Что такое допуск цилиндричности
Допуск цилиндричности
Цилиндрические детали вращения, обрабатываемые на станках, получаются не идеальной геометрической формы. Допуск цилиндричности указывает на степень отклонения данной поверхности от номинальной.
Надежность является немаловажным элементом качества определяющего эксплуатационные свойства многофункциональных систем. Под надежностью какого либо технического устройства понимают его свойство сохранять способность к выполнению основных функций в определённый промежуток времени. Допуск цилиндричности, наряду с остальными допусками, оказывает большое влияние на ресурс эксплуатируемых узлов и механизмов.
В ходе обработки различных материалов неизбежно возникают вибрации, создаваемые вращающимися частями станков, и обрабатываемыми заготовками. Вибрации зачастую являются одними из главных источников недопустимых погрешностей. Помимо вибраций, на качество поверхности деталей оказывает влияние износ подвижных частей оборудования, что является причиной дополнительных погрешностей.
На точность изготовления деталей влияет так же инструмент, задействованный в технологическом процессе обработки. Допуск цилиндричности представляет собой один из показателей производственно-технологических условий, при которых реальная поверхность, отличается от номинальной геометрической поверхности.
Типовые технологические процессы, предусматриваемые для изготовления втулок, колец, гильз, стержней сходны по основным методам выполнения тех или иных операций. Основными техническими требованиям изготовления этих деталей является обеспечение минимальных отклонений форм наружных и внутренних поверхностей, а также допусков цилиндричности, соосности, биения поверхностей. Соблюдение этих требований в общетехнических условиях производства создают основу повышения качества деталей.
Высокопроизводительные машины и системы, характеризуются как принципиально новые позиции технологической базы, которые знаменуют и определяют кардинальные изменения и преобразования в технологии универсального производства. Машины данного типа требуют изготовления деталей, из которых они состоят с повышенными требованиями допусков прямолинейности, плоскостности, соосности, цилиндричности и т.д.
На оборудовании, применение которого приводит к увеличению производительности труда, эффективности использования ресурсов при общем снижении энергоёмкости, производится значительная часть промышленного оборудования и товаров широкого потребления, что определяет качественные показатели по стоимости конечного продукта.
Значительного увеличения коэффициента полезного действия производственного цикла обеспечивает применение гибкого производства, при котором на одном и том же оборудовании с минимальным временем на переналадку, становится возможным выпускать практически любую номенклатуру изделий при минимальных затратах.
Применение гибких систем обеспечивает перехода на выпуск новой продукции с минимальными затратами на переналадку. Примером для них, могут служить интегрированные системы компьютерной поддержки, которые управляют ходом технологического процесса.
В различных отраслях промышленности наблюдается неизменный интерес к гибкому производству, в том числе с использованием станков с числовым программным управлением. Многие вопросы технического обеспечения качества выпускаемой продукции можно решить только благодаря новой производительной технике.
Допуски формы и расположения поверхностей
Независимо от области применения любая деталь выполняется с заранее заданной точностью. Для его задания вводятся допуски формы и расположения поверхностей. Существующие допуски формы и расположения поверхностей сведены в специальные стандарты. Каждый из них имеет своё индивидуальный графический символ. Правила нанесения таких символов приведены в стандарте ГОСТ 24642-81.
Виды допусков формы
Сравнение полученной формы детали с её расчётными параметрами производится на основании учёта разрешённых погрешностей. Они называются допуск формы. Величины этого параметра указывается на чертежах с помощью двух параметров: полем допуска и так называемой базой. Полем считается выделенная вокруг изделия область пространства. В неё попадают все точки поверхности изделия, расположенные на утверждённом расстоянии. Базой выбирают такой элемент изделия, который можно использовать как эталон для последующего сравнения.
К изменению формы относятся следующие отклонения геометрических параметров:
Допуск формы позволяет определить с какой точностью должна быть обработана деталь. Это позволит правильно произвести дальнейшую сборку всего агрегата.
Отклонения и допуски формы
Точное соблюдение особенностей конфигурации, заданной в техническом задании необходимо для обеспечения её высокой работоспособности. Отклонения от требуемых параметров задаются в виде установленных погрешностей. С их помощью определяется конечная форма изделия. Указанные параметры определяют разрешённое наибольшее и наименьшее значение, которое допускается после проведения обработки. Эти отклонения объединены общим полем.
