正确选用形位公差值.pdf

7 一 f 第 1 5卷 第 2 期 1 9 9 3年 6 月 延边衷学院学报 J o u r n a1 of Y a n bi a l l A g ri C U1 t a r a1 Co1 l e g e Vo1 ．1 5 №2 J une l 99 3 正 确 选 用 形 位 公 差 值 金民淳 延边农学院 崔锡重 农机系 1 ； 摘要 本文 提出了选用形位公差值 时应 考虑的主要问题和条件，即 主要介绍形 位 公 差 等 级 与 尺 寸 公 差 等 级 之 间 的 关 系 以 及 结 台 生 产 条 件 进 定 和 标 注 形 位 公 差 的 方 。 关 键 词对 应 关 系要 素 计 f乡 组 、 寸 ／ { 左 关 键 词对 应 关 系要 素 It f ／ 左7 宜 一 、 7己 可 左 前 言 “ 形状 和位置公差 国家标 准是一项 涉 及面广的重要的 基础 技术标 准。由于旧的形 位 公差 标准及标 准的多 次变 动，加 之初学 者 对新标 准的概 念和规律 掌握 的不 好， 在图样 中的形位公差 值和标注，往往出 现 各 种 错 误 。因此，下面介绍用 类比 法 常 用 的 方 法选 用形位公差 等级 和公差值 的方 法。 具体 选用形位公差等级和公差值时 ，可 根据零件 的不 同要求应要考虑 以下 几个 问题 和条件选 用 1 根据 有关专业标准 资料 的规定或参 考 同类产品中的要求选用 例 如齿 坯基 准面的径向和端面目 跳动公 差 、滚动轴 承配 合的轴颈和外壳 孔的 形位 公 差 等， 其标 注实例参见图 1和图 2。 2通过 必要 的计算确定设计所需 蜜 的 公差值，例如 位置度公 差值 的选择计算。 3 参照形 位公整等级与尺寸公 差 等 级 的关 系来 考虑形 位公 差 有些 形位公差 与尺寸 公差 有对应关系， 这些形位公差 自然地被控 制在 尺寸公差 内。 凡是 由于尺寸 公差的 控制能够满 足要素的形 位公差要求，就不必 单独给 出形位 公差 的要 收 稿 1 9 9 3 4 0 1 4 求。但是 ，若在 给定 的尺寸公差范 围内，形 状 精度不能满 足设计 要求 时，则应在图 样上 标 注形状 公差的要求。 以下说明 其 对 应 关 系 t 3 ． i 圆度、 圆柱度的 形状 公差等 级 与 尺 寸公差 等级的关 系其关系如 表 1。它们 的关系 也就是 形状公差 与尺寸公差的关系 ， 这一关 系是 指同～形体的尺寸公差 与形状 公 差 的 几何关 系。 3 ． 2 平行度、垂直度和 倾斜度的 位 置 公差 等级 与尺寸公差等级的关 系； 平行度 、垂直 度和倾 斜度是带 有方 向性 的位置公差 。方 向公差 包括平 面对平 面，轴 线 对平 面，平面 对轴 线以及轴线对轴线的 四 种情况，其 中， 平面对平面、平面 对轴线的 两种情 况， 因其关联 要素是属于 非 尺 寸 要 素，所 以与尺 寸要素不发 生联系。当给定方 向公差时不必考 虑 与要素尺 寸的关系 、 但是 ， 轴线 对平 面、轴线对轴线的 两 种 情 则 况不 同。 轴线的方 向误差 是通过 与其 相联系的要 素来测定 的， 即 由实际要 素的表 面要素得出 的轴线必然位 于平行于基 准或 垂直 于基准的 方 向公差 带 内。 因此 ，关 联要 素的方 向误差 与要素尺寸误差有着密切关系，即有对应关 系，如 表 2所示 。 3 ． 3 同轴度 、对 称度 的位置公差 等 级 维普资讯 延 边 农 学 院 学 报 第 l 5 卷 蚺 一 目碍 国I 主 碍 意弗 书鲥 ．尺4 睡书鲥 蚺酬筒棒碍 茸协 溯 港Ⅲ措藿 ．． u I 与 蘼 益 副 灿 蒡 d V V V 睁 ， 淞 ∞ 啪 一 罟 渣 精 2 ∞ 0 々 P 舍 々 皇 0 曼 琶 _ 一 ∞ ∞ lk H - 曲 日 0 。 曲 。 D 0 一 口 ∞ - 曲 。 