допуски взаимного расположения поверхностей
Допуски формы и расположения
Любая технологическая операция может быть выполнена с определенной точностью, а значит размеры полученной в результате обработки детали не будут идеальными, они могут колебаться в некотором диапазоне. Для того, чтобы выполнить условия собираемости и обеспечить надежную работу детали в заданных условиях необходимо задать допустимый интервал, в который должен попасть итоговый размер. Этот интервал может регламентировать не только линейные или диаметральные размеры, но и форму или взаимное расположение поверхностей.
Допуски формы и расположения назначаются конструктором исходя из условий сборки и особенностей работы детали в механизме.
Виды допусков формы
Отклонения и допуски формы
Различают следующие допуски на отклонения формы:
Допустимые отклонения обозначаются специальными символами.
Виды допусков расположения
Различают допуски месторасположения и допуски ориентации.
Отклонения и допуски расположения
Различают следующие виды допусков расположения:
Эти допуски обозначаются символами.
Суммарные допуски
Существует несколько видов суммарных допусков формы и расположения.
Эти допуски обозначаются символами.
Обозначение допусков формы и расположения на чертежах
В случае отсутствия базы допуска рамка состоит только из двух частей. Примеры рамок допусков формы и расположения показаны на рисунке.
На рисунке слева показана рамка с допуском формы (допустимое отклонение от прямолинейности), справа с допуском расположения (допустимое отклонение от параллельности).
Рамку выполняют тонкими линиями. Высота текста в рамке должна равняться размеру шрифта размерных чисел. От рамки допуска до поверхности или до выноски проводится линия, оканчивающаяся стрелкой.
Перед числовым значение допуска могут указываться знаки:
Если допуск должен применяться не ко всей поверхности, а только к некоторому участку, то он обозначается штрих пунктирной линией.
Для одного элемента может быть указано несколько допусков, этом случае рамки изображаются одна над другой.
Дополнительная информация может быть указана над рамкой или под ней.
Информация о допусках формы и расположения может быть указана в технических требованиях.
Зависимые допуски
Зависимые допуски расположения обозначают следующим символом 
.
Этот символ может быть размещен после числового значения допуска, если зависимый допуск связан с действительными размерами рассматриваемого элемента. Также символ может быть размещен после буквенного обозначение (если оно отсутствует то в третьем поле рамки) в том случае, если зависимый допуск связан с действительными размерами базового элемента.
Назначение допусков формы и расположения
Чем точнее изготовлена деталь, тем более точные инструменты потребуются для ее изготовления и контроля размеров. Это автоматически увеличит ее стоимость. Получается, что цена изготовления детали во многом зависит от требуемой точности при ее изготовлении. Это означает, что конструктор должен указать лишь те допуски, которые действительно необходимы для сборки и надежной работы механизма. Допустимые интервалы также должны быть назначены исходя из условий собираемости и работоспособности.
В ГОСТе 24643-81 указаны рекомендации по назначению допусков формы и расположения поверхностей
Числовые значения допусков формы
В зависимости от класса точности устанавливаются стандартные значения допусков формы.
Допуски плоскостности и прямолинейности
Номинальным размеров в данном случае считается номинальная длина нормированного участка.
Допуски круглости, цилиндричности, профиля продольного сечения
Данные допуски назначаются в тех случаях, когда они должны быть меньше, чем допуск размера.
Номинальным размером считается номинальный диаметр поверхности.
Допуски перпендикулярности, параллельности, наклона, торцевого биения
Номинальным размером при назначении допусков на параллельность, перпендикулярность, наклон понимается номинальная длина нормируемого участка или номинальная длина всей контролируемой поверхности.
Допуски радиального биения, симметричности, соосности пересечения осей в диаметральном выражении
При назначении допусков радиального биения номинальным размером считается номинальный диаметр рассматриваемой поверхности.
