНОВНЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ ФОРМЫ ПОВЕРХНОСТЕЙ

ОТКЛОНЕНИЕ ОТ КРУГЛОСТИ - наибольшее расстояние от точек реального профиля до прилегающей окружности.

Поле допуска круглости область на плоскости, перпедикулярной оси поверхности вращения или проходящей через центр сферы, ограниченная двумя концентрическими окружностями, отстоящими одна от другой на расстоянии равном допуску круглости. Частные виды отклонений от круглости: овальность и огранка.

ОТКЛОНЕНИЕ ОТ ЦИЛИНДРИЧНОСТИ - наибольшее расстояние от точек реальной поверхности до прилегающего цилиндра в пределах нормируемого участка.

ОТКЛОНЕНИЯ ОТ ПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ ОСИ - может возникнуть например в результате коробления.

ОТКЛОНЕНИЕ ФОРМЫ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ не должно превышать допуска образующего поле допуска- области между двумя параллельными плоскостями. Частные случаи - выпуклость и вогнутость

ОТКЛОНЕНИЯ ФОРМЫ ЗАДАННОГО ПРОФИЛЯ В случаях когда профиль задан номинальными размерами, отклонение формы заданного профиля есть наибольшее отклонение точек реального профиля от номинального, определяемое по нормали к номинальному профилю.

Расчет, назначение величины, обозначение на чертежах рассмотрено в ГОСТах и справочной литературе.