Как обеспечить соосность отверстий

Обновлено: 04.07.2024

Любую деталь механизма или машины можно представить как совокупность геометрических тел – цилиндрических, конических, плоских, тороидальных и т. п., имеющих идеально точные формы.
Так, например, ступенчатый вал может быть образован сочетанием последовательно расположенных цилиндров разного диаметра и высоты, которые на чертеже будут представлены размещенными на одной оси, и имеющими идеально ровные поверхности и профили.

Однако, при изготовлении детали по чертежу возникают погрешности не только размеров, но также формы и расположения номинальных поверхностей, что связано и с несовершенством технологии изготовления, и с несовершенством средств измерения, предела совершенствования которых не существует.
Например, при обработке детали резцом токарного станка на ее поверхности остаются следы в виде чередующихся впадин и выступов, которые создают шероховатость и волнистость, т. е. неровности.

Таким образом, в чертежах форму деталей задают идеально точными номинальными поверхностями и профилями, а в реальности изготовленная деталь отличается от изображенной на чертеже отклонениями формы и взаимного расположения поверхностей, а также их шероховатостью и волнистостью.

Отклонения формы и расположения поверхностей

Отклонением формы поверхности или профиля называют отклонение формы реальной поверхности (реального профиля) от формы номинальной поверхности (номинального профиля). В общем случае в отклонение формы входит волнистость поверхности (профиля) и не входит шероховатость.
Отклонения формы поверхностей (профилей) отсчитывают от точек реальной поверхности (профиля) до прилегающих поверхности, профиля, прямой по нормали (перпендикуляру) к ним.

точность формы и расположения поверхностей

Прилегающая плоскость (рис. 1, а) – плоскость, соприкасающаяся с реальной поверхностью и расположенная так, чтобы отклонение Δ от нее до наиболее удаленной точки реальной поверхности в пределах нормируемого участка имело минимальное значение.

Прилегающая прямая (рис. 1, б) – прямая, соприкасающаяся с реальным профилем и расположенная так, чтобы отклонение от нее до наиболее удаленной точки реального профиля в пределах нормируемого участка имело минимальное значение. При этом нормируемым участком называют часть поверхности или профиля, на которых определяют отклонения формы или расположения поверхностей, например, часть профиля длиной L (рис. 1, б).

Прилегающая окружность – окружность минимального диаметра, описанная вокруг реального профиля наружной поверхности вращения, или максимального диаметра, вписанная в профиль внутренней поверхности вращения (рис. 2, а, б)

Прилегающий цилиндр – цилиндр минимального диаметра, описанный вокруг реальной наружной поверхности (рис. 2, в), или максимального диаметра, вписанный в реальную внутреннюю поверхность.

отклонение геометрических форм деталей и взаимного расположения поверхностей

Прилегающие прямые, плоскости и поверхности используют для отсчета отклонений формы и расположения, так как их положение по отношению к реальным поверхностям соответствует положению контрольных линеек, плит и пробок, и они дают наименьшие отклонения в наиболее удаленных точках реальных поверхностей и профилей.
Например, отклонения Δ 1 и Δ 2 реального профиля от касательных больше, чем отклонения Δ от прилегающей прямой (рис. 1, б). При этом должно обеспечиваться условие Δ ≤ Т , где Т – допуск формы или расположения.

Поле допуска формы представляет собой область в пространстве (рис. 1, а) или на плоскости (рис. 1, б), внутри которой должны находиться все точки реальной поверхности или реального профиля. Области полей допуска формы ограничиваются допуском Т и заданными размерами рассматриваемых элементов L1 , L2 или L .

Поле допуска цилиндрической поверхности (рис. 2, в) ограничивается торцовыми плоскостями, расположенными на расстоянии, равном L , и цилиндрическими поверхностями, имеющими диаметры d и d-2Т .

Отклонение формы плоских поверхностей (рис. 1, а), или отклонение от плоскостности равно наибольшему отклонению Δ. Частными видами отклонений от плоскостности являются выпуклость (рис. 1, в) и вогнутость (рис. 1, г).

Отклонения формы цилиндрических поверхностей характеризуется нецилиндричностью (см. рис. 2, в), которая включает отклонения от круглости поперечных сечений (см. рис. 2, а, б) и профиля продольного сечения (рис. 2, е).
К частным видам отклонения от округлости относят овальность (рис. 2, г) и огранка (рис. 2, д).
При огранке реальный профиль представляет собой многогранную фигуру.
Отклонения профиля в продольном сечении цилиндрических поверхностей характеризуется непрямолинейностью образующих (рис. 2, е) и делится на конусообразность (рис. 2, ж), бочкообразность (рис. 2, з) и седлообразность (рис. 2, и).