В случае назначения допусков симметричности, пересечения осе соосности номинальным размером считается номинальный диаметр поверхности или номинальный размер между поверхностями, которые образуют рассматриваемый элемент.
Допуски формы и расположения поверхностей
Независимо от области применения любая деталь выполняется с заранее заданной точностью. Для его задания вводятся допуски формы и расположения поверхностей. Существующие допуски формы и расположения поверхностей сведены в специальные стандарты. Каждый из них имеет своё индивидуальный графический символ. Правила нанесения таких символов приведены в стандарте ГОСТ 24642-81.
Виды допусков формы
Сравнение полученной формы детали с её расчётными параметрами производится на основании учёта разрешённых погрешностей. Они называются допуск формы. Величины этого параметра указывается на чертежах с помощью двух параметров: полем допуска и так называемой базой. Полем считается выделенная вокруг изделия область пространства. В неё попадают все точки поверхности изделия, расположенные на утверждённом расстоянии. Базой выбирают такой элемент изделия, который можно использовать как эталон для последующего сравнения.
К изменению формы относятся следующие отклонения геометрических параметров:
Допуск формы позволяет определить с какой точностью должна быть обработана деталь. Это позволит правильно произвести дальнейшую сборку всего агрегата.
Отклонения и допуски формы
Точное соблюдение особенностей конфигурации, заданной в техническом задании необходимо для обеспечения её высокой работоспособности. Отклонения от требуемых параметров задаются в виде установленных погрешностей. С их помощью определяется конечная форма изделия. Указанные параметры определяют разрешённое наибольшее и наименьшее значение, которое допускается после проведения обработки. Эти отклонения объединены общим полем.
Виды допусков расположения
Соблюдение всех размеров, разрешённых отклонений, указанных на рабочих чертежах, определяет качественную и долговечную работу собранного агрегата. С этой целью задают допуски расположения. Они определяют взаимное ориентирование и расстояния между отдельными плоскостями соседних деталей. К ним относятся следующие параметры:
Допуск расположения необходим при сборке отдельных деталей устанавливаемых в готовый агрегат. Его делят на две категории: зависимый и независимый.
Отклонения и допуски расположения
От точного места взаимного расположения отдельных деталей зависит его правильное и длительное функционирование. Обеспечение правильности сборки определяет допуск расположения. Он устанавливает приемлемое ограничение параметров соседних поверхностей. Это ограничение задаётся специально выделенным полем. Отклонения расположения соседних поверхностей могут быть независимы друг от друга.
Суммарные допуски
Все виды разрешённых отклонений, указываются для конкретной части изделия. Отмеченные данные суммируются. Полученный результат называется суммарным допуском. К нему относятся:
Итоговое значение определяется как расположение контрольных точек вдоль заданной прямой или линии более высокого порядка.
Обозначения допусков формы и расположения на чертежах
Каждый из принятых параметров обладает своим индивидуальным графическим символом. Они называются допуск формы или допуск расположения. Все утверждены существующими стандартами приведены в единой системе конструкторской документации. Допуск формы и допуск расположения сведены в отдельные таблицы. Их делят на три группы. К первой группе относятся отклонения в пределах разрешенного поля. Вторая группа объединяет специфические погрешности. Величина которых, не может быть однозначно установлена в процессе измерений.
Последняя группа объединяет показатели, которые нормируются в особых случаях. Это связано с отсутствием существующих графических изображений.
Требуемый элемент обозначают утверждённым графическим символом. Для его нанесение на чертеже выделяется специальное место с указанием сносок и необходимых значений.
Зависимые допуски
Эта категория объединяет разрешённые отклонения, для которых допускается их превышение на определённую величину. Величина этого превышения должна соответствовать разрешённой разнице параметра между реальной поверхностью и выбранной базой. Зависимый допуск расположения вычисляется на основании разработанных формул, на основании указанных значений. Альтернативой этому параметру является независимый допуск. Его значение всегда является постоянной величиной, не зависит от других параметров. Обозначение обоих видов отклонений производится на соответствующих сносках.
