Детали машин, которые соединяются крепежными деталями (болтами, винтами, шпильками, заклепками) подразделяют на два типа: А и В (рисунок. 11.1). В соединениях типа А в обеих соединяемых деталях есть диаметральные зазоры между сквозным отверстием и стержнем соединяющей их детали. В соединениях типа В сквозные отверстия предусмотрены только в одной из соединяемых деталей. В другой детали имеется резьбовое гнездо, в которое заворачивается винт или шпилька. При этом происходит достаточно хорошее центрирование винта или шпильки по резьбе и несовпадением осей винта (шпильки) и резьбового гнезда практически пренебрегают.
Округление или круговое движение - все точки на поверхности находятся по кругу. Допуск задается зоной, ограниченной двумя концентрическими кругами. Цилиндричность. Все точки на поверхности вращения равноудалены от общей оси. Допуск на цилиндричность определяет зону допуска, ограниченную двумя концентрическими цилиндрами, внутри которых должна располагаться поверхность.
Угловатость - состояние поверхности или ось с заданным углом от опорной плоскости или оси. Поле допуска определяется двумя плоскостями, параллельными базовой угол, определяемый от опорной плоскости или оси. Перпендикулярность - состояние поверхности или ось под прямым углом к опорной плоскости или оси. Допуск перпендикулярности определяет один из: зон, определенных с помощью двух плоскостей, перпендикулярной к плоскости отсчета или оси или области, определяемой два параллельных плоскостей, перпендикулярной к оси отсчета. Параллелизм - состояние поверхности или ось эквидистантного во всех точках от базовой плоскости или оси. Допуск параллельности определяет один из: зоны, определенной с помощью двух плоскостей или линий, параллельных плоскости отсчета или оси, или цилиндрической зоны допуска, ось которого параллельна оси отсчета. Неконцентричность - Оси всех поперечных сечений элементов поверхности вращения, являются общими для функции исходной оси. Допуск концентричности определяет цилиндрическую область допуска, ось которого совпадает с осью отсчета. Позиция. Допуск позиции определяет зону, в которой центральная ось или центральная плоскость могут фактически меняться. Основные размеры устанавливают истинное положение эталонных характеристик и между взаимосвязанными характеристиками. Допуск по положению - это общее допустимое изменение местоположения ресурса над его точным местоположением. Для всех характеристик, таких как цилиндрические отверстия и внешние диаметры, допуском позиционирования обычно является диаметр зоны допуска, в которой должна располагаться характеристическая ось. Для функций, которые не являются круглыми, например, отсеков и направляющих, позиционный допуск представляет собой общую ширину зоны допуска, в которой находится средняя плоскость объекта. Круговое смещение - обеспечивает управление круговыми элементами поверхности. Допуск применяется независимо, в любом круговом измерительном положении, что часть поворачивается на 360 градусов. Круговой допуск несоосности применяется к поверхностям построен вокруг опорной оси управления накопленного изменений в округлости и соосности. При нанесении на поверхности, сконструированные под прямым углом к данной оси, он управляет круговыми элементами плоскости. Допуск, применяемый одновременно для круглых и продольных элементов заготовки, поворачивается на 360 градусов. Всего несоосность контролирует накопленное изменение в округлости, округлости, прямолинейности, соосности, угловатости, конусности и профиле при нанесении на поверхность она построена вокруг опорной оси. При нанесении на поверхность, построенную перпендикулярно к опорной оси, контролирует кумулятивные изменения в плоскостности и перпендикулярностях. Действие, выходящее из гнезда, позволяет установить его в просверленное отверстие или в отверстие, вложенное и занять диаметр отверстия.
Зазор между отверстием и стержнем болта (винта, шпильки) является компенсатором отклонений расстояния между осями отверстий и фактически за счет его обеспечивается собираемость деталей.
Допуски расположения осей отверстий для крепежных деталей установлены ГОСТ 14140-81. Он распространяется на детали, соединяемые болтами, винтами, шпильками, заклепками с параллельно расположенными осями и при условии независимого изготовления всех деталей соединения.
После установки обеспечивается самозадержание. Это устраняет необходимость в отдельных отверстиях для позиционирующих штифтов. Закаленные стальные втулки также поглощают силы сдвига и изолируют винты от этих сил. Упругие центрирующие втулки Упругие центрирующие втулки используются для точного позиционирования компонентов относительно друг друга. Они формируются вокруг оправок, чтобы получить хорошее округление. Рекомендуется использовать половину допуска отверстия для фиксированного положения гильзы, а другую половину - для отверстия переходного элемента.
