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形位公差值的选择

形位公差值的选择
形位公差值的选择

形位公差值的选择

1 )公差值选择原则

总的原则是:在满足零件功能要求的前提下选择最经济的公差值。

①根据零件的功能要求,并考虑加工的经济性和零件的结构等情况,按公差表中数系确定要素的公差值,并应考虑公差值之间的协调关系。

同一要素上给定的形状公差值应小于位置公差值。如同一平面上,平面度公差值应小于该平面对基准的平行度公差值。

圆柱形零件的形状公差值,一般情况下应小于其尺寸公差。圆度、圆柱度公差值小于同级的尺寸公差值的1/3 ,因而可按同级选取。如尺寸公差为IT6 ,则圆度、圆柱度公差通常也选为6 级。

平行度公差值应小于其相应的距离公差值。

②对于下列情况,考虑到加工难易程度和除主要参数外其他参数的影响,在满足零件功能要求的前提下,可适当降低1~2 级。

孔相对于轴; 细长的轴和孔,; 距离较大的轴和孔,; 宽度较大( 一般小于1/2 长度) 的零件表面,线对线和线对面相对于面对面的平行度、垂直度公差。

2 )位置度公差值应通过计算得出。

例如用螺栓作连接件,被连接零件上的孔均为通孔,其孔径大于螺栓的直径,位置公差可用下式计算:

t=Xmin

式中:t ——位置度公差;

Xmin ——通孔与螺栓间的最小间隙。

如用螺钉连接时,被连接零件中有一个零件上的孔是螺纹,而其余零件上的孔都是通孔,且孔径大于螺钉直径,位置度公差可用下式计算:

t=0.5Xmin

按上式计算确定的公差, 经化整并按表5-5 选择公差值。

表5-6 位置度谁系( 摘自GB/T1184-1996) ( μm )

1 1.

2 1.5 2 2.5

3

4

5

6 8

1 ×10n 1.

2 ×10n 1.5 ×10n 2 ×10n 2.5 ×10n

3 ×10n

4 ×10n

5 ×10n

6 ×10n 8 ×10n

注:n 为正整数。

(3 )未注形位公差值的规定

图样上没有具体说明形位公差值的要素,与尺寸公差一样,也有未注形位公差,其形位精度要求由未注形位公差来控制。为了简化制图,对一般机床加工能够保证的形位精度,不必将形位公差在图样上具体注出。

未注形位公差对要素的实际尺寸是按独立原则应用的。

1 )采用未注公差值的优点

a 图样易读,可高效地进行信息交换;

b 节省设计时间不用详细地计算公差值,只需了解某要素的功能是否允许大于或等于未注公差值;

c 图样很清楚地指出哪些要素可以用一般加工方法加工,既保证工程质量又不需一一检测;

2 )形位公差的未注公差值

GB/T1184-1996 对直线度、平面度、垂直度、对称度和圆跳动的未注公差值进行规定,(表见《机械设计手册》)。

3 )未注公差值的图样表示法

若采用GB/T1184-1996 规定的未注公差值, 应在标题栏附近或在技术要求、技术文件(如企业标准)中注出标准代号及工差等级代号。

2008-04-01 16:55:07

尺寸公差 形位公差关系

同一工件上所标注的尺寸公差要求小还是形位公差要求小? 尺寸公差与形位公差是否有联系? 1.形位公差要小,两都有联系。 2.表面形状公差(t),尺寸公差(T)及表面粗糙度Ra,Rz有一定相互关系的: t≈0.6T 则Ra≤0.05T,Rz≤0.2T; t≈0.4T 则Ra≤0.025T,Rz≤0.1T; t≈0.25T 则Ra≤0.012T,Rz≤0.05T; t<0.25T 则Ra≤0.015T,Rz≤0.06T; 3. 尺寸公差有标准公差\极限公差 形位公差共有14个,根据零件的功能要求,有时尺寸公差与形位公差之间应遵循一些特定的关系,也就是尺寸公差控制形位公差;形位公差补偿给尺寸公差。 图样上给定的每一尺寸和形状\位置要求均是独立的并分别满足要求的原则,这是独立原则 粗糙度是根据配合来定的 4. 除了独立原则和包容原则外还有最大和最小实体要求及其各自的可逆要求.到底使用哪种原则和要求要看具体情况. 对于孔轴配合来说,包容原则和最大最小实体要求都是常用的,这些要求的目的是在保证配合的 同时根据形位误差适当的放宽对尺寸公差的要求,允许部分尺寸超差的零件合格,降低加工难度 和成本. 5.尺寸公差与形位公差的联系要在实践中细细体会。 例如:一、一块矩形板上有四个孔。四个孔的相对位置要求很高(因为相应的装配是一组轴类零件),而孔本身的加工要求不高(相应装配的轴类件其单个的表面精度低或是很松的间隙配合等),这时的形位公差的要求高于尺寸公差的;二、一块板上有一孔。这孔的装配要求很高(装配上相应的轴类零件后要求板与轴件的垂直度相当高),这时尺寸的公差的要求可能就要高于形位公差了。 公差的设计就是要保障装配的实现,本着这个原则就可以了。 6.尺寸分为绝对尺寸和关联尺寸,如果是关联尺寸,就和形位公差挂上钩了哟 7. Sorry,一条好的经验法则:1/3D

