муханин. Муханин Л.Г. ОВЗ. Информационных технологий, механики и оптики
 Скачать 1.18 Mb.
|
|
R z – сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины. 5 5 1 5 1 ∑ ∑ = = + = i i vi pi z y y R , где y pi – высота i -го наибольшего выступа профиля; y vi – глубина i -й наибольшей впадины профиля. 3.Наибольшая высота неровностей профиля R max расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины. 4. Средний шаг неровностей профиля S m – среднее значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины. 91 5. Средний шаг местных выступов S – среднее значение шагов местных выступов профиля в пределах базовой длины. 6. Относительная опорная длина профиля t p – отношение опорной длины профиля к базовой длине: % 100 1 1 = ∑ = n i i p b t l , где ∑ = n i i b 1 – опорная длина профиля (сумма длин отрезков, отсекаемых на заданном уровне р в материале профиля линией, эквидистантной средней линии в пределах базовой длины). Кроме количественных параметров, стандартом установлены два качественных параметра : 1.Способ обработки. Указывается в том случае, когда шероховатость поверхности следует получить только определенным способом. 2. Тип направления неровностей: 1) направление параллельное длинной стороне ( ), 2) направление перпендикулярное длинной стороне ( ), 3) перекрещивающиеся бороздки ( ), 4) произвольно расположенные неровности поверхности ( M ), 5) неровности пунктирно-точечного вида ( P ), 6) кругообразно расположенные неровности поверхности ( C ), 7) радиально расположенные неровности ( R ). Обозначения 1 – 7 используются только в ответственных случаях, когда это необходимо по условиям работы детали или сопряжения. Нормирование параметров шероховатости поверхности . Выбор параметров шероховатости поверхности производится в соответствии с ее функциональным назначением. Числовые значения параметра шероховатости R a находятся в пределах от 100 до 0.008 мкм; R z и R max – от1600 до 0.0025 мкм. Основным во всех случаях является нормирование высотных пара метров. Предпочтительно нормировать R a , который лучше отражает отклонения профиля, поскольку определяется по значительно большему числу точек, чем R z . Когда отсутствуют рекомендации по назначению шероховатости, ограничения 92 шероховатости могут быть связаны с допуском размера ( IT ), формы ( FT ) или расположения ( TP ) Величину параметра R z рекомендуется назначать не более 0.33 от величины поля допуска на размер, либо 0.4….0.5 от допуска расположения или формы. Переход от параметра R z к параметру R a по соотношениям: R a =0.25 R z при R z ≥ 8 мкм; R a =0.2 R z при R z < 8 мкм. После определения численного значения, параметр R a округляют до ближайшего значения по ГОСТ 2789-73. Выбор числовых значений параметров шероховатости должен быть технически и экономически обоснованным. Обозначение шероховатости на чертежах Рекомендации по обозначению и пример указания значения шероховатости поверхности на чертеже приведены на рис. 76, 77. б вид обработки не указывается (предпочтительное обозначение) в Обозначение шероховатости, получаемой путём снятия слоя металла г Обозначение шероховатости, образуемой без снятия слоя металла Параметры шероховатости Способ обработки Базовая длина Условное обозначение направления неровностей а Рис . 76 Структура обозначения шероховатости Рис . 77.