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形状公差_位置公差_尺寸公差数值关系的分析.pdf

形状公差_位置公差_尺寸公差数值关系的分析

wind
2013-11-25 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《形状公差_位置公差_尺寸公差数值关系的分析pdf》,可适用于工程科技领域

第卷第期淮南矿业学院学报Vo.№.年月dOURNALOFHUAINANMININGINSTITUTESEP.一e形状公差、位置公差、尺寸公差数值关系的分析.曼盎坐:(机械工程系)rqSo/摘要本文分析形状^\差位置会差、尺寸公差数值之间的关乐为在互换性设计中正确选取形住会差值提供了理论依据。主题词喜拄拦形位公差垦!竺差分类号TGSO引言机械设计时为保证零件的互换性和经济性.根据零件的功能要求在确定了尺寸公差和形位公差项目后如何正确地选择形位公差的公差等级合理地确定公差值是设计工作中一项复杂而又重要的工作。因为它不仅直接影响着产品的使用性能、质量和寿命而且关系着零件的加工难易程度、劳动生产率和生产经济效益。要做到合理地选择形位公差值·必须了解尺寸公差对形位公差、位置公差对形状公差的控制关系并掌握形状公差、位置公差、尺寸公差的数值关系。尺寸公差对形位公差的控制关系定形尺寸公差对形位公差的控制关系应根据设计要求按不同的公差原则确定。当采用独立原则时形位公差与尺寸公差无关尺寸公差不能控制形位公差遵守最大实体原则时·如要索尺寸偏离最大实体尺寸其尺寸公差值可补偿给形位公差值遵守包容原则时·形位公差必须控制在尺寸公差内。必须指出跳动公差是以测量方法定义的它不受尺寸公差的控制也不能采用最大实体原则和包容原则定位尺寸公差对位置公差的控制关系应具体分析:①垂直度和倾斜度中因定位尺寸公差不能控制它们的方向误差所以垂直度和倾斜度公差值与定位尺寸公差值无关。②当位置精度不高时.定位尺寸公差可以控制平行度误差此时平行度公差值与定位尺寸公差·吕惠华女年毕业于武汉水运工程学院讲师曾发表过论文数篇··系凡袄值教维普资讯http:wwwcqvipcom什U吕惠华形状公差位置公差、尺寸公差数值关系的分析值有关③定位尺寸公差对同轴度、对称度误差有一定的控制作用。对位置度定位尺寸公差可以控制一个或成组要素的方位。当以上各项定位尺寸公差不能满足设计要求时。另加注各项形位公差其值一定小于尺寸公差值。位置公差对形状公差的控制关系检测位置误差时。不论用综合量规测量丕是用指示式量仪测量。为操作方便起见一般直接在被测要素的轮廓表面上进行。所以关联要素所测得的位置误差。是其实际位置和实际形状所产生的综合效果即得到的位置误差中包含了形状误差。因此通常情况位置公差可以控制形状误差。一般地.定向公差可控制与其有关的形状误差定位公差除可控制其形状误差外还可控制有关的定向误差同轴度公差可控制轴线的直线度误差I径向圆跳动可控制圆度误差径向全跳动可控制圆柱度和同轴度误差等等。当上述各项位置公差对形位误差的控制尚不能满足要求时。再另给定各项形状、定向定位公差其值一定小于原标注的位置公差值。形状公差、位置公差、尺寸公差的数值关系零件上被测要素的形状、位置尺寸误差同来源于零件加工时工艺装备的各种误差因此限制这些误差的形状、位置尺寸公差值之间必然存在一定的比例关系。设计时为正确合理地选择公差值可从以下几个方面来分析三者公差数值的大致比例关系。.从公差原则来分析一般地采用独立原则时。同一要素上的形状公差值应小于位置公差值而形位公差与尺寸公差无关相互独立。采用最大实体原则时同一要素上的形状公差值小于位置公差值而形位公差可以从尺寸公差中得到补偿此时被测要素被控制在实效边界内。采用包容原则时同一要素上的形位公差值小于尺寸公差值。被测要素被控制在最大实体边界内当这种控制尚不能满足形位精度时可进一步提出形位公差这时必须使形状公差小于位置公差位置公差小于尺寸公差即<t<Y十.且仍需遵守最大实体边界。从公差原则中可知.对于采用独立原则和最大实体原则时虽形位公差可以小于或大于尺寸公差但通常仍取尺寸公差大于形位公差。所以无论采用哪种公差原则形状、位置、尺寸公差值的协调关系一般为<位t<Y寸。.从国标中规定的形位公差选用原则来分析文献叫附录一中规定的形位公差值选用原则说明了形状、位置、尺寸公差值的协调关系也是遵循:<t<寸。··维普资讯http:wwwcqvipcom淮南矿业学院学报年l卷第期.从实测统计情况来分析由文献对多个圆柱形零件实测统计大部分机械加工零件的圆度、圆柱度误差占尺寸误差的左右。零件精度愈高所占的比例愈小可见采用一般工艺方法加工的圆柱要素的尺寸公差能够控制相应的形状误差。设计时一般由于尺寸公差尚不能满足形状精度时才另加注形状公差。所以在选择形状公差时其值一定小于尺寸公差一般可取尺寸公差的以下。以符合当前工艺水平和加工经济性。·从《公差与配合》和《形状和位置公差》国家标准公差数值表中提供的公差值来分析以>~mm(在直线度、平面度和定向公差中以l~mm)尺寸段为例将ITO级至IT级的尺寸公差值和各级形位公差值都列于附表中作一统计分析(表中比值为分析计算得到的数值)。