形位公差试题(学习资料)

一、选择题(将下列题目中所有正确的论述选择出来) 1.属于形状公差的有__。 A.圆柱度。 B.平面度。 C.同轴度。 D.圆跳动。 E.平行度。 2.属于位置公差的有__。 A.平行度。 B.平面度。 C.端面全跳动。 D.倾斜度。 E.圆度。 3.圆柱度公差可以同时控制__。 A.圆度。 B.素线直线度。 C.径向全跳动。 D.同轴度。 E.轴线对端面的垂直度。 4.下列论述正确的有__。 A.给定方向上的线位置度公差值前应加注符号“Φ”。 B.空间中,点位置度公差值前应加注符号“球Φ”。 C.任意方向上线倾斜度公差值前应加注符号“Φ”。 D.标注斜向圆跳动时,指引线箭头应与轴线垂直。 E.标注圆锥面的圆度公差时,指引线箭头应指向圆锥轮廓面的垂直方向。 5.形位公差带形状是直径为公差值t的圆柱面内区域的有__。 A.径向全跳动。 B.端面全跳动。 C.同轴度。 D.任意方向线位置度。 E.任意方向线对线的平行度。 E.面对面的平行度。 6.对于端面全跳动公差,下列论述正确的有__。 A.属于形状公差。 B.属于位置公差。 C.属于跳动公差。 D.与平行度控制效果相同。 参考借鉴# 2

参考借鉴# 3 E .与端面对轴线的垂直度公差带形状相同。 7.下列公差带形状相同的有__。 A .轴线对轴线的平行度与面对面的平行度。 B .径向圆跳动与圆度。 C .同轴度与径向全跳动。 D .轴线对面的垂直度与轴线对面的倾斜度。 E .轴线的直线度与导轨的直线度 8.某轴Φ10 0 -0.015 mm ○ E 则__。 A .被测要素遵守MMC 边界。 B .被测要素遵守MMV C 边界。 C .当被测要素尺寸为Φ10 mm 时,允许形状误差最大可达0.015 mm 。 D .当被测要素尺寸为Φ9.985mm 时,允许形状误差最大可达0.015 mm 。 E .局部实际尺寸应大于等于最小实体尺寸。 9.表面粗糙度代(符)号在图样上应标注在__。 A . 可见轮廓线上。 B . 尺寸界线上。 C . 虚线上。 D . 符号尖端从材料外指向被标注表面。 E . 符号尖端从材料内指向被标注表面。 二、填空题 1.圆柱度和径向全跳动公差带相同点是__,不同点是__。 2.在形状公差中,当被测要素是一空间直线,若给定一个方向时,其公差带是__之间的区域。若给定任意方向时,其公差带是__区域。 3.圆度的公差带形状是__,圆柱度的公差带形状是__。 4.当给定一个方向时,对称度的公差带形状是__。 5.轴线对基准平面的垂直度公差带形状在给定两个互相垂直方向时是__。 6.某轴尺寸为Φ40+0.041 +0.030 mm ○ E ,实测得其尺寸为Φ40.03 mm ,则允许的形位误差数值是__mm ,该轴允许的形位误差最大值为__mm 。 7.形位公差值选择总的原则是__。 8..表面粗糙度是指__。 9.评定长度是指__,它可以包含几个__。 10.测量表面粗糙度时,规定取样长度的目的在于__。 11.国家标准中规定表面粗糙度的主要评定参数有__、__、__三项。 三、综合 1.将下列技术要求标注在图2-9上。

