3.4. Нормирование допусков формы и расположения

Материал изложен в соответствие с литературными источниками [3-6] и нормативной документацией.

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 (точность и трудоемкость сборки, возрастает объем пригоночных работ, снижает точность измерения размеров).

Поэтому для обеспечения требуемой точности параметров изделия, его работоспособности и долговечности необходимо указывать не только предельные отклонения размеров, но и в ответственных случаях 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 (рис.26): EF₁ < EF₂.

Рис. 26. Варианты расположения прилегающего профиля плоской

поверхности (прилегающей прямой)

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

Таблица 8

Виды отклонений формы поверхности или ее профиля

Вид поверхности	Отклонения и допуски формы
	Комплексные показатели			Частные
Плоская	Плоскостность (допуск поверхности)	Прямолинейность в плоскости (в пространстве), (допуск формы профиля)		Выпуклость. Вогнутость.
Цилиндрическая	Цилиндричность (допуск поверхности)	Поперечное сечение	Круглость (допуск 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

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

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

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

Частные виды погрешностей формы плоскоской поерхности

• Выпуклость - отклонение от плоскостности (от прямолинейности), при котором удаление точек реальной поверхности (профиля) от прилегающей плоскостности (прямой) уменьшается от краев к середине (рис.27., а

• Вогнутость - отклонение от плоскостности (от прямолинейности), при котором удаление точек реальной поверхности (профиля) от прилегающей плоскостности (прямой) увеличивается от краев к середине (рис.27.б).

а) б)

Рис.27. 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.

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

В продольном сечении:

• Отклонение профиля продольного сечения EF (рис.28, а)– наибольшее расстояние от точек образующих реальной поверхности, лежавших 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.

Поле допуска профиля продольного сечения – область на плоскости, проходящей через ось цилиндрической поверхности, ограниченные двумя парами параллельных прямых, имеющих общую ось симметрии и отстоящих друг от друга на расстоянии равном допуску профиля продольного сечения.

а) б)

Рис. 28. Комплексные виды отклонений профиля цилиндрической поверхности:

а – отклонение профиля продольного сечения;

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

.

В поперечном сечении:

• Отклонение от круглости EF (рис.28, б) – наибольшее расстояние от точек реального профиля до прилегающей окружности.

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. 29. 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.29, 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.29,б).

а)

б)

в)

Рис.30. Частные виды отклонения формы профиля цилиндрической поверхности в продольном сечении: а – конусообразность; б - седлообразность; в - бочкообразность

В продольном сечении:

• Конусообразность: образующие прямолинейны, но не параллельны (рис. 30,а). Причиной такой формы может быть износ резца, несовпадение геометрических осей шпинделя и пиноли задней бабки станка и т.д.;

• Седлообразность - образующие непрямолинейны и диаметры уменьшаются от краев к середине (рис. 30,б). Причиной такой формы может быть погрешность направляющих станины, обработка толстых коротких валов;

• Бочкообразность - образующие непрямолинейны и диаметры увеличиваются от краев к середине (рис. 30,в). Причиной такой формы может быть обработка длинных валов в центрах без люнета.