Точность формы и расположения поверхностей элементов деталей
СПО и бакалавриат
Покупка
Тематика:
Технология машиностроения
Издательство:
Директ-Медиа
Автор:
Атаманов Станислав Азович
Год издания: 2020
Кол-во страниц: 71
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Профессиональное образование
ISBN: 978-5-4499-0556-7
Артикул: 800608.01.99
Доступ онлайн
В корзину
Учебное пособие соответствует федеральным государственным образовательным стандартам среднего и высшего профессионального образования (СПО и бакалавриат), входящим в состав укрупненной группы специальностей 15.00.00 Машиностроение. В пособии объединены и систематизированы разрозненные данные, изложенные в учебной литературе и в различных действующих стандартах, выделены и подробно рассмотрены наиболее важные положения нормирования точности формы и расположения поверхностей элементов деталей и обозначения их допусков в графических документах. Представленные материалы могут быть использованы студентами и преподавателями на лекциях, практических и лабораторных занятиях по дисциплинам «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения», «Метрология, стандартизация и сертификация», а также при курсовом и дипломном проектировании и междисциплинарном экзамене.
Текст приводится в авторской редакции.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
С. А. Атаманов ТОЧНОСТЬ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕТАЛЕЙ Учебное пособие для среднего и высшего профессионального образования (СПО и бакалавриат) Допущено в печать решением методического совета Рязанского института (филиала) Московского политехнического университета Москва Берлин 2020
УДК 621.8:744(075) ББК 30.112.3я7+34.42я7 А92 Атаманов, С. А. А92 Точность формы и расположения поверхностей элементов деталей : учебное пособие для среднего и высшего профессионального образования / С. А. Атаманов. — Москва ; Берлин : Директ-Медиа, 2020. — 71 с. ISBN 978-5-4499-0556-7 Учебное пособие соответствует федеральным государственным об- разовательным стандартам среднего и высшего профессионального обра- зования (СПО и бакалавриат), входящим в состав укрупненной группы специальностей 15.00.00 Машиностроение. В пособии объединены и систематизированы разрозненные данные, изложенные в учебной литературе и в различных действующих стандар- тах, выделены и подробно рассмотрены наиболее важные положения нормирования точности формы и расположения поверхностей элементов деталей и обозначения их допусков в графических документах. Представленные материалы могут быть использованы студентами и преподавателями на лекциях, практических и лабораторных занятиях по дисциплинам «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические изме- рения», «Метрология, стандартизация и сертификация», а также при кур- совом и дипломном проектировании и междисциплинарном экзамене. Текст приводится в авторской редакции. УДК 621.8:744(075) ББК 30.112.3я7+34.42я7 ISBN 978-5-4499-0556-7 © Атаманов С. А., текст, 2020 © Издательство «Директ-Медиа», оформление, 2020
ОГЛАВЛЕНИЕ Оглавление .................................................................................................. 3 Введение ...................................................................................................... 4 1. Основные понятия о точности геометрических параметров элементов деталей ...................................................................................... 7 2. Отклонения и допуски формы поверхностей ..................................... 9 3. Отклонения и допуски расположения поверхностей ...................... 18 4. Суммарные отклонения, допуски формы и расположения поверхностей............................................................................................. 27 5. Зависимые и независимые допуски ................................................... 33 6. Обозначение допусков формы и расположения поверхностей на чертежах ...................................................................... 42 6.1. Общие положения ................................................................. 42 6.2. Нанесение обозначений допусков на чертежах ................. 44 6.3. Обозначение баз .................................................................... 49 6.4. Примеры указания допусков формы и расположения поверхностей на чертежах .......................................................... 54 7. Контрольные вопросы для самопроверки ........................................ 64 Список использованных источников .................................................... 69
ВВЕДЕНИЕ Главная задача современного машино- и приборостроения — обеспечить высокое качество выпускаемой продукции, отвечающей требованиям потребления и конкурентоспособности на мировом рынке. В современной рыночной экономике производство высококачественной продукции повышает конкурентоспособность, возможность кредитования и инвестиций. Решение проблемы качества продукции способствует повышению эффективности производства, экономии материальных ресурсов, расширению экспортных возможностей. Основным показателем качества машин, достижение и обес- печение которого вызывает наибольшие трудности и затраты в про- цессе создания и особенно в процессе изготовления машин, является точность машины и ее деталей. Деталь (по ГОСТ 2.101) — изделие, изготовленное из одно- родного по наименованию и марке материала, без применения сбо- рочных операций. Любая деталь, даже простейшей формы, состоит из совокупности нескольких элементов, сгруппированных определённым образом в одно целое. Элемент детали (по ГОСТ 24642) — обобщенный термин, под которым в зависимости от соответствующих условий может пониматься поверхность или ее часть, линия или точка. По назна- чению элементы детали часто делят на конструктивные и техно- логические. Конструктивные элементы (буртик, лыска, ребро жесткости, резьба, отверстия, зубья шестерен, шпоночные пазы и т. д.) обеспе- чивают выполнение деталью её служебного назначения, т.е. её ра- бочих функций. Технологические элементы обеспечивают удобство изготов- ления детали (например, центровые отверстия при обработке) и её сборки с другими деталями (фаски, проточки) или связаны с осо- бенностями изготовления детали (литейные скругления и уклоны для литых деталей) и её элементов (сбеги и недорезы резьб, канав- ки для свободного выхода инструмента и т. д.). Известно, что точность деталей характеризуется не только точностью размеров ее элементов, но и точностью их геометри- 4
ческих характеристик (форма, расположение) поверхностей. В процессе изготовления деталей не только ее размеры, но и форма и расположение ограничивающих поверхностей не могут быть вы- полнены идеально, т. к. всегда возникают отклонения в виде по- грешностей или искажений. Источниками искажений обычно являются: погрешности станка, неточности и износ инструмента, температурные и упру- гие деформации заготовок во время обработки, неравномерности величины припуска на обработку, неодинаковой твердости заго- товки и др. Искажения поверхностей очень нежелательны, т. к. в процес- се эксплуатации детали по этим причинам возникают ее интен- сивный износ, неопределенность базирования, изменение характера посадки, быстрый выход из строя сопряженных поверх- ностей и узлов, например, подшипников качении. Искажения поверхностей вызывает много трудностей и в процессе изготовления детали: снижаются точность измерения и контроля размеров, а также точность базирования детали в приспособлениях, увеличивается трудоемкость изготовления и сборки, а иногда становится необходимой и пригонка. Изложенное вызывает необходимость ввести отдельное нормирование допускаемых искажений поверхностей, т.е. необходимо задавать (регламентировать) определенные допуски на отклонения формы и расположение поверхностей элементов деталей. Ограничение размеров и геометрии элементов на чертеже должно быть правильным, полным и пониматься однозначно: не должно быть разночтений и произвольного толкования требований при изготовлении и контроле деталей. Грамотное использование допусков формы и расположения поверхностей создает реальные предпосылки для повышения точности и качества деталей. С этой целью в настоящем пособии сделана попытка объединить разрозненные данные, изложенные в различных стандартах и учебной литературе, выделить и подробно рассмотреть наиболее важные положения нормирования точности формы и расположения поверхностей. Материалы могут быть использованы студентами и препо- давателями на лекциях, практических и лабораторных занятиях по 5
дисциплинам «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения», «Метрология, стандартизация и сертификация», а также при курсовом и дипломном проектировании. В работе использованы понятия, термины, определения, со- кращения, условные обозначения (символы) и форма их записи, принятые в действующих стандартах Российской Федерации.
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ТОЧНОСТИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕТАЛЕЙ При анализе точности геометрических параметров элементов деталей по ГОСТ 24642 оперируют следующими основными поня- тиями. Номинальная форма — идеальная форма элемента, которая задана чертежом или другими техническими документами. Номинальная поверхность — идеальная поверхность, раз- меры и форма которой соответствуют заданным номинальным раз- мерам и номинальной форме по чертежу детали (рис. 1). Реальная поверхность (по ГОСТ 25142) — поверхность, ограничивающая деталь и отделяющая ее от окружающей среды (рис. 1). Рис. 1 — Номинальные и реальные поверхности Профиль поверхности (по ГОСТ 25142) — линия пересече- ния поверхности с плоскостью. Различают понятия реальный профиль (пересечение реальной поверхности) и номинальный профиль (пересечение номинальной поверхности). В основу нормирования и количественной оценки отклоне- ний формы и расположения поверхностей положен принцип приле- гающих поверхностей. 7
Прилегающая поверхность — поверхность, имеющая форму номинальной поверхности, соприкасающаяся с реальной поверхно- стью и расположенная вне материала детали так, чтобы отклонение от нее наиболее удаленной точки реальной поверхности в пределах нормируемого участка имело минимальное значение. Прилегающая поверхность применяется в качестве базо- вой при определении отклонений формы и расположения. Нормируемый участок L — участок поверхности или линии, к которому относятся допуск формы, допуск расположения или соответ- ствующие отклонения. Если нормируемый участок не задан, то допуск или отклоне- ние относится ко всей рассматриваемой поверхности или длине рассматриваемого элемента. Если расположение нормируемого участка не задано, то он может занимать любое расположение в пределах всего элемента.
2. ОТКЛОНЕНИЯ И ДОПУСКИ ФОРМЫ ПОВЕРХНОСТЕЙ Подавляющее большинство элементов деталей машин представляет собой сочетание простейших геометрических поверхностей. В основном это цилиндрические (~70 %) и плоские (~12 %) поверхности, значительно реже — конические, сферические, резьбовые и др. Получить идеальную форму поверхностей в процессе изготовления деталей невозможно из-за погрешностей станка, деформаций станка, инструмента и обрабатываемой детали, неравномерности припуска на обработку, неоднородности материала и т. д. В то же время искажение формы поверхностей приводит к снижению эксплуатационных свойств деталей машин. Так, в подвижных соединениях отклонение от правильной формы приводит к неплавности перемещений детали, быстрому её износу из-за контакта по ограниченной поверхности. В неподвижных соединениях искажение формы приводит к неравномерности натягов в соединениях, из-за чего снижается их прочность, герметичность и точность центрирования. Все сказанное вызвало необходимость ввести отдельное нормирование ( установить требования) по допускаемым искажениям формы, и этот параметр получил название отклонение формы. Отклонение формы ЕF (по ГОСТ 24642) — отклонение реаль- ной формы поверхности (профиля), полученное при обработке, от но- минальной формы поверхности (профиля). Количественно отклонение формы оценивается наибольшим расстоянием ЕF от реальной поверхности (профиля) до прилегаю- щей поверхности по нормали к последней. Допуск формы ТF (по ГОСТ 24642) — это наибольшее допус- каемое значение отклонения формы ЕF, т.е. ТF ≥ ЕF. Основными видами прилегающих поверхностей и профилей по ГОСТ 24642 являются: прилегающая плоскость, прилегающая прямая, прилегающий цилиндр, прилегающая окружность и приле- гающий профиль. 1) Прилегающая плоскость — плоскость, соприкасающаяся с реальной поверхностью вне материала детали и расположенная 9
по отношению к реальной поверхности таким образом, что рассто- яние ЕFЕ от ее наиболее удаленной поверхности до прилегающей плоскости является наименьшим (рис. 2). 2) Прилегающая прямая — прямая, соприкасающаяся с ре- альным профилем вне материала детали и расположенная по отно- шению к реальному профилю таким образом, что расстояние ЕFL от его наиболее удаленной точки до прилегающей прямой является наименьшим (рис. 3). 3) Прилегающий цилиндр — цилиндр наибольшего возможного диаметра, вписанный в реальную поверхность (для отверстия), или ци- линдр наименьшего возможного диаметра, описанный вокруг реальной поверхности (для вала) (рис. 4). Рис. 2 — Прилегающая плоскость и отклонение от плоскостности Рис. 3 — Прилегающая прямая и отклонение от прямолинейности 10
Рис. 4 — Прилегающий цилиндр и отклонение от цилиндричности 4) Прилегающая окружность — окружность минимального диаметра, описанная вокруг реального профиля наружной поверх- ности вращения или максимального диаметра, вписанная в реаль- ный профиль внутренней поверхности вращения (рис. 5). Рис. 5 — Прилегающая окружность и отклонение от цилиндричности 5) Прилегающий профиль продольного сечения — две парал- лельные прямые, соприкасающиеся с реальным профилем осевого (продольного) сечения цилиндрической поверхности и располо- женные вне материала детали так, чтобы наибольшее отклонение ЕFР точек реального профиля от соответствующей стороны приле- гающего профиля продольного сечения в пределах нормируемого участка имело минимальное значение (рис. 6). 11
Доступ онлайн
В корзину