Двойной допуск на размер

Инструменты

Каталог нефтяных калибров

О двойном обозначении поля допуска

Обозначение поля допуска резьбы состоит из обозначения поля допуска среднего диаметра, помещаемого на первом месте, и обозначения поля допуска диаметры выступов, помещаемого на втором месте. Если обозначение поля допуска диаметра выступов совпадает с обозначением поля допуска среднего диаметра, то оно в обозначении поля допуска резьбы не повторяется.

Пример 1

7g6g , где 7g – поле допуска диаметра d2 (средний диаметр наружной резьбы), 6g – поле допуска диаметра d (наружный диаметр наружной резьбы). Для калибров-колец и контрольных калибров обозначение 7g6g и 7g это ОДНО И ТО ЖЕ, т.к. допуск на наружный диаметр наружной резьбы НЕ ПРИНИМАЕТ УЧАСТИЯ в расчете исполнительных размеров резьбовых колец и резьбовых контрольных калибров (основание – ГОСТ 24997 таблица 10) т.к. резьбовые кольца не предназначены для проверки данного параметра (данный параметр проверяется гладкими скобами или средствами измерений, а не резьбовыми калибрами).

Пример 2

5Н6Н, где 5Н – поле допуска диаметра D2 (средний диаметр внутренней резьбы), 6Н – поле допуска диаметра D1 (внутренний диаметр внутренней резьбы). Для калибров-пробок обозначение 5Н6Н и 5Н это ОДНО И ТО ЖЕ, т.к. допуск на внутренний диаметр внутренней резьбы НЕ ПРИНИМАЕТ УЧАСТИЯ в расчете исполнительных размеров резьбовых пробок (основание – ГОСТ 24997 таблица 11) т.к. резьбовые пробки не предназначены для проверки данного параметра (данный параметр проверяется гладкими пробками или средствами измерений, а не резьбовыми калибрами).

КОМПАС-3D v22

КОМПАС-3D позволяет назначить допуски на размеры эскиза, а также на значения числовых параметров операции, для которых выполняются следующие условия:

• параметр выражен в линейных или угловых величинах;

• переменная параметра не является информационной.

Возможно назначение общих и индивидуальных допусков.

Назначение допуска производится автоматически согласно настройке. Эта настройка определяет:

• объекты, размеры и параметры которых должны иметь допуск;

• значение индивидуального допуска для размеров разных типов: линейных, угловых, диаметральных, радиальных; размеры, для которых не задано значение индивидуального допуска, имеют общий допуск.

Условия использования в модели общего допуска и его настройка описаны в разделе Общие допуски.

При необходимости во время создания или редактирования объекта пользователь может вручную включить/отключить наличие допуска у размера (параметра), изменить значение индивидуального допуска, поменять общий допуск на индивидуальный и наоборот (см. раздел Назначение допуска).

Индивидуальный допуск отображается на Панели переменных, а также в размерной надписи размера эскиза и размера, соответствующего параметру операции (о размерах эскизов и операций см. раздел Размеры эскизов и операций; о допусках на Панели переменных см. раздел Назначение допусков на Панели переменных). Общие допуски отображаются только на Панели переменных.

Если модель требует перестроения, то на Панели переменных могут отображаться неверные предельные значения параметров или размеров, определяемые по общим допускам. Для правильного отображения этих значений перестройте модель.

Пример отображения индивидуальных допусков на размер эскиза и на размеры операции при создании элемента выдавливания приведен на рисунке.

Отображение индивидуальных допусков при создании элемента выдавливания

Назначение допусков возможно только для параметров тех операций, которые созданы непосредственно в текущей модели (например, для значений параметров вырезанного элемента выдавливания, сопряжения и т.п.). Допуски на значения параметров операций, выполненных в компоненте, следует назначать при работе с ним.

Общие и индивидуальные допуски используются в режиме пересчета размеров модели.

Индивидуальный допуск можно назначить на управляющие и информационные размеры эскиза (с переменной и без). Однако в режиме пересчета размеров модели используются только управляющие размеры эскиза, имеющие переменную.

