6.2. Допуски линейных размеров

Определение допуска линейных размеров осуществляется по таблице 4.7 (ГОСТ Р 53464-2009 таблица 1). Допуск зависит от номинального размера и класса размерной точности, установленного для данной поверхности.

Допуск линейных размеров отливок, изменяемых и неизменяемых обработкой, должны соответствовать величинам, указанным в таблице 4.7 (ГОСТ Р 53464-2009 таблица 1).

Допуски размеров элементов отливки устанавливают по классу размерной точности отливки при соответствующем виде размера.

Для наклонных, конических и фасонных поверхностей, заданных координатами от одной базы или поверхности, допускается устанавливать допуски на номинальное значение наибольшего из размеров.

Допуски угловых размеров в пересчете на линейные не должны превышать значений, установленных табл. 4.7 (ГОСТ Р 53464-2009 таблица 1) для линейных размеров соответствующих классов точности.

Допуски размеров, установленные табл. 4.7 (ГОСТ Р 53464-2009 таблица 1), не учитывают допуски формы и расположения поверхностей отливок, кроме допусков круглости, соосности, симметричности, пересечения осей, позиционных и допусков от перекоса стержня, которые устанавливаются в случае необходимости отдельно.

Допуски размеров отливок от предварительно обработанной поверхности до литой поверхности должны соответствовать табл. 4.7 (ГОСТ Р 53464-2009 таблица 1). Классы их точности и обозначения на чертежах устанавливаются отраслевыми нормативно-техническими документами.

Под номинальным размером понимают при назначении допусков:

параллельности, перпендикулярности, наклона — номинальную длину нормируемого участка или всей рассматриваемой поверхности,

торцового или полного торцового биения — заданный или больший диаметр торцовой поверхности;

радиального биения и полного радиального биения — диаметр рассматриваемой поверхности;

соосности, симметричности, пересечения осей — диаметр рассматриваемой поверхности вращения или номинальный размер между поверхностями, образующими рассматриваемый симметричный элемент.

6.3. Допуски формы, расположения и неровностей поверхностей отливок

При определении других погрешностей влияющих на величины припусков возможны сочетания различных допусков: формы, расположения, неровностей поверхностей отливок и др.

Допуски формы поверхности отливок (отклонения от прямолинейности, плоскостности заданного профиля) в диаметральном направлении должны соответствовать величинам, указанным табл. 6.1 (ГОСТ Р 53464-2009 таблица 2).

Отклонением формы называется отклонение формы реальной поверхности от формы номинальной поверхности. Под номинальной поверхностью понимается идеальная поверхность, форма которой задана чертежом или другой технической документацией. Отклонения формы могут также рассматриваться применительно к профилю (линии пересечения с плоскостью или поверхностью). Отклонения формы оцениваются на нормируемом участке. Поле допуска формы - область в пространстве или на плоскости, внутри которой должны находиться все точки реальной поверхности или реального профиля в пределах нормируемого участка.

К отклонениям формы поверхностей относят отклонение от прямолинейности, отклонения от плоскостности, отклонения от заданного криволинейного профиля, отклонения от заданной криволинейной поверхности, а также отклонения цилиндричности и круглости, на которые назначают соответствующие допуски.

Отклонение от параллельности прямых в плоскости - разность  наибольшего и наименьшего расстояний между прямыми на длине нормируемого участка (рис.6.2 и 6.3).

Рисунок 6.2. Отклонение от параллельности оси (или прямой) и плоскости

Рисунок 6.3. Отклонение от параллельности прямых в плоскости	Поле допуска параллельности прямых в плоскости

Поле допуска параллельности прямых в плоскости - область на плоскости, ограниченная двумя параллельными прямыми, отстоящими друг от друга на расстоянии, равном допуску параллельности Т, и параллельными базовой прямой (рис. 6.4).

