Нормирование допусков формы и расположения

 

Может осуществляться:

· по уровням относительной геометрической точности;

· исходя из худших условий сборки или эксплуатации;

· по результатам расчета размерных цепей.

 

Уровни относительной геометрической точности.

 

Согласно ГОСТ 24643-81 для каждого вида допуска формы и расположения установлено 16 степеней точности. Числовые значения допусков при переходе от одной степени точности к другой изменяются с коэффициентом возрастания 1,6.

В зависимости от соотношения между допуском размера и допуском формы и расположения различают 3 уровня относительной геометрической точности:

 

A – нормальной: задается 60% от допуска T

B – повышенной – задается 40%

С – высокий - 25%

 

Для цилиндрических поверхностей:

 

По уровню A» 30% от T

По уровню B» 20% от T

По уровню С» 12,5% от T

 

Так как допуск формы цилиндрической поверхности ограничивает отклонение радиуса, не всего диаметра.

Например: Æ 45 ^+0,062 по A:

На чертежах допуск допуска формы и расположения указывают тогда, когда они должны быть меньше допусков размера.

Если же указания нет, то они ограничиваются допуском самого размера.

 

Обозначения на чертежах

 

Допуски формы и расположения указываются в прямоугольных рамках; в первой части которой – условный знак, во второй – числовое значения в мм; для допусков расположения, в третьей части указывается база.

Направление стрелки – по нормали к поверхности. Длина замера указывается через знак дроби «/» . Если она не указана контроль осуществляется по всей поверхности.

Для допусков расположения, определяющих взаимные расположения поверхностей допускается базовую поверхность не указывать:

 

Допускается базовую поверхность, ось, указывать без обозначения буквой:

Перед числовым значением допуска следует указывать символ T, Æ, R,сфера,

если поле допуска дано в диаметральном выражении и радиусном, сферой Æ, R применятся для ; (оси отверстия); .

Если знак не указан – допуск задан в диаметральном выражении.

Для допуска симметричности используют знаки T (вместо Æ) или (вместо R).

Зависимый допуск, указывается знаком .

После значения допуска может быть указан символ , а на детали этим символом обозначают участок, относительно которого определяется отклонение.

 

Нормирование допусков формы и расположения из худших условий сборки.

 

Пример 1.

Рассмотрим деталь, контактирующую одновременно по нескольким поверхностям - шток.

Рис. 1.

В том случае, если между осями всех трех поверхностей будет большая несоосность, сборка изделия будет затруднена. Возьмем худший для сборки вариант - минимальный зазор в соединении .

Примем за базовую ось- ось соединения .

Тогда смещение оси .

В диаметральном выражении это 0,025мм.

 

Если базой является ось центровых отверстий, то исходя из аналогичных соображений.

 

Пример 2.

Рассмотрим ступенчатый вал, контактирующий по двум поверхностям, одна из которых рабочая , ко второй предъявляются только требования собираемости .

Для худших условий сборки деталей: и .

Предположим, что детали втулка и вал идеально соосны: При наличии зазоров и идеально соосных деталей зазоры распределяются равномерно по обе стороны и .

По рисунку видно, что детали соберутся даже, если оси ступеней будут смещены друг относительно друга на величину .

При и , т.е. допустимое смещение осей в радиусном выражении. = e = 0.625мм, или = 2е = 0,125мм - в диаметральном выражении.

 

 

Пример 3.

Рассмотрим болтовое соединение деталей, когда образуются зазоры между каждой из соединяемых деталей и болтом (тип А), при этом зазоры расположены в противоположные стороны. Ось отверстия в 1 детали смещена от оси болта на влево, а ось детали 2 на вправо.

Отверстия под крепёжные детали выполняются с полями допусков Н12 или Н14 по ГОСТ 11284-75. Например, под М10 можно использовать отверстия (для точных соединений) и мм (для неответственных соединений). При линейный зазор Смещение осей в диаметральном выражении величина позиционного допуска = 0,5мм, т.е. равна т.к. = .

 

Пример 4.

Рассмотрим винтовое соединение деталей, когда зазор образуется только между одной из деталей и винтом: (тип Б)

 

В практике вводят коэффициенты запаса точности: к

=

, где к = 0,8…1, если сборка осуществляется без регулировки положения деталей;

к = 0,6…0,8 (для шпилек к=0,4)- при регулировке.

 

Пример 5.

Контактируют две плоские прецизионные торцевые поверхности, S=0.005мм. Требуется пронормировать допуск плоскостности. При наличии торцевых зазоров вследствие неплоскостности (наклоны деталей выбраны с помощью пружин) возникают утечки рабочей жидкости или газа, что снижает объемный КПД машин.

