Допуски изделий и средства измерений

1.6. ОТКЛОНЕНИЯ И ДОПУСКИ ФОРМЫ п л о с к и х И ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Под отклонением формы понимают отклонение формы реаль­ ной поверхности от формы номинальной (идеальной) поверхнос­ ти, которая задана чертежом.

Отклонения формы реальных поверхностей деталей возника­ ют в процессе изготовления из-за неточностей и деформаций от­ дельных частей станков, приспособлений, инструментов, проги­ бов заготовки при обработке, неточности поверхностей заготовок и т. д. Отклонения формы оказывают влияние на работу соедине­ ний: в подвижных соединениях возникает повышенный износ в мес­ тах контакта, неравномерность хода, шум; в неподвижных со­ единениях из-за неравномерности натягов и зазоров снижается прочность, уменьшается герметичность, ухудшается центрирова­ ние деталей. Поэтому правильно составленный рабочий чертеж детали должен содержать данные не только о допусках размеров, но и о допусках формы (см. также пп. 1.7, 1.8) ответственных поверхностей.

Отклонения формы отсчитывают от прилегающих профилей и поверхностей: прямых, плоскостей, окружностей, цилиндров. За величину отклонения формы принимают наибольшее (из всех возможных) расстояние А от точек реальной поверхности до при­ легающего профиля или поверхности.

Основные термины и определения, относящиеся к допускам формы и расположения поверхностей деталей, установлены ГОСТ 24642-81.

Прилегающая прямая — прямая, касательная к реальному про­ филю, проведенная таким образом, чтобы отклонение от нее наи­ более удаленной точки реального профиля (в пределах нормируе­ мого участка) имело минимальное значение (рис. 32, а).

Прилегающая плоскость — плоскость, касательная к реальной поверхности, проведенная таким образом, чтобы отклонение от нее наиболее удаленной точки реальной поверхности (в пределах нор­ мируемого участка) имело минимальное значение (рис. 32, б).

Понятия о прилегающих прямой и плоскости обычно исполь­ зуются для плоских поверхностей.

е,В-2иатяры прилегающих окружностей;

duDr/j-оиаштрыд ме окружностей, не являющихся прилегающими

Рис. 33

Прилегающая окружность: для вала — окружность минималь­ ного диаметра (d), описанная вокруг реального профиля (сече­ ния) наружной поверхности детали (рис. 33, а); для отверстия — окружность максимального диаметра (D), вписанная в реальный профиль (сечение) внутренней поверхности детали (рис. 33, б).

Прилегающий цилиндр: для вала — цилиндр минимального диаметра (d), описанный вокруг реальной наружной поверхности (рис. 33, в), для отверстия — цилиндр максимального диаметра (D), вписанный в реальную внутреннюю поверхность (рис. 33, г). Необходимо учитывать, что в сечении прилегающего цилиндра образуется окружность, которая в общем случае не будет приле­ гающей.

Отклонения формы А (в текстах документов используется обо­ значение EF) не должны превышать наибольшего допускаемого зна­ чения — допуска формы (в текстах документов используется обозначение TF), который проставляется на чертеже (см. рис. 32, 33). Точки реальной поверхности или профиля не должны выхо­ дить за пределы поля допуска формы — областей (от прилегающих поверхностей в тело детали) в пространстве или на плоскости, кото-

УслоВнае одошчение допуска:
—	прямолинейности
О	плоскостности
/ У	цилиндричности
=	профиля продоль­
допуска, мм	ного сечения

Округлости

рые определяются заданным допуском Тф (TF) и размерами поверх­ ностей или участка (см. рис. 32, 33).

Допуски формы проставляются на чертеже в том случае, если они должны быть меньше допусков размеров (используется часть поля допуска размеров). Если же допуски формы не указаны на чертеже, то допускаются любые отклонения формы в преде­ лах поля допуска размера.

Отклонения формы можно разделить на общие и частные. Общие отклонения формы включают частные виды отклонений.