Основные причины появления отклонений формы цилиндрических поверхностей:

  • овальности – биение шпинделя токарного или шлифовального станков;
  • огранки – изменение мгновенных центров вращения детали, например, при бесцентровом шлифовании;
  • конусообразности – несоосность шпинделя и задней бабки, износ резца;
  • бочкообразности – деформация длинных валов при обтачивании их в центрах без люнетов и т. д.

Отклонения расположения поверхностей (осей, профилей)

Номинальное расположение поверхности, оси или профиля определяется номинальными линейными или угловыми размерами между рассматриваемой поверхностью (прямой, профилем) и базой.
Базой называют элемент детали (поверхность, ось, точку), по отношению к которому заданы допуски расположения .
Например, положение паза в детали, показанной на рис. 3, ж, определяется отклонением Δ относительно плоскости симметрии. Если база не задана, то номинальное расположение рассматриваемых поверхностей (прямых, профилей) определяется номинальными размерами между ними, а реальное расположение тех же рассматриваемых элементов определяется действительными линейными или угловыми размерами.

Полем допуска расположения называют область, внутри которой должны находиться прилегающие плоскость или поверхность, ось, центр или плоскость симметрии рассматриваемого элемента в пределах нормируемого участка .

поля допуска формы и расположения поверхностей

Отклонением расположения (рис. 3) называют отклонение реального расположения поверхности, оси или профиля от номинального расположения без учета отклонения формы рассматриваемых и базовых поверхностей, прямых, профилей. При этом реальные поверхности, прямые, профили заменяют прилегающими, а в качестве осей, плоскостей симметрии и центров реальных поверхностей и профилей принимают оси, плоскости симметрии и центры прилегающих поверхностей и профилей.

Точность расположения считают обеспеченной, если действительное отклонение не превышает допуска, установленного на данный вид отклонения, т. е. Δ ≤ Т .
Рассмотрим основные виды отклонений расположения.

Отклонения от параллельности и перпендикулярности плоскостей показаны на рис. 3, а и б.

Отклонение от параллельности осей (прямых) в пространстве равно геометрической сумме отклонений от параллельности проекций Δ х и Δ у на перпендикулярные плоскости Q и P . Плоскость Q является общей плоскостью осей; она проходит через базовую ось и точку другой оси (точка 0 ). Плоскость Р проходит через точку 0 перпендикулярно к плоскости Q и параллельно базовой оси.
Составляющие Δ х и Δ у могут быть самостоятельными погрешностями взаимного расположения осей в плоскостях: отклонение от параллельности в общей плоскости Q равно Δ х ; перекос осей равен отклонению от параллельности Δ у проекций осей на плоскость Р’ (проходит через базовую ось перпендикулярно к плоскости Q ). Поле допуска параллельности осей в пространстве (рис. 3, г) характеризуется параллелепипедом со сторонами Тх , Ту и L .

Отклонение от соосности относительно общей оси 00 (рис. 3, д) – это наибольшее расстояние Δ 1 (Δ 2 ) между рассматриваемой поверхностью вращения и общей (базовой) осью на длине нормируемого участка L1 ( L2 ).
Например, в ушках кронштейна, имеющих наружные диаметры D , расточены три отверстия диаметрами D1 , D2 и D3 . Все поверхности должны быть расположены концентрично на общей оси 00 .
Допустим, что рассматриваемые поверхности D1 и D2 перекошены и смещены относительно оси 00 (наибольшие смещения Δ 1 и Δ 2 ).

Обычно направление смещения отдельных поверхностей не задается, и осевые каждой рассматриваемой поверхности могут быть расположены по любую сторону от общей оси, но в пределах допуска. Поэтому полем допуска соосности е является часть пространства, ограниченная цилиндром, диаметр которого равен допуску соосности Т , длина образующей равна нормируемой длине L , а ось совпадает с базовой осью.
Допуск соосности можно задавать в диаметральном и радиусном выражении. В радиусном выражении допуск удобнее задавать, если допустимо симметричное смещение рассматриваемой поверхности относительно базовой оси, т. е. Δ ≤ ± Т/2 (рис. 3, е).

Допуски в диаметральном и радиусном выражении применяют также:

  • для ограничения отклонений от параллельности прямых (рис. 3, в);
  • от симметричности относительно базовой плоскости (Δ ≤ ± Т/2 ) отдельных конструктивных элементов номинально симметричных деталей (например, паза в детали на рис. 3, ж);
  • от пересечения осей, которое равно кратчайшему расстоянию между номинально пересекающимися осями (рис. 3, з). В последнем случае рассматриваемая ось может быть расположена выше или ниже базовой оси на расстоянии Δ ≤ Т/2 .

