Что такое овальность и конусность
§ 1. Определение отклонений от заданной формы детали
При изготовлении технологической оснастки измеряют следующие наиболее важные параметры: линейные размеры- длину, ширину, толщину, диаметр, глубину, углы. Кроме того, проверяют отклонения формы и расположения поверхностей детали, т. е. отклонения от прямолинейности, параллельности, перпендикулярности, плоскостности, круглости, цилиндричности, заданной чертежом кривизны.
Требуемая точность в инструментальном производстве колеблется в пределах от 0,1 до 0,001 мм. В соответствии с этим разработаны и конструкции измерительных средств, точность изготовления которых обычно в 10 раз выше требующейся точности измерения.
В связи с быстрым развитием техники и повышенными требованиями к точности изготовляемой оснастки повышаются и требования к измерительным средствам, а это обязывает рабочего-инструментальщика хорошо знать конструкцию современных измерительных средств и технику измерений.
При изготовлении деталей, кроме отклонений от заданных размеров, всегда наблюдаются отклонения от заданной геометрической формы детали и взаимного расположения поверхностей. Рассмотрим характерные отклонения этого рода, с которыми наиболее часто приходится иметь дело слесарю по оснастке.
Приняты следующие основные наименования, определяющие неточность геометрической формы деталей: овальность, огранка, конусность, бочкообразность, седлообразность, изогнутость, радиальное биение, торцовое биение, выпуклость, вогнутость.
Рис. 17. Неточность геометрической формы деталей:а — овальность, б — огранка, в — конусность, г— бочкообразность, д — седлообразность, е— изогнутость, ж — биение и смещение осей (1 — радиальное биение, 2 — торцовое биение, 3 — смещение оси отверстия относительно оси детали), з — выпуклость, и —вогнутость
Овальность — отклонение от цилиндрической формы, при котором диаметры сечения, измеренные во взаимно перпендикулярных направлениях, не равны между собой. За величину овальности принимают разность между наибольшим и наименьшим диаметрами сечения (рис. 17,а).
Огранка — такое отклонение от цилиндрической формы, при котором реальный профиль представляет собой многогранную фигуру. За величину огранки принимается наибольшее расстояние от описанной около сечения фигуры окружности до контура действительного профиля (рис. 17,б).
Конусность — отклонение, при котором образующие прямолинейны, но не параллельны. За величину конусности принимают разность диаметров двух поперечных сечений, отстоящих друг от друга на определенном расстоянии l (рис. 17,в).
Бочкообразность характеризуется непрямолинейностью образующих, при которых диаметры увеличиваются от краев к середине сечения (рис. 17,г).
Седлообразность — непрямолинейность образующих, при которой диаметры уменьшаются от краев к середине сечения (рис. 17,5).
Изогнутость — такое отклонение от цилиндрической формы, при котором геометрическое место центров поперечных сечений цилиндрической поверхности не лежит на прямой линии (рис. 17, е).
Радиальное биение является результатом смещения центра сечения относительно оси детали и некруглости самого сечения (овальности, огранки). Оно определяется разностью наибольшего и наименьшего расстояния точек реальной поверхности до оси вращения детали в сечении, перпендикулярном этой оси (рис. 17, ж-1).
Торцовое биение является результатом неперпендикулярности торцовой поверхности к базовой оси и отклонений формы торца по линии измерения. Оно определяется разностью между наибольшим и наименьшим расстояниями точек реальной торцовой поверхности, расположенных на окружности заданного диаметра, и плоскостью, перпендикулярной оси вращения детали (рис. 17, ж-2). Если диаметр измерения биения не задан, то торцовое биение измеряется на наибольшем диаметре торцовой поверхности.
Непараллельностью поверхностей (отклонением от параллельности) называется отклонение, при котором расстояние между поверхностями различно в разных сечениях. За величину непараллельности плоскостей принимают разность между наибольшим и наименьшим расстояниями между плоскостями на заданной площади по длине.
