ASME Y14.5-2009 делит допуски в GD&T на 14 различных типов. Каждый допуск контролирует характеристики элементов для обеспечения практически идеального изготовления и сборки машинных компонентов. Эти 14 допусков подразделяются на пять групп в зависимости от контролируемых характеристик: форма, профиль, ориентация, расположение и биение.
В категории контроля ориентации находятся допуски на параллельность, перпендикулярность и угловое смещение. Эти допуски регулируют ориентацию элемента (например, линии, оси или поверхности) по отношению к другой опорной характеристике (базовому элементу).
В этой статье мы рассмотрим понятие допуска параллельности в GD&T. Мы также разъясним зону допуска, рамку контроля элемента и методы измерения.
Параллельность — это трёхмерный допуск на ориентацию в системе GD&T, который гарантирует, что два элемента детали остаются параллельными друг другу. С помощью данного допуска можно контролировать центральные линии, центральные плоскости, цилиндрические и плоские поверхности, параллельные базовым элементам.
Существует два типа параллельности в GD&T: параллельность поверхности и параллельность оси, в зависимости от того, контролируется ли поверхность или ось. На практике чаще применяется параллельность поверхности, чем параллельность оси.
В обоих случаях цель — обеспечить параллельность (выравнивание под углом 0°) с базовым элементом (осью или плоскостью) в пределах, указанных в рамке контроля элемента.
В случае параллельности поверхности зона допуска образована двумя теоретически точными параллельными плоскостями. Расстояние между ними — это предельное значение допуска. Все точки на контролируемой поверхности или центральной плоскости должны находиться между этими двумя параллельными плоскостями для утверждения детали.
Из формы зоны видно, что допуск параллельности не образует угловую зону для контроля выравнивания под 0° между контролируемой поверхностью и базовой плоскостью.
Вместо этого зона допуска фиксируется под базовым (точным) углом 0°, а допустимая вариация контролируется изменением расстояния между двумя ограничивающими поверхностями зоны. Чем больше расстояние между двумя плоскостями зоны, тем большую ошибку можно допустить.
Параллельность оси формирует цилиндрическую зону допуска. Она используется для поддержания оси элемента размера, например, цилиндрических штифтов или отверстий, параллельных базовой оси. Все точки оси центра элемента должны находиться в этой цилиндрической зоне, чтобы деталь соответствовала спецификации. В данном случае допустимое угловое отклонение регулируется уменьшением или увеличением диаметра цилиндрической зоны.
Важно отметить, что допуск параллельности не может контролировать расположение зоны допуска — он касается только ориентации. Зона допуска располагается на месте контролируемой поверхности.
Из-за схожести параллельности с некоторыми другими допусками её часто путают с плоскостностью и другими ориентационными контролями. Для правильного применения в GD&T рекомендуется понимать их различия.
Параллельность и плоскостность во многом схожи. У них похожие зоны допуска, и по сути они оба контролируют плоскостность поверхности, к которой применяются. Методы измерения также идентичны.
Однако есть и ключевые различия. Например, параллельность, как и все другие ориентационные допуски, не может использоваться без базового элемента. Наклон поверхности сравнивается с базовой плоскостью для образования зоны допуска.
С другой стороны, при использовании допуска плоскостности поверхность измеряется относительно самой себя. Наклон не имеет значения, если плоскостность находится в пределах допуска. В случае параллельности зона может смещаться, но не может наклоняться относительно базиса.
Параллельность и угловое смещение — оба являются ориентационными контролями. Они схожи почти во всём, за исключением того, что угловой допуск позволяет поддерживать элементы под любым углом от 0 до 90°, а параллельность — только под углом 0°.
Перпендикулярность, в свою очередь, применяется для контроля перпендикулярных ориентаций. Во многих источниках параллельность и перпендикулярность называют уточнёнными формами углового допуска. Угловой допуск может заменить как параллельность, так и перпендикулярность, но обратное неверно.
Контроль параллельности применяется к элементам детали с помощью рамки контроля признака (FCF). Стрелка-указатель направляет FCF на элемент или его продолжение. Типичная FCF делится на три основных блока для удобства восприятия:
В этом блоке указывается, какой именно геометрический допуск применяется к элементу. В нашем случае — это символ параллельности: две наклонные параллельные линии (//).
В этом блоке отражается способ применения GD&T-допуска к элементу. Первый символ в этом блоке обозначает форму зоны допуска.
Если речь идёт о параллельности оси, форма зоны — цилиндрическая, что обозначается символом диаметра. Для параллельности поверхности зона образована двумя параллельными плоскостями — это стандартное значение для GD&T и не требует отдельного символа.
Следующий элемент — значение допуска. Для параллельности оси это диаметр цилиндрической зоны, для параллельности поверхности — расстояние между двумя плоскостями зоны.
Далее следует символ модификатора поверхности. Когда допуск параллельности применяется к поверхностной плоскости, модификаторы материала не используются. Однако для параллельности оси допустимы как LMC (минимальное количество материала), так и MMC (максимальное количество материала). При применении этих модификаторов появляется дополнительный допуск (разница между LMC/MMC и реальным состоянием).
Многие обозначения GD&T указываются относительно базового элемента. Третий блок в FCF содержит символ базы. Как и для других ориентационных контролей, параллельность не может быть указана без базового элемента.
Параллельность и плоскостность измеряются схожими методами, но при контроле параллельности деталь должна быть закреплена на плоской поверхности, которая выступает в роли базового элемента.
Самым точным инструментом для измерения параллельности является координатно-измерительная машина (КИМ). Однако при её отсутствии инспектор может использовать поверочную плиту и высотомер для получения достаточно точного результата.
Чтобы измерить параллельность с помощью поверочной плиты и высотомера, инспектор выполняет следующие шаги:
