Точность расположения поверхностей деталей. Допуски и посадки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Точность расположения поверхностей деталей. Отклонения расположения поверхностей. Поле допуска расположения. Отклонение расположения. Основные виды отклонений расположения

2. Сертификация АТС по ГОСТ 4.401-88 СПКП «Автомобили грузовые». Перечислить номенклатуру показателей и нормативы для автомобиля КамАЗ-5320

3. Качество сборки автомобилей обеспечивается соединением деталей с требуемой посадкой

4. Определить размеры, показанные на двух рисунках штангенциркуля

Список литературы

1. Точность расположения поверхностей деталей. Отклонения расположения поверхностей. Поле допуска расположения. Отклонение расположения. Основные виды отклонений расположения

При анализе точности геометрических параметров деталей оперируют следующими понятиями.

Номинальная поверхность - идеальная поверхность, размеры и форма которой соответствуют заданным номинальным размерам и номинальной форме. Она задается на чертеже.

Реальная поверхность - поверхность, ограничивающая деталь и отделяющая ее от окружающей среды и которая образуется в результате изготовления детали на станках.

Профиль - линия пересечения поверхности с плоскостью или с заданной поверхностью.

Различают профили номинальной и реальной поверхностей.

Нормируемый участок L - участок поверхности или линии, к которому относится допуск формы, допуск расположения или соответствующее отклонение. Если нормируемый участок не задан, то допуск или отклонение 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.

Прилегающая поверхность - поверхность, имеющая форму номинальной поверхности, соприкасающаяся с реальной поверхностью 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 базовой при определении отклонений формы и расположения.

Прилегающая окружность - это окружность минимального диаметра, описанная вокруг реального профиля (для наружной поверхности вращения), или максимального диаметра, вписанная в реальный профиль (для внутренней поверхности вращения).

Прилегающий цилиндр - это цилиндр минимального диаметра, описанный вокруг реальной поверхности (для наружной поверхности вращения) или максимального диаметра, вписанный в реальную поверхность (для внутренней поверхности вращения).

Прилегающие поверхности и профили соответствуют условиям сопряжения деталей при посадках с нулевым зазором. При измерении прилегающими поверхностями служат рабочие поверхности контрольных плит, интерференционных стекол, лекальных и поверочных линеек, калибров, контрольных оправок и т.п.

База-элемент детали или сочетание элементов, определяющий одну из плоскостей или осей системы, по отношению к которой задается допуск расположения или определяется отклонение расположения рассматриваемого элемента.

Базами могут быть базовая плоскость, базовая ось и базовая плоскость симметрии.

Отклонения и допуски формы

Отклонением формы EF называется отклонение формы реального элемента от номинальной формы, оцениваемое наибольшим расстоянием от точек реального элемента по нормали к прилегающему элементу

Допуском формы TF называется наибольшее допускаемое значение отклонения формы.

Количественно отклонение формы оценивается наибольшим расстоянием ?от точек реальной поверхности (профиля) по нормали в пределах нормируемого участка L.

ГОСТ 24642-81 предусматривает 5 видов отклонений формы:

-от прямолинейности;

- от плоскостности для плоских поверхностей;

- от цилиндричности;

- от круглости;

- от профиля продольного сечения для цилиндрических поверхностей

Отклонение от цилиндричности - наибольшее расстояние ? от точек реальной поверхности до прилегающего цилиндра в пределах нормируемого участка L. Этот комплексный показатель недостаточно обеспечен производственными измерительными средствами и находит применение в основном при исследовании.

Отклонение профиля продольного сечения- наибольшее расстояние ? от точек образующих реальной поверхности, лежащих в плоскости, проходящей через ее ось, до соответствующей стороны прилегающего профиля

Частными видами отклонения профиля продольного сечения являются: конусообразность, бочкообразность и седлообразность.

Для всех видов отклонение профиля продольного сечения

Конусообразность возникает из-за износа резца, несовпадения осей шпинделя и пиноли задней бабки станка, отклонения от параллельности оси центров и направляющих станины.

