Допуски посадки и средства измерения углов и гладких конусов

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 19.09.2024

2. Часть 1

3. Возможность использования

4. Нормальные углы

5. Углы призматических деталей

6. Нормальные углы для конусов

7. Обозначение элементов конуса

8. Обозначение призматических элементов

9. Расположение номинального угла

10. Расположение номинального угла конуса

11. Часть 2

12. Угловые размеры

В качестве единицы измерения плоских углов Международной
системой единиц принят радиан. Ни один из современных
угломерных приборов не имеет градуировки в радианах. По этой
причине в машиностроении для угловых измерений в основном
применяются внесистемные единицы: градус, минута и секунда.
Эти единицы связаны между собой следующими соотношениями:
1 рад = 57°17265”206
1° = π/180 рад = 1,745329 × 10-2 рад;
1‘ = π /10800 рад = 2,908882 × 10-1 рад;
1” = π/648000 рад = 4,848137 × 10-6 рад.

13. Способы измерения углов

Сравнительный метод измерения углов с помощью жестких
угловых мер. При этом измерении определяется отклонение
измеряемого угла от угла меры;
Абсолютный гониометрический метод измерения углов, при
котором измеряемый угол определяется непосредственно по
угломерной шкале прибора;
Косвенный тригонометрический метод: угол определяется
расчетным путем по результатам измерения линейных размеров
(катетов, гипотенузы), связанных с измеряемым
углом
тригонометрической функцией (синусом или тангенсом).

14. Приборы для измерения углов

15. Набор угловых призматических мер

Предельные погрешности аттестации рабочих углов не должны превышать для угловых
мер 1-го разряда ±0,5”; 2-го разряда ±1”; 3-го разряда ±3”; 4-го разряда ±6”.

16. Угломеры с нониусами

1 - основание; 2 - нониус; 3 - стопор; 4 линейка; 5 - зажим; 6 - угольник; 7 сектор; А - измерительные поверхности

17. Оптический угломер

В корпусе оптического угломера закреплен
стеклянный диск со шкалой, имеющей деления в
градусах и минутах. Цена малых делений 10'. С
корпусом
жестко
скреплена
основная
(неподвижная) линейка. На диске смонтированы
лупа, рычаг и укреплена подвижная линейка.
Под лупой параллельно стеклянному диску
расположена небольшая стеклянная пластинка,
на которой нанесен указатель, ясно видимый
через окуляр. Линейку можно перемещать в
продольном направлении и с помощью рычага
закреплять в нужном положении.

18. Оптический квадрант

Предназначен для измерения углов
наклона плоских и цилиндрических
поверхностей, для их установки под
заданным углом к горизонтальной
плоскости.

19. Портативный оптический угломер-шаблон

Портативный
оптический
угломер-шаблон
предназначен для проверки профиля резцов. Он
состоит из стандартной восьмикратной лупы 1,
неподвижно закрепленной на прозрачном
диске 4 из органического стекла. Вокруг оси 2,
запрессованной
в
этот
диск,
свободно
поворачивается стальной диск 3, по периметру
которого с высокой точностью выполнены
шаблоны наиболее часто встречающихся в
практике углов, радиусов и кривых.

20. Синусная линейка

Линейки синусные служат для точного
определения наружных углов в диапазоне 045 градусов и применяются при проверке
шаблонов, угольников, конусов и других
угловых инструментов. Принцип работы
состоит в следующем - под один из роликов
подкладывается блок концевых мер, размер
которого рассчитывается по формуле через
синус требуемого угла наклона линейки.
h = L sin α
Конструктивно
синусные
линейки
изготавливаются
очень
точными,
что
обеспечивает
малую
погрешность
установки, до 4 секунд.

Конус наружный и внутренний характеризуется следующими параметрами:

- диаметром большого основания (D);

- диаметром малого основания (d);

- углом уклона (a/2);

- длиной конуса (L).

Угол уклона a/2 связан с размерами D, d и L следующим соотношением:

где 2tg a/2 = C – конусность;

tg a/2 = - уклон i.

