что такое свободный размер

Сопряженные и свободные размеры механических соединений

Размеры деталей сборочных единиц подразделяют на сопряженные и свободные. Сопряженные размеры — это размеры сопрягаемых (соединяемых) деталей, которые должны быть одинаковы. Они обеспечивают заданное положение деталей в сборочной единице, точность ее работы, надлежащие условия сборки и разборки, требуемую взаимозаменяемость. После изготовления деталей эти размеры обязательно проверяют контролеры службы контроля или управления качеством.

Вопросам правильного измерения и нанесения сопряженных размеров уделяют особое внимание при съемке эскизов с деталей устройств.

Свободные размеры обычно относят к поверхностям деталей, не соприкасающимся с другими деталями сборочной единицы и не влияющим существенно на работу механизма. Однако значения отдельных свободных размеров смежных деталей могут быть взаимно связаны определенными конструктивными условиями (значения свободных размеров одной детали наносят в соответствии с аналогичными размерами смежных деталей). Такие размеры называют свободными зависимыми.

Правильное нанесение на чертеже деталей таких взаимозависимых (зависимых) свободных размеров является необходимым условием обеспечения правильной работы изделия, его монтажа и демонтажа. Поэтому при съемке эскизов выделяют свободные зависимые размеры деталей устройства и проверяют правильность их измерения и нанесения на эскизах.

Характер взаимосвязи размеров деталей сборочной единицы определяется ее конструкцией. Поясним это на примерах.

На рис. 11.2 показано седло 1 клапана, запрессованное в корпус 2 по диаметру d₁ значение которого для седла и корпуса является сопряженным размером. В то же время диаметры d₂ седла и d₃ корпуса являются свободными зависимыми размерами, так как к ним не предъявляется больших требований по точности изготовления; необходимо только, чтобы d₃ > d₂. Здесь же свободными зависимыми размерами являются размеры l₁ седла и l₂ отверстия в корпусе; для них также необходимо условие

На рис 11.3 показано винтовое соединение двух деталей. Наружные диаметры резьбы d винта 3 и детали 1 являются сопряженными (внутренний и средний диаметры резьбы также являются сопряженными размерами, но в обозначении резьбы на чертежах деталей их не указывают). Наружный диаметр d резьбы винта и диаметр d₁ отверстия в детали 2 представляют собой свободные зависимые размеры, так как отверстие в детали 2 должно быть больше диаметра винта.

Сопряженные размеры двух конических поверхностей с одинаковой конусностью показаны на примере фрикционной муфты (рис. 11.4). Сопряжение конических поверхностей определяется величиной сопряженных размеров — их конусности 1 : а и диаметрами d (конусность — отношение разности диаметров двух сечений конуса к расстоянию между ними). При этом диаметры d задают в «основной» плоскости, являющейся для наружного конуса (левая полумуфта 1) плоскостью его большего основания. Для внутреннего конуса (правая полумуфта 2) положение «основной» плоскости определено размером l от одного из торцов детали.

Сопряженные размеры двух пирамидальных поверхностей показаны на рис. 11.5. Для передачи крутящего момента c маховика 1 на шток 2 вакуумного вентиля их сопряжение выполнено в виде четырехгранной пирамиды. Сопряженные размеры здесь — уклон 1 : а посадочных граней относительно оси штока и размеры поперечных сечений отверстия в маховике и конца штока, определяемые в «основной» плоскости, т.е. размеры b стороны квадрата (в сечении A — A). Длина l посадочной поверхности штока и длина l₁ посадочной поверхности маховика являются свободными зависимыми размерами с условием l₁ > l, чтобы обеспечить осевую затяжку маховика на штоке.

Другие примеры осевых сопряженных и свободных зависимых размеров приведены ниже.

Источник

Нанесение размеров на чертеже

В такой работе, как составление эскизов и чертежей деталей, одной из самых важных и ответственных стадий является простановка размеров.

Таким документом, как ГОСТ 2.307 – 68 устанавливаются правила, согласно которым необходимо наносить на чертежах и эскизах размеры, а также их предельные отклонения. Этим государственным стандартом регламентируется то, какими должны быть соответствующие условности и надписи, он же определяет и тот способ, каким следует наносить размерные и выносные линии. Кроме того, стандарт определяет методику распределения размеров на чертеже и способы простановки размерных чисел.

Для указания на чертежах линейных размеров, а также их предельных отклонений используются такие единицы измерения, как миллиметры. При этом обозначение единицы измерения не наносится.

В тех случаях, когда на чертежах необходимо указать размеры в единицах, отличных от миллиметров (например, в метрах, сантиметрах), то обозначения соответствующих единиц измерения приводятся или рядом с размерными числами, или в технических требованиях.

