книги из ГПНТБ / Палей М.А. Отклонения формы и расположения поверхностей

координирующих размеров L x и L y еще не достаточен для обе­ спечения исходного допуска на смещение осей, поскольку воз­

ложения поверхностей, но при этом необходимо отметить сле­ дующие особенности поэлементного нормирования.

1. При однорядном расположении элементов на одной ли­ нии или окружности (типы расположений I I , б; I I I , IX. X, X I ) , когда ни один из элементов не является конструктивной ба­ зой, целесообразно нормировать и измерять накопленное от­ клонение расстояния или центрального угла между осями, т. е. отклонение расстояния или угла между осями двух лю­ бых поверхностей (о £ Н ак оп . и л и оссН акоп.). Это позволяет уве­ личить допуски по сравнению с нормированием расстояний относительно оси одного (обычного первого) элемента. Мето­ дика контроля накопленной погрешности расстояния или угла

Совершенно нецелесообразно переходить на' контроль рас­ стояний или углов между осями соседних элементов, так как предельные отклонения для этих размеров, проставленных «цепочкой», будут равны:

170

тельные оси располагались по обе стороны от нее, а наиболь­ шие отклонения осей по обе стороны от этой плоскости были одинаковы. Если же при измерении определяют смещения от­ носительно плоскости, проходящей через две какие-либо оси (например, крайних элементов), и все остальные оси распо­ лагаются по одну сторону от этой плоскости, то предельные

показателей: в их число должны были бы входить отклонения размеров между рядами в двух координатных направлениях, смещения осей от общей плоскости в каждом из рядов (по обоим координатным направлениям), непериендикулярностъ координатных направлений. Некоторое упрощение поэлемент­ ного нормирования достигается за счет сокращения величины допусков. Предельные отклонения размеров, координирую­ щих каждый ряд относительно первого, рассчитываются без учета допусков на смещение осей от номинального располо­ жения в первом ряду. Эти допуски используются для компен­ сации смещения осей в первом ряду относительно общей плоскости. Смещение осей относительно общей плоскости в остальных рядах ограничивается предельными отклонения­ ми на размер, координирующий данный ряд, если измерять размер от каждой оси данного ряда до общей плоскости осей первого ряда.

Неперпендикулярность координатных направлений (общих плоскостей первых рядов), а также смещение осей от общей плоскости в первых рядах косвенно ограничиваются нормиро­ ванием отклонений размеров между осями по диагонали, т. е. между осями поверхностей, лежащих в разных рядах. Строго говоря, любой диагональный размер между любыми двумя осями, должен быть ограничен в пределах ±аЬд. Однако практически можно ограничиться выборочной проверкой неко­ торых диагональных размеров, но не менее двух, накрест ле­ жащих. При этом желательно, чтобы контролируемые диаго­ нальные размеры были связаны с осями, лежащими в первых горизонтальном и вертикальном рядах, что позволяет хотя бы выборочно проверить смещение осей относительно общей плоскости в этих рядах. Если пойти на усложнение методики поэлементного контроля, то в отдельных случаях можно до-

171

биться увеличения элементных допусков. Например, для двух­ рядного расположения по типу V I I можно принять àLv= 1,4Д. и нормировать накопленное отклонение размера между осями

динированных относительно центрального базового элемента (тип X), рекомендуется нормировать отклонения радиуса ок­ ружности центров, отсчитываемых от оси базового элемента. Это позволяет суммарно ограничить размер окружности центров и ее смещение (эксцентриситет) относительно оси ба­ зового элемента, максимально использовать допуск за счет произвольного распределения его между двумя: указанными погрешностями и исключить отдельную проверку эксцентри­ ситета.

Принятое в некоторых ранее выпущенных нормативных материалах [18] раздельное нормирование отклонений диамет­ ра окружности центров и ее эксцентриситета приводило преж­

Бели в некоторых случаях в зависимости от условий обра­ ботки необходим отдельный технологический допуск на сме­ щение окружности центров относительно базовой оси (напри­ мер, при дополнительной обработке базовой поверхности после получения остальных элементов), то величина этого до­ пуска До должна быть скомпенсирована:

либо соответствующим уменьшением предельного смеще­ ния осей остальных элементов (уменьшенный допуск смеще­

пуск на смещение оси центрального элемента, его можно бы­ ло бы рассматривать как технологический допуск на смеще­ ние оси центрального элемента относительно оси окружности центров, «сходный при проектировании оснастки и технологи­ ческого процесса. Но при контроле следует учитывать, что за счет смещения осей периферийных элементов в пределах ОБО­ ИХ допусков А несоооность окружности центров и центрально­ го элемента может увеличиться (наибольшая дополнительная величина составит А). Чтобы полностью использовать донус-

172

км, контроль эксцентриситета можно заменить проверкой рас­ стояния от оси центрального элемента до оси каждого из пе­ риферийных. Однако этот контроль не заменяет проверки диаметра окружности центров, на который устанавливают бо­ лее жесткий элементный допуск (без учета величины До), что­ бы 'обеспечить собираемость по периферийным элементам.