© ООО «АСКОН-Системы проектирования», 2023. Все права защищены. | Единая телефонная линия: 8-800-700-00-78

Структура полей допусков для линейных размеров геометрических элементов деталей Текст научной статьи по специальности «Физика»

ДЕТАЛЬ / ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ / ПОЛЕ ДОПУСКА / ЛИНЕЙНЫЙ РАЗМЕР ДЛИНЫ / ОТКЛОНЕНИЕ РАСПОЛОЖЕНИЯ / ОТКЛОНЕНИЕ ФОРМЫ / ИНФОРМАТИВНОСТЬ ЭЛЕМЕНТА / PREFORM / GEOMETRICAL ELEMENT / TOLERANCE ZONE / LINEAR SIZE / POSITION DEVIATION / FORM DEVIATION / ELEMENT INFORMATION

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — Глухов Владимир Иванович

В статье раскрывается соотношения допусков линейных размеров, отклонений расположения и отклонений формы поверхностей геометрических элементов деталей в зависимости от служебного назначения элементов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по физике , автор научной работы — Глухов Владимир Иванович

Измерение позиционных отклонений размеров деталей с учетом их геометрической точности

Модели отказов систем защиты от факторов риска производственных процессов в нештатных и аварийных производственных ситуациях

Геометрические характеристики изделий: классификация

Оценка точности результатов измерений граничных значений высоты поршневых колец для установки на автомобильные двигатели модельного ряда ЗМЗ-402, -406, -511, -513, -5234 и ГАЗ-24. Часть 2

Исследование влияния составляющих функционального допуска посадки на долговечность и точность сборки неподвижных сопряжений деталей цилиндро-поршневой группы автомобильного двигателя ЗМЗ-511. 10. Часть 2

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The structure of tolerance range for the linear dimentions of geometrical elements

The article reveals parities of tolerances for the linear dimentions, the position deviations and surfaces form deviations of geometrical elements depending on the element purpose.

Текст научной работы на тему «Структура полей допусков для линейных размеров геометрических элементов деталей»

хода потока из решетки полученный без охлаждения, так как численное моделирование течения в охлаждаемой решетке на сегодняшний день находится на стадии освоения, что иллюстрируют рис. 1, 2 и 3.

1. Богомолов, Е. Н. Исследование ближнего следа за турбинной решеткой / Е. Н. Богомолов, В. В. Вятков, А. Е. Ремизов // Изв. вузов Авиационная техника. — 2001. — № 3. — С. 15-18.

2. Богомолов, Е. Н. Влияние вторичных течений на направление потока за турбинной решеткой / Е. Н. Богомолов, В. В. Вят-ков, А. Е. Ремизов // Изв. вузов Авиационная техника. -2003. — № 1. — С. 23-26.

3. Богомолов, Е. Н. Рабочие процессы в охлаждаемых турбинах газотурбинных двигателей с перфорированными лопат-

ками / Е. Н. Богомолов. — М. : Машиностроение, 1987. —

4. Бэйли. Исследование полей осредненной и турбулентной скорости в крупномасштабном канале турбинных лопаток : труды американского общества инженеров-механиков / Бэйли // Энергетические машины. — 1980. — № 1. — С. 87-96.

ВЯТКОВ Владимир Вячеславович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Авиационные двигатели».

КОВАЛЁВА Наталья Николаевна, аспирантка кафедры «Авиационные двигатели».

ТОЩАКОВ Александр Михайлович, аспирант кафедры «Авиационные двигатели».

Адрес для переписки: ad@rgata.ru

Статья поступила в редакцию 30.09.2011 г.

© В. В. Вятков, Н. Н. Ковалёва, А. М. Тощаков

УДК 531.7:621 В. И. ГЛУХОВ

Омский государственный технический университет

СТРУКТУРА ПОЛЕЙ ДОПУСКОВ ДЛЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕТАЛЕЙ_____________________________________________

В статье раскрывается соотношения допусков линейных размеров, отклонений расположения и отклонений формы поверхностей геометрических элементов деталей в зависимости от служебного назначения элементов.

Ключевые слова: деталь, геометрический элемент, поле допуска, линейный размер длины, отклонение расположения, отклонение формы, информативность элемента.

Геометрический элемент детали, участвующий в сопряжении и образовании посадки, выполняет служебное назначение конструкторской базы, лишающей присоединяемую деталь нескольких степеней свободы — от одной до пяти, из которых только три — лишают линейных перемещений по трем взаимоперпендикулярным осям или лишают угловых поворотов вокруг этих осей [1]. Число лишаемых элементом степеней свободы в функции базы может служить качественной характеристикой его информативности. Если элемент детали выполняет служебное назначение исполнительного элемента, то в случае отсутствия контакта с сопрягаемой деталью, его информативность уменьшается до нуля. Призматические элементы с попарно параллельными плоскими поверхностями могут иметь информативность 3, 2, 1, 0, а цилиндрические — 4, 2, 0. Покажем, что такое различие в информативности элементов влияет на структуру допуска размера и, следовательно, на числовое значение допуска и номер его квалитета точности.

Точность элемента характеризуют два показателя: размерная точность и геометрическая точность. Размерная точность — это точность размеров элемента, геометрическая точность — это суммарная точность отклонений расположения и формы поверхностей элемента, или геометрических отклоне-

ний. Допуск размера является суммарной характеристикой размерной и геометрической точности.

Геометрическую точность элемента детали определяют отклонения формы поверхностей и отклонения положения, которые входят в структуру допуска размера элемента. Согласно основным нормам взаимозаменяемости [ 1 ] детали по геометрической точности делятся на три уровня: А, В, С. Уровень нормальной геометрической точности А означает, что 60 % поля допуска размера занимает суммарное поле допуска геометрических отклонений в диаметральном выражении, уровень повышенной геометрической точности В — занимает 40 % и уровень высокой геометрической точности С — занимает 25 %. Поскольку геометрическая точность определяет разность размеров каждого элемента, то два размера одного элемента, отличающиеся друг от друга на 25-60 % от допуска размера, это объективная реальность, которую необходимо учитывать при нормировании точности. Следовательно, на долю размерной точности элемента приходится только 40. 75 % допуска размера [2].

В призматических элементах размеры образуют две номинально параллельные плоские поверхности, одна из которых является установочной, направляющей или опорной базой, лишающей деталь соответственно трех, двух или одной степени свободы и

ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (107) 2012 МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ

МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (107) 2012

Рис. 1. Структура допусков размеров высоты призматических элементов с информативностью 3

Рис. 2. Структура допусков размеров ширины призматических элементов с информативностью 2

Рис. 3. Структура допусков размеров длины призматических элементов с информативностью 1

определяющей информативность призматического элемента в целом, а вторая — исполнительной поверхностью с нулевой информативностью. Эта особенность призматических элементов определяет структуру поля допуска — он состоит из двух частей: Т зависит от отклонений базы, Т’ — от отклонений исполнительной поверхности (рис. 1—4).

Если база имеет информативность 3, то образуется высота Н призматического элемента (рис. 1), в структуру первой части допуска которого входит только отклонение от плоскостности базы ЕФБ, а структура второй части включает отклонение координаты центра исполнительной поверхности в диаметральном выражении 2ЕZЦ, отклонение от парал-

Рис. 4. Структура допусков размеров габарита призматических элементов с информативностью 0

лельности ЕПА исполнительной поверхности относительно установочной базы и отклонение от плоскостности ЕФИ исполнительной поверхности:

По мере снижения информативности базы структура допуска размера призматического элемента становится более сложной. От базы с информативностью 2 образуется ширина Ш элемента (рис. 2). В структуру первой части допуска Т Ш кроме отклонений от плоскостности базы ЕФБ входит отклонение от перпендикулярности ЕПЕБ базы Б2 относительно базы А3 с информативностью 3, а в структуре второй части Т Ш, по сравнению со структурой поля допуска высоты Т’Н, отклонение от параллельности ЕПА заменяется на отклонение от перпендикулярности исполнительной поверхности ЕПЕИ относительно установочной базы А3, а отклонение координаты ЕZЦ на отклонение ЕУЦ:

Состав допуска длины Л призматического элемента добавляется отклонениями от перпендикулярности ПА1 и ПБ1 и базы В элемента с информативностью 1, отклонениями от перпендикулярности ПАИ и ПБИ и исполнительной поверхности относительно базы детали с информативностью 2:

центров исполнительных поверхностей в собственной системе координат элемента, удвоенное наибольшее отклонение от параллельности ЕПА исполнительных поверхностей относительно плоскости симметрии элемента и отклонения от плоскостности исполнительных поверхностей ЕФ

Наконец, если обе плоскости призматического элемента выполняют служебное назначение исполнительных поверхностей, то элемент становится функционально симметричным (рис. 4), образует габаритный размер Г, структура допуска которого ТГ включает: четыре отклонения ЕZ от номинальной координаты Z центра Ц плоскости симметрии элемента, удвоенное отклонение от перпендикулярности ЕПЕ плоскости симметрии элемента относительно оси Z обобщенной системы координат детали, материализованной двойной направляющей базой А4, удвоенное наибольшее отклонение координат ЕТ

Очевидно, что столь сложная структура допуска не позволит обеспечить точное сопряжение исполнительных поверхностей соединения габаритных размеров призматических элементов деталей.

Поле допуска диаметра ТД цилиндрического элемента в функции двойной направляющей базы с информативностью 4 (рис. 5) представляет собой кольцевую область в материале детали, заключенную между двумя цилиндрами, соосными с прилегающим цилиндром ПЦ, ось которого является осью обобщенной или вспомогательной системы координат детали. Размеры двух цилиндров поля допуска являются пределами максимума Дтах и минимума Дтт материала, а толщина кольцевого поля допуска равна половине допуска на диаметр 0,5ТД. В структуру допуска элемента из геометрических величин входят только отклонения формы цилиндрической поверхности ЕФ (рис. 6) включающие и конусообразность ЕФКОН от углового перекоса образующей цилиндра в линейном выражении, которая по сути является отклонением от параллельности образующих, т.е. отклонением расположения и отклонение продольного профиля ЕФПР (бочкообразность или седлообраз-ность), и отклонение от прямолинейности оси ЕФЛ, и овальность ЕФОВ, и огранку ЕФОГ. Размерной составляющей допуска является удвоенное отклонение радиуса ЕР цилиндра в среднем сечении.

Отклонения формы не могут занимать все поле допуска диаметра, т.к. тогда радиус цилиндра необходимо выполнять равным номинальному, т.е. с нулевым отклонением, что практически невозможно. Наоборот, допускаемые отклонения размера радиуса в основном определяют числовое значение допуска, необходимого для компенсации всех составляющих погрешности обработки: базирования, статической и динамической настройки.

В условных графических обозначениях полей допусков размеров, принятых в Единой системе

ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (107) 2012 МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ

МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (107) 2012

Рис. 5. Структура допусков размеров диаметров цилиндрических элементов с информативностью 4 в поперечном сечении

Рис. 6. Структура допусков размеров диаметров цилиндрических элементов с информативностью 4 в продольном сечении в зависимости от длины сопряжения

Рис. 7. Структура допусков размеров диаметров цилиндрических элементов с информативностью 2

допусков и посадок [2], в виде прямоугольников, расположенных относительно нулевой линии, соответствующей номинальному диаметру ДН (рис. 5б), часть поля допуска, занимаемая отклонениями формы, должна быть изображена в диаметральном выражении ТФД и равна удвоенному стандартизованному допуску формы в радиусном выражении 2ТФР. Диаметральное поле допуска формы прилегает к пределу минимума материала, т.к. определяет структуру размера минимума материала, однако по сути своей оно является плавающим в пределах поля допуска размера, т.к. ограничивает допускаемую разность наибольшего и наименьшего размеров единого элемента.

Размеры максимума материала (наибольший для вала и наименьший для отверстия) и минимума материала (наименьший для вала и наибольший для отверстия) имеют разное служебное назначение. Размеры максимума материала являются основными, т.к. определяют в первую очередь характер посадок своими выступающими точками, а также материализуют ось координатной системы детали элемента осью прилегающего цилиндра. Поэтому отклонения размера максимума материала элемента относительно номинального размера действительно являются основными, на них должна строиться вся система допусков и посадок. Однако в стандартизованной сис-

Рис. 8. Структура допусков размеров диаметров цилиндрических элементов с информативностью 0

теме [2] основными отклонениями полей допусков являются ближайшие к нулевой линии отклонения, что никак не объяснимо.

Размеры максимума и минимума подчиняются своим законам распределения (рис. 5 б), которые смещены относительно друг друга на среднее значение отклонений формы в диаметральном выражении ЕФДСР для партии деталей. Структура отклонений формы зависит от длины сопряжения ЛС, на которой элемент выполняет свое служебное назначение (рис. 6).

При снижении информативности цилиндрического элемента с четырех до двух, т.е. при выполнении им служебного назначения двойной опорной базы (рис. 7), структура поля допуска размера расширяется только за счет геометрических величин — отклонений относительного положения типа угловых перекосов УП осей двух соосных баз относительно общей оси, которая является осью Z обобщенной системы координат детали (рис. 7а) или осью 2 вспомогательной системы координат (рис. 7б). В линейном выражении ЛП угловые перекосы нормируются отклонениями от соосности относительно общей оси в диаметральном выражении ЕСОД, которые входят в структуру поля допуска диаметра удвоенной вели-

чиной 2ЕСОД, что характерно только для симметричных элементов:

Несмотря на угловые перекосы осей, поля допусков ТД диаметров элементов располагаются кольцевыми зонами номинально относительно координатных осей Z и Z/, материализованных общими осями баз. Как бы ни были перекошены образующие элементов, но если они совместно с отклонениями формы вписываются в свои поля допусков, то диаметры таких элементов — и наибольшие, и наименьшие — не будут выходить за границы полей допусков, деталь будет годной и способной выполнять свое служебное назначение. При одинаковой длине сопряжения цилиндрические элементы с информативностью 2 обладают меньшей точностью, чем элементы с информативностью 4 из-за более сложной структуры допуска.

При падении информативности цилиндрического элемента до нуля, что имеет место, когда он выполняет служебное назначение исполнительной поверхности (рис. 8), структура допуска ТД дополнительно расширяется на четыре эксцентриситета ЕЭ оси исполнительной поверхности относительно оси соос-

ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (107) 2012 МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ

МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (107) 2012

ной цилиндрической базы с информативностью 4. Эксцентриситет оси исполнительной поверхности совместно с угловым перекосом в линейном выражении ЛП нормируется стандартизованным отклонением от соосности относительно базовой оси в диаметральном выражении ЕСБД. Часть поля допуска диаметра, которую будут занимать эксцентриситет и перекос, равна удвоенному отклонению от соосности в диаметральном выражении ЕСБД:

Учитывая, что такое значительное расширение допуска имеет место и в охватываемой, и в охватывающей деталях, точность посадки исполнительных поверхностей не может быть высокой. Если цилиндрическая исполнительная поверхность расположена в обобщенной системе координат детали, материализованной комплектом трех плоских баз (рис. 9), то в структуру поля допуска ТДК ее комплексного диаметра будут входить удвоенные допуски позиционного отклонения в диаметральном выражении 2ТПОД оси исполнительной поверхности относительно комплекта трех плоских баз. Эти допуски охватывают с

Статья продолжает цикл работ [1—3], в которых рассмотрен метод моделирования систем защиты от факторов риска производственных процессов и модели их эксплуатации в штатных ситуациях.

Пусть некоторый этап производственного процесса обслуживается рабочими местами ^1, . wn и установлена система защиты Ъ = • Ър этих

рабочих мест от факторов рисков ^, . !т [2].

Согласно построениям, проведенным в [2], эта ситуация на временном промежутке [0, ^Т] (Т —

двух сторон поле допуска ТДС собственного диаметра исполнительной поверхности ДС, образуя поле допуска комплексного диаметра ТДК:

Таким образом, показано, что структура допусков линейных размеров зависит от служебного назначения элементов и их информативности.

1. ГОСТ 21495-76. Базирование и базы в машиностроении. — М. : Изд-во стандартов, 1990. — 35 с.

2. ГОСТ 25346-89. Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений. — М. : Изд-во стандартов, 1989. — 32 с.

ГЛУХОВ Владимир Иванович, доктор технических наук, профессор и заведующий кафедрой «Метрология и приборостроение».

Адрес для переписки: 644050, г. Омск, пр. Мира, 11.

Статья поступила в редакцию 23.11.2011 г.

время рабочей смены) времени эксплуатации системы защиты Ъ определяется базовой картой уровней рисков

р = р), І = 1. т; ] = 1. п [2]

и количественными характеристиками системы защиты Ъ

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

А. В. ГОРЯГА А. М. ДОБРЕНКО В. С. СЕРДЮК О. А. ЦОРИНА

Омский государственный технический университет

МОДЕЛИ ОТКАЗОВ СИСТЕМ ЗАЩИТЫ ОТ ФАКТОРОВ РИСКА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В НЕШТАТНЫХ И АВАРИЙНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИТУАЦИЯХ

В работе построены варианты математических моделей нештатных и аварийных производственных ситуаций при эксплуатации различных технологических процессов. Проведены оценки основных вероятностных характеристик отказов систем защиты и оценки возможных экономических потерь от воздействия опасных производственных факторов на рабочие места.

Ключевые слова: модели нештатных и аварийных производственных ситуаций, системы защиты, экономические потери.

Что такое геометрические размеры и допуски и почему они важны для производства

Производители в любой отрасли промышленности прекрасно понимают, какие трудности возникают при выводе на рынок сложного механического устройства. Каждая деталь должна быть изготовлена правильно и работать в функциональной гармонии со всеми остальными компонентами узла, это же касается каждого узла во всех системах, составляющих машину.

До 1940 года размеры изготавливаемых деталей задавались в системе координат X‑Y, что не позволяло точно определить допуски и не давало единого способа описать, как одна деталь должна взаимодействовать с другими. Другими словами, традиционный подход к определению размеров и допусков не гарантировал, что детали будут хорошо подогнаны друг к другу и должным образом функционировать в составе узла.

Назначение геометрических размеров и допусков (англ. GD&T – Geometric Dimensioning and Tolerancing) решает эту проблему. Разработанная после Второй мировой войны, эта комплексная система служит для определения требований к конструированию и изготовлению деталей.

Используя символы и слова на 2D‑чертежах и в 3D‑моделях, GD&T описывают геометрию детали и допуски для каждого ее элемента. В системе также указываются опорные точки, которые представляют собой критические элементы, являющиеся общей точкой отсчета для геометрии других элементов. Именно эти опорные точки помогают обеспечить правильную работу детали в сборке.

Как и любая система, GD&T включает в себя специальную лексику, определения и правила. Существует несколько различных стандартов геометрических размеров и допусков, включая стандарты Американского общества инженеров-механиков, или ASME (используется в США) и ISO (используется в остальном мире). Необходимо, чтобы проектные, конструкторские и производственные отделы использовали единый стандарт. В этом случае GD&T могут обеспечить серьезные преимущества.

На фоне все более широкого внедрения 3D‑сканирования для контроля качества важно, чтобы производители обращали внимание на программное обеспечение для 3D‑метрологии, которое включает передовые инструменты GD&T, поскольку это значительно упростит процесс работы.

Хотите ознакомиться с возможностями современных программных продуктов для аддитивного производства и обработки данных 3D‑сканирования? Закажите бесплатную демоверсию:

Проблемы назначения допусков

Несколько слов о том, почему GD&T необходимы и почему установление допусков является столь важным аспектом создания функциональных деталей и узлов.

Причина проста: ни одна деталь не может быть изготовлена идеально. Это физически невозможно из‑за всех переменных в процессе производства. Любое незначительное позиционное отклонение оси детали, изменение в оснастке, давление окружающего воздуха или просто человеческая ошибка приведут к отклонению от совершенства.

Однако можно произвести деталь, которая достаточно близка к идеалу, чтобы в сборке она работала так, как ожидается. Допуск – это приемлемое отклонение от заданной формы, конструкции или положения.

Допуски применяются к каждому аспекту детали, но наиболее важны для элементов, известных как опорные точки. Любой допуск может также изменяться в зависимости от того, как детали пригнаны друг к другу. Другими словами, допуски для одной детали должны учитывать допуски других деталей в сборке.

Понимание информации GD&T

Допуски на элементы детали – будь то диаметр отверстия прессованной бобышки, положение расточенного отверстия или ориентация стыков – могут быть заданы с высокой степенью точности с помощью стандартных обозначений GD&T. Схема такого обозначения называется рамкой символов с геометрическими требованиями к детали:

Geomagic Control X предоставляет расширенные инструменты GD&T © oqton.com

В дополнение к допуску (показанному на изображении выше в виде цифр после символа ±), рамка символов включает четыре элемента:

1. Символ GD&T, или геометрический символ

Символ GD&T, или геометрический символ, обозначает тип допуска. Существует пять классов допусков: форма, профиль, ориентация, расположение и биение. Внутри каждого класса предусмотрены различные символы, которые описывают подклассы допусков:

• форма: прямолинейность, плоскостность, круглость, цилиндричность;
• профиль: профиль линии, профиль поверхности;
• ориентация: перпендикулярность, наклон, параллельность;
• расположение: симметрия, положение, концентричность;
• биение: круговое биение, полное биение.

2. Форма и размеры поля допуска

Значение допуска представляет собой общий допуск контроля геометрии. Например, если допуск указан как ±0,1 миллиметра, или двусторонний допуск 0,1, то общее значение допуска будет равно ,2 миллиметра. Если это допуск в диаметральном выражении, то перед значением будет стоять символ диаметра (Ø).

