形位公差设计在民用飞机设计中的应用研究
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形位公差在零部件设计检测中的应用在工业生产中,产品零件的设计通过图样反映出来不仅包括产品设计的尺寸和形状,还应该包括对形位公差的标注。
形位公差在产品设计中的地位与尺寸公差一样占有相当重要的地位。
形位公差设计的合不合理,有没有标注出,不仅对产品零件性能的优劣和稳定产生影响,并且还关系着零件制造和检测的难易程度,对产品的生产成本和生产质量产生着直接的影响。
1 形位公差的应用目的通过将形位公差在产品零件图样上的标注,主要的目的是对零件某个主要部位的位置精度以及形状进行控制,从而使产品在应用中的性能和精度得到提高,加强产品的使用可靠性,增加产品的使用寿命,另外还能对零件的顺利安装打下基础。
另外,通过形位公差的标注,使得产品满足以上要求的同时,还要最大程度的降低生产成本。
形位公差的设计是否科学、合理涉及到形位公差的给定原则,直接影响着企业生产成本的高低。
2 形位公差的给定原则形位公差的给定原则不仅能够检验形位公差设计的合理、恰当性,还对企业的生产成本产生直接的影响。
综上所述,形位公差的给定原则主要包括以下两个方面:2.1 确保产品的性能为基础任何产品以及产品相关零件的设计和制造,都是为了保证在产品使用中的功能性稳定和完整,不仅要具有使用的可靠性还要保证产品的使用寿命。
因此,确保零件性能是给定形位公差时必须要要考虑的首要因素。
对于零件来说,既要保证性能可靠,又要对使用寿命进行保障。
而要做好这两方面,除了与零件选择加工材料的要求和相关热处理的方式相关外,还与零件的几何精度关系密切。
在产品的零件形状和零件的尺寸已经被正确的设计和确定的基础上,对几何精度的要求与提高,还与形位公差的确定有关。
而对于形位公差精度级别的确定,又与零件的具体加工方法的确定和选用有关。
由此可见,对于一个普通的产品零件来说,形位公差的给定如果做到了科学、合理,不仅能够对产品的良好性能有所保证,还能对零件的具体加工工艺和加工方案产生影响。
2.2 对零件的工艺性进行分析考虑和分析零件的工艺性,通常从两个方面入手:a.产品零件制造的可行性。
《现代飞机装配技术》知识点总结南京航空航天大学第一章1、飞行器数字化和传统制造的最大区别特点(1改模拟量传递为数字量传递。
(2把串行工作模式变为并行工作模式。
带来的必然结果是缩短产品研制周期,提高产品质量,降低研制成本。
2、 MBD 的定义,其数据集应包括的内容,采用的技术意义。
MBD 技术定义 :用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信息,详细规定了三维实体模型中产品定义、公差标注准则和工艺信息的表达方法。
数据集包括的内容 :相关设计数据、实体模型、零件坐标系统、三维标注尺寸、公差和注释工程注释、材料要求、其它定义数据及要求。
技术意义:1. 改双数据源定义为单源定义,定义数据统一 2. 提高了工程质量 3. 减少了零件设计准备时间 4.电子化的存储和传递 , 协调性好 5.减少成本 6.易于向下兼容 (派生出平面信息3、国外飞机数字化技术发展的三个主要历程:部件数字样机阶段 1986—— 1992全机数字样机阶段 1990—— 1995数字化生产方式阶段 1996—— 20034、飞机结构的特点零件多、尺寸大、刚度小、外形复杂、结构复杂、精度要求高、其装配具有与一般机械产品不同的技术和特点。
5、什么是飞机装配,发展历程?根据尺寸协调原则, 将飞机零件或组件按照设计和技术要求进行组合、连接形成更高一级的装配件或整机的过程。
