Система допусків кутових розмірів та їх відхилень

Стандартна система допусків і характерів гладких конічних з'єднань побудована на базі системи ISO. Кутові розміри широко використовують для конічних поверхонь деталей пневмо- та гідроарматури, інструментальних конусів для хвостовиків різальних і вимірювальних інструментів; отворів у шпинделях обробних вер­статів і допоміжних технологічних інструментів; фіксаторів, ви­ливків, кованок тощо.

Класифікують кутові розміри так само, як і лінійні. Розрізня­ють розміри номінальні, граничні та істинні. Стандартом (ГОСТ 8908-81) встановлені ряди номінальних кутових розмірів з вико­ристанням рядів переважних чисел з деякими заокругленнями. Наприклад, перший ряд номінальних значень кутових розмірів має такий вигляд: 0; 5; 10; 15; 20; 30; 45; 75; 90; 120°;...; другий ряд: 0"; 30'; 1°; 2; 3; ...; 10; 40; 75°; ... тощо.

На відміну від лінійних, які за основну одиницю мають метр і похідні від нього часткові та кратні одиниці, для вимірювання кутових розмірів встановлено дві одиниці: радіан (для плоского кута) та стерадіан (для просторового кута). Окрім цього, дозволено використовувати стару одиницю кутових розмірів — градус (°) та часткові одиниці (мінуту' та секунду "), що становлять відпові­дно одну шістдесяту частину старої одиниці.

Граничні кутові розміри отримують, підсумовуючи їх номіна­льні значення та граничні (верхнє чи нижнє) відхилення. Допус­ком кутового розміру АТ_α називають різницю між найбільшим і найменшим допускними кутовими розмірами, тобто

АТ_а = α_mах - α_min .

У системі допусків кутових розмірів значення допусків об­числюють залежно від ступенів точності та довжини коротшої його сторони, незалежно від значення кута. Ступені точності позначені цифрами в порядку зменшення точності 1; 2; 3; ....; 16 і 17. Стандарт (ГОСТ 8908-81) допускає використання додаткових ( з меншими до­пусками) ступенів точності 0 і 01, значення допусків для яких отри­мують діленням значень допусків 1 ступеня послідовно на спільний дільник φ = 1,6.

Розглянемо креслення вала крана з трьома конічними поверх­нями: робочою поверхнею крана, виконаною у вигляді конуса Морзе №3 з точністю кутового розміру АТ_D6,яка згідно зі стандар­том становить 0,012 мкм на заданій довжині 79мм твірної конуса, з шорсткістю поверхні 0,032 за параметром R_а, що притерта разом з конічною поверхнею корпуса; плоскою поверхнею внут­рішнього отвору вала з кутом 7°±1°, отриманою під час лиття заготованки вала, та фаскою 1,5 x 45°, для якої точність кута не зазначена, що дає змогу виготовляти її за останнім, тобто 17 сту­пенем точності, з відхиленням даного розміру ±2°18' (рис. 3.10). За чинними стандартами є кілька способів позначати кутові розміри на кресленнях: цифровими значеннями номіналь­них розмірів та їх граничними відхиленнями (30°±2°; 10°±30'; 3°±15"; 25°^²; 25°_-1; тощо); номінальними цифровими кутовими розмірами та літерними позначеннями їх точності; номерами сту­пенів точності (30°+АТ_а7; 30°-АТ_а9; 10°±0,5 АТ_а5); умовними позначеннями конусних поверхонь (метричний конус № 80 АТ6, ко­нус Морзе № 4 АТ7), номінальними кутовими розмірами без на­писання допускних відхилень (фаска 1,5 х 45°; нахил 7°; нахил 1:10; конусність 1:5 тощо).

Окрім допусків кутових розмірів в кутових одиницях (радіан, градус), стандарт регламентує ще два додаткових способи напи­сання значень відхилень за допомогою

Рис. 3.10. Креслення вала з трьома конічними поверхнями

лінійних розмірів (рис. 3.11, а і б). Відхилення кута α, заданого в кутових одиницях, визнача­ють також за допомогою допуску АТ діаметра D₁ (d₁) великої основи конуса, що містяться у площині, віддаленій на задану від­стань L(l) від вершини кута чи базової поверхні конуса, або відріз­ка, перпендикулярного до твірної конуса АТ_h.. Обидва відхилення задають за допомогою лінійних розмірів.

Допуск АТ призначають для конічних поверхонь з конусністю, більшою від 1:3, залежно від довжини твірної конуса L(l). Залежність між допусками АТ_h і АТ_а як для конуса, так і для кутника можна записати у вигляді

,

де АТ_h— допуск кутового розміру, виражений довжиною відріз­ка, перпендикулярного до твірної конуса чи сторони кута кутни­ка, мкм;

АТ_α — допуск кутового розміру, мкрад;

L — довжина твірної конуса чи сторони кутника, мм.

Значення допусків у кресленнях рекомендують, якщо це можливо, заокруглювати. Заокруглені значення допусків АТ_а на­ведені у стандарті (у кутових градусах, мінутах і секундах). Стандар­тні розміри довжини коротшої сторони кутів можуть мати розміри від 0 до 2500 мм. Цей діапазон поділено на менші діапазони, для кожного з яких наведено середні значення допусків для чотирьох способів їх визначення (АТ_а— у радіанах і градусах, АТ_D та АТ_h — у міліметрах). Як бачимо, залежність допусків від ступеня точності і від довжини коротшої сторони кута є значною. Наприклад, допуск для довжин коротшої сторони кута від 3 до 10 мм становить 10"— для 1 ступеня і 4°35'1" — для 17 ступеня точності.

Рис. 3.11. Написання відхилень за допомогою лінійних розмірів

Стандарт регламентує три способи написання відхилень куто­вих розмірів: два однобічні та симетричний. Схема полів допусків для кутових розмірів зображена на рис. 3.12.

Б

Рис. 3.12. Схема полів допусків для кутових розмірів