Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Отклонения и допуски формы поверхностей

Идеальная форма поверхностей встречается только в геомет­рии. Реальные поверхности, получаемые с помощью любых техно­логических процессов, характеризуются отклонениями от номи­нальной (геометрически правильной) формы. Можно предполагать, что для удовлетворительного выполнения определенных функций в готовом изделии вполне пригодны детали, реальные поверхности которых только приближаются к заданному идеалу в большей или меньшей мере. Если рассматривать номинально цилиндрическую поверхность, очевидно проявляется взаимосвязь между ее текущи­ми размерами в разных сечениях и формой поверхности.





Максимальные от­клонения формы год­ной детали не могут быть больше тех, что допускают предельные контуры детали. Зна­чит, если взять за осно­ву концентрическое расположение пре­дельных контуров, ог­раничивающих цилиндриче­скую поверхность (рис. 3.20), то максимально допустимое отклонение формы не превы­сит половины значения до­пуска размера: Гформы = ± IT/2. Аналогичные рассуждения можно провести и для откло­нений от прямолинейности и плоскостности (рис. 3.21), в этом случае Тформы = + IT.
Рис. 3.20. Максимально допустимое отклонение формы

Рис. 3.21. Допустимое отклонение от прямолинейности

Анализ отклонений формы типовых поверхностей позволяет сделать два вывода:

1.Нормировать отклонения формы, автоматически ограничи­
ваемые заданными полями допусков размеров, необходимо только
в тех случаях, когда их следует ужесточить по сравнению со
значениями, которые устанавливаются при назначении допуска
размера.

2. В систему допусков формы следует включить только допус­
ки для наиболее часто встречающихся типовых случаев, т.е. следу­
ет нормировать допуски формы номинально плоских поверхностей
(допуск прямолинейности, допуск плоскостности) и поверхностей
типа тел вращения (допуск круглости, допуск профиля продольного
сечения и допуск цилиндричности номинально цилиндрической
поверхности).

Намеченная номенклатура допусков формы полностью соот­ветствует стандартной и позволяет нормировать не только плоские и цилиндрические поверхности, но и элементы любых поверхностей вращения (сферы, конуса, тора, эллипсоида, гиперболического па­раболоида и т.д.), причем для линейчатых поверхностей появляет­ся возможность нормировать прямолинейность не только осей, но и образующих цилиндра и конуса.

Следует различать допуски форты нормативные ог­раничения отклонений формы назначенными полями до­пусков и отклонения формы, характеристики любой ре­альной поверхности.


Прилегающая прямая
Прилегающая поверхность

Для оценки от­клонений от гео­метрически пра­вильной формы необходимо зада­вать системы коор­динат (направле­ния осей или плоскостей) и на­чало отсчета от­клонений. От­клонения формы принято отсчи­тывать от гео­метрически пра­вильного элемен­та в направле­нии, нормальном к нему (по перпен­дикуляру к прямой или плоскости или по радиусу круга либо цилиндра). Такой «базовый» геометрически пра­вильный элемент строят по отноше­нию к реальному элементу (принци­пиально возможны касательные или пересекающие гео­метрически пра­вильные элемен­ты).

Рис. 3.22. Прилегающие элементы: а — прямая, б — профиль продольного сечения, в — окружность, г — плоскость

Стандарт ГОСТ 24642-81 устанав­ливает в качестве «базы» для отсчета отклонений формы

прилегающий элемент (рис. 3.22, а, б, в).

Прилегающий элемент имеет номинальную (геометрически правильную) форму и проходит вне материала детали. Принцип построения прилегающего элемента (прямой, плоскости, пары па-


Зак. 3005.


При назначении допусков формы поверхностей задают ком­плексное ограничение любых закономерных и случайных отклоне­ний формы. Отклонения формы подразделяют на комплексные и элементарные. К элементарным видам погрешностей формы но­минально плоских и номинально прямолинейных поверхностей от­носят выпуклость и вогнутость (рис. 3.23, а, б). g Выпуклость Прилегающая прямая Прилегающая прямая V

раллельных прямых для профиля продольного сечения) мини­максный. Прилегающий элемент располагается относительно ре­ального таким образом, чтобы наибольшее отклонение приоб­рело наименьшее из всех возможных значений. Прилегающая окружность, прилегающий цилиндр должны иметь экстремальные размеры: для внутренних элементов это вписанная окружность или цилиндр наибольшего диаметра, для наружных — описанная ок­ружность (цилиндр) наименьшего возможного диаметра.

Прилегающий элемент выполняет еще одну функцию — от него «в тело» детали строится поле допуска формы.

В стандартах ряда промышленно развитых стран «база» для отсчета отклонений формы установлена в виде среднего элемен­та. Средний элемент проще реализуется аналитически (с помо­щью вычислительной техники), обладает более высокой воспроиз­водимостью при повторном контроле деталей, а также большей стабильностью при износе и незначительных деформациях поверх­ностей. С другой стороны, он хуже приспособлен для аналитиче­ской оценки положения сопрягаемой поверхности в подвижном соединении и его нельзя материализовать с помощью оправок, ле­кальных линеек, поверочных плит и других инструментов.

