книги из ГПНТБ / Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения учебник

ность, седлообразностъ, изогнутость, конусообразность и винто-

образностъ. Бочкообразность, седлообразностъ и изогнутость являются отклонениями от прямолинейности образующих; кону­ сообразность п впптообразность — отклонениями от параллель­ ности образующих.

Величина бочкообразное™, седлообразное™ и конусообраз­ ное™ равна разности между наибольшим и наименьшим диамет­ рами в одном и том же продольном сечении. Бочкообразность чаще всего возникает при обтачивании тонких длинных валов в центрах без люнетов (в средней части под влия­

Толстые короткие валы чаще получаются седлообразными. При обтачивании толстых валов в центрах упругие смещения вала из-за недостаточной жесткости бабок станка получаются большими по краям (в середине сила резания распределяется между обоими центрами более равномерно). Бочкообразность и седлообразность могут возникнуть также вследствие погрешности направляющих станин станков и других причин.

Изогнутость определяется как непрямолинейность геометри­ ческого места центров поперечных сечений цилиндрической по­ верхности. Она возникает чаще всего в результате действия не­ равномерно распределенных остаточных напряжений, появляю­ щихся после термообработки, наклепа и т. и. Для получения требуемой формы деталей целесообразно отделочные операции производить после окончательной термической обработки.

Причиной конусообразное™ являются износ резца, несовпа­ дение геометрических осей шпинделя и пиноли задней бабки станка

162

(смещение центров), непараллельность оси центров направляю­ щим станины и др.

Отклонения формы плоских поверхностей. Совокупность всех отклонений профиля сечения плоских поверхностей может быть характеризована комплексным показателем — непрямолинейностыо, а всех отклонений формы поверхности — неплоскостностыо.

Непрямолииейностъ (отклонение от прямолинейности профиля поверхности) — наибольшее расстояние от точек действительного профиля (полученного в сечении поверхности нормальной пло­ скостью, проходящей в заданном направлении) до прилегающей прямой (рис. 64, а). Допуск на непрямолинейность может быть

Рнс. 64. Отклонения формы плоских по­ верхностей:

а— непрямвлинейность;

б— нсплоскостность; в — вогнутость; г — вы­

пуклость

отнесен ко всему участку проверяемой поверхности или к задан­ ной длине.

Неплоскостность (отклонение от плоскостности) — наиболь­ шее расстояние от точек действительной поверхности до приле­ гающей плоскости (рис. 64, б). Детали с плоскими поверхностями могут иметь дифференцированные отклонения в виде вогнутости и выпуклости (рис. 64, в, г).

Отклонения расположения поверхностей деталей. Погрешности обработки деталей и их сборки, а также невыполнение принципа «единства баз» могут вызвать отклонения расположения поверх­ ностей детали.

Отклонением расположения называется отклонение от номи­ нального расположения рассматриваемой поверхности, ее оси или плоскости симметрии относительно баз или отклонение от номи­ нального взаимного расположения поверхностей. При рассмотре­ нии отклонений расположения, кроме радиального и торцового биения, отклонения формы поверхности исключаются. При этом действительные поверхности заменяются прилегающими. В слу­ чаях, когда это целесообразно, допускается нормировать откло­

нения формы и расположения совместно, например, непараллельность и непернендпкулярпость совместно с неплоскостностыо.

Допуски расположения поверхностей деталей могут быть двух видов — зависимые и независимые.

Зависимым называется допуск расположения, величина кото­ рого зависит не только от заданного предельного отклонения рас­ положения, но и от действительных отклонений размеров рассмат­ риваемых поверхностей. Зависимые допуски расположения назна­ чаются главным образом в тех случаях, когда необходимо обеспе­ чить собираемость деталей, сопрягающихся одновременно по нескольким поверхностям с заданными зазорами или натягами.

Пример. Для отверстий 0 25+°'W8 и 0 15V0,035 мм детали (рис. 65) назначена предельная несоосность 0,05 мм (допуск зависимый). Указанное значение допу­

Апр - =0,05 + 0,04 = 0,09 мм.

Вследствие наличия допусков ступенчатого вала, соединяе­ мого с отверстием, зазоры и несоосность могут быть еще боль­ шими.

Контроль зависимых допусков наиболее часто осуществляется комплексными калибрами, являющимися прототипом сопрягаемой детали. Эти калибры всегда проходные, что гарантирует беспрххгоночную сборку изделий.

Независимым называется допуск расположения, величина которого определяется только заданным предельным отклонением расположения (назначенным из условия правильной работы детали или узла) и не зависит от действительных отклонений размеров рассматриваемых поверхностей, например, когда необходимо выдержать соосность посадочных гнезд под подшипники качения, ограничить колебание межосевых расстояний в корпусах редук­ торов и т. и. В этих случаях необходимо контролировать собст­ венно расположение осей поверхностей.

164

Основные виды отклонений расположения показаны на рис. 66 и 67. Рассмотрим некоторые из них.

Непараллелъностъ и перекос осей (или прямых) в пространстве

определяют как непараллелыюсть проекций осей соответственно на их общую теоретическую плоскость Q и па плоскость Р, пер­ пендикулярную К ОТОЙ ПЛОСКОСТИ (рИС. 66, б).

Торцовое биение определяют как разность наибольшего и наи­ меньшего расстояний от точек торцовой действительной поверх-

Рис. 66. Основные виды отклонении расположения поверхностей:

а — непараллелыюсть плоскостей; б — непараллелыюсть А х и перекос Ду осей; в — непараллельнос.ть оси отверстия и плоскости; г — неперпендикуляриость Д плоско­ стей; д — неперпендикуляриость А осей; е — неперпендикуляриость Д оси и плоскости; ж — торцовое биение; з — радиальное биение

ности, расположенных на окружности заданного диаметра, до плоскости, перпендикулярной к оси вращения (рис. 66, ж). Торцовое биение возникает вследствие неперпендикулярности торцовой поверхности к базовой оси О — О и отклонений формы торца.