Обозначение шероховатости на чертеже 3.2 2.5 М R z 40 ( ) 3.2 - среднее арифметическое отклонение профиля, мкм 2.5 М - обеспечивается путем снятия слоя металла - базовая длина - направление неровностей произвольное 93 Способыизмеренияиоценкишероховатости a. визуальный – производится визуальное сравнение поверхности с образцами шероховатости (обоймы из четырех пластин, одна из поверхностей которых обработана с образцовой шероховатостью и аттестована на профилометре), b. контактный – измерение высотных параметров профилометрами (игла, преобразующий механизм, индикатор), c. бесконтактные методы (использование микроскопов сравнения и других оптических приборов). Справочныйматериал Соответствие размеров шероховатости поверхностей видам обработки Таблица 38 Вид обработки Класс чистоты R a , мкм Базовая длина, мм Точение 4 5 6.3 3.2 2.5 2.5 Шлифовка 6 7 8 1.6 0.8 0.4 0.8 0.8 0.8 Полировка 9 10 11 12 0.2 0.1 0.05 0.025 0.25 0.25 0.25 0.25 Доводка 13 14 0.012 0.006 0.08 0.08 Соответствие параметров шероховатости классам чистоты поверхности Таблица 39 Параметры шероховатости, мкм Классы Разряды Ra Rz Базовая длина L, мм 1 - - 320-160 2 - - 160-80 3 - - 80-40 8 4 - - 40-20 5 - - 20-10 2.5 а 2.5-2.0 б 2.0-1.6 6 в 1.6-1.25 -- а 1.25-1.0 7 б 1.0-0.8 -- 0.8 94 в 0.8-0.63 а 0.63-0.50 б 0.50-0.40 8 в 0.40-0.32 -- а 0.32-0.25 б 0.25-0.20 9 в 0.20-0.16 а 0.160-0.125 б 0.125-0.100 10 в 0.100-0.080 а 0.080-0.063 б 0.063-0.050 11 в 0.050-0.040 а 0.040-0.032 б 0.032-0.025 12 в 0.025-0.020 -- 0.25 а 0.100-0.080 б 0.080-0.063 13 в -- 0.063-0.050 а 0.050-0.040 б 0.040-0.032 14 в -- 0.032-0.025 0.08 Требования к шероховатости поверхности в зависимости от допусков размера и формы Таблица 40 Номинальные размеры, мм До 18 Св. 18 до 50 Св.50 до 120 Св.120 до 500 Допуск размера (квалитет) Допуск формы % от допуска размера Значения Ra, мкм, не более 100 0.4 0.8 1.6 1.6 60 0.2 0.4 0.8 0.9 IT5 40 0.1 0.2 0.4 0.4 100 0.8 1.6 1.6 3.2 60 0.4 0.8 0.8 1.6 IT6 40 0.2 0.4 0.4 0.8 100 1.6 3.2 3.2 3.2 60 0.8 1.6 1.6 3.2 IT7 40 0.4 0.8 0.8 1.6 100 1.6 3.2 3.2 3.2 60 0.8 1.6 3.2 3.2 IT8 40 0.4 0.8 1.6 1.6 IT9 100; 60 3.2 3.2 6.3 6.3 95 40 1.6 3.2 3.2 6.3 25 0.8 1.6 1.6 3.2 100;60 3.2 6.3 6.3 6.3 40 1.6 3.2 3.2 6.3 IT10 25 0.8 1.6 1.6 3.2 100;60 6.3 6.3 12.5 12.5 40 3.2 3.2 6.3 6.3 IT11 25 1.6 1.6 3.2 3.2 Волнистостьповерхностей Волнистость занимает промежуточное положение между отклонениями формы и шероховатости, и представляет собой совокупность периодически повторяющихся неровностей (чаще всего синусоидального профиля), у которых расстояние между соседними выступами и впадинами превышает базовую длину шероховатости поверхности. Условно границы между отклонениями формы, волнистости и шероховатости можно установить по отношению шага S w к высоте W неровностей. Для волнистости это отношение находится в пределах: 40 1000 ≥ ≥ W S w Допуски расположения осей отверстий для крепежных деталей Крепежными называют детали, соединяющие и закрепляющие в машине, приборе или изделии положение составляющих деталей. Допуски расположения осей отверстий для крепежных деталей установлены ГОСТ 14140-81. Стандарт распространяется на детали, соединяемые болтами, винтами, шпильками и другими крепежными деталями с параллельным расположением осей отверстий. Числовые значения (позиционных) допусков расположения осей отверстий, мм Таблица 41 0.01 0.012 0.016 0.02 0.025 0.03 0.04 0.05 0.06 0.08 0.1 0.12 0.16 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1 1.2 1.6 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 - - - - - - - Согласно ГОСТ14140-81, допуски расположения осей гладких и резьбовых отверстий под крепежные детали определяются либо заданием позиционных допусков расположения осей отверстий, либо предельными отклонениями размеров, координирующих расположение отверстий. Наличие зазора между отверстием и крепежной деталью может вызвать отклонение от соосности. Наибольшее возможное отклонение от соосности ∆ (рис. 78) представляет собой позиционное отклонение. Черный кружок на рисунке 96 – это геометрическое место возможных положений оси отверстия относительно номинального расположения. Для обеспечения полной взаимозаменяемости при определении значения позиционного отклонения в расчет принимается наименьший зазор , т . е . S min 5 0 = ∆ . Рис . 