Для облегчения достижения взаимозаменяемости установлены ряды нормальных конусностей ГОСТ 8593-81

Допуск угла заданной точности обозначают : АТ 1 (от англ. Angle Tolerance – допуск угла).

Допуск угла – это разность между наибольшим и наименьшим предельными углами.

Для каждой степени точности установлены:

2. допуск угла АТ_h, выраженный отрезком на перпендикуляре к стороне угла, проведенном на расстоянии L₁ от вершины этого угла. Практически этот отрезок равен длине дуги с радиусом L₁, стягивающей угол .

3. Допуск угла конуса АТ_D, выраженный допуском на разность диаметров в двух нормальных к оси конуса сечениях на расстоянии L.

Допуск АТ_h назначают на конусы, имеющие С > 1: 3, в зависимости от L₁:

Для конусов с С £ 1: 3 принимают L₁ = L и назначают допуск АТ_D. Причем

Для конусов с С > 1: 3:

где a - номинальный угол конуса.

Система допусков и посадок конических соединений.

Широкое распространение конических соединений объясняется целым рядом их достоинств, к которым относятся:

б) высокая прочность и напряженность соединения;

в) возможность легкого регулирования зазора или натяга с помощью

изменения осевого расположения деталей;

г) способность конической пары к быстрой разборке и сборке;

Конические соединения можно разделить на следующие виды:

а) неподвижные соединения (с натягом);

б) плотные (с возможностью скольжения);

в) подвижные (с зазором).

а) Предназначены для исключения взаимного перемещения деталей или передачи крутящего момента. Работу соединения обеспечивает сила трения. Натяг обеспечивается затяжкой или запрессовкой наружного конуса во внутренний. При больших нагрузках и относительно малом натяге, при вибрациях предусматривается одна или две шпонки.

Примеры. Соединения фланцевых муфт с валами; конические фрикционные муфты; конические штифты.

б) применяются для обеспечения газо-, водо- и маслонепроницаемости по сопрягаемым поверхностям, т.е. для герметизации соединения путем притирки поверхностей.

Примеры. В двигателях для посадки клапана в седло; в жиклерах карбюраторов.

в) применяются для обеспечения относительного вращения или зазора между элементами пары. Обеспечивают точное центрирование и компенсацию износа рабочих поверхностей перемещением деталей вдоль оси.

Примеры. В точных приборах; конических подшипниках станков; дозирующих и регулирующих устройствах.

При обработке реальной конической детали возникают различные отклонения от номинального конуса. Для нормальной эксплуатации соединения необходимо, чтобы отклонения действительных размеров конуса находились в пределах заданных допусков.

Допуски и посадки для конических соединений устанавливает ГОСТ 25307-82

Основная плоскость – это плоскость поперечного сечения конуса, в которой задают его номинальный Æ.

Базовая плоскость – это плоскость, по которой определяют осевое положение основной плоскости.

Базорасстояние – это расстояние между базовой и основной плоскостью между базовыми плоскостями.

Z_C – базорасстояние конического вала;

Z_I - базорасстояние конической втулки;

Z_P – базорасстояние конического соединения.

Коническое соединение характеризуется конической посадкой и базорасстоянием соединения.

Посадки подразделяются в зависимости от следующих способов фиксации взаимного осевого положения наружного и внутреннего конусов:

1. Путем совмещения конструктивных элементов сопрягаемых конусов (базовых плоскостей);

2. По заданному базорасстоянию соединения (z_p);

3. По заданному осевому смещению сопрягаемых конусов от их начального положения;

4. По заданному усилию запрессовки, прилагаемому в начальном положении сопрягаемых конусов.

Для конусов устанавливают допуски: диаметра конуса в любом сечении T_D, в заданном сечении T_DS, угла конуса AT_a, формы конуса (допуск круглости и допуск прямолинейности образующей).

Допуски конусов нормируются двумя способами:

1. По первому способу устанавливают допуск диаметра T_D, одинаковый в любом поперечном сечении конуса и определяющий два предельных конуса, между которыми должны находиться все точки поверхности действительного конуса. Этот допуск ограничивает также отклонения угла конуса и отклонения формы конуса, если они не ограничены меньшими допусками.

2. При втором способе нормирования устанавливают допуск T_DS только в заданном сечении конуса. Этот допуск не ограничивает отклонение угла и формы конуса.

Для получения различных посадок ГОСТ 25307-82 устанавливает ряд основных отклонений:

1.1. Степень точности инструментальных конусов обозначается допуском угла конуса заданной степени точности по ГОСТ 8908 и определяется предельными отклонениями угла конуса и допусками формы поверхности конуса, числовые значения которых указаны в табл. 1 .

Длина измерения угла конуса L, мм

Предельные отклонения угла конуса, мкм, на длине конуса

Допуски формы конуса, мкм

2. Отклонения и допуски по степеням точности АТ4 и АТ5 указаны только для наружных конусов.

Пример условного обозначения конуса Морзе 3, степени точности АТ8:

То же, метрического конуса 160, степени точности АТ7:

То же, укороченного конуса В18, степени точности АТ6:

Морзе В18 АТ6 ГОСТ 9953-82

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 3).

2.1. Предельные отклонения размеров наружных конусов должны соответствовать указанным на черт. 1 и в табл. 2.

Предельное отклонение, мм

1, 2, B10, B12, В16, 2

Длина l ₂ , l ₄ - по h16; толщина лапки b - по h 13; размеры лапки d ₃ , с, е - по h15.

Примечание . Допуск симметричности в радиусном выражении плоскостей лапки конуса - 0,05 мм. Допуск зависимый.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

2.2. Предельные отклонения размеров внутренних конусов должны соответствовать указанным на черт. 2 и в табл. 3 и 4.

Предельное отклонение, мкм

Ширина окна g конусов

Диаметр цилиндрической проточки d ₅ ( d ) - по Н11, расстояние от торца до окна l ₆ - по h 16, длина окна h - по Н16, длина l ₅ - по Н16.

1. Размер d относится только к укороченным конусам.

2. Допуск симметричности в радиусном выражении плоскостей окна конуса - не более 0,08 мм. Допуск зависимый.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 3).

2.3. Допускаемое смещение z торца втулки относительно плоскости диаметра D не должно превышать величин, указанных в табл. 4.

0, 1, 2, 3, В7, B10, B12, В16, В18, В22, В24

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Номера пунктов настоящего стандарта

Средства контроля и их техническая характеристика

Точность проверяемых конусов

1. Внешний осмотр

Лупа с увеличением 4-6 ´ по ГОСТ 25706

АТ4, АТ5, АТ6, АТ7, АТ8

2. Контроль угла наружных конусов

Синусная линейка 1-го класса по ГОСТ 4046 с расстоянием между роликами L = 300 мм; плита поверочная 0-го класса точности по ГОСТ 10905; концевые меры 1 - 2 класса по ГОСТ 9038; головки измерительные типа 1ИПМ по ГОСТ 28798

АТ4, АТ5, АТ6, АТ7, АТ8

Синусная линейка 1-го класса по ГОСТ 4046 с расстоянием между роликами L = 200 мм; плита поверочная 0-го класса точности по ГОСТ 10905; концевые меры 1 - 2 класса по ГОСТ 9038; головки измерительные по ГОСТ 18833 с ценой деления не более 2 мкм

Наклонный стол (черт. 3); плита поверочная 0-го класса точности по ГОСТ 10905; головки измерительные по ГОСТ 18833 с ценой деления не более 2 мкм

Синусная линейка 1-го класса по ГОСТ 4046 с расстоянием между роликами L = 100 мм; плита поверочная 0-го класса точности по ГОСТ 10905; концевые меры 1 - 2 класса по ГОСТ 9038; головки измерительные по ГОСТ 18833 с ценой деления не более 2 мкм

Универсальный прибор для контроля конусов (черт. 4)

АТ4, АТ5, АТ6, АТ7, АТ8

Пневматические приборы (черт. 5)

Прибор с двумя линейками (черт. 6); щупы

Прибор с двумя отсчетными устройствами (черт. 7)

АТ4, АТ5, АТ6, АТ7, АТ8

3. Контроль угла внутренних конусов

Универсальный прибор для контроля конусов (черт. 8)

Пневматические приборы (черт. 9)

4. Контроль прямолинейности образующих наружных конусов

Универсальный прибор для контроля конусов (черт. 4)

АТ4, АТ5, АТ6, АТ7, АТ8

Прибор для контроля прямолинейности образующих наружных конусов (черт. 10)

Конусы с допуском прямолинейности образующей более 4 мкм

Лекальная линейка ЛД 0-го класса по ГОСТ 8026

Конусы длиной до 200 мм с допуском прямолинейности образующей более 2 мкм; конусы длиной свыше 200 мм с допуском прямолинейности образующей более 5 мкм

5. Контроль прямолинейности образующих внутренних конусов

Универсальный прибор для контроля конусов (черт. 8)

6. Контроль круглости наружных конусов

АТ4, АТ5, АТ6, АТ7, АТ8

7. Контроль круглости внутренних конусов

8. Комплексный контроль

Калибры конические, специальная краска

9. Контроль размеров l₁ и l₃ наружных конусов

Конические калибры - втулки

АТ4, АТ5, АТ6, АТ7, АТ8

10. Контроль смещения торца втулки относительно плоскости диаметра D внутренних конусов

Конические калибры - пробки

11. Контроль симметричности плоскостей лапки наружных конусов

Конические калибры - втулки

АТ4, АТ5, АТ6, АТ7, АТ8

12. Контроль симметричности плоскостей окна внутренних конусов

Конические калибры - пробки

13. Измерение размеров l₂, l₄

Измерительная линейка по ГОСТ 427

АТ4, АТ5, АТ6, АТ7, АТ8

14. Измерение размеров d₃, с, е, l₆, h, l₅, b, g

15. Контроль размера d₅(d)

Калибры-пробки по ГОСТ 2015 с удлиненной ручкой

Примечание . Черт. 3 - 14 не определяют конструкцию приборов и типы отсчетных устройств.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.2. Допускается применять, кроме указанных в табл. 5 , другие, вновь разработанные или находящиеся в применении средства контроля, прошедшие метрологическую аттестацию в органах метрологической службы и имеющие погрешности измерения не более:

а) при измерении линейных размеров - величин, указанных в ГОСТ 8.051;

б) при измерении угла конуса:

- для конусов степени точности АТ4 - 35 %,

- для конусов степеней точности АТ5 и АТ6 - 30 %,

- для конусов степеней точности АТ7 и АТ8 - 25 % от допуска на угол конуса;

в) при измерении прямолинейности образующей и некруглости - 30 % от допуска на проверяемый параметр.

Примечание . При получении дробных значений погрешностей измерения округление производить до 0,5 мкм при допуске до 20 мкм и до 1 мкм при допуске свыше 20 мкм.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.3. Контроль конусов степеней точности АТ4 и АТ5 должен производиться в помещении с температурой воздуха 20 ± 5 ° .

Скорость изменения температуры не должна превышать 1 град/ч.

3.4. Перед контролем размерных параметров должен быть произведен осмотр внешнего вида конусов. Конусы, на поверхностях которых имеются забоины, черновины, коррозия, дальнейшему контролю не подлежат.

3.5. Измерение угла конуса и прямолинейности образующей должно производиться на длине конуса L , указанной в табл. 1 ; участки у краев конической поверхности длиной, равной 2 - 3 мм, не контролируются. Измерение должно производиться не менее чем в двух осевых сечениях, расположенных примерно под углом 90 ° .

3.6. Круглость конусов должна измеряться в сечении, отстоящем от диаметра D не более чем на 2 мм.

3.5, 3.6. (Измененная редакция, Изм. № 2).

3.7. Погрешность угла конуса калибров для настройки приборов по пп. 3.10.3 , 3.10.4 , 3.10.5 и 3.11.2 не должна превышать 2/3 допуска на рабочие калибры соответствующих степеней точности.

3.8. Приборы по пп. 3.10.2, 3.10.3, 3.10.5 и 3.11.2 для измерения угла конуса должны быть снабжены отсчетными устройствами с ценой деления не более 1 мкм и пределами измерения не менее ± 50 мкм. При измерении конусов с допуском на угол конуса более 40 мкм должны применяться отсчетные устройства с ценой деления не более 2 мкм и пределами измерения не менее ± 100 мкм.

3.9. Приборы по пп. 3.12.1 и 3.12.2 могут быть снабжены, кроме отсчетных, записывающими устройствами.

3.10. Контроль угла наружных конусов

3.10.1. При измерении угла наружных конусов на синусной линейке или с помощью наклонного стола 1 (черт. 3 ) величину отклонения угла определяют по разности показаний отсчетного устройства 2 в крайних точках образующей на длине конуса, указанной в п. 3.5 .

При измерении с помощью наклонного стола угол наклона стола 2 a должен быть равен номинальному значению угла конуса с точностью 5 ² .

3.10.2. При измерении угла конуса наружных конусов на универсальном приборе для контроля конусов (черт. 4 ) с помощью установочного устройства 1, расположенного на синусной линейке 2, конус устанавливают так, чтобы вершина наконечника измерительного устройства при перемещении стола 3 проходила через образующую конуса и при этом показания отсчетного устройства 4 в крайних точках образующей на длине конуса, указанной в п. 3.5 , были одинаковыми.

Наклонив синусную линейку 2 на угол, равный номинальному углу конуса, перемещая стол 3, определяют показания отсчетного устройства 4 для противоположной образующей конуса.

Величину отклонения угла конуса следует определять по разности показаний отсчетного устройства 4 в крайних точках образующей на длине конуса, указанной в п. 3.5.

Допуск прямолинейности хода стола на всей длине перемещения должен быть не более 0,5 мкм, а погрешность установки синусной линейки на угол не более 1 ² .

(Измененная редакция, Изм. № 2).

Отсчет показаний производят по шкале пневматического отсчетного устройства.

Настройку отсчетных устройств пневматических приборов следует производить по калибру (п. 3.7).

3.10.4. При измерении угла конуса наружных конусов на приборе с двумя линейками (черт. 6 ) конус вставляют между линейками 1, прижимая его к одной из них, и по зазору, образующемуся с противоположной стороны конуса, определяют отклонение угла конуса; зазор должен располагаться со стороны малого диаметра конуса. Величину зазора между образующей конуса и рабочей поверхностью линейки прибора определяют с помощью щупа или образцов просвета.

Осевое сечение проверяемого конуса должно находиться между рабочими поверхностями линеек.

Допуск плоскостности рабочих поверхностей линеек прибора - 1,5 мкм.

Настройку прибора производят по калибру (п. 3.7).

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.10.5. При измерении угла конуса наружных конусов на приборе с двумя отсчетными устройствами (черт. 7 ) конус кладут на поверхность стола 1 и вводят под наконечники 2 отсчетных устройств 3, расположенных в крайних точках образующей на длине конуса, указанной в п. 3.5 . Разность показаний отсчетных устройств определяет величину отклонения угла измеряемого конуса.

При настройке прибора оба отсчетных устройства устанавливают на нуль по калибру (п. 3.7) или по блокам концевых мер длины 1 - 2 класса по ГОСТ 9038.

Отсчетные устройства должны быть снабжены наконечниками НГЦ-Д5 ´ 8 0-го класса по ГОСТ 11007.

Образующие наконечников должны быть параллельны опорным поверхностям стола. Допуск параллельности образующих наконечников - 0,5 мкм на длине наконечника.

Опорные поверхности стола 1 должны лежать в одной плоскости с точностью 0,5 мкм.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

3.11. Контроль угла внутренних конусов

Отсчет показаний производят по шкале пневматического отсчетного устройства.

Настройку отсчетных устройств пневматических приборов производят по калибру (п. 3.7).

3.12. Контроль прямолинейности образующих наружных конусов

3.12.1. При измерении прямолинейности образующих наружных конусов на универсальном приборе для контроля конусов (черт. 4 ) с помощью установочного устройства 1 конус располагают так, чтобы вершина наконечника измерительного устройства при перемещении стола 3 проходила через образующую конуса и при этом показания отсчетного устройства 4 в крайних точках образующей на длине конуса, указанной в п. 3.5 , были одинаковыми.

Стол с измеряемым конусом перемещают относительно измерительного наконечника и отмечают показания отсчетного устройства по всей длине конуса.

Величину отклонения от прямолинейности образующей следует определять как наибольшую разность показаний отсчетного устройства по всей длине образующей.

Отсчет показаний производят по шкале отсчетного устройства с ценой деления не более 0,2 мкм.

3.12.2. При измерении прямолинейности образующих на приборе для контроля непрямолинейности образующих наружных конусов (черт. 10 ) конус прижимают к установочным призмам 7, вследствие чего его образующая располагается параллельно направлению перемещения каретки измерительного устройства 2 с измерительным наконечником 3.

Каретку 2 перемещают относительно конуса и отмечают показания отсчетного устройства на всей длине конуса. Величину отклонения от прямолинейности образующей следует определять как наибольшую разность показаний отсчетного устройства по всей длине образующей.

Отсчет показаний производят по отсчетному устройству с ценой деления не более 0,5 мкм.

Допуск прямолинейности хода стола по всей длине перемещения - 0,5 мкм.

Для оценки величины просвета следует пользоваться образцами просвета.

3.13.1. Измерение прямолинейности образующих внутренних конусов на универсальном приборе для измерения конусов (черт. 8) следует производить аналогично измерению наружных конусов (см. п. 3.12.1).

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.14. Указанные в пп. 3.10.1, 3.10.2, 3.10.4, 3.10.5 и 3.12.2 допускаемые погрешности относятся к приборам, предназначенным для контроля наиболее точных конусов, указанных в табл. 5.

Для контроля конусов с более грубыми допусками погрешности приборов могут быть расширены, но при этом погрешности измерения не должны превышать величин, указанных в п. 3.2.

Калибр сопрягают с проверяемым конусом и поворотом калибра не более чем на 1/4 оборота при нажатии вдоль оси достигают того, что краска растирается в местах плотного прилегания сопрягаемых поверхностей, образуя пятно контакта.

Годными считаются конусы, при контроле которых пятно контакта располагается со стороны большого диаметра.

Круговые разрывы в пределах пятна контакта не допускаются.

Рекомендуемые толщины слоя краски и размеры пятна контакта приведены в приложении 1.

Для оценки толщины слоя краски следует пользоваться образцами, приведенными в приложении 2.

Для проверки надежности комплексного контроля по краске рекомендуется периодически его результаты сопоставлять с результатами поэлементного контроля.

3.16. Контроль размеров l ₁ и l ₃ наружных конусов производят с помощью калибров-втулок по рискам, нанесенным на плоскости контрольного среза (черт. 11 а), или по контрольным плоскостям уступа на торце калибров-втулок (черт. 11 б).

Размер z определяет допускаемое предельное отклонение размеров l ₁ и l ₃ .

3.17. Контроль смещения торца втулки относительно плоскости диаметра D внутренних конусов производят с помощью калибров-пробок по рискам, нанесенным на их поверхности (черт. 12 ).

Размер z определяет величину допускаемого смещения торца втулки относительно плоскости диаметра D .

Затем к плоскостям А калибра прикладывают лекальную линейку в направлении, перпендикулярном к оси конуса. При этом лекальная линейка должна касаться обеих плоскостей А.

При сопряжении конических поверхностей плоскости лапки на калибре и плоскости окна во втулке не должны соприкасаться.

3.18, 3.19. (Измененная редакция, Изм. № 2).

Толщина слоя краски при контроле конусов калибрами не должна превышать значений, указанных в таблице.

2. Часть 1

3. Возможность использования

4. Нормальные углы

5. Углы призматических деталей

6. Нормальные углы для конусов

7. Обозначение элементов конуса

8. Обозначение призматических элементов

9. Расположение номинального угла

10. Расположение номинального угла конуса

11. Часть 2

12. Угловые размеры

13. Способы измерения углов

14. Приборы для измерения углов

15. Набор угловых призматических мер

16. Угломеры с нониусами

1 - основание; 2 - нониус; 3 - стопор; 4 линейка; 5 - зажим; 6 - угольник; 7 сектор; А - измерительные поверхности