Бочкообразность чаще всего образуется при обтачивании тонких длинных валов без люнета в связи с упругой деформацией.

Седлообразность и бочкообразность могут возникать вследствие упругой деформации опор шпинделя и пиноли задней бабки станка.

Отклонение от круглости - наибольшее расстояние ? от точек реального профиля до прилегающей окружности. Частными видами отклонений от круглости являются овальность и огранка(разница диаметров детали в поперечном сечении). Этот показатель оказывает существенное влияние на эксплутационные свойства качества деталей и используется для деталей, к которым предъявляются требования высокой точности по овальности и огранке

Причиной появления овальности является овальность самой заготовки детали, овальность опорных поверхностей шпинделя станка, упругие деформации детали (особенно тонкостенных) при закреплении в станке.

Причиной появления огранки является изменение мгновенного центра вращения детали, например при бесцентровом шлифовании. Огранка может быть с четным и нечетным числом граней. Огранка с нечетным числом граней характеризуется равенством диаметра по граням.

Отклонение от прямолинейности в плоскости- наибольшее расстояние ? от точек реального профиля до прилегающей прямой в пределах нормируемого участка.

Отклонение от плоскостности - наибольшее расстояние ? от точек реальной поверхности до прилегающей плоскости в пределах нормируемого участка.

Частными видами отклонения от плоскостности являются вогнутость и выпуклость.

Виды допусков формы, их обозначение и изображение на чертежах представлены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1 - Виды допусков формы и их условные изображения

Отклонения и допуски расположения поверхностей

Отклонением расположения ЕР называется отклонение реального расположения рассматриваемого элемента от его номинального расположения. Под номинальным понимается расположение определяемое номинальными линейными и угловыми размерами.

Для оценки точности расположения поверхностей назначаются базы(элемент детали, по отношению к которому задается допуск расположения и определяется соответствующее отклонение).

Допуском расположения называется предел, ограничиваюший допускаемое значение отклонения расположения поверхностей.

Поле допуска расположения ТР - область в пространстве или заданной плоскости, внутри которой должен находиться прилегающий элемент или ось, центр, плоскость симметрии в пределах нормируемого участка, ширина или диаметр которой определяется значением допуска, а расположение относительно баз - номинальным расположением рассматриваемого элемента.

Таблица 2 - Примеры нанесения допусков формы на чертеже

Стандартом установлено 7 видов отклонений расположения поверхностей:

-от параллельности;

- от перпендикулярности;

- наклона;

- от соосности;

- от симметричности;

- позиционное;

- от пересечения осей

Отклонение от параллельности - разность ? наибольшего и наименьшего расстояний между плоскостями (осью и плоскостью, прямыми в плоскости, осями в пространстве и т.д.) в пределах нормируемого участка.

Отклонение от перпендикулярности - отклонение угла между плоскостями (плоскостью и осью, осями и т.д.) от прямого угла, выраженного в линейных единицах ?, на длине нормируемого участка.

Отклонение наклона - отклонение угла между плоскостями (осями, прямыми, плоскостью и осью и т.д.), выраженного в линейных единицах ?, на длине нормируемого участка.

Отклонение от симметричности - наибольшее расстояние ? между плоскостью (осью) рассматриваемого элемента (или элементов) и плоскостью симметрии базового элемента (или общей плоскостью симметрии двух или нескольких элементов) в пределах нормируемого участка.

Отклонение от соосности - наибольшее расстояние ? между осью рассматриваемой поверхности вращения и осью базовой поверхности (или осью двух или нескольких поверхностей) на длине нормируемого участка.

Отклонение от пересечения осей - наименьшее расстояние ? между осями, номинально пересекающимися.

Позиционное отклонение - наибольшее расстояние ? между реальным расположением элемента (центра, оси или плоскости симметрии) и его номинальным расположением в пределах нормируемого участка.

Виды допусков, их обозначение и изображение на чертежах приведены в таблицах 3 и 4

Таблица 3 - Виды допусков расположения

Таблица 4 - Примеры изображения допусков расположения на чертежах



поверхность сборка посадка штангенциркуль



Суммарные допуски и отклонения формы и расположения поверхностей

Суммарным отклонением формы и расположения ЕС называется отклонение, являющееся результатом совместного проявления отклонения формы и отклонения расположения рассматриваемой поверхности или рассматриваемого профиля относительно баз.

