Понятие размеров: номинальный, предельный, действительный и способы нормирования их точности.
Размер — это числовое значение линейной величины (диаметра, длины, высоты и т. п.). Размеры подразделяются на номинальные, действительные и предельные.
Номинальным размером (рис. 2) называется основной размер детали, рассчитанный с учетом ее назначения и требуемой точности.
Номинальный размер соединений — общий (одинаковый) размер для отверстия и вала, составляющих соединение. Номинальные размеры деталей и соединений выбирают не произвольно, а по ГОСТУ 6636 — 69 «Нормальные линейные размеры».
Рис. 1. Соединение двух деталей: Рис. 2 Номинальный размер деталей и соединения
а — гладкое цилиндрическое;
б — плоское параллельное
В производстве номинальные размеры не могут быть выдержаны: действительные размеры всегда в большую или меньшую сторону отличаются от номинальных. Поэтому, помимо номинальных (расчетных), различают также действительные и предельные размеры.
Приведенные на рис. 3, а размеры валов и отверстия определяют характер соответствующих соединений (посадок), однако они недостаточны для серийного и тем более массового изготовления деталей.
Предельные размеры — это два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер. Больший из двух предельных размеров называют наибольшим, а меньший — наименьшим. Предельные размеры могут быть больше или меньше номинального и могут совпадать с номинальным размером.
Для наиболее распространенных изделий общего назначения предельные размеры установлены стандартами.
Таким образом, предельные размеры определяют характер соединения деталей и их допустимую неточность изготовления.
Качество изделий машиностроения зависит от геометрической точности деталей, входящих в них. Точность есть понятие совокупное, и может быть оценена точностью размеров элементов детали, точностью формы поверхностей и их взаимным расположением, волнистостью и шероховатостью. Нормирование точности размеров осуществляется стандартами Единой системы допусков и посадок (ЕСДП) через систему ГОСТов (Государственных стандартов).
Понятие шероховатости поверхности и нормирование требований к параметрам шероховатости поверхности деталей.
Шероховатость поверхности - это совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами, выделенная с помощью базовой длины.
Качество поверхности является одним из важнейших факторов, обеспечивающих высокие эксплуатационные свойства деталей машин и приборов и обусловливается свойствами металла и методами обработки.
Геометрические характеристики качества поверхности показаны на рис.1 в порядке уменьшения их абсолютных величин: отклонения формы (макрогеометрия); волнистость; шероховатость (микрогеометрия); субмикрошероховатость. В отдельных случаях волнистость может быть больше погрешности формы, а шероховатость больше волнистости. Волнистость занимает промежуточное положение между шероховатостью и погрешностями формы поверхности. Критерием дляих разграничения служит отношение шага S к высоте неровностей R.
Шероховатость и волнистость поверхности взаимосвязаны между собой.
Волнистость является элементарным отклонением поверхности любой формы. Высота неровностей волнистости и высота шероховатости примерно одинаковы, отношение же шагов к высоте различны.
Волнистость — совокупность периодически повторяющихся неровностей на поверхности, которые образуются прежде всего в связи с колебаниями или относительными колебательными движениями в системе станок—инструмент—изделие.
Волнистость определяется на нормальном сечении поверхности, причем шероховатость и другие отклонения формы исключаются. К волнистости, как правило. относятся периодические неровности, у которых отношение шага к высоте больше 40. У изделий с круглым сечением к волнистости относятся отклонения в радиальном сечении, у которых шаг меньше 1/15 окружности.
Параметры для нормирования шероховатости поверхности.
Шероховатость поверхности оценивается по неровностям профиля (чаще поперечного), получаемого путем сечения реальной поверхности плоскостью (чаще всего в нормальном сечении). Для отделения шероховатости поверхности от других неровностей с относительно большими шагами (отклонения формы и волнистости) ее рассматривают в пределах ограниченного участка , длина которого называется базовой длиной l . Базой для отсчета отклонений профиля является средняя линия профиля т .
Для количественной оценки и нормирования шероховатости поверхностей ГОСТ 2789—73* (Рис. 5) устанавливает шесть параметров: три высотных (Ra, Rz, Rmах), два шаговых (Sm , S) и параметр относительной опорной длины профиля (tp).
Параметры Ra, Rz представляют собой среднюю высоту неровностей профиля (Ra — всех неровностей; Rz — наибольших неровностей), параметр Rmax — полную высоту профиля.
Параметры S и Sm характеризуют взаимное расположение (расстояние) характерных точек неровностей (максимумов) профиля и точек пересечения профиля со средней линией (нулей профиля).
Параметр tр содержит наибольшую информацию о высотных свойствах профиля (он комплексно характеризует высоту и форму неровностей профиля), так как она аналогична функции распределения. В продольном направлении tp позволяет судить о фактической площади контакта при контактировании шероховатых поверхностей на заданном уровне сечения р.
