Отклонения расположения поверхностей и допуски

Отклонением расположения называется отклонение реального распо­ложения рассматриваемого элемента от его номинального расположе­ния.

Элемент — обобщенный термин, под которым в зависимости от соответствующих условий понимают поверхность, линию, точку.

Под номинальным расположением понимают расположение рассматривае­мого элемента (поверхности или профиля), определяемое номинальны­ми линейными и угловыми размерами между ним и базами или между рассматриваемыми элементами, если базы не заданы.

База — элемент детали (или сочетание их), определяющий одну из плоскостей или осей системы координат, по отношению к которой задается допуск распо­ложения или определяется отклонение расположения рассматриваемо­го элемента. Базами являются, например, плоскость симметрии, ось базовой поверхности, плоскость, ось поверхности вращения, ось не­скольких поверхностей вращения.

При оценке величины отклонений расположения из рассмотрения ис­ключаются отклонения формы рассматриваемых и базовых элементов. Для этого реальные поверхности и профили заменяются прилегающи­ми (табл. 2), а за оси, плоскости симметрии и центры реальных поверх­ностей принимают оси, плоскости симметрии и центры прилегающих элементов.

Определение некоторых отклонений расположения по ГОСТ 24642-81 даны в табл. 11.

Допуском расположения называется предел, ограничивающий допу­скаемое значение отклонения расположения. Для соосности, симме­тричности, пересечения осей и позиционного допуска допуск располо­жения может быть задан в радиусном или диаметральном выражении.

Полем допуска расположения называется область в пространстве или на заданной плоскости, внутри которой должен находиться приле­гающий элемент или ось, центр, плоскость симметрии в пределах нор­мируемого участка, Ширина или диаметр поля допуска определяется значением допуска, а расположение относительно баз определяется номинальным расположением рассматриваемого элемента.

Классификация отклонений и допусков формы поверхностей

Отклонения и допуски расположения поверхностей

Суммарные отклонения формы и расположения, их допуски

Суммарным отклонением формы и расположения называется отклоне­ние, являющееся результатом совместного проявления отклонений формы и расположения рассматриваемой поверхности или рассматри­ваемого профиля относительно заданных _б_аз. Суммарный допуск формы и расположения — предел, ограничивающий допускаемое значе­ние суммарного отклонения формы и расположения.

Рассмотрим все виды биений.

Радиальное биение — разность ∆ наи­большего и наименьшего расстояний от точек реального профиля по­верхности вращения до базовой оси в сечении плоскостью, перпенди­кулярной базовой оси (рис. 2, а). Допуск Т радиального биения — наи­большее допускаемое значение радиального биения. Поле допуска радиального биения — область на плоскости, перпендикулярной базо­вой оси, ограниченная двумя концентричными окружностями с цен­тром, лежащим на базовой оси, и отстоящими друг от друга на рас­стоянии, равном допуску радиального биения Т. Это биение — резуль­тат совместного проявления эксцентриситета и отклонения от кругло-сти, выявляемых при повороте изделия вокруг базовой оси на 360°.

Торцовое биение — разность ∆ наибольшего и наименьшего расстоя­ний от точек реального профиля торцовой поверхности до плоскости, перпендикулярной базовой оси (рис. 2, б). Допуск Т торцового бие­ния — наибольшее допускаемое значение торцового биения. Поле до­пуска — область на боковой поверхности цилиндра, диаметр которого равен заданному или любому (в том числе и наибольшему) диаметру торцовой поверхности, а ось цилиндра совпадает с базовой осью. Бо­ковая поверхность цилиндра ограничена двумя параллельными пло­скостями, отстоящими друг от друга на расстоянии, равном допуску торцового биения Т и перпендикулярными базовой оси. Это биение является результатом совместного проявления отклонений от перпен­дикулярности и плоскостности, выявляется при повороте изделия на 360°.

Пример обозначения радиального и торцового биений на чертеже приведен на рис. 2, е.

Полное радиальное биение — разность ∆ наибольшего и наименьшего расстояний от всех точек реальной поверхности в пределах нормируе­мого участка до базовой оси (рис. 2, г). Допуск полного радиального биения — наибольшее допускаемое значение полного радиального бие­ния. Поле допуска — область в пространстве, ограниченная двумя ци­линдрами, оси которых совпадают с базовой осью, а боковые поверх­ности отстоят друг от друга на расстоянии, равном допуску полного радиального биения Т. Это биение является результатом совместного проявления отклонений от цилиндричности и соосности.

Полное торцовое биение — разность ∆ наибольшего и наименьшего расстояний от точек всей торцовой поверхности до плоскости, пер­пендикулярной базовой оси (рис. 2, д). Допуск полного торцового бие­ния — наибольшее допускаемое значение полного торцового биения. Поле допуска — область в пространстве, ограниченная двумя парал­лельными плоскостями, отстоящими друг от друга на расстоянии, равном допуску полного торцового биения 7, и перпендикулярными базо­вой оси. Это отклонение — результат совместного проявления отклоне­ний от плоскостности и от перпендикулярности.

