3.2.2. Система нормирования отклонений формы и расположения

поверхностей деталей

По СТ СЭВ 301-76 под отклонением формы поверхности (или профиля) понимается отклонение реальной поверхности (реального профиля) от формы поминальной поверхности (номинального профиля). Шероховатость поверхности не включается в отклонение формы, а волнистость поверхности включается в отклонение формы. В особых случаях допускается нормирование отклонения формы с учетом шероховатости поверхности. Волнистость нормируется отдельно, но допускается нормирование отклонения формы части поверхности без учета волнистости.

В основу нормирования и количественной оценки отклонений формы и взаимного расположения поверхностей положен принцип прилегающих прямых, поверхностей, профилей. Прилегающая прямая – это прямая, соприкасающаяся с реальным профилем, проведенная вне материала детали так, чтобы отклонение от нее наиболее удаленной точки реального профиля в пределах нормируемого участка имело минимальное значение (рисунок 3.7, а).

Прилегающая окружность– это окружность минимального диаметра, описанная вокруг реального профиля наружной поверхности вращения (рисунок 3.7, б), или максимального диаметра, вписанная в реальный профиль внутренней поверхности вращения (рисунок 3.7, в).Прилегающая плоскость– плоскость, 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– это цилиндр минимального диаметра, описанный вокруг реальной наружной поверхности, или максимального диаметра, вписанный в реальную внутреннюю поверхность.

Прилегающие поверхности и профили соответствуют условиям сопряжения двух деталей с нулевым зазором. В процессе измерения прилегающими поверхностями служат рабочие поверхности контрольных плит, интерференционных стекол, лекальных и поверочных линеек, калибров, контрольных оправок и т. д. Количественной оценкой отклонения формы является наибольшее расстояние ∆ от точек реальной (действительной) поверхности до прилегающей поверхности профиля по нормали к ней.

Прилегающая Реальный

∆₂ окружностьr профиль

r₂

∆

r₁

∆₁

∆ < ∆₁, ∆ < ∆₂r<r₁,r<r₂

а б

Реальный профиль

r>r₁ Прилегающая окружность

rr₁

в

Рисунок 3.7. Прилегающая прямая (а) и окружность радиусом r(б,в)

3.2.3. Отклонение формы цилиндрических поверхностей

Отклонение формы цилиндрических деталей может быть как в поперечном, так и в продольном сечениях.

В поперечном сечении возможны три вида отклонения формы: некруглость, овальность и огранка (рисунок 3.8).

Отклонение от круглости– наибольшее расстояние ∆ от точек реаль-ного профиля до прилегающей окружности (рисунок 3.8, а). Допуск круглости Т – наибольшее допустимое значение отклонения от круглости. Частными случаями отклонения от круглости являются овальность и огранка.

Овальность– отклонение от круглости, при котором реальный профиль представляет собой овалообразную фигуру, наибольший и наименьший диаметры которой находятся во взаимно перпендикулярных плоскостях (рисунок 3.8, б).Огранка – отклонение от круглости, при котором реальный профиль представляет собой многогранную фигуру. Огранка с нечетным числом граней характеризуется одинаковым размеромd(рисунок 3.8, в).

ПрилегающаяD_maxd

окружность

∆

Реальный

Т профильD_mindd

∆ = (D_max –D_min)/2

а б ∆

в

Рисунок 3.8. Отклонение формы цилиндрических деталей

в

поперечном сечении

Причиной овальности может быть биение шпинделя токарного или шлифовального станков, дисбаланса детали и других причин. Огранка является следствием появления мгновенного центра вращения детали (бесцентровое шлифование).

Отклонение формы цилиндрических деталей в продольном сечении оценивается величиной отклонения от цилиндричности. Оценивается оно наибольшим расстоянием ∆ от точек реальной (действительной) поверхности до прилегающего цилиндра (рисунок 3.9, а).

На рисунке 3.9, б показано поле допуска цилиндричности Т, ограниченное двумя соосными цилиндрами.

Отклонение профиля продольного сеченияцилиндрической детали определяется наибольшим расстоянием ∆ от точек образующих реальной поверхности, лежащих в плоскости, проходящей через ее ось, до соответствующей стороны прилегающего профиля (рисунок 3.9, в) в пределах нормируемого участка. На этом же рисунке показано поле допуска Т отклонения профиля. Отклонение профиля в продольном сечении указывает на наличие у детали отклонений от прямолинейности и параллельности образующих.

Частными случаями отклонения профиля продольного сечения являются: конусообразность, бочкообразность и седлообразность (рисунок 3.10).

Конусообразность – отклонение формы цилиндрической детали, при котором образующие цилиндрической поверхности прямолинейны, но не параллельны (рисунок 3.10, а).Бочкообразность– отклонение формы цилиндрической детали в продольном сечении, при котором образующие не прямолинейны и диаметры цилиндра увеличиваются от краев к середине сечения (рисунок 3.10, б).Седлообразность – отклонение формы цилиндрической детали в продольном сечении, при котором образующие не прямолинейны и диаметры цилиндра уменьшаются от краев к середине (рисунок 3.10, в).

Прилегающий

цилиндрL

L

∆

Реальная

поверхность

а

Прилегающий профиль ∆

б Т

T/2

T/2

Реальный профиль

в

Рисунок 3.9. Отклонение от цилиндричности

Количественно конусообразность, бочкообразность и седлообразность оцениваются по величине наибольшего расстояния от точек реального и номинального профилей детали.

Основными причинами появления конусообразности являютсяизнос режущего инструмента, несовпадение геометрических осей шпинделя и пиноли задней бабки станка (смещение центров), отклонение от параллельности оси центров направляющим станины. Бочкообразность появляется, чаще всего, при обтачивании длинных тонких валов без люнетов (промежуточных опор). В этом случае в середине детали, под влиянием сил резания возникают упругие прогибы больше, чем по краям. Седлообразность возникает при обтачивании толстых коротких валов, вследствие большего смещения вала по краям (составляющие силы резания между обоими центрами распределяются более равномерно). Бочкообразность и седлообразность могут возникать и вследствие других причин, например из-за погрешностей направляющих станин станков.

d_min d_max d_min d_max d_min d_max

∆ = (d_max – d_min)/2 ∆ = (d_max - d_min)/2 ∆ = (d_max - d_min)/2

а б в

ТΔ

L

г

Рисунок 3.10. Погрешности формы цилиндрических деталей в продольном сечении.

Отклонение ∆ от прямолинейности оси (или линии) в пространстве, а также допуск прямолинейности Т показаны на рисунок 3.10, г . Иногда вместо этого термина используется термин “изогнутость оси”.