Относительные достоинства и недостатки «базовых» элемен­тов могут существенно изменяться в зависимости от конкретного назначения деталей и сопряжений. Поэтому отечественный стан­дарт допускает использование среднего элемента для определения значений отклонений формы, хотя за основную «базу» при отсчете отклонений принят прилегающий элемент. В случае использова­ния среднего элемента возникает дополнительная погрешность ме­тода измерения отклонений, значение которой при необходимости учитывают.

Волнистость, которая представляет собой гармоническое ис­кажение профиля со сравнительно малыми амплитудами, включа­ется в погрешности формы и учитывается вместе с ними, если она не оговаривается особо.

Шероховатость поверхностей, которая является характери­стикой микрогеометрии поверхностей, при оценке погрешностей формы обычно не рассматривается. Исключение составляют ситуа­ции, в которых высотные параметры шероховатости становятся со­измеримыми с погрешностями формы и могут существенно повли­ять на результаты их оценки. В подобных случаях стандарт допускает совместное рассмотрение макро- и микрогеометрии. Не­обходимость их совместной оценки возникает только тогда, когда применяемые технологические процессы обеспечивают очень высо­кую точность формы, и амплитудные характеристики отклонений формы приближаются к высотным параметрам шероховатости по­верхностей.


 

_\
Рис. 3.23. Элементарные отклонения от прямолинейности и плоскостности: а — выпуклость, б — вогнутость

номинально плоской поверхности (или но­минально прямоли­нейного элемента) характеризуется тем, что удаление точек реальной поверхно­сти (или реальной прямой) от приле­гающей плоскости (прямой) увеличивается от середины к краям; при обратном характере удаления точек имеет место вогнутость.

К погрешностям формы номинально круглых сечений дета­лей типа тел вращения относится отклонение от круглости. Для номинально цилиндрических поверхностей принято рассматривать отклонения от цилиндричности, от круглости и от правильной формы продольного сечения.

К элементарным по­грешностям формы номи­нально круглых сечений деталей типа тел вращения относятся овальность и ог­ранка, а для номинально цилиндрических поверхно­стей — конусообразность, бочкообразность, седлооб-разность, а также отклоне-

^___ ние от прямолинейности

|------------ —-1 Г ч (изогнутость) оси (рис. 3.24).

Овальность представля-

|^______ J______________________ ет отклонение от круглости,

~--х| при котором наибольший и

Рис. 3.24. Элементарные отклонениянаименьший диаметры ре­
формы цилиндрической поверхности:
ального профиля находятся
ав поперечном;во взаимно перпендику-

б в продольном сечениилярных направлениях. Ог-

ранка является специфич­ным отклонением от круглости, при котором поперечное сечение имеет форму псевдомногоугольника. Наиболее неблагоприятны ог­ранка с тремя и пятью «гранями». Обнаружить и измерить четную


 


огранку можно любым двухконтактным средством измерений, а не­четную огранку— при трехточечной схеме измерений, например при контроле детали в призме.

Для измерения отклонений от круглости применяют специ­альные приборы (кругломеры), некоторые из них обеспечивают вы­сокую точность не только вращения, но и осевых перемещений, что позволяет осуществлять контроль цилиндричности.

Кону сообразность цилиндрической поверхности характе­ризуется тем, что реальный профиль продольного сечения имеет практически прямолинейные, но не параллельные образующие (диаметры уменьшаются или увеличиваются от одного крайнего сечения к другому). Бочкообразность характеризуется наличием выпуклых образующих (диаметры увеличиваются от краев к сере­дине); при седлообразности образующие вогнутые, а диаметры от краев к середине уменьшаются.

Количественную оценку всех видов отклонений цилиндриче­ских поверхностей производят в радиусном выражении.

Отклонение от прямолинейности (изогнутость) оси по­верхности вращения характеризуется эквидистантным изгибом об­разующих и оси и оценивается наименьшим значением диаметра цилиндра, внутри которого располагается реальная ось в пределах нормируемого участка L.

Специальные допуски формы для ограничения элементар­ных погрешностей стандартом не установлены. При необходимости наложения конкретных ограничений можно либо назначить 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 текстом оговорить дополнительные или особые требования, например: «Вогнутость не допускается».

Сравнительный анализ стандартных допусков формы позво­ляет прийти к выводу о том, что и сами допуски могут рассматри­ваться как элементарные и комплексные. Так допуск прямолиней­ности, назначенный на номинально плоскую поверхность, является элементарным по отношению к комплексному допуску плоскостно­сти. Допуски профиля продольного сечения и круглости, если их рассматривать как элементарные допуски формы цилиндриче­ской поверхности, могут быть заменены комплексным допуском цилиндричности при условии равенства нормируемых значений допусков.

Последнее изменение этой страницы: 2016-06-09

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...