На точність геометричних параметрів механічних деталей впливають як похибка розмірів, так і похибка форми. Конструкції механічних частин часто вказують допуски на розміри та геометричні допуски одночасно. Незважаючи на те, що між ними існують відмінності та зв’язки, вимоги до точності геометричних параметрів визначають співвідношення між геометричним допуском і допуском на розміри залежно від умов використання механічної частини.
1. Кілька принципів допуску щодо співвідношення між допусками розмірів і геометричними допусками
Принципи допусків — це правила, які визначають, чи можуть допуски на розміри та геометричні допуски використовуватися як взаємозамінні чи ні. Якщо ці допуски не можуть бути перетворені один в одного, вони вважаються незалежними принципами. З іншого боку, якщо конверсія дозволена, це пов’язаний принцип. Ці принципи далі класифікуються на інклюзивні вимоги, максимальні вимоги до сутності, мінімальні вимоги до сутності та оборотні вимоги.
2. Основна термінологія
1) Місцевий фактичний розмір D al, d al
Відстань, виміряна між двома відповідними точками будь-якої нормальної ділянки фактичного об’єкта.
2) Розмір зовнішньої дії D fe, d fe
Це визначення відноситься до діаметра або ширини найбільшої ідеальної поверхні, яка зовні з’єднана з фактичною внутрішньою поверхнею, або найменшої ідеальної поверхні, яка зовні з’єднана з фактичною зовнішньою поверхнею на даній довжині вимірюваного елемента. Для пов’язаних об’єктів вісь або центральна площина ідеальної поверхні повинна підтримувати геометричне співвідношення, задане кресленням, з опорною точкою.
3) Розмір дії in vivo D fi, d fi
Діаметр або ширина найменшої ідеальної поверхні в контакті тіла з фактичною внутрішньою поверхнею або найбільшої ідеальної поверхні в контакті тіла з фактичною зовнішньою поверхнею на даній довжині вимірюваного елемента.
4) Максимальний фізичний ефективний розмір MMVS
Максимальний фізичний ефективний розмір відноситься до розміру зовнішнього ефекту в стані, де він фізично найбільш ефективний. Коли мова йде про внутрішню поверхню, максимальний ефективний розмір тіла обчислюється шляхом віднімання значення геометричного допуску (позначеного символом) від максимального розміру тіла. З іншого боку, для зовнішньої поверхні максимальний ефективний розмір тіла обчислюється шляхом додавання значення геометричного допуску (також позначеного символом) до максимального розміру тіла.
MMVS= MMS± Т-подібна форма
У формулі зовнішня поверхня позначається знаком «+», а внутрішня — знаком «-».
5) Мінімальний фізичний ефективний розмір LMVS
Мінімальний ефективний розмір об’єкта відноситься до розміру тіла, коли воно перебуває в мінімальному ефективному стані. Коли йдеться про внутрішню поверхню, мінімальний фізичний ефективний розмір обчислюється шляхом додавання значення геометричного допуску до мінімального фізичного розміру (як зазначено символом на малюнку). З іншого боку, коли йдеться про зовнішню поверхню, мінімальний ефективний фізичний розмір обчислюється шляхом віднімання значення геометричного допуску від мінімального фізичного розміру (також позначеного символом на малюнку).
LMVS= LMS ±t-форма
У формулі внутрішня поверхня має знак «+», а зовнішня — знак «-».
3. Принцип незалежності
Принцип незалежності - це принцип толерантності, який використовується в інженерному проектуванні. Це означає, що геометричний допуск і допуск розмірів, зазначені на кресленні, є окремими та не корелюють один з одним. Обидва допуски мають відповідати своїм конкретним вимогам незалежно. Якщо допуск форми і розміру відповідають принципу незалежності, то їх числові значення на кресленні позначають окремо без додаткових позначок.
Для забезпечення якості деталей, представлених на малюнку, важливо враховувати окремо допуск на розміри діаметра вала Ф20 -0,018 і допуск прямолінійності осі Ф0,1. Це означає, що кожен розмір повинен відповідати вимогам конструкції сам по собі, і тому їх слід перевіряти окремо.
Діаметр вала повинен бути в діапазоні від Ф19,982 до 20, з допустимою похибкою прямолінійності в діапазоні від Ф0 до 0,1. Незважаючи на те, що максимальне значення фактичного діаметра валу може досягати Ф20,1, його не потрібно контролювати. Застосовується принцип незалежності, тобто діаметр не піддається комплексній перевірці.