6. Если исходные комплексные допуски на смещение осей включают в себя неперпендикулярность осей относительно опорной плоскости, то при установлении эквивалентных эле­ ментных допусков должны быть заданы отдельно предельные отклонения от перпендикулярности осей Ді г а . Тогда остальные элементные допуски должны определяться, исходя из остав­ шейся части комплексного допуска Д' = Д —2ДН П -

7. Элементные допуски, рассматриваемые в плоскости, пер­ пендикулярной к номинальному направлению осей, должны соблюдаться в любой из таких плоскостей в пределах длины нормируемых элементов или заданной длины.

Перераспределение поэлементных допусков. Данные табл. 32 и 33 основывались на предположении, что допускаются оди­ наковые смещения осей в обоих координатных направлениях (см. рис. 71). В технологически обоснованных случаях эле­ ментные допуски могут быть перераспределены: увеличены в одном из координатных направлений за счет соответствующе­ го уменьшения допусков в другом координатном направлении. При этом должно по-прежнему выполняться условие, чтобы геометрическая сумма смещений осей в координатных направ­ лениях не превзошла исходной величины предельного смеще­ ния 'Оси от номинального расположения.

Перераспределение поэлементных допусков можно произ­ водить как при их назначении в конструкторской или техноло­ гической документации, так и при контроле изделий, когда действительные отклонения в одном из координатных направ­

ность автоматически вытекает из указания в рабочих черте­ жах допуска на смещение оси от 'номинального расположе­ ния. Указания о возможности перераспределения., элементных допусков могут содержаться также ІВ стандартах или техниче­ ских требованиях на изделие. Например, оно включено в ГОСТ 14140—69 на допуски расположения осей отверстий под крепежные детали.

Расчет поэлементных допусков в том случае, когда они неодинаковы, производится по формулам, приведенным в табл. 31. Их можно определять также графически с по­ мощью номограмм [18]. Номограммы для различных типов

173

7

s

* ? : ce l ci"

•о

W - 0,8

V

1.2- 0,6

W - 0,5 0,8 - OJt 0,6 - 0,3 Ofi - 0,2 0.2 - 0,1

iß Râa,MM

R= 125-155

R= 90-125

R=7S-90

R= 60-75

R = 50-60

R = b0-50

R*=3l~W

R=25-32.

R=W-25

Рис. 74. Номограмма для определения допусков на коорди­ нирующие размеры при расположении осей в полярных коор­ динатах (показан пример определения оанакоп при Д = = 0,8 мм; ÔD = 1,4 мм и D = 80 мм)

175

расположения поверхностей приведены на рис. 72—74. На каждой номограмме из центра координат проведены дуги ок­ ружностей, радиусы которых соответствуют различным пре­ дельным смещениям осей от 0,1 до 1 мм. По осям координат отсчитываются івеліичины поэлементных допусков в двух ко­ ординатных направлениях, причем масштаб шкал для разных типов расположения различный и устанавливается с учетом формул, приведенных в табл. 31. Прямая, проведенная под углом 45° к осям координат, соответствует условию одинако­ вых смещений осей в обоих координатных направлениях. Проектируя точку пересечения этой линии с 'соответствующей окружностью на оси координат, получают поэлементные до­

лярную координатной оси, до пересечения с окружностью, со­ ответствующей данному комплексному допуску А, и проекти­ руют точку пересечения на другую ось координат. Получают величину поэлементного допуска по второму координатному направлению. На номограмме, показанной на рис. 74, по гори­ зонтальной оси отложены отклонения центральных углов в ли­ нейной мере, которые не зависят от радиуса окружности цент­ ров. Для получения отклонений углов в градусной мере про­ должают вертикальную линию до пересечения с наклонной прямой, соответствующей данному радиусу окружности цент­ ров, и находят вертикальную координату этой точки пересе­ чения.