Неперпендикулярность (отклонение от перпендикулярности) плоскостей, осей или оси и плоскости характеризуется отклонением угла между плоскостями, осями или осью и плоскостью от угла в 90°. Неперпендикулярность выражают в линейных единицах на заданной длине или в градусах (рис. 17, ж-3).
Отклонение от геометрической формы и взаимного расположения поверхностей может также выражаться в виде выпуклости (рис. 17, з) или вогнутости (Рис. 17, и).
Конусность и уклон: построение, расчет, обозначение
При проведении инженерных и других расчетах, а также работе с инженерной графикой и создании чертежей приходится создавать уклон. Конусность получила весьма широкое распространение, она применяется при изготовлении самых различных деталей. Показатель конусности рассчитывается в большинстве случаев при создании деталей, которые получили широкое распространение в сфере машиностроения. Рассмотрим основные параметры, особенности начертания и многие другие моменты подробнее.
Значение конусности
Рассматривая конусность следует учитывать, что этот показатель напрямую связан с уклоном. Этот параметр определяет отклонение прямой лини от вертикального ил горизонтального положения. При этом конусность 1:3 или конусность 1:16 существенно отличается. Определение уклона характеризуется следующими особенностями:
Стоит учитывать, что нормальные конусности несколько отличаются от рассматриваемого ранее параметра. Это связано с тем, что конусностью называется соотношение диаметра основания к высоте.
Рассчитать этот показатель можно самым различным образом, наибольшее распространение получила формула K=D/h. В некоторых случаях обозначение проводится в процентах, так как этот переменный показатель применяется для определения всех других параметров.
Рассматривая конусность 1:7 и другой показатель следует также учитывать особенности отображения информации на чертеже. Чаще всего подобное отображение проводится при создании технической документации в машиностроительной области.
Обозначение конусности на чертеже
При создании технической документации должны учитываться все установленные стандарты, так как в противном случае она не может быть использована в дальнейшем. Рассматривая обозначение конусности на чертежах следует уделить внимание следующим моментам:
Простейшее обозначение конусности предусматривает также отображения дополнительных размеров, к примеру, справочную. В некоторых случаях применяется знак конусности, который позволяет сразу понят о разности диаметров.
Выделяют достаточно большое количество различных стандартов, которые касаются обозначения конусности. К особенностям отнесем следующее:
На чертеже рассматриваемый показатель обозначается в виде треугольника. При этом требуется цифровое значение, которое может рассчитываться при применении различных формул.
Формула для определения конусности
Провести самостоятельно расчет конусности можно при применении различных формул. Стоит учитывать, что в большинстве случаев показатель указывается в градусах, но может и в процентах – все зависит от конкретного случая. Алгоритм проведения расчетов выглядит следующим образом:
Как ранее было отмечено, конусность 1:5 и другие показатели стандартизированы. Для этого применяется ГОСТ 8593-81.
На чертеже вычисления не отображаются. Как правило, для этого создается дополнительная пояснительная записка. Вычислить основные параметры довольно просто, в некоторых случаях проводится построение чертежа, после чего измеряется значение угла и другие показатели.
Угол конуса
Важным показателем при построении различных чертежей считается угол конуса. Он определяется соотношение большого диаметра к меньшему. Высчитывается этот показатель по следующим причинам:
Как ранее было отмечено, в машиностроительной области показатель стандартизирован. В другой области значение может существенно отличаться от установленных стандартов. Некоторые изделия характеризуются ступенчатым расположение поверхностей. В этом случае провести расчеты достаточно сложно, так как есть промежуточный диаметр.
Что такое уклон?
Как ранее было отмечено, довольно важным показателем можно считать уклон. Он представлен линией, которая расположена под углом к горизонту. Если рассматривать конусность на чертеже, то она представлена сочетанием двух разнонаправленных уклонов, которые объединены между собой.