Действующими нормами и правилами составления строительных чертежей допускается не указывать на них единицы измерения, отличные от миллиметров в тех случаях, когда это оговаривается в утвержденных согласно установленному порядку документах.

Кроме того, действующие нормы и правила составления чертежей требуют, чтобы на них проставлялось минимальное количество размеров, и при этом оно было полностью достаточно для изготовления и контроля изображенных на них деталей.

Классификация размеров

На чертежах размерами именуются числовые значения тех линейных и угловых величин, которые имеют изображенные на них детали и их элементы. В технике принято различать три различных категории размеров:

Под номинальными размерами понимаются те, которые получают конструкторы методами расчета их на жесткость и прочность. Кроме того, номинальными являются такие размеры, которые принимаются из эксплуатационных, технологических или конструктивных соображений.

Под действительными размерами понимаются те, которые устанавливаются измерениями, произведенными с допустимой погрешностью.

Под предельными размерами понимаются такие предельно допустимые размеры, в рамках которых должны находиться размеры действительные или которым они должны быть равны.

Любая сборочная единица характеризуется тем, что в ней в процессе работы часть деталей движется, а часть остается неподвижной друг относительно друга. Те детали, которые соединены между собой подвижно или же неподвижно, принято называть сопряженными.

Поверхности, по которым происходит соединение деталей, именуются сопрягаемыми. Прочие поверхности именуются свободными, или несопрягаемыми. В этом отношении размеры деталей по назначению подразделяются на следующие группы:

Сопряженными размерами называются такие, которые определяют форму сопрягаемых поверхностей, а также то, в каком положении она находится в детали. Свободные размеры – это такие, которые характеризуют положение и форму свободных поверхностей.

В отношении работоспособности деталей, а также возможности использования для их изготовления и контроля размеров прогрессивных технологий размеры подразделяются на:

Конструктивными называют те размеры, которые обусловлены как расчетами, так и условиями функционирования деталей в сборочных единицах, а технологическими – те, что получают в результате выполнения технологических операций обработки.

Источник

Что такое свободный размер

Единая система конструкторской документации

НАНЕСЕНИЕ РАЗМЕРОВ И ПРЕДЕЛЬНЫХ ОТКЛОНЕНИЙ

Unified system of design documentation. Drawing of dimensions and limit deviations

Дата введения 2012-01-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ФГУП «ВНИИНМАШ»), Автономной некоммерческой организацией «Научно-исследовательский центр CALS-технологий «Прикладная логистика» (АНО НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика»)

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 12 мая 2011 г. N 39)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 3 августа 2011 г. N 211-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 2.307-2011 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2012 г.

6 ИЗДАНИЕ (июль 2020 г.) с Поправкой (ИУС 12-2012, ИУС 10-2014, ИУС 8-2018)

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 1, 2021 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает правила нанесения размеров и предельных отклонений в графических документах на изделия всех отраслей промышленности и строительства.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 2.052 Единая система конструкторской документации. Электронная модель изделия. Общие положения

ГОСТ 2.308 Единая система конструкторской документации. Указание допусков формы и расположения поверхностей

ГОСТ 2.414 Единая система конструкторской документации. Правила выполнения чертежей жгутов, кабелей и проводов

ГОСТ 2.417 Единая система конструкторской документации. Платы печатные. Правила выполнения чертежей

ГОСТ 2.419 Единая система конструкторской документации. Правила выполнения документации при плазовом методе производства

ГОСТ 6636 Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные линейные размеры

ГОСТ 25346 Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений

ГОСТ 25347 Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки

ГОСТ 25348 Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Ряды допусков, основных отклонений и поля допусков для размеров свыше 3150 мм

ГОСТ 25349 Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Поля допусков деталей из пластмасс

ГОСТ 30893.1 (ИСО 2768-1-89) Основные нормы взаимозаменяемости. Общие допуски. Предельные отклонения линейных и угловых размеров с неуказанными допусками

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

электронная модель изделия (модель): Электронная модель детали или сборочной единицы по ГОСТ 2.102.

электронный макет: Электронная модель изделия, описывающая его внешнюю форму и размеры, позволяющая полностью или частично оценить его взаимодействие с элементами производственного и (или) эксплуатационного окружения, служащая для принятия решений при разработке изделия и процессов его изготовления и использования.

3.3 справочные размеры: Размеры, не подлежащие выполнению по данному графическому документу и указываемые для удобства пользования этим документом.