78. Расположение осей отверстий S =S/2 =S/2 крайнее левое положение отверстия крайнее правое положение отверстия геометрическое местовозможныхположений (позиций) центраотверстияотносительно крепежной детали крепежная деталь и отверстие несоосны б крепежная деталь и отверстиесоосны а S=D-d=2 d D Соединения крепежными деталями делятся на два типа. В соединении по типу А (рис. 79,а) зазоры для прохода крепежных деталей предусматриваются в обеих соединяемых деталях. В соединении типа В (рис. 79,б) зазор предусмотрен лишь в одной из соединяемых деталей. Тип А а Тип В б (соединениеболтовое) (соединениевинтовое) Рис . 79. Типы соединений Независимо от характеристики расположения отверстий позиционные допуски Т в диаметральном выражении устанавливаютсяодинаковымидляобеих сопрягаемыхдеталейи определяются по формулам: S k T min = для соединений типа А, S k T min 5 0 = для соединений типа В, где S min наименьший зазор между сквозным гладким отверстием по ГОСТ 11284-75 и крепежной деталью; k – коэффициент использования зазора, зависящий от условий сборки. Величина зазора между отверстием и крепежной деталью зависит от диаметра гладкого сквозного отверстия (таблица 42), который выбирается по ГОСТ 11284-75 в зависимости от диаметра стержня крепежной детали, вида расположения отверстий, способа их получения и типа соединения. Диаметры гладких сквозных отверстий под крепежные детали (по ГОСТ 11284-75) 97 Таблица 42 Диаметр сквозных отверстий, мм Диаметр стержня крепежной детали, мм 1 ряд 2 ряд 3 ряд 1.0 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 1.5 1.4 1.5 1.6 1.8 1.6 1.7 1.8 2.0 1.8 2.0 2.1 2.2 2.0 2.2 2.4 2.6 2.5 2.7 2.9 3.1 3.0 3.2 3.4 3.6 3.5 3.7 3.9 4.2 4.0 4.3 4.5 4.8 4.5 4.8 5.0 5.3 5.0 5.3 5.5 5.8 6.0 6.4 6.6 7.0 7.0 7.4 7.6 8.0 8.0 8.4 9.0 10.0 10.0 10.5 11.0 12.0 С увеличением диаметра отверстия в пределах допуска T D на такую же величину увеличивается и зазор между отверстием и крепежной деталью, а, следовательно, может увеличиваться и позиционное отклонение вплоть до значения: ) ( 5 0 min T S D + = ∆ ′′ , из чего следует, что допуски расположения осей отверстий для крепежных деталей относятся к зависимымдопускам (зависят от действительного диаметра отверстия). Рассчитанное значение Т (или Т/2) округляется до ближайшего рекомендованного значения (таблица 41) и в таком виде, как зависимый допуск, указывается на чертеже (рис.80). Рис . 80. Обозначение позиционных допусков 3 отв. 3.6 Н13 0.3 М 18 а 4 отв. 3.6 Н13 0.3 М 1 6 25 б 98 Позиционные допуски не рекомендуется назначать при следующих характеристиках расположения отверстий: - одно отверстие координировано относительно плоскости, - два отверстия координированы друг относительно друга. Предельные отклонения размеров, координирующих оси крепежных отверстий определяются (пересчитываются) исходя из соответствующих позиционных допусков в зависимости от вида расположения отверстий (рис.81). Рис . 81. Допуски координирующих размеров 3 отв. 3.6 Н13 а б 0.22 М 4 отв. 3.6 Н13 25 0.22 М 16 18 0.22 М Определение предельных отклонений L ∆ в зависимости от взаимного расположения отверстий и положения базовых плоскостей в декартовой системе координат. 1. Одно отверстие, координированное относительно плоскости – общей базы (рис. 82а). При сборке базовые плоскости соединяемых деталей совмещаются. Размер L между осью отверстия и базовой плоскостью может изменяться от ∆ + = L L max до ∆ − = L L min Допуск размера T L L T L = ∆ = − = 2 min max . Тогда предельные отклонения размера 2 / T L ± = ∆ Рис . 82а L max L L min Рис . 