Поле суммарного допуска формы и расположении ТС- это область в пространстве или на заданной поверхности, внутри которой должны находиться все точки реальной поверхности или реального профиля в пределах нормируемого участка. Это поле имеет заданное номинальное положение относительно баз.

Различают следующие виды суммарных допусков:

- радиальное биение поверхности вращения относительно базовой оси является результатом совместного проявления отклонения от круглости профиля рассматриваемого сечения и отклонения его от центра относительно базовой оси; оно равно разности наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля поверхности вращения до базовой оси в сечении, перпендикулярной этой оси (?);

- торцовое биение-разность ? наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля торцовой поверхности до плоскости, перпендикулярной базовой оси; определяется на заданном диаметре d или любом (в том числе и наибольшем) диаметре торцевой поверхности;

- биение в заданном направлении-разность ? наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля поверхности вращения в сечении рассматриваемой поверхности конусом, ось которого совпадает с базовой осью, а образующая имеет заданное направление, до вершины этого конуса;

- полное радиальное биение-разность ? наибольшего R_max и наименьшего R_min расстояний от всех точек реальной поверхности в пределах нормируемого участка L до базовой оси;

- полное торцовое биение-разность ? наибольшего и наименьшего расстояния от точек всей торцовой поверхности до плоскости, перпендикулярной базовой оси;

- отклонение формы заданного профиля - наибольшего отклонения ? точек реального профиля, определяемое по нормали к нормируемому профилю в пределах нормируемого участка L;

- отклонение формы заданной поверхности- наибольшее отклонение ? точек реальной поверхности от номинальной поверхности, определяемое по нормали к номинальной поверхности в пределах нормируемого участка L₁, L₂

Виды допусков, их обозначение и изображение на чертежах приведены в таблицах 5 и 6.

Форма и размеры знаков, рамки и изображения баз приведены на рисунке 1



Рисунок 1 - Форма и размеры знаков, рамки изображение баз

Таблица 5 - Виды суммарных допусков и их условное изображение

Таблица 6 - Примеры изображения суммарных допусков на чертежах



2. Сертификация АТС по ГОСТ 4.401-88 СПКП «Автомобили грузовые». Перечислить номенклатуру показателей и нормативы для автомобиля КамАЗ-5320

Номенклатура показателей и нормативы



Эксплуатационные свойства



Колёсная формула 6Ч4

Габаритные размеры:

Длина, м 7,395

Ширина, м 2,500

Высота, м 2,830

База задней тележки, м 1,320

Колея передних колёс, м 2,010

Колея задних колёс, м 1,850

Наименьший дорожный просвет, см 38,5

Погрузочная высота, м 1,370

Таблица 7. Значения нормативных пробегов транспортных средств и их агрегатов до списания (капитального ремонта)

Тип транспортного средства (основной параметр)	Марки, модели транспортных средств	Нормативный пробег до списания (капитального ремонта) L_н, тыс. км
		транспортное средство	двигатель	коробка передач	ось передняя	мост задний (средний)	рулевой механизм
Грузовые автомобили грузоподъемностью, т:	Камаз 5320	300	300	300	300	300	300

3. Качество сборки автомобилей соединением деталей с требуемой посадкой

Решить задачу:

Исходные данные

Автомобиль - ЗИЛ - 431410

Агрегат (узел) - коробка передач (КПП)

Деталь №1 - шестерня промежуточного вала (размер отверстия Ш 54^+0,030 мм)

Деталь №2 - промежуточный вал КПП (размер шейки Ш мм)

Соединение деталей имеет размер: Ш 54

Определить:

а) принятую систему данного соединения;

б) посадку, основные отклонения и квалитеты отверстия и вала;

в) верхние и нижние отклонения отверстия и вала;

г) предельные размеры отверстия и вала;

д) допуски на изготовления отверстия и вала (сначала подсчитать через их предельные размеры, а затем проверить через их отклонения);

е) максимальный натяг и максимальный зазор данного соединения;

ж) допуски посадки (сначала подсчитать через максимальный натяг и максимальный зазор, а затем проверить через допуски изготовления отверстия и вала).