0 ∞ 、 ， u 曲 u 、 ， 一 - 一 一 q 维普资讯 第 2 期 金 民 淳 等 正 确 选 用 形 位 公 差 值 9 9 尺寸公差 等级的关系 同轴度的被测要素 的轴 线对基准要素轴 线的基本定位尺寸 看作为零，则 定位尺寸所 允许的最大误差转 换为 同轴度 公差， 其转 换 本 身就意味着定位尺 寸公差 等级与位 置公差 等 级的 对关 应系，如表 3所 列。 对 称度的关 联要素的对称 中心 平面 或 中心线 对基准要素的对称 中心 平面 或 中 心线的基本定位尺寸看作为零，则定位尺 寸所允许的最大 误差转换为对称度公差，这 就 意味着定位尺 寸公差 等级与对称度公差等 级的对应关系，如表 3所 列。 3 ． 跳动公差 等级与尺寸公差 等 级 的 对 应关系； 径向圆跳动是控制圆度和同轴度，端面 圆跳 动是 控制轴端表 面的 圊要 素的 摆动。这 就是 说跳动 与要素的 R寸无关，但是形 体要 素尺寸误差的大小直接影响到被测实际表面 的跳动误差。 因此 ，跳 动公差等 级与尺寸公 差 等级也存在着对应关 系， 如表 3所 列。 4 考虑 生产 实际 加工方法或测量 方 法 ， 适当选 择形 位公差值 嫦度 击托 阁 1 酾 差 n ， 在 装 舰固 上 b ， 桎 } 在 L 上 c ， 在 抽萋 匝 上 圜2 轴圣 随 珠 日 外 位公 差 维普资讯 l 0 0 延 边 农 学 院 学报 第 l S卷 裹2平行度、垂直度和倾斜度的位置公差等级与尺寸公差等级的对应关系 摘自资料 4 位攫公差等级’I 2 3 4 5 [ 6] I 7 8 9 1 O l 1 1 2 簧 角 度 公 差 等 级 6 1 6 8 1 1 12 1O 14 15 公 5 } 9 1 2 1 3 孳 线对线， 线对面平行度 3 5 7 1 0 1 2 1 4 级 对 应 的 尺 寸 公 差 等 级 4 6 8 9 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 J 面对 面平行度 推荐的表 面粗 O ． 4 O ． 8 1 ． 6 3 ． 2 6 ． 3 1 2 ． 5 0 ． 6 3 1 ． 2 5 2 ． 5 5 1 0 2 0 糙 度 R 。 值 m f 2 5 O ．8 1 ． 6 3 ． 2 6 ． 3 1 2 ． 5 囊3同轴度、对称度，跳动 圜跳动、全跳动的位置公差等级与尺寸公差等级的 对应关 系 摘 自资料 4 I 位 置 公 差 等 级 l 2 3 4 5 6[ 7 ] l 8 l 9 I l O l 1 1 2 I z l s s e 8 。 11 12。 s l 凄 向 跳 动 耋 端面跳 动 级斜向 跳动 6 I 7。 l 。 』 1 1 I 1。2 4 ． 1 选择形 位公差 等级 时， 必须 考 虑 加工方法， 因为不 同的加 工方 法所能达到的 形位公差 等级不 同。 各种加 工方 法所 能达到 的形位公差 等级，可 参考 资料[ 6] 之表 2 1 3 、表 2 1 4 ，表 2-- 1 5 和 表 2一 l 6 或 其 它 有关资料。 4 ． 2 选 择形 位公差等级 时，还应 考 虑 测量方法 。比如某种形位公差 由于 条件的 限 制不 能进行测 量时，可用其他的形位公差 来 代替 。例 如，无 仪器测量 圆柱度肘 ，可分别 用圆度 和圆柱面素线的平行度来代 替控制。 如图 3的标 注方 法，在无 圆度 仪和三坐标测 量装 置的情况下，是不符 合实际 检 测 条 件 的， 而如图的标 注方 法就符台 实际检测 条件 采 用此 法时，应 在框格下方注 明检测方 案 的代 号 。 采用 上述方法 时，应 根据长径 比确 定圆 柱体的 圆度 公差值 和素线 平行度的公差值 。 ① 当圆柱 体的 长度大于其直径尺寸 时， 素线的 平行度公差 值必须相应的大 于其 圆度 公 差 值 。 ② 当圆柱体的长度与其直径 尺 寸 相 等 时， 素线的平 行度 公差值 与圆度公 差值应 相 等 。 ⑧当圆柱体的长度小 于其 直径尺 寸 时， 素线的平行度公差值 小于圆度 公差值。 对于垒跳动 当受到 一些 因素的影 响不 能直接测量时，对单一要 素圆柱表 面的 全跳 『 一 2 维普资讯 第 2期 金 民 淳 等 正 确 选 用 形 位 公 差 1 0 l i葡 处 图 3表 面园柱度标 注 图 4 表面 平行度 和园度 标注 反 ，标 注不当 b ，振 注 台 图 5 形位公差用 其他形位公差标 准的方法 动 误差的检测，可 用素线的平行度和 圆度 代 替，如图 5。对关联 耍素的 全跳 动，可用 同 轴度、素线平行度 、圆度 等多项 来分 别代 替 控制或者用同 轴度 和 圆柱度 代替。 5 在 以下几 种情 况下，应考虑降低 1 ～ 2 级精 度来选 用形 位公 差等级或其公差值 5 ． 1 同 轴度公差 5 ． 1 ． 1距离较大的孔或 轴} 5 ． 1 ． 2细 长 的 孔或 轴 。 5 ． 2径 向跳动公差 维普资讯 l 0 2 延 边 农 学院学报 第 1 5 卷 细长的孔或轴 。 5 ． 3圆柱表 面形状公差 5 ． 3 ． 1 细长 的孔 或轴， 5 ． 3 ． 2孔相对于轴。 5 ． 4平行度 面 对面和 垂 直 度 面 对面公差 宽度大 于长度 一半的零件表 面。 5 ． 5线对线 和线 对面的垂直度公 差 相 对于面对 面的平行度 公差。 5 ． 6线对 线和线对 面的垂直度公 差 相 对于面对面的 垂直度公 差和端 面 圆 跳 动 公 差 5 ． 7 其 他类似情 况。 总之， 选择 和标注形位公差要求 时，形 状 与位置公 差、形位公差与尺寸公差 ，形 位 公差 与表 面粗糙度 本文 没有涉及 之 间应 协调，避免 出现 多余要求或相互 矛 盾 的 要 求，并应符 合设 计，生产 加工 、检 验等条 件 的要求 。 参 考 文 献 C1] 形位公 差应 用基础知识傅成 昌 编著机械工业 出版社1 9 8 8 年 6月 [ 2] 机械图形位公差标 注常见 错误 黄 云清编著上 海 交 通 大 学出版社1 9 8 8 年 6月 [ 4] 互换性 与 测 量 技 术基础上册 李柱主 编计量出版社1 9 8 4 年 1 O 月 [ 5] 几何量公 差 与 检 测甘永立 主编 上海科学技术 出版 社 1 9 8 5 年 6月 [ 3]G Bl 1 8 2 1 1 8 ￡ 一 8 O形 状 和 位 编 置公差 国家标 准 [ 6] 公差与配 合技术 手册方 昆 凡等 北京出版社1 6 8 4 年 月 A BST RA CT W e p ut f o r w ar d [ 1 1 ai n p r o b1 e m s a nd c 。 n di t i o ns 。f c h。 os i ng s ha p e a n d P1 a c e t ol e r an c e v a1 t i e． W e i nt r odu c e d t h e r e1 at i 。 ns hi P be t w e e n t he r a d e o f s ha pe a nd P l a c e t O 1 e r a n c e a n d t he gr a d e Of s i z e t O 1 e r a nc e ．W e p ut f or w a r d t h e m e t ho d o f c hoo s i n g a nd ca 1 i br at i ng t he t o1 e r a nc e 。 f s hap e a n d P1 a c e c 。m b i ni ng w i t h t h e wor ki ng c on di t i O i l s ． K EY W O RD Sj c o r re s p on di n g r el at i 。 ns hi 口 ．f a c t O r s 维普资讯