尺寸公差、形位公差、粗糙度数值关系

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。否则,会给制造带来种种麻烦。可是设计工作中涉及最多的是如何处理尺寸公差与表面粗糙度的关系和各种配合精度与表面粗糙度的关系。 一般情况下按以下关系确定: 1、形状公差为尺寸公差的60%(中等相对几何精度)时,Ra≤0.05IT; 2、形状公差为尺寸公差的40%(较高相对几何精度)时,Ra≤0.025IT; 3、形状公差为尺寸公差的25%(高相对几何精度)时,Ra≤0.012IT; 4、形状公差小于尺寸公差的25%(超高相对几何精度)时,Ra≤0.15Tf(形状

形位公差项目的作用与识读

形位公差项目的作用与识读 发表时间:2009-12-24T10:04:19.653Z 来源:《中小企业管理与科技》2009年9月上旬刊供稿作者:邱放[导读] 形位公差项目是机械制造中必然涉及到的一类保证零件精度的控制项目邱放(河南职业技术学院) 摘要:形位公差项目是机械制造中必然涉及到的一类保证零件精度的控制项目。对初学者来说是必须熟练掌握的,正确地识读形位公差项目也是每个从事机械零件加工的人员必须掌握的基本知识。 关键词:零件的几何要素轮廓要素中心要素 在机械制造中,由于机床精度、工件的装夹精度和加工过程中的变形等多种因素的影响,加工后的零件不仅会产生尺寸误差,还会产生形状和位置误差。即零件表面、中心轴线等的实际形状和位置偏离设计所要求的理想形状和位置而产生误差。零件的形状误差和位置误差同样会影响零件的使用性能和互换性。因此零件上除了规定尺寸公差来限制尺寸误差外,还规定形状和位置公差来限制形状和位置误差,以满足零件的功能要求。 形状和位置公差简称形位公差。在机械制造中,标注形位公差项目是为了体现零件设计的意图;识读形位公差项目是为了对设计意图充分理解和实现对零件正确的加工。 在零件加工前,首先应该是读图。也就是根据《机械制图》的知识读懂图纸上零件的真实形状,在读图无误的前提下,来识读尺寸公差、形位公差和表面粗糙度等对零件加工要求的内容。 如何理解零件图纸上形位公差项目的意义呢? 就形位公差而言,要理解一个重要的概念:零件的几何要素。各种零件尽管形状特征不同,但均可将其分解成若干个基本几何体,而基本几何体均由点、线、面构成,这样,我们就可把零件看成是由点、线、面构成的几何要素,这些点、线、面称之为几何要素。零件的形位误差就是关于零件各个几何要素的自身形状和相互位置的误差,形位公差就是对这些几何要素的形状和相互位置所提出的精度要求。 几何要素可以按照不同的方式分类。其中,按几何特征可以分成两种:即轮廓要素、中心要素。对这两种几何要素的理解是读懂形位公差项目的基础和关键。 什么是轮廓要素呢?轮廓要素是指构成零件外形的能直接为人们所感觉到的点、线、面。通俗的说,就是一个零件上可以被人们所能触摸到的点、线、面。这样,就可以很快地理解、掌握轮廓要素的概念了。 什么是中心要素呢?中心要素表示的是轮廓要素的对称中心的点、线、面,这个概念是建立在轮廓要素概念的基础上,其实质是指轮廓要素对称中心的点、线、面,通俗的理解也可以这样认为:是我们的手所不能触摸到的、通过模拟而体现出来的、构成轮廓要素对称中心的点、线、面。 对轮廓要素、中心要素的理解,是标注和识读形位公差项目的基本前提和必备知识。 在读零件图时,当零件的几何要素为轮廓要素时,形位公差代号的指引线箭头或基准符号的连线指在表示相应轮廓要素的线上或该线的延长线上,并明显地与尺寸线错开。见附图:Φd1圆柱面的圆柱度公差(标注在轮廓要素上并与尺寸线错开);Φd1台阶面的垂直度公差(标注在轮廓线的延长线上)。这样,在识读时就可以把握这样的原则:轮廓要素既然是手可触摸到的,当然形位公差项目的指引线箭头可以直接指向它了。 当零件的几何要素为中心要素时,形位公差代号的指引线箭头或基准符号的连线应与该要素轮廓的尺寸线对齐。如附图中的同轴度公差(其代号的指引线箭头与尺寸线Φd2对齐;基准符号的连线与尺寸线Φd1对齐)。这样,在识读时就可以把握这样的原则:中心要素既然是手不可触摸到的,当然形位公差项目的指引线箭头不可以直接指向它了,而应指向与该中心要素所在的轮廓的尺寸线对齐的位置;基准要素的识读同样如此:基准符号的连线应与表示基准的中心要素所在的轮廓的尺寸线对齐。 掌握了形位公差项目的标注原则,也就掌握其识读的方法。总的方法有两点:一是判断零件的几何要素是轮廓要素还是中心要素;二是若是轮廓要素就按轮廓要素的标注方法识读,若是中心要素就按中心要素的标注方法识读。 学习任何知识都需要抓住其关键点,形位公差项目的识读也是如此。掌握了轮廓要素和中心要素两个关键点,就可迅速准确地读出形位公差项目的意义,为岗位工作的完成提供有力保证。 参考文献: [1]胡荆生.公差配合与技术测量基础.第二版.北京中国劳动社会保障出版社.2000.6. [2]杨昌义.极限配合与技术测量基础.3版.劳动社会保障出版社.2007.