Позиционное отклонение и позиционный допуск – условные названия отклонения и допуска на смещение оси или плоскости относительно номинального расположения. Следовательно, отклонения (допуски) от параллельности (рис. 3, в), поверхностей от базовой оси (см. рис. 3, д) или от плоскости симметрии (см. рис. 3, ж) и прямых от пересечения (см. рис. 3, з) относятся к позиционным отклонениям (позиционным допускам).

Суммарное отклонение (допуск) формы и расположения – отклонение (допуск), которое одновременно учитывает (ограничивает) отклонение формы и расположения рассматриваемой реальной поверхности (профиля) относительно заданных баз. Суммарные отклонения и допуски применяют, в частности, для оценки радиального и торцевого биения.

поля допуска формы и расположения поверхностей

Радиальное биение поверхности вращения (рис. 4, а) относительно базовой оси 00 возникает в результате отклонений от круглости и соосности с указанной осью профиля проверяемого сечения. Оно равно разности Δ наибольшего и наименьшего радиусов проверяемого профиля в сечении, перпендикулярном базовой оси. Полное радиальное биение цилиндрической поверхности появляется в результате отклонений проверяемой поверхности от цилиндричности или соосности с базовой осью.

Торцовое биение (рис. 4, б), равное разности наибольших и наименьших расстояний от точек реальной поверхности до плоскости, перпендикулярной базовой оси, определяют в сечении торцовой поверхности цилиндром заданного диаметра d . Полное торцовое биение определяется аналогично, но в пределах всей торцовой поверхности.

Точность расположения одной поверхности может влиять на точность сборки и качество работы узлов (механизмов). Например, перекос отверстия в корпусе редуктора вызывает перекос оси за пределами корпуса и ухудшит работу ведомого звена. Требуемую точность расположения соприкасаемых деталей обеспечивают с помощью выступающего допуска расположения, т. е. поля допуска Т , ограничивающего расположение рассматриваемого элемента (например, осевой линии отверстия в корпусе редуктора) на длине L , выходящей за пределы этого элемента.

Различают, также, зависимый и независимый допуски расположения (формы). Зависимым допуском расположения называют переменный допуск расположения, который указывается на чертежах своим минимальным значением и может быть превышен на величину предельных отклонений вала или отверстия. Эти допуски назначают, если зазоры или натяги между деталями, сопрягаемыми по нескольким поверхностям, должны находиться в заданных пределах.

Независимым называют допуск расположения (формы), постоянный для всех одноименных деталей и не зависящий от действительных размеров рассматриваемых поверхностей. Например, допуск на межосевое расстояние аw коробки передач не зависит от точности отверстий в корпусе КПП для подшипников качения.

Допуски формы и расположения поверхностей установлены стандартами в 16 степенях точности (степени точности обозначают в порядке убывания 1, 2, 3…) Допуски формы и расположения поверхностей за некоторым исключением не должны превышать допуски размеров Т .

Обозначения допусков формы и расположения на чертежах

Для каждого вида допуска формы и расположения поверхностей установлен определенный знак (табл. 1).

Условное обозначение допуска на чертеже содержит знак, числовое значение, а при необходимости и буквенное обозначение базы измерения ( А , В и т. п.). Эти данные в указанном порядке вписываются в рамку, разделенную на две или три части. Рамку соединяют с контурной или выносной линией изделия (рис. 5, а, б).
Обозначения допусков симметричности и соосности в диаметральном и радиусном выражениях приведены на рис. 5, в.

Допуски могут быть заданы на ограниченной длине или одновременно на всей длине и на ограниченном участке. В необходимых случаях у рамок помещают надписи с дополнительными данными (рис. 5, г).

Базы обычно обозначают зачерненным треугольником и соединяют с рамкой, в которой дано буквенное обозначение базы (см. рис. 5, б) или условное обозначение допуска (рис. 5, е). Зависимые допуски расположения и формы обозначают условным знаком М (в круге), который помещают в рамке.

Независимо от области применения любая деталь выполняется с заранее заданной точностью. Для его задания вводятся допуски формы и расположения поверхностей. Существующие допуски формы и расположения поверхностей сведены в специальные стандарты. Каждый из них имеет своё индивидуальный графический символ. Правила нанесения таких символов приведены в стандарте ГОСТ 24642-81.

Допуски формы и расположения

Виды допусков формы

Сравнение полученной формы детали с её расчётными параметрами производится на основании учёта разрешённых погрешностей. Они называются допуск формы. Величины этого параметра указывается на чертежах с помощью двух параметров: полем допуска и так называемой базой. Полем считается выделенная вокруг изделия область пространства. В неё попадают все точки поверхности изделия, расположенные на утверждённом расстоянии. Базой выбирают такой элемент изделия, который можно использовать как эталон для последующего сравнения.