Назначения допусков формы и расположения
Основные положения, поясняющие назначение каждого из них, приведены в ГОСТ 24643-81. Допуски формы и расположения поверхностей позволяют выбрать способ, инструмент, порядок для обработки. Кроме этого допуски формы и расположения поверхностей определяют условия эксплуатации отдельных изделий составляющих конкретный механизм, его надёжность и долговечность.
ГОСТ 24642-81 Допуски формы и расположения поверхностей
Числовые значения допусков формы
В современном стандарте для точности обработки утверждено 16 классов. Их числовые значения возрастают от одного класса к другому. Прирост точности происходит в 1,6 раза. Стандарт определяет три основных уровня, которые обозначаются заглавными буквами латинского алфавита: «А», «В» и «С». Каждый из уровней определяет следующие положения:
Числовые значения допусков формы цилиндрических поверхностей, устанавливаются для каждого из трёх уровней. Согласно стандарту они не должны превышать 30% для первого уровня, 20% для второго и 12% для третьего. Это связано с применяемыми ограничениями при отклонении радиуса изделия, с помощью указания места расположения установленного размера.
Допуски плоскости и прямолинейности
Оценка соблюдения параметров плоскости осуществляется путём сравнения с характеристиками выбранной базой. Базой служит отдельный элемент детали, которые однозначно считают плоскими. Характер и расположение прямолинейного участка уточняется по результатам сравнения со своей базой. Каждый из разрешённых изменений обозначается установленным значком. В сноске к этому знаку указывают расположение и величину установленного отклонения. Допуск устанавливается для линий и плоскостей различного порядка. Все разрешённые изменения размеров объединяют единым полем. Общепризнанными изменения характера прямолинейности считаются выпуклость и вогнутость. Расположение и параметры отклонения от заданной плоскости обозначаются аббревиатурой (EFE). Для описания характеристик прямолинейности приняты показатели, входящие в единый комплект, обозначаемый (EFL).
Допуски круглости, цилиндричности профиля продольного сечения
Под понятием цилиндричности понимают сходство изготовленного изделия с параметрами аналогичного цилиндра. Его диаметр, длина, расположение должны соответствовать указанным в технической документации. Для сравнения выбирают цилиндр с прилегающей (контрольной) поверхностью, имеющей меньший диаметр. Он может быть свободно вписан в реальную внутреннюю поверхность. Установленные отклонения от цилиндричности позволяют установить соответствие обработанной детали заданной форме. Расположение указанных отклонений определяют конечный вид изделия, её место установки в агрегате после сборки. Это служит главным отличием от изменений профиля продольного сечения и так называемой круглости. Они задают только один параметр отклонения от точек расположенных на заготовке. Под отклонением от так называемой круглости понимают наибольшее расстояние, задающее расположение точек на поверхности детали по отношению к прилегающей окружности. Под этой окружностью понимают окружность с большим радиусом, описанную вокруг наружной поверхности вращения, с минимальным диаметром, который устанавливает самое близкое расположение между точками этих окружностей. Наиболее встречаемыми отклонениями являются овальность и огранка.
Контроль величины этих изменений производится с помощью специальных измерительных устройств. К ним относятся: специальные шаблоны, координатно-измерительные машины, так называемые «кругломеры».
Допуски перпендикулярности, параллельности, наклона торцевого биения
В процессе эксплуатации элементов конструкции агрегата, имеющего цилиндрическую форму, наблюдается эффект так называемого торцевого биения. Предотвращения негативных последствий устраняется установлением разрешённых отклонений от утверждённых размеров. Эти значения наносятся на протяжении всей заготовки.
Допуск устанавливает величину и характер торцевого биения. Для отдельных случаев его величину задают относительно наибольшего диаметра торцевой поверхности, расположенной в готовом агрегате.