Рисунок 11.1 – Типы соединений
Согласно ГОСТ 14140-81 предусмотрено два способа задания допусков расположения осей отверстий для крепежных деталей:
Предельными отклонениями размеров, координирующих оси отверстий в прямоугольных или полярных координатах (рисунок 11.2,а);
Позиционными допусками (рисунок 11.2,б).
Предельные отклонения размеров, координирующих оси отверстий необходимы, когда отверстия получают обработкой по разметке или на координатно-расточных станках, а измерение отклонений расположения осей выполняют универсальными средствами. Это характерно для деталей изготавливаемых в условиях единичного и мелкосерийного производства.
Рекомендации по проектированию Постоянное позиционирующее закрепление Если компоненты расположены или расположены с помощью других методов, кроме дюбеля, и проблема заключается в том, чтобы разрешить демонтаж и повторную сборку компонентов в точно таком же месте, рекомендуется сверлить компонентов в то же время и собрать собранную муфту. Во время разборки можно извлечь втулку и собрать ее во время повторной сборки. Этот метод устраняет проблемы толерантности оси отверстия и отверстия.
Мы рекомендуем использовать указанное минимальное отверстие в этих ситуациях. Розетка будет брать диаметр первоначального установочного отверстия, а несезонный диаметр вообще неэкспонированного конца компенсирует разницу в допуске между отверстиями, если таковые имеются.
Нормирование позиционными допусками является предпочтительным при числе отверстий более двух. Такой способ применяют для деталей серийного и массового производства, когда при изготовлении отверстий используются различные приспособления и кондукторы, а контроль осуществляется комплексными калибрами.
При задании позиционного допуска координирующие размеры указываются без предельных отклонений и заключаются в рамки (см. рисунок 11.2,б).
Допуск по осям Если используется более одного гнезда, становится важным толерантность оси позиционирования отверстия. В тех случаях, когда прецизионные отверстия требуют точного позиционирования, допуск оси должен быть точен и аналогичен допуску, применяемому для твердых втулок. Когда гнездо установлено в минимальном отверстии, которое рекомендуется в этих случаях, слот гнезда прерывается, что ограничивает действие пружины, если оно существует.
Простейший и наиболее распространенный тип стилуса, используемый для большинства зондовых приложений. В стилях могут быть рубины, нитрид кремния, цирконий, керамика и карбид вольфрама. Держатели и стебли стилуса представлены в нескольких материалах. титан, карбид вольфрама, нержавеющая сталь, керамика, углеродное волокно.
Позиционное отклонение - наибольшее расстояние между реальным расположением элемента (его центра, оси или плоскости симметрии) и его номинальным расположением в пределах нормируемого участка.
Позиционный допуск в диаметральном выражении – удвоенное наибольшее допускаемое значение позиционного отклонения, в радиусном выражении – наибольшее допускаемое значение позиционного отклонения. Поле позиционного допуска – это область в пространстве или на плоскости, ограниченная: двумя параллельными прямыми (для оси или прямой в плоскости); цилиндром (для оси в пространстве, если позиционный допуск задан с символом или R); прямоугольным параллелепипедом (для оси в пространстве, если заданы позиционные допуски в двух взаимно перпендикулярных направлениях); двумя параллельными плоскостями (для плоскости симметрии или оси, если назначен позиционный допуск в заданном направлении). Ширина или диаметр поля допуска равны позиционному допуску в диаметральном выражении или удвоенному допуску в радиальном выражении, а ось или плоскость симметрии поля допуска совпадают с номинальным расположением элемента.
Многоточечные конфигурации стиля с фиксированными стилями. Они могут использоваться для проверки ряда различных объектов, включая поверхности и отверстия, с которыми может быть сделан прямой контакт. Такая конфигурация обеспечивает хорошую гибкость, позволяя кончику контактировать с объектами без изменения стилуса. Вы можете настроить собственные стилусы, используя стили-центры, для установки до 5 компонентов стилуса.
Бусины могут быть изготовлены из рубина, нитрида кремния или диоксида циркония. Каждый наконечник звездообразного пера должен быть откалиброван так же, как стилус с одним шариком. Использование звездообразных ручек не рекомендуется на станках. Звездный стилус с резьбой М2, рубиновый шар Ø 2 мм. Звезда имеет 5 шариков, а общая длина составляет 19, 5 мм. Диапазон звезд составляет 32 мм.
И в том и в другом случае определяют:
Тип соединения А или В.
Значение минимального зазора S m i n между сквозным гладким отверстием и стержнем крепежной детали.
S min = D m i n - d max ,
где S m i n - минимальный зазор;
D min - наименьший предельный диаметр сквозного отверстия;
d max - наибольший предельный диаметр стержня крепежной детали.
