Номенклатура допусков геометрических параметров

Допуск – норма, которая ограничивает возможное рассеяние параметра заданными пределами и тем гарантирует получение нужного эффекта (в производстве – годность изделия, соответствие режимов техпроцесса заданным и т.д.). Для большого числа параметров нормирование осуществляют только ограничением предельных значений, например, назначая температуру в помещении (20 ± 2) ^оС, напряжение от 210 В до 240 В или электрическое сопротивление резистора 100 Ом ± 5 %. Здесь использованы разные типы оформления норм, но рассеяние всех параметров нормировано однотипно (двухпредельное ограничение).

T_А = А _max – А _min,

где А _maxи А _min – наибольшее и наименьшее разрешенные значения параметра А соответственно.

Однако в нормировании встречаются и более сложные ситуации. Нормирование геометрических параметров достаточно сложно из-за их пространственного характера и разнообразия. Так для плоских и цилиндрических поверхностей деталей принято нормировать допуски размеров, формы и расположения (макрогеометрия поверхностей), а также параметры шероховатости (микрогеометрия поверхностей). Рассмотрим деталь простейшей геометрической формы – тело качения шарикового подшипника – шарик. Идеальная поверхность шара – сфера, характеризуется одним номинальным параметром (диаметром d). Для того чтобы реальные шарики (с размерами d ₁, d ₂, d ₃,..., d_n) нормально работали в подшипнике, размеры их должны быть практически одинаковы, т.е.

d ₁ ≈ d ₂ ≈ d ₃ ≈... ≈ d_n.

Разность размеров отдельных шариков зависит от требуемого качества подшипника и нормируется допуском размера T_d:

T_d = d _max – d _min,

а размеры всех шариков должны соответствовать неравенству

d _min ≤ (d ₁, d ₂, d ₃, ..., d_n) ≤ d _max.

Различие размеров отдельных шариков шарикоподшипника определенной номенклатуры – понятие скорее геометрическое, чем техническое. Оно основано на допущении, что каждый шарик характеризуется одним размером, т.е. имеет идеальную геометрическую форму. Реальный шарик имеет бесконечное множество размеров (толщин), которые хоть и незначительно, но отличаются друг от друга. Следовательно, в рассматриваемом случае допуск размера T_d ограничивает допустимые разности размеров каждого шарика, а, тем самым, и всех шариков одного подшипника.

Назначив допуск размеров шарика, мы одновременно установили требования к его форме. Но часто возникают ситуации, когда требования к форме должны быть жестче, чем это установлено назначенным допуском размера.

Допуски формы и расположения поверхностей необходимо назначать и в тех случаях, когда они непосредственно не ограничиваются жесткими допусками функционально важных размеров. Часто нужны хорошие привалочные плоскости плит, кронштейнов и других деталей, прямолинейность направляющих, параллельность и перпендикулярность плоскостей. Требования к точности размеров могут при этом практически не устанавливаться или назначаться весьма свободно.

Микрогеометрия поверхностей настолько существенно влияет на качество подвижных и неподвижных сопряжений, что ее нормирование обязательно. В современном машиностроении и приборостроении принято нормировать высотные, шаговые и некоторые другие параметры шероховатости поверхности, а, кроме параметров, также и некоторые характеристики микрогеометрии поверхностей, например, направление микронеровностей.

Нормы точности недостаточно только назначить, следует также убедиться в том, что они были выдержаны при изготовлении. Иными словами, необходим контроль точности изготовления изделий.

Для придания наиболее часто употребляемым нормам официального статуса широко используется стандартизация. Стандартизуют сложные изделия и процессы, их составные части. Всем известны стандартные источники электрического питания, стандартное напряжение электрической сети, стандартные размеры оптических дисков и скорости воспроизведения информации.