ПОНЯТИЕ О РАЗМЕРАХ, ДОПУСКАХ И ОТКЛОНЕНИЯХ
Что такое размер, как размеры подразделяются по назначению?
Размер - это основная характеристика деталей, соединений и изделий в целом. По назначению размеры подразделяются:
- размеры на величину и форму деталей;
- координирующие размеры;
- габаритные размеры;
- сборочные размеры;
- монтажные размеры;
- технологические размеры.
Какие бывают виды размеров, оценивающих величину и форму детали?
Для изготовления деталей на чертежах наносят следующие виды размеров:
- внутренние (охватывающие) размеры - это диаметр отверстия, ширина паза, канавки и т.д. (рис.1);
- наружные (охватываемые) размеры - это диаметр вала, ширина выступа или буртика, габаритные размеры и т.д. (рис.2);
Термины «отверстие» и «вал» условно применимы и к другим наружным и внутренним поверхностям или элементам, не обязательно цилиндрическим (например, паз - «отверстие», шпонка - «вал», рис.3);
- остальные размеры - это глубина отверстия паза, высота выступа, которые нельзя отнести ни к внутренним, ни к наружным размерам (рис. 4);
- угловые размеры (рис.5);
- радиусные размеры (рис.6);
- прочие размеры - это длина резьбовой части детали (рис.7, а); участки различной шероховатости поверхности (рис.7, б); участки термообработки (рис.7, в); отделки, покрытия и т.д. (рис. 8, 9).
Рис.1. Внутренние размеры
Рис.2. Наружные размеры
Рис.3. Размеры отверстия и вала
Рис.4. Остальные размеры
Рис.5. Угловые размеры
Рис.6. Радиусные размеры
Рис.7. Прочие размеры
Рис. 8.Размеры, определяющие положение осей
Рис.9. Размеры сложных поверхностей
Какие единые термины и определения, относящиеся к размерам, установлены Единой системой допусков и посадок (ЕСДП)?
Согласно ГОСТ 25346 - 82, размер - это числовое значение линейной или угловой величины (диаметр, длина и т.д.) в выбранных единицах измерения. Номинальным (D, d, L и др.) называется размер, указанный на чертеже детали, значение которого определяется, исходя из функционального назначения детали, путем расчета (на прочность, жесткость, точность и т.д.) или выбирается из конструктивных соображений. Любой размер, полученный в результате расчета или выбранный из каких-либо соображений, должен быть округлен до ближайшего, как правило, большего значения нормальных линейных размеров по ГОСТ 6639 - 69 и уже в таком виде может быть нанесен на чертеж как номинальный размер.
Номинальный размер соединения является общим для отверстия и вала, образующих соединение (D=d) (рис.10, а). В действительности, в указанном соединении (подшипнике скольжения) вал имеет несколько меньший диаметр, чем диаметр отверстия подшипника, иначе вал не будет вращаться из-за отсутствия зазора (рис. 10, б).
Рис.10. Номинальный размер соединения
Действительным (Di и др.) называется размер, установленный непосредственным его измерением с допустимой погрешностью. Действительные размеры партии деталей, изготовленных на одном и том же станке, настроенном на заданный размер, будут отличаться один от другого, так как на их величину влияет большее число факторов, не поддающихся учету и регулированию (крепления заготовки, вибрация системы станок – приспособление – инструмент - деталь, неоднородность материала и неодинаковость припусков заготовок, колебание температуры в зоне обработки и т.д.). Избежать рассеяния действительных размеров при обработке невозможно, поэтому величину рассеяния ограничивают установлением наибольшего и наименьшего допустимых предельных размеров.
Рис.11. Предельные размеры и допуск
Предельные размеры - это два размера, между которыми должен находиться или которым может равняться действительный размер годной детали. Больший из этих размеров называется наибольшим размером (Dmax, dmax), a меньший - наименьшим предельным размером (Dmin, dmin) (рис.11).
Что называется отклонением размера?
Отклонение размера - это алгебраическая разность между размером и его номинальным значением. Отклонение может быть положительным, отрицательным и равным нулю.
Алгебраическая разность между предельным и номинальным размерами называется предельным отклонением.
Различают верхнее и нижнее предельные отклонения (рис.12). Верхнее предельное отклонение (отверстия ES, вала es) это:
ES = Dmax - D; es = dmax - d.
Нижнее предельное отклонение (отверстия EI, вала ei):
EI = Dmin - D; ei = dmin - d.
Таким образом, верхнее отклонение соответствует наибольшему предельному размеру, а нижнее - наименьшему предельному размеру.
Рис.12. Отклонения размеров и допуск
На основании вышеприведенных уравнений, предельные размеры можно вычислять алгебраически путем сложения номинального размера и предельного отклонения:
Dmax = D + ES; dmax = d + es;
Dmin = D + EI; dmin = d + ei.
Где применяются отклонения, и как они обозначаются?
Отклонения применяются для обозначения размеров на чертежах. На чертеж детали наносят не два предельных размера (наибольший и наименьший), а номинальный размер с двумя предельными отклонениями в миллиметрах (например, ,
,
). Предельные отклонения со своими знаками указываются непосредственно после номинального размера более мелким шрифтом: верхнее отклонение несколько выше, а нижнее - немного ниже номинального размера. Отклонение, равное нулю, не указывается, но место его сохраняется (например,
,
). Число знаков в отклонении должно быть одинаковое (например,
). Если предельные отклонения одинаковые по абсолютной величине, но разные по знаку, то указывается одно отклонение со знаком «
» рядом с номинальным размером и одинаковым с ним шрифтом (например, 20
0,01).