不同基准下的公差分析与研究
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“特殊规则”条件下孔基本偏差数值计算方法的研究唐云川;魏艾林;杨宇航;臧建所【摘要】以“特殊规则”条件下孔基本偏差数值计算为研究内容,提出了“零线平移法”和“解析法”,并以孔的基本偏差代号K为例,绘制了“特殊规则”条件下孔基本偏差数值随公差等级、公称尺寸变化的曲线.以注射模中导套与定模板的配合Φ42H8/k7为例,分别应用“查表法”、“零线平移法”和“解析法”计算孔基本偏差数值,计算结果均一致,证明了“零线平移法”和“解析法”计算孔基本偏差数值的正确性.通过应用以上两种方法,拓宽了孔基本偏差数值计算的途径,有利于对“特殊规则”条件下孔基本偏差数值计算的分析和理解.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】3页(P48-50)【关键词】特殊规则;孔、轴配合;基本偏差;注射模;同名制配合【作者】唐云川;魏艾林;杨宇航;臧建所【作者单位】黑龙江科技大学机械工程学院,哈尔滨150022;黑龙江科技大学机械工程学院,哈尔滨150022;黑龙江科技大学机械工程学院,哈尔滨150022;黑龙江科技大学机械工程学院,哈尔滨150022【正文语种】中文【中图分类】TH124孔、轴配合在工业生产中被广泛采用,为保证相互配合的孔、轴零件具有互换性,我国发布了一系列与孔、轴尺寸精度直接相关的孔、轴公差与配合方面的国家标准。
机械产品中公称尺寸不大于500mm的常用尺寸段内,为了实现孔、轴不同的配合类型,国家标准各为孔、轴规定了28种基本偏差代号,以及不同尺寸分段内各基本偏差代号对应的偏差数值,其中,孔的基本偏差数值由相同字母(小写)代号轴的基本偏差数值换算得到。
前提是:基孔制配合变成同名的基轴制配合时两种基准制的配合性质必须相同[1]。
通常情况下,同一字母表示的孔的基本偏差与轴的基本偏差相对于”零线”是完全对称的,例如E对应e,二者基本偏差的绝对值相等,符号相反,但在特殊情况下,孔的基本偏差数值不满足上述对应规则[2]。
基准与轮廓度公差的介绍一、基准和基准体系基准是具有正确形状的理想要素,是确定被测要素方向或位置的依据,在规定位置公差时,一般都要注出基准。
在实际应用时,则由基准实际要素来确定。
1、基准的建立由于实际基准要素存在形位误差,因此由实际基准要素建立理想基准要素(基准)时,应先对实际基准要素作最小包容区域,再来确定基准。
1)单一基准中心要素由实际轴线建立基准轴线时,基准轴线为穿过基准实际轴线,且符合最小条件的理想轴线;轮廓要素由实际表面建立基准平面时,基准平面为处于材料之外并与基准实际表面接触、符合最小条件的理想平面。
2)组合基准公共基准由两条或两条以上实际轴线建立而作为一个独立基准使用的公共基准轴线时,公共基准轴线为这些实际轴线所共有的理想轴线。
应用三基面体系时,设计者在图样上标注基准应特别注意基准的顺序,在加工或检验时,不得随意更换这些基准顺序。
确定关联被测要素位置时,可以同时使用三个基准平面,也可使用其中的两个或一个。
由此可见,单一基准平面是三基准体系中的一个基准平面。
任选基准有相对位置要求的两要素中,基准可以任意选定。
主要用于两要素的形状、尺寸和技术要求完全相同的零件,或在设计要求中,各要素之间的基准有可以互换的条件,从而使零件无论上下、反正、颠倒装配仍能满足互换性要求。
2、基准的体现建立基准的基本原则是基准应符合最小条件,但在实际应用中,允许在测量时用近似方法体现。
基准的常用体现方法有:模拟法、直接法、分析法和目标法等。
模拟法通常采用具有足够形位精度的表面来体现基准平面和基准轴线。
用平板表面体现基准平面:用心轴表面体现内圆柱面的轴线:用V形块表面体现外圆柱面的轴线:2)直接法当基准实际要素具有足够形状精度时,可直接作为基准。
如在平板上测量零件,就是将平板作为直接基准。
二、轮廓度公差1、线轮廓度公差线轮廓度公差是被测实际要素对理想轮廓线所允许的变动全量。
用来控制平面曲线(或曲面的截面轮廓)的形状或位置误差。
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。
平面度、倾斜度和位置度的公差带的比较分析摘要:本文对同一被测要素给出了不同形位公差项目和相同的公差值,它们具有相同的公差带形状,旨在说明公差带的方向和位置两个要素在误差控制上的重要作用。
