Основы нормирования параметров точности

 

    Отклонением формы называется отклонение формы реальной поверхности или реального профиля от формы номинальной поверхности или номинального профиля.

    Количественно отклонение формы оценивается наибольшим расстоянием от точек реальной поверхности (профиля) по нормали в пределах нормируемого участка L.

    ГОСТ 24643-81 предусматривает пять видов отклонений формы: от прямолинейности; от плоскостности для плоских поверхностей; от цилиндричности; от круглости; от профиля продольного сечения для цилиндрических поверхностей.

    Отклонение от цилиндричности - наибольшее расстояние от точек реальной поверхности до прилегающего цилиндра в пределах нормируемого участка. Этот комплексный показатель недостаточно обеспечен производственными измерительными средствами и находит применение в основном при исследованиях.

    Отклонение от круглости - наибольшее расстояние от точек реального профиля до прилегающей окружности. Этот показатель оказывает существенное влияние на эксплуатационные свойства качества деталей и используется для деталей, к которым предъявляются требования высокой точности по овальности и огранке. Причиной появления овальности является овальность самой заготовки детали, овальность опорных поверхностей шпинделя станка, упругие деформации детали (особенно тонкостенных) при закреплении в станке. Причиной появления огранки является изменение мгновенного центра вращения детали, например при бесцентровом шлифовании. Огранка может быть с четным и нечетным числом граней. Огранка с нечетным числом граней характеризуется равенством Диаметра по граням.

    Отклонение профиля продольного сечения - наибольшее расстояние от точек образующих реальной поверхности, лежащих в плоскости, проходящей через ее ось, до соответствующей стороны прилегающего профиля в пределах нормируемого участка.

    Частными видами  отклонения профиля продольного  сечения являются конусообразность, бочкообразность, седлообразность. 

    Конусообразность возникает из-за износа резца, несовпадения осей шпинделя и пиноли задней бабки станка, отклонения от параллельности оси центров и направляющих станины. Бочкообразность чаще всего образуется при обтачивании тонких длинных валов без люнетов в связи с упругой деформацией. Бочкообразность и седлообразность могут возникать вследствие упругой деформации опор шпинделя и пиноли задней бабки станка.

    Отклонение от прямолинейности в плоскости - наибольшее расстояние от точек реального профиля до прилегающей прямой в пределах нормируемого участка.

    Помимо отклонения от прямолинейности в плоскости стандартом установлены отклонение от прямолинейности оси (или линии) в пространстве и отклонение от прямолинейности оси (или линии) в заданном направлении.

    Отклонение от плоскостности - наибольшее расстояние от точек реальной поверхности до прилегающей плоскости в пределах нормируемого участка.

Частными видами отклонения от плоскостности являются вогнутость и выпуклость.

 

1.4.3. Отклонения расположения поверхностей

 

    Отклонение расположения поверхностей - отклонение реального расположения рассматриваемого элемента детали от его номинального расположения. Номинальное расположение элемента определяется номинальными линейными и угловыми размерами между ним и базами или между рассматриваемыми элементами, если базы не заданы.

    Базой называется элемент детали или сборочной единицы (или выполняющее ту же функцию сочетание элементов), по отношению к которому задается допуск расположения или определяется расположение рассматриваемого нормируемого элемента.

    Базой может быть поверхность (например, плоскость), ее образующая или точка (например, вершина конуса, центр сферы), ось, если базой является поверхность вращения.

    При оценке отклонений расположения должны исключаться отклонения формы. Для этого реальные поверхности (или профили) заменяются прилегающими, а за оси, плоскости симметрии и центры реальных поверхностей (профилей) принимают оси, плоскости симметрии и центры прилегающих элементов.

    Стандартом установлены семь видов отклонений расположения поверхностей: от параллельности; от перпендикулярности; наклона; от соосности; от симметричности; позиционное; от пересечения осей.

    Отклонение от параллельности - разность наибольшего и наименьшего расстояний между плоскостями (осью и плоскостью, прямыми в плоскости, осями в пространстве и т.д.) в пределах нормируемого участка.

    Отклонение от перпендикулярности - отклонение угла между плоскостями (плоскостью и осью, осями и т.д.) от прямого угла, выраженного в линейных единицах, на длине нормируемого участка.

    Отклонение наклона - отклонение угла между плоскостями (осями или прямыми, плоскостью и осью и т.д.) от номинального угла, выраженного в линейных единицах, на длине нормируемого участка.

    Отклонение от симметричности - наибольшее расстояние между плоскостью (осью) рассматриваемого элемента (или элементов) и плоскостью симметрии базового элемента (или общей плоскостью симметрии двух или нескольких элементов) в пределах нормируемого участка.

    Отклонение от соосности - наибольшее расстояние между осью рассматриваемой поверхности вращения и осью базовой поверхности (или осью двух или нескольких поверхностей) на длине нормируемого участка.

    Отклонение от пересечения осей - наименьшее расстояние между осями, номинально пересекающимися.

    Позиционное отклонение - наибольшее расстояние между реальным расположением элемента (центра, оси или плоскости симметрии) и его номинальным расположением в пределах нормируемого участка.

 

1.4.4. Суммарные отклонения формы и расположения поверхностей

 

    Название "суммарные" такие отклонения получили потому, что их влияние на эксплуатационные свойства деталей обусловлено одновременно отклонениями и формы, и расположения.

