19. Отклонение формы и расположения поверхностей

Под отклонением формы в ЕСПД понимается отклонение формы реальной поверхности от формы номинальной поверхности или номинального профиля. (При этом шероховатость поверхности не считается отклонением формы.)

Основные термины.

Прилегающая прямая – прямая, соприкасающаяся с реальным профилем и расположенная вне материала детали так, чтобы отклонение от ее наиболее удаленной точки реального профиля в пределах нормируемого профиля в пределах нормируемого участка имело минимальное значение (рис. 33).

Аналогично построены и определения прилегающей поверхности и плоскости.

Например:

Прилегающая плоскость - плоскость соприкасающаяся с реальной поверхностью и расположенная вне материала детали так, чтобы отклонения от нее наиболее удаленной точки реальной поверхности в пределах нормируемого участка имело минимальное значение.

Отклонение формы отсчитывают от точек реальной поверхности (профиля) до прилегающей поверхности (профиля) по нормали к прилегающей поверхности (профилю).

Количественно отклонение формы оценивается наибольшим расстоянием от точек реальной поверхности до прилегающей поверхности.

Допуск формы - наибольшее допустимое значение отклонения формы.

Поле допуска формы - область в пространстве или на плоскости, внутри которой должны находиться все точки реально рассматриваемого элемента в пределах нормируемого участка.

Под отклонением расположения понимается отклонение реального расположения рассматриваемого элемента от его номинального расположения.

Рассмотрим основные виды отклонения формы.

Отклонение от прямолинейности в плоскости.

Наибольшее расстояние от точек реального профиля 1 до прилегающей прямой 2 в пределах нормируемого участка (рис. 34).

Частичными видами отклонения от прямолинейности является выпуклость и вогнутость.

Выпуклость - отклонения от прямолинейности, при котором удаление точек реального профиля от прилегающей прямой уменьшается от краев к середине (рис. 35).

Вогнутость - отклонение от прямолинейности, при котором удаление точек реального профиля от прилегающей прямой увеличивается от краев к середине (рис. 36).

Отклонение от прямолинейности оси (или линии) в пространстве - наименьшее значение диаметра цилиндра, внутри которого располагается реальная ось поверхности вращения в пределах нормируемого участка (рис. 37).

О тклонение от плоскостности - наибольшее расстояние от точек реальной поверхности до прилегающей плоскости в пределах нормируемого участка. Частными видами указанных отклонений являются выпуклость и вогнутость (рис. 38).

Отклонение от круглости - наибольшее расстояние от точек реального профиля до точек прилегающей окружности. Частными видами отклонений от круглости является овальность и огранка (рис. 39).

Отклонение от цилиндричности - наибольшее расстояние от точек реальной поверхности до прилегающего цилиндра в пределах нормируемого участка (рис. 40).

Отклонение профиля продольного сечения – наибольшее расстояние от точек, образующих реальный контур поверхности, лежащих в плоскости, проходящий через ее ось, до соответствующей стороны прилегающего профиля в пределах нормируемого участка (рис. 41).

Частными видами отклонений профиля продольного сечения является конусообразность, бочкообразность и седлообразность.

Рассмотрим основные виды отклонения расположения.

О тклонение от параллельности плоскостей - разность ∆ наибольшего и наименьшего расстояния между плоскостями в пределах нормируемого участка (рис. 42).

Рис. 42. Отклонение от параллельности плоскостей

Аналогично могут быть построены определения отклонения от параллельности:

• оси и плоскости;

• двух прямых, лежащих в одной плоскости;

• двух прямых в пространстве.

Отклонение от перпендикулярности плоскостей - отклонение угла между плоскостями от прямого угла (90), выраженное в линейных единицах ∆ на длине нормируемого участка (рис. 43).

Аналогично могут быть построены определения отклонения от перпендикулярности:

• плоскости и прямой;

• двух прямых, лежащих в одной плоскости и т.п.

Отклонение от соосности относительно оси базовой поверхности - наибольшее расстояние ∆ между осью рассматриваемой поверхности вращения и осью базовой поверхности на длине нормируемого участка (рис. 44).

Рис. 44. Отклонение от соосности относительно оси базовой поверхности

Отклонение от соосности относительно общей оси - наибольшее расстояние (∆₁, ∆₂, …, ∆_n) между осью рассматриваемой поверхности вращения и общей осью двух или нескольких поверхностей вращения на длине нормируемого участка (рис. 45).

Отклонение от симметричности относительно общей плоскости симметрии - наибольшее расстояние ∆ между плоскостью симметрии (осью) рассматриваемого элемента и общей плоскостью симметрии двух или нескольких элементов в пределах нормируемого участка (рис. 46).

