Нормирование точности и технические измерения

торцового биений» Е суммарным допускам формы и располо­ ж ения поверхностей стандарт относит такж е допуски формы заданного профиля и формы заданной поверхности. Ф акти ­ чески это не допуски формы, а суммарные допуски формы и располож ения.

П оле допуска формы заданного профиля - область на за­ данной плоскости сечения, ограниченная двумя линиям и, эк ­ видистантными номинальному профилю, расстояние между которыми равно допуску формы заданного профиля Т в диа­ метральном выражении. У казание допуска в диаметральном вы раж ении предпочтительно, хотя он может быть задан и в радиусном выражении (Т/2).

Поле допуска формы заданной поверхности - область, ограниченная двумя поверхностями, эквидистантными номи­ нальной, расстояние между которыми равно допуску формы заданного профиля Т в диаметральном вы раж ении.

Все названные суммарные допуски формы и располож ения подкрепляю тся наличием специальных условных знаков.

Для нормирования суммарных допусков формы и распо­ лож ения можно использовать определенные сочетания авто­ номных допусков формы и располож ения, которые оформля­ ются с помощью ранее приведенных конкретны х терминов и комбинации соответствующих знаков. Примерами таких до­ пусков являю тся допуски плоскопараллельности, «плоскоперпендикулярности» и т.д.

Суммарные допуски формы и располож ения поверхностей предусматривают обязательное наличие базы, которая ис­ пользуется для отсчета отклонений и построения полей допу­ сков. Базам и являю тся не реальные поверхности и профили, а прилегающие элементы базовых поверхностей, их оси или геометрические центры .

М етрологической (измерительной) базой для контроля ра­ диальных и торцовых биений, а такж е биения в заданном направлении служит заданная конструктором определенная ось, вокруг которой вращ ается контролируемая поверхность. Один и тот же базовый элемент («базовая ось») может одно­ временно быть базой для контроля биений в разны х направ­ лениях. По нормали к оси контролируют радиальное биение, в параллельном ей направлении - торцовое, и в любом другом назначенном - биение в заданном направлении. Аналогом та­ кой базы при нормировании допусков располож ения (только

151

располож ения, а не суммарных) является базовая плоскость, относительно которой заданы допуски параллельности, пер­ пендикулярности и наклона элементов сложной детали.

Допуски формы заданного профиля и заданной поверхно­ сти требуют базы типа точки или оси, линии или плоскости, или соответствующего ком плекта баз.

Построение полей суммарных допусков формы и располо­ ж ения отличается той особенностью, что расположение поля допуска фиксированное и зависит от координирующ их раз­ меров, связы ваю щ их базу и нормируемый элемент. В отличие от них поля допусков формы или располож ения поверхностей «привязывают» только к рассматриваемому или только к ба­ зовому элементу, и поэтому они могут занимать произвольное положение внутри поля допуска размера.

Сист ем а допусков ф орм ы и располож ения поверхност ей

Система допусков формы и располож ения поверхностей по­ строена в строгом соответствии с основными принципами по­ строения систем допусков и посадок. В отношении принципа измерения отклонений формы и располож ения при нормаль­ ных условиях необходимо иметь в виду, что условия изме­ рений, хотя они никак не оговорены в стандартах допусков формы и располож ения, должны соответствовать требованиям ГОСТ 8 .050 -73 .

П ринцип ограничения предельных контуров детали реа­ лизуется через систему построения полей допусков формы и располож ения поверхностей. Особенности построения полей допусков были рассмотрены выш е и сводятся, в основном, к следующему: поля допусков формы строятся от прилегаю щ их элементов «в тело» детали; поля допусков расположения стро­ ятся с учетом базовых элементов и координирующ их разме­ ров. При построении симметричных полей допусков число­ вые значения допусков могут быть заданы в радиусном или диаметральном вы раж ении, что в одинаковой степени рас­ пространяется на поля допусков круглого и прямоугольного (квадратного) сечения. Прямоугольные сечения поля допуска разреш аю т реальные отклонения несколько большие, чем круглы е, поскольку диагональ прямоугольника всегда длин­ нее его стороны.

Система допусков формы и располож ения поверхностей от­

152

личается высоким уровнем ф ормализации значений допусков. В частности, ГОСТ 24643-81 содержит ряд числовых значений допусков в микрометрах, построенный на основе ряда предпо­

Качественый аспект принципа предпочтительности в сис­ теме допусков формы и располож ения представлен не столь ярко, как во многих других. В частности, здесь не вы деле­ ны предпочтительные поля допусков. При выборе числовых значений допусков соосности, симметричности и пересечения осей стандарт предлагает для предпочтительного прим енения

допуски в диаметральном вы ражении.