К изменению формы относятся следующие отклонения геометрических параметров:

  • прямолинейности (как долго сохраняется форма прямой без отклонения от заданного направления);
  • плоскости (сохранение формы плоскости вдоль всей поверхности детали);
  • круглости (постоянство радиуса окружности);
  • цилиндричности (соблюдение цилиндрической формы);

Допуски формы

Допуск формы позволяет определить с какой точностью должна быть обработана деталь. Это позволит правильно произвести дальнейшую сборку всего агрегата.

Отклонения и допуски формы

Точное соблюдение особенностей конфигурации, заданной в техническом задании необходимо для обеспечения её высокой работоспособности. Отклонения от требуемых параметров задаются в виде установленных погрешностей. С их помощью определяется конечная форма изделия. Указанные параметры определяют разрешённое наибольшее и наименьшее значение, которое допускается после проведения обработки. Эти отклонения объединены общим полем.

Виды допусков расположения

Соблюдение всех размеров, разрешённых отклонений, указанных на рабочих чертежах, определяет качественную и долговечную работу собранного агрегата. С этой целью задают допуски расположения. Они определяют взаимное ориентирование и расстояния между отдельными плоскостями соседних деталей. К ним относятся следующие параметры:

  • параллельности и перпендикулярности;
  • угла наклона образованного поверхностями двух соседних деталей;
  • соосности (стабильность расстояний между валами);
  • пересечение осей;
  • симметричности (степень сохранения симметрии одной части детали относительно другой).

Отклонения форм и расположения

Допуск расположения необходим при сборке отдельных деталей устанавливаемых в готовый агрегат. Его делят на две категории: зависимый и независимый.

Отклонения и допуски расположения

От точного места взаимного расположения отдельных деталей зависит его правильное и длительное функционирование. Обеспечение правильности сборки определяет допуск расположения. Он устанавливает приемлемое ограничение параметров соседних поверхностей. Это ограничение задаётся специально выделенным полем. Отклонения расположения соседних поверхностей могут быть независимы друг от друга.

Суммарные допуски

Все виды разрешённых отклонений, указываются для конкретной части изделия. Отмеченные данные суммируются. Полученный результат называется суммарным допуском. К нему относятся:

  • параметры различных биений (радиального, торцового);
  • результирующие характеристики формы обработанной заготовки.

Суммарные допуски

Итоговое значение определяется как расположение контрольных точек вдоль заданной прямой или линии более высокого порядка.

Обозначения допусков формы и расположения на чертежах

Каждый из принятых параметров обладает своим индивидуальным графическим символом. Они называются допуск формы или допуск расположения. Все утверждены существующими стандартами приведены в единой системе конструкторской документации. Допуск формы и допуск расположения сведены в отдельные таблицы. Их делят на три группы. К первой группе относятся отклонения в пределах разрешенного поля. Вторая группа объединяет специфические погрешности. Величина которых, не может быть однозначно установлена в процессе измерений.

Последняя группа объединяет показатели, которые нормируются в особых случаях. Это связано с отсутствием существующих графических изображений.

Обозначение допусков на чертежах

Требуемый элемент обозначают утверждённым графическим символом. Для его нанесение на чертеже выделяется специальное место с указанием сносок и необходимых значений.

Зависимые допуски

Эта категория объединяет разрешённые отклонения, для которых допускается их превышение на определённую величину. Величина этого превышения должна соответствовать разрешённой разнице параметра между реальной поверхностью и выбранной базой. Зависимый допуск расположения вычисляется на основании разработанных формул, на основании указанных значений. Альтернативой этому параметру является независимый допуск. Его значение всегда является постоянной величиной, не зависит от других параметров. Обозначение обоих видов отклонений производится на соответствующих сносках.

Назначения допусков формы и расположения

Основные положения, поясняющие назначение каждого из них, приведены в ГОСТ 24643-81. Допуски формы и расположения поверхностей позволяют выбрать способ, инструмент, порядок для обработки. Кроме этого допуски формы и расположения поверхностей определяют условия эксплуатации отдельных изделий составляющих конкретный механизм, его надёжность и долговечность.

ГОСТ 24642-81 Допуски формы и расположения поверхностей

Числовые значения допусков формы

  • первой (литера А) признаётся нормальная точность, которая составляет не менее 60 % от погрешностей всех указанных размеров;
  • вторая геометрическая точность (литера В) относится к категории повышенной точности (обычно она равна около 40% допусков для всех применяемых деталей);
  • наивысшей степенью точности является третий уровень (литера С), которая не превышает 25% от всех использованных погрешностей.

Допуски плоскостности прямолинейности

Числовые значения допусков формы цилиндрических поверхностей, устанавливаются для каждого из трёх уровней. Согласно стандарту они не должны превышать 30% для первого уровня, 20% для второго и 12% для третьего. Это связано с применяемыми ограничениями при отклонении радиуса изделия, с помощью указания места расположения установленного размера.