Значения допусков торцового и полного торцового биений, радиального и полного радиального биений приведены в справочниках (таблицы). Пример обозначения полных биений на чертеже дан на рис. 2, е. Допуск расположения или формы может быть независимым или за­висимым.

Независимый допуск — допуск, числовое значение которого постоянно для всей совокупности деталей и который не зависит от дей­ствительного размера рассматриваемого или базового элемента. Его числовое значение постоянно для всей совокупности деталей, изготовляемых по чертежу.

Зависимый допуск — переменный допуск расположения или формы, минимальное значение которого Т_min указывается в чертеже или технических требованиях и который допускается превышать на величину Т_доп, соответствующую отклонению действительного размера рассматриваемого и (или) базового элемента данной детали от проходного предела. Полное значение зависимого допуска расположения для данной детали.

Т_зав= Т_min + Т_доп

Зависимый допуск разрешается превышать на величину предельных отклонений вала или отверстия. Примером зависимого допуска является допуск на межосевое расстояние отверстий или на смещение осей отверстий от номинального расположения в том случае, если отверстия предназначены для установки в них болтов или штифтов, шпилек и т. п. и точность соединения должна обеспечить сборку изделия.

Зависимый допуск формы или расположения на чертеже обозначают условным М знаком который помещают:

• после числового значения допуска, если зависимый допуск связан с действительными размерами рассматриваемого элемента (рисГзТо);

• после буквенного обозначения базы (рис, 3, б) или без буквенного обозначения базы в третьем поле рамки (рис. 3,в), если зависимый допуск связан с действительными размерами базового элемента;

• после числового значения допуска и буквенного обозначения базы (рис. 3,г) или без буквенного обозначения базы (рис.3д), если зависимый допуск связан с действительными размерами рассматриваемого и базового элемента.

Рис. 3. Условные знаки обозначения на чертежах зависимых допусков формы или

расположения.

Неуказанные допуски формы и расположения поверхностей нормиро­ваны ГОСТ 25069 — 81. Для плоскостности, прямолинейности, цилиндричности, круглости, профиля продольного сечения и параллельности Допускаются любые отклонения в пределах поля допуска размера рассматриваемой поверхности. Правило действует независимо от ссылок на стандарт. Неустановленные допуски предусмотрены на перпендикулярность, соосность, симметричность, пересечение осей, торцовое и ра­диальное биения. Выбор неуказанных допусков для перечисленных отклонений проводится по допуску размера. При этом в чертеже дает­ся ссылка, например: «Неуказанные допуски соосности и симметрично­сти по ГОСТ25069— 81». На наклон, полные биения — неуказанные до­пуски не установлены.

ОБОЗНАЧЕНИЕ НА ЧЕРТЕЖАХ ДОПУСКОВ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ

Знак и числовое значение допуска формы и расположения, а также обозначение базы вписывают в рамку, разделенную на два или три поля. На первом поле указывают знак, на втором — значение допуска в миллиметрах, на третьем — поле, при необходимости вписывают буквенное обозначение базы. Рамку соединяют при помощи линий с контурной линией изделия или с выносной линией. Базу обозначают зачерненным треугольником, которой соединяют с рамкой.

Если допуск формы и расположения дан текстом, то он должен содержать наименование допуска; указание поверхности или другого элемента, для которого задается допуск; числовое значение допуска в миллиметрах и указание базы, относительно которой задан допуск (отдельно оговариваются зависимые допуски формы и расположения).

Перед значением допуска вписывают символ при диаметральном выражении допуска, символ R — при радиусном выражении, символ T - при диаметральном выражении поля допуска симметричности и пересечения осей, ограниченного двумя параллельными прямыми или плоскостями, символ Т/2 — при радиусном выражении указанных допусков.

Л №6 осенний семестр

Волнистость и шероховатость поверхности. Параметры шероховатости.

На обработанной поверхности детали резанием (например, точением, строганием, шлифованием и т, п.) остаются следы режущих кромок ин­струмента в виде неровностей. Эти неровности легко можно увидеть при сильном увеличении участка поверхности (рис. 4, а и б). На рис. 4, в воспроизведена профилограмма поверхности, полученная при помощи профилографа-профилометра модели 20! при вертикальном увеличении до 2000.

Согласно ГОСТ 2789 — 73, шероховатостью поверхности называется совокупность неровностей с относительно малыми шагами, выделен­ная с помощью базовой длины.

.

Базовая длина I — длина базовой линии, используемая для выделения неровностей, характеризующих ше­роховатость поверхности.

Шаг неровностей — отрезок средней линии профиля, ограничивающий неровность профиля (т. е. выступ профиля и сопряженную с ним впадину профиля).

