形位公差一般也叫幾何公差,包括形狀公差和位置公差。
形狀公差包括:直線度、平面度、圓度、圓柱度、線輪廓度、面輪廓度;
定向位置公差包括:平行度、垂直度、傾斜度;
定位位置公差包括:同軸度、對(duì)稱度、位置度;
跳動(dòng)公差包括:圓跳動(dòng)、全跳動(dòng)。
這些公差有的是單項(xiàng)公差,有些屬于綜合公差,雖然概念不同,但卻有密切聯(lián)系。
圖紙上的形位公差的正確標(biāo)注對(duì)于滿足設(shè)計(jì)需求,零件制造以及檢測(cè)環(huán)節(jié)都非常重要,因此,有必要深刻了解形狀和位置公差之間的關(guān)系及如何標(biāo)注形位公差。
一、形位公差的選擇
在滿足功能要求的前提下,應(yīng)選用測(cè)量簡(jiǎn)單的項(xiàng)目,充分發(fā)揮形位公差的控制能力,以減少圖紙上給出的形位公差項(xiàng)目及檢測(cè)項(xiàng)目。
如:同軸度公差常常用徑向圓跳動(dòng)公差或徑向全跳動(dòng)公差代替。不過(guò)應(yīng)注意,徑向圓跳動(dòng)是同軸度誤差與圓柱面形狀誤差的綜合,故代替時(shí),給出的跳動(dòng)公差值應(yīng)略大于同軸度公差值,否則就會(huì)要求過(guò)嚴(yán)。
二、公差原則的選擇
公差原則規(guī)定了尺寸公差與形位公差之間關(guān)系。應(yīng)根據(jù)被測(cè)要素的功能要求,充分發(fā)揮形位公差和尺寸公差的能力,采取合適的公差原則。
獨(dú)立原則用于尺寸精度與形位精度精度要求相差較大,需分別滿足要求,兩者無(wú)相關(guān)聯(lián)系,保證運(yùn)動(dòng)精度、密封性,未注公差等場(chǎng)合。
包容要求主要用于需要嚴(yán)格保證配合性質(zhì)的場(chǎng)合。
最大實(shí)體要求用于中心要素,一般用于配件要求為可裝配性(無(wú)配合性質(zhì)要求)的場(chǎng)合。公眾號(hào)《機(jī)械工程文萃》,工程師的加油站!
最小實(shí)體要求主要用于需要保證零件強(qiáng)度和最小壁厚等場(chǎng)合。
可逆要求與最大或選最小實(shí)體要求結(jié)合使用,能充分利用公差帶,擴(kuò)大了被測(cè)要素實(shí)際尺寸的范圍,提高效益,在不影響使用性能的前提下可以選用。
三、基準(zhǔn)要素的選擇
01 基準(zhǔn)部位的選擇
(1)選用零件在機(jī)器中定位的結(jié)合面作為基準(zhǔn)部位。
例如箱體的底平面和側(cè)面、盤(pán)類零件的軸線、回轉(zhuǎn)零件的支承軸頸或支承孔等。
(2)基準(zhǔn)要素應(yīng)具有足夠的大小和剛度,以保證定位穩(wěn)定可靠。
例如,用兩條或兩條以上相距較遠(yuǎn)的軸線組合成公共基準(zhǔn)軸線比一條基準(zhǔn)軸線要穩(wěn)定。
(3)選用加工比較精確的表面作為基準(zhǔn)部位。
(4)盡量使裝配、加工和檢測(cè)基準(zhǔn)統(tǒng)一。
這樣,既可以消除因基準(zhǔn)不統(tǒng)一而產(chǎn)生的誤差;也可以簡(jiǎn)化夾具、量具的設(shè)計(jì)與制造,測(cè)量方便。
02、基準(zhǔn)數(shù)量的確定
一般來(lái)說(shuō),應(yīng)根據(jù)公差項(xiàng)目的定向、定位幾何功能要求來(lái)確定基準(zhǔn)的數(shù)量。定向公差大多只要一個(gè)基準(zhǔn),而定位公差則需要一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)。例如,對(duì)于平行度、垂直度、同軸度公差項(xiàng)目,一般只用一個(gè)平面或一條軸線做基準(zhǔn)要素;對(duì)于位置度公差項(xiàng)目,需要確定孔系的位置精度,就可能要用到兩個(gè)或三個(gè)基準(zhǔn)要素。
03、基準(zhǔn)順序的安排
當(dāng)選用兩個(gè)以上基準(zhǔn)要素時(shí),就要明確基準(zhǔn)要素的次序,并按第一、第二、第三的順序?qū)懺诠羁蚋裰?,第一基?zhǔn)要素是主要的,第二基準(zhǔn)要素次之。
四、形位公差值的確定
總的原則:在滿足零件功能的前提下,選取最經(jīng)濟(jì)的公差值。
同時(shí),根據(jù)零件的功能要求,考慮加工的經(jīng)濟(jì)性和零件的結(jié)構(gòu)、剛性,按表確定要素的公差值。并考慮以下因素:
(1)同一要素給出的形狀公差應(yīng)小于位置公差值;
(2)圓柱形零件的形狀公差值(軸線的直線度除外)應(yīng)小于其尺寸公差值;如同一平面上,平面度公差值應(yīng)小于該平面對(duì)基準(zhǔn)的平行度公差值。公眾號(hào)《機(jī)械工程文萃》,工程師的加油站!
(3)平行度公差值應(yīng)小于其相應(yīng)的距離公差值。
(4)表面粗糙度與形狀公差的大概的比例關(guān)系:通常中等精度情況下(7、8、9級(jí)),表面粗糙度的Ra值可取為形狀公差值的1/10~1/5。
(5)對(duì)于以下情況,考慮到加工的難易程度和除主參數(shù)以外的其它因素的影響,在滿足零件功能的要求下,適當(dāng)降低1~2級(jí)選用:
a. 孔相對(duì)于軸;
b. 細(xì)長(zhǎng)比較大的軸和孔;距離較大的軸和孔;
c. 寬度較大(大于1/2長(zhǎng)度)的零件表面;
d. 線對(duì)線和線對(duì)面的相對(duì)于面對(duì)面的平行度、垂直度公差。
五、未注形位公差的規(guī)定
為簡(jiǎn)化制圖,對(duì)一般機(jī)床加工就能保證的形位精度,不必在圖樣上注出形位公差,形位未注公差按GB/T 1184-1996的規(guī)定執(zhí)行。大致內(nèi)容如下:
(1)對(duì)未注直線度、平面度、垂直度、對(duì)稱度和圓跳動(dòng)各規(guī)定了H、K、L三個(gè)公差等級(jí).
(2)未注圓度公差值等于直徑公差值,但不能大于徑向圓跳動(dòng)的未注公差值。
(3)未注圓柱度公差值不作規(guī)定,由要素的圓度公差、素線直線度和相對(duì)素線平行度的注出或未注公差控制。
(4)未注平行度公差值等于被測(cè)要素和基準(zhǔn)要素間的尺寸公差和被測(cè)要素的形狀公差(直線度或平面度)的未注公差值中的較大者,并取兩要素中較長(zhǎng)者作為基準(zhǔn)。
(5)未注同軸度公差值未作規(guī)定。必要時(shí),可取同軸度的未注公差值等于圓跳動(dòng)的未注公差。
(6)未注線輪廓度、面輪廓度、傾斜度、位置度的公差值均由各要素的注出或未注線性尺寸公差或角度公差控制。
(7)未注全跳動(dòng)公差值未作規(guī)定。
六、未注形位未注公差值的圖紙標(biāo)注
若采用GB/T 1184-1996規(guī)定的未注公差值,應(yīng)在標(biāo)題欄或技術(shù)要求中注出標(biāo)準(zhǔn)及等級(jí)代號(hào)。
例如:“未注形位公差值按照GB/T1184—K”。