Допуски плоскости и прямолинейности

Оценка соблюдения параметров плоскости осуществляется путём сравнения с характеристиками выбранной базой. Базой служит отдельный элемент детали, которые однозначно считают плоскими. Характер и расположение прямолинейного участка уточняется по результатам сравнения со своей базой. Каждый из разрешённых изменений обозначается установленным значком. В сноске к этому знаку указывают расположение и величину установленного отклонения. Допуск устанавливается для линий и плоскостей различного порядка. Все разрешённые изменения размеров объединяют единым полем. Общепризнанными изменения характера прямолинейности считаются выпуклость и вогнутость. Расположение и параметры отклонения от заданной плоскости обозначаются аббревиатурой (EFE). Для описания характеристик прямолинейности приняты показатели, входящие в единый комплект, обозначаемый (EFL).

Допуск прямолинейности

Допуски круглости, цилиндричности профиля продольного сечения

Под понятием цилиндричности понимают сходство изготовленного изделия с параметрами аналогичного цилиндра. Его диаметр, длина, расположение должны соответствовать указанным в технической документации. Для сравнения выбирают цилиндр с прилегающей (контрольной) поверхностью, имеющей меньший диаметр. Он может быть свободно вписан в реальную внутреннюю поверхность. Установленные отклонения от цилиндричности позволяют установить соответствие обработанной детали заданной форме. Расположение указанных отклонений определяют конечный вид изделия, её место установки в агрегате после сборки. Это служит главным отличием от изменений профиля продольного сечения и так называемой круглости. Они задают только один параметр отклонения от точек расположенных на заготовке. Под отклонением от так называемой круглости понимают наибольшее расстояние, задающее расположение точек на поверхности детали по отношению к прилегающей окружности. Под этой окружностью понимают окружность с большим радиусом, описанную вокруг наружной поверхности вращения, с минимальным диаметром, который устанавливает самое близкое расположение между точками этих окружностей. Наиболее встречаемыми отклонениями являются овальность и огранка.

Допуск круглости

Допуски перпендикулярности, параллельности, наклона торцевого биения

В процессе эксплуатации элементов конструкции агрегата, имеющего цилиндрическую форму, наблюдается эффект так называемого торцевого биения. Предотвращения негативных последствий устраняется установлением разрешённых отклонений от утверждённых размеров. Эти значения наносятся на протяжении всей заготовки.

Допуск устанавливает величину и характер торцевого биения. Для отдельных случаев его величину задают относительно наибольшего диаметра торцевой поверхности, расположенной в готовом агрегате.

Допуски перпендикулярности, параллельности, наклона торцевого биения

Допуски радиального биения симметричности соосности пересечения осей в диаметральном выражении

Изготовление изделий цилиндрической формы (валов, стержней и так далее) всегда рассматривается в перспективе их дальнейшего вращения относительно соседних деталей. Для обеспечения их хорошей работоспособности задают специальные формы отклонений. К ним относятся три основных вида: симметричности расположения соседних поверхности, соосности, степени пересечения осей. Кроме этого задают два важных параметра, которые определяют уровень допустимого биения. Они определяют номинальный диаметр. Их значения задаются на чертеже согласно существующим правилам. Ось вращения сравнивается с заданной базой. При отсутствии указанных параметров базы, эти параметры определяется относительно элемента с наибольшим диаметром.


Оправку вставляют в одно из отверстий и на нее надевают

переходную втулку. Затем в другое отверстие вставляют другую оправку, концы их сводят и втулку пытаются переместить с одной оправки на другую через стык. По тому, как втулка преодолевает место стыка (свободно, с усилием, со стуком, не переходит), судят о соосности. Этот способ требует соответствующих навыков. Его используют для обеспечения соосности отдельных узлов станка при сборке их на станине.

Отклонением от симметричности относительно базового элемента называют наибольшее расстояние между плоскостью симметрии (осью рассматриваемого элемента или элементов) и плоскостью симметрии базового элемента в пределах нормируемого участка.

Контроль отклонения от симметричности осуществляют универсальными средствами измерений. На рис. 90, в. д показаны схемы измерений отклонения от симметричности относительно оси детали сквозного отверстия (в), шпоночного паз (г) и поверхностей лысок (д). При первых двух измерениях используют специальные приспособления, при последнем — стойку. За отклонение от симметричности во всех приведенных случаях принимают полуразность показаний прибора в положениях I и II.