Допуски радиального биения симметричности соосности пересечения осей в диаметральном выражении
Изготовление изделий цилиндрической формы (валов, стержней и так далее) всегда рассматривается в перспективе их дальнейшего вращения относительно соседних деталей. Для обеспечения их хорошей работоспособности задают специальные формы отклонений. К ним относятся три основных вида: симметричности расположения соседних поверхности, соосности, степени пересечения осей. Кроме этого задают два важных параметра, которые определяют уровень допустимого биения. Они определяют номинальный диаметр. Их значения задаются на чертеже согласно существующим правилам. Ось вращения сравнивается с заданной базой. При отсутствии указанных параметров базы, эти параметры определяется относительно элемента с наибольшим диаметром.
Указание на чертежах допусков формы и расположения поверхностей
На технических чертежах обязательно обозначаются отклонения с указанием их символических обозначений, а также полных и кратких наименований. Указание условных обозначений в такой документации производится с помощью специальных графических символов.
Различные условные обозначения необходимы для того, чтобы на чертежах указывать допуски расположения и формы поверхностей.
Нанесение отклонения на чертеже
Указание отклонений на чертежах производится с помощью текстовых записей на полях, в специально предназначенных для этого местах, а также условными обозначениями.
Текстовые записи чаще всего используют в тех случаях, когда применение условных обозначений грозит привести к «затемнению» чертежа, или в тех случаях, когда только с их помощью можно в полном объеме указать технические требования к детали.
Текстовые записи включают в себя такие обязательные элементы, как краткое наименование предусмотренного разработчиками отклонения, а также наименование элемента или его буквенное обозначение. Величины предельных отклонений номинируются в миллиметрах. В тех случаях, когда помечаются отклонения, относящиеся к взаимному расположению поверхностей, то в обязательном порядке указываются те базы, относительно которых они задаются. Это могут быть плоскости симметрии, общие оси, линии и т.п.
Чтобы те допуски, которые относятся к расположению поверхностей и отклонениям форм, не были перемешаны с другими допусками, их указывают в специальных рамках прямоугольной формы, соединенных выносными или другими линиями с контурными линиями поверхностей, осями симметрии или размерными линиями. При этом рамки делятся на две или три части, в первой из которых указывается символ отклонения, во второй – его предельная величина, а в третьей (при необходимости) – обозначение базовой поверхности.
Производственные погрешности
Разрабатывая технологические процессы, с помощью которых будет осуществляться изготовление той или иной продукции, инженеры решают немало разнообразных задач. Одной из них является обеспечение размеров, которые в точности будут соответствовать указанным на чертежах, а также правильности взаимного расположения поверхностей обрабатываемых деталей и их надлежащей формы.
Поскольку при изготовлении любой детали производственные погрешности различных операций обработки накапливаются, то их итоговая величина подлежит только приблизительной оценке.
Как известно, при выполнении различных производственных операций на технологическом станочном оборудовании его отдельные части испытывают на себе воздействие усилий резания, которые могут достигать (и обычно достигают) существенных величин и вызывать значительные деформации.
Упругая система «станок – инструмент – деталь» в процессе функционирования может подвергаться значительным вибрационным нагрузкам, которые нередко приводят к возникновению серьезных производственных погрешностей. Кроме того, дополнительные погрешности образуются ввиду физического износа отдельных деталей обрабатывающего оборудования.
Износ режущего инструмента и погрешности его изготовления также существенно влияют на итоговую точность обработки деталей. При этом погрешности возникают тогда, когда используется профильный или мерный инструмент (развертки, зенкеры, профильные резцы, резьбонарезной инструмент и т.п.). Дело в том, что во время обработки те отклонения, которые имеют его поверхности, полностью «копируются» на поверхностях деталей. Помимо указанных погрешностей существует еще и немало других.
Исходя из сказанного выше, можно констатировать, что в условиях реального производства возникновение погрешностей поверхностей деталей является неизбежным процессом.
