Нормирование отклонений формы, расположения, волнистости и шероховатости деталей

Отклонения и допуски формы поверхностей. основные понятия

Форма большинства деталей, применяемых в машиностроении, представляет собой простейшую геометрическую форму. В основном это цилиндрические детали (70%), плоские (12%), зубчатые колеса (3%) и корпусные детали (4%)[17). Получить идеальную форму деталей в процессе изготовления невозможно из-за погрешностей станка, инструмента, приспособления, обрабатываемой детали, неоднородности материала и т. п.

Искажение идеальной формы детали приводит к снижению ее эксплуатационных свойств. В неподвижных соединениях, например, искажение формы приводит к неравномерности натягов в соединении, что является причиной снижения передаваемого момента, прочности соединения, точности центрирования, ресурса соединения и т. п. При увеличении нагрузок, что характерно для горных машин, воздействие отклонений формы и расположения усиливается. Отклонения формы и расположения поверхностей могут существенно затруднить сборку изделия (потребовать дополнительные технологические операции, такие, например, как пригонка, что ведет к увеличению трудоемкости сборки, увеличению стоимости изделия), влияют на точность базирования детали при изготовлении и контроле. В подвижных соединениях отклонения формы и расположения приводят к повышению удельного давления на выступах неровностей (площадь контакта уменьшается), увеличения износа сопрягаемых поверхностей, снижают точность центрирования.

Основные термины и определения устанавливаются ГОСТ 24 642–81, в котором отклонения и допуски формы и расположения поверхностей классифицируются следующим образом: отклонения и допуски формы поверхностей; отклонения и допуски расположения поверхностей; суммарные отклонения и допуски формы и расположения поверхностей.

Отклонение формы — отклонение формы реальной поверхности или реального профиля от формы номинальной поверхности или профиля.

Под номинальной поверхностью понимается идеальная поверхность, номинальная форма которой задана чертежом или другой технической документацией.

Под реальной поверхностью понимается поверхность, ограничивающая деталь и отделяющая ее от окружающей среды.

Как следует из определения, отклонения формы могут рассматриваться и применительно к профилю.

Профиль — это линия пересечения поверхности с плоскостью или заданной поверхностью. Если в технической документации не указано по-другому, то направление секущей плоскости определяется по перпендикуляру к поверхности.

Различают номинальный профиль и реальный профиль.

Номинальный профиль — профиль номинальной поверхности.

Реальный профиль — профиль реальной поверхности. Для наглядности в табл. 5.38 приведены отклонения, относящиеся к группе отклонения и допуски формы поверхностей.

5.38. Классификация отклонений и допусков формы поверхностей

В основу нормирования и количественной оценки отклонений формы и расположения поверхностей положен принцип прилегающих прямых, плоскостей, поверхностей и профилей.

Прилегающая поверхность — поверхность, имеющая форму номинальной поверхности, соприкасающаяся с реальной поверхностью и расположенная вне материала детали так, чтобы отклонение от нее наиболее удаленной точки реальной поверхности в пределах нормируемого участка было минимальным.

Прилегающий профиль — профиль, имеющий форму номинального профиля, соприкасающийся с реальным профилем и расположенный вне материала детали гак, чтобы отклонение от него наиболее удаленной точки реального профиля в пределах нормируемого участка было минимальным.

Прилегающий цилиндр — цилиндр минимального диаметра, описанного вокруг реальной наружной поверхности, или максимального диаметра, вписанного в реальную поверхность.

Допуск отклонения формы и расположения относятся ко всей поверхности (профилю) или длине рассматриваемого элемента, если нормируемый участок не задан.

Нормируемый участок — участок поверхности или линии, к которому относится допуск или отклонение формы или расположения элемента.

Отсчет отклонений формы поверхности производится от прилегающих поверхностей и профилей.

В табл. 5.39 приводятся определения отдельных видов прилегающих поверхностей и профилей и их графическое представление.

5.39. Определения прилегающих поверхностей и профилей

Параметром для количественной оценки отклонения формы является наибольшее расстояние Д от точек реальной поверхности (профиля) до прилегающей поверхности по нормали к последней (рис. 5.52) в пределах участка Ь.

Допуск формы — это наибольшее допускаемое значение отклонения формы. Требования, определяемые допуском формы, геометрически поясняются понятием о поле допуска формы.

В зависимости от вида допуска формы поле допуска может представлять собой:

1) область в пространстве, ограниченную двумя поверхностями, эквидистантными номинальной поверхности и отстоящими друг от.

Рис. 5.52. Схема к определению количественной оценки отклонения формы.

друга по нормали к ним на расстоянии, равном допуску формы поверхности;

• 2) область в пространстве, ограниченную цилиндром, диаметр которого равен допуску формы оси (линии) в пространстве;
• 3) область в пространстве, ограниченную прямоугольным параллелепипедом, стороны которого равны допускам формы оси (линии) в двух взаимно перпендикулярных направлениях;
• 4) область на плоскости заданного направления, ограниченную двумя линиями, эквидистантными номинальному профилю и отстоящими друг от друга по нормали к ним на расстоянии, равном допуску формы профиля.