自动化装配6、飞机数字化制造的三个主要内容CAD 、 CAM 、 CAPP第二章1、产品数字建模的发展过程中提出的产品信息模型有哪三种概念?面向几何的产品信息模型 (geometry- oriented product model面向特征的产品信息模型 (feature- oriented product model集成产品信息模型 IPIM(integrated product information model2、物料清单(BOM 的定义,企业三种主要的 BOM 表, EBOM 、 PBOM 、MBOMBOM 定义 :又称为产品结构表或产品结构树;在 ERP 系统中,物料一词有着广泛的含义,它是所有与生产有关的物料的统称。
圆周均布的形位公差-概述说明以及解释1.引言1.1 概述:在工程设计和制造领域中,圆周均布和形位公差是两个重要的概念。
圆周均布指的是在一个圆周上等间隔的分布一定数量的特征或零件,这种布置方式能够确保零件在装配或使用过程中的稳定性和可靠性。
形位公差则是用来描述零件之间或零件内部特征之间的相对位置关系的一种标准,它能够确保零件在装配过程中的精确性和准确性。
本文将重点探讨圆周均布的形位公差这一重要概念,探讨其在工程设计中的应用和意义。
通过深入分析和案例讨论,我们将展示圆周均布的形位公差如何影响产品的质量和性能,以及如何在实际生产中合理应用这一概念。
希望通过本文的阐述,读者能够更好地理解和掌握圆周均布的形位公差,从而提高产品制造的质量和效率。
1.2文章结构文章结构部分主要是对整篇文章进行了简要介绍,说明了文章的整体框架和内容安排。
通过本部分,读者可以清晰地了解本文的内容和结构,对整篇文章有一个总体把握。
文章结构主要包括:1. 引言部分:介绍了文章的背景和重要性,引入了文章的主题,突出了本文要讨论的问题和目的。
2. 正文部分:详细讨论了圆周均布的概念、形位公差的定义和圆周均布的形位公差应用,分析了相关的理论知识和实际应用情况。
3. 结论部分:总结了圆周均布的形位公差的重要性和应用价值,展望了未来的应用前景,并对整篇文章进行了总结和回顾。
通过以上三个部分的结构,本文将系统地介绍了圆周均布的形位公差相关的知识和信息,为读者提供了全面的了解和认识。
文章1.3 目的部分的内容如下:在本文中,我们的主要目的是探讨圆周均布的形位公差在工程设计和制造中的重要性和应用。
通过深入分析圆周均布的概念和形位公差的定义,我们将进一步探讨这一概念在实际工程中的具体应用和意义。
最终,我们希望通过这篇文章能够帮助读者更好地理解圆周均布的形位公差,提升他们在工程设计和制造领域的实践能力,促进工程质量的提升和生产效率的提高。
2.正文2.1 圆周均布的概念圆周均布是一种工程制图中常用的设计要求,主要用于确定零件上各个特征之间的位置关系,确保零件装配后能够达到规定的功能要求。
多个基准的形位公差-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述在机械设计和制造领域中,形位公差是一种用于描述零件之间相对位置关系的重要指标。
在实际应用中,常常需要同时考虑多个基准,以确保零件装配后满足设计要求。
多个基准的形位公差是一种综合了多个基准要求的形位公差。
本文将围绕多个基准的形位公差展开讨论。
首先,我们将介绍多个基准的概念,解释为什么在实际应用中需要考虑多个基准。
然后,我们将详细定义形位公差,并探讨多个基准的形位公差的重要性和应用。
通过对多个基准的形位公差的研究,我们可以更好地理解和掌握零件间复杂的相对位置关系。
这对于提高零件装配的精度和可靠性具有重要意义。
同时,了解多个基准的优势和形位公差的应用也有助于指导实际工程中的设计和制造决策。
在接下来的正文部分,我们将深入探讨多个基准的概念和形位公差的定义,以及它们在实际应用中的具体应用场景。
最后,通过对多个基准的形位公差的结论进行总结,我们将得出一些对于机械设计和制造的启示和建议。
本文旨在提供一个全面而系统的介绍和探讨多个基准的形位公差的文章,希望能够为读者提供有关这一重要领域的深入理解和应用指导。
文章结构:本文共分为引言、正文和结论三个部分。
1. 引言部分:1.1 概述:在现代制造工艺中,形位公差是评价零件的精度和质量的重要指标之一。
然而,在实际应用中,由于零件的复杂性和加工精度要求的提高,单个基准已经不能满足实际需要。