Использование круглых наконечников позволяет не только калибровать и зондировать элементы с большей точностью, но и контролировать расположение отверстий очень малого диаметра. Использование заостренных ручек обычно не рекомендуется на станках. 
Кроме того, зондирование с помощью шара такого большого диаметра позволяет усреднить эффекты очень нерегулярных поверхностей. Длина составляет 26, 5 мм от конца полусферы до монтажной поверхности. 
Эти стили являются «срезами» шаровидных шариков, используемых для зондирования плеч и канавок внутри отверстий, иногда недоступных по звездным стилям.
Определяют коэффициент К использования зазора S min в зависимости от условий сборки.
ГОСТ 14140-81 рекомендует принимать К = 1 или К = 0,8 для соединений не требующих регулировки взаимного расположения деталей; К = 0,8 или К = 0,6 для деталей, в которых необходима регулировка взаимного расположения деталей (значение К = 0,8, согласно указанного стандарта, входит в обе рекомендованных группы). В обоснованных случаях допускается принимать К меньше 0,6.
Хотя зондирование «сферическим краем» одного диска эквивалентно зондированию на экваториальной части шара большого диаметра или вокруг него, для контакта доступно только небольшая часть этой поверхности шарика. Вот почему более тонкие диски требуют тщательного углового выравнивания, чтобы обеспечить точный контакт поверхности диска с ощущаемым элементом.
Затем его можно откалибровать на стандартном шаре или клине. Вращая и фиксируя диск вокруг своей центральной оси, «сферический наконечник» может быть расположен в соответствии с приложением. Дисковые стили различаются по диаметрам и толщине. Они существуют в стали, керамике или рубине.
Значение позиционного допуска Т, одинакового для обеих соединяемых деталей, в диаметральном выражении определяется по формулам:
T =K · S min - для соединений типа А;
Т = 0,5 · K · S m i n - для соединений типа В.
При необходимости нормирования положения осей отверстий в деталях предельными отклонениями размеров, они могут быть найдены по таблицам ГОСТ 14140-81 (таблицам А.44 и А.45) в зависимости от позиционного допуска и характера расположения отверстий в деталях.
Использование стилей дисков обычно не рекомендуется на станках. Изготовлен из серебристой стали толщиной 2, 5 мм, длиной 2, 6 мм. 
Они используются для пробивания отверстий из листового металла, штампованных деталей и тонких деталей, где контакт не может быть гарантирован шариковой ручкой. Они также позволяют ощущать резьбовые элементы и размещать центры резьбовых отверстий.
Цилиндрический стилус с резьбой М2 с критическим измерительным элементом Ø 3 мм, изготовлен из серебристой стали. Длина 13 мм, рабочая длина 4 мм. 
Они выпускаются разной длины и материалов - стали, титана, алюминия, керамики и углеродного волокна. В случае больших расширений необходимо учитывать тепловые характеристики материала.
Для случаев, когда характер расположения отверстий в деталях или способ простановки размеров не приведен в ГОСТ 14140-81, возможно использование расчетных зависимостей , в основу которых также как и в указанном стандарте положен принцип расчета размерных цепей на max-min (таблица 11.1).
Таблица 11.1 - Допуски на расстояния между осями отверстий для крепежных деталей в зависимости от типа соединений и способа простановки размеров
Допуски на установку инструмента зависят от плоскостности и параллельности наконечника стилуса относительно оси машины. Точная регулировка обеспечивается на всех датчиках и держателях зонда для облегчения этих настроек. Когда диаметр вращающихся инструментов должен быть откалиброван, инструменты должны быть повернуты в обратном направлении к механической обработке.
Наши внутренние команды обладают значительным опытом и ноу-хау, рассматривая потребности и приложения зондирования, чтобы найти лучшее решение. Использование функциональных датчиков обычно ограничивается случаями, когда большое количество компонентов должно быть проверено, так что время контроля может компенсировать высокую себестоимость калибровки. По этой причине контроль геометрических допусков для подавляющего большинства изготовленных изделий достигается путем ручной обработки данных, собранных с помощью традиционных измерительных приборов или программного обеспечения, с использованием измерительной машины координат.
Допуск на расстояние между осями двух отверстий при соединений деталей болтами (тип А) равен TL = 2 S min , а при соединении деталей винтами (тип В) TL = S min .
Для расстояний между осями отверстий принято симметричное расположение поля допуска относительно номинального размера. Поэтому предельные отклонения будут:
(11.1)
Предельные отклонения на расстояния между осями отверстий для крепежных деталей не зависят от величины расстояния, а определяются минимальным зазором между диаметром сквозного отверстия и диаметром стержня крепежной детали.