Однако чисто формальный подход существенно затрудня­ ет назначение допусков формы и располож ения по аналогии. Для обеспечения этой возможности в системе стандартов до­ пусков формы и расположения реализованы и все остальные принципы построения систем.

Принципы увязки допусков с эффективными параметрами, группирования значений эффективных параметров, установ­ ления относительной точности отражены в таблицах допу­ сков конкретных видов. Значения эф ф ект ивных параметров сгруппированы в инт ервалы , и уст ановлены 16 степеней точности, объединяющих ряды допусков одинаковой отно­ сительной точности.

Значение эффективного параметра может не совпадать с раз­ мерами соответствующего параметра нормируемого элемента. Можно назначать допуски на участке (длине, диаметре, пло­ щади и т.д.) меньшем, чем соответствующий элемент, либо на участке, превышающем его («выступающ ее» поле допуска).

В системе стандартов допусков формы и располож ения поверхностей дополнительно введено специальное понятие «уровней относительной геометрической точности», которые характеризуются соотношением между допуском формы или расположения и ограничивающ им тот же элемент допуском размера. Стандарт предусматривает следующие соотношения

153

меж ду допусками формы и располож ения и допусками разме­ ров, ограниченны х плоскими элементами: допуски формы и располож ения составляют не более 60% допуска размера (уро­ вень А, или нормальная относительная геометрическая точ­ ность допусков формы и располож ения поверхностей), 40% (уровень В, или повы ш енная относительная геометрическая точность) и 25% (уровень С, или вы сокая относительная гео­ метрическая точность).

П оскольку допуски формы цилиндрических поверхностей назначаю тся не на диаметр, а на радиус, то их значения, соответствую щ ие уровням А, В и С относительной геометри­ ческой точности, составляю т соответственно не более 30% , 20% и 12% допусков соответствую щ их размеров.

Иногда говорят еще и о «грубой» относительной геометри­ ческой точности, если допуски формы или располож ения спе­ циально не оговорены, т.е. ф актически ограничиваются всем полем допуска размера.

В рассматриваемой системе допусков под относительной геометрической точностью подразумевают не одинаковую от­ носительную точность допусков при различны х значениях эф ­ фективны х параметров, а соотношение взаимоувязанных до­ пусков формы (расположения) и допусков размеров. Термин был бы более строгим, если бы в дополнение к «относительной геометрической точности» было бы сказано, к каком у базо­ вому значению берется отношение допуска формы (располо­ ж ения), например, «относительная геометрическая точность допуска формы (расположения) и допуска разм ера».

Зависимые допуски

Зависим ы й допуск — допуск располож ения поверхностей, числовое значение которого может изм еняться в зависимости от действительны х размеров рассматриваемого и /и ли базового элементов. В обозначение зависимого допуска входят услов­ ный знак допуска располож ения, указание на радиусное или диаметральное представление допуска, значение постоянной части допуска, указание на то, что допуск зависимый (буква М в круж очке). Если буква М в круж очке стоит после зна­ чения допуска, допуск зависит от действительных размеров рассматриваемого элемента. Если буква М в круж очке стоит после обозначения базы, допуск зависит от действительных размеров базового элемента. Если буква М в круж очке стоит после значения допуска и такое же обозначение стоит после

154

обозначения базы, допуск зависит от действительных разм е­ ров рассматриваемого и базового элементов.

Назначение зависимого допуска означает, что нормиру­ емое отклонение может выходить за пределы поля допуска, ограниченного постоянной частью допуска, если такое откло­ нение будет компенсировано отличием действительных раз­ меров рассматриваемого и /и ли базового элементов от предела максимума материала (например, увеличением диаметра от­ верстия или уменьшением диаметра вала). На рис. 3.20 пока­ зано как задаются зависимые позиционные допуски осей двух отверстий платы относительно базовой плоскости А. Допуски зависимые, зависящ ие от действительных размеров рассмат­ риваемых элементов, постоянная часть допуска задана в ра­ диусном вы ражении и равна 10 мкм. Однако оси отверстий годной детали могут сместиться от номинального полож ения более чем на 10 мкм, если такое смещение будет компенсиро­ вано увеличением отверстия вплоть до его наибольшего пре­ дельного размера.