Допуски формы общих видов отклонений на чертежах обычно обозначают условными знаками, частные виды отклонений — тек­ стом на поле чертежа. Знак (условное обозначение) и числовое значение допуска формы указываются в прямоугольной рамке, которую соединяют прямой или ломаной линией (со стрелкой) с поверхностью детали или выносной линией (рис. 34).

ОТКЛОНЕНИЯ ФОРМЫ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

К ним относятся отклонения от прямолинейности и отклоне­ ния от плоскостности.

О т к л о н е н и я о т п р я м о л и н е й н о с т и . Отклонение от прямолинейности (рис. 35, а) характеризуют наибольшим рас­ стоянием А от точек профиля до прилегающей прямой (в преде­ лах нормируемого участка L), при этом А < допуска прямолиней­ ности Гф пр (TFL). К частным видам отклонений от прямолиней­ ности относятся выпуклость или вогнутость, которые при необ­ ходимости оговариваются текстом на чертеже.

Примеры обозначения допусков прямолинейности на чертежах показаны на рис. 35, б (допуск относится ко всей поверхности), рис. 35, в (допуск относится к участку длиной 100 мм), рис. 35, г (допуск относится ко всей поверхности и к участку длиной 100 мм).

О т к л о н е н и я о т п л о с к о с т н о с т и . Отклонение от плоскостности (рис. 36, а) характеризуют наибольшим расстоя-

гПрилегающая прямая

ft.

с

Б*?” 4		7 >	<
S *	У //////А	г Л	т
/ /		V /

,L

Д- отклонений от прямоминей-

мости; тфпр

тФ.пР -допуск прямолинейности

(ft Прилегающая плоскость

0

0

О П 0,02

X L '" > X L

(Ий 0,02)

Л — отклонение от плоскостности; Л<Тфпл Тф.пл — допуск плоскостности

Рис. 36

нием Д от точек реальной поверхности до прилегающей плоскости (в пределах нормируемого участка Lx х L2), при этом А < допуска плоскостности ^ (TFE). К частным видам отклонений от плоско­ стности относятся выпуклость (рис. 36, б) и вогнутость (рис. 36, в).

Пример обозначения допуска плоскостности на чертеже пока­ зан на рис. 36, г.

Оценку плоскостности шаброванных поверхностей чаще про­ изводят по числу пятен в квадрате 25x25 мм (контроль повероч­

ными плитами «на краску»).	составляют часть
Допуски прямолинейности и плоскостности

допуска размера Т, который координирует нормируемую поверх­ ность (размер высоты, толщины). Обычно для соединений с нор­ мальной (А) относительной геометрической точностью поверхно­ стей допуск формы принимают равным 60 % от допуска размера Т, для соединений с повышенной (В) относительной геометричес­ кой точностью поверхностей — 40 % , для соединений высокой

(С) точности — 25 %.

Величины допусков Тф выбирают по ГОСТ 24643-81 в зависи­ мости от длины большей стороны поверхности или длины норми­ руемого участка.

ОТКЛОНЕНИЯ ФОРМЫ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

К ним относят отклонения от цилиндричности, отклонения от круглости, отклонения профиля продольного сечения.

О т к л о н е н и я о т ц и л и н д р и ч н о с т и . Отклонение от цилиндричности (рис. 37, а) характеризуют наибольшим рас­ стоянием А от точек реальной поверхности до прилегающего ци­ линдра (в пределах нормируемого участка L), при этом А рав­ но или меньше допуска цилиндричности Тф ц (TFZ). Как следует из расположения поля допуска цилиндричности, отклонение А цилиндричности обычно не превышает половины (но может дос­ тигать и полного значения) допуска размера (рис. 37, б). При­ мер обозначения допуска цилиндричности на чертеже показан на рис. 37, в.

