形位公差精度
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形位公差标准(GB1184-80)
机械制造中形位误差与圆柱面的尺寸误差一样,是不可避免的。
因此就要考虑,哪些切削表面应加以较严格的控制,并在图样上注出其极限数值。
这是由零件在机器上的位置、功用和装配精度要求来决定的。
零件上圆柱表面的形状误差,在间隙配合中会使间隙分布不均匀,接触不良,从而降低配合精度,加快磨损,减短使用寿命;在过盈配合中,则会使配合各处的过盈量大小不一,影响连接强度。
零件表面的位置误差,除影响配合以外,还影响机器的装配精度及工作时的运动精度。
1、形位公差等级和数值的选用原则
在GB1184-80中,除位置度用计算得出外,对形位公差规定了12个等级,其中,9~12级的数值较大,可以不再图样上一一标注,而对选定的等级在图样中加以说明。
对于需要在图样中加以较严格控制的形位公差值,应根据零件的功能要求,考虑加工的经济性和零件的结构、刚性等因素选定,并需注意下列情况。
1)在同一要素上给出的形状公差值应小于位置公差值。
2)圆柱表面的形状公差值(轴线的直线度除外),一般情况下,应小于其尺寸公差值。
3)平行度公差值应小于其相应的距离公差值。
4)对于下列情况,考虑到加工难易程度和其他参数的影响,在满足零件的功能要求下,适当降低1~1级选用。
A.细长比较大的轴和孔;
B.孔相对于轴;
C.距离较大的轴或孔;
D.宽度较大(一般大于1/2长度)的零件表面;
E.线对线和线对面相对于面对面的平行度及垂直度。
2、形状公差标准
直线度、平面度
3、位置公差标准
平行度、垂直度、倾斜度。
形位公差形位公差包括形状公差和位置公差。
任何零件都是由点、线、面构成的,这些点、线、面称为要素。
机械加工后零件的实际要素相对于理想要素总有误差,包括形状误差和位置误差。
这类误差影响机械产品的功能,设计时应规定相应的公差并按规定的标准符号标注在图样上。
20世纪50年代前后,工业化国家就有形位公差标准。
国际标准化组织(ISO)于1969年公布形位公差标准,1978年推荐了形位公差检测原理和方法。
中国于1980年颁布形状和位置公差标准,其中包括检测规定。
形状公差和位置公差简称为形位公差。
加工后的零件不仅有尺寸公差,构成零件几何特征的点、线、面的实际形状或相互位置与理想几何体规定的形状和相互位置还不可避免地存在差异,这种形状上的差异就是形状公差,而相互位置的差异就是位置公差,统称为形位公差(tolerance of form and position).中文名形位公差外文名tolerance of form and position分类形状公差和位置公差影响影响机械产品的功能目录1项目符号2测量方法3形状公差4位置公差5定向公差6跳动公差7定位公差8公差图标9注意问题10使用性能11国家标准1项目符号编辑形位公差包括形状公差与位置公差,而位置公差又包括定向公差和定位公差,具体包括的内容及公差表示符号如下图所示:形位公差表示方法形状公差1、直线度符号为一短横线(-),是限制实际直线对理想直线变动量的一项指标。
它是针对直线发生不直而提出的要求。
2、平面度符号为一平行四边形,是限制实际平面对理想平面变动量的一项指标。
它是针对平面发生不平而提出的要求。
3、圆度符号为一圆(○),是限制实际圆对理想圆变动量的一项指标。
它是对具有圆柱面(包括圆锥面、球面)的零件,在一正截面(与轴线垂直的面)内的圆形轮廓要求。
4、圆柱度符号为两斜线中间夹一圆(/○/),是限制实际圆柱面对理想圆柱面变动量的一项指标。
它控制了圆柱体横截面和轴截面内的各项形状误差,如圆度、素线直线度、轴线直线度等。
一、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系1、形状公差与尺寸公差的数值关系当尺寸公差精度确定后,形状公差有一个适当的数值相对应,即一般约以50%尺寸公差值作为形状公差值;仪表行业约20%尺寸公差值作为形状公差值;重型行业约以70%尺寸公差值作为形状公差值。
由此可见.尺寸公差精度愈高,形状公差占尺寸公差比例愈小所以,在设计标注尺寸和形状公差要求时,除特殊情况外,当尺寸精度确定后,一般以50%尺寸公差值作为形状公差值,这既有利于制造也有利于确保质量。
2、形状公差与位置公差间的数值关系形状公差与位置公差间也存在着一定的关系。