Пример.
Пластина крепится к корпусу при помощи двух болтов. Диаметр стержней болтов 18h11, диаметр отверстий 20Н12, номинальное значение расстояния между осями отверстий L = 200 мм, коэффициент использования зазора К = 1.
Дать эскиз детали с указанием предельных отклонений на размер L.
Решение. Первый способ.
Для определения величины минимального зазора между сквозными гладкими отверстиями и стержнями крепежных деталей (болтов) построим схему расположения полей допусков на детали сопряжения (рисунок 11.3).
В
Рисунок
11.3
S min = D min - d max = 20 - 18 = 2 мм.
Максимальный возможный зазор в соединении S max в расчетах не участвует и поэтому не вычисляется. Однако следует отметить, что увеличение зазора по сравнению с S min только улучшает процесс сборки. Поэтому допуск на расстояние между осями отверстий будет зависимым, т.к. при изменении действительных размеров деталей соединения, приводящих к увеличению зазора по сравнению с S min , только улучшает сборку.
Допуск на расстояние между осями двух отверстий при соединении деталей болтами (тип А) равен TL=2∙ S min = 2(20 - 18) = 4 мм. Тот же результат получится при использовании формулы по табл. 11.1:
Т
Рисунок
11.4
Решение. Второй способ.
Эта же задача решается с применением ГОСТ 14140-81.
Соединение деталей относится к типу А.
Значение минимального зазора
Коэффициент использования зазора K = l по условию задачи.
Значение позиционного допуска в диаметральном выражении для соединения типа А:
T = K ∙ S min = 1 ∙ 2 = 2 мм.
Предельные отклонения размера между осями двух отверстий находим по ГОСТ 14140 - 81 таблица 2 "Пересчет позиционных допусков на предельные отклонения размеров, координирующих оси отверстий. Система прямоугольных координат" для позиционного допуска в диаметральном выражении Т = 2 мм и для эскиза с характеристикой расположения отверстий: два отверстия, координированные относительно друг друга.
И
Рисунок
11.5
В результате получаем тот же результат (рисунок 11.5).
Пример .
Пластина крепится к корпусу при помощи пяти болтов. Диаметр стержней болтов 18hll, диаметр отверстий 20Н12, номинальное значение расстояния между осями соседних отверстий L = 200 мм, коэффициент использования зазора К = 1, способ простановки размеров "цепочкой", т.е. последовательно размер за размером.
Требуется дать эскиз детали с указанием предельных отклонений на размеры L.
Решение.
Соединение деталей болтами относится к типу А.
Величина минимального зазора:
S min = D min - d max = 20 - 18 = 2 мм.
Определяем допуск на расстояния между осями отверстий при соединении деталей болтами (тип А) по формуле (таблица 11.1).
Предельные отклонения на размер L:
Таким образом, имеем L = 200±0,5. Знакобозначает, что допуск зависимый. Эскиз детали приведен на рисунке 11.6.
Сравнивая результаты этой задачи с предыдущей можно отметить, что при одинаковых болтах и отверстиях в соединяемых деталях, допуски на расстояние между осями отверстий сильно различаются. В предыдущей задаче допуск на расстояние между осями отверстий TL = 4 мм, а в данной задаче TL = 1 мм. Допуск уменьшился в 4 раза. Это связано со способом простановки размеров. Способ простановки размеров "цепочкой" не является оптимальным и его следует, по возможности, избегать.
Пример .
Проставить отклонения размеров в координатной форме для деталей, представленных на рисунке 11.7, т.к. предполагается выпуск небольшой партии таких деталей в условиях единичного производства и измерения размеров универсальными средствами измерения. На чертежах деталей предназначенных для изготовления в условиях массового производства, проставлены позиционные допуски на расстояния между осями отверстий. Детали будут соединяться болтами.
Рисунок 11.7
Выполнить эскизы деталей и определить:
предельные отклонения размеров в прямоугольных координатах;
предельные отклонения размеров в полярных координатах.
Дать полную расшифровку нормирования отклонений позиционными допусками.
Исходные данные: схема простановки размеров и допусков (рисунок 11.7); номинальный размер L x = 100 мм, L y = 80 мм; номинальный размер D = 90 мм.
Решение.
Предельные отклонения для детали (рисунок 11.7,а) найдем по таблице 2 ГОСТ 14140 - 81 "Пересчет позиционных допусков на предельные отклонения размеров, координирующих оси отверстий. Система прямоугольных координат" (таблица А.45, А.46) при позиционном допуске в диаметральном выражении Т = 0,6 мм (указан в рамке на чертеже) и заданной схеме расположения отверстий (схема 4 таблицы А.45).
