Нормирование точности и технические измерения

L .

Рас. 3.11. Отклонения от прямолинейности А, допуск прямолинейности Т

поверхности до прилегающей плоскости в пределах нормиру­ емого участка.

Отклонение от плоскости - наибольшее расстояниеУот точек

элемента) характеризуется тем, что удаление точек реальной поверхности (или реальной прямо ) от прилегаю щ ей плоско­ сти (прямой) увеличивается от серед ны к краям; при обрат­

КРкомплексным погрешностям формы номинально круглы х сечений деталей типа тел вращ ения относится отклонение от круглости. Для номинально цилиндрических поверхностей принято рассматривать отклонения от цилиндричности, от

круглости и от правильной формы продольного сечения.

Отклонением от цилиндричности называется наибольшее

141

нормирования и измерения, представленные двумя другими отклонениями формы - круглость и профиль продольного се­ чения, расчленяю щ ие комплексны й показатель.

Отклонением от круглости называется наибольшее расстоя­ ние А от точек реального профиля до прилегаю щ ей окруж но­ сти. Допуск круглости Т - наибольшее допускаемое значение отклонения от округлости. Поле допуска круглости - область на плоскости, перпендикулярной оси вращ ения или проходя­

щ ей через центр сферы, ограниченная двумя концентрически­

К элементарным погреш ностям формы НноминальноТ круг­ лы х сечений деталей типа тел вращ ения относятся овальность

и огранка, а для номинально цилиндрических поверхностей -

зуетсяРтем, что реальный профиль продольного сечения име­ ет практически прям олинейны е, но не параллельные образу­ ющие (диаметры уменьш аю тся или увеличиваю тся от одного крайнего сечения к другому). Бочкообразность характеризу­ ется наличием вы пуклы х образующих (диаметры увеличива­ ются от краев к середине); при седлообразности образующие - вогнутые, а диаметры от краев к середине ум еньш аю тся.

142

нивается наименьшимп значением диаметра цилиндра, внутри которогоерас олагается реальная ось в пределах нормируемого участкаРL.

Специальные допуски формы для ограничения элементар­ ных погрешностей стандартом не установлены. При необходи­ мости наложения конкретных ограничений можно либо назна­ чить более общее требование с использованием стандартных допусков формы, либо оговорить особые требования в текстовой (вербальной) форме. Можно использовать смешанный вариант: назначить стандартный допуск формы и словами оговорить до­ полнительные или особые требования, например: «Вогнутость не допускается».

143

Сравнительный анализ стандартных допусков формы позво­ ляет прийти к выводу о том, что и сами допуски могут рас­ сматриваться как элементарные и комплексные. Так, допуск прямолинейности, назначенный на номинально плоскую по­ верхность, является элементарным по отношению к комплекс­ ному допуску плоскости. Допуски профиля продольного се­ чения и круглости, если их рассматривать как элементарные допуски формы цилиндрической поверхности, могут быть за­ менены комплексным допуском цилиндричности при условии

ния), как и допуски формы, появились для рационального

ужесточения требований по отношению к нормам, фактически

установленным требованиями к точности размеров. Одновре­

автономного обозначения на чертежахй. НазначениеБ таких норм потребовало разработки специализированных методов контро­ ля отклонений расположения реальныхи элементов деталей.

менно с введением этих норм появилась и необходимость их

тей необходимо договориться,рчто сч тать рассматриваемой по­ верхностью (саму реальнуюоп ве хность со всеми присущими ей неопределенностямитили некоторую заменяющую ее геоме­

Для оценки точности расположен я реальных поверхнос­

трически правильную поверхность), а такж е в какой системе координат оценивать значения отклонений располож ения.

и П оскольку реальнаяз поверхность достаточно неудобна для

оценки откл онений располож ения из-за присущ их ей погреш ­ ностей формы, часто контролирую т не расположение реаль­

ного элемента,па п ложение его геометрически правильного аналогае( рилегающего элемента). Такой подход позволяет выделитьР «в чистом виде» погрешности располож ения, отде­ лив их от погрешностей формы реальных элементов.

Использование прилегаю щего элемента в качестве зам еня­ ющего полностью соответствует требованиям стандарта при определении отклонений формы и хорошо согласуется с р я ­ дом типовых методик контроля располож ения поверхностей.

Выбор системы координат (одномерной, плоской или про­ странственной) зависит от того, как задан допуск располож е­ ния. Можно задать допуск располож ения рассматриваемого элемента по отношению к базе или комплекту баз. К аж дая

144

база задает ось или плоскость координат, причем сама база воспроизводится как прилегающ ий профиль или прилегаю щ ая поверхность соответствующего базового элемента. Другой вариант предусматривает возможность назначения допуска взаимного располож ения элемент ов. В таком случае за базо­ вый принимают любой из равноправных элементов, взаимное расположение которых нормируется.