Выполнить графическое изображение полей допусков данного соединения в масштабе 1000:1, на котором показать их отклонения, предельные размеры и величины максимального натяга и максимального зазора.

Выполнить рисунок с указанием буквенных обозначений предельных отклонений данных деталей и соединения на чертежах.

Решение:

а) данное соединение выполнено в системе отверстия т. к. нижнее отклонение отверстия равно «0».

б) так как диаметр вала превышает диаметр отверстия (допуски находятся выше нулевой линии), в сопряжении деталей присутствует натяг.

Основное отклонение отверстия ES = +0,030 мм = 30 мкм соответствует 7 квалитету для данного номинального размера (интервал св. 50 до 80 мм), следовательно, отверстие выполнено в квалитете IT7 и на чертеже должно обозначаться Ш 54Н7, либо как в условии задачи Ш 54^+0,030.

По таблице полей допусков определяем, что вал, имеющий номинальный диаметр d = 54 мм (интервал св. 54 до 80 мм) и заданные отклонения соответствуют полю допуска r6 (отклонения +60 мкм и +41 мкм).

В данной задаче приведена посадка с натягом, обозначаемая Ш 54.

в) определяем предельные отклонения отверстия и вала.

Предельные отклонения отверстия:

верхнее ES = +0,030 мм;

нижнее EI = 0 мм.

Предельные отклонения вала:

верхнее es = +0,060 мм;

нижнее ei = +0,041 мм.

г) определяем предельные размеры отверстия и вала.

Предельные размеры отверстия:

D_max = D + ES = 54 + 0,030 = 54, 030 мм;

D_min = D + EI = 54 + 0 = 54,0 мм.

Предельные размеры вала:

d_max = d + es = 54 + 0,060 = 54,060 мм;

d_min = d + ei = 54 + 0,041 = 54,041 мм.

д) определяем допуски на изготовления отверстия и вала (сначала через их предельные размеры, а затем проверяем через их отклонения).

TD = D_max - D_min = 54,030 - 54,000 = 0,030 мм = 30 мкм.

Td = d_max - d_min = 54,060 - 54,041 = 0,019 мм = 19 мкм.

Выполняем проверочный расчет через отклонения:

TD = ES - EI = 0,030 - 0 = 0,030 мм = 30 мкм.

Td = es - ei = 0,060 - 0,041 = 0,019 мм = 19 мкм.

Результаты расчетов совпали, значит они выполнены правильно.

е) определяем максимальный и минимальный натяг данного соединения.

N_max = es - EI = 0,060 - 0 = 0,060 мм = 60 мкм;

N_min = ei - ES = 0,041 - 0,030 = 0,011 мм = 11 мкм.

ж) определяем допуск посадки (сначала через максимальный и минимальный натяг, а затем проверить через допуски изготовления отверстия и вала).

TN = TD + Тd = 0,030 + 0,019 = 0,049 мм

TN = N_maх - N_min = 0,060 - 0,011 = 0,049 мм

Результаты расчетов совпали.

По результатам расчетов выполняем графическое изображение полей допусков данного соединения в масштабе 1000:1, на котором показываем их отклонения, предельные размеры и величины максимального и минимального натяга (см. рис. 2).



Рис. 2. Схема полей допусков посадки Ш 54

Выполняем рисунок с указанием цифровых значений предельных отклонений данных деталей и соединения на чертежах (см. рис. 3)

Рис. 3. Обозначение посадок на чертежах и соединении

4. Определить размеры, показанные на двух рисунках штангенциркуля

Рис. 4

Требуется:

1. Указать метод (абсолютный или относительный) измерений детали штангенциркулем. Дать определение методу.

2. Выполнить расчет нониуса штангенциркуля при точности отсчета i = 0,05 мм и модуле ц = 2.