形位公差值的选择

形位公差值的选择 1 )公差值选择原则 总的原则是:在满足零件功能要求的前提下选择最经济的公差值。 ①根据零件的功能要求,并考虑加工的经济性和零件的结构等情况,按公差表中数系确定要素的公差值,并应考虑公差值之间的协调关系。 同一要素上给定的形状公差值应小于位置公差值。如同一平面上,平面度公差值应小于该平面对基准的平行度公差值。 圆柱形零件的形状公差值,一般情况下应小于其尺寸公差。圆度、圆柱度公差值小于同级的尺寸公差值的1/3 ,因而可按同级选取。如尺寸公差为IT6 ,则圆度、圆柱度公差通常也选为6 级。 平行度公差值应小于其相应的距离公差值。 ②对于下列情况,考虑到加工难易程度和除主要参数外其他参数的影响,在满足零件功能要求的前提下,可适当降低1~2 级。 孔相对于轴; 细长的轴和孔,; 距离较大的轴和孔,; 宽度较大( 一般小于1/2 长度) 的零件表面,线对线和线对面相对于面对面的平行度、垂直度公差。 2 )位置度公差值应通过计算得出。 例如用螺栓作连接件,被连接零件上的孔均为通孔,其孔径大于螺栓的直径,位置公差可用下式计算: t=Xmin 式中:t ——位置度公差; Xmin ——通孔与螺栓间的最小间隙。 如用螺钉连接时,被连接零件中有一个零件上的孔是螺纹,而其余零件上的孔都是通孔,且孔径大于螺钉直径,位置度公差可用下式计算: t=0.5Xmin 按上式计算确定的公差, 经化整并按表5-5 选择公差值。 表5-6 位置度谁系( 摘自GB/T1184-1996) ( μm ) 1 1. 2 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 1 ×10n 1. 2 ×10n 1.5 ×10n 2 ×10n 2.5 ×10n 3 ×10n 4 ×10n 5 ×10n 6 ×10n 8 ×10n 注:n 为正整数。 (3 )未注形位公差值的规定 图样上没有具体说明形位公差值的要素,与尺寸公差一样,也有未注形位公差,其形位精度要求由未注形位公差来控制。为了简化制图,对一般机床加工能够保证的形位精度,不必将形位公差在图样上具体注出。 未注形位公差对要素的实际尺寸是按独立原则应用的。 1 )采用未注公差值的优点 a 图样易读,可高效地进行信息交换; b 节省设计时间不用详细地计算公差值,只需了解某要素的功能是否允许大于或等于未注公差值; c 图样很清楚地指出哪些要素可以用一般加工方法加工,既保证工程质量又不需一一检测; 2 )形位公差的未注公差值 GB/T1184-1996 对直线度、平面度、垂直度、对称度和圆跳动的未注公差值进行规定,(表见《机械设计手册》)。 3 )未注公差值的图样表示法