因此,本文将探讨多个基准的形位公差,并分析其优势和应用。
1.2 文章结构:本文将分为三个部分进行讨论。
首先,我们将介绍多个基准的概念和形位公差的定义。
其次,我们将探讨多个基准的优势和形位公差的应用。
最后,我们将总结全文并给出一些未来研究的方向。
2. 正文部分:2.1 多个基准的概念:在传统的制造工艺中,通常只需要一个基准来确定零件的位置和形状。
然而,在某些情况下,单个基准无法满足精度要求,需要引入多个基准来共同确定零件的位置。
2d的形位公差2D形位公差是一种在工程领域中使用的测量和控制物体几何形状的技术。
在许多机械设计和制造过程中,形位公差是确保零件之间互换性和功能性的重要因素。
这篇文章将从多个角度介绍2D形位公差的概念、应用和意义。
首先,我们来了解一下形位公差的定义。
形位公差是用于描述一个对象的几何特征与理想位置之间的差异的一种度量方式。
它将一个零件或特定的几何特征与一个参考点、线或平面进行比较,并衡量它们之间的偏差。
这种偏差可以在2D面上以距离和角度的形式表示。
形位公差的一个重要应用是确定零件之间的平移和旋转关系。
当多个零件需要进行组装或运动时,形位公差可以保证它们的位置和运动的精确性。
例如,在汽车制造中,引擎和变速器的零件必须精确配合,以确保汽车的正常运行。
另一个形位公差的应用是在制造过程中确保零件的质量和可靠性。
通过在零件的制造图纸中设置适当的形位公差要求,制造商可以控制零件的几何形状,并确保其功能和性能。
这对于诸如飞机发动机和医疗设备等精密机械的制造至关重要。
形位公差的不同类型和符号也是理解其概念的重要组成部分。
常见的2D形位公差符号包括平面度、圆度、圆柱度、轮廓度和角度等。
这些符号通过画线、箭头和数字表示,并精确描述了几何特征与参考线之间的差异。
形位公差对于优化设计和提高生产效率也具有重要的指导意义。
通过合理设置形位公差,设计师可以在满足功能需求的同时,避免不必要的加工、测量和装配过程,从而节约时间和成本。
同样,制造商也可以根据形位公差来评估生产过程中的偏差,并采取适当的措施进行调整和改进。
最后,了解并正确应用形位公差的知识对于工程师和技术人员来说是必不可少的。
掌握形位公差的原理和方法可以提高产品的质量和性能,并确保符合相关标准和规范。
因此,学习和理解2D形位公差不仅对于个人的职业发展有益,也对于整个工程行业的发展至关重要。
总而言之,2D形位公差在工程领域具有广泛的应用和重要的指导意义。
它是确保零件之间互换性、控制质量和提高生产效率的关键因素。
基于ASME Y14.5的民机公差设计技术研究刘素侠【摘要】对美标ASME Y14.5《几何尺寸与公差》进行了研究,对比分析了ASME Y14.5与国标的差异.论述了公差设计优化原则,结合国内民机公差设计存在的实际问题进行设计优化,并给出了设计优化实例.与此同时,基于理论研究与设计优化实例,建立了民机公差设计规范.【期刊名称】《机械制造》【年(卷),期】2019(057)007【总页数】4页(P4-7)【关键词】飞机;公差;设计;标准【作者】刘素侠【作者单位】上海航空工业(集团)有限公司上海200232【正文语种】中文【中图分类】TH122;V221随着国内民机发展与对外协作交流的逐步深入,美标ASME Y14.5《几何尺寸与公差》变得越来越重要。
为了加深理解,提高与供应商技术交流与沟通的效率,增强国内技术实力,提高国内设计水平,有必要深入研究分析ASME Y14.5,进而指导技术衔接与完善,服务民机的研发工作。
1 公差概述公差理念很早以前就已经使用了。
早期,在设计时只是依赖尺寸公差,无法在图纸上恰当地表达出产品性能的所有要求,也难以将工程技术人员的设计意图准确传达至制造、检验部门和外协厂。
为了确保产品的装配性能和互换性能,通常要求零件达到较高的精度。
由此,公差设计成为增加制造成本的重要原因。
为解决这些问题,引入了形位公差这一概念。
形位公差通过在尺寸公差的基础上赋予适当的形状或位置公差要求,将技术人员的意图明确、简略地表示出来。