Л - отклонение от	L - допуск цилиндрич-
цилиндричнослш;	щч ност; Т^ 0 , 5 Т ;
^^ Тфм	Т-допускразмера d

Рис. 37

О т к л о н е н и я о т к р у г л о с т и . Отклонение от круглости (рис. 38, а ) характеризуется наибольшим расстоя­ нием А от точек реального профиля (нормального сечения реаль­ ной поверхности) до прилегающей окружности, при этом А равно или меньше допуска круглости Тф к (TFK). Отклонение от круг­ лости не может быть больше допуска цилиндричности и обычно не больше половины допуска размера, хотя иногда может дости­ гать и полного значения (рис. 38, б).

Частными видами отклонений от круглости являются оваль­ ность (рис. 38, в ) и огранка (рис. 38, г). Овальность появляется чаще в результате биения шпинделей металлообрабатывающих станков, огранка — из-за изменений мгновенных центров враще­ ния деталей при бесцентровом шлифовании.

Пример обозначений допусков круглости показан на рис. 38, д, допусков цилиндричности и круглости — на рис. 38, е.

О т к л о н е н и я п р о ф и л я п р о д о л ь н о г о с е ч е ­ н и я . Отклонение профиля продольного сечения (рис. 39, а )

&-отклонение откруглости; A4T^

	-допуск круглости	и6альность%г
д)		^(d^dJ/2
	О 10,016	0,025
		о ш
		СОтклонение от
		цилиндричности
		4%025)
Е	- —	}

СА4Щ)

(Ш М

характеризуется наибольшим расстоянием А от точек образую­ щей реального профиля до соответствующей стороны прилегающе­ го профиля в плоскости, проходящей через ось поверхности (в пре­ делах нормируемого участка L), при этом А равно или меньше допуска профиля продольного сечения г ф.пс (TFP). Отклонение А не может быть больше допуска цилиндричности и половины до­ пуска размера Т, хотя иногда может достигать и полного его значения.

Частными видами отклонений профиля продольного сечения являются конусообразность (рис. 39, б), бочкообразность (рис. 39, в) и седлообразность (рис. 39, г). Конусообразность возникает из-за несовпадения осей шпинделя и пиноли задней бабки токарного станка, бочкообразность — из-за прогибов детали при обработке длинных тонких валов без люнетов, седлообразность — из-за де­ формации задней и передней бабок при обработке «жестких» валов.

Пример обозначения допуска профиля продольного сечения по­ казан на рис. 39, д.

При необходимости на чертежах могут быть проставлены допуск (отклонения) прямолинейности образующей цилиндра (рис. 40, а) и допуск прямолинейности оси (изогнутости оси цилиндрической поверхности (рис. 40, б). В последнем случае направление стрелки (линии) от прямоугольника допуска формы совпадает с размерной линией (линия 0 30 f 7), а перед числовым значением допуска прямолинейности ставят знак диаметра 0 (см. рис. 40, б).

Отклонение от прямолинейности оси характеризуют минималь­ ным диаметром А цилиндра, внутри которого расположена реаль-

а) Прилегающий профиль

Г ч ч ч \ W \ K W V		о
Ш	ж ж	С |
		ьЛ
	L	ё,
—-----------------		6?

Д- отклонение профиля продольного сечения\

»)	= ом
	I
Седлообразность	/(№ 0,016)

ная ось поверхности (геометрическое место т	допуска пря-
гающих окружностей); при этом Д равно или м
молинейности Тл D(TFL) (рис. 40, в).	пполпльного

Допуски цилиндричности, круглости и профиля продольного с е ч ^ Г п р и нормйьной (А) относительной геометрической, то^

ности формы цилиндрических поверхностей приним Р 30 % допуска размера соответствующей поверхности, при повы-

шенной (В) точности — 20 % допуска размера,^	при высокой (	)
12,5 % допуска размера, при особо высокой	менее 12,5	^

допуска размера.

Полученные величины округляют по ГОСТ 24643—81 до значе­ ний, которые изменяются в зависимости от степени точности (от 1 до 16-й степени точности) и номинального диаметра.