Позиционное отклонение - наибольшее расстояние ∆ между реальным расположением элемента (его центра, оси или плоскости симметрии) и его номинальным расположением в пределах нормируемого участка (рис. 47).

Допуск расположения – предел, ограничивающий допускаемое значение отклонения расположения.

Поле допуска расположения – область в пространстве или заданной плоскости, внутри которой должен находиться прилегающий элемент или ось, центр, плоскость симметрии в пределах нормируемого участка.

Зависимый допуск расположения или формы – переменный допуск расположения или формы, минимальное значение которого указывается на чертеже или техническом требовании и которое допускается превышать на величину, соответствующую отклонению действительного размера прилегающего рассматриваемого или базового элемента.

Независимый допуск расположения или формы – допуск, числовое значение которого постоянно для всей совокупности деталей, изготовляемых по данному чертежу и не зависит от действительного размера рассматриваемого или базового элемента.

Под суммарным отклонением формы и расположения понимается отклонение, являющееся результатом совместного проявления отклонения расположения рассматриваемой поверхности.

Рассмотрим основные виды отклонения формы и расположения.

Радиальное биение - разность ∆ наибольшего и наименьшего расстояний от точек радиального профиля поверхности вращения до базовой оси (рис. 48).

Торцовое биение - разность ∆ наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля торцовой поверхности до плоскости, перпендикулярной базовой оси (рис. 49).

Если рассматривается вся торцовая поверхность, то говорят о полном торцовом биении.

Таблица 8

Условные обозначения допусков формы

и расположения геометрических элементов

Номер	Допуск	Обозначение
1	Прямолинейности
2	Плоскостности
3	Круглости
4	Цилиндричности
5	Профиля продольного сечения
6	Параллельности
7	Перпендикулярности
8	Соосности
9	Симметричности
10	Позиционный
11	Пересечение осей
12	Радиальное биение, или в заданном направлении
13	Биение полное

Допуски формы и расположения поверхностей указываются на чертежах в виде условных обозначений (табл. 8) или текстом в технических требованиях. Применение условных обозначений предпочтительно.

20. Структура обозначения допусков

Условное обозначение допусков формы и расположения поверхностей указывают в прямоугольной рамке, разделенной на две или более частей.

В первой части помещают знак вида допуска (табл. 8), во второй – числовое значение допуска в миллиметрах, в третьей и последующих – буквенное обозначение базы (баз) или буквенное обозначение поверхности, с которой связан допуск расположения.

Рамки вычерчивают сплошными тонкими линиями. Высота букв, цифр, вписываемых в рамку, должна быть равна размеру шрифта h. Рамку располагают горизонтально. Допускается вертикальное расположение рамки, если в горизонтальном положении она затемняет чертеж. Рамку соединяют с элементом, к которому относится предельное отклонение, сплошной тонкой линией, заканчивающейся стрелкой.

Если допуск относится к поверхности или профилю, то рамку соединяют с контурной линией поверхности или ее продолжением, при этом соединительная линия не должна быть продолжением размерной (рис. 51).

Если допуск относится к оси или плоскости симметрии, то соединительная линия – продолжение размерной линии. При необходимости стрелка размерной линии может быть совмещена со стрелкой соединительной линии (рис. 52).

Если допуск относится к общей оси или плоскости симметрии и из чертежа ясно, для каких поверхностей данная ось (плоскость) симметрии является общей, то рамку соединяют с осью (плоскостью) симметрии (рис. 53).

Числовое значение допуска и расположения поверхностей, указанное в рамке (рис. 54а), относится ко всей длине поверхности. В том случае, если оговаривается нормируемый участок, на который распространяется данный допуск, то размеры нормируемого участка указываются в той же графе рамки, рядом с допуском и отделяются от него наклонной линией, которая не должна касаться рамки (рис. 54 б, в).

a)

б)

в)

Рис. 54. Примеры заполнения рамки допуска

Если для данного элемента необходимо задать два разных вида допуска, то можно рамки объединять и расположить их, как на рис. 55.

П овторяющиеся одинаковые или разные виды допусков, обозначаемые одним и тем же знаком, имеющие одинаковые числовые значения и относящиеся к одним и тем же базам, допускается указывать один раз в рамке, от которой отходит одна соединительная линия, разветвленная затем по всем нормируемым элементам.

Допуски формы и расположения симметрично расположенных элементов на симметричных деталях указываются один раз.