从误差的形成原因看,形状误差是由机床振动、刀具振动、主轴跳动等原因造成;而位置误差则是由于机床导轨的不平行,工具装夹不平行或不垂直、夹紧力作用等原因造成,再从公差带定义看,位置误差是含被测表面的形状误差的,如平行度误差中就含有平面度误差,故位置误差比形状误差要大得多。
因此,在一般情况下、在无进一步要求时,给了位置公差,就不再给形状公差。
当有特殊要求时可同时标注形状和位置公差要求,但标注的形状公差值应小于所标注的位置公差值,否则,生产时无法按设计要求制造零件。
3、形状公差与表面粗糙度的关系形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系,但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系,据实验研究,在一般精度时,表面粗糙度占形状公差的1/5~1/4。
由此可知,为确保形状公差,应适当限制相应的表面粗糙度高度参数的最大允许值。
在一般情况下,尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度之间的公差值具有下述关系式:尺寸公差>位置公差>形状公差>表面粗糙度高度参数从尺寸、形位与表面粗糙度的数值关系式不难看出,设计时要协调处理好三者的数值关系,在图样上标注公差值时应遵循:给定同一表面的粗糙度数值应小于其形状公差值;而形状公差值应小于其位置公差值;位置各差值应小于其尺寸公差值。
形位公差标准形位公差是机械制造中常用的一种公差,它是用来描述零件上的几何特征与其设计要求之间的偏差。
形位公差标准是指规定了零件上各种几何特征的形状、位置和方向的公差要求的标准。
形位公差标准的制定对于保证零件的装配精度、使用性能和寿命具有重要意义。
形位公差标准的主要内容包括形位公差的表示方法、计算方法、检验方法以及允许偏差的范围等。
在实际的机械制造中,形位公差标准的应用非常广泛,它不仅适用于传统的加工制造领域,也适用于现代的数控加工、3D打印等先进制造技术中。
形位公差标准的表示方法通常采用符号的形式,常见的有位置公差、圆度公差、直线度公差、平面度公差、倾斜度公差等。
这些符号的含义和表示方式在国际标准和国家标准中都有详细的规定,制造企业和技术人员应当熟练掌握这些标准,以便正确理解和应用形位公差标准。
形位公差标准的计算方法是指根据零件的设计要求和实际加工情况,确定各种几何特征的公差数值。
在计算形位公差时,需要考虑到零件的功能要求、加工工艺、材料特性等因素,以确保零件能够满足设计要求并具有良好的装配性能。
形位公差标准的检验方法是指用于检查零件上各种几何特征的形状、位置和方向是否符合设计要求的方法。
常见的检验方法包括使用测量工具进行直接测量、使用光学仪器进行投影测量、使用三坐标测量机进行全尺寸检测等。
在进行形位公差的检验时,需要严格按照标准规定的检验程序和方法进行操作,以确保检验结果的准确性和可靠性。
形位公差标准的允许偏差范围是指在实际加工制造中,零件上各种几何特征的形状、位置和方向与设计要求之间允许存在的偏差范围。
这一偏差范围的确定需要综合考虑零件的功能要求、使用环境、加工工艺等因素,以确保零件能够满足设计要求并具有良好的装配性能。
总之,形位公差标准是机械制造中非常重要的一项标准,它直接关系到零件的装配精度、使用性能和寿命。
制造企业和技术人员应当加强对形位公差标准的学习和应用,以提高零件的加工质量和产品的竞争力。
同轴度的经济精度
平行度的经济精度
端面跳动和垂直度的经济精度
轴心线相互平行的孔的位置经济精度
注:“①距离误差”指两孔轴心线的距离误差或自孔轴心线到平面的距离误差。
轴心线相互垂直的孔的位置经济精度
注:①指在100mm长度上轴心线的垂直度。
在各种机床上加工的形状、位置的平均经济精度
在各种机床上加工的形状、位置的平均经济精度
注:①指在直径上的成批工件尺寸的分散度;②指在长度上的成批工件尺寸的分散度。
在各种机床上加工的形状、位置的平均经济精度
在各种机床上加工的形状、位置的平均经济精度
1.表面加工方法的选择
选择表面加工方法是,一般先根据表面的加工精度和表面粗糙度要求并考虑生产率和经济性,考虑零件的结构形状、尺寸大小、材料和热处理要求及工厂的生产条件等因素,选定最终加工方法,然后再确定精加工前的准备工序的加工方法,即确定加工方案。
(1)经济精度与经济粗糙度
表4-5、表4-6、表4-7分别为外圆面、孔和平面等典型加工方法和加工方案能达到的经济精度和经济粗糙度。
表4-8为各种加工方法加工轴线平行的孔系时的位置精度(用距离误差表示)。
各种加工方法所能达到的经济精度和经济粗糙度等级,在机械加工的各种手册中均能查到。