Глава 12. Методы и средства измерения погрешностей формы и взаимного расположения

Кроме размеров на чертежах задаются также допуски формы и взаимного расположения поверхностей. Эти параметры тоже необходимо контролировать.

12.1. Основные термины и определения

Номинальная поверхность – идеальная поверхность, размеры и форма которой соответствуют заданным номинальным размерам и номинальной форме.

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

Н ормируемый участок – участок поверхности или линии, к которому относится допуск формы, взаимного расположения или соответствующее отклонение. L – длина нормируемого участка. Если нормируемый участок не задан, то допуск или отклонение относятся ко всей рассматриваемой поверхности или длине рассматриваемого элемента. Если расположение нормируемого участка не задано, то он может занимать любое расположение в пределах всей поверхности.

Элемент – обобщенный термин, под которым может пониматься поверхность (часть поверхности), линия, точка (в том числе ось), центр, плоскость симметрии.

Прилегающая поверхность – поверхность, имеющая форму номинальной поверхности, 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 (рис. 12.1).

Прилегающая прямая (плоскость) – прямая (плоскость), соприкасающаяся с реальным профилем (поверхностью) и расположенная вне материала детали так, чтобы отклонение от нее наиболее удаленной точки реального профиля (поверхности) в пределах нормируемого участка имело минимальное значение.

Прилегающая окружность – окружность минимального диаметра, описанная вокруг реального профиля наружной поверхности вращения, или окружность максимального диаметра, вписанная в реальный профиль внутренней поверхности.

Прилегающий цилиндр – цилиндр минимального диаметра, описанный вокруг реальной наружной поверхности, или цилиндр максимального диаметра, вписанный в реальную внутреннюю поверхность.

Отклонение формы – отклонение формы реального элемента от номинальной формы, оцениваемое наибольшим расстоянием от точек реального элемента по нормали к прилегающему элементу.

Допуск формы – наибольшее допускаемое значение отклонения формы.

Базовый элемент (реальный) – реальный элемент детали (такой, как кромка, поверхность, отверстие и т. д.), который используется для установления расположения базы (ISO).

Прилегающий элемент – реальная поверхность прецизионной формы (такая, как поверхность плиты, контрольная оправка и т. п.), контактирующая с базовым элементом и служащая для определения положения базы (ISO).

База – элемент детали или сочетание элементов, по отношению к которым задается допуск расположения рассматриваемого элемента, а также определяется соответствующее отклонение.

Комплект баз – совокупность двух или трех баз, образующих систему координат, по отношению к которой задается допуск расположения или определяется отклонение расположения рассматриваемого элемента.

Общая ось – прямая, относительно которой наибольшее отклонение осей нескольких рассматриваемых поверхностей вращения в пределах длины этих поверхностей имеет минимальное значение.

Номинальное расположение – расположение рассматриваемого элемента, определяемое номинальными линейными и угловыми размерами между ним и базами или между рассматриваемыми элементами, если базы не заданы.

Реальное расположение – расположение рассматриваемого элемента, определяемое реальными линейными и угловыми размерами между ним и базами или между рассматриваемыми элементами, если базы не заданы.

Виды допусков формы и расположения, предусмотренные российскими стандартами, приведены в табл. 12.1.

Отклонение расположения – отклонение реального расположения рассматриваемого элемента от его номинального расположения.

Суммарное отклонение формы и расположения – отклонение, являющееся результатом совместного проявления отклонения расположения рассматриваемой поверхности или рассматриваемого профиля относительно заданных баз.

Суммарный допуск формы и расположения – предел, ограничивающий допускаемое значение суммарного отклонения формы и расположения.

Таблица 12.1

Вид допуска	Обозначение по ГОСТ 24642-81	Обозначение на чертеже
Допуски формы
Допуск прямолинейности	TFL
Допуск плоскостности	TFE
Допуск круглости	TFK
Допуск профиля продольного сечения цилиндрической поверхности	TFP
Допуск цилиндричности	TFZ
Допуски расположения поверхностей
Допуск параллельности	TPA
Допуск перпендикулярности	TPR
Допуск наклона	TPN
Допуск соосности	TPC
Допуск симметричности	TPS
Допуск пересечения осей	TPX
Позиционный допуск	TPP
Суммарные допуски формы и расположения
Допуск торцевого биения	TCA
Допуск полного торцевого биения	TCTA
Допуск радиального биения	TCR
Допуск полного радиального биения	TCTR
Допуск биения в заданном направлении	TCD
Допуск формы заданного профиля	TCL
Допуск формы заданной поверхности	TCE

Заданные в чертежах допуски формы и расположения поверхностей не предопределяют применение, каких либо конкретных методов и средств измерений. Они могут быть различными при условии, что обеспечивают контроль соблюдения предписанных допусков. В частности, допускается применение методов измерений, не приведенных в стандартах и нормативно технических документах.

Выбор метода измерений производят с учетом погрешности измерения, допуска, размеров и конструкции измеряемой детали, особенностей технологического процесса изготовления деталей и степени его стабильности, производительности и стоимости измерений и других конструкторских, технологических и экономических факторов.

Прямое измерение отклонений формы и расположения, ограниченных в конструкторской документации допусками, имеющими комплексный характер (комплексными допусками), разрешается заменять измерениями составляющих отклонений.

Годность детали в этом случае может быть определена двумя способами.

1. Расчетом комплексного отклонения формы или расположения путем соответствующего суммирования измеренных значений составляющих отклонений и сопоставлением этого рассчитанного отклонения с заданным комплексным допуском.

2. Установлением в технологической документации дифференцированных допусков на составляющие отклонения. При этом дополнительно может быть оговорено, что для деталей, у которых одно из составляющих отклонений выходит за дифференцированный допуск, но не превышает комплексный допуск, заданный в конструкторской документации, оценка годности производится расчетом комплексного отклонения.

Способы расчета комплексного отклонения формы или расположения и дифференцированных допусков на составляющие отклонения устанавливаются в нормативно технических документах на методы измерений отдельных видов отклонений.

Примерами измерений составляющих отклонений являются: 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; измерения отклонений размеров, координирующих оси; взамен прямого измерения позиционного отклонения.