Понятие уклона получило весьма широкое распространение. В большинстве случаев для его отображения проводится построение треугольника с определенным углом.
Две вспомогательные стороны применяются для расчета угла, которые и определяет особенности наклона основной поверхности.
Как определить уклон
Для определения уклона достаточно воспользоваться всего одной формулой. Как ранее было отмечено, существенно упростить задачу можно при построении прямоугольного треугольника. Среди особенностей подобной работы отметим следующие моменты:
Формула, которая требуется для вычисления рассматриваемого показателя указывалась выше. Стоит учитывать, что полученный показатель также переводится в градусы.
Особенности построения уклона и конусности
Область черчения развивалась на протяжении достаточно длительного периода. Она уже много столетий назад применялась для передачи накопленных знаний и навыков. Сегодня изготовление всех изделия может проводится исключительно при применении чертежей. При этом ему больше всего внимания уделяется при наладке массового производства. За длительный период развития черчения были разработаны стандарты, которые позволяют существенно повысить степень читаемости всей информации. Примером можно назвать ГОСТ 8593-81. Он во многом характеризует конусность и уклон, применяемые методы для их отображения. Начертательная геометрия применяется для изучения современной науки, а также создания различной техники. Кроме этого, были разработаны самые различные таблицы соответствия, которые могут применяться при проведении непосредственных расчетов.
Различные понятия, к примеру, сопряжение, уклон и конусность отображаются определенным образом. При этом учитывается область применения разрабатываемой технической документации и многие другие моменты.
К особенностям построения угла и конусности можно отнести следующие моменты:
В целом можно сказать, что основные стандарты учитываются специалистом при непосредственном проведении работы по построению чертежа.
Часто для отображения уклона в начертательной геометрии создаются дополнительные линии, а также обозначается угол уклона.
В проектной документации, в которой зачастую отображается конусность, при необходимости дополнительная информация выводится в отдельную таблицу.
Построение уклона и конусности
Провести построение уклона и конусности достаточно просто, только в некоторых случаях могут возникнуть серьезные проблемы. Среди основных рекомендаций отметим следующее:
На сегодняшний день, когда компьютеры получили весьма широкое распространение, отображение чертежей также проводится при применении специальных программ. Их преимуществами можно назвать следующее:
Процедура построения при применении подобных программ характеризуется достаточно большим количеством особенностей, которые нужно учитывать. Основными можно назвать следующее:
Есть несколько распространенных программ, которые могут применяться для построения самых различных фигур. Их применение на сегодняшний день считается стандартом. Для работы требуются определенные навыки, а также знание установленных норм по отображению различных плоскостей и размеров. Не стоит забывать о том, что рассматриваемое программное обеспечение является лишь инструментом, вся работа выполняется инженером.
Понятие конусности встречается в достаточно большом количестве различной технической литературы. Примером можно назвать машиностроительную область, в которой распространены конусные валы и другие изделия. На практике производство подобных изделий может создавать довольно большое количество проблем, так как выдерживать заданный угол не просто.
23. Точность формы деталей. Допуски, посадки и технические измерения.
23. Точность формы деталей. Допуски, посадки и технические измерения. 23. Точность формы деталей. Допуски, посадки и технические измерения.
Под отклонением формы понимается совокупность отклонений формы действительной поверхности (или профиля) от формы номиналь¬ной поверхности (или профиля), заданной чертежом. За величину откло¬нения формы принимается наибольшее расстояние от точек действитель¬ной поверхности до прилегающей поверхности.
Точность формы цилиндрических поверхностей определяется точностью контура в поперечном (перпендикулярном оси) сечении и точностью образующих цилиндра в продольном (проходящем через ось) сечении. Контур поперечного сечения цилиндрического тела описывается окружностью. Показателем отклонений контура поперечного сечения является некруглость — отклонение от окружности (рис. 44, а).