    На радиальное биение оказывают влияние отклонение от круглости профиля рассматриваемого сечения и отклонение его центра относительно базовой оси, на торцовое биение влияют отклонение от плоскостности рассматриваемой поверхности и отклонение от ее перпендикулярности относительно базовой оси.

Суммарным отклонением формы  и расположения называют отклонение, являющееся результатом совместного  проявления отклонения формы и отклонения расположения рассматриваемой поверхности  или профиля относительно заданных баз.

    Стандартом установлено семь видов суммарных отклонений: радиальное биение, торцовое биение; биение в заданном направлении; полное радиальное биение; полное торцовое биение; отклонение формы заданного профиля; отклонение формы заданной поверхности.

    Радиальное биение - разность наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля поверхности вращения до базовой оси в сечении плоскостью, перпендикулярной базовой оси.

    Торцовое биение - разность наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля торцовой поверхности до плоскости, перпендикулярной базовой оси.

    Биение в заданном направлении - разность наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля поверхности вращения в сечении рассматриваемой поверхности конусом, ос которого совпадает с базовой осью, а образующая имеет заданное направление до вершины этого конуса.

    Полное радиальное биение - разность наибольшего и наименьшего расстояний от всех точек реальной поверхности в пределах нормируемого участка до базовой оси.

    Полное торцовое биение - разность наибольшего и наименьшего расстояний от точек всей торцовой поверхности до плоскости перпендикулярной базовой оси.

    Отклонение формы заданного профиля - наибольшее отклонение точек реального профиля от номинального профиля, определяемое по нормали к номинальному профилю в пределах нормируемого участка.

    Отклонение формы заданной поверхности - наибольшее отклонение точек реальной поверхности от номинальной, определяемое по нормали к номинальной поверхности в пределах нормируемого участка.

 

1.4.5. Нормирование отклонений формы и расположения поверхностей и обозначение их допусков на чертежах

 

    Нормирование отклонений формы и расположения поверхностей заключается в ограничении их допусками.

    Допуском формы называется наибольшее допустимое значение отклонения формы.

    Допуском расположения называется предел, ограничивающий допускаемое значение отклонения расположения.

    Нормирование погрешностей формы и расположения поверхностей производится односторонним отклонением, существенно, положительной величиной.

    Допуск для всех отклонений формы и расположения поверхностей обозначается буквой Т.

    Стандартом ГОСТ 2.308-79 для каждого вида допусков формы и расположения поверхностей установлены условные обозначения (графический символ) (табл.) для записи их на рабочих чертежах деталей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Условное обозначение  допусков формы и расположения поверхностей

Группа	Допуск	Знак
Допуски формы	Прямолинейности
	Плоскости
	Круглости
	Профиля продольного сечения
	Цилиндричности
Допуски расположения поверхностей	Параллельности
	Перпендикулярности
	Наклона
	Соосности
	Симметричности
	Позиционный
	Пересечения осей
Суммарные допуски формы  и расположения поверхностей	Радиального и торцового  биения; биения в заданном направлении
	Полного радиального и  полного торцового биения
	Формы заданного профиля
	Формы заданной поверхности

    Числовое значение допуска формы и расположения определяется степенью точности в зависимости от номинального размера. Под номинальным размером понимается номинальная длина нормируемого участка, или номинальная длина большей стороны поверхности, или номинальный больший диаметр торцовой поверхности, если нормируемый участок не задан.

    ГОСТ 24643-81 устанавливает 16 степеней точности.

    Ряды допусков с 1-й по 16-ю степень точности построены по геометрической прогрессии соответственно ряду Ra5 со знаменателем профессии 1,6. Стандартом предусмотрена возможность развивать ряды допусков в сторону более точных степеней (0; 01; 02 и т.д.), а также и более грубых (17; 18 и т.д.).

    Следует отметить введение в справочное приложение стандарта новых параметров для отклонения формы в виде статистических характеристик, а именно среднего арифметического и среднего квадратического отклонения. Кроме того, введен параметр NN, определяющий число точек пересечения реального профиля со средним профилем в пределах нормируемого участка или на периметре.

    Наряду с понятиями допуска формы и допуска расположения установлено понятие поля допуска.

    Поле допуска формы — область в пространстве или на плоскости, внутри которой должны находиться все точки реального рассматриваемого элемента в пределах нормируемого участка.

    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 поля допуска определяются значением допуска, а расположение относительно баз определяется номинальным расположением рассматриваемого элемента.

    Для допусков формы и расположения, которые являются составной частью допуска размера на основе истолкования предельных размеров по ГОСТ 24642-81 в зависимости от соотношения между допусками размеров и допусками формы и расположения поверхностей, установлены в процентном отношении относительные геометрические точности формы и расположения поверхностей.

Установлено три уровня относительной  геометрической точности формы и  расположения:

    А — нормальная относительная геометрическая точность величиной 60 %;

    В — повышенная относительная геометрическая точность величиной 40%;

    С — высокая относительная геометрическая точность величиной 25 %.

    Следует иметь в виду, что для цилиндрических поверхностей, когда допуски формы задают по радиусу, оценки нормированных уровней относительной геометрической точности А, В, С должны быть сокращены вдвое до значений соответственно 30; 20 и 12,5 %.