4. Принцип толерантності
Коли зображення символу з’являється після граничного відхилення розмірів або коду зони допуску окремого елемента на кресленні, це означає, що один елемент має вимоги допуску. Щоб відповідати вимогам утримання, фактична функція має відповідати максимальним фізичним межам. Іншими словами, зовнішній діючий розмір об'єкта не повинен перевищувати його максимальну фізичну межу, а локальний фактичний розмір не повинен бути меншим за його мінімальний фізичний розмір.
На малюнку показано, що значення dfe має бути менше або дорівнювати 20 мм, а значення dal має бути більше або дорівнювати 19,70 мм. Під час перевірки циліндрична поверхня буде вважатися кваліфікованою, якщо вона може пройти через повноформатний калібр діаметром 20 мм і якщо загальний місцевий фактичний розмір, виміряний у двох точках, перевищує або дорівнює 19,70 мм.
Вимога допуску - це вимога допуску, яка одночасно контролює фактичні похибки розміру та форми в межах діапазону допуску розмірів.
5. Максимальні вимоги до сутності та вимоги щодо їх оборотності
Якщо на кресленні зображення символу слідує за значенням допуску в полі геометричного допуску або літерою посилання, це означає, що вимірюваний елемент і еталонний елемент відповідають максимальним фізичним вимогам. Припустимо, що малюнок позначено після зображення символу після геометричного значення допуску вимірюваного елемента. У цьому випадку це означає, що оборотна вимога використовується для максимальної твердої вимоги.
1) Максимальна вимога до сутності застосовується до вимірюваних елементів
Під час вимірювання об’єкта, якщо застосовано вимогу до максимальної міцності, значення геометричного допуску об’єкта буде задано лише тоді, коли об’єкт має максимальну суцільну форму. Однак, якщо фактичний контур елемента відхиляється від його максимального твердого стану, що означає, що локальний фактичний розмір відрізняється від максимального розміру твердого тіла, значення похибки форми та положення може перевищувати значення допуску, надане для максимального твердого стану, і максимальна надлишкова кількість буде дорівнювати максимальному твердому стану. Важливо відзначити, що допуск розмірів вимірюваного елемента повинен бути в межах його максимального та мінімального фізичного розміру, а його локальний фактичний розмір не повинен перевищувати його максимальний фізичний розмір.
Малюнок ілюструє допуск прямолінійності осі, яка відповідає найвищим фізичним вимогам. Коли вал знаходиться в максимально твердому стані, допуск на прямолінійність його осі становить Ф0,1 мм (рис. б). Однак, якщо фактичний розмір вала відхиляється від його максимального твердого стану, допустима похибка прямолінійності f його осі може бути відповідно збільшена. Діаграма зон допуску, наведена на малюнку C, показує відповідне співвідношення.
Діаметр валу має бути в межах від Ф19,7 мм до Ф20 мм, з максимальним обмеженням Ф20,1 мм. Щоб перевірити якість вала, спочатку виміряйте його циліндричний контур за допомогою позиційного калібру, який відповідає максимальному фізичному ефективному граничному розміру Ф20,1 мм. Потім використовуйте метод двох точок, щоб виміряти локальний фактичний розмір валу та переконатися, що він відповідає прийнятним фізичним розмірам. Якщо вимірювання відповідають цим критеріям, вал можна вважати кваліфікованим.
Динамічна діаграма зони допуску показує, що якщо фактичний розмір зменшується від максимального твердого стану на Ф20 мм, допустиме значення похибки прямолінійності f дозволяється відповідно збільшити. Однак максимальне збільшення не повинно перевищувати допуск на розміри. Це дозволяє трансформувати допуск розмірів у допуск форми та положення.
2) Зворотні вимоги використовуються для максимальних вимог до сутності
Коли вимога оборотності застосовується до вимоги максимальної міцності, фактичний контур об’єкта, що вимірюється, повинен відповідати його ефективній межі максимальної міцності. Якщо фактичний розмір відхиляється від максимального суцільного розміру, допускається, щоб геометрична похибка перевищувала задане значення геометричного допуску. Крім того, якщо геометрична похибка менше заданого значення геометричної різниці в максимальному твердому стані, фактичний розмір також може перевищувати максимальні розміри твердого тіла, але максимально допустиме перевищення є розмірною спільністю для першого та даного геометричного допуску для останнього.