附表尺寸、形状、位置公差数值关系对照表Um..形状公差与尺寸公差的数值关系将圆度、圆柱度公差值与尺寸公差值进行比较:圆度、圆柱度公差值占对应等级(级对应于IT级、l级对应于’l级)的尺寸公差值的左右}占比其低一个公差等级的尺寸公差值的l左右占比其高一级的尺寸公差值的左右。为便于在设计中圆度、圆柱度公差与尺寸公差对应选用圆度租圆柱度公差表中所规定的公差等级与尺寸公差等级相对应即同一公差等级的圆度、圆柱度公差值等于相应尺寸公差值的左右这一数值关系是符合误差规律的。直线度和平面度公差值与作为主参数的长度尺寸不发生联系不考虑它们与尺寸公差的数值关系。结论:选择圆度和圆柱度公差等级时一般可按尺寸公差同级选取亦可根据零件功··L维普资讯http:wwwcqvipcom吕惠华形状公差、位置公差、尺寸公差数值关系的分析能要求在上下一级范围内选择。也即圆度和圆柱度公差值一般可取尺寸公差值的~O..位置公差与尺寸公差的数值关系从~级的位置公差值都比同级尺寸公差值小。但所占的比例都大于O且随公差等级的降低而增大。在定向公差中.当被测要素为面时因其与主参数的长度尺寸不发生联系、给定公差值时不考虑与尺寸公差的关系当被测要素为轴线时.其误差是通过实际孔、轴表面相对于基准测得的因此与被测要素的尺寸公差有密切关系这种数值关系有待进一步探索。结论:根据经验在生产中位置公差值一般常取尺寸公差值的~。..形状公差与位置公差的数值直线度和平面度公差值占对应等级的定向公差值的~轴线的直线度公差占对应等级的同轴度公差值的~圆度和圆柱度占对应等级的径向跳动公差值的左右。以上各项形状公差值与位置公差值的数值关系基本上与生产实践中凭经验得到的数值关系相同。结论:确定位置公差等级时一般应低于或至多等于形状公差等级。即直线度和平面度公差值可取定向公差值的~轴线的直线度公差值可取同轴度公差的~}圆度和圆柱度公差值一般可取径向跳动公差值的O~O。形位公差值的选择举例图示零件为铣削头的套筒根据零件的功能要求它们的尺寸公差和形位公差项目已设计好如图中所标。现确定形位公差的数值。分析如下:()确定形状公差值可按形状公差与尺寸公差的数值关系选取。①h(一&oz)的圆柱度公差值可按其尺寸公差值的%选取#t一.×%≈..查圆柱度公差表级的圆柱度公差值为.oos故按级圆整h的圆柱度公差值为.oos。②JS和oJS是两个与E级轴承配合的轴承安装孔为满足给出的标准配合性质要求两孔的尺寸应采用包容原则并进一步提出圆柱度要求。根据轴承国家标准中对轴承孔形位公差的规定查得两孔圆柱度公差值为o.与级的圆柱度公差值相同。()确定位置公差值主要根据以下两个原则:(一)满足形状、位置、尺寸公差的数值关系(二)为保证产品的工作性能和使用要求参考同类零件产品图纸上位置公差的要求或根据经验数据类比选择位置公差值。①oh的径向圆跳动公差值按原则(一):oh的圆柱度公差等级为级因此径向圆跳动公差等级不能高于级按原则(二):用类比法选择径向圆跳动公差值大约在o.左右。对照跳动公差表o.对应附图··罱箸维普资讯http:wwwcqvipcom淮南矿业学院学报年卷第期的是级的公差值符合原则(一)故可选径向圆跳动公差为.②js(.)对OJS(~O.)的同轴度公差值按原则(一)JS的圆挂度公差等级为级因此同轴度公差等级不能高于级若按位置公差一般占尺寸公差的o来选取同轴度公差则相一.×..查同轴度公差表.为级半的公差值应按级圆整公差值为.按原则(二):类比法选择JS同轴度公差值大约在.左右符合原则(一)故选JS的同轴度公差值为.将以上分析确定的形位公差值标注在图样上的形位公差框格内结束语应用本文分析得出的形状、位置、尺寸公差的数值关系能比较科学地合理地确定形位公差值在互换性设计中有一定的指导意义。来稿日期:一n一参考文献GBl形状和位置公差.未注公差的规定。北京:中国标准出版社机械工业部标准化研究所.形状和位置公差原理及应用北京:机械工业出版社.AnalysisofnumericalvaluerelationsamongformtolerancespositiontolerancesanddimensiontolerancesLuHuihua(Dept.ofMechaalcalEngineering)’AbstractThispaperanalysesthenumericalvaluerelationsamong{ormtolerancespositiontolerancesanddlmenslontolerancesandprovidesatheoreticalbasisforchoosingthecorrectgeometricaltolerancevalueintheinterchangeahilitydesigns.Su”eelkⅢ,hitercharig~abilityformandpositiontoeffaceIdim∞fIaltolerance··维普资讯http:wwwcqvipcom

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