Радиальное биение определяют как разность наибольшего А шах и наименьшего A min расстояний от точек действительной поверхности до базовой оси вращения (или цилиндрической базовой поверхности, номинально соосной с проверяемой) в сече­ нии, перпендикулярном к этой оси (рис. 66, з). Радиальное бие­ ние возникает вследствие 'смещения геометрического центра рас­ сматриваемого сечения относительно оси вращения и некруглости.

165

Смещение геометрического центра сечения вала (рис. 67, а) относительно оси вращения называется эксцентриситетом (экс­ центриситет вызывает вдвое большее по величине радиальное биение).

Отклонения от соосности (рис. 67, б и в) могут выражаться в параллельном или в угловом смещении осей либо в сочетании обоих этих отклонений.

Отклонения расположения пересекающиеся осей могут вызы­ ваться отклонением действительного угла между осями от задан­ ного и непересечением (скрещиванием) осей. Непересечение (скре­ щивание) осей определяется как кратчайшее расстояние между осями, номинально пересекающимися (рис. 67, д ).

Допуски расположения осей отверстий для крепежных деталей (ГОСТ 14140—69). Предусмотрено два способа задания допусков расположения осей отверстий: предельным смещением осей отвер­ стий от номинального расположения, предельным отклонением раз­ меров, координирующих оси отверстий. Для соединения одной пары деталей предпочтителен первый способ. В обоих случаях допуски расположения рекомендуется задавать зависимыми. Сле-

166

дователыго, преимущественным способом контроля точности рас­ положения отверстий является комплексный контроль калибрами расположения, который в случае расхождения с результатами поэлементной проверки является арбитражным.

Б ГОСТ 14140—69 установлен ряд стандартных предельных смещений осей отверстий Д (от 0,01 до 8), построенный примерно по RalO.

Предельные смещения осей отверстий от номинального рас­

зазора z, которая может быть использована для компенсации смещения осей отверстий от номинального расположения. Она определяется по формуле

z ' = K z ,

где К — коэффициент, принимаемый равным 0,5—1.

Если на чертеже вместо предельного смещения осей отверстий от номинального расположения указывают предельные отклонения размеров, координирующих оси отверстий, то для четырех отвер­ стий, расположенных в два ряда, должны назначаться предельные отклонения на размеры Ьх и Ь2, а также на размеры ио диагонали между осями отверстий (см. табл. 2 ГОСТ 14140—69). При этом для А = 0,16 мм отклонения размеров Ьх и Т2 равны ±0,22 мм, а отклонения размеров по диагонали между осями двух любых отверстий не более ±0,30 мм (допуск зависимый). Пример указа­ ния этих отклонений приведен на рис. 67, а. Расчет зависимых допусков на расстояние между осями отверстий рассмотрен

в § 66.

167

Таблица 6

Иредельные от к л он ен и я формы цилиндрических поверхностен, мкм

средственно использоваться в качество предельных значений нецшшпдричности, нскруглостп, отклонения профиля продольного сечения, огранки п изогнутости. Для получения предельных значений овальности, конусообразности, бочкообразностн и седлообразностн указанные в таблице величины нужно удваивать с округлением результата до ближайшего числа.

Ряды допусков. Для нормирования предельных отклонений формы установлено 10 степеней точности, а для располо­ жения поверхностей — 10—12 (ГОСТ 10356—63). При переходе от высшей степени точности к низшей величина допусков растет по геометрической прогрессии (знаменатель ряда 1,6). В зависи­

мости от размера допуски изменяются пропорционально р d. Ряды предельных отклонений формы и расположения поверхно­ стей, установленные ГОСТ 10356—63, соответствуют 10-му ряду предпочтительных чисел (табл. 6). Если предельные отклонения формы и расположения поверхностей не оговорены, то это озна­ чает, что они ограничиваются нолем допуска на размер соответ­ ствующих поверхностей.

168

Продольные отклонения формы и расположения поверхностей назначаются лишь тогда, когда по условиям эксплуатации или изготовления деталей соединения величина отклонений формы и расположения должна быть, как правило, меньше допуска на размер. Рекомендации по выбору степеней точности формы в за­ висимости от классов точности размеров деталей даны в табл. 0.

Отклонения формы должны регламентироваться комплексными показателями, так как они, характеризуя совокупность имеющихся отклонений, позволяют наиболее полно ограничить отклонения формы и более обоснованно установить требования к точности формы исходя из эксплуатационного назначения детали. Исклю­ чения могут быть допущены лишь в тех случаях, когда по кон­ структивным, технологическим или метрологическим условиям требуется установление дифференцированных показателей откло­ нений формы, например в подшипниках качения.

Обозначение предельных отклонений формы и расположения поверхностей. Предельные отклонения формы и расположения поверхностей указывают на чертежах в виде условных обозна­ чений или текстовых записей (ГОСТ 2.308—68). Применение условных обозначений предпочтительно. Символы (знаки), при­ меняемые для условного обозначения, приведены в табл. 7.

Таблица 7

Знаки условного обозначения отклонений формы и расположения поверхностей (ГОСТ 2.308—68)

В первой части рамки указывают символ отклонения, во второй —

169

Таблица 8

Примеры указания на чертежах продельных отклонении формы и расположения поверхностей

1 7 1