На малюнку A показано використання оборотних вимог для максимальної вимоги до твердої речовини. Вісь повинна задовольняти d fe ≤ Ф20,1 мм, Ф19,7 ≤ d al ≤ Ф20,1 мм.
Наведена нижче формула пояснює, що якщо фактичний розмір вала відхиляється від максимального твердого стану до мінімального твердого стану, похибка прямолінійності осі може досягати максимального значення, яке дорівнює значенню допустимого відхилення прямолінійності 0,1 мм, наведеному на кресленні, плюс допуск на розмір валу 0,3 мм. Це призводить до загального Ф0,4 мм (як показано на малюнку c). Якщо значення похибки прямолінійності осі менше допустимого значення 0,1 мм, наведеного на кресленні, воно становить Ф0,03 мм, а його фактичний розмір може бути більшим за максимальний фізичний розмір, досягаючи Ф20,07 мм (як показано на малюнку). б). Коли похибка прямолінійності дорівнює нулю, його фактичний розмір може досягати максимального значення, яке дорівнює його максимальному фізичному ефективному граничному розміру Ф20,1 мм, таким чином задовольняючи вимогу перетворення геометричного допуску в допуск розмірів. Рисунок c є динамічною діаграмою, яка ілюструє зону допуску взаємозв’язку, описаного вище.
Під час перевірки фактичний діаметр вала порівнюється з повним вимірювальним положенням, який розроблено на основі максимального фізичного ефективного граничного розміру 20,1 мм. Крім того, якщо фактичний розмір валу, виміряний двоточковим методом, перевищує мінімальний фізичний розмір 19,7 мм, тоді деталь вважається кваліфікованою.
3) Максимальні вимоги до сутності застосовуються до базових елементів
Застосовуючи вимоги максимальної міцності до опорних елементів, опорна точка повинна відповідати відповідним границям. Це означає, що коли розмір зовнішньої дії опорного елемента відрізняється від відповідного граничного розміру, базовому елементу дозволяється переміщатися в межах певного діапазону. Плаваючий діапазон дорівнює різниці між розміром зовнішньої дії базового елемента та відповідним граничним розміром. Оскільки базовий елемент відхиляється від мінімального стану сутності, його плаваючий діапазон збільшується, поки не досягне максимуму.
На малюнку A показано допуск на співвісність осі зовнішнього кола з віссю зовнішнього кола. Вимірювані елементи та базові елементи водночас відповідають максимальним фізичним вимогам.
Коли елемент знаходиться в максимально твердому стані, допуск на співвісність його осі з опорною точкою А становить Ф0,04 мм, як показано на малюнку B. Виміряна вісь повинна задовольняти d fe≤Ф12,04 мм, Ф11,97≤d al≤Ф12 мм .
При вимірюванні невеликого елемента допускається максимальне значення похибки співвісності його осі. Це значення дорівнює сумі двох допусків: допуску співвісності 0,04 мм, зазначеного на кресленні, і допуску розмірів осі, який становить Ф0,07 мм (як показано на малюнку c).
Коли вісь опорної точки знаходиться на максимальній фізичній межі, із зовнішнім розміром Ф25 мм, заданий допуск співвісності на кресленні може бути Ф0,04 мм. Якщо зовнішній розмір опорної точки зменшується до мінімального фізичного розміру Ф24,95 мм, базова вісь може плавати в межах допуску на розміри Ф0,05 мм. Коли вісь знаходиться в крайньому плаваючому стані, допуск на співвісність збільшується до базового значення допуску розмірів Ф0,05 мм. В результаті, коли вимірюваний і контрольний елементи знаходяться в мінімальному твердому стані одночасно, максимальна похибка співвісності може досягати Ф0,12 мм (рис. d), що є сумою 0,04 мм для допуску на співвісність, 0,03 мм. для опорних розмірів допуску та 0,05 мм для опорної осі плаваючого допуску.
6. Мінімальні вимоги до сутності та вимоги щодо їх оборотності
Якщо ви бачите зображення символу, позначене після значення допуску або літери опорної точки в полі геометричного допуску на кресленні, це вказує на те, що вимірюваний елемент або базовий елемент повинні відповідати мінімальним фізичним вимогам відповідно. З іншого боку, якщо після геометричного значення допуску вимірюваного елемента стоїть символ, це означає, що оборотна вимога використовується для мінімальної вимоги до сутності.