目前,国内民机公差设计主要依据国标,尚未全面考虑美标在此方面的优势。
设计过程中,由于未充分考虑形位公差的实体补偿原则,容易导致公差要求不合理,以及零件相似特征标注不统一、不规范。
因此,对ASME Y14.5的特点进行研究,进而完善民机公差设计技术规范,可以达到改进产品设计质量,降低制造成本的目的。
2 ASME Y14.5与国标对比国内民机公差设计遵循国标要求,但国外有些供应商的技术文件按ASME Y14.5执行。
第五节形位公差的应用一、形位公差的标注国家标准规定,在技术图样中形位公差应采用框格代号标注。
无法采用框格代号标注时,才允许在技术要求中用文字加以说明,但应做到内容完整,用词严谨。
图4-10 形位公差框格1.公差框格的标注(1) 第一格形位公差特征的符号。
(2) 第二格形位公差数值和有关符号。
(3) 第三格和以后各格基准字母和有关符号。
规定不得采用E、F、I、J、L、M、O、P和R等九个字母。
2.被测要素的标注用带箭头的指引线将公差框格与被测要素相连,指引线的箭头指向被测要素,箭头的方向为公差带的宽度方向。
被测要素的主要标注方法:(1)当被测要素为轮廓要素时,指引线的箭头应指在该要素的轮廓线或其引出线上,并应明显地与尺寸线错开(应与尺寸线至少错开4mm)。
>4mm图4-12 轮廓要素的标注(2) 当被测要素为中心要素时,指引线的箭头应与被测要素的尺寸线对齐,当箭头与尺寸线的箭头重叠时,可代替尺寸线箭头,指引线的箭头不允许直接指向中心线。
图4-13 中心要素的标注(3) 当被测要素为圆锥体的轴线时,指引线的箭头应与圆锥体直径尺寸线(大端或小端)对齐必要时也可在圆锥体内画出空白的尺寸线,并将指引线的箭头与该空白的尺寸线对齐;如圆锥体采用角度尺寸标注,则指引线的箭头应对着该角度的尺寸线。
图4-14 圆锥体轴线的标注(4) 当多个被测要素有相同的形位公差(单项或多项)要求时,可以在从框格引出的指引线上绘制多个指示箭头,并分别与被测要素相连;用同一公差带控制几个被测要素时,应在公差框格上注明“共面”或“共线”。
A B0.03A-B共面0.10图4-15 多要素同要求的简化标注图4-16多处要素用同一公差带时的标注(5) 当同一个被测要素有多项形位公差要求,其标注方法又是一致时,可以将这些框格绘制在一起,并引用一根指引线。
AA图4-17 同一要素多项要求的简化标注3.基准要素的标注无论基准符号在图样上的方向如何,圆圈内的字母均应水平书写AB C图4-18 基准符号(1) 当基准要素为轮廓线和表面时,基准符号应置于该要素的轮廓线或其引出线标注,并应明显地与尺寸线错开。
民用飞机结构设计及优化随着全球空中旅行的不断发展,民用飞机越来越成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
然而,飞机的安全和可靠性始终是人们关注的焦点。
在这方面,飞机的结构设计和优化是至关重要的。
本文将针对民用飞机结构设计及优化进行探讨。
一、飞机结构设计的重要性飞机的结构系统包括:机体、翼面、舵面、起落架和引擎等。
这些部位的设计必须严格遵循工程力学的计算,不仅要保证飞机的刚度和强度,并且需要满足一定的轻量化要求。
因此,飞机结构的设计是空中旅行中最重要的组成部分之一。
飞机结构设计的具体目的有以下几点:1.保证飞机的安全性:在极端环境下仍能保持机体的完整性,确定每个部位所能承受的极限负荷。
如翼面的设计要确保在飞行过程中,能够承受来自各种飞行状态和飞行条件下所产生的动态载荷,如气动载荷、机械载荷、温度载荷、压力载荷、撞击载荷等。
2.保证飞机的稳定性:设计结构时需要根据以往经验、试验验证和模拟计算等多方面的因素来确定飞机的结构参数,以保证飞机在多种气流环境中保持稳定姿态。
3.满足降低重量的需求:为了使飞机在满足强度和稳定性的前提下,降低机体重量以提高燃油效率。
如使用新型材料、设计新的结构形式等。