Прилегающие элементы могут быть реализованы с помо­ щью специальных мер или аттестованных деталей (лекальны х

линеек, угольников, проверочных плит, плоскопараллельных

пластин, специальных оправок и т.д.), либо аналитически (с

помощью математического расчета прилегающего или средне­

го элемента). Последний способ требует измерений Уреальных элементов в избыточном (по сравнению с необходимым м ини ­

формы и расположен я поверхностей могут проявляться раз­

При эксплуатацииникаетизделия (и при измерениях) отклонения

базу или комплект из двух-трех баз, образующих простран­ ственную систему координат. В качестве базы может быть

рассматриваемых и базовых элементов при необходимости ис­ ключают путем замены реальных поверхностей или профилей прилегаю щ ими элементами.

Рассмотрим типичные отклонения располож ения.

145

О т клонения от параллельност и плоскост ей (прямых гра­ ней, осей поверхност ей вращ ения или прямой и плоскост и)

(рис. 3.14) оценивают на заданной длине, определяя с исполь­ зованием длин рассматриваемых и базовых элементов Ь ± и Ь 2 размеры нормируемого участка. Отклонения от параллель­ ности осей или прям ы х в пространстве нормируют во многих изделиях машино- и приборостроения, например, в корпусах редукторов.

а- плоскостей; б - прямой и плоскости

От клонение угла наклона от номинального значения по­ добно отклонению от перпендикулярности по смыслу, вари­

антам проявления и способам оценки, но его применяю т при

146

номинальных углах наклона, отличных от 0° (180°) и 90°. Н а­ клон обычно нормируют в угловых единицах, а отклонения оценивают в микрометрах.

О т клонение от соосности (рис. 3.16) представляет собой смещение номинально совпадающих осей, измеренное на дли­ не нормируемого участка. При измерении за базу может быть принята либо ось одной из поверхностей, либо общая ось но­ минально соосных поверхностей вращ ения.

новлены такие виды допусков располож ения, как допуски па­ раллельности (угол между элементами равен 0° или 180°), пер­ пендикулярности (угол 90°), наклона (угол не равен 0°, 180° или 90°). Кроме того, в стандарт вклю чены допуски для нор­ мирования других типовых случаев: допуски симметричности, соосности, пересечения осей и позиционный допуск. Посколь­

147

ку последние четыре допуска распределяются симметрично по отношению к базовой плоскости или оси, приходится учиты ­ вать, в каком виде заданы их числовые значения. Различаю т две формы назначения допусков: «допуск в диаметральном выражении» (задано числовое значение, равное целому допу­ ску, что видно из включенного в обозначение знака 0 или Т) и «допуск в радиусном выражении» (обозначается R или Т/2).

Плоскость симметрии

Чбазового элемента

В некоторых случаях рационально объединение требова­ ний к точности формы и располож ения, исходя из соображе­ ний ф ункционирования деталей и их контроля. К суммарным отклонениям формы и располож ения относятся в первую оче­ редь торцовое и радиальное биения.

Торцовое биение (рис. 3.18) является следствием одновре­ менного проявления отклонения от перпендикулярности тор­ цовой поверхности по отношению к базовой оси вращ ения и

148

отклонений от плоскостности части торцовой поверхности (ее узкой кольцевой зоны, леж ащ ей на окружности заданного диаметра).

А

нахож дения экстремально расположенных точек при измере­

нии полного торцового биения необходимо не только вращ ать

дополнительно перемещать ее или наконечник прибора вдоль образующей на всем нормируемом участке параллельно базо­ вой оси, сохраняя первоначальную настройку нуля.

Контроль полного радиального и полного торцового бие­ ний имеет ту особенность, что в отличие от контроля биений в нескольких сечениях с произвольной переустановкой изм е­

149

рительного наконечника прибора, полное биение определяют как разность экстремальны х показаний прибора, найденных в любых контрольны х сечениях. Именно этим обусловлена необходимость перемещ ать измерительный прибор строго па­ раллельно или перпендикулярно базовой оси, чтобы получить отклонения радиусов-векторов или положения реальных то­ чек торца детали в фиксированной системе координат.

Кроме радиального и торцового биений стандарт позволя­ ет нормировать еще и биение в заданном направлении (рис.

сочетаний, например, отклонения от плоскостности и парал­ лельности (плоск параллельности), плоскостности и перпен­ дикулярности,пл скостности и наклона.

мы заданнойе оверхност и являю тся результатом совместного проявлРния отклонений размеров и формы профиля (поверх­ ности), а такж е отклонений их располож ения относительно заданны х баз. О тклонения формы и располож ения заданного чертежом криволинейного профиля (поверхности) отсчитыва­ ют от номинального располож ения идеального профиля (по­ верхности).

О т клонения формы заданного профиля и от клонения фор­

Стандартами установлены такие виды допусков формы и располож ения поверхност ей, как допуски радиального биения, торцового биения и биения в заданном направлении. Кроме того, предусмотрены допуски полного радиального и полного

150