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基于形位公差在实践中应用的初探
来源:互联网 qikanw | 杨好学 赵卓贤
【分  类】 机械与建筑工程
【关 键 词】 形位公差项目  形位公差带  几何要素  应用   区域
【来  源】 互联网
【收  录】 中文学术期刊网
正文:
 摘要:如何选择和应用形位公差的国家标准,在具体实践中正确理解形位公差项目、形位公差带的实质就显得尤为重要。选用时,既要关注零件几何要素的功能要求,又要顾及产品的生产和检测情况。
    关键词:形位公差项目  形位公差带  几何要素  应用   区域

Abstract::It proved paramount on how to choose and apply geometric tolerance’ national standard and correctly comprehend substance event of geometric tolerance and geometric tolerance belt in practice. Functional requirement on parts’ geometric elements and productive and detecting maintenance acquires frequent concerning when preference .
Key Words::Event of Geometric Tolerance ; Geometric Tolerance Belt; Geometric Elements; Application ;
 
任何零件在机械制造中都会受到来自各个方面(机床、刀具、工装、工艺、零件的材质与热处理等)因素的影响,从而实际零件在加工以后会产生形状或位置误差。为了满足机械零件的各种功能需求,就必须对零件规定适当的形状和位置公差。
1、形位公差项目的选用
1.1  单一平面
工件上的单一平面可选用平面度公差,还可选用直线度公差,也可在选用平面度公差的基础上,再在给定截面内选用较平面度公差之更小的直线度公差。例如机床狭长的导轨平面,就对其长向或短向分别选用直线度公差,这样既可以分别要求不同的公差值,又便于应用准直仪进行测量和评定其直线度误差;又如小平面、圆平面,无论精度要求较高或者要求较低者,需要对其平面提出高于未注公差者,都常用平面度公差。再如三坐标测量机的工作台面,其任意截面的直线度误差都会对测量精度产生影响,一般都是选用较严的平面度公差。
1.2  单一圆柱面
零件上的单一圆柱面可选用直线度(素线或轴线)、素线平行度、圆度、圆柱度公差。如当其长度与直径之比(L/d)较小,轴线不太会弯曲的情况下,可以不考虑其素线和直线度误差,那么是否可以用圆柱度公差呢?当然可以,这是最简便、也是最保险的项目,但圆柱度误差检测较难,较繁,一般测量器具不能测量。如用素线平行度和圆度公差两个项目,尤其在其加工工艺不会产生奇数棱圆误差的情况下,甚至用一把千分尺就可以测量这两项误差了;如果长径比(L/d)较大,即使加工中轴线不太会弯曲,但在自由状态下轴线也会不直,这时就要考虑控制轴线直线度误差的问题了。但此时又要注意素线度和轴线直线度的关系,在轴线不弯曲时,素线直线度公差只控制素线直线度误差,但轴线有弯曲时,还能控制轴线直线度误差,所以在长径比较大的圆柱面加工中容易产生中凸或中凹,加工后轴线又易弯曲的情况下,选用素线直线度公差项目更为妥当;又如印刷机滚筒的圆柱面,其素线直线度、素线轴线直线度,圆度误差都会对印刷物的质量造成影响,此时若用圆柱度公差项目就比较合适了。
1.3  特殊的曲面
工件上的特殊的曲面可用线轮廓度形状公差,还可以用面轮廓度形状公差单独控制该曲面的形状误差。当有基准要求时,就要视其功能需要采用定向还是定位的线或面轮廓度公差了,从加工、检测的方便而定。单纯的线或面轮廓度误差较易控制,定向或定位的线或面轮廓度误差控制较难,设计者如能使用曲面相对于基准可以调节,自然用线或面轮廓度公差较好,如不能或不须调节,只能用线或面的轮廓公差了。对于狭长或窄的曲面,多用线轮廓度公差,反之宜用面轮廓度公差。
1.4  零件上点、线、面相互之间有较严的方向要求
零件上点、线、面相互之间有较严的方向要求的,在平行度、垂直度或倾斜度公差项目中选取,这比较容易确定。但要注意这些公差项目都控制相应要素的直线度或平面度误差,选用了上述公差项目后,如更严要求时,不必再标注直线度或平面度公差。如果功能要求除控制被测要素相对于基准要素的方向误差外,对其直线度,平面度还有更高的要求,当然要再提出较定向公差更严的直线度或平面度公差了。此外,在定向公差中选用哪个要素作为基准也十分重要,一般情况下,根据功能要求设计基准、工艺基准和检测基准应当统一,而且要选用较大,较长的要素作为基准,并对基准要素的形状误差控制较严。无论基准要素形状误差大小,都会影响被测要素定向误差的评定,只不过在检测时有时可忽略不计,被测要素的定向公差要求愈严,愈是要注意对基准要素的对其影响。
1.5  零件上点、线、面相互之间有较严的位置要求
零件上点、线、面相互之间有较严的位置要求的,在位置度公差项目中选取,这也比较容易确定。但要注意位置度公差能控制被测要素的直线度、平面度以及定向(平行、垂直、倾斜)误差,为此,若对被测要素的上述一些误差要求不比位置度公差更严时,不必再提出要求,如被测要素在功能上需要更严时,当然要选用相应的公差项目了。但此处要再次指出,多一项要求,在加工工艺和检测上就多一些麻烦,成本也会随之增加,设计者在自行设计的产品中,要充分注意这一点。如果是引进产品,要充分分析其功能需要,切忌照抄照搬。选用位置度公差项目时,同样有基准选用和基准形状误差对被测要素位置误差评定的影响。位置度公差不仅广泛应用于点、线、面相互之间的定位要求,尤其在大批大量生产中,结合最大实体要求应用更多,而且往往还要对其可控的形状或定向公差提出更严的要求,设计者要深切认识位置度选项的宽泛形和复杂性,给予充分地注意。
1.6  跳动公差
跳动公差因测量方法而得名,GB/T 1182—1996把它也归属与位置公差,由于跳动公差能综合控制圆度,同轴度误差或综合控制断面的垂直度误差和端面的平面度误差(端面圆跳动不能反映),而且测量比较方便。所以对于中等精度要求的同轴度公差、端面垂直度公差,却是一个较好的应用项目。目前圆跳动误差的检测仪器较为普遍,所以圆跳动公差项目应用较广,而全跳动误差的检测仪器 几乎未见,因而全跳动公差项目应用很少。
1.7  同轴度和对称度公差
同轴度和对称度公差应用比较单一,基本上决定于零件的结构,由于这两项误差值的获取和评定也较难、较繁,所以它们多与最大实体要求、最小实体要求结合选用,而且大都用功能量规进行检验。
2、形位公差带的选用
2.1  仅应用一种形位公差带形式的公差项目
根据零件结果特征和对相应被测要素的功能要求,当形位公差项目一旦选定后,其公差带的形式也只有一种的,属于这种情形的公差项目有:
(1)平面度:公差带只能选用“两平行平面”之间的区域;
(2)圆度:公差带只能选用“两同心圆”之间的区域;
(3)圆柱度:公差带只能选用“两同轴圆柱面”之间的区域;
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