机械设计中形位公差的确定及选择

机械设计中形位公差的确定及选择 摘要:在进行机械设计时,如何保证机械产品零件的精度,是设计人员必须要考虑的问题。形位公差是控制机械产品零件几何精度技术的条件。正确选择形位公差项目和合理确定其公差等级及公差值,能保证零件的使用要求,提高经济效果。文章就机械设计过程中如何合理选用形位公差进行了一些探讨。 关键词:机械设计;形状公差;位置公差;标注公差;选择;控制 在机械与仪器仪表设计及制造工艺的设计中,公差配合与技术测量与设计、制造及质量控制等方面密切相关,其精度的要求是靠尺寸公差、形状公差、位置公差来保证的,是优化产品质量的可靠保障。在现代工业飞速发展、产品换代频繁的新形势下,其重要性尤为明显。如何合理并正确地确定被测要素的形状位置公差公差值,是一项十分慎重的工作。 1 形位公差和位置公差的关系及选择 经过加工的机械零件表面,不但会有尺寸偏差,而且会有形状和相对位置的误差,这些误差会影响零件的互换性。为此,国家标准规定了形状和位置的允许变动量。 位置公差是关联实际要素的方向或位置对基准所允许的变动全量,形状公差是单一实际要素的形状所允许的变动全量,位置公差的公差带包容整个被测要素,因此,在很多情况下,位置公差是能够控制形状误差的。如在定位公差中,同轴度可以控制轴线的形状误差,对称度和位置度可以控制平面度误差。又如在跳动公差中,端面全跳动可以控制平面度误差,径向跳动可以控制圆度误差,径向全跳动可以控制圆度、直线度,圆柱度误差。所以.在确定形状公差和位置公差过程中,一旦位置公差给定后,当作用上已能够控制相应的形状误差,且能满足使用要求时,就不必再提形状公差的要求了。 2 形位公差值的确定 正确选择形位公差项目和合理确定其公差等级及公差值,能保证零件的使用要求,提高经济效果。 确定形位公差值的方法,有类比法和计算法两种。常用的是类比法。计算法一般很少使用.只有在高精度要求的场合才用。在零件加工中,由于受到机床精度的限制,故在己加工完成的零件上,所有要素都存在形位误差,但不是所有要素都要在图纸上规定形位公差。只对高精度要求的要素才注公差值,而对精度要求比未注公差值还低的也应注出,表示不必提高要求。在选用公差值时,以满足零件的功能要求为前提,兼顾经济性和测量条件等因素,尽量选用较大的公差值。并应注意以下的一些问题。

机械零件设计中形位公差的合理选择

机械零件设计中形位公差的合理选择 形位公差是评定机械零件的一项重要的技术经济指标。在机械零件的设计过程中正确地选择形位公差项目以及合理地确定形位公差数值,对提高产品的质量和降低制造成本,具有十分重要的意义。 标签:机械零件;设计;形位公差;合理选择 1.引言 零件在加工过程中不仅有尺寸误差,同时由于机床精度、加工方法等多种原因,使得零件的加工表面、轴线对称中心平面等的实际形状和位置相对于设计所要求的理想形状和位置,也不可避免地存在着误差,我们称它为形状和位置误差(简称形位误差)。形位误差对机械产品的制造、机械零部件的使用和工作性能的影响不容忽视。为保证机械产品的质量和零件的互换性,在对零件的尺寸误差加以控制的同时,必须对形位误差也加以控制,规定合理的形位公差,才能真正的保证产品质量。 2.形位公差项目的选择 2.1根据零件的几何特征来考虑。零件的几何特征不同,会产生不同的形位误差。例如:回转类(轴类、套类)零件中的阶梯轴,它的轮廓要素是圆柱面、端面、中心要素是轴线。圆柱面选择圆柱度是理想项目,因为它能综合控制径向的圆度误差、轴向的直线度误差和素线的平行度误差。也可选用圆度和素线的平行度。从项目特征看,同轴度主要用于轴线,是为了限制轴线的偏离。跳动能综合限制要素的形状和跳动公差。其他诸如平面零件,选用平面度项目,槽类零件选用对称度项目,均基于零件存在不同的几何特征的原因。 2.2根据零件的功能要求来考虑。机器对零件不同功能的要求,决定零件需选用不同的形位公差项目。若阶梯轴两轴承位置明确要求限制轴线问的偏差,应采用同轴度。但如果阶梯轴对形位精度有要求,而无需区分轴线的位置误差与圆柱面的形状误差,则可选择跳动项目。其他诸如箱体类零件,轴承孔轴线之间平行度的要求都是基于保证运动件之间的正常啮合,提高承载能力的性能要求而确定的,给定结合面的平面度要求是为保证平面的良好密封性。 2.3从方便检测来考虑。在满足功能要求的前提下,为了方便检测,应该选用测量简便的项目代替难于测量的项目,有时可将所需的公差项目用控制效果相同或相近的公差项目来代替。如与滚动轴承内孔相配合的轴颈位置公差的确定,为了保证可装配性和运动精度,应控制两轴颈的同轴度误差,但考虑到两轴颈的同轴度在生产中不便于检测,可用径向圆跳动公差来控制同轴度误差。不过应注意,径向跳动是同轴度误差与圆柱面形状误差的综合结果,故当同轴度用径向跳动代替时,给出的跳动公差应略大于同轴度公差值,否则要求过严。