Имеем: предельные отклонения координирующих размеров ± 0,4 мм; предельные отклонения размеров по диагонали между осями двух любых отверстий ± 0,6 мм.
Для детали (рисунок 11.7, б) найдем по таблице 3 ГОСТ 14140-81 "Пересчет позиционных допусков на предельные отклонения размеров, координирующие оси отверстий. Система полярных координат" (таблица А.47) при позиционном допуске в диаметральном выражении Т = 0,6 мм (указан в рамке на чертеже), диаметре расположения отверстий D = 90 мм. Предельные отклонения диаметра окружности центров ± 0,4 мм; предельные отклонения центрального угла между осями двух любых отверстий ± 30".
Расшифровка. Деталь (рисунок 11.7,а): позиционный допуск в диаметральном выражении равен 0,6 мм; допуск зависимый.
Деталь (рисунок 11.7,б): позиционный допуск в диаметральном выражении равен 0,6 мм; допуск зависимый; нормируется смещение осей отверстий относительно базы А.
Эскизы деталей с отклонениями размеров в координатной форме приведены на рисунке 11.8
2.2. Позиционные допуска особ отверстий, приведенные в таб.х 1 и 2, установлены одинаковыми для обеих соединяемых деталей и определены со формулам:
Tss/f"Smia- ill соединений типа Л; (I)
T=0,5AC*S m i B - для соединений типа В. (2)
где S m щ- наименьший зазор между сквозным гладким отверстием и крепежной деталью;
Отт - наименьший предельный диаметр сквозного отверстия; d m а*-наибольший предельный диаметр стержня кр«пежиой детали;
/(- коэффициент использования зазора Sam» зависящий от условий сборки,
1) /С*= 1 или К-0,8 - для соединений, не требующих регулировки взаимного расположения деталей;
2) К-0,8 или К”0.6 - для соединений, в которых необходима регулировка взаимного расположения деталей
В обоснованных случаях значения К принимают меньше 0,6.
Значения, определенные по формулам;(1) и (2), округляются до ближайшего числа из табл. 1 настоящего стандарта.
23. Позиционные допуски осей отверстий для обеих соединяемых деталей допускается назначать неодинаковыми: Ti^bT*. При «том они должны соответствовать следующим условиям:
Ti+T*=-2K*S mlB -. дл Я соединений типа А; (4)
T,+T,~/(.S BI d- для соединений типа В. (5)
2.4. Если в сборочную группу с отверстиями для крепежных деталей входят центрирующие элементы (отверстая, выступы и т. п, черт. 2), то позиционный допуск центрирующей поверхности Т» определяется по формулам:
T 0 =0.5K,.S„ I1 ,n . <*>
S*s>ln“Pomin -< *оп>ах > . (*)
где So mm - наименьший зазор между центрирующими поверхностями соединяемых деталей;
£>ош1п- наименьший предельный диаметр центрирующего отверстая; do max - ваибольшнй предельный диаметр центрирующего выступа;
/Со - коэффициент использования зазора между центрирующими поверхностями для компенсации позиционного
отклонения их осей.
При Ка=0 или Scam =»о центрирующие поверхности принимают в качестве баз, х которым относятся позиционные допуски осей отверстий для крепежных деталей.
3. ВЫБОР ПРЕДЕЛЬНЫХ ОТКЛОНЕНИЙ РАЗМЕРОВ, КООРДИНИРУЮЩИХ ОСИ ОТВЕРСТИЙ
3.1. Числовые значения предельных отклонений размеров, координирующих оси отверстий, для соединений типов А и В приведены в 7збл. 3 и А для размеров в системе прямоугольных координат и в табл. &-42 - для размеров в системе полярных координат.
3.2. Предельные отклонения, приведенные в табл. 3-12, получены на осног-е позиционных допусков по табл. I н 2 н пересчета этих допусков по табл. 2 н 3 настоящего стандарта.
При К<0,6 или неодинаковых допусках расположения осей отверстий для обеих соединяемых деталей предельные отклонения размеров, координирующих оск отверстий, следует определять на основе позиционных допусков, рассчитанных по формулам (J). (2), (4), (5), с последующим пересчетом этих допусков по табл. 2 н 3 настоящего стандарта.
3.3. Предельные отклонения, приведенные в табл. в-12, допускается увеличивать в одном координатном направлении при условии, что предельные отклонения в другом координатном направлении будут уменьшены настолько, чтобы обеспечить расположение оси в поле соответствующего позиционного допуска (см, справочное приложение 2).