82б L L max L min 2. Два отверстия, координированные относительно друг друга (рис. 82б). В этом случае ∆ + = 2 max L L , ∆ − = 2 min L L Тогда T L L T L 2 4 min max = ∆ = − = , откуда T L ± = ∆ 3. Одно и более отверстий, координированных относительно двух взаимно перпендикулярных плоскостей (рис. 82в). Если допуски размеров в обоих направлениях одинаковы в координатных направлениях, то круговое поле позиционного допуска диаметром Т 99 заменяется вписанным в него квадратным полем. Тогда T T T L 7 0 2 / ≈ = , а T L 35 0 ± = ∆ L 2 L + - L 1 L + - Рис .82г T x T= 2 Рис . 82в L 1 L + - L 2 L + - L 1 x +- L 2 y + - T y - x - y + x + y 4. Два , три или четыре отверстия , расположенные в два ряда или в углах прямоугольника ( рис . 82 г ). Так как предельные отклонения размера между осями отверстий в два раза больше отклонений размера от плоскости до отверстия , то T L 7 0 ± = ∆ Кроме того , в технических требованиях дополнительно указываются предельные отклонения расстояния по диагонали между осями двух любых отверстий T L d ± = ∆ 5. Два отверстия и более , расположенные в один ряд и координированные относительно плоскости ( рис . 82 д ). При таком расположении отверстий нормируются предельные отклонения размеров между базовой плоскостью и осью каждого отверстия T L 35 0 ± = ∆ ( по варианту 3) и предельные отклонения осей отверстий от общей плоскости ряда ( записью в технических требованиях ): T y 35 0 ± = ∆ L 1 L -+ L 2 L -+ T L T y T + L - L L -+ L + y - y Рис .82д Рис . 82е L 1 L -+ -+ L 1-3 L -+ L 1-4 L общая плоскость 6. Три отверстия и более, расположенные в один ряд и координированные относительно оси базового отверстия (рис. 82е). При данном расположении отверстий возможны два решения задачи: а) в технических требованиях указывают предельные отклонения размера между осями двух любых отверстий T L 7 0 ± = Σ ∆ отклонения размера между осями отверстий в два раза больше, чем от плоскости до оси) и предельные отклонения от общей плоскости ряда T y 35 0 ± = ∆ ; б ) определяют предельные отклонения от оси 100 базового отверстия до оси любого отверстия T L 35 0 ± = ∆ и T y 35 0 ± = ∆ - записью в технических требованиях 7. Отверстия , расположенные в несколько рядов Указывается два отклонения : T L 35 0 ± = ∆ и ∆ L d = ± T Расчетпредельныхотклоненийразмеров, заданныхвполярнойсистеме координат. Если составляющие позиционного допуска одинаковы по обоим координатным направлениям ( по радиусу и по дуге ), то круговое поле позиционного допуска диаметром T ( рис . 82 ж ) преобразуется в кольцевой сектор , близкий к квадрату Тогда T R T T R 7 0 3440 / = = α , где T R и R измеряются в мм ; T α - в минутах ; а 3440 – число минут в радиане Следовательно , T T R 7 0 = ; R T T / 2400 = α ; T R 35 0 = ∆ R T / 1200 ± = ∆ α R T / 1200 ± = ∆ α a a -+ R R -+ 90 0 a - a + a T/2 R - R + R Рис .82ж ;. Вариант 1. Два отверстия координированы относительно дуги и центрального базового элемента Нормируются предельные отклонения радиуса окружности центров отверстий T R 35 0 ± = ∆ и предельные отклонения угла между осями отверстий R T / 2400 ± = ∆ α Вариант 2. Три и более отверстий , расположенных на окружности и координированных относительно оси базового отверстия Нормируются предельные отклонения диаметра окружности центров T D 7 0 ± = ∆ и либо предельные отклонения центрального угла между осями двух любых отверстий R T / 2400 ± = Σ ∆ α ( в технических условиях ), либо предельные отклонения центрального угла между осью базового отверстия и осями каждого из остальных отверстий R Т / 1200 ± = ∆ α ( на чертеже ). Вариант 3. Три и более отверстия расположены по окружности и скоординированы относительно центрального базового отверстия Нормируются 101 предельные отклонения радиуса окружности центров T R 35 0 ± = ∆ и предельные отклонения центральных углов между осями отверстий R T / 2400 ± = Σ ∆ α и отмечается база для отсчета радиуса и центральных углов Примеры решения задач 1. Определить величину наибольшего зависимого допуска расстояния между центрами крепёжных отверстий под винты М 5 у детали , изображённой на рис . 