При отсутствии огранки с нечетным числом граней некруглость определяется как полуразность между наибольшим и наименьшим диаметрами сечения, измеренными двухконтактным прибором.
К дифференцированным отклонениям формы в поперечном сечении относятся овальность и огранка. Овальность (рис. 44, б) — отклонение от окружности, при котором дей-ствительный профиль представляет со¬бой овалообразную фигуру, наибольший и наимень-ший диаметры которой (вдоль большой и малой осей овала) находятся во взаимно перпенди-кулярных направлениях. За величину овальности принимается разность между наибольшим и наименьшим диаметрами сечения, т.е. удвоенная величина некруглости. Огранка (рис. 44, в) — отклонение, при котором профиль детали представляет собой многогранную фигуру с криволинейными гранями. Величина огранки определяется как наибольшее расстояние от точек действительного профиля до прилегающей окружности.
Бочкообразность, седлообразность (корсетность) и изогнутость являются следствием непрямолинейности образующих, конусность — следствием непараллельности образующих.
Совокупность всех отклонений профиля сечения плоских поверх¬ностей может быть охарактеризована комплексным показателем — непрямолинейностью, а всех отклонений формы поверхности — неплоскостностью. Непрямолинейность (отклонение от прямо-линейности про¬филя поверхности) — наибольшее расстояние от точек действительного профиля (полученного в сечении поверхности нормальной плоскостью, проходящей в задан-ном направлении) до прилегающей прямой (рис. 47, а). Допуск на непрямолинейность может быть отнесен ко всему участку проверяемой поверхности или к заданной длине. Неплоскост¬ность (отклонение от плоскостности) — наибольшее расстояние от точек действительной поверхности до прилегающей плоскости (рис. 47, б), Детали с плоскими поверхностями могут иметь дифференцированные отклонения в виде вогнутости (рис. 47, в) или выпуклости (рис. 47, г).
Отклонением расположения называется отклонение от номинального распо-ложения рассматриваемой поверхности, ее оси или плоскости симметрии относительно баз или отклонение от номинального взаимного расположения рассматриваемых поверхностей. Номинальное расположение определяется номинальными линейными и угловыми размерами между рассматриваемыми поверхностями, их осями или плоскостями симметрии.
Различают основные виды отклонений расположения:
непараллельность — отклонение от параллельности либо плоскости, либо оси поверхности вращения и плоскости. Непараллельность характеризуется раз-ностью наибольшего и наименьшего расстояний между плоскостью и осью по-верхности на заданной длине:
неперпендикулярность — отклонение от перпендикулярности плос¬костей, осей или оси к плоскости — отклонение угла между плоскостя¬ми, осями или осью и плоскостью от прямого угла, выраженное в линей¬ных единицах на заданной длине:
несоосность — отклонение от соосности относительно базовой повер¬хности — наибольшее расстояние между осью рассматриваемой поверх¬ности и осью базовой поверхности на всей длине рассматриваемой поверхности или расстояние между осями в заданном сечении.
Обычно на практике учитывают комплексные погрешности, которые складываются из погрешностей формы и положения. К таким погрешностям относятся:
радиальное биение — разность наибольшего Аmax и наименьшего Аmin расстояний от точек реальной поверхности до базовой оси вращения в сечении, перпендикулярном этой оси (рис. 48, а). Радиальное биение является результатом смещения центра (эксцентриситета) рассматривае¬мого сечения относительно оси вращения и некруглости;
торцевое биение — разность наибольшего и наименьшего расстоя¬ний а от точек реальной торцевой поверхности, расположенных на окружности заданного диаметра, до плоскости, перпендикулярной базовой оси вра¬щения (рис. 48, б).
Если диаметр не задан, то торцевое биение определяется на наибольшем диаметре торцевой поверхности. Торцевое биение является резуль¬татом неперпендикулярнос¬ти торцевой поверхности базовой оси и отклонений фирмы торца по линии измерения.
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 |
