Допуски формы и расположения на чертеже: знаки, рамка допуска, базы и требование максимума материала

Какие стандарты действуют

Правила выполнения на чертежах и в электронных моделях задаёт ГОСТ Р 2.308-2023, дата введения — 1 марта 2024 года. На чертежах прежних лет встречается ссылка на межгосударственный ГОСТ 2.308-2011 на ту же тему. Новый стандарт распространяется и на электронные геометрические модели и содержит правила для пересекающих и ориентирующих плоскостей. Определения допусков, их полей и графические пояснения стандарт отсылает к ГОСТ Р 53442-2015, требования максимума и минимума материала — к ГОСТ Р 53090-2008.

ГОСТ Р 2.308-2023 делит геометрические допуски на допуски формы и допуски расположения. Вторые, в свою очередь, — на допуски ориентации, месторасположения и биения. Допуск формы ограничивает отклонение формы самого элемента, допуск расположения — его положение относительно базы или теоретически точных размеров.

Виды допусков и знаки

Необходимость базы — по табл. 1 ГОСТ Р 53442-2015. Форма заданного профиля и заданной поверхности может относиться к любой из первых трёх групп — в зависимости от того, указана ли база.

Поле допуска у каждого вида своё, и от него зависит, как деталь проверять. Несколько определений по ГОСТ Р 53442-2015:

• плоскостность — две параллельные плоскости на расстоянии t, их положение ничем не ограничено;
• параллельность поверхности — две плоскости на расстоянии t, параллельные базе;
• круглость — две концентрические окружности в сечении с разностью радиусов t;
• соосность — цилиндр диаметром t, ось которого совпадает с базовой осью;
• радиальное биение — две концентрические окружности в сечении с разностью радиусов t и центром на базовой оси;
• позиционный допуск оси — цилиндр диаметром t, положение которого задают теоретически точные размеры от баз.

Рамка допуска

Допуск записывают в прямоугольную рамку из двух и более частей: в первой — знак, во второй — значение в миллиметрах и модификаторы, в третьей и следующих — буквы баз. Рамку выполняют тонкими линиями, располагают горизонтально и ничем не пересекают.

Что ещё пишут в рамке по ГОСТ Р 2.308-2023:

• Ø перед значением — поле круговое или цилиндрическое, например для позиционного допуска оси отверстия или соосности. Без знака поле — две параллельные линии или плоскости.
• Значение на длине: «0,1/100» — допуск на любом участке длиной 100 мм. Допуск на всей длине и на участке можно дать двумя строками.
• CZ после значения — общее поле для нескольких элементов: например, две площадки должны лежать в одной плоскости, а не каждая в своей.
• Теоретически точные размеры — в прямоугольных рамках, без отклонений. Ими задают номинальное положение для позиционного допуска и допуска наклона.

Соединительная линия заканчивается стрелкой, направленной по направлению измерения — как правило, перпендикулярно элементу. Важная тонкость: если стрелка упирается в контур поверхности (со смещением от размерной линии), допуск относится к самой поверхности. Если соединительная линия — продолжение размерной линии, допуск относится к оси или плоскости симметрии. Одна и та же рамка, поставленная по-разному, задаёт разные требования.

Базы

База обозначается прописной буквой в рамке, соединённой с элементом линией с зачернённым треугольником. Треугольник на контуре или его продолжении — база от поверхности; на продолжении размерной линии — от оси или плоскости симметрии.

Если базу образуют два элемента (общая ось двух шеек вала), буквы пишут в одной части рамки через дефис: «A-Б». Комплект баз пишут в отдельных частях в порядке приоритета: первичная база ограничивает ориентацию вторичной, вторичная — третичной. От порядка букв зависит, как деталь установят при контроле, поэтому переставлять их нельзя.

Требование максимума материала (M)

ГОСТ Р 2.308-2023 прямо указывает: требование максимума материала по сути и обозначению соответствует зависимому допуску из прежних стандартов. Букву M в кружке ставят после значения допуска (требование к нормируемому элементу), после буквы базы (к базовому элементу) или в обоих местах.

