Единая система отсчета геометрических характеристик размерных элементов деталей. Часть I. Теория двух размеров максимума и минимума

Единая система отсчета геометрических характеристик базируется на классификации соединений прикладной механики, в которой номер класса определяется числом степеней свободы, ограничиваемых сопрягаемыми элементами деталей и получившее краткий термин «информативность». Различная информативность баз элементов, материализующих системы координат, определяет разную информативность осей координат — четыре, две, ноль и разную информативность конструкторских плоскостей — три, две, одну. В работе показано, что информативность элементов в функциях вспомогательных баз и исполнительных элементов определяет число и вид координат (линейных и угловых), с помощью которых необходимо задавать их положение в обобщенной системе координат детали. Показано, что точность координирующих размеров следует задавать симметричными допусками на линейные и угловые размеры.

1. ISO/IEC GUIDE 99:2007. International vocabulary of metrology. Basic and general concepts and associated temps (VIM). URL: https://www.iso.org/standard/45324.html (дата обращения: 02.03.2023).

2. ISO 80000-3. Quantities and units – Part 3: Space and time. URL: https://www.iso.org/standard/64974.html (дата обращения: 02.03.2023).

3. ISO 10303-203:2011 Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange – Part 203: Application protocol: Configuration controlled 3D design of mechanical parts and assemblies. URL: https://www.iso.org/standard/44305.html (дата обращения: 02.03.2023).

4. ISO 1101:2017 Geometrical product specifications (GPS) – Geometrical tolerancing – Tolerances of form, orientation, location and run-out. URL: https://www.iso.org/standard/66777.html (дата обращения: 02.03.2023).

5. ISO 5459:2011 Geometrical product specifications (GPS) – Geometrical tolerancing – Datums and datum systems. URL: https://www.iso.org/standard/40358.html (дата обращения: 02.03.2023).

6. ISO 14638:2015 Geometrical product specifications (GPS) – Matrix model. URL: https://www.iso.org/standard/57054.html (дата обращения: 02.03.2023).

7. ISO 286-1:2010 Geometrical product specifications (GPS) – ISO code system for tolerances on linear sizes – Part 1: Basis of tolerances, deviations and fits. URL: https://www.iso.org/standard/45975.html (дата обращения: 02.03.2023).

8. ISO 492:2014 Rolling bearings – Radial bearings – Geometrical product specifications (GPS) and tolerance values. URL: https://www.iso.org/standard/60356.html (дата обращения: 02.03.2023).

9. Henzold G. Geometrical Dimensioning and Tolerancing for Design, Manufacturing and Inspection: A Handbook for Geometrical Product Specification using ISO and ASME standards. 3rd ed. Butterworth-Heinemann, 2021. 463 p.

10. Simmons C., Maguire D., Phelps N. Manual of Engineering Drawing (Fifth Edition) – British and International Standards. 5th ed. Butterworth-Heinemann, 2020. 608 p.

11. ASME Y14.5-2009: Dimensioning and Tolerancing. Engineering Drawing and Related Documentation Practices // An international standard. USA, New York: The American Society of Mechanical Engineers, 2009. 215 p.

12. ГОСТ 21495-76. Базирование и базы в машиностроении. Термины и определения. Введ. 1977–01–01. Москва: Изд-во стандартов, 1990. 36 с.

13. Leonard P., Pairel E., Giordano M. A Simpler and More Formal Geometric Tolerancing Model // Procedia CIRP. 2013. Vol. 10 (4). P. 30–36. DOI: 10.1016/j.procir.2013.08.009.

14. Serrano-Mira J., Rosado-Castellano P., Romero-Subirуn F. [et al]. Incorporation of form deviations into the matrix transformation method for tolerance analysis in assemblies // Procedia Manufacturing. 2019. Vol. 41. P. 547–554. DOI: 10.1016/j.promfg.2019.09.042.

15. Anwer N., Scott P. J., Srinivasan V. Toward a Classification of Partitioning Operations for Standardization of Geometrical Product Specifications and Verification // Procedia CIRP. 2018. Vol. 75. P. 325–330.