3. Модификаторы поля допуска

Модификаторы поля допуска – это буквы, которые добавляют контекст к описанию элемента, допуску и привязке к опорной точке. Их девять, включая F (free state – свободное состояние), L (least material condition – предел минимума материала) и M (maximum material condition – предел максимума материала).

4. Ссылки на опорные точки (при необходимости)

Точка привязки – это виртуальная плоскость, линия, точка или ось, используемая в качестве точки отсчета для определения геометрии детали. Иначе говоря, определенный элемент D может иметь позиционный допуск ,2 миллиметра относительно опорных точек A, B и C (например, отверстие, нижняя кромка и лицевая кромка).

Следует иметь в виду, что можно завысить требования в спецификации или добавить допуски, которые на самом деле не являются критическими для посадки или функционирования. Помните, что чем больше рамок символов с геометрическими требованиями, тем сложнее будет изготовить деталь правильно.

Каковы преимущества геометрических размеров и допусков?

Использование GD&T имеет исключительную ценность, поскольку гарантирует со стопроцентной уверенностью, что деталь будет подогнана и будет функционировать должным образом в составе узла.

Таким образом, геометрические размеры и допуски экономят массу времени и денег, сокращая число циклов проектирования, изготовления и испытаний, которые необходимо выполнить в процессе решения самых разных задач, будь то итерации при создании прототипа, проверка детали для оценки износа или поиск причин, почему у изделия возникают проблемы в процессе производства.

GD&T также помогают передать конструкторский замысел детали, что невозможно сделать в обычном чертеже или модели. Понимание того, как деталь должна функционировать в сборке, – важное преимущество для производственных отделов, инспекторов и конструкторов, которые могут использовать конструкцию в своих будущих проектах.

3D‑сканеры фиксируют фактические размеры детали © oqton.com

3D‑сканирование и GD&T

С появлением 3D‑сканеров производители признали, что контроль на основе данных сканирования имеет немало преимуществ по сравнению с традиционными методами. Но чтобы программное обеспечение для 3D‑контроля было действительно эффективным, оно должно включать в себя возможности GD&T.

Сканирование позволяет быстро получить наибольшее количество данных о детали за минимальное время, что ускоряет и облегчает выявление проблем или позволяет увидеть аспекты, которые вы еще не учли. К примеру, отсканированное изделие (в отличие от детали, которая была измерена на отдельных участках) будет включать все разрывы кромок, скругления, фаски и другие элементы, которые не были смоделированы разработчиком детали.

Имея полное и очень подробное представление детали, можно использовать инструменты GD&T для дальнейшего анализа размеров, формы, ориентации и расположения элементов. Например, программа Geomagic Control X, разработанная компанией Oqton, позволяет измерять:

1. линейные, угловые, радиальные, эллиптические размеры, глубину отверстия, расточку, зенковку и толщину;
2. прямолинейность, плоскостность, круглость, цилиндричность, параллельность, перпендикулярность, наклон, положение, концентричность, симметрию, профиль линии, профиль поверхности, биение и общее биение.

Кроме того, ПО включает автоматизацию и интерактивные отчеты, позволяющие передать всю информацию о детали другим командам. Эти отчеты можно передавать для просмотра на различных настольных и мобильных платформах без необходимости использовать специализированное программное обеспечение.

Автор: Адам Уоракса | Источник: oqton.com

Примеры контроля геометрических размеров и допусков в ПО PointShape Inspector

Откройте для себя возможности 3D‑контроля

iQB Technologies предлагает широкий выбор 3D‑сканеров и программных продуктов, которые позволят обеспечить максимально эффективный контроль качества на производстве. В условиях санкций достойным аналогом ПО ушедших с российского рынка западных производителей станет PointShape (Южная Корея). Это универсальные решения для контроля геометрии и реверс-инжиниринга по выгодной цене. Подберем оптимальные варианты для ваших задач.

Изображение в заставке © Cimquest / Youtube

Статья опубликована 30.03.2023 , обновлена 03.04.2023

Об авторе

Станислав Осипов Технический эксперт компании iQB Technologies. Окончил МАТИ-РГТУ им. К. Э. Циолковского с дипломом инженера по специальности «Лазеры и лазерные технологии». Его профессиональные интересы и обязанности охватывают весь спектр 3D-технологий, включая сканирование, моделирование и аддитивное производство. Среди увлечений Станислава – научная фантастика.