Рисунок 6.4. Отклонение от параллельности плоскостей Поле допуска параллельности плоскостей

К отклонениям расположения элементов относятся отклонения параллельности, перпендикулярности, соосности, симметричности, позиционное отклонение и отклонение от пересечения осей.

Отклонением расположения называется отклонение реального (действительного) расположения рассматриваемого элемента (поверхности, оси или плоскости симметрии) от номинального положения. Под номинальным положением понимается расположение, определяемое номинальными линейными и угловыми (координирующими) размерами между рассматриваемыми элементом и базами.

Отклонение от перпендикулярности плоскостей - отклонение угла между плоскостями от прямого угла (90°), выраженное в линейных единицах  на длине нормируемого участка (рис.6.5).

Отклонение от перпендикулярности плоскости или оси (или прямой) относительно оси (прямой) - отклонение угла между плоскостью или осью (прямой) и базовой осью от прямого угла (90°), выраженное в линейных единицах  на длине нормируемого участка (рис. 6.6).

Поле допуска перпендикулярности плоскости или оси (или прямой) относительно оси (прямой) - область в пространстве, ограниченная двумя параллельными плоскостями, отстоящими друг от друга на расстоянии, равном допуску перпендикулярности Т, и перпендикулярными базовой оси (прямой) (рис. 6.6).

Основной причиной возникновения погрешностей формы является коробление отливок в процессе охлаждения в литейной форме и после выбивки, а также в процессе термообработки (снятие остаточных напряжений и пластическая деформация под действием собственного веса и веса других деталей).

Рисунок 6.5. Отклонение от перпендикулярности плоскостей	Поле допуска перпендикулярности плоскостей
Рисунок 6.6. Отклонение от перпендикулярности плоскости или оси (или прямой) относительно оси (прямой)		Поле допуска перпендикулярности плоскости или оси (или прямой) относительно оси (прямой)

Другой причиной появления погрешностей формы является искривление отливок в процессе термообработки, которое происходит вследствие снятия неоднородных по сечению отливки остаточных напряжений, неоднородного протекания фазовых превращений

Допуски формы и расположения определяются на нормируемом участке по заданной степени коробления.

По степеням коробления определяются допуски формы, допуски предельного профиля цилиндрической поверхности (изогнутости), а также суммарные допуски формы и расположения, которые являются результатом одновременного появления отклонений формы и расположения рассматриваемого элемента (профиля или поверхности) относительно заданной базы

При этом допуски даются в диаметральном выражении, так как отклонения возможны в обе стороны.

Допуски расположения, как правило, связаны с допусками на соответствующие размеры. Например, допуск смещения по плоскости разъема не должен превышать 50% от допуска на толщину стенки, пересекающей разъем.

Смещение по плоскости разъема возникает во всех отливках, изготовленных различными способами литья.

***Наибольшие величины смещения наблюдаются при изготовлении песчано-глинистых форм по модельным плитам верха и низа. Погрешность в этом случае возникает в результате четырех операций;

1 - при монтаже половинок моделей на модельных плитах;

2 - при изготовлении верхней полуформы (зазор в соединении "штырь-втулка"):

3 - при изготовлении нижней полуформы (тот же зазор):

4 - при спаривании полуформ (двойной зазор в соединениях "штырь-втулка"). Для уменьшения смещения необходимы контроль зазора и своевременная замена штырей и втулок.

Погрешности смещения, вызванные перекосом стержня

Допуск смещения, вызванного перекосом стержня, устанавливают в диаметральном выражении по таблице 4.7 и на 1,2 класса точнее класса размерной точности отливки, по номинальному размеру наиболее тонкой из стенок отливки, формируемых с участием стержня.

Допуски формы и расположения приведенные в табл. 6.1, не учитывают формовочные уклоны, назначаемые в соответствии с ГОСТ 3212—80, и допуски круглости, соосности, симметричности, пересечения осей, позиционные допуски.

Допуски круглости, соосности, симметричности, пересечения осей, позиционные допуски в диаметральном выражении не должны превышать допусков на размеры, установленных табл. 4.7.