Виды допусков расположения
Соблюдение всех размеров, разрешённых отклонений, указанных на рабочих чертежах, определяет качественную и долговечную работу собранного агрегата. С этой целью задают допуски расположения. Они определяют взаимное ориентирование и расстояния между отдельными плоскостями соседних деталей. К ним относятся следующие параметры:
Допуск расположения необходим при сборке отдельных деталей устанавливаемых в готовый агрегат. Его делят на две категории: зависимый и независимый.
Отклонения и допуски расположения
От точного места взаимного расположения отдельных деталей зависит его правильное и длительное функционирование. Обеспечение правильности сборки определяет допуск расположения. Он устанавливает приемлемое ограничение параметров соседних поверхностей. Это ограничение задаётся специально выделенным полем. Отклонения расположения соседних поверхностей могут быть независимы друг от друга.
Суммарные допуски
Все виды разрешённых отклонений, указываются для конкретной части изделия. Отмеченные данные суммируются. Полученный результат называется суммарным допуском. К нему относятся:
Итоговое значение определяется как расположение контрольных точек вдоль заданной прямой или линии более высокого порядка.
Обозначения допусков формы и расположения на чертежах
Каждый из принятых параметров обладает своим индивидуальным графическим символом. Они называются допуск формы или допуск расположения. Все утверждены существующими стандартами приведены в единой системе конструкторской документации. Допуск формы и допуск расположения сведены в отдельные таблицы. Их делят на три группы. К первой группе относятся отклонения в пределах разрешенного поля. Вторая группа объединяет специфические погрешности. Величина которых, не может быть однозначно установлена в процессе измерений.
Последняя группа объединяет показатели, которые нормируются в особых случаях. Это связано с отсутствием существующих графических изображений.
Требуемый элемент обозначают утверждённым графическим символом. Для его нанесение на чертеже выделяется специальное место с указанием сносок и необходимых значений.
Зависимые допуски
Эта категория объединяет разрешённые отклонения, для которых допускается их превышение на определённую величину. Величина этого превышения должна соответствовать разрешённой разнице параметра между реальной поверхностью и выбранной базой. Зависимый допуск расположения вычисляется на основании разработанных формул, на основании указанных значений. Альтернативой этому параметру является независимый допуск. Его значение всегда является постоянной величиной, не зависит от других параметров. Обозначение обоих видов отклонений производится на соответствующих сносках.
Назначения допусков формы и расположения
Основные положения, поясняющие назначение каждого из них, приведены в ГОСТ 24643-81. Допуски формы и расположения поверхностей позволяют выбрать способ, инструмент, порядок для обработки. Кроме этого допуски формы и расположения поверхностей определяют условия эксплуатации отдельных изделий составляющих конкретный механизм, его надёжность и долговечность.
ГОСТ 24642-81 Допуски формы и расположения поверхностей
Числовые значения допусков формы
В современном стандарте для точности обработки утверждено 16 классов. Их числовые значения возрастают от одного класса к другому. Прирост точности происходит в 1,6 раза. Стандарт определяет три основных уровня, которые обозначаются заглавными буквами латинского алфавита: «А», «В» и «С». Каждый из уровней определяет следующие положения:
Числовые значения допусков формы цилиндрических поверхностей, устанавливаются для каждого из трёх уровней. Согласно стандарту они не должны превышать 30% для первого уровня, 20% для второго и 12% для третьего. Это связано с применяемыми ограничениями при отклонении радиуса изделия, с помощью указания места расположения установленного размера.
Допуски плоскости и прямолинейности
Оценка соблюдения параметров плоскости осуществляется путём сравнения с характеристиками выбранной базой. Базой служит отдельный элемент детали, которые однозначно считают плоскими. Характер и расположение прямолинейного участка уточняется по результатам сравнения со своей базой. Каждый из разрешённых изменений обозначается установленным значком. В сноске к этому знаку указывают расположение и величину установленного отклонения. Допуск устанавливается для линий и плоскостей различного порядка. Все разрешённые изменения размеров объединяют единым полем. Общепризнанными изменения характера прямолинейности считаются выпуклость и вогнутость. Расположение и параметры отклонения от заданной плоскости обозначаются аббревиатурой (EFE). Для описания характеристик прямолинейности приняты показатели, входящие в единый комплект, обозначаемый (EFL).