16. Hidalgo D., Ruiz R. O., Delgadod A. A novel framework for relationship of manufacturing tolerance and componentlevel performance of journal bearings // Applied Mathematical Modelling. 2022. Vol. 105. P. 566–583.

17. Alexander Aschenbrenner, Sandro Wartzack A Concept for the Consideration of Dimensional and Geometrical Deviations in the Evaluation of the Internal Clearance of Roller Bearings // Procedia CIRP 43. 2016. P. 256–261. DOI: 10.1016/j. procir.2016.02.003.

18. Gluchov V. I., Kondashevskij V. V. System zur festlegung von lagetoleranzen werkstückoberflächen // Wissenchaftlicke Gesellschaft fur MeBtechnik und Automatisierung in der Kammer der Technik: VI Oberflachenkolloquim mit internationaler Beteiligung. D.D.R, Karl-Marx-Stadt, 1984. S. 4/1–4/11.

19. Глухов В. И. Повышение точности измерений в машиностроении на основе введения новых комплексных показателей действительных размеров деталей: дис. ... д-ра техн. наук. Москва, 1998. 370 с.

20. Глухов В. И. Комплексные показатели размерной и геометрической точности деталей машин // Вестник машиностроения. 1998. № 4. С. 3–7.

21. Глухов В. И. Методология достоверных измерений размеров деталей // Измерительная техника. 1998. № 5. С. 9–13.

22. Глухов В. И. Координирующие размеры деталей и их измерение // Измерительная техника. 1998. № 7. С. 18–22.

23. Glukhov V. I. Geometrical product specifications: Alternative standardization principles, coordinate systems, models, classification and verification // Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines, Dynamics. 2014. DOI: 10.1109/ Dynamics.2014.7005655.

24. Glukhov V. I., Ivleva I. A., Zlatkina O. Y. Geometrical product specifications. Datums and coordinate systems // Journal of Physics Conference Series. 2017. Vol. 858 (1). 012013. DOI: 10.1088/1742-6596/858/1/012013.

25. Glukhov V. I., Pushkarev V. V., Khomchenko V. G. Geometric modeling in the problem of ball bearing accuracy // Journal of Physics Conference Series. 2017. Vol. 858 (1). 012014. DOI: 10.1088/1742-6596/858/1/012014.

26. Glukhov V. I., Varepo L. G., Nagornova I. V., Doro- nin F. A. Strength and geometry parameters accuracy improvement of 3D-printed polymer gears // Journal of Physics: Conference Series. 2019. Vol. 1260 (3). 032019 DOI: 10.1088/17426596/1260/3/032019.

27. Glukhov V. I., Varepo L. G., Shalay V. V., Grinevich V. A. New matrix for geometrical product specifications on coordinate basis // Journal of Physics: Conference Series. 2020. Vol. 1441 (1). 012061. DOI: 10.1088/1742-6596/1441/1/012061.

28. Glukhov V. I., Grinevich V. A., Shalay V. V. The linear sizes tolerances and fits system modernization // Journal of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 998. (1). 012012. DOI: 10.1088/1742-6596/998/1/012012.

29. Taylor F. W. The Principles of Scientific Management. New York; London: Harper, 1911. 144 p.

30. ISO 1938-1:2015 Geometrical product specifications (GPS) – Dimensional measuring equipment – Part 1: Plain limit gauges of linear size. URL: https://www.iso.org/standard/41132.html (дата обращения: 02.03.2023).

31. ГОСТ 22696-77. Подшипники качения. Ролики цилиндрические короткие. Технические требования. Введ. 1979– 01–01. Москва: Изд-во стандартов, 1982. 16 с.

32. ГОСТ 24643-81. Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски формы и расположения поверхностей. Числовые значения. Введ. 1981–06–30. Москва: Изд-во стандартов, 2004. 10 с.

33. ГОСТ 8908-81. Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные углы и допуски углов. Введ. 1981–06–22. Москва: Изд-во стандартов, 1981. 16 с.

34. ГОСТ 2.412-81. Единая система конструкторской документации. Правила выполнения чертежей и схем оптических изделий. Введ. 1983–01–01. Москва: Стандартинформ, 2011. 16