Разностенность измеряют индикаторными толщиномерами, специальными приспособлениями с использованием рычажно-механических головок и других приборов. На рис. 90, е, ж показаны схемы контроля разностенности с помощью измерительных головок. Гильзу устанавливают на опорные ролики (см. рис. 90, е) и внутрь ее вводят головку, закрепленную в державке. Измерительный наконечник подводят к контролируемой поверхности и поворачивают гильзу. Разностенность соответствует разности наибольшего и наименьшего показаний прибора за один оборот гильзы. Измерение разностенности осуществляют также поворотом детали на оправке (см. рис. 90, ж).

За отклонение от пересечения осей принимают наименьшее расстояние между номинально пересекающимися осями. Этот параметр измеряют с помощью контрольной оправки и индикатора на стойке (рис. 90, з). Контрольную оправку поочередно устанавливают в положения I и II и с помощью индикатора со стойкой определяют высоту верхней образующей


валика над точкой пересечения осей в каждом положении. Разность показаний прибора соответствует определяемому отклонению.

В процессе монтажно-сборочных работ довольно часто приходится измерять действительные расстояния между осями отверстий, а также их расстояния относительно базовых поверхностей. На рис. 91 показана схема, позволяющая с высокой точностью определить расстояние l между осями отверстий. В отверстия вставляют пробки, состоящие из двух встречных клиньев. Смещая клинья навстречу друг другу, выбирают зазор между поверхностями клиньев и отверстия. Затем с помощью измерительных средств, выбранных в зависимости от требуемой точности измерения и габаритных размеров изделия, измеряют размер l1 или l2. Зная диаметры d1 и d2 отверстий, находят требуемое расстояние l. Вместо клиновых пробок можно использовать другие устройства, обеспечивающие беззазорное соединение с отверстиями.

Расстояние между осями соседних отверстий может быть измерено бесконтактным методом на микроскопе с применением головки двойного изображения. В координаты центров отверстий в прямоугольной системе координат, а затем путем несложных расчетов находят расстояние между осями.

При невысоких требованиях к точности измерений расстояние между осями отверстий можно определить с помощью универсальных измерительных средств, непосредственно измеряя диаметры отверстий и размеры l1 и l2.

Для контроля расстояния L между осями отверстий широко применяют калибры в виде скоб (рис. 92, а, б) или штифтовые (рис. 92, в, г). С помощью калибров-скоб можно осуществлять



контроль размеров А и В (рис. 92, д). В комплект входят две скобы, являющиеся проходными для наибольшего и наименьшего предельных размеров А или В. Недостатком нерегулируемых калибров-скоб является то, что, они не очень удобны для контроля деталей с отверстиями малых диаметров. Поэтому предпочтение отдают штифтовым калибрам, позволяющим проверять расположение любого числа различных отверстий как в прямоугольной, так и в полярной системах координат. Штифтовые калибры можно использовать для контроля не только взаимного расположения отверстий, но и их расположения относительно цилиндрической или плоской базовых поверхностей (рис. 93, а, б).

Отклонение от симметричности наружных А и внутренних В поверхностей детали проверяют с помощью калибра-скобы (рис. 93, в).

Во всех случаях деталь признается годной при вхождении в нее калибра. Двухпредельные калибры, имеющие проходную и непроходную стороны, для контроля расположения осей отверстий применяют крайне ограниченно.

Проверяя расположение осей отверстий калибрами, необходимо учитывать, что на точность контроля размеров А и В (соответственно и L) влияют размеры отверстий. Так, если размеры отверстий больше предельно допустимых, а размер L меньше предельно допустимого, то при контроле калибром деталь может быть признана годной. Поэтому контроль расстояний между осями отверстий или осью отверстия и базовой поверхности с помощью рассмотренных калибров должен проводиться только после контроля самих отверстий.

Контроль расположения осей отверстий осуществляют рабочими калибрами. Их можно использовать в качестве приемных только при наличии износа не менее чем на 40 %.


7. КОНТРОЛЬ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ

7.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Реальные поверхности деталей отличаются от номинальных, геометрически правильных, наличием неровностей различного вида. Собранные из таких деталей соединения, как правило, работают в более жестких условиях по сравнению с расчетными. Например, при расчете удельной нагрузки принимают площадь контакта равной номинальной и равномерно распределяют по ней действующие силы. На самом деле из-за неровностей реальных поверхностей нагрузка воспринимается только их отдельными участками, составляющими фактическую площадь контакта, и вследствие этого нагрузка значительно превосходит расчетную, что приводит к повышенному износу изностойкости поверхностей. Кроме того, от наличия неровностей на поверхностях зависят прочность соединений, полученных запрессовкой, их герметичность. В подвижных соединениях поверхностные неровности могут привести к нарушению плавности и точности перемещений, возникновению дополнительных источников теплоты, изменению характера трения в зонах контакта. Все это в конечном итоге влияет на надежность и долговечность машин и приборов. Поэтому необходимо уметь правильно оценить все виды неровностей на реальных поверхностях деталей и прогнозировать их возможное влияние на эксплуатационные показатели изделий.