Примеры указания на чертежах допусков формы и расположения поверхностей
(ЕСКД ГОСТ 2.308-79)
| Вид допуска | Указания допусков формы и расположения условным обозначением | Пояснение |
| 1. Допуск прямолинейности |  | Допуск прямолинейности образующей конуса 0,01 мм |
 | Допуск прямолинейности оси отверстия Æ 0,08 мм (допуск зависимый). | |
 | Допуск прямолинейности поверхности 0,25 мм на всей длине и 0,1 мм на длине 100 мм. | |
 | Допуск прямолинейности поверхности в поперечном направлении 0,05 мм, в продольном направлении 0,1 мм. | |
| 2. Допуск плоскостности |  | Допуск плоскостности поверхности 0,1 мм. |
 | Допуск плоскостности поверхности 0,1 мм на площади 100 ´ 100 мм. | |
 | Допуск плоскостности поверхностей относительно общей прилегающей плоскости 0,1 мм. | |
 | Допуск плоскостности каждой поверхности 0,01 мм. | |
| 3. допуск круглости |  | Допуск круглости вала 0,02 мм. |
 | Допуск круглости конуса 0,02 мм. | |
| 4. Допуск цилиндричности |  | Допуск цилиндричности вала 0,04 мм. |
 | Допуск цилиндричности вала 0,01 мм на длине 50 мм. Допуск круглости вала 0,004 мм. | |
| 5. Допуск профиля продольного сечения |  | Допуск круглости вала 0,01 мм. Допуск профиля продольного сечения вала 0,016 мм. |
 | Допуск профиля продольного сечения вала 0,1 мм. | |
| 6. Допуск параллельности |  | Допуск параллельности поверхности относительно поверхности А 0,02 мм. |
 | Допуск параллельности общей прилегающей плоскости поверхностей относительно поверхности А 0,1 мм. | |
 | Допуск параллельности каждой поверхности относительно поверхности А 0,1 мм. | |
 | Допуск параллельности оси отверстия относительно основания 0,05 мм. | |
 | Допуск параллельности осей отверстий в общей плоскости 0,1 мм. Допуск перекоса осей отверстий 0,2 мм. База – ось отверстия А. | |
 | Допуск параллельности оси отверстия относительно оси отверстия А Æ 0,2 мм. | |
| 7. Допуск перпедикулярности |  | Допуск перпедикулярности поверхности относительно поверхности А 0,02 мм. |
 | Допуск перпедикулярности оси отверстия относительно оси отверстия А 0,06 мм. | |
 | Допуск перпедикулярности оси выступа относительно поверхности А Æ 0,02 мм. | |
 | Допуск перпедикулярности оси выступа относительно основания 0,1 мм. | |
 | Допуск перпедикулярности оси выступа в поперечном направлении 0,2 мм, в продольном направлении 0,1 мм. База – основание | |
 | Допуск перпедикулярности оси отверстия относительно поверхности Æ 0,1 мм (допуск зависимый). | |
| 8. Допуск наклона |  | Допуск наклона поверхности относительно поверхности А 0,08 мм. |
 | Допуск наклона оси отверстия относительно поверхности А 0,08 мм. | |
| 9. Допуск соосности |  | Допуск соосности отверстия относительно отверстия Æ 0,08 мм. |
 | Допуск соосности двух отверстий относительно их общей оси Æ 0,01 мм (допуск зависимый). | |
| 10. Допуск симметричности |  | Допуск симметричности паза Т0,05 мм. База – плоскость симметрии поверхностей А |
 | Допуск симметричности отверстия Т 0,05 мм (допуск зависимый). База- плоскость симметрии поверхностей А. | |
 | Допуск симметричности оси отверстия относительно общей плоскости симметрии пазов АБ Т 0,2 мм и относительно общей плоскости симметрии пазов ВГ Т 0,1 мм. | |
| 11. Позиционный допуск |  | Позиционный допуск оси отверстия Æ 0,06 мм. |
 | Позиционный допуск осей отверстий Æ 0,2 мм (допуск зависимый). | |
 | Позиционный допуск осей 4-х отверстий Æ 0,1 мм (допуск зависимый). База- ось отверстия А (допуск зависимый). | |
 | Позиционный допуск 4-х отверстий Æ 0,1 мм (допуск зависимый). | |