Смысл по ГОСТ Р 53090-2008: размер и геометрический допуск работают вместе, чтобы обеспечить собираемость. Для отверстия задаётся действующая граница — воображаемый цилиндр, в который не должен заходить материал детали.

Пример. Отверстие Ø10 +0,2 с позиционным допуском Ø0,1 и буквой M. MMS = 10,0 мм, MMVS = 10,0 − 0,1 = 9,9 мм. Если отверстие получилось 10,15 мм, допустимое позиционное отклонение — 0,1 + (10,15 − 10,0) = 0,25 мм в диаметральном выражении. При наибольшем размере 10,2 мм — 0,3 мм. Болт, прошедший в цилиндр Ø9,9 мм в номинальном положении, соберётся с любой годной деталью.

ГОСТ Р 53090-2008 связывает это требование с собираемостью деталей, образующих соединения с гарантированным зазором: крепёжные отверстия, пазы и выступы с зазором. Там, где точное положение нужно само по себе — центрирование, базирование, — букву M не ставят.

Допуск формы и допуск размера

ГОСТ 25346-2013 во введении прямо говорит: с переходом на ISO 286-1:2010 размер по умолчанию проверяют двухточечным измерением, и допуск размера на отклонения формы ограничений не накладывает. Вал может уложиться во все замеры микрометром и быть бочкообразным или огранённым.

Межгосударственный ГОСТ 30893.2-2002 добавляет к ИСО 2768-2 своё требование. Если в технических требованиях есть ссылка на него, отклонения формы элементов с указанными допусками размера должны лежать в поле допуска размера (п. 5.1). Для неуказанных допусков стандарт даёт три класса точности — H, K, L. Например, общий допуск плоскостности для длины свыше 30 до 100 мм — 0,1 / 0,2 / 0,4 мм, общий допуск биения — 0,1 / 0,2 / 0,5 мм. Общие допуски независимы от действительных размеров.

Как проверяют в цехе

• Плоскостность. KEYENCE описывает базовый способ: деталь на поверочной плите, индикатор ведут по поверхности, наибольшая разность показаний — отклонение. Но если деталь лежит на плите нижней гранью, прибор показывает отклонение от параллельности относительно неё, а не чистую плоскостность. На КИМ снимают не меньше четырёх точек, чем больше — тем надёжнее.
• Круглость. Taylor Hobson предупреждает: диаметр в нескольких направлениях круглость не показывает. Огранка с нечётным числом граней даёт одинаковый диаметр во всех направлениях. Призма с индикатором — трёхточечный метод, его показания зависят от угла призмы и числа граней. Призма и КИМ, по оценке Taylor Hobson, годятся для допусков круглости от 10 мкм; для более жёстких допусков нужен кругломер с вращающейся базой.
• Биение. Деталь вращают на базовой оси — в центрах или на базовых шейках — и снимают размах показаний индикатора.
• Позиционный допуск и соосность — на КИМ или комплексным калибром. Калибр удобен в серии, но его делают под конкретную деталь.

Отдельная ловушка — закрепление. Taylor Hobson приводит пример: кольцо, зажатое в трёх- или пятикулачковом патроне, после снятия пружинит и приобретает три или пять граней. Если деталь зажать так же при контроле, огранка может спрятаться.

Типичные ошибки на чертежах

• Нет базы у допуска ориентации или биения. Параллельность «ни к чему» проверить нельзя.
• Рамка не туда. Стрелка на контуре вместо продолжения размерной линии — и допуск соосности оси превращается в требование к поверхности.
• Нет Ø у позиционного допуска или соосности оси. Без знака поле — две параллельные плоскости в направлении стрелки, а не цилиндр, и требование в другом направлении не задано.
• Буквы баз не в том порядке или общая база «A-Б» вместо комплекта «A, Б». Это разные схемы установки.
• Нет ссылки на общие допуски. Без записи о ГОСТ 30893.2 в технических требованиях неуказанные допуски формы и расположения ничем не заданы.
• Лишняя точность. Допуск 0,01 мм без функции требует другого оборудования и контроля. Точность назначают так же, как квалитеты и посадки, — по работе детали.