1) До вимог тесту застосовуються мінімальні вимоги до об’єктів
При використанні мінімальної вимоги до об’єкта для вимірюваного елемента фактичний контур елемента не повинен перевищувати його ефективну межу на будь-якій заданій довжині. Крім того, локальний фактичний розмір елемента не повинен перевищувати його максимальний або мінімальний розмір сутності.
Якщо до виміряного елемента застосовуються мінімальні вимоги до міцності, значення геометричного допуску надається, коли елемент знаходиться в мінімальному твердому стані. Однак, якщо фактичний контур елемента відхиляється від його мінімального твердого розміру, значення похибки форми та положення може перевищити значення допуску, наведене в мінімальному твердому стані. У таких випадках активний розмір вимірюваного об’єкта не повинен перевищувати його мінімальний суцільний ефективний граничний розмір.
2) Оборотні вимоги використовуються для мінімальних вимог до об’єктів
При застосуванні оборотної вимоги до мінімальної твердої вимоги фактичний контур виміряного елемента не повинен перевищувати його мінімальну суцільну ефективну межу на будь-якій даній довжині. Крім того, його локальний фактичний розмір не повинен перевищувати максимальний твердий розмір. За цих умов допускається не тільки перевищення геометричної похибки, заданої в мінімальному фізичному стані, коли фактичний розмір вимірюваного елемента відхиляється від мінімального фізичного розміру, але також дозволяється перевищувати мінімальний фізичний розмір, коли фактичний розмір відрізняється за умови, що геометрична похибка менша, ніж дане значення геометричного допуску.
Theоброблений з ЧПУвимоги до мінімального твердого тіла та його оборотності слід використовувати лише тоді, коли геометричний допуск використовується для контролю пов’язаної центральної функції. Однак використання цих вимог чи ні залежить від конкретних вимог до продуктивності елемента.
Коли дане значення геометричного допуску дорівнює нулю, максимальні (мінімальні) вимоги до міцності та їх оборотні вимоги називаються нульовими геометричними допусками. На цьому етапі відповідні межі зміняться, а інші пояснення залишаться незмінними.
7. Визначення значень геометричних допусків
1) Визначення форми ін'єкції та значень допуску положення
Загалом, рекомендовано, щоб значення допуску відповідали певному співвідношенню, при цьому допуск форми повинен бути меншим, ніж допуск положення та розмірів. Однак важливо зазначити, що за незвичайних обставин допуск на прямолінійність осі тонкого валу може бути набагато більшим, ніж допуск на розміри. Допуск положення повинен бути таким же, як і допуск розмірів, і часто порівнюється з допусками симетрії.
Важливо переконатися, що допуск позиціонування завжди перевищує допуск орієнтації. Допуск позиціонування може включати вимоги допуску орієнтації, але протилежне не вірно.
Крім того, комплексний допуск повинен бути більшим, ніж індивідуальні допуски. Наприклад, допуск циліндричності поверхні циліндра може бути більшим або дорівнювати допуску прямолінійності округлості, прямої лінії та осі. Подібним чином допуск площини повинен бути більшим або дорівнювати допуску прямолінійності площини. Нарешті, загальний допуск на биття має бути більшим, ніж радіальне кругове биття, округлість, циліндричність, прямолінійність головної лінії та осі та відповідний допуск на співвісність.
2) Визначення невказаних значень геометричних допусків
Щоб зробити технічні креслення лаконічними та зрозумілими, необов’язково вказувати на кресленнях геометричний допуск для геометричної точності, яку легко забезпечити при загальній обробці верстатів. Для елементів, вимоги щодо допуску форми яких спеціально не вказані на кресленні, також потрібна точність форми та положення. Будь ласка, зверніться до правил впровадження GB/T 1184. Зображення креслень без значень допуску слід зазначити у вкладенні основного блоку або в технічних вимогах і технічній документації.
Якісні автозапчастини,фрезерування деталей, іточені сталеві деталівиготовлені в Китаї, Анебон. Продукція Anebon отримує все більше визнання іноземних клієнтів і встановлює з ними довгострокові відносини співпраці. Anebon забезпечить найкращий сервіс для кожного клієнта та щиро вітає друзів, щоб співпрацювати з Anebon та створювати взаємні вигоди разом.
Час публікації: 16 квітня 2024 р