7.2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Чтобы установить, какие неровности имеют поверхности детали (например, валика, изготовленного рабочим в соответствии с чертежом), нужно проконтролировать ее в одном и том же сечении различными приборами, отличающимися друг от друга точностью и чувствительностью, и записать различные изображения профиля этой детали в одном сечении. При наложении их на номинальный

Автор: Администрация

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Независимо от области применения любая деталь выполняется с заранее заданной точностью. Для его задания вводятся допуски формы и расположения поверхностей. Существующие допуски формы и расположения поверхностей сведены в специальные стандарты. Каждый из них имеет своё индивидуальный графический символ. Правила нанесения таких символов приведены в стандарте ГОСТ 24642-81.

Допуски формы и расположения

Виды допусков формы

Сравнение полученной формы детали с её расчётными параметрами производится на основании учёта разрешённых погрешностей. Они называются допуск формы. Величины этого параметра указывается на чертежах с помощью двух параметров: полем допуска и так называемой базой. Полем считается выделенная вокруг изделия область пространства. В неё попадают все точки поверхности изделия, расположенные на утверждённом расстоянии. Базой выбирают такой элемент изделия, который можно использовать как эталон для последующего сравнения.

К изменению формы относятся следующие отклонения геометрических параметров:

  • прямолинейности (как долго сохраняется форма прямой без отклонения от заданного направления);
  • плоскости (сохранение формы плоскости вдоль всей поверхности детали);
  • круглости (постоянство радиуса окружности);
  • цилиндричности (соблюдение цилиндрической формы);

Допуски формы

Допуск формы позволяет определить с какой точностью должна быть обработана деталь. Это позволит правильно произвести дальнейшую сборку всего агрегата.

Отклонения и допуски формы

Точное соблюдение особенностей конфигурации, заданной в техническом задании необходимо для обеспечения её высокой работоспособности. Отклонения от требуемых параметров задаются в виде установленных погрешностей. С их помощью определяется конечная форма изделия. Указанные параметры определяют разрешённое наибольшее и наименьшее значение, которое допускается после проведения обработки. Эти отклонения объединены общим полем.

Виды допусков расположения

Соблюдение всех размеров, разрешённых отклонений, указанных на рабочих чертежах, определяет качественную и долговечную работу собранного агрегата. С этой целью задают допуски расположения. Они определяют взаимное ориентирование и расстояния между отдельными плоскостями соседних деталей. К ним относятся следующие параметры:

  • параллельности и перпендикулярности;
  • угла наклона образованного поверхностями двух соседних деталей;
  • соосности (стабильность расстояний между валами);
  • пересечение осей;
  • симметричности (степень сохранения симметрии одной части детали относительно другой).

Отклонения форм и расположения

Допуск расположения необходим при сборке отдельных деталей устанавливаемых в готовый агрегат. Его делят на две категории: зависимый и независимый.

Отклонения и допуски расположения

От точного места взаимного расположения отдельных деталей зависит его правильное и длительное функционирование. Обеспечение правильности сборки определяет допуск расположения. Он устанавливает приемлемое ограничение параметров соседних поверхностей. Это ограничение задаётся специально выделенным полем. Отклонения расположения соседних поверхностей могут быть независимы друг от друга.

Суммарные допуски

Все виды разрешённых отклонений, указываются для конкретной части изделия. Отмеченные данные суммируются. Полученный результат называется суммарным допуском. К нему относятся:

  • параметры различных биений (радиального, торцового);
  • результирующие характеристики формы обработанной заготовки.

Суммарные допуски

Итоговое значение определяется как расположение контрольных точек вдоль заданной прямой или линии более высокого порядка.

Обозначения допусков формы и расположения на чертежах

Каждый из принятых параметров обладает своим индивидуальным графическим символом. Они называются допуск формы или допуск расположения. Все утверждены существующими стандартами приведены в единой системе конструкторской документации. Допуск формы и допуск расположения сведены в отдельные таблицы. Их делят на три группы. К первой группе относятся отклонения в пределах разрешенного поля. Вторая группа объединяет специфические погрешности. Величина которых, не может быть однозначно установлена в процессе измерений.

Последняя группа объединяет показатели, которые нормируются в особых случаях. Это связано с отсутствием существующих графических изображений.

Обозначение допусков на чертежах

Требуемый элемент обозначают утверждённым графическим символом. Для его нанесение на чертеже выделяется специальное место с указанием сносок и необходимых значений.

Зависимые допуски

Эта категория объединяет разрешённые отклонения, для которых допускается их превышение на определённую величину. Величина этого превышения должна соответствовать разрешённой разнице параметра между реальной поверхностью и выбранной базой. Зависимый допуск расположения вычисляется на основании разработанных формул, на основании указанных значений. Альтернативой этому параметру является независимый допуск. Его значение всегда является постоянной величиной, не зависит от других параметров. Обозначение обоих видов отклонений производится на соответствующих сносках.