3.4 установочные и присоединительные размеры: Размеры, определяющие величины элементов, по которым данное изделие устанавливают на месте монтажа или присоединяют к другому изделию.

3.5 габаритные размеры: Размеры, определяющие предельные внешние (или внутренние) очертания изделия.

общий допуск размера: Предельные отклонения (допуски) линейных или угловых размеров, указываемые на чертеже или в других технических документах общей записью и применяемые в тех случаях, когда предельные отклонения (допуски) не указаны индивидуально у соответствующих номинальных размеров.

плоскость обозначений и указаний: Плоскость в модельном пространстве, на которую выводится визуально воспринимаемая информация, содержащая значения атрибутов модели, технические требования, обозначения и указания.

предельное отклонение: Алгебраическая разность между предельным и соответствующим номинальным размерами. Различают верхнее и нижнее предельные отклонения.

размер: Числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т.п.) в выбранных единицах измерения.

номинальный размер: Размер, относительно которого определяются отклонения.

база: Поверхность или выполняющее ту же функцию сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащая заготовке или изделию и используемая для базирования.

конструкторская база: База, используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии.

основная база: Конструкторская база данной детали или сборочной единицы, используемая для определения их положения в изделии.

Источник

Свободные и сопрягаемые размеры.

Две детали, подвижно или неподвижно соединяемые друг с другом, называют сопрягаемыми. Размер, по которому происходит соединение этих деталей, называют сопрягаемым размером. Размеры, по которым не происходит соединения деталей, называют свободными размерами. Примером сопрягаемых размеров может служить диаметр вала и соответствующий диаметр отверстия в шкиве; примером свободных размеров может служить наружный диаметр шкива.

Упротнение крупной упорной резьбы чеканкой вибрирующим роликом. Такая технология позволяет упрочнять окончательно обработанную резьбу, причем изменения внутреннего диаметра укладываются в допуски свободного размера.

Точность выполнения свободных размеров лишь в известной мере не влияет на качество детали, вследствие чего допуски свободных размеров не должны превышать определенных пределов и не должны быть меньше экономически целесообразной величины.

Между тем возросший технический уровень промышленности и условия кооперации производств требуют от чертежа предельной ясности, исключающей возможность возникновения в производстве каких-либо вопросов и произвольных толкований чертежа. Поэтому наиболее целесообразно регламентировать допуски свободных размеров ведомственными нормалями (до разработки государственного стандарта), включив в них и правила выполнения неоговариваемых в чертежах безразмерных элементов деталей.

Если допуски свободных размеров на чертеже проставлены, то легко определить, какой размер в данной подетальной цепи является замыкающим. Если же в данном конструкторском бюро принято не проставлять на чертежах допуски свободных размеров, то один из размеров подетальной цепи, включающей несколько свободных размеров, не должен быть проставлен. Именно этот непроставленный размер и рассматривается как замыкающий, допуск на который должен быть равен сумме допусков остальных размеров цепи.

Для получения взаимозаменяемости сопрягаемые размеры деталей должны быть точно выполнены. Однако такая обработка сложна и не всегда целесообразна. Поэтому техника нашла способ получать взаимозаменяемые детали при работе с приближенной точностью. Этот способ заключается в том, что для различных условий работы детали устанавливают допустимые отклонения ее размеров, при которых все же возможна безукоризненная работа детали в машине. Эти отклонения, рассчитанные для различных условий работы детали, построены в определенной системе, которая называется системой допусков.

Для этого, исходя из характера производства на основе ГОСТов, разрабатываются ограничительные стандарты предприятия.

Собираемые заготовки могут иметь сопрягаемые размеры и свободные, т. е. несопрягаемые, размеры. Например, соединение шеек шпинделя с подшипниками характеризуется сопрягаемыми размерами, а размер по длине шпинделя является свободным.

Основные положения системы допусков и посадок для гладких деталей определены ГОСТ 25346-89 (СТ СЭВ 145-88).

Размер, взятый из ряда нормальных размеров, является основным номинальным размером (D,d).В соединениях номинальный размер является общим для отверстия и вала (D= d).

Точность обработки.

Под точностью формы поверхности понимают степень соответствия ее размеров в осевом и поперечном сечениях геометрической форме. При разработке технологического процесса изготовления детали для обеспечения требуемой точности обработки приходится учитывать причины, вызывающие погрешности обработки.

Основными причинами погрешностей обработки на токарных станках являются:

— недостаточная точность и жесткость станка;

— неточность изготовления и недостаточная жесткость режущего и вспомогательного инструмента;

— погрешности установки заготовки на станке и ее деформация при зажиме или под действием усилий резания и нагрева;

— погрешности в процессе измерения и др.

