作为机械工程师的你,知道什么情况下标注形位公差么?

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形状公差应用场合

1.直线度公差应用

保证度量的准确性(列如游标卡尺上的刻线,刀口尺上得刀刃直线度要求);

保证零件的公差的工作精度(导轨的直线度公差);

保证轴孔配合性质(孔轴配合,为满足要求,则给出配合孔和轴的直线度公差);

以直线度公差替代平面度公差要求(对零件得某些平面仅要求在给定平面内的直线度);

对一些较长的杆件为避免有较大的绕度(丝杆直线度要求);

补充:轴孔配合性质中,直线度要求,一般来说圆度与轴线直线度合成同轴度;

2.平面度公差应用

保证度量的准确性;块规,平尺,平板,和量仪平台计量与定位基准,所以给出高精度的平面度公差;

保证加工精度;工件的基准面,机床台面与夹具定位面皆是保证加工精度的定位基准面,所以给出较高的平面度公差;

保证接合面的连接强度与密封性列如:法兰断面,连杆与连杆盖之间,缸套与机体之间,为保证良好的连接强度,都应该给出较高的平面度公差。气缸盖与缸体之间,不仅仅保证连接强度,而且还要保证很好的密封性,则需要给出较高的平面度公差;

保证运动与导向精度,减少磨损;列如滑块等有相对运动的平面应该有平面度公差要求;

3.圆度与圆柱度公差应用

减少磨损,延长零件使用寿命,在有相对运动的间隙配合中,如果圆柱面形状误差过大,则会影响到接触面积,造成零件早期磨损,减少零件使用寿命。

保证连接强度,在过盈配合中,圆柱面的形状误差过大,使配合面全长有着不同的过盈量,就会影像到工件连接的可靠性,甚至会使零件变形,所以对这类零件也应该规定圆度或者圆柱度要求;

保证运动精度(轴承的内外圈与滚动体的形状公差,直接影响到轴承的回转精度,为保证运动精度,应给出圆柱面圆度或者圆柱度公差要求)

保证润滑与密封性(天博项目中,两根自制的轴,且有相对运动,为保证里面很好的真空状态,应给出轴圆度与圆柱度公差)

保证定心精度。孔与轴配合,为保证回转精度,则要保证孔与轴的配合定心精度高,即使孔轴线与轴线的同轴度比较高,也需要对轴与孔给出相应的圆度与圆柱度要求;

4.线轮廓度与面轮廓度公差的应用

线与面轮廓度公差主要保证曲面轮廓表面具有正确形状,以满足零件使用要求。为了完成特定的自动循环动作,大量采用凸轮件,在声学,光学,热学以及流体力学的装置中的零件要有特定的曲面等,对这些零件的集合形状只能用线,面轮廓度公差控制形状误差,必要时,还可以限制曲线,曲面的位置误差。采用轮廓控制形状误差的目的主要有以下两个方面:

保证零件的运动规律:凸轮轮廓曲线形状是根据从动杆所要求的预定规律而设计的,齿轮的渐开线齿廓形状是为了满足啮合性能要求而设计的,为了达到预定的运动规律,则应规定轮廓度公差要求;

保证流体运动性能:从流体力学可知,流体的压力,速度,流量以及压力损失,机械雄鹿,都与零件曲面形状有关,所以对泵的转子,汽轮机的叶片,螺旋桨叶片,飞机机身,船体,汽车的外形等,都应该标注轮廓度公差要求。

在应用轮廓度时,还要知道轮廓度有以下几个特性:

轮廓度不仅仅是形状公差,而且也是位置公差。如图所示:

轮廓度有尺寸控制的特性。对于闭合轮廓的凸轮,采用轮廓控制表面形状误差,其理想形状的大小已由理论正确尺寸所限定,所以在控制轮廓形状误差的同时,实际尺寸也就被控制了。