СПРАВОЧНЫЕ ТАБЛИЦЫ 1.6.1, 1.6.2

1.6.1. Допуски прямолинейности и плоскостности (по ГОСТ 24643—81)
Длина большей					Степени точности
стороны поверх­	1	2	3	4	5	6	7		9	10
ности или длина								8			1 1	1 2
нормируемого
участка, мм	Значения допусков прямолинейности (—) и плоскостности i(£3). »«см
До 10	0,25	0,4	0,6	1	1,6	2,5	4	6	10	16	25	40
Св. 10 до 16	0,3	0,5	0,8	1,2	2	3	5	8	12	20	30	50
Св. 16 до 25	0,4	0,6	1	1,6	2.5	4	6	10	16	25	40	60
Св. 25 до 40	0,5	0,8	1,2	2	3	5	8	12	20	30	50	80
Св. 40 до 63	0,6	1	1,6	2,5	4	6	10	16	25	40	60	100
Св. 63 до 100	0,8	1,2	2	3	5	8	12	20	30	50	80	120
Св. 100 до 160	1,25	1,6	2,5	4	6	10	16	25	40	60	100	160

Длина большей						Степени точности
стороны поверх-	1	2	3	4	5	6	7	8	9	1 0	1 1	1 2
ности или длина
нормируемого	Значения допусков прямолинейности (—) и плоскостности (О), мкм
участка, мм
Св. 160 до 250	1,2	2	3	5	8	12	20	30	50	80	120	2 0 0
Св. 250 до 400	1,6	2,5	4	6	10	16	25	40	60	100	160	250
Св. 400 до 630	2	3	5	8	12	20	30	50	80	120	200	300
Возможные	Доводка,		Доводка,		Шлифова­		Грубое		Фрезеро­		Грубая
способы обра­	суперфи­		шлифо­		ние, шаб­		шлифова­		вание,		механиче­
ботки для дос­	ниширо­		вание и		рение,то­		ние, фре­		строга­		ская обра­
тижения за­	вание,		шабрение		чение по­		зерова­		ние, точе­		ботка
данной степе­	тонкое		высокой		вышен­		ние,стро-		ние,дол-
ни точности	шабрение		точности		ной точ­		гание,		бление
					ности		протяги­
							вание,
							точение

П р и м е ч а н и я . 1. Значения допусков для размеров св. 630 до 10 000 мм, а также для степеней точности 13-16 см. ГОСТ 24643-81. 2. Для шаброванных поверхностей возможно нормирование плоскостности минимальным числом пятен на квадрате 25 х 25 мм при контроле ♦на краску*: при числе пятен свыше 30 — 1 , 2-я степени точности; св. 20 до 30 — 3, 4-я степени точности; св. 12 до 20 — 5, 6 -я степени точности; св. 5 до 12 — 7, 8 -я степени точности; до 5 — 9, 10-я степени точности.

П р и м ер п ол ьзован ия т аблицей. Определитьдопуск плоскостности поверхности на участке 100 мм для 7-й степени точности (грубая шлифовка). По таблице допуск плоскостности равен 1 2 мкм или 0 , 0 1 2 мм.

(О

со

Номинальный						Степени точности
			3	4	5		7		9
диаметр, мм	1	2				6		8		1 0	1 1	1 2
		Значения допусков цилиндричности (/£/), круглости (о)* профиля продольного сечения (= ) мкм
ДоЗ	0,3	0,5	0,8	1,2	2	3	5	8	12	20	30	50
Св. 3 до 10	0,4	0,6	1	1,6	2,5	4	6	10	16	25	40	60
Св. 10 до 18	0,5	0,8	1,2	2	3	5	8	12	20	30	50	80
Св. 18 до 30	0,6	1	1,6	2,5	4	6	10	16	25	40	60	100
Св. 30 до 50	0,8	1,2	2	3	5	8	12	20	30	50	80	120
Св. 50 до 120	1	1,6	2,5	4	6	10	16	25	40	60	100	160
Св. 120 до 250	1,2	2	3	5	8	12	20	30	50	80	120	200
Св. 250 до 400	1,6	2,5	4	6	10	16	25	40	60	100	160	250
Св. 400 до 500	2	3	5	8	12	20	30	50	80	120	200	300