Рис. 3.20. Нормирование зависимых позиционных допусков

Заклю чение о годности в этом случае дают с учетом дей­ ствительного размера отверстия, поскольку смещение его оси от номинального расположения не может быть больше прира­ щ ения действительного размера по сравнению с наименьш им предельным размером.

Возможность сборки сопрягаемых деталей при смещении оси левого отверстия платы от номинального расположения представлена на рис. 3.21. Оси отверстия и ш тифта могут быть смещены на половину приращ ения диаметра отверстия без ущерба для сборки.

155

Рис. 3.21. Компенсация смещения оси отверстия увеличением действительного размера отверстия

Из рис. 3.21 понятно, что зависимые допуски предназначе­ ны для увеличения выхода годных деталей за счет повыш е­ ния собираемости деталей, действительные размеры которых смещ аются в сторону минимума материала детали.

Ясно такж е, что для заклю чения о годности в данном слу­ чае необходимо выполнить измерения располож ения осей от­ верстий и их диаметров, а затем рассчитать значение компен­ сируемого смещ ения осей и только после этого можно дать корректное заклю чение о годности.

В крупносерийном и массовом производстве комплексны й контроль рабочим проходным калибром дает однозначный от­ вет на вопрос о собираемости деталей. Д ля заклю чения о год­ ности дополнительно потребуется такж е контроль размеров отверстий непроходными калибрами.

Рис. 3.22. Нормирование выступающего допуска

перпендикулярности

«Выступающее поле допуска» нормируют для элемента ограниченной протяженности, назначая его на продолжение прилегающего элемента, который не является элементом де­ тали, но имеет важное значение для работы конструкции в сборе. Например, отверстие в плите ш татива (рис. 3.22) долж ­ но быть перпендикулярно его основанию, а поскольку в него запрессовывают колонку, допуск перпендикулярности ж ела­ тельно назначить на рабочей длине колонки ш татива.

Обозначения допусков формы и расположения поверхностей

Допуски формы и расположения поверхностей указываю т на чертеж ах одним из двух способов:

-условными обозначениями (предпочтительный вариант);

-текстом в технических требованиях.

Знак, числовое значение допуска и обозначение базы впи­ сывают в рамку, используемую для условного обозначения до­ пуска (рис. 3.23). Рам ку делят на два-три (или более) поля. Условные знаки допусков формы и располож ения поверхно­ стей представлены в табл. 3.4. Обозначения вписываю тся в следующем порядке (слева направо): в первой части рамки приводят условный знак допуска, во второй - числовое значе­ ние допуска в миллиметрах (при необходимости) и дополни­ тельную информацию, в третьей (и последующих) - обозначе­ ние базы или комплекта баз.

157

Продолжение табл. 3.4

1 2 Цилиндричности

Профиля продольного сечения Допуски расположения поверхностей

Суммарные допуски и формы и расположения поверхностей Радиального биения

Если перед числовым значением допуска стоят символы Т или Ш - значит значение допуска приведено в диаметральном вы раж ении, если Т /2 или R - допуск приведен в радиусном вы раж ении. К ак уж е отмечалось, предпочтительно указы вать допуск в диаметральном вы раж ении.

Разм еры нормируемого участка в м иллиметрах, если он не совпадает с размерами всего элемента, указываю т во второй части рам ки после значения допуска через косую черту.

Р ам ку предпочтительно располагать горизонтально. Пере­ сечение рам ки каким -либо линиям и не допускается. От рамки

158

(предпочтительно от ее первой части) к нормируемому элемен­ ту проводят соединительную линию, снабженную стрелкой.

Если допуск относится к определенному элементу, то снаб­ ж енны й стрелкой к оси или к плоскости симметрии конец соединительной линии, должен совпадать с продолжением размерной линии соответствующего элемента. Аналогично по­ ступают при обозначении базовых элементов.

Если допуск относится к профилю, а не к оси или плоско­ сти симметрии элемента, то стрелку располагают на достаточ­ ном расстоянии от конца размерной линии.

Примеры условных обозначений допусков формы и распо­

в третье поле, при необходимости, вписывают * Ив буквенное обозначение базы (в);

рамки допуска вычерчивают сплошными тонки­ ми линиями или линиями одинаковой толщины с цифрами

159

вны двумя параллельными прямыми или плоско­

амиллиметрах описывают после значения допу­

вдают размеры нормируемого участка в милли­ метрах (б).

Если необходимо назначить допуск по всему эле­ менту и одновременно допуск на заданном нор­ мируемом участке, то вгорой допуск указывают под первым в объединенной рамке допуска (в)

Базы обозначают зачерненным треугольником,

160