形位公差知识要点

项目三形位误差检测 教学目标 通过本项目学习和实践,使学生掌握形位公差的项目;了解各形位公差项目的公差带区域;掌握形位公差的标注、形位公差的选择(包括形位公差项目的选择、基准的选择以及形位公差数值的选择);掌握形位误差的测量方法,能正确使用百分表、平板、角尺、偏摆仪、V型铁、厚薄规、半径规等量具和量仪;掌握轴键槽和轮毂键槽的尺寸及形位误差的检测。 教学重点和难点 重点:形位公差的项目、形位公差的标注、形位公差的选择、形位误差的测量、轴键槽和轮毂键槽的尺寸及形位误差的检测等。 难点:形位公差的标注、形位公差的选择、正确使用百分表、平板、角尺、偏摆仪、V型铁、厚薄规、半径规等量具和量仪测量形位误差,并正确处理测量数据。 学时分配 教学内容 一、概述 1.零件的要素——任何一个零件都是由点、线、面组成,所以,点、线面称为要素。 (1)按结构特征分:轮廓要素和中心要素; (2)按存在状态分:理想要素和实际要素; (3)按所处地位分:被测要素和基准要素; (4)按功能要求分:单一要素和关联要素。 2.形位公差项目及代号

共14个形位公差项目(见表) 3.形位公差的含义和特征 (1)含义:形位公差是一个以理想要素为边界的平面或空间的区域,公差即为实际要素不要超过该区域。 (2)特征:包含公差带区域的形状、大小、方向和位置。 4.形位公差的标注 (1)标注内容(以图3-1为例讲解) 图3-1 ①框格 ②指引线 ③箭头 ④项目(平行度等) ⑤形位公差数值 ⑥基准符号及基准代号 (2)书写方式 ①在图纸中可以水平或垂直放置,一般以水平放置为主;

②框格内容从左到右的顺序:公差项目、公差值、基准代号; ③公差值的单位mm; ④项目用代号; ⑤指引线要垂直于框格,可弯折,但不超过二次; ⑥指引线箭头的位置 箭头和尺寸线对齐——表示中心要素 箭头和尺寸线错开——表示轮廓要素; ⑦基准的表示方法 细实线和尺寸线对齐——表示中心要素 细实线和尺寸线错开——表示轮廓要素; ⑧可简化的标注: 同一要素有多项要求; 不同要素有同一要求 结构相同的几个要素有相同要求。 二、形状公差与公差带(举例说明标注、解释及公差带) 1.直线度 圆柱面素线的直线度公差、圆柱体轴线的直线度公差,如图3-2所示。 图3-2 2.平面度 平面的平面度公差,如图3-3所示。 图3-3 3.圆度 圆柱面的圆度公差、圆锥面的圆度公差,如图3-4所示。

机械设计中形位公差的重要性及选择

机械设计中形位公差的重要性及选择 形位公差和尺寸公差、表面粗糙度一样都是评定产品质量的重要技术指标。形位公差对机器、仪表等各种产品的性能―工作精度、连接强度、密封性、运动平稳性、耐磨性、噪声等都有一定影响。对于在高速、高温、重载条件下工作的精密机器与仪器提出合理的形位公差要求就更为重要。形位公差在机械设计中起着举足轻重的作用,作为一名优秀的机械设计师必须能够灵活运用形位公差在自己的设计中,以此来提高产品的性价比,满足企业现代化生产的要求。 1、形位公差标准简介 我国最新的国家标准是GB/T1182-2008 《产品几何技术规范(GPS)几何公差形状、方向、位置和跳动公差标注》, 等同采用ISO1101: 2004《产品几何技术规范(GPS)几何公差形状、方向、位臂和跳动公差标注》(英文版)。该标准对形位公差的标注及应用进行了规范性的要求。检测标准是GB/T1958-2004《产品几何技术规范(GPS)形状和位置公差检测规定》。形状、方向、位置和跳动公差一般统称为形位公差。 2、形位公差形成原因及原理从设计图样到零件的形成,必须经 过加工的过程、无论设备的精度和操作工人的技术水平多么 高,要使加工的零件达到理想的形状和完全准确的位置,仍然