83 а Рис . 83. К примеру 1 М 0.2 50 2 отв. 5.2 +0.3 а М 5 L L б Решение. При наибольших предельных отверстиях 5.5 мм зазоры увеличиваются на 0.3 мм, то есть без ущерба для собираемости может быть допущено отклонение между осями отверстий в пределах 5 0 ) 3 0 2 0 ( ± = + ± = ∆наиб мм 2. Определите значение предельных отклонений ∆ L ( рис . 83 б ) на размер между осями двух отверстий под винты М5 , если коэффициент использования зазора k= 0.8, а диаметр гладких сквозных отверстий в обеих деталях 5.5 +0.3 Решение. При заданном значении диаметра сквозного отверстия минимальный зазор 5 0 min = S При заданном коэффициенте использования отверстия для соединения типа В допуск 2 0 5 0 8 0 * 5 0 min 5 0 = = = ∆ x S k T ; предельное значение отклонений 2 0 = ± = ∆ T L 3. По заданным на рис. 84 габаритам и допуску цилиндричности валика определить степень точности допуска и соответствующий ему уровень (квалитет) допуска размеров. 0.01 50 1 0 Рис . 84. К примеру 3 Решение . По таблицам ГОСТ 24643-81 (табл. 3, стр. 2 и табл. 1, стр. 6 ) находим, что для заданного диаметра заданному допуску цилиндричности соответствует 8-я степень точности допусков формы и при нормальной относительной геометрической точности А заданному допуску соответствует 9-й квалитет выполнения размеров валика. 102 4. Указать обозначение шероховатости цилиндрической поверхности, выполненной способом чистового точения при базовой длине 0.8 мм. Решение . По таблице соответствия классов чистоты поверхности видам обработки находим, что чистовому точению соответствует пятый класс чистоты. По таблице числовых значений параметров шероховатости выбираем 20 R z (при базовой длине 2.5 мм). Обозначение шероховатости на чертеже: рис. 85. 5. Вал 80 -0.03 имеет допустимое отклонение от круглости 18 мкм. Определить требования к шероховатости поверхности детали. Решение . Исходя из заданных номинального размера (80 мм) и допуска (30 мкм), определяем уровень точности обработки: 7-й квалитет. Допуск отклонения формы поверхности (круглости) 18 мкм составляет 60% допуска размера. По таблице соответствия значений параметров шероховатости значениям допусков размера и формы получаем искомое значение высотного параметра шероховатости поверхности R a 1.6 (мкм). Обозначение шероховатости на чертеже: рис. 86. Рис . 85. К примеру 4 Rz20 0.8 Рис . 86. К примеру 5 1.6 0.018 8 0 -0 .0 3 Тесты 1. На эскизе (чертеже) детали типа бруска указать обозначение шероховатости плоской поверхности, выполненной способом шлифования при базовой длине 0.8 мм. 2. Определить требования к шероховатости поверхности в зависимости от номинального размера, допусков размера и формы поверхности детали. Дать графическую иллюстрацию; указать способ обработки, обеспечивающий выполнение заданных характеристик. Вариант 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Номинальный размер, мм 5 6 19 36 45 50 63 115 125 250 Допуск размера, мкм 6 8 52 25 16 160 46 22 250 115 Допуск формы, мкм 3.6 4.8 20 12 10 96 18 5.5 100 115 3. Расшифровать условные обозначения предельных отклонений формы и расположения поверхностей, указанные на рис. 87. По таблицам ГОСТ 24643-81 определить степень точности задания допустимых отклонений формы и расположения поверхностей. 103 0.1 0.03 0.03 в А А 0.01 0.01 г 0.03 0.03 0.02/20х30 а 0.01 0.01 А 50 3 отв. 8.4 М 0.1 А б Рис . 87. К тесту 3 4. Нанести на чертеже бруска (рис. 88) условные обозначения требований к отклонениям от плоскостности в зависимости от заданных номинальных размеров и степени точности формы поверхности (таблица 42). Рис .88. К тесту 4 |