Рисунок 1.2.3. Заготовки на станке и ее деормация при зажиме.

Рисунок1.2.4 Деформация детали.

Для выполнения точностных требований, предъявляемых к готовой детали, последовательность технологических операций назначают, исходя из следующих соображений:

1. Сначала производят черновую обработку заготовки, при которой удаляются наибольшие слои металла. Это позволяет выявить дефекты заготовки и снять с нее внутренние напряжения, вызывающие деформации.

Все операции черновой обработки требуют значительных сил резания, значительно влияющих на точность окончательно обработанной поверхности; поэтому их следует выполнять до операций чистовой обработки.

2. Обработку поверхностей, на которых возможные дефекты заготовок недопустимы, следует выполнять в начале технологического процесса при выполнении черновых операций.

3. Следует в первую очередь обрабатывать поверхности, при удалении припуска с которых в наименьшей степени снижается жесткость заготовки.

4. Чистовые операции надо выполнять в конце обработки, так как при этом уменьшается возможность повреждения уже обработанных поверхностей.

5. Поверхности детали, связанные между собой точным относительным расположением, необходимо обрабатывать с одной установки и в одной рабочей позиции.

При обработке штучных заготовок необходимая точность размеров достигается снятием припуска при последовательных проходах. Перед каждым проходом обрабатываемую поверхность детали измеряют и определяют величину припуска, а затем назначают величину подачи инструмента. Так повторяют до тех пор, пока фактический размер обрабатываемой поверхности не войдет в пределы допуска на размер по чертежу. При обработке партии деталей описанным методом обрабатывают только первую деталь, а затем фиксируют взаимное положение механизмов станка и производят обработку остальных деталей партии.

Чем выше требования к точности детали, тем выше требования к металлорежущему станку, режущему и вспомогательному инструменту, точности измерения, квалификации рабочего и т. д., т. е. получение более высокой точности обработки требует более высоких затрат времени и труда.

Рисунок 1.2.5. Точность изготовления.

Поэтому различают экономическую и достижимую точность обработки.

Источник

Конструкторских чертежах. Нормирование точности неответственных размеров на

Нормирование точности неответственных размеров на

Часто на деталях встречаются размеры, к которым не предъявляется высокая точность, и условия работы изделия не зависят от точности их выполнения. Это неответственные, свободные размеры. К ним относятся габаритные размеры, длины валов, глубина сверления, размеры фасок, закругления, и т.п. Уровень точности этих размеров соответствует квалитетам с 12 по 17. Для таких размеров конструктору разрешается указывать над размерными линиями номинальный размер, а требуемую точность изготовления оговаривать общей записью в технических требованиях. Такая запись должна начинаться словами: « Неуказанные предельные отклонения размеров: »

Запись на полях чертежа должна однозначно определять:

— его расположение относительно нулевой линии.

Если величина допуска берется по одному из этих классов, то в записях это обозначается буквой t с соответствующим цифровым индексом.

1- для класса точный;

2- для класса средний;

3- для класса грубый;

4- для класса очень грубый.

При этом имеет место следующее соотношение между допусками по классам точности и допусками по квалитетам.

Допуски по классам точности получены путем грубого округления допусков по квалитетам и путем группирования этих допусков в более широкие интервалы, чем допуски по квалитетам. Это позволяет пользоваться для измерения приборами с более грубой ценой деления.

Пример: для свободного размера, номинал которого 100 мм,

± = ± 435 мкм, а ±= ± 0,3 мм. Оцените, что проще измерить?

Допуски на свободные размеры можно задавать следующими тремя способами:

В этом случае применяют следующий характер расположения полей допусков несопрягаемых размеров (размеров с неуказанными допусками):

— для отверстий используются поля допусков с основным отклонением H, то есть H12. H17 (EI = 0);

— для валов поля допусков с основным отклонением h, то есть h12. h17 (es = 0);

— для остальных размеров используются поля ±. ±, то есть с основным отклонением JS12. JS17.

Пример записи на полях чертежа для случая, когда допуски свободных размеров нормируются квалитетами точности:

«Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий H14, валов h14, остальных ±»

Вместо ±можно записать JS14.

Пример записи на чертежах:

«Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий H14, валов h14, остальных ±»

В России предпочтение отдается третьему варианту. В этом случае устанавливаемые односторонние предельные отклонения «в тело» для валов и отверстий по квалитетам способствуют снижению массы деталей и экономии материала. Для размеров элементов, не относящихся ни к валам ни к отверстиям приведенные выше соображения не являются решающими, поэтому для них рациональнее пользоваться симметричными отклонениями по классам точности.

Источник