Допуск смешения отливки по плоскости разъема в диаметральном выражении устанавливают по табл.4. 7 на уровне класса размерной точности отливки по номинальному размеру наиболее тонкой из стенок отливки, выходящих на разъем или пересекающего его.

Таблица 6.1.

Допуски форм и расположения элементов отливок

Номиналь-ный размер, мм	Допуск форм и расположения элементов отливок, мм, не более , для степеней коробления элементов отливок
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
До 125 >125-160 >160-200 >200-250 >250-315 >315-400 >400-500 >500-630 >630-800 >800-1000 >1000-1200 >1200-1600 >1600-2000 >2000-2500 >2500-3150 >3150-4000 >4000-5000 >5000-6300 >6300-8000 >8000-10000 >10000	0.12 0.16 0.20 0.24 0.32 0.40 0.50 0.64 0.80 1.00 1.20 1.60 2.00 2.40 3.20 4.00 5.00 6.40 8.00 10.0 12.0	0.16 0.20 0.24 0.32 0.40 0.50 0.64 0.80 1.00 1.20 1.60 2.00 2.40 3.20 4.00 5.00 6.40 8.00 10.0 12.0 16.0	0.20 0.24 0.32 0.40 0.50 0.64 0.80 1.00 1.20 1.60 2.00 2.40 3.20 4.00 5.00 6.40 8.00 10.0 12.0 16.0 20.0	0.24 0.32 0.40 0.50 0.64 0.80 1.00 1.20 1.60 2.00 2.40 3.20 4.00 5.00 6.40 8.00 10.0 12.0 16.0 20.0 24.0	0.32 0.40 0.50 0.64 0.80 1.00 1.20 1.60 2.00 2.40 3.20 4.00 5.00 6.40 8.00 10.0 12.0 16.0 20.0 24.0 32.0	0.40 0.50 0.64 0.80 1.00 1.20 1.60 2.00 2.40 3.20 4.00 5.00 6.40 8.00 10.0 12.0 16.0 20.0 24.0 32.0 40.0	0.50 0.64 0.80 1.00 1.20 1.60 2.00 2.40 3.20 4.00 5.00 6.40 8.00 10.0 12.0 16.0 20.0 24.0 32.0 40.0 50.0	0.64 0.80 1.00 1.20 1.60 2.00 2.40 3.20 4.00 5.00 6.40 8.00 10.0 12.0 16.0 20.0 24.0 32.0 40.0 50.0 64.0	0.80 1.00 1.20 1.60 2.00 2.40 3.20 4.00 5.00 6.40 8.00 10.0 12.0 16.0 20.0 24.0 32.0 40.0 50.0 64.0 80.0	1.00 1.20 1.60 2.00 2.40 3.20 4.00 5.00 6.40 8.00 10.0 12.0 16.0 20.0 24.0 32.0 40.0 50.0 64.0 80.0 -	1.20 1.60 2.00 2.40 3.20 4.00 5.00 6.40 8.00 10.0 12.0 16.0 20.0 24.0 32.0 40.0 50.0 64.0 80.0 - -

Примечание: за номинальный размер нормируемого участка при определении допусков формы и расположения следует принимать наибольший из размеров нормируемого участка элемента отливки, для которого регламентируются отклонения формы и расположения поверхности

Позиционный допуск ( рис.6.7).

Примером позиционного допуска может служить допуск расположения осей отверстий относительно баз механической обработки (рис. 6.7,а), а также позиционный допуск при обработке внутренней поверхности (рис. 6.7,б). В первом случае позиционный допуск размеров определяется как вероятностная сумма допусков на расстояния L₁ и L₂ от баз 1, 2 до оси обрабатываемого отверстия: Т_поз=Т²_ol1+T²_ol2.

Рис 6.7. Позиционный допуск. Тсм - допуск смещения То - допуск линейного размера погрешность смещения для размеров ВР1 (погрешность смещения для размеров видов ВР2 и ВРЗ - учтена).