二、常见的飞机结构设计材料现代飞机结构的材料通常要求重量轻、强度高、刚度好、寿命长等,为此常用的材料有以下几种:1.铝合金:轻量化材料的重要代表,具有可塑性、韧性好、强度高的特点。
2.钛合金:强度比铝合金高,耐腐蚀性好,并且具有良好的高温强度和微动疲劳寿命。
3.复合材料:是由两种或两种以上的材料组成的复合材料,由于进一步地降低了重量、提高了强度等多重因素的考虑,在现代飞机结构材料的选用中得到了重视。
三、飞机结构优化飞机结构的优化通常包括以下两个部分:1.重量轻量化:在满足足够的强度和稳定性前提下,尽可能地减少机身重量。
主要措施包括使用轻量化材料、降低机身结构密度、优化布局等。
2.改进结构特性:为了提高飞机的整体性能,需要在满足强度和稳定性前提下,进一步优化结构的性能特征,这包括以下几点:(1)减少结构噪声和振动:采用设计结构、降低飞行噪声和改进液压等方面的措施。
形位公差与位置度应用《形位公差与位置度应用》我有个朋友叫小李,是个机械迷,最近他可被一个机械零件的设计问题搞得焦头烂额。
你能想象吗?就像一个厨师被一道菜的调味难住了一样。
那天我去他家,一进门就看到他在客厅里摆了一堆机械零件,眉头皱得像拧成了麻花。
我打趣地说:“哟,这是打算在家里开个零件博物馆呀?”他没好气地看了我一眼,说:“你就别拿我开涮了,我都快愁死了。
”我凑过去,看到他正在研究的是一个形状有些复杂的小零件,这个零件要和其他几个部件精准配合。
小李指着零件上的一些部位,开始给我“诉苦”。
他说这个零件的设计,有好多讲究,就比如说形位公差。
我一脸疑惑地问:“形位公差?这是个啥玩意儿啊?就像给零件规定的‘行为准则’吗?”小李笑了笑说:“你这个比喻还挺有趣。
简单来说,形位公差就是对零件的形状和位置精度的一种限制要求。
你看这个零件,它的形状得在一定的范围之内,不能太‘随心所欲’。
”他拿起一个小工具,在零件上比划着。
“就好比这个面,它要是不平整,那和其他部件结合的时候,就像两个人跳舞,一个人老是踩错步子,肯定不行啊。
这就是形状公差在起作用,它就像一个严格的舞蹈老师,规范着零件每个面的‘舞姿’。
”我听着他的解释,仿佛看到那些零件都活了起来,在一个巨大的机械舞台上,努力遵循着形位公差这个“导演”的要求。
接着,小李又说到了位置度。
他说:“位置度就更重要了。
你想啊,如果一个零件上的孔或者凸起的位置不对,那就像盖房子的时候,柱子的位置歪了,整个房子都不稳当。
”我不禁问道:“那这个位置度是怎么确定的呢?”小李挠挠头,说:“这可就复杂了。
要根据整个机械结构的设计要求,通过精确的计算和测量来确定。
比如说这个小零件上的几个小孔,它们之间的相对位置必须精确到头发丝那么细的程度。
这时候,位置度就像是给这些孔定的‘家庭住址’,差一点都不行。
”他一边说着,一边在纸上画着草图,试图向我更清楚地解释。
“你看,如果这个孔的位置度偏差大了,那和它相配合的螺栓就像一个迷路的小孩,找不到自己的‘家’。
上下对穿孔的形位公差1.引言1.1 概述概述部分的内容示例:在金属加工中,上下对穿孔是一种常见的工艺,它通常用于连接或定位两个零件,以确保装配的准确性和稳定性。
然而,在实际应用中,上下对穿孔的形位公差往往是一个需要重点关注和控制的关键因素。
形位公差是指两个或多个特征之间的位置关系允许的偏差范围。
对于上下对穿孔而言,形位公差值的大小直接关系到零件之间的配合精度以及装配后的使用性能。
如果形位公差过小,则可能导致装配困难或零件之间的配合紧固力不够;而如果形位公差过大,则可能影响到装配的精度和稳定性。
本文将重点讨论上下对穿孔的形位公差的定义以及其对零件装配的影响。
首先,将介绍上下对穿孔的概念以及其在金属加工中的应用。
接着,将给出上下对穿孔形位公差的定义,并对其进行详细解释和说明。
在文章的后半部分,将关注形位公差对上下对穿孔装配的影响,包括可能出现的问题和解决方法。
最后,将介绍一些常用的形位公差控制方法,以提高上下对穿孔装配的质量和准确性。
通过本文的研究和总结,读者将能够更好地理解上下对穿孔的形位公差,并掌握其在工程实践中的应用技巧。