关键词:方向位置比较分析形状和位置公差是机械制造业中基础性的标准,是控制产品质量的重要因素,是产品精度的体现是在产品设计、制造、检验等环节应当精准把握的内容,应用的恰当与否,将涉及整个产品制造链的全过程,影响到产品成本的高低,市场竞争力的强弱。
1 问题的设定我们知道决定形位公差公差带的是它的形状、大小、方向和位置四要素。
深入理解四要素是准确使用形位公差的前提,但我们对公差带形状和大小理解较充分而对方向和位置两个要素概念较为模糊,它们起到的作用往往被忽视。
本文将通过实例就形位公差带四大要素的作用进行探讨,为了方便起见我们不妨对同一工件被测平面分别给出位置度、倾斜度和平面度三种形位公差,和给出相同的公差值0.05mm,如图1、图2和图3所示,左侧为工件图样,右侧为对其公差带的解读。
2 公差带的解读对图1位置度公差带解读:被测平面必须位于距离为0.05mm的两平行平面之间且关于被测平面的理想位置对称配置,其理想位置由与基准平面A距离为理论正确尺寸25mm和与基准轴线B成理论正确角度75°确定。
对图2倾斜度公差带解读:被测平面必须位于距离为0.05mm的两平行平面之间,两平行平面随被测平面的实际尺寸而浮动,但公差带的方向与基准轴线B成理论正确角度75°。
对图3平面度公差带解读:被测平面必须位于距离为0.05mm的两平行平面之间,两平行平面的和位置可以浮动,公差带的方向由最小条件确定。
3 结语由图示和对三种公差带解读分析如下:1)从图样上看它们的公差带公差值相同,公差带形状相同都是距离为0.05mm的两平行平面之间区域,但误差允许的范围各异:位置度公差的方向由理论正确角度75°确定,位置由理论正确尺寸25mm确定所有其公差带只能关于被测平面的理想位置对称配置;倾斜度公差虽然方向由理论正确角度75°确定,但其公差带的位置可以跟随尺寸公差在最大极限尺寸25.0mm和最大极限尺寸29.7mm之间按75°方向游走,而平面度公差由于它的方向和位置都是浮动的因此公差带可以跟随尺寸公差在最大最小极限尺寸之间无固定方向游走。
标注位置公差时,常用的基准形式在工程设计和制造领域中,标注位置公差是非常重要的一个概念。
标注位置公差是指零件在装配时与其他零件之间位置的允许偏差范围,它通常用于确定零件的位置和相对位置。
而在标注位置公差中,常用的基准形式有四种,它们分别是最大材料条件(MMC)、最小材料条件(LMC)、无条件基准和全公差。
下面将对这四种基准形式进行深入的探讨。
1. 最大材料条件(MMC)最大材料条件是指在此条件下,零件材料的最大尺寸与设计尺寸之间的允许偏差范围。
这种基准形式适用于需要保证零件与其他零件之间最大间隙或最大配合的情况,通常用于拧合、插合等连接方式。
在标注位置公差中,最大材料条件可以通过符号“M”来表示。
在标注一个孔的位置公差时,可以使用符号“Φ9.0-M0.2”来表示,其中Φ9.0为设计尺寸,M0.2表示最大材料条件下允许的最大偏差为0.2。
2. 最小材料条件(LMC)最小材料条件是指在此条件下,零件材料的最小尺寸与设计尺寸之间的允许偏差范围。
这种基准形式适用于需要保证零件与其他零件之间最小间隙或最小配合的情况,通常用于防止零件属性边界的情况。
在标注位置公差中,最小材料条件可以通过符号“L”来表示。
在标注一个轴的位置公差时,可以使用符号“Φ25.0-L0.1”来表示,其中Φ25.0为设计尺寸,L0.1表示最小材料条件下允许的最小偏差为0.1。
3. 无条件基准无条件基准是指在此条件下,零件材料的最大和最小尺寸与设计尺寸之间的允许偏差范围相等。
这种基准形式适用于对零件的位置要求不是特别严格的情况,通常用于一般要求的场合。
在标注位置公差中,无条件基准可以通过符号“U”来表示。
在标注一个平面的位置公差时,可以使用符号“10.0-U0.5”来表示,其中10.0为设计尺寸,U0.5表示无条件基准下允许的最大和最小偏差范围均为0.5。
4. 全公差全公差是指在此条件下,零件的位置偏差范围不受任何限制。
这种基准形式适用于对零件的位置要求非常宽松的情况,通常用于位置要求特别宽松的场合,或者在特殊情况下需要与其他基准形式进行对比时使用。
车身外观间隙、面差及其公差研究摘要:我国的汽车行业在不断的进步,对于汽车的要求和标准也越来越高。
汽车在外观的间隙段差以及公差设定上也需要较强的研究,而这门课程也会对我国未来的汽车制造业有着重要的影响。
那么,本篇文章就主要围绕着对于车身外观具有间隙、面差以及公差进行研究,而这一重要指标也会影响着对于车身外观整体的美感。
目前,受到各种汽车生产企业的市场竞争,会有越来越多的企业注重这方面的改进,许多的汽车生产企业已经意识到需要去解决车身外观这些差的问题,来提高该品牌在汽车市场竞争力,因此必须要对车辆进行专题研究。
