Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Простановка размеров на чертеже выполняется одним из трёх способов — цепным, координатным или комбинированным. Выбор способа определяет, как погрешность изготовления распределяется между элементами детали, насколько технологичен чертёж и какие размеры будут выдержаны точно.
Ниже разобраны цепной и координатный методы и их комбинация, механизм накопления допусков в размерной цепи, простановка размеров от баз и правила нанесения размеров по ГОСТ 2.307. Способ нанесения — это не вопрос оформления, а инженерное решение: одна и та же деталь, размеры которой проставлены по-разному, потребует разной точности изготовления и по-разному поведёт себя при сборке.
Правила нанесения размеров и предельных отклонений в графических документах на изделия всех отраслей промышленности и строительства устанавливает ГОСТ 2.307-2011 «ЕСКД. Нанесение размеров и предельных отклонений». Он действует совместно с ГОСТ 2.308 (допуски формы и расположения) и общими нормами взаимозаменяемости.
Несколько базовых положений, на которых строится любая простановка независимо от выбранного способа:
Графические требования стандарта к самим линиям сведены в таблицу.
Размеры допускается наносить от базы, не показанной на изображении: в этом случае размерную линию проводят с обрывом дальше базового элемента. Это штатный приём координатной простановки, когда общая база вынесена за пределы изображённой части детали.
Любой способ нанесения размеров — это, по сути, выбор поверхностей (баз), от которых отсчитываются размеры элементов. Термины и определения базирования устанавливает ГОСТ 21495-76 «Базирование и базы в машиностроении». По назначению базы делят на три группы.
Идеальный случай — совмещение конструкторской, технологической и измерительной баз (принцип единства баз): погрешность базирования при этом не возникает.
Когда конструкторская база (от которой задаёт размер конструктор) не совпадает с технологической (от которой ведётся обработка), размеры приходится пересчитывать, и появляется дополнительная погрешность базирования. Поэтому грамотная простановка начинается с анализа того, как деталь будет установлена на станке и как её будут измерять, а не только с её функции в узле.
При цепном способе размеры наносят последовательно, цепочкой, один за другим: каждый последующий размер отсчитывается от предыдущего элемента. Такую совокупность называют последовательной размерной цепью.
Главное достоинство — каждый размер (звено цепи) задаётся и выдерживается независимо от соседних. Размер отдельного участка детали (длина ступени вала, шаг между соседними элементами, межосевое расстояние) не зависит от точности изготовления остальных участков. Поэтому цепной способ выбирают там, где критична точность именно отдельных участков.
Платой за это становится накопление погрешности: положение элемента относительно общей (исходной) поверхности определяется суммой всех предшествующих звеньев. Чем длиннее цепь, тем больше суммарный разброс координаты последнего элемента — об этом подробно в разделе о размерных цепях.
Размерную цепь не замыкают: один из размеров вдоль цепи оставляют незаданным либо делают справочным. Если проставить все звенья и вдобавок общий (габаритный) размер, цепь окажется переопределённой — это ошибка простановки.
При координатном способе все размеры наносят от одной общей базы — одной поверхности или оси. Каждый размер становится координатой элемента относительно этой базы (параллельная размерная цепь с общим начальным звеном).
Достоинство зеркально противоположно цепному способу: положение каждого элемента относительно базы выдерживается точно и независимо, погрешности координат не складываются между собой. Это нужно, когда важна привязка группы элементов к единому началу отсчёта — например, расположение группы отверстий относительно установочной плоскости.
Недостатки два. Во-первых, размер между двумя промежуточными элементами становится производным: он равен разности их координат и потому накапливает допуски обоих размеров. Во-вторых, способ не всегда технологичен: при смене установки заготовки общая база может оказаться недоступной для отсчёта (например, окажется в кулачках патрона), и привязаться к ней при обработке уже нельзя.
ГОСТ 2.307-2011 предусматривает удобные формы координатной простановки: нанесение размеров от общей размерной линии с отметкой «0» (размерные числа ставят у концов выносных линий) и указание координат большого числа однотипных отверстий в сводной таблице.
Комбинированный способ — одновременное применение цепного и координатного: часть размеров наносят от главной базы координатно, часть — цепочкой от вспомогательных баз. Это позволяет изготовить более точно именно те элементы, которые этого требуют, и одновременно учесть технологию обработки.
На практике рабочие чертежи деталей выполняют преимущественно комбинированным способом. Конструктор задаёт ограниченное число размеров от конструкторских баз (то, что критично для работы детали), а остальные размеры, исходя из удобства обработки и контроля, наносит от технологических и вспомогательных баз. Элементы координируют относительно главной либо одной из вспомогательных баз, а сами вспомогательные базы привязывают к главной.
Чтобы понять, почему способ простановки влияет на точность, нужно перейти от отдельных размеров к размерной цепи. Согласно ГОСТ 16319-80, размерная цепь — это совокупность размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующих в решении поставленной задачи.
Цепь состоит из составляющих звеньев (размеры, проставленные на чертеже) и одного замыкающего звена. Составляющие делят на увеличивающие (с их ростом замыкающий размер растёт) и уменьшающие (с их ростом замыкающий размер уменьшается). Замыкающее звено получается последним в процессе изготовления или сборки, на чертеже его не проставляют — его точность есть результат выполнения всех остальных размеров цепи.