希望本文能为相关领域的工程师和研究人员提供一定的参考和指导,促进上下对穿孔装配技术的进一步发展和应用。
文章结构部分的内容如下:本文分为以下几个章节,每个章节内容概述如下:1. 引言1.1 概述在本章节中,我们将介绍上下对穿孔形位公差的概念,并阐述其在工程制图和制造中的重要性。
1.2 文章结构本章节将对整篇文章的结构进行介绍,具体展示各个章节的内容和篇章脉络。
1.3 目的本章节将阐述本文的研究目的,即通过对上下对穿孔形位公差的研究,探讨其对工程制图和制造的影响,并提出相应的控制方法。
2. 正文2.1 上下对穿孔的概念在本章节中,我们将详细介绍上下对穿孔的概念,包括其定义、应用领域和常见问题。
2.2 上下对穿孔的形位公差的定义本章节将对上下对穿孔的形位公差进行定义,包括其数学表达、测量方法和意义解读。
形位公差设计在民用飞机设计中的应用研究
形位公差设计在民用飞机设计中的应用研究摘要:形位公差是形状公差和位置公差的统称。
本文从收集到的国外飞机结构设计形位公差设计原则及标准,结合国内飞机制造厂的零件加工和装配水平,提出了我国大型民用飞机结构设计中形位公差的选择方法和数值标准的建议。
关键词:形位公差形状公差位置公差
长期以来,我国民用飞机结构设计中公差设计主要以尺寸公差为主,设计人员往往只注重零件中的一些重要尺寸,并加以尺寸公差的约束,对于其他尺寸则未加以足够重视,通常按线性通用公差标准进行要求。
然而工厂按图纸要求进行零件加工后,常常出现零件超差现象,尤其常见的是装配超差。
国外民机设计强国十分注重对零件加工和装配的要求,在零件图和装配图中大量采用形位公差设计,对机加、钣金等不同加工方法提出详细设计要求和标准,在严格控制零件加工的同时,确保了最终的零件装配要求,大大减少了超差的情况。
现阶段大范围推广形位公差设计无论在提高我国民机设计和制造水平还是减少加工和装配超差、降低成本上来说都有着非常重要的实际意义。
1 形位公差概念
形位公差可化分为形状公差、位置公差、形状或位置公差三类,。
形位公差设计在民用飞机设计中的应用研究摘要:形位公差是形状公差和位置公差的统称。
本文从收集到的国外飞机结构设计形位公差设计原则及标准,结合国内飞机制造厂的零件加工和装配水平,提出了我国大型民用飞机结构设计中形位公差的选择方法和数值标准的建议。
关键词:形位公差形状公差位置公差
长期以来,我国民用飞机结构设计中公差设计主要以尺寸公差为主,设计人员往往只注重零件中的一些重要尺寸,并加以尺寸公差的约束,对于其他尺寸则未加以足够重视,通常按线性通用公差标准进行要求。
然而工厂按图纸要求进行零件加工后,常常出现零件超差现象,尤其常见的是装配超差。
国外民机设计强国十分注重对零件加工和装配的要求,在零件图和装配图中大量采用形位公差设计,对机加、钣金等不同加工方法提出详细设计要求和标准,在严格控制零件加工的同时,确保了最终的零件装配要求,大大减少了超差的情况。
现阶段大范围推广形位公差设计无论在提高我国民机设计和制造水平还是减少加工和装配超差、降低成本上来说都有着非常重要的实际意义。
1 形位公差概念
形位公差可化分为形状公差、位置公差、形状或位置公差三类,
常用的形位公差有14种。
(1)形状公差:直线度、平面度、圆度、圆柱度形状公差是对零件自身形状的公差要求,无基准要求。
(2)位置公差:平行度、垂直度、倾斜度、位置度、同轴度、对称度、圆跳动、全跳动位置公差是对零件定位的公差要求,有基准要求。
(3)形状或位置公差:线轮廓度、面轮廓度形状或位置公差既可能是形状公差也可能是位置公差,视其对基准有无要求而定。
2 基准的创建原则
零件的各种不同的形状,是由许多表面以各种不同的组合形式构成的,各表面之间有一定的尺寸和相互要求。
基准是确定零件(或部件)上某些点、线、面的位置时所依据的点、线、面,即基准是零件本身上的或者是与零件有关的面、线或点,根据这些面、线或点来确定零件上的另一些面、线或点的位置。