Допуски круглости, цилиндричности профиля продольного сечения
Под понятием цилиндричности понимают сходство изготовленного изделия с параметрами аналогичного цилиндра. Его диаметр, длина, расположение должны соответствовать указанным в технической документации. Для сравнения выбирают цилиндр с прилегающей (контрольной) поверхностью, имеющей меньший диаметр. Он может быть свободно вписан в реальную внутреннюю поверхность. Установленные отклонения от цилиндричности позволяют установить соответствие обработанной детали заданной форме. Расположение указанных отклонений определяют конечный вид изделия, её место установки в агрегате после сборки. Это служит главным отличием от изменений профиля продольного сечения и так называемой круглости. Они задают только один параметр отклонения от точек расположенных на заготовке. Под отклонением от так называемой круглости понимают наибольшее расстояние, задающее расположение точек на поверхности детали по отношению к прилегающей окружности. Под этой окружностью понимают окружность с большим радиусом, описанную вокруг наружной поверхности вращения, с минимальным диаметром, который устанавливает самое близкое расположение между точками этих окружностей. Наиболее встречаемыми отклонениями являются овальность и огранка.
Контроль величины этих изменений производится с помощью специальных измерительных устройств. К ним относятся: специальные шаблоны, координатно-измерительные машины, так называемые «кругломеры».
Допуски перпендикулярности, параллельности, наклона торцевого биения
В процессе эксплуатации элементов конструкции агрегата, имеющего цилиндрическую форму, наблюдается эффект так называемого торцевого биения. Предотвращения негативных последствий устраняется установлением разрешённых отклонений от утверждённых размеров. Эти значения наносятся на протяжении всей заготовки.
Допуск устанавливает величину и характер торцевого биения. Для отдельных случаев его величину задают относительно наибольшего диаметра торцевой поверхности, расположенной в готовом агрегате.
Допуски радиального биения симметричности соосности пересечения осей в диаметральном выражении
Изготовление изделий цилиндрической формы (валов, стержней и так далее) всегда рассматривается в перспективе их дальнейшего вращения относительно соседних деталей. Для обеспечения их хорошей работоспособности задают специальные формы отклонений. К ним относятся три основных вида: симметричности расположения соседних поверхности, соосности, степени пересечения осей. Кроме этого задают два важных параметра, которые определяют уровень допустимого биения. Они определяют номинальный диаметр. Их значения задаются на чертеже согласно существующим правилам. Ось вращения сравнивается с заданной базой. При отсутствии указанных параметров базы, эти параметры определяется относительно элемента с наибольшим диаметром.
Отклонения и допуски формы
(ГОСТ24462-83)
 Рисунок 1. Средний профиль поверхности |
 Рисунок 2. Отклонение от прямолинейности в плоскости |  Рисунок 3. Выпуклость |  Рисунок 4. Вогнутость |
Частными видами отклонения от прямолинейности являются выпуклость и вогнутость.
Вогнутость — отклонение от, прямолинейности при котором удаление точек реального профиля от прилегающей прямой увеличивается от краев к середине (рис. 4).
Поле допуска прямолинейности оси (линии) в пространстве :
1). Область в пространстве, ограниченная цилиндром, диаметр которого равен допуску прямолинейности Т.
2). Область в пространстве, ограниченная прямоугольным параллелепипедом, стороны сечения которого равны допускам прямолинейности оси (линии) в двух взаимно перпендикулярных направлениях Т1 и Т2 боковые грани соответственно перпендикулярны плоскостям заданных направлений.
Рисунок 6.Отклонение от прямолинейности оси (или линии) в заданном направлении
Вогнутость—отклонение от плоскостности, при котором удаление точек реальной поверхности от прилетающей плоскости увеличивается от краев к середине (рис.9).
Рисунок 10. Поле допуска плоскостности
 Рисунок 12. Овальность |  Рисунок 13. Огранка |  Рисунок 14. Поле допуска круглости |
.