Методы достижения точности замыкающего звена устанавливает ГОСТ 16320-80 «Цепи размерные. Расчёт плоских цепей»: метод полной взаимозаменяемости (расчёт на максимум-минимум), метод неполной взаимозаменяемости (теоретико-вероятностный), а также методы групповой взаимозаменяемости (селективной сборки), пригонки и регулирования.
Из формулы прямо следует механизм накопления: каждое добавленное звено увеличивает допуск замыкающего размера ровно на свой допуск. Чем больше звеньев в цепи, тем жёстче приходится назначать допуски на каждое, чтобы удержать замыкающее звено в требуемых пределах.
Метод учитывает, что отклонения размеров группируются около середины поля допуска, а одновременное сочетание всех предельных значений маловероятно. Поэтому допуски складываются не арифметически, а квадратично.
Поскольку замыкающее звено однозначно определяется остальными размерами, проставлять замкнутую цепь полностью нельзя — она окажется переопределённой. ГОСТ 2.307-2011 разрешает противоречие напрямую: один из размеров замкнутой размерной цепи делают справочным и отмечают знаком «*», а в технических требованиях записывают «* Размеры для справок». Справочный размер на чертеже приводят для удобства, но по нему деталь не изготавливают и не контролируют.
Координирование положения элементов (прежде всего осей отверстий) ГОСТ 2.307-2011 допускает двумя путями: предельными отклонениями координатных размеров либо позиционными допусками по ГОСТ 2.308-2011 «ЕСКД. Указания допусков формы и расположения поверхностей».
При назначении позиционного допуска линейные и угловые размеры, определяющие номинальное расположение элементов, указывают без предельных отклонений и заключают в прямоугольные рамки — это номинальные (теоретически точные) размеры. Само допустимое отклонение положения задаётся не на размер, а отдельным позиционным допуском относительно баз. Это тот же принцип, что лежит в основе системы геометрических допусков (GD&T): положение элемента нормируется допуском по отношению к базам, а не цепочкой линейных допусков на координаты.
Практические преимущества позиционного подхода перед простой простановкой предельных отклонений координат:
Международные системы геометрического нормирования (ISO 1101, ASME Y14.5) построены на тех же идеях; при работе с чертежами, оформленными по разным системам, важно сверять трактовку баз, модификаторов и формы поля допуска.
Способ простановки выбирают исходя из служебного назначения детали и технологии её изготовления — это один из самых ответственных этапов оформления рабочего чертежа, который конструктор и технолог решают совместно. Ориентиры:
При цепном способе размеры наносят последовательно, от элемента к элементу, и точно выдерживается размер каждого отдельного участка. При координатном — все размеры отсчитывают от одной общей базы, и точно выдерживается положение каждого элемента относительно этой базы. Накопление погрешности у них «зеркальное»: в цепи она копится в координате относительно базы, при координатной простановке — в размере между промежуточными элементами.
Однозначно «точнее» нет — каждый способ удерживает точно своё. Цепной точен по отдельным участкам, координатный — по положению элементов относительно базы. Универсальное решение для большинства рабочих чертежей — комбинированный способ, позволяющий выдержать точно именно те размеры, которым это нужно.
Замыкающее звено — размер, который получается последним в процессе изготовления или сборки и не задаётся напрямую. Его значение и точность определяются всеми остальными (составляющими) размерами цепи. На чертеже его не проставляют именно потому, что он является результатом, а не заданием; при необходимости его показывают как справочный.
Если задать все звенья цепи и вдобавок габаритный (замыкающий) размер, цепь окажется переопределённой: один и тот же размер будет задан дважды разными путями с разными допусками. ГОСТ 2.307-2011 предписывает один из размеров замкнутой цепи делать справочным и отмечать знаком «*».
По методу максимума-минимума допуск замыкающего звена равен сумме допусков всех составляющих звеньев. Каждое добавленное звено увеличивает разброс на свой допуск. Например, четыре участка по ±0,1 мм дают допуск суммарного размера 0,8 мм. По теоретико-вероятностному методу допуски складываются квадратично, и для того же примера получается 0,4 мм.
Основной документ — ГОСТ 2.307-2011 «ЕСКД. Нанесение размеров и предельных отклонений». Термины и расчёт размерных цепей — ГОСТ 16319-80 и ГОСТ 16320-80; базирование — ГОСТ 21495-76; позиционные допуски — ГОСТ 2.308-2011.
База — поверхность, линия или точка, от которой отсчитывают положение элементов. По ГОСТ 21495-76 базы по назначению делят на конструкторские (определяют положение детали в изделии), технологические (для установки при обработке) и измерительные (для контроля). Простановка размеров наиболее надёжна, когда эти базы совмещены.
Когда к разным элементам детали предъявляются разные требования по точности. Критичные элементы координируют от конструкторских баз, остальные — цепочкой от технологических и вспомогательных баз. Так оформляют большинство рабочих чертежей деталей.
Метод максимума-минимума суммирует допуски арифметически и гарантирует собираемость при любом сочетании годных деталей, но даёт самый широкий допуск замыкающего звена. Вероятностный метод суммирует допуски квадратично, допускает малый процент риска (при нормальном законе — не более 0,27 %) и позволяет назначить более широкие допуски на составляющие звенья.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.