17. Указание на чертежах предельных отклонений

В подразд. 4.1 отмечалось, что каждый исполнительный размер обязательно должен быть задан двумя предельными размерами.

Номинальное значение размера является точкой отсчета допускаемых предельных отклонений: положительные отклонения увеличивают возможные значения действительных размеров, отрицательные — уменьшают.

Предельные отклонения указывают непосредственно после номинальных размеров. Исключение составляют предельные отклонения сравнительно низкой точности, относящиеся к группе размеров. Их допускается указывать общей записью в технических требованиях чертежа. Это допущение весьма удобно, поэтому на практике его трактуют как правило.

Предельные отклонения линейных размеров указывают на чертежах следующим образом:

145Н9

- для валов;

•числовыми значениями, например 18^+0,018; 145^+0,100; 18_-0,1;

• одновременно обозначениями полей допусков и их числовыми значениями.

Примеры нанесения предельных отклонений на изображениях приведены на рис. 59.

В технических требованиях предельные отклонения могут быть указаны с помощью одной из следующих стандартных записей:

H14, h14, ± t₂/2 (или H14, h14, ± IT14/2);

+ t₂ - t₂, ± t₂/2;

± t₂/2 (или ± IT14/2);

H14, h14, ± t₂/2 (или H14, h14, ± IT14/2).

С использованием буквы tуказываются значения допусков по классам точности (1, 2, 3, 4), являющиеся округленными значениями допусков по квалитетам последних порядковых номеров.

Рис. 59. Примеры нанесения предельных отклонений размеров

Допускается приведенные записи предварять словами: «Неуказанные предельные отклонения размеров:...». Эти слова обязательны, если технические требования представляют собой единственный и поэтому не отмечаемый цифрой 1 пункт. В текстовых документах данное дополнение делается всегда.

Для указания предельных отклонений могут использоваться таблицы. Предельные отклонения углов указываются только с помощью числовых значений. В некоторых случаях предельные отклонения могут задаваться односторонне, например 40 min, 59,8 max. Однако это не означает, что другой предел не оговаривается. Он может определяться не только другим размером, но и возможностями технологии или просто разумными соображениями.

Упрощенно рассмотрим определение допустимых предельных отклонений размеров на конкретном примере.

Допустим, нам известно, что данный элемент детали будет достаточно хорошо выполнять свои функции, если отклонение его длины от расчетной (от номинального значения) находится в пределах 0,5 мм. Из этой величины, исходя из требуемой продолжительности работы, вычитаем допускаемую величину износа, равную 0,3 мм.

Формально оставшиеся 0,2 мм могли бы определять величину допуска на выполнение размера. Однако на практике исполнитель использует лишь часть этой величины, а другая часть расходуется в связи с оснащением процесса изготовления детали мерительным инструментом (последний изготовляется тоже с определенным допуском, который вычитается из исходных 0,2мм).

Дважды указывать на чертеже исполнительные размеры категорически запрещается независимо от того, приведены ли они на изображении, в таблице, технических требованиях или основной надписи.

Если на чертеже по ошибке будут приведены исполнительные размеры по какому-то направлению в виде замкнутой цепочки, то один из элементов окажется определенным дважды (от разных баз), а выполнить два размера, определяющие одно и то же, физически невозможно.

В некоторых случаях при производстве изделий конструктивные требования заставляют выполнять размеры по особым правилам.

Рис. 60. Примеры (а -г) указания предельных размеров в случаях, когда допускаемые отклонения оговариваются дополнительными конструктивными условиями

Один угловой размер на рис. 60, а говорит о том, что между любой парой отверстий угол должен быть выдержан в пределах ± 10'. Чтобы выразить это требование графически, пришлось бы наносить все три угловых размера. В результате размерная цепь стала бы выглядеть замкнутой (рис. 60. б), хотя замыкающий угловой размер 360° не нанесен. Именно указание одного размера (см. рис. 60, а) говорит об особом конструктивном требовании.

В случае линейки с делениями (рис. 60, в) необходимо выполнить вполне понятное требование, приведенное с помощью записи. Выразить его, используя обычные правила нанесения размеров, практически невозможно: на чертеже появилось бы множество размеров, образующих многочисленные замкнутые цепи, и читать такой чертеж было бы очень трудно.

Случай, показанный на рис. 60, г, встречается тогда, когда ограничивается суммарный допуск на весь ряд элементов.

В приведенных примерах использованы правила указания предельных размеров, применяемые на практике многие десятки лет. В то же время согласно действующему стандарту предельные отклонения на межосевые расстояния должны указываться только в технических требованиях. Для случая, показанного на рис. 60, г, в технических требованиях должна быть следующая запись:

Предельные отклонения расстояний:

между любыми смежными отверстиями ± 0,1 мм;

между крайними ± 0,3 мм.

При написании подраздела использованы ГОСТ 2.304 — 81 «Шрифты чертежные» (разделы 6 и 7), ГОСТ 2.307 — 68 «Нанесение размеров и предельных отклонений», ГОСТ 25347 — 82 «Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендованные посадки», ГОСТ 25346—82 «Единая система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений».

18. Понятие о размерных базах в машиностроении

Размерные базы бывают конструкторскими и технологическими. В курсе черчения рассматриваются только конструкторские базы. О технологических базах речь идет в дисциплинах, изучающих законы производства изделий и выполнения технологической документации.