Номограммы на рис. 72—74 можно использовать и для до­ пусков А менее 0,1 или более 1 мм, если у всех величин до­ пусков перенести запятую влево или вправо на соответствую­ щее число знаков. Например, поэлементные допуски для А=0,05 мм определяют так же, как и для А=0,5 мм, а значе­ ния, отсчитываемые по координатным осям, уменьшают в 10 раз.

КОНТРОЛЬ ОТКЛОНЕНИЙ

Общие положения. Выбор методики контроля отклонений зависит от ряда факторов, в том числе и от того, каким обра­ зом задан допуск расположения, от величины допуска, усло­ вий изготовления и применения изделий.

В соответствии с двумя способами оценки отклонений рас­ положения поверхностей методы контроля могут быть ком­ плексными и поэлементными. Если заданы допуски на смеще-

176

ние осей, то можно применять оба метода контроля. Ком­ плексный контроль .предпочтительней, так как он более на­ дежно выявляет совокупность всех погрешностей расположе­ ния и )в то же время позволяет наиболее полно использовать конструктивный допуск. Поэлементный контроль, применяе­ мый взамен комплексного при отсутствии соответствующих средств измерения, должен гарантировать соблюдение задан­ ных комплексных допусков на смещение осей.

При оценке годности изделий результаты^комплексяого и поэлементного контроля могут быть различными. Изделие, признанное годным при комплексном контроле, может быть забраковано при поэлементной проверке, так как для этой проверки назначают сокращенные допуски. И наоборот, неко­ торые изделия, годные по результатам поэлементной провер­ ки, могут быть забракованы при комплексном контроле, так как при поэлементной проверке могут остаться невыявленными некоторые отклонения (за счет выборочного контроля, контроля в одном ^сечении, а не на всей длине). В таких слу­ чаях правильными следует считать результаты комплексного контроля, если заданы допуски на смещение осей.

Бели заданы поэлементные допуски, то, как правило, при­ меняют и соответствующий поэлементный контроль оговорен­ ных параметров. Комплексные методы взамен поэлементных могут быть применены, если дано указание о возможности комплексного контроля. Такое указание, например, содержит­ ся в ГОСТ 14140—69: независимо от того, в какой форме за­ даны допуски расположения осей отверстий под крепежные детали, контроль расположения может быть либо комплекс­ ным, либо поэлементным, причем арбитражными во всех слу­ чаях являются результаты комплексного контроля.

Методика контроля зависит также от того, являются до­ пуски расположения зависимыми или независимыми. Учиты­ вая, что допуски изделий в основном являются зависимыми, а

Объем проверяемой партии изделий определяется сте­ пенью стабильности технологического процесса, а также на­ значением изделия, условиями его применения. При изготов­ лении изделий с помощью оснастки, автоматически обеспечи­ вающей требуемое расположение поверхностей (кондукторов, штампов, преосформ), основное внимание следует уделять контролю точности изготовления и износа этой оснастки. Во

многих случаях изготовитель может ограничиться выбороч­ ным контролем изделий или вовсе их не проверять, если про­ верка оснастки гарантирует изготовление годных изделий. Если точность расположения поверхностей при изготовлении обеспечивается разметкой или контролем перемещений рабо­ чих органов станка в координатных направлениях, то необхо­ дим более тщательный (зачастую стопроцентный) контроль изделий. То же относится и к деталям, у которых расположе­ ние поверхностей, полученное на предыдущих операциях об­ работки, может нарушиться в результате последующей обра­ ботки, в том числе и термической, или из-за внутренних про­ цессов в структуре материала, что характерно, например, для пластмассовых деталей.

Контроль изделий со стороны заказчика может быть сплошным или выборочным, независимо от способа изготов­ ления.

Контроль калибрами. Калибры являются основным средст­ вом комплексного контроля допусков расположения поверх­ ностей. Они позволяют ограничить непосредственно величину смещения осей от номинального расположения.

Калибры для расположения поверхностей часто называют комплексными в отличие от элементных (одиночных) калиб­ ров, служащих для контроля размеров (диаметра, 'ширины и т. п.) каждой проверяемой поверхности в отдельности.

Основными преимуществами комплексных калибров рас­ положения по сравнению с универсальными средствами яв­ ляются более высокие надежность и производительность контроля, простота их применения іи возможность автомати­ ческого расширения допусков расположения, когда они зада­ ны зависимыми, без каких-либо расчетов диаметральных ком­ пенсаций. Эти преимущества имеют большое значение при контроле взаимного расположения большого числа поверхно­ стей в группе.

178