3.4. Нормирование точности формы и расположения

Отклонения (погрешности) формы и взаимного расположения поверхностей возникают в процессе обработки деталей из-за неточности и деформации станка, инструмента, приспособления, деформации изделия, неравномерности припуска и т.д.

В подвижных соединениях эти отклонения приводят к уменьшению износостойкости деталей вследствие повышенного удельного давления на выступах неровностей и ухудшению плавности работы (перемещения).

В неподвижных соединениях отклонения формы вызывают неравномерность натягов, вследствие чего снижается прочность соединения, герметичность.

Отклонения формы и расположения снижают не только эксплуатационные показатели, но и технологические: уменьшается точность и возрастает трудоемкость сборки, увеличивается объем пригоночных работ, снижается точность измерения размеров. Поэтому для обеспечения требуемой точности параметров изделия, его работоспособности и долговечности необходимо указывать не только предельные отклонения размеров, но в ответственных случаях назначать допуски формы и расположения поверхностей.

3.4.1. Допуски формы

Отклонением формы EF называется отклонение формы реальной поверхности от формы номинальной поверхности.

Допуском формы (Т_ф) называется наибольшее допустимое значение отклонения формы_.

Номинальная поверхность – идеальная поверхность (то есть не имеющая отклонений формы и размеров), номинальная форма которой задана чертежом или другой технической документацией.

Реальная поверхность – поверхность, ограничивающая и отделяющая деталь от окружающей среды.

Профиль поверхности – линия пересечения поверхности плоскостью или заданной поверхностью.

Реальный профиль – профиль реальной поверхности в заданном сечении.

Номинальный профиль – профиль, получаемый при сечении номинальной поверхности плоскостью.

Отсчет отклонений погрешностей формы реальной поверхности выполняют от прилегающей поверхности.

Прилегающая поверхность – поверхность, имеющая форму номинальной поверхности, соприкасающаяся с реальной поверхностью и расположенная вне материала детали так, чтобы отклонения от нее наиболее удаленной точки реальной поверхности L имело минимальное значение: EF₂< EF₁< EF₃ ,таким образом, за начало отсчета принимается прямая II-II (рис.25).

Рис. 25. Варианты расположения прилегающего профиля плоской

поверхности (прилегающей прямой)

Погрешности формы делятся на комплексные и элементарные (частные). Перечень видов допусков формы поверхности или ее профиля представлен в табл. 8.

Таблица 8

Виды отклонений формы поверхности или ее профиля

Вид поверхности	Отклонения и допуски формы
	Комплексные показатели			Частные
Плоская	Плоскостность (допуск формы поверхности)	Прямолинейность в плоскости (в пространстве), (допуск формы профиля)		Выпуклость Вогнутость
Цилиндрическая	Цилиндричность (допуск формы поверхности)	Поперечное сечение	Круглость (допуск формы профиля)	Овальность Огранка
		Продольное сечение	Отклонение профиля продольного сечения	Конусообразность Бочкообразность Седлообразность

Примечание: 1. Для комплексных отклонений цилиндрической поверхности и огранки погрешность форм рассчитывается по формуле: EF= R – r.

2. Для остальных частных отклонений цилиндрической поверхности: EF =0,5 (d_max – d_min).

Погрешности формы плоской поверхности или ее профиля

Комплексные виды:

• отклонение от плоскостности EF – наибольшее расстояние от точек реальной поверхности до прилегающей плоскости в пределах нормируемого участка L;

• отклонение от прямолинейности EF в плоскости (или пространстве) определяют как наибольшее расстояние от точек реального профиля до прилегающей прямой.

Поле допуска плоскостности – область в пространстве, ограниченная двумя параллельными плоскостями, отстоящими одна от другой на расстоянии, равном допуску плоскостности Т_ф.

Частные виды погрешностей формы плоской поверхности:

• выпуклость - отклонение от плоскостности (от прямолинейности), при котором удаление точек реальной поверхности (профиля) от прилегающей плоскости (прямой) уменьшается от краев к середине (рис.26, а);

• вогнутость - отклонение от плоскостности (от прямолинейности), при котором удаление точек реальной поверхности (профиля) от прилегающей плоскости (прямой) увеличивается от краев к середине (рис.26, б).

а) б)

Рис.26. Частные виды погрешностей формы плоской поверхности:

а - выпуклость; б - вогнутость

Погрешности формы цилиндрической поверхности или ее профиля

Комплексные виды:

• отклонение от цилиндричности EF – наибольшее расстояние от точек реальной поверхности до прилегающего цилиндра в пределах нормируемого участка;

В продольном сечении:

• отклонение профиля продольного сечения EF (рис.27, а)– наибольшее расстояние от точек образующей реальной поверхности, 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;

В поперечном сечении:

• отклонение от круглости EF (рис.27, б) – наибольшее расстояние от точек реального профиля до прилегающей окружности.

Поле допуска цилиндричности – область в пространстве, ограниченная двумя соосными цилиндрами, отстоящими друг от друга на расстоянии, равном допуску цилиндричности Т_ф.

Поле допуска профиля продольного сечения – область на плоскости, проходящей через ось цилиндрической поверхности, ограниченная двумя парами параллельными прямыми, имеющими общую ось симметрии и отстоящими друг от друга на расстоянии, равном допуску профиля продольного сечения Т_ф.

а) б)

Рис. 27. Комплексные виды отклонений профиля цилиндрической поверхности:

а – отклонение профиля продольного сечения;

б – отклонение от круглости (отклонение формы профиля в поперечном сечении)

Поле допуска круглости – область на плоскости перпендикулярной оси поверхности вращения или проходящей через центр сферы, ограниченная двумя концентричными окружностями, отстоящими друг от друга на расстоянии, равном допуску круглости Т_ф.

а) б)

Рис. 28. Частные виды отклонений профиля цилиндрической поверхности

в поперечном сечении: а – овальность; б - огранка

Частные виды отклонений формы цилиндрической погрешности

В поперечном сечении:

• овальность-отклонение от круглости, при котором наибольший и наименьший диаметры овальной фигуры находятся во взаимно перпендикулярных направлениях (рис.28, а). Причиной появление овальности после обработки может быть биение шпинделя шлифовального или токарного станка;

• огранка – отклонение от круглости, при котором реальный профиль представляет собой многогранную фигуру (рис.28, б).

В продольном сечении:

• конусообразность: образующие прямолинейны, но не параллельны (рис.29, а). Причиной такой формы может быть износ резца, несовпадение геометрических осей шпинделя и пиноли задней бабки станка и т.д.;

а)

б)

в)

Рис.29. Частные виды отклонения формы профиля цилиндрической поверхности

в продольном сечении: а – конусообразность; б - седлообразность; в - бочкообразность

• седлообразность - образующие непрямолинейны и диаметры уменьшаются от краев к середине (рис. 29, б). Причиной такой формы может быть погрешность направляющих станины, обработка толстых коротких валов;

• бочкообразность - образующие непрямолинейны и диаметры увеличиваются от краев к середине (рис. 29, в). Причиной такой формы может быть обработка длинных валов в центрах без люнета.