Конструкторской базой называется поверхность, линия или точка, относительно которой указывают расположение других поверхностей, линий, точек детали или сборочной единицы.

При проектировании любой конструкции выделяют ее основную часть, для которой разрабатывают систему координат. Если в конструкции содержатся сборочные единицы, то разрабатывают системы координат для каждой из них и связывают эти системы с системой координат основной части. Последовательную разработку комплекса систем координат завершают созданием координатной системы для каждой детали. Пространственный комплекс систем координат определяется конструктивными задачами.

Направления осей составляющих координатных систем обычно совпадают с направлениями осей исходной системы, при необходимости любое координатное направление может быть задано с помощью угловой величины.

Если выбрать одно из общих направлений, то можно составить схемы, отображающие не только значения размеров, но и связь их между собой.

На рис. 62, а—в приведены три варианта нанесения координационных размеров. Могут использоваться комбинированные схемы, объединяющие два или все три приведенные варианта. Цифрами обозначены базы, являющиеся отправными элементами для всех последующих элементов. Отсюда происходят нередко применяемые понятия первичных (исходных) баз, вторичных баз и т.д.

На рис. 62, г приведены изображение и обозначение некоторой промежуточной базы, на рис. 62, д — указание базы на выносной линии размера.

Рис. 62. Варианты нанесения координационных размеров с условным изображением баз:

а— задание смежных элементов цепочкой;б— задание элементов от одной базы;

в— групповое задание элементов;г— изображение базы на данном рисунке;

д— изображение базы на чертежах.

В данной главе мы не дифференцируем размеры на координационные и на определяющие величину элемента. Это удобно делать при работе над чертежом детали, хотя с точки зрения понятия о базах все размеры являются координационными. Например, положение второй стенки прямоугольного паза определяется размером от первой стенки, и таким образом оказывается зафиксированной конструктивно значимая величина — ширина паза.

Большинство баз на чертежах специально не обозначают: они определяются видом размерной сетки. Однако при указаниях на чертежах допусков формы и расположения поверхностей выделение баз является неизбежным.

Данные о допусках формы и расположения поверхностей указывают в прямоугольных рамках, разделенных на части. В первой части помешают знаки допуска по стандартной таблице, во второй — числовое значение допуска в миллиметрах, в третьей — буквенное обозначение базы, с которой связан допуск расположения, если она не указана графически.

На рис. 63, а, б приведены примеры задания допуска параллельности (правильнее было бы говорить допуска непараллельности) двух поверхностей, когда базовой является более протяженная. Рис. 63, б показывает, что знак базы (равносторонний зачерненный треугольник) не должен размещаться напротив размерной линии.

Если базой является ось или плоскость симметрии, то первый участок соединительной линии обязательно представляет собой продолжение размерной линии, при этом треугольник размешается на конце последней (рис. 63, в) и в случае нехватки места может заменять вынесенную стрелку размерной линии. Этот же пример демонстрирует, как следует указывать базу при невозможности применения способов, приведенных на рис. 63, а, б.

Если базой для поверхности является общая ось или плоскость симметрии, то треугольник располагают на изображении оси (рис. 63, г, д).

Рис. 63. Примеры указания базовых элементов

При нанесении размеров симметрично расположенных элементов иногда допускают ошибку, заключающуюся в неоднозначном задании тех или иных величин, которая приводит к производственному браку или необоснованному сужению полей допусков на выполнение размеров.

Возьмем простую деталь, симметричную относительно вертикальной плоскости (рис. 64, а). Размер 4,5 ± 0,2 определяет положение отверстий относительно боковой стороны. Найдем предельные значения размера хпо приведенным на рис. 64,бчисловым значениям заданных размеров:

х_min= 24,87 – 16,2 – 4,7 = 3,79 (тогда как 4,5 – 0,2 = 4,3);

x_max= 25,00 – 15,8 – 4,3 = 4,9 (тогда как 4,5 + 0,2 = 4,7).

Полученные значения х_minиx_maxне соответствуют значениям, указанным в скобках. Если даже предположить, что при х_minилиx_maxдеталь будет работоспособна, то налицо неоправданное сужение поля допуска на выполнение размера 4,5. При полной симметрии детали по чертежу невозможно определить, от какой именно боковой поверхности реальной детали должен отсчитываться размер 4,5 ± 0,2. Если при контроле будет измерен размер, обозначенный х, деталь будет признана негодной. При отсутствии симметрии (рис. 64, в, г) вопрос о неправильном прочтении чертежа снимается. При наличии симметрии на чертеже указывается допуск на симметричность, как показано на рис. 64, д (в данном случае рассматривается положение отверстия относительно боковых сторон выступа). В заключение покажем несколько приемов при нанесении размеров, улучшающих качество чертежей (рис. 65).

При написании данного подраздела использованы правила указания допусков, приведенные в ГОСТ 2.308 — 79 «Указание на чертежах допусков формы и расположения отверстий».

Рис. 64. Иллюстрации к вопросу о нанесении размеров симметрично расположенных элементов

- знак допуска симметричности

Рис. 65. Приемы, применяемые при нанесении размеров;

а — использование выносного элемента;

б, в — обрыв размерных линий при полных или частичных изображениях;

г — смешение изображений элементов при совпадении номинальных значений размеров