Назначения допусков формы и расположения

Основные положения, поясняющие назначение каждого из них, приведены в ГОСТ 24643-81. Допуски формы и расположения поверхностей позволяют выбрать способ, инструмент, порядок для обработки. Кроме этого допуски формы и расположения поверхностей определяют условия эксплуатации отдельных изделий составляющих конкретный механизм, его надёжность и долговечность.

ГОСТ 24642-81 Допуски формы и расположения поверхностей

Числовые значения допусков формы

  • первой (литера А) признаётся нормальная точность, которая составляет не менее 60 % от погрешностей всех указанных размеров;
  • вторая геометрическая точность (литера В) относится к категории повышенной точности (обычно она равна около 40% допусков для всех применяемых деталей);
  • наивысшей степенью точности является третий уровень (литера С), которая не превышает 25% от всех использованных погрешностей.

Допуски плоскостности прямолинейности

Числовые значения допусков формы цилиндрических поверхностей, устанавливаются для каждого из трёх уровней. Согласно стандарту они не должны превышать 30% для первого уровня, 20% для второго и 12% для третьего. Это связано с применяемыми ограничениями при отклонении радиуса изделия, с помощью указания места расположения установленного размера.

Допуски плоскости и прямолинейности

Оценка соблюдения параметров плоскости осуществляется путём сравнения с характеристиками выбранной базой. Базой служит отдельный элемент детали, которые однозначно считают плоскими. Характер и расположение прямолинейного участка уточняется по результатам сравнения со своей базой. Каждый из разрешённых изменений обозначается установленным значком. В сноске к этому знаку указывают расположение и величину установленного отклонения. Допуск устанавливается для линий и плоскостей различного порядка. Все разрешённые изменения размеров объединяют единым полем. Общепризнанными изменения характера прямолинейности считаются выпуклость и вогнутость. Расположение и параметры отклонения от заданной плоскости обозначаются аббревиатурой (EFE). Для описания характеристик прямолинейности приняты показатели, входящие в единый комплект, обозначаемый (EFL).

Допуск прямолинейности

Допуски круглости, цилиндричности профиля продольного сечения

Под понятием цилиндричности понимают сходство изготовленного изделия с параметрами аналогичного цилиндра. Его диаметр, длина, расположение должны соответствовать указанным в технической документации. Для сравнения выбирают цилиндр с прилегающей (контрольной) поверхностью, имеющей меньший диаметр. Он может быть свободно вписан в реальную внутреннюю поверхность. Установленные отклонения от цилиндричности позволяют установить соответствие обработанной детали заданной форме. Расположение указанных отклонений определяют конечный вид изделия, её место установки в агрегате после сборки. Это служит главным отличием от изменений профиля продольного сечения и так называемой круглости. Они задают только один параметр отклонения от точек расположенных на заготовке. Под отклонением от так называемой круглости понимают наибольшее расстояние, задающее расположение точек на поверхности детали по отношению к прилегающей окружности. Под этой окружностью понимают окружность с большим радиусом, описанную вокруг наружной поверхности вращения, с минимальным диаметром, который устанавливает самое близкое расположение между точками этих окружностей. Наиболее встречаемыми отклонениями являются овальность и огранка.

Допуск круглости

Допуски перпендикулярности, параллельности, наклона торцевого биения

В процессе эксплуатации элементов конструкции агрегата, имеющего цилиндрическую форму, наблюдается эффект так называемого торцевого биения. Предотвращения негативных последствий устраняется установлением разрешённых отклонений от утверждённых размеров. Эти значения наносятся на протяжении всей заготовки.

Допуск устанавливает величину и характер торцевого биения. Для отдельных случаев его величину задают относительно наибольшего диаметра торцевой поверхности, расположенной в готовом агрегате.

Допуски перпендикулярности, параллельности, наклона торцевого биения

Допуски радиального биения симметричности соосности пересечения осей в диаметральном выражении

Изготовление изделий цилиндрической формы (валов, стержней и так далее) всегда рассматривается в перспективе их дальнейшего вращения относительно соседних деталей. Для обеспечения их хорошей работоспособности задают специальные формы отклонений. К ним относятся три основных вида: симметричности расположения соседних поверхности, соосности, степени пересечения осей. Кроме этого задают два важных параметра, которые определяют уровень допустимого биения. Они определяют номинальный диаметр. Их значения задаются на чертеже согласно существующим правилам. Ось вращения сравнивается с заданной базой. При отсутствии указанных параметров базы, эти параметры определяется относительно элемента с наибольшим диаметром.

Читайте также: