22241

Отклонение формы и расположения

Лекция

Производство и промышленные технологии

В основе нормирования и отсчетов отклонения формы и расположения поверхностей заложен принцип прилегающих поверхностей и профилей. База – это есть элемент детали определяющий одну из плоскостей или осей системы координат по отношению к которой задается допуск расположения или определяется отклонение рассматриваемого элемента. Все отклонения и допуски подразделяются на 3 группы: отклонение формы; отклонение расположения; суммарное отклонение.

Русский

2013-08-04

938 KB

37 чел.

Лекция №12

Отклонение формы и расположения

Отклонение расположения и формы являются основными видами погрешностей изготовления. Основные термины и определения определяет ГОСТ 4642-81. В основе нормирования и отсчетов отклонения формы и расположения поверхностей заложен принцип прилегающих поверхностей и профилей. Различают следующие основные виды прилегающих поверхностей плоскостей и профилей:

Номинальная идеальная форма поверхности  - это форма, которая задана чертежами.

Реальная поверхность – это поверхность, которая ограничивает деталь и отделяющая ее от  окружающей среды.

Профиль – это линия пересечения поверхности с плоскостью. Различают профили номинальной и реальной поверхности.

Прилегающая плоскость и прилегающая прямая - это есть плоскость или прямая, соприкасающаяся с реальной  поверхностью  или профилем, и расположенная вне материала детали так, чтобы отклонение от нее наиболее удаленной точки реальной поверхности или профиля в пределах нормируемого участка имела минимальное значение.

  Прилегающая окружность

                                                                 

                    реальный профиль

                               Прилегающая окружность

Прилегающая окружность – это окружность минимального диаметра описанная вокруг реального профиля поверхности тела вращения, или окружность максимального диаметра вписанная в реальный профиль внутреннего диаметра тел вращения.

База – это есть элемент детали, определяющий одну из плоскостей или осей системы координат по отношению к которой задается допуск расположения или определяется отклонение рассматриваемого элемента. Базами могут быть базовые плоскости симметрии, базовая ось.

Все отклонения и допуски подразделяются на 3 группы:

-отклонение формы;

-отклонение расположения;

-суммарное отклонение.

Отклонение формы

К отклонениям формы относят все отклонения от номинальной формы, кроме шероховатости поверхности. Волнистость рассматривается как отклонение формы. Базой для количественной оценки отклонения формы служит прилегающая поверхность или прилегающая форма. Для оценки  количественного отклонения формы используют либо наибольшее отклонение формы, либо их удвоенное значение (для оценки овальности, конусообразности). К отклонениям и допускам формы относят отклонение и допуск от прямолинейности плоскости. Частными видами отклонений от прямолинейности является выпуклость и вогнутость. Частными видами отклонением формы цилиндрической поверхности является ограность, овальность. Отклонение и допуск продольного сечения цилиндрической поверхности характеризуется  не прямолинейностью образующих и делится на конусообразность, седлообразность, бочкообразность.

Причина появления бочкообразности  - деформация  длинных валов при их обработке без люнетов. Причиной появления конусообразности является несоосность шпинделя и задней бабки. Причина появления огранки – изменение центров  при вращении деталей во время шлифовки детали на бесцентровом шлифовальном станке. Причина появления овальности является биение шпинделя на токарных станках.

Отклонения и допуски расположения

В реальных поверхностях отклонение формы и расположения всегда сочетаются. В работе и при измерениях эти отклонения могут появляться или раздельно, или вместе. Поэтому установлены собственно отклонения и допуски расположения, предполагающие исключение из рассмотрения отклонения формы путем замены поверхностей прилегающими Отклонения расположения и допуски определяются относительно баз. Для количественной оценки отклонения расположения используют  наибольшее отклонение расположения, не соосность, не симметричность, не перпендикулярность, либо их наименьшее значение, либо разность наибольшего и наименьшего значения (не параллельность, торцевое биение, радиальное биение). Допуск на соосность, на симметричность, на пересечение осей можно задавать либо предельным значением отклонения, либо диаметром.  Позиционное отклонение и допуск – это есть условное название отклонения и допуска на смещение оси или плоскости относительно номинального расположения. Позиционный размер – это есть отклонение осей поверхностей от базовой оси.

Условные обозначения допусков формы и расположения

Группа допусков

Вид допуска

Знак

Допуски формы

Прямолинейности

Плоскостности

Круглости

Цилиндричности

Профиля продольного сечения

Допуски расположения

Параллельности

Симметричности

Перпендикулярности

Наклона

Соосности

Позиционный

Пересечения осей

Суммарные допуски формы и расположения

Радиального или торцевого биения;

Биения в заданном направлении.

Полногорадиального или торцевого биения

Формы заданного профиля

Формы заданной поверхности

Суммарные отклонения формы и расположения

К ним  относятся все виды биений: радиальное, торцевое, в заданном направлении. Вводится понятие о полной радиальном, торцевом биении, которое определяется по всем точкам поверхностей. Торцевое биение определяется, как наибольшая разность расстояний от измерительной головки индикатора при вращении детали и её перемещения вдоль базовой оси. Полное радиальное биение применяется для нормирования цилиндрических поверхностей. Суммарно оно ограничивает два вида отклонений: отклонение от цилиндричности и отклонение от соосности.

 

                                                        Несоосность

Полное торцевое биение определяется как разность показаний измерительной головки индикатора при относительном вращении детали вокруг базовой оси. Полное торцевое биение – это есть разность между наибольшим и наименьшим расстоянием от точек торцевого биения до плоскости перпендикулярной базовой оси.

Допуски расположения. 

Допуски расположения охватывающих и охватываемых поверхностей могут быть зависимыми и независимыми. Зависимым называется допуск расположения, величина которого зависит не только от заданного предельного отклонения расположения, но и  от действительных отклонений размеров, рассматриваемых поверхностей. При зависимых допусках должны задаваться предельные отклонения расположения, соответствующие наименьшим предельным размерам  охватывающих  поверхностей (т.е. отверстия) и наибольшим предельным размерам охватываемых поверхностей (т.е  валов). При отклонении предельных размеров в пределах полей допускается превышение проставленных на чертеже предельных отклонений размеров. Превышения проставляются на чертеже предельным отклонением размера равный по величине отклонению вала или отверстия. Зависимые допуски расположения назначаются для деталей, которые сопрягаются с контролируемыми деталями одновременно по двум или нескольким поверхностям и для которых требуемая взаимозаменяемость сводится к обеспечению собираемости. Под понятием собираемости подразумевается соединение деталей по всем сопрягаемым поверхностям с соблюдением заданных условий сборки  (гарантированного зазора).

Зависимый- это есть переменный допуск расположения, который указывается на чертеже  в минимальном значении.

Независимый – это тот допуск, который одинаков для всех одноименных деталей и независящий от действительных размеров рассматриваемых деталей.

Лекция №13

Волнистость и шероховатость поверхностей деталей и их параметры.

Точность обработки задается техническими условиями и требованиями чертежа. Для получения той или иной точности применяются различные технологические варианты.

Поверхностный слой детали, обработанный на металлорежущих станках или иным путем (литьем, давлением и др.), имеет чередующиеся выступы и впадины разной высоты и формы, сравнительно малых размеров по высоте и шагу.

Волнистость.

К волнистости, как правило, относят периодические неровности, у которых отношение шага к высоте не превышает 40.

Стандартизированы следующие параметры:

Высота волнистости Wz –среднее арифметическое значение из пяти значений высоты волнистости (W1, W2, …, W5), которые определяются на пяти одинаковых участках измерения волнистости (Lw1, Lw2, …, Lw5) как вертикальные расстояния между линиями, эквидистантными к средней линии и соприкасающимися с профилем волнистости в наивысших и наинизших точках одной полной волны:

Wz=1/5(W1+W2+W3+W4+W5).

Наибольшая высота волнистости Wmax – расстояние между наивысшей и наинизшей точками профиля волнистости, в пределах отдельных участков измерения ( от Lw1 до Lw5),  измеренное на одной полной волне;

Средний шаг волнистости Sw – среднее арифметическое значение длин волн Swi,  измеренных по средней линии:

Sw=1/n Swi.

Нормирование волнистости, согласно РС 3951-73, осуществляется по параметру Wz, предельные значения которого следующие (в мкм): 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,6; 3,2; 6,3; 12,5; 25; 50; 100; 200.

Шероховатость

Шероховатость – это совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине. Поверхностный слой деталей при эксплуатации часто испытывает максимальные напряжения, поэтому его физико-механические свойства в микро- и макрогеометрии  определяет долговечность всей детали. Шероховатость играет большую роль в подвижных соединениях деталей, влияет на трение и износ. Зазор и натяг, который можно определить при соединении деталиотличается от эффективного зазора или натяга, имеющего место при сборке и в процессе эксплуатации. Эффективный натяг уменьшается, а эффективный зазор увеличивается тем больше, чем большую шероховатость имеют сопрягаемые поверхности. Уменьшение шероховатости поверхности вносит большую определенность в характер и качество определенных соединений деталей. Шероховатость поверхностей связана с плотностью и герметичностью соединения, с отражательной способностью поверхности, с контактной жесткостью поверхности, с прочностью сцепления при притирании и склеивании. Шероховатость поверхности влияет на точность измерений детали. Ее необходимо нормировать, исходя из функционального назначения поверхности. Способы нормирования шероховатости установлены ГОСТ2789-73 и распространяются на поверхности изделий из любых материалов.

Основные параматры шероховатостей:

  1.  среднеарифметическое отклонение профиля, Ra.

Ra=1/n  yi .

  1.  высота неровности профиля по 10 точкам,  Rz.

Rz=1/5Hi max-H i min.

  1.  наибольшая высота неровности профиля, Rmax.
  2.  средний шаг неровности профиля, Sm.

Sm=1/nSi.

  1.  Средний шаг неровности профиля по вертикали, S.

S=1/nSi.

  1.  относительная опорная длина профиля, tp.

tp=1/Lli.

Лекция №14

Расчет допусков размеров входящих в размерные цепи.

Методика расчетов базируется на теоремах теории вероятности и математической статистики. Суть расчета – установление связей между размерами одной или нескольких деталей в изделии, установление нескольких размеров, определение оптимальных допусков и предельных отклонений  всех размеров цепи для обеспечения выполнения эксплуатационных требований при сборке. Основные термины  и обозначения при сборке в ГОСТ 16319-80.

Размерная  связь деталей – это взаимосвязь размеров и их допустимых отклонений регламентирующая расположение поверхностей и осей, как одной детали так и нескольких деталей в  узле.

Размерная цепь – это совокупность размеров, образующих замкнутой контур и непосредственно участвующих в решении поставленных задач. Каждая размерная цепь состоит из звеньев. Необходимым условием для составления и анализа размерной цепи – это есть условие замкнутости.

                                                    A2

                                А1             А                А3  

Звенья размерной цепи подразделяются на составляющие и замыкающие. Замыкающее звено являются исходным при постановке задачи   или получается последним в результате решения размерной цепи. Замыкающее звено может быть положительным, отрицательным или равным нулю.

Составляющее звено – это звено размерной цепи , изменение котрого вызывает изменение исходного или замыкающего звена. Составляющие звенья подразделяются на увеличивающие и уменьшающие. Если с увеличением составляющего звена увеличивается размер исходного ли замыкающего звена, то звено будет увеличивающее

Компенсирующее звено – это есть предварительно выбранное звено размерной цепи, измерение размеров которого достигается требуемая точность замыкающего звена.

Эксплуатационные свойства собранного изделия зависит от замыкающего звена цепи, именно поэтому для замыкающего звена должны быть установлены все его параметры:

  •  номинальное значение
  •  величина поля допуска
  •  предельное отклонение.

Расчеты этих величин осуществляется следующими методами:

  1.  полной взаимозаменяемости
  2.  неполной взаимозаменяемости
  3.  групповой взаимозаменяемости
  4.  метод пригонки
  5.  метод регулирования

В теории решения размерных цепей рассматриваются следующие задачи:

  1.  прямая
  2.  обратная

Обратная – по установленным размерам и допускам составляющих звеньев определяется номинальный размер, предельное отклонение, поле допуска и предельные размеры замыкающего звена.

Прямая – это есть проектный расчет по установленным размерам отклонения исходного или замыкающего звена определяются предельные размеры, предельные отклонения и допуски составляющих звеньев.

Метод полной взаимозаменяемости подразумевает, что требуемая точность замыкающего звена достигается у всех деталей путем включения в размерную цепь составляющих звеньев без выбора, без подбора и без изменения их значения. Допуски составляющих звеньев расчитываются методом максимума и минимума. Расчет основан на положении замкнутости размерной цепи. Согласно известной теореме о проекциях направленных составляющих отрезков и замыкающего отрезка на ось получаем выражения для замыкающего звена:

  1.  A=Aicosi=Aj-Ak
    1.  Amax=Aj max-Ak min
    2.  Amin =Ajmin-Ak max
    3.  TA=TAi

Метод max и min используется при решении задач о равных допусках и допусках одного квалитета. Способ равных допусков применяется, если номинальный размер составляющих звеньев размерной цепи находятся в одном интервале.

Назначают примерно одинаковые допуски, но руководствуются средним допуском ТМ. По найденному значению ТМ устанавливаются допуски на составляющие размеры. Учитывается при этом величина и ответственность каждого размера, но должны соблюдаться следующие условия:

  1.  Принятые допуски должны соответствовать стандартным допускам.
  2.  Сумма допусков составляющих звеньев должна быть равна допуску замыкающего звена, Т:

TA=TAi

Если неравенство не выполняется, то на составляющий размер, который называется увязочным, накладывается условие:

TAув=TA-TAi


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

50809. Изучение законов динамики вращательного движения твёрдого тела вокруг неподвижной оси на маятнике Овербека 284 KB
  Цель работы: Экспериментальная проверка зависимостей между физическими величинами, характеризующими вращение твёрдого тела вокруг неподвижной оси. Приборы и принадлежности: маятник Овербека, комплект перегрузов, миллисекундомер.
50810. Исследование непериодических сигналов 419 KB
  Для задания формы сигнала используется функциональный источник напряжения NFV Component nlog Primitives Function Sources NFV. Задать в качестве сигнала одиночный прямоугольный импульс амплитудой 4 В и длительностью 2 NN мс. В разных графических окнах задать вывод следующих графиков: Зависимости заданного сигнала VE1 от времени t; Спектра исследуемого сигнала зависимости величины гармоник HRMVE1 от частоты f. Задать диапазон частот выводимых гармоник от 0 до 5NN кГц Найти спектр сигнала состоящего из четырех...
50813. ИЗМЕРЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ 248.5 KB
  Получение навыков измерения переменного электрического напряжения; 1. Ознакомление с особенностями влияния формы и частоты измеряемого напряжения на показания средств измерений; 1. Приобретение представления о порядке работы с электроизмерительными приборами при измерении переменного напряжения.
50814. Программирование в Delphi. Разработка интерфейса 1.69 MB
  Цель: Получить первичные навыки работы в визуальной среде программирования Delphi. При этом становится активным окно редактора кода и Delphi автоматически создает ОБРАБОТЧИК СОБЫТИЯ – процедуру выполняющуюся при нажатии кнопки В окне редактора кода ввести соответствующие команды Прежде всего необходимо научиться сохранять свои программы.
50816. Язык гипертекстовой разметки HTML 85.5 KB
  На самом деле содержимое контейнера mrquee не ограничивается строками и позволяет перемещать скролировать любые элементы вебстраницы изображения текст таблицы элементы форм и т. Таблицы Элемент tble служит контейнером для элементов определяющих содержимое таблицы. Параметры lign Определяет выравнивание таблицы. bgcolor Цвет фона таблицы.
50817. Определение теплоёмкости металлов методом охлаждения 154.5 KB
  Металлический образец, имеющий температуру более высокую, чем температура окружающей среды, в этой среде охлаждается. Кол-во теплоты q , теряемой образцом металла за единицу времени t может быть записано в виде...