21. Основные понятия о базах в машиностроении. Виды баз

Конструктивный элемент детали, от которой ведется отсчет размеров детали, называется базой. Это может быть поверхность или линия (осевая, центровая).

В зависимости от назначения различают следующие базы:

Конструкторские – базы, используемые для определения относительного положения элементов, детали в деталях, детали в сборочной единице, сборочной единице в изделии.

Технологические – базы, используемые для определения положения заготовки или изделия при изготовлении или ремонте.

Измерительные – базы, используемые для определения относительного положения заготовки или изделия и средств измерения.

22. Обозначение баз на чертежах

Базы обозначают зачерченным равносторонним треугольником, который соединяют линией с рамкой.

Высота треугольника равна размеру шрифта размерных чисел.

Если базой является поверхность или ее профиль, то основание треугольника располагают на контурной линии поверхности или на ее продолжении. При этом соединительная линия не должна быть продолжением размерной (рис. 57).

а)

б)

Когда базой является ось или плоскость симметрии, тогда треугольник располагается на конце размерной линии (рис. 58).

Если базой является общая ось или общая плоскость симметрии и из чертежа ясно, для каких поверхностей ось (плоскость симметрии) является общей, то треугольники располагаются на оси (рис. 59).

Если ни одну из поверхностей не выделяют как базу, то треугольник заменяют стрелкой (рис. 60).

Когда два или несколько элементов образуют объединенную базу и их последовательность не имеет значения (например, они имеют общую ось симметрии), тогда каждый элемент обозначают самостоятельно и все базы вписывают подряд в третью часть рамки (рис. 61).

Если на какие-либо элементы детали задается позиционный допуск, то линейные или угловые размеры, определяющие номинальное расположение или номинальную форму указанных элементов, указывается на чертежах без предельных отклонений и заключаются в прямоугольную рамку (рис. 62, 63).

Зависимые допуски формы и расположения обозначают специальным условным знаком, который помещают:

• после числового значения допуска, если зависимый допуск связан с действительным размером рассматриваемого элемента, рис. 64а;

• после буквенного обозначения базы или без буквенного обозначения (рис. 64б, в) в третьей части рамки, если зависимый допуск связан с действительными размерами элемента;

• после численного значения допуска и буквенного обозначения базы (рис. 64г).

23. Допуски и посадки крепежных метрических резьб

О сновным параметром резьбового соединения (сопряжения) является средний диаметр. Погрешность шага и половины угла профиля, влияющие на взаимозаменяемость, компенсируют изменением среднего диаметра. В связи с этим допуск на средний диаметр называют комплексным или суммарным (рис. 65).

На рис. 65 обозначено: T_d2 - допуск среднего диаметра d₂; T_d - допуск наружного диаметра d.

Допуск среднего диаметра равен:

T_d2 = f_d2 + f_p + f , (75)

где f_d2 - отклонение собственного среднего размера d₂ ,

f_p - диаметральная компенсация погрешности шага:

f_p = 1,73P, (76)

где P - погрешность шага,

f - диаметральная компенсация погрешности угла профиля:

f = 0,36P , (77)

где P - шаг резьбы (мм),

 - погрешность половины угла профиля в угловых минутах.

Допуски и посадки метрических резьб нормированы. Стандартом установлены степени точности, определяющие допуски диаметров резьб и обозначенные числами.

Таблица 9

Степени точности диаметров резьбы (СТ СЭВ 640-77)

Резьба	Диаметр резьбы	Степень точности
Наружная	Наружный d	4, 6, 8
	Средний d2	3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
Внутренняя	Внутренний D1	4, 5, 6, 7, 8
	Средний D2	4, 5, 6, 7, 8, 9

Схема расположения полей допусков наружной и внутренней резьбы приведены на рис. 65, 66.

Сочетанием основного отклонения (наружного и внутреннего диаметра) и допуска, определяемого степенью точности, образуют поле допуска диаметра резьбы. Обозначение этого поля состоит из цифры, показывающей степень точности, и буквы, обозначающей основное отклонение, например:

6h; 6H; 6g; …

Обозначение поля допуска резьбы ставят после обозначения ее размера, например:

M12 - 6g;

M12x1 - 6g;

M12 - 7H;

M12x - 6H.

Посадки резьбовых деталей обозначают дробью; в числителе последней указывают обозначение поля допуска внутренней резьбы, а в знаменателе – обозначение поля допуска наружной резьбы.

Например: M12 – 6H/6g;

M12x1 - 6H/6h.

Поле допуска диаметров резьбы, как наружной так и внутренней согласно действующего стандарта могут выбирать согласно рекомендациям табл. 10.

Таблица 10