任一刚体,在空间直角坐标系中均有六个自由度,即沿三个互相垂直的坐标轴的平移自由度和沿三个坐标轴的旋转自由度。
因此,要确定零件在夹具中的准确位置,必须限定其相应的自由度。
选取基准时,应依据不同零件自身定位特点选取相应的基准定位
对象。
通常情况下,选取面积较大、加工余量较小或不加工的配合面作为第一定位基准,再选取另外两个正交平面、点或线定位来约束其他自由度。
或零件是圆柱、圆锥等特征实体,可选取轴线作为第一定位基准。
选取基准一般情况下要选择实际存在的点、线、面等特征,特殊情况下,如在装配定位中可选取非零件实体特征的工装定位基准。
3 我国民用飞机结构设计中形位公差应用的建议
通过研究分析国外民用飞机结构设计中形位公差的应用及设计标准,并结合我国民用飞机的制造和装配能力,现提出我国民用飞机结构设计中形位公差设计选取原则及数值标准。
(1)定位基准。
所有零件需指定零件加工定位基准。
选取面积较大、加工余量较小或不加工的配合面作为第一定位基准,圆柱等特殊特征实体可选取轴线为第一定位基准。
装配部件下以工装定位或配合面为基准定位。
(2)面轮廓度(或平面度)。
机加零件表面限定面轮廓度要求。
对于配合机加面,规定面轮廓度相对于三基准平面为0.3mm。
(3)位置度。
零件上结构孔轴线位置度公差按。
在装配图中,按需标明重要零件相对于装配基准的位置度公差。
(4)直线度。
对于机加零件,直线度加工精度可达到0.15/M,可按需给出限定的数值。
以上几点是应用最为广泛的几个形位公差,通常情况下在图纸中规定了相应的公差要求后,可以有效提高零件的加工和装配精度,大大的减少超差的发生。
4 形位公差在某型客机吊挂斜撑杆上的应用
某型客机吊挂斜撑杆是连接吊挂和机翼和一个重要结构件,主要传递来自发动机的拉伸和压缩载荷。
其结构与常规飞机结构件不同,零件加工是首先将一根管材在两端挤压成型,而后再通过机加切削最
终成型。
由于吊挂斜撑杆长度较大(总长为 1.2m),且在最终装配时安装要求高,因此对零件的加工精度要求很高,见图1。
首先选择基准,由于吊挂斜撑杆是一个圆柱形零件,因此选取圆柱轴线为第一基准,这样可以确定了四个自由度,即沿非轴线方向的两个平移自由度和沿非轴线方向的两个旋转自由度。
此零件主要关心的尺寸是零件两端的螺栓孔相对位置,因此可选取其中一端孔的轴线为第二基准,由此所有六个自由度全部限制。
此零件两端连接耳片与孔轴线有垂直方向的要求,因些可将耳片的一个面作为辅助基准,便于零件的公差标注,基准选取见图2。
吊挂斜撑杆要满足最终飞机装配,是由两个要素控制的。
一是斜撑杆两端螺栓孔的相对距离,一是螺栓孔与螺栓之间的间隙。
通过对工厂加工的了解,斜撑杆两端螺栓孔之间距离公差最小可以控制在+/-0.5mm范围内,因此螺栓孔与螺栓间隙配合可选为H7/f6,即间隙范围为0.25mm~0.66mm。
因此,当螺栓孔取最大实体状态时,两端孔与螺栓最小间隙分别为0.25mm,亦即总可调间隙为0.25×2=0.5mm,刚好可满足斜撑杆两端螺栓孔之间距离公差的补尝要求。
同时,当螺栓孔不取最小实体状态时,即孔径变大,亦是说两端孔与螺栓总可调间隙增大,此时可以适当放宽斜撑杆两端螺栓孔之间距离公差,允许其公差变化大于0.5mm,因此对吊挂斜撑杆孔的位置度是一个在包容原则下的位置度要求,详细标注见图3。
5 结语
形位公差设计对我国民用飞机零件的加工和装配有着非常重要的作用,适当正确的应用形位公差不仅能保证零件加工和装配的精度,同时也是飞机设计人员必备的一项基本要求。
本文对民用飞机形位公差概念、选取原则和标准进行了初步解读,提出民用飞机常用形位公差的数值标准,并以某型客机吊挂斜撑杆为对象进行了形位公差的分析。
参考文献
[1]结构设计手册.中国航空工业总公司.
[2]ASME Y14.5-2009 Dimensioning and Tolerancing.The American Society of Mechanical Engineers,2009.
[3]航空制造工程手册.航空工业出版社,1993.。