 | Позиционный допуск 3-х резьбовых отверстий Æ 0,1 мм (допуск зависимый) на участке, расположенном вне детали и выступающем на 30 мм от поверхности. | |
| 12. Допуск пересечения осей |  | Допуск пересечения осей отверстий Т 0,06 мм. |
| 13. Допуск радиального биения |  | Допуск радиального биения вала относительно оси конуса 0,01 мм. |
 | Допуск радиального биения поверхности относительно общей оси поверхностей А и Б 0,1 мм. | |
 | Допуск радиального биения участка поверхности относительно оси отверстия А 0,02 мм. | |
 | Допуск радиального биения отверстия 0,01 мм. Первая база – поверхность А. Вторая база – ось поверхности Б. Допуск торцевого биения относительно тех же баз 0,016 мм. | |
| 14. Допуск торцового биения |  | Допуск торцового биения на диаметре 20 мм относительно оси поверхности А 0,1 мм. |
| 15. Допуск биения в заданном направлении |  | Допуск биения конуса относительно оси отверстия А в направлении, перпендикулярном к образующей конуса 0,01 мм. |
| 16. Допуск полного радиального биения |  | Допуск полного радиального биения относительно общей оси поверхностей А и Б 0,1 мм. |
| 17. Допуск полного торцового биения |  | Допуск полного торцового биения поверхности относительно оси поверхности 0,1 мм. |
| 18. Допуск формы заданного профиля |  | Допуск формы заданного профиля Т 0,04 мм. |
| 19. Допуск формы заданной поверхности |  | |
| 20. Суммарный допуск параллельности и плоскостности |  | Суммарный допуск параллельности и плоскостности поверхности относительно основания 0,1 мм. |
| 21. Суммарный допуск перпендикулярности и плоскостности |  | Суммарный допуск перпендикулярности и плоскостности поверхности относительно основания 0,02 мм. |
| 22. Суммарный допуск наклона и плоскостности |  | Суммарный допуск наклона и плоскостности поверхности относительно основания 0,05 мм. |
1. В приведенных примерах допуски соосности, симметричности, позиционные, пересечения осей, формы заданного профиля и заданной поверхности указаны в диаметральном выражении. Допускается указывать их в радиусном выражении, например:
В раннее выпущенной документации допуски соосности, симметричности, смещения осей от номинального расположения (позиционного допуска), обозначенные соответственно знаками 
или текстом в технических требованиях, следует понимать как допуски в радиусном выражении.
2. Указание допусков формы и расположения поверхностей в текстовых документах или в технических требованиях чертежа следует приводить по аналогии с текстом пояснений к условным обозначениям допусков формы и расположения, прведенным в настоящем приложении.
При этом поверхности, к которым относятся допуски формы и расположения или которые приняты за базу, следует обозначать буквами или проводить их конструкторские наименования. Допускается вместо слов «допуск зависимый» указывать знак 
и вместо указаний перед числовым значением символов Æ ; R; Т; Т/2 запись текстом, например, «позиционный допуск оси 0,1 мм в диаметральном выражении» или «допуск симметричности 0,12 мм в радиусном выражении».
3. Во вновь разрабатываемой документации запись в технических требованиях о допусках овальности, конусообразности, бочкообразности, седлообразности должна быть, например, следующей: «Допуск овальности поверхности А 0,2 мм (полуразность диаметров)».
В технической документации, разработанной до 01.01.80, предельные значения овальности, конусообразности, бочкообразности и седлообразности определяют как разность наибольшего и наименьшего диаметров.