Принципы нанесения размеров при сложных сопряжениях круглых и фасонных поверхностей
- Функциональность и базирование:
- Сначала определить функциональные поверхности и установить основные датумы (оси/плоскости). Размеры давать от датумов, обеспечивающих требуемую посадку/коническую/осьовую направленность.
- Центры и формы для круглых деталей:
- Размеры к кругу (от оси) предпочтительнее размеров «между кромками». Для отверстий и валов указывать диаметр и положение центра; для коаксиальности — соответствующий геометрический допуск (true position, concentricity, runout).
- Фасонные поверхности:
- Профиль и положение задавать геометрическими допусками профиля/позиции/наклона, отдельно от размерных допусков на размеры. Размеры сложных контуров даются через упорядоченную систему баз/осей, а не последовательные «отрезки».
- Типы допусков:
- Для посадок использовать размерные допуски (диаметры, осевые расстояния) + геометрические допуски для формы/расположения. Для положения центров отверстий — позиционные допуски; для сопряжений цилиндр/цилиндр — радиальный/осьевой биения (runout).
- Метод нанесения размеров:
- Предпочтительна базовая (общая) система размеров от одного или нескольких базовых datum (концентрические/координатные базисы). Если применяют цепочки, делать их осознанно и учитывать результат суммирования допусков.
- Контроль за посадками:
- Явно указывать зазор/натяг: $C=D_{hole}-D_{shaft}$ и допуск на этот зазор. Для проверки ‒ указывать требуемую статистику (напр., минимальный зазор, вероятность брака).
Ошибки в размерных цепочках, ведущие к накоплению погрешностей
- Последовательная (суммирующаяся) цепочка размеров:
- При последовательном сложении допусков на каждом звене суммарная погрешность растёт по правилу «worst‑case»: ${\Delta }_{total}={\sum }_{i=1}^n{t}_i$. Это даёт наихудший сценарий накопления.
- Игнорирование статистики при реальной сборке:
- При статистическом подходе погрешности комбинируются по RSS: ${\Delta }_{rss}=\sqrt{{\sum }_{i=1}^n{t}_i^2}$. Ошибка — применять worst‑case там, где допустима статистика, или наоборот.
- Размеры между производными центрами (производные положения):
- Если центр одного отверстия определён через уже допущенное расстояние между другими отверстиями, погрешности «переносятся» и накапливаются (плавающие центры).
- Неправильный выбор датумов или их отсутствие:
- Отсутствие функциональных датумов приводит к «плавающим» измерительным базам и накоплению перемещений/угловых отклонений.
- Смешение размерных и геометрических допусков:
- Неправильная замена позиционного допускa на линейный допускает больше «суммирования» ошибок формы и расположения.
- Дублирование и противоречивость размеров:
- Избыточные/противоречивые размеры приводят к неопределённости сборки и смещению «реальных» положений, что увеличивает разброс.
- Неучёт формы и ориентации:
- Если формовые погрешности (кривизна, овальность) не ограничены, они добавляются к позиционным погрешностям и создают дополнительные зазоры/натяги.
- Неправильное распределение допусков:
- Слишком «слабые» допуски на ключевых звеньях и чрезмерно жёсткие на незначимых приводят к перераспределению ошибок и накоплению там, где критично.
- Конструктивные ошибки (избыточное/неадекватное закрепление):
- Неправильное число опор/фиксаций приводит к стремлению деталей занять произвольное положение при сборке, что увеличивает суммарную погрешность.
Краткие рекомендации для предотвращения накопления погрешностей
- Базировать размеры от функциональных datum; применять базовую (конструктивную) систему размеров вместо длинных последовательных цепочек.
- Разделять размерные и геометрические допуски; для положения центров использовать позиционные допуски.
- Производить расчёт стека (worst‑case и RSS) и распределять допуски целенаправленно.
- Ограничивать формы и биения (profile/runout) для критичных сопряжений.
- Избегать плавающих/избыточных размеров и противоречивых обозначений.
(формулы: суммарный worst‑case ${\Delta }_{total}={\sum }_{i=1}^n{t}_i$; статистическое сочетание ${\Delta }_{rss}=\sqrt{{\sum }_{i=1}^n{t}_i^2}$; простой зазор $C=D_{hole}-D_{shaft}$).