Лекция № 8 тема 5 Нормирование точности формы и взаимного расположения поверхностей деталей.

5.1. Основные понятия и определения точности формы и расположения поверхностей деталей

Для обеспечения правильной работы машин и механизмов, требуемой долговечности деталей и их монтажной взаимозаменяемости необходимо, чтобы конструктор установил допуски формы и расположения поверхностей и указал их на рабочих чертежах деталей так же, как и допуски размеров.

Нормирование допусков формы и расположения поверхностей производится на основе стандартов, устанавливающих основные определения, числовые значения и правила указания этих допусков на чертежах.

Отклонения и допуски формы и расположения относятся не только к поверхностям, но и к другим геометрическим элементам. Под термином элемент можно подразумевать, в зависимости от конкретных условий, также только часть поверхности, плоскость симметрии двух или нескольких плоскостей, профиль, линию пересечения двух поверхностей (грань), ось поверхности или сечения, точку — центр окружности или сферы, точку пересечения линий

Допуски формы или расположения относятся к нормируемому участку. Нормируемый участок (L) – участок поверхности или линии, к которому относится допуск формы, допуск расположения или соответствующее отклонение. Если нормируемый участок не задан, то допуск или отклонение относится ко всей рассматриваемой поверхности или длине рассматриваемого элемента. Если расположение нормируемого участка не задано, то он может занимать любое расположение в пределах всего элемента.

Реальная поверхность, ограничивающая деталь и отделяющая его от окружающей среды, отличается по своей форме вследствие погрешностей изготовления и деформаций от номинальной поверхности– идеальной поверхности, размеры и форма которой соответствуют заданным номинальным размерам и номинальной формой.

Аналогично отличаются реальные профили, т. е. профили на реальных поверхностях, от номинальных профилей на номинальных поверхностях. Профиль – линия пересечения поверхности с плоскостью или с заданной поверхностью

Отклонением формы (ЕF) называется отклонение формы реального элемента от номинальной формы, оцениваемое наибольшим расстоянием от точек реального элемента по нормали к прилегающему элементу. Неровности, относящиеся к шероховатости поверхности, в отклонения формы не включаются. При измерении формы влияние шероховатости, как правило, устраняется за счет применения достаточно большого радиуса измерительного наконечника.

Допуск формы (TF) – наибольшее допустимое значение отклонения формы.

Поле допуска формы – область в пространстве или на плоскости, внутри которой должны находиться все точки реального рассматриваемого элемента в пределах нормируемого участка, ширина или диаметр которой определяется значением допуска, а расположение относительно реального элемента – прилегающим элементом.

Основой при количественной оценке отклонений формы являются перечисленные в табл. 5.1 прилегающие элементы.

Базовый элемент для оценки отклонений формы – это элемент номинальной формы, служащий основой для оценки отклонений формы реальной поверхности или реального профиля. Базовый элемент для оценки отклонений формы используют также для исключения влияния отклонений формы или определения отклонений расположения.

Вместо прилегающего элемента для оценки отклонений формы или расположения допускается использовать в качестве базового элемента средний элемент, – имеющий номинальную форму и проведенный методом наименьших квадратов по отношению к реальному.

Таблица 5.1

Прилегающие элементы

Прилегающий элемент	Определение прилегающего элемента
Прилегающая поверхность	Поверхность, имеющая форму номинальной поверхности, соприкасающаяся с реальной поверхностью, и расположенная вне материала детали так, чтобы отклонение от нее наиболее удаленной точки реальной поверхности в пределах нормируемого участка имело минимальное значение.
Прилегающий цилиндр	Цилиндр минимального диаметра, описанный вокруг реальной наружной поверхности или цилиндр максимального диаметра, вписанный в реальную внутреннюю поверхность – когда расположение цилиндра вокруг реальной поверхности неоднозначно он принимается по условию минимального значения отклонения.
Прилегающий профиль	Профиль, имеющий форму номинального профиля, соприкасающийся с реальным профилем, и расположенный вне материала так. чтобы отклонение от ее наиболее удаленной точки реального профиля имело в пределах нормируемого участка минимальное значение (Аналогичны определения прилегающих плоскости, прямой).
Прилегающая окружность	Окружность минимального диаметра, описанная вокруг реального профиля наружной поверхности вращения или максимального диаметра, вписанная в реальный профиль внутренней поверхности вращения.

В качестве примера на рис. 5.1 приведена иллюстрация некоторых понятий применительно к цилиндрической поверхности.

Рис. 5.1. Некоторые отклонения и допуски формы цилиндрических поверхностей

База – элемент детали (или выполняющее ту же функцию сочетание элементов), по отношению к которому задается допуск расположения или суммарный допуск формы и расположения рассматриваемого элемента, а также определяется соответствующее отклонение.

Комплект баз – совокупность двух или трех баз, образующих систему координат, по отношению к которой задается допуск расположения или суммарный допуск формы и расположения рассматриваемого элемента, а также определяется соответствующее отклонение.

Реальные поверхности отличаются от номинальных не только по форме, но и по реальному расположению, определенному действительными линейными и угловыми размерами между ними и другими (базовыми) элементами детали.

При количественной оценке отклонений расположений поверхностей используют основные понятия «расположения» поверхностей, перечисленные в табл. 5.2.

Таблица 5.2

Основные понятия « расположения» поверхностей.

Понятие	Определение
Номинальное расположение	Расположение рассматриваемого элемента (поверхности или профиля), определяемое номинальными линейными или угловыми размерами между ними и базами, или между рассматриваемыми элементами, если базы не заданы, а реальное расположение определяется действительными линейными и угловыми размерами.
Отклонение расположения (ЕР)	Отклонение реального расположения рассматриваемого элемента от его номинального расположения.
Допуск расположения (ТР)	Предел, ограничивающий допустимое 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, ширина или диаметр которой определяются значениями допуска, и расположение относительно баз – номинальным расположением рассматриваемого элемента.
Зависимый допуск расположения	Это допуск расположения или формы, указываемый на чертеже или в других технических документах в виде значения, которое допускается превышать на величину, зависящую от отклонения действительного размера рассматриваемого элемента и/или базы от предела максимума материала (наибольшего предельного размера вала или наименьшего предельного размера отверстия).
Независимый допуск расположения	Это допуск расположения или формы, численные значения которого постоянны для всей совокупности деталей и не зависят от действительного размера рассматриваемого элемента и/или базы.
Суммарное отклонение формы и расположения (EС)	Отклонение, являющееся результатом совместного проявления отклонения формы и отклонения расположения рассматриваемой поверхности или рассматриваемого профиля относительно баз. Количественно суммарное отклонение формы и расположения оценивается по точкам реального рассматриваемого элемента относительно прилегающих базовых элементов или их осей.
Суммарный допуск формы и расположения (ТС) –	Предел, ограничивающий суммарные отклонения формы и расположения.
Поле суммарного допуска формы и расположения	Область в пространстве или на заданной поверхности, внутри которой должны находиться все точки реальной поверхности (профиля) в пределах нормируемого участка, ширина которого определяется значением допуска, а расположение относительно баз номинальным расположением рассматриваемого элемента.

При оценке отклонений расположения отклонения формы рассматриваемых элементов и баз должны исключаться из рассмотрения. При этом реальные поверхности (профили) заменяются прилегающими, а за оси, плоскости симметрии и центры реальных поверхностей или профилей принимаются оси, плоскости симметрии и центры прилегающих элементов.