Величину отклонения для каждой из деталей определяем как половину = . Можно округлить до целых величин =0,003мм, т.к. вероятность худших сочетаний довольно незначительна.

 

 

Нормирование допусков расположения из расчета размерных цепей.

 

Пример 6.

Требуется пронормировать допуск соосности установочной оси 1 технологического приспособления, для которого задан допуск всего приспособления = 0,01.

Примечание: допуск всего приспособления не должен превышать 0,3…0,5 допуска изделия.

Рассмотрим факторы, влияющие на соосность всего приспособления в целом:

- несоосность поверхностей детали 1;

- максимальный зазор в соединении деталей 1 и 2;

- несоосность отверстия во 2 детали и базовой (крепление в станок) поверхностью .

Т.к. цепь размеров малозвенная (3 звена) используется для расчёта метод полной взаимозаменяемости; по которому допуск замыкающего звена равняется сумме допусков составляющих звеньев.

Допуск соосности всего приспособления равняется

Для исключения влияния при соединении 1 и 2 деталей следует взять переходную посадку или с натягом.

Если принять , то

Величина достигается на операции тонкой шлифовки. Если приспособление имеет небольшие габариты, то можно обеспечить обработкой в сборе.

Пример 7.

Постановка размеров лесенкой и цепочкой для отверстий под крепежные детали.

Если размеры вытянуты под одну линию – выполнена простановка цепочкой.

Размечая центры отверстий последовательно к концу разметки, накапливается значительная погрешность размера , для её уменьшения следует зажимать допуски на размеры L₁, L₂, L₃, L₄.

, где n – число составляющих звеньев, включая - замыкающее звено. Если TL₁ = TL₂ = TL₃ = TL₄ = TL_i, то .

Например, позиционный допуск на разметку центра одного отверстия T_Å=0,5мм, на два отверстия TL_D = 1мм (±0,5мм)

 

 

Тогда TL₁ = … = TL₄ =

 

Пример 8.

Простановка размеров лесенкой (все размеры проставляются от одной базы)

После разметки L₁ и L₂ – замыкающее звено L_D1; L₂ и L₃ - L_D2, L₃ и L₄ - L_D3.

TL_D1 = TL₁ + TL₂

TL_D2 = TL₂ + TL₃

TL_D3 = TL₃ + TL₄, т.е.

На точность замыкающего звена всегда влияют только 2 звена.

Если TL₁ = TL₂ =

Для нашего примера TL₁ = TL₂ = 0,5 (±0,25мм)

Такая простановка позволяет увеличивать допуски составляющих звеньев, снижать трудоемкость обработки.

 

Пример 9.

Расчет величины зависимого допуска.

 

Если для примера 2 указаны , то это означает, что допуск соосности 0,125мм, определенный для худших условий сборки может быть увеличен, если зазоры, образующиеся в соединении больше минимальных.

Например, при изготовлении детали получились размеры -39,95мм; - 59,85мм, возникают дополнительные зазоры S_доп1 = d_1max - d_1изг = 39,975 - 39,95 = 0,025мм, и S_доп2 = d_2max - d_2изг = 59,9 - 59,85 = 0,05мм, оси дополнительно могут быть смещены друг относительно друга на e_доп=e_1доп+e_2доп= (в диаметральном выражении на S_1доп + S_2доп = 0,075мм).

Несоосность в диаметральном выражении с учетом дополнительных зазоров будет равняться: = 0,125 + S_доп1 + S_доп2 = 0,125 + 0,075 = 0,2мм.

Пример 10.

Требуется определить зависимый допуск соосности для детали втулки.

Условное обозначение: допуск соосности отверстия Æ40H7 относительно базовой оси Æ60p6, допуск зависимый только от размеров отверстия.

Примечание: зависимость указывается только на те поверхности, где образуются дополнительные зазоры в посадках, для поверхностей, соединяемых по посадкам с натягом или переходным – дополнительные уводы осей исключены.

При изготовлении получились размеры: Æ40,02 и Æ60,04

Т_зав = 0,025 + S_1доп = 0,025 + (D_изг1 – D_min1) =0,025 + (40,02 - 40) = 0,045мм (в диаметральном выражении)

 

Пример 11.

Определить величину межцентрового расстояния для детали, если размеры отверстий после изготовления равны: D_1изг = 10,55мм; D_2изг = 10,6мм.

Для первого отверстия

Т_зав1 = 0,5 + (D_1изг – D_1min) = 0,5 + (10,55 – 10,5) = 0,55мм или ±0,275мм

Для второго отверстия

Т_зав2 = 0,5 + (D_2изг – D_2min) = 0,5 + (10,6 – 10,5) = 0,6мм или ±0,3мм

Отклонения на межцентровом расстоянии:

L = 100 ± 0,575