3. Указать пределы измерений всех выпускаемых штангенциркулей.

Решение:

Размеры деталей на рисунках, измеренные штангенциркулем:

61,4 мм;

12,15 мм.

1. Метод измерений.

В данном случае измерение проводилось штангенциркулем, размер измерялся непосредственно с детали (или изделия), поэтому метод измерения является абсолютным.

Абсолютное измерение основано на прямых измерениях величины и/или использовании значения физической постоянной, например, измерение размеров деталей штангенциркулем или микрометром.

Относительное измерение основано на сравнении измеряемой величины с известным значением меры, например, измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы. Размер в этом случае определяется алгебраической суммой размера установленной меры и показаний прибора.

2. Выполнить расчет нониуса штангенциркуля при точности i = 0,05 мм и модуля ц = 2.

Основной характеристикой при расчете нониуса является величины отсчета или точность нониуса i.

Сначала определяем число делений нониуса:

n = 40,

где с -- интервал деления основной шкалы; с = 1 мм.

Интервал деления шкалы нониуса:

b = ц · c - i = 2 · 1 - 0,05 = 1,95,

где ц -- модуль, натуральное число 1,2,3..., служащее для увеличения интервала деления нониусной шкалы.

Определяем длину шкалы нониуса:

l = b · n = (ц · c - i) · n = 1,95 · 40 = 78 мм.

3. Указать пределы измерений всех выпускаемых штангенциркулей.

Штангенинструменты предназначены для определения абсолютных значений линейных размеров, а так же для воспроизведения размеров деталей при разметке.

К штангенинструментам относятся:

- штангенциркули;

- штангенглубиномеры;

- штангенрейсмусы.

ГОСТ 166-89 предусматривает выпуск четырех типов штангенциркулей: ШЦ - I; ШЦ - Т - 1; ШЦ - II и ШЦ - III.

Значения отсчета по нониусу: 0,1 мм; 0,05 мм в зависимости от диапазона измерения. Цена деления круговой шкалы отсчетного устройства: 0,02 мм; 0,05 мм и 0,1 мм в зависимости от диапазона измерения. Шаг дискретности цифрового отсчетного устройства 0,01 мм.

Таблица 1. Диапазон измерения, значение отсчета и цена деления

Диапазон измерения штангенциркулей	Значение отсчета по нониусу	Цена деления круговой шкалы отсчетного устройства	Шаг дискретности цифрового отсчетного устройства
0 ? 125	0,05; 0,1	0,02; 0,05; 0,1	0,01
0 ? 135
0 ? 150
0 ? 160
0 ? 200
0 ? 250
0 ? 300
0 ? 400		?
0 ? 500
250 ? 630
250 ? 800
320 ? 1000
500 ? 1250	0,1		?
500 ? 1600
800 ? 2000

Список литературы

1. Димов Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация / Ю.В. Димов. - М.: СПб: Питер,2016. - 432 c.

2. Иванов И.А. Метрология, стандартизация и сертификация на транспорте / И.А. Иванов. - М.: Академия (Academia), 2016. -977c.

3. Ильянков А.И. Метрология, стандартизация и сертификация в машиностроении. Практикум / А.И. Ильянков, Н.Ю. Марсов, Л.В. Гутюм. - М.: Академия, 2012. - 160 c.

4. Сергеев А.Г. Метрология / А.Г. Сергеев. - М.: Логос,2017. - 288 c.

5. Сергеев А.Г. Метрология и метрологическое обеспечение / А.Г. Сергеев. - М.: Высшее образование,2015. - 576 c.

6. Сергеев А.Г. Метрология, стандартизация и сертификация / А.Г. Сергеев, В.В. Терегеря. - М.: Юрайт, 2012. - 832 c.

7. Уайтхауз Д. Метрология поверхностей. Принципы, промышленные методы и приборы / Д. Уайтхауз. - М.: Интеллект,2011. - 472 c.

8. Эрастов В.Е. Метрология, стандартизация и сертификация / В.Е. Эрастов. - М.: Форум, 2015. -153c.

Размещено на Allbest.ru