Возможные способы	Доводка, тонкое	Доводка хонин­	Шлифование, хо­ Чистовое точение		Точение и раста­	Механическая
обработки для до­	шлифование,	гование, тонкое	нингование, чис­	и растачивание,	чивание, сверле­	обработка
стижения заданной	алмазное рас­	шлифование,	товое точение и	протягивание,	ние, литье под
степени точности	тачивание по­	алмазное раста­	растачивание,	зенкерование и	давлением
	вышенной точ­	чивание, тонкое	тонкое развер­	сверление повы­
	ности	точение и рас­	тывание, протя­	шенной точности
		тачивание по­	гивание
		вышенной точ­
		ности

П р и м е ч а н и е . Значения допусков для размеров св. 630 до 2500 мм, а также для степеней 13-16 см. в ГОСТ 24643-81.

П р и м ер п о л ьзо ва н и я т абл ицей . Определить допуск цилиндричности для 8 -й степени точности (чистовое точение) и 0 50 мм. По таблице допуск цилиндричности равен 2 0 мкм, или 0 , 0 2 мм.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. ЗАВИСИМЫЕ И НЕЗАВИСИМЫЕ ДОПУСКИ

Под отклонением расположения понимают отклонение реаль­ ного расположения поверхности, оси или плоскости симметрии детали от номинального расположения, определяемого номиналь­ ными координирующими размерами на чертеже.

Возникающие в процессе изготовления (из-за геометрической неточности станков, приспособлений, погрешностей базирования и закрепления неточных заготовок и др.) отклонения в располо­ жении отдельных элементов деталей иногда оказывают большое влияние на работу машин и механизмов — уменьшают точность взаимного расположения и перемещения деталей (зубчатые колеса, копиры, кулачки, поступательные пары, шарниры, подшипники скольжения и качения и т. д.), изменяют натяги и зазоры в соеди­ нениях, увеличивают трудоемкость сборочных и ремонтных ра­ бот. Поэтому для ответственных поверхностей деталей отклоне­ ния расположений должны быть указаны на чертежах.

Отклонения расположения поверхностей (осей, плоскостей сим­ метрии) измеряют относительно баз. Базами могут быть поверхнос­ ти (плоскости), оси цилиндрических поверхностей, точки (центры сфер), плоскости симметрии или, в необходимых случаях, общая ось (рис. 41) или общая плоскость симметрии нескольких поверхно­ стей и элементов. При оценке отклонений расположения отклоне­ ния формы поверхностей как правило не учитываются, а реальные поверхности и профили заменяют прилегающими. Для этого при­ меняют измерительные средства и приспособления, которые имити­ руют прилегающие поверхности (оправки, угольники, плиты, пове­ рочные линейки, комплексные калибры) или используют специаль­ ную математическую обработку результатов измерений.

За величину отклонения расположения принимают наибольшее значение отклонений, полученное в результате измерений на всей длине нормируемой поверхности или на заданном участке. Откло­ нение расположения не должно превышать указанного на чертеже независимого (см. ниже) допуска. Прилегающая поверхность (про­

				филь), заменяющая реальную повер­
	ш		ЧтЙ 5	хность (реальный профиль), или ось,
				точка, плоскость симметрии долж­
				ны находиться внутри поля допуска
		. л—		расположения (заданной области на
				плоскости или в пространстве).
		Общаяось	%	Стандартом установлено 13 ви­
				дов отклонений расположения (сре­
	Проходит через оси поберх			ди них 6 видов суммарных откло­
	иостей б средних сечениях			нений формы и расположения), ко­
				торые на чертеже обозначаются ус­

ловными знаками или записывают-