轮廓度不控制曲率半径以及曲率中心位置。因为机械设计,加工和度量误差的要求,只需要控制实际轮廓对理想轮廓的变动量,不需要控制轮廓曲面的曲率半径或曲率中心位置。

轮廓度具有综合控制形状误差的作用。在某种情况下,轮廓度也能控制圆度,圆柱度,直线度,平面度等形状误差,对简单几何要素的形状误差,一般宜用单项形状公差控制形状公差;

5.平行度/垂直度/倾斜度公差的应用

平行度,垂直度,倾斜度公差都属于定向公差,他们在作用上具有共同的特性。定向误差与机器的工作精度,使用定能和使用寿命都由直接的影响。定向公差主要应用在以下几个方面:

保证工作精度:如车床导轨之间的平行度,家具定位面的垂直度都有规定较高的精度要求,因为它直接影响被加工件的定位精度,即会影响被加工工件的定向误差。

保证运动精度:如滑块,导槽的工作面之间,机床导轨面之间的平行度误差会影星导向运动精度;

保证零件的可装配行:如:变速箱孔的平行度和垂直度误差,不仅影响齿轮传动啮合性能,而且影响轴与其他零件的可装配性,也影响机器的使用性能。所以一般零件的株洲孔与基准之间,工作面与基准面之间通常由定向误差的要求。

保证接触面的密封性:定向误差与零件的密封性有关,如泵体两端平面度,法兰和压盖断面与轴线间的垂直度等,这些误差与结合面的密封性直接有关;

保证零件的使用寿命:零件的定向误差会影响间隙配合的间隙量,减少接触面积,增大磨损,降低使用寿命。如:连杆大小头孔的平行度误差,不仅会使活塞偏离运动方向,增加零件之间的偏磨损现象,而且使连杆小偷空与活塞销,连杆大头空与曲轴轴劲之间的接触面积减少,从而加快磨损,影响零件的使用寿命;

定向公差是一项广泛应用的公差,不仅用于零件的关联要素,而且应用于机器精度和性能的检验项目中,在实际使用过程中,一项定向公差能起到几个方面的控制作用;

6.同轴度公差的应用

同轴度是应用广泛的一项定位公差。同心度可以认为是同轴度中的一种特列。同轴度误差包括被测轴线相对基准轴线发生的平移,或倾斜,弯曲,或者兼而有之。

同轴度应用以下几个方面:

保证轴线之间正确定位:如:齿轮机床的轴,集装株洲轴颈和同轴度量规等等。必须规定同轴度公差,才能保证被加工或被检验工件的同轴度;

减少转动惯量,保证运动精度:列如高度转动的齿轮和飞轮等,应规定外径对基准孔的同轴度公差

保证装配精度:列如高精度轴套和华东轴承套的内外圆的同轴度,活塞销孔间,以及气缸套内外圆柱面的轴线间的同轴度公差要求。

7.对称度公差

对称度也是一项用的比较多的定位公差,它主要用于零件上具有堆成中心平面或轴线的要素。对称度主要应用于以下几个方面:

保证零件的可装配性于导向精度:列如键槽的对称中心平面对轴线的对称度要求,不仅能顺利的使轴装入空中,而且保证滑动齿轮具有导向精度。

保证定位精度:如定位块两侧面的对称度要求,它能保证被安装的零件具有一定的定位精度;

保证平衡的要求:如平衡块,飞轮两侧面的对称度要求,能使材料均衡,防止因为材料不均衡而引起额外的惯性。

8.径向圆跳动于径向全跳动的应用

径向圆跳动能综合反映同轴度于圆度公差的功能。因此,径向圆跳动多数用于旋转体上同轴度于圆度中和要求的情况,以保证零件配合性能和运动精度。减少磨损和延长零件使用寿命。

径向全跳动是作为产品质量的综合指标,如:滚动轴承,机床主轴精度等均用径向全跳动公差作为产品质量指标。

9.位置公差于形状公差的控制关系:

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