关键词:车身外观;间隙;面差;公差前言在车辆进行装配的过程当中,所使用到的车辆零部件也是非常多的车体上的几何,准确度也是最为重要的一点,车辆的质量会影响到车辆的整体效果。
车体的零部件几何度,如果一旦出现偏差,就会影响整个车身的设计感以及装配过程。
就比如门和盖装配都需要保持圆滑以及均匀,在装配的间隙上也需要达到良好的配合性。
汽车制造公司在进入项目工程当中,所包含对车体外观间隙面差,以及公差设定进行一定的工作安排,通过虚拟化的情境来更好的做好装配工作。
一、相关知识(一)间隙、面差由于外观间隙、面差定义没有相应法规要求,我们需要根据定义来规范对于外观的设计,但是在实际操作时又比较自由,并没有过多的参考定义分析。
最重要的是考虑车辆的美观以及工艺设计,面差的定义更加需要空气动力进行辅助,空气动力学也是要运用到车辆外观设计上的。
外观的间隙值越小,那么车辆的性能以及工艺方面的价值更高,所能够保证的能力也有一定的质量要求。
与此同时所要求的运动间隙也会越来越难以满足,这是因为要控制的差值比较小,能够满足这样条件的工艺技术还比较高超。
对于前、后门之间的运动间隙也不能小于2.5mm,在制造公差方面也需要考虑间隙值,这个差值也不能太小,再满足各方面要求的情况下,也尽量满足公差值的需求。
所以对间隙值方面的要求还是比较高的。
常见的非标设计公差基准
1. 功能公差,根据零件的实际使用功能来确定公差范围,确保零件在使用过程中能够正常工作。
例如,对于连接孔和轴的配合公差,需要根据零件的功能要求来确定。
2. 制造公差,考虑到加工设备、加工工艺和材料的影响,对零件尺寸的公差进行调整。
例如,对于铸件和锻件,由于其加工方式的不同,需要根据实际情况确定公差范围。
3. 装配公差,考虑到零件在装配过程中的相互配合情况,确定零件尺寸的公差范围。
例如,对于机械装配件的配合公差,需要考虑到装配过程中的间隙和配合要求。
4. 检测公差,根据检测设备和方法的精度要求,确定零件尺寸的公差范围。
例如,对于需要进行精密测量的零件,需要考虑到检测设备的精度和测量方法的影响。
5. 系统公差,考虑到整个机械系统的影响,确定零件尺寸的公差范围。
例如,对于需要与其他零件配合的零件,需要考虑到整个系统的公差堆积情况。
这些非标设计公差基准在机械设计中起着至关重要的作用,能够有效地保证零件的质量和性能,确保整个机械系统的正常运行。
因此,在实际的机械设计过程中,需要根据具体情况综合考虑各种因素,合理确定非标设计公差基准。
定位误差的分析计算为保证工件的加工精度,工件应有正确的定位,即除应限制工件必要的自由度使工件具有确定的位置外,还应使实施定位后所产生的误差在工件误差允许范围以内,实现工件安装时的定与准。
造成定位误差的原因有两个:一是由于定位基准与设计基准不重合,称基准不重合误差(定基误差)用△B表示;二是由于定位副制造误差而起定位基准的位移称为基准位移误差,用△Y表示。
(1)基准不重合误差的计算基准不重合误差因所选定位基准与工序基准不重合而引起,其值为两基准间的最大变化量(即两基面间公差),因此,计算时,可在确定认定位基准与工序基准的基础上,寻求两基面间的关系即可,具体分三步:①确定基准定位基准为该工序所选安装时定位的依据,并且一定在要求保证的工序尺寸方向上,作为已知条件在题目中说明或标注()于工序图;工序基准则为该工序用以表达加工表面(粗实线)位置尺寸的基准。
②基准是否重合经确认的定位基准与工序基准若为同一表面,则基准不重合误差△B=0;若不重合则需进行计算。
③基准不重合时的误差计算基准不重合误差为两基面间的最大变量。
因此,两基面间若有直接尺寸标注,则尺寸公差即为△B;若无直接尺寸,而只有间接尺寸,则需利用尺寸间关系如尺寸链进行求解。
若定位基准变动方向与对应工序尺寸不在同一方向,则需两基面间距离公差投影于工序尺寸方向,即△B=δs cosβ式中δs为定位基准与工序基准间尺寸公差β为基准间尺寸与工序尺寸之夹角(2)基准位移误差的计算基准位移误差△Y因定位副制造误差而起,因此,当定位副结构不同产生的基准位移误差计算。
①工件以平面定位工件若以粗基准平面定位,定位面与限位面间不可能有很好的贴合,但该定位方案往往出现在加工开始或加工要求不高情况下,故此时的误差也就不必计算。
工件若以加工过的精基准平面定位,则定位面与限位面间会有良好的接触状态,定位基面的位置可看成是不动的。
因此,基准位移误差为零,即△Y=0。
②工件外圆在圆孔中定位工件在外圆定位时,其定位基准为轴的中心线,定位基面为外圆柱面。