Во втором случае позиционный допуск определяется половиной допуска на внешний диаметр отливки. При обработке внешнего диаметра относительно внутренней базовой поверхности позиционный допуск будет равен половине допуска на внутренний диаметр, т.е. диаметр, т.е. Т_поз= 0,5T_0d.

Обозначение допусков неровности поверхности (шероховатости).

Допуск неровности поверхности детали

Параметры шероховатости поверхности характеризуются R_а, R_z со значениями от 1 до 1000 мм и методика их контроля на базовой длине приводится в ГОСТ 2789-73.[9]

Шероховатостью называют совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине.

Количественно шероховатость оценивается расстояниями от средней линии m, проведенной таким образом, что в пределах базовой длины l сумма квадратов отклонений профиля от этой линии минимальна.

Установлено шесть основных параметров шероховатости поверхности: три высотных R_a, R_z, R_max, два шаговых S_m и S и один по опорной длине профиля t_p.

Рис. 6.8.

где R_a - среднее арифметическое отклонение профиля, вычисляемое по абсолютным значениям отклонений профиля;

R_z- высота неровностей профиля по 10 точкам, определяемая как сумма средних арифметических абсолютных отклонений точек пяти наибольших минимумов h_min и пяти наибольших максимумов h_max профиля;

R_max -наибольшая высота профиля, т.е. расстояние между линией выступов и линией впадин профиля, проведенных через максимальную вершину и впадину;

S_m - средний шаг неровностей профиля (вдоль линии т);

S - средний шаг неровностей профиля по вершинам выступов;

t - относительная опорная длина профиля, определяемая как отношение опорной длины про­филя /* к базовой длине /, т.е. t_p= /*/ / [9]. Опорная длина /*- сумма длин отрезков 6„ отсекаемых в материале выступов на заданном уровне сечения Р: S^=2Sm и S=2Si. Базовую длину k выбирают, исходя из значений R_a, R_z, R_max.

Качество поверхности при значениях параметра R_z>100 мкм оценивается параметром R_z, а при R<0,025 мкм - параметром R_a. В интервале 0,025-100 можно использовать все высотные параметры.

Неровностность поверхностей отливок

Неровностность литой поверхности представляет собой совокупность повторяющихся или локальных неровностей средней величины (мезонеровностей, т.е. неровностей поверхности, отдельные значения шага которых превышают базовую длину, на которой измеряется шероховатость данной поверхности).

Рис. 6.9.

Неровностность поверхности отливок возникает вследствие неравномерности толщины слоя краски, неравномерного износа модельно-стержневой оснастки, неравномерного подутия, возникающего как вследствие неоднородного уплотнения формовочной смеси, так и из-за неодинаковых условий силового и теплового нагружения различных участков формы.

Неровностность занимает промежуточное положение по величине между шероховатостью и отклонениями формы поверхности. Базовой линией для определения значений параметров неровностности служит средняя линия профиля поверхности, при этом базовая длина для измерения неровностности поверхности принимается равной 4-10 базовым длинам для измерения ее шероховатости, но не более 100 мм. Допуск неровностности поверхности ограничивает наибольшую величину неровности, т.е. сумму наибольших высот выступов и впадин поверхности.

Для обрабатываемых поверхностей отливок неровностность должна учитываться в припуске на механическую обработку, для необрабатываемых поверхностей она характеризует потребительские свойства

готовых деталей, В последнем случае иногда для улучшения потребительских свойств изделий приходится зачищать поверхность отливки абразивным инструментом или увеличивать расход краски (грунтовки) для выравнивания поверхности.

Допуск неровностности обозначается сочетанием трех латинских букв - JRS и цифровым значением его величины, проставляемым у знака шероховатости: например, R_а 20, JRS 0.8

Допуски неровностей поверхности отливок должны соответствовать величинам, указанным в табл. 6.2 (табл. 3 ГОСТа).

Таблица 6.2