Количественная оценка шеро­ховатости поверхности производится от средней линии профиля т — ба­зовой линии, имеющей форму номинального профиля и приведенной так, что в пределах базовой длины среднее квадратическое, отклонение профиля (у, — расстояние между любой точкой профиля и средней ли­нией) до этой линии минимально (рис. 4, г).

ГОСТ 2789 — 73 установлено шесть параметров шероховатости, ко­торые можно подразделить на следующие три группы: высотные, свя­занные с высотными свойствами неровностей; шаговые, связанные со свойствами неровностей в направлении длины профиля, и опорные, связанные с формой неровностей профиля.

Волнистость и шероховатость поверхности — это периодически повторяющиеся выступы и впадины на поверхности. Отличие меж­ду погрешностями формы, волнистостью и шероховатостью можно условно разделить по отношению шага неровностей S_w к высоте неровностей W_z.

Если то такие отклонения относят к шероховатости

поверхности, если — к волнистости, а,при

к отклонениям формы. Естественно, что такое разделение не явля­ется строгим.

Шероховатостью поверхности называют совокупность неровностей с относительно малыми шагами, образующих рельеф поверхности детали и рассматриваемых в пределах базовой длины /.

Шероховатость обработанной поверхности является следствием пластической деформации поверхностного слоя при образовании стружки, копирования неровностей кромок режущего инструмента и трения его о деталь, вибраций, неоднородности материала заго­товки и других причин. Количественно шероховатость поверхности устанавливается независимо от способа ее обработки.

ПАРАМЕТРЫ ШЕРОХОВАТОСТИ

ГОСТ 2789—73 предусматривает следующие параметры для оцен­ки шероховатости поверхности детали:

высотные:

R_а — среднее арифметическое отклонение профиля,

R_z — высота неровностей профиля по 10 точкам,

R_max — наибольшая высота профиля;

шаговые:

S — средний шаг неровностей профиля по вершинам,

S_m — средний шаг неровностей профиля по средней линии,

t_p — относительная опорная длина профиля.

Определение этих параметров производится в пределах базовой длины.

Базовой линией (поверхностью) называется линия (поверхность) заданной геометрической формы, определенным образом проведен­ная относительно профиля (поверхности) и служащая для оценки геометрических параметров поверхности.

Базовая длина I — это длина базовой линии, используемая для вы­деления неровностей, характеризующих шероховатость поверхности, и для количественного определения ее параметров.

Базовые длины устанавливаются с учетом эксплуатационных осо­бенностей. Так как базовая длина позволяет учесть только те неровности, шаг которых меньше базовой длины, то числовые зна­чения базовых длин определяются по неровностям, свойства которых нормируются.

Для многих типов поверхностей, обработанных различными мето­дами, неровности, относимые к шероховатости, имеют устойчивую связь средних шагов с высотными параметрами, что позволяет увязать зна­чения базовой длины со значениями высотных параметров (табл.).

Средней линией профиля т называется базовая линия, имеющая форму номинального (геометрического) профиля поверхности и де­лящая действительный профиль так, что в пределах базовой длины / сумма квадратов расстояний у_х, у₂, ..., у_п точек профиля до этой линии минимальна.

В системе М числовые значения параметров шероховатости определяются следующим образом.

Среднее арифметическое отклонение профиля R_a — среднее арифметическое из абсолютных значений отклонений профиля у в пределах базовой линии.

ОБОЗНАЧЕНИЕ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Структура условного обозначения шероховатости на чертежах

Условные знаки для обозначения шероховатости

В обозначении шероховатости поверхности, вид обработки которой конструктором не устанавливается, применяется знак на рис. а.

В обозначении шероховатости поверхности, которая должна быть образована удалением слоя материала, например точением, сверлением, полированием и т. п., применяют знак, указанный на рис, б.

В обозначении шероховатости поверх­ности, которая должна быть образована без удаления слоя материала, например литьем, волочением, штамповкой и т. п., применяют знак, указанный на рис в. Этим же знаком обозначаются поверхности, которые не обрабатываются по данному чертежу.

Значение параметра шероховатости по ГОСТ 2789-73 указывают в обозначении шеро­ховатости:

• для параметра Ra — без символа, например 0,1

• для остальных параметров — после соответствующего символа, например:

При указании наибольшего значения параметра шероховатости в обозначении приводят параметр шероховатости без предельных отклонений, например:

При указании наименьшего значения параметра шероховатости после обозначения параметра следует указывать «min»

При указании диапазона значений параметра шероховатости поверхности в обозначении шероховатости приводят пределы зна­чений параметра, размещая их в две строки, например:

В верхней строке приводят значение параметра, соответствую­щее более грубой шероховатости.

Обозначение шероховатости части поверхностей, не обрабатываемых по данному чертежу

Направление неровностей, изображение и обозначение

Л7 осенний семестр