是不可能的,零件的实际形状和位置与理想形状和位置总是存 在一定的偏离量,该偏离量就是该零件的形状和位置误差,即 形位公差。 形位公差包括要素、公差带和基准(形状公差没有基准,位置公差一般都有基准)三部分。要素由点、线、面组成,形位公差就是对这些要素在形状和其相互间方向或位置的精度要求。限制实际要素的变动范围是公差带,公差带之间的间距便是公差值,设计时确定公差值后,其零件的被测实际要素则必须在规定的公差带里。凡是要确定两个(或多个)要素的方向、位置关系时,都要涉及到基准,当基准确定后,被测要素的要求也就确定下来了。 3、形位公差的选择原则选择形位公差应充分保证零件的品质要求,尽可能方便生产,同时获得最佳经济效益。 3.1形位公差项目的选择形位公差项目选择的出发点随要素的几何特征、零件的结构特点和使用要求不同而变化。同一被测要素通常有若干个形位公差项目可供选择,对圆柱面就有圆度、圆柱度、素 线的直线度、同轴度、位置度、圆跳动等形位公差项目可供使用。给定不同的形位公差项目,对零件的功能、加工方法、检测方法及评定方法都会产生不同的影响。所以,在保证零件功能的前提下,应根据不同的生产条件、检测条件和有利于生产等合理选择形位公差项目。 3.2形位公差与尺寸公差的选择 对被测要素给定的形位公差值,与零件上的有关尺寸公差相互

尺寸公差与相关要求ISO

GB/T 4249-1996:尺寸公差 本标准适用于技术制图和有关文件中的尺寸、尺寸公差和形位公差,以确定零件要素的大小、形状和位置特征。 1. 独立原则 图样上给定的每一个尺寸和形状、位置要求均是独立的,应分别满足要求。如果对尺寸和形状、尺寸与位置之间的相互关系有特定要求应在图样上规定。 独立原则是尺寸公差和形位公差相互关系遵循的基本原则。 2. 尺寸公差 2.1 线性尺寸公差 线性尺寸公差仅控制要素的局部实际尺寸(两点法测量),不控制要素本身的形状误差(如圆柱要素的圆度和轴线直线度误差或平行平面要素的平面度误差)。 形状误差应由单独标注的形状公差、未注形状公差或包容要求控制(见图1)。 标注说明: 实际轴的局部实际尺寸必须位于149.96至150之间;线性尺寸公差(0.04)不控制要素本身的形状误差。如图1b)所示。 2.2 角度公差 角度公差仅控制被测要素之间的角度变动量,不控制被测要素的形状误差,且理想要素的位置应符合最小条件。 角度公差只控制线或素线的总方向,不控制其形状误差。 总方向是指接触线的方向,接触线是与实际线相接触的最大距离为最小的理想直线(见图2)。实际线的形状误差应由单独标注的形状公差或未注形状公差控制。 示例: 标记说明: A、B两被测实际要素分别按最小条件确定其理想要素,该两理想要素间的夹角应在给定的两极限角度之间,角度公差不控制实际要素的形状误差(见图3)。

3 形状和位置公差 不论要素的局部实际尺寸如何,被测要素的均庆位于给定的形位公差带内,并且其形位误差允许达到最大值(见图4)。 示例: 标注说明: 轴的局部实际尺寸应在最大极限尺寸与最小极限尺寸之间,轴的形状误差应在给定的相应形状公差之内。不论轴的局部实际尺寸如何,其形状误差(素线直线度误差和圆度误差包括横截面奇数棱圆误差)允许达到给定的最大值(见图5)。 GB/T 4249-1996:相关要求--尺寸公差与形位公差相互有关的公差要求 1 图样上给定的尺寸公差和形位公差相互有关的公差要求,系指包容要求、最大实体要求(包括可逆要求应用于最大实体要求)和最小实体要求(包括可逆要求应用于最小实体要求)。 1.1 包容要求 包容要求适用于单一要素如圆柱表面或两平行表面。 包容要求表示实际要素应遵守其最大实体边界,其局部实际尺寸不得超出最小实体尺寸。 采用包容要求的单一要素应在其尺寸极限偏差或公差带代号之后加注符号“”(见图6)。 示例: 标注说明:

尺寸链中形位公差的判别与解算

尺寸链中形位公差的判别与解算 杜官将,薛小强 摘要:从零件形位公差要素所采用的公差原则入手,讨论了在尺寸链计算中,是否应该考虑形位公差的影响以及形位公差组成环性质的判别方法,并通过实例加以说明。 关键词:公差原则,形位公差;尺寸链 中囤分类号:TG801 文献标识码:A 0引言 在机械加工或装配的过程中,尺寸链是求解工序尺寸或装配精度的重要手段。在查找尺寸链组成环时,除了零件上的长度尺寸外,还经常涉及到零件上的形位公差。尺寸精度、形位精度是保证机械零件功能要求的基础,二者既相互联系,又相互制约,公差原则是处理尺寸公差与形位公差关系的重要原则。以往在计算尺寸链时,通常把与线性尺寸环相连接的零件要素作为具有理想形状和理想位置来处理,或把形位公差包含在尺寸公差之内处理。随着检测技术以及人们对产品质量要求的不断提高,我们认识到在工程中若回避或忽略形位误差的影响,可能会造成零件的报废或产品不合格,给生产带来不应有的经济损失。 文献[1,2]等对形位公差在尺寸链中的处理作了有益的探索,但主要针对同轴度、对称度等少数形位公差,缺乏较全面的分析。本文从零件形位公差要素所采用的公差原则入手,理清形位公差与尺寸公差之间的关系,从而确定形位公差是否应该计入尺寸链,以及尺寸链中形位公差环性质的判别方法,从而为涉及形位公差的尺寸链的求解提供思路。 1 形位公差作为尺寸链组成环的条件 由于零件功能要求的不同,所采用的公差原则也不同[3]。公差原则分为独立原则和相关原则,相关原则又可分为包容原则和最大实体原则。根据零件尺寸及形位公差所采用的公差原则.在建立尺寸链的过程中,对形位公差的处理方法也有所不同。 1.1 对于按包容要求设计的零件要素 包容要求是被测实际要素处处不得超越最大实体边界的一种要求,它只适用于单一尺寸要素(圆柱面、两平行平面)的尺寸公差与形位公差之间的关系。采用包容要求的尺寸要素,应在其尺寸极限偏差或公差代号后加注符号“E”。包容要求的实质就是用零件的尺寸公差控制其形位公差,因此,形位公差不会对封闭环产生影响,在尺寸链的建立过程中,只需计入零件的尺寸及公差,而相应的形位公差不应计入尺寸链。 1.2对于按独立原则设计的零件要素 独立原则是指图样上给定的各个尺寸和形状、位置要求都是独立的,应该分别满足各

产品设计中形位公差的合理选用与正确标注

标准介绍与贯彻 1 产品设计中形位公差的 合理选用与正确标注  太原重型机械学院 □张敬芳 太原重型机械设计研究院□郝尚清 摘 要 本文针对机械零件的使用功能和设计要求,从形位公差原则的选用、形位公差项目的选择、基准的选用及公差值的给定等方面讨论了在产品设计和应用中的形位公差的合理选用与正确标注。  关键词 形位公差 公差值 基准  在具体产品设计应用中对形位公差常有的不正确的选用和错误的标注,对于保证产品设计和制造质量,以达到预期的使用效果十分不利。合理地选用和正确地标注形位公差,将设计意图准确地表达在产品设计图样上,是一项细致的工作,也是保证产品质量的重要技术手段。 选用形位公差,即是在产品设计图样上,根据功能要求,标注出最适合设计要求的形位公差的项目、公差带的形状和方向、公差值的大小以及与基准的位置关系等。当然并不是说,未标注形位公差的零件要素就没有形位公差的要求,而是只有在下列情况下才需标出: ① 规定的未注形位公差等级不能满足功能要求; ② 零件要素的形位公差在相应的标准中没有规定; ③ 图样上给出的尺寸公差等不能满足零件对形状和位置的要求; ④ 装配的互换性要求较高; ⑤ 用来确定统一的基准参数系; ⑥ 为了减少理解上的争论和猜测。 在此,笔者就产品设计中常遇到的一些选用形位公差方面的问题作一点阐述。 1 形位公差项目的选择 首先必须明确所设计零件要素的功能,才能确定为保证这些设计功能必须有的形位公差项目,并以较少的公差项目,最大限度地满足功能上所必需的设计要求。 图1所示为一制动轮零件,根据其功能要求,制动轮端面相对于基准A 轴线的摆动量应控制在一定的范围内。那么,选择哪项形位公差较为合适呢?原设计图样选择了垂直度公差,如图1a )所示,这就造成与实际使用和检测时零件要素的状态不同,而不能达到原设计意图,并影响到使用效果。一般来说,端面相对于直线的垂直度公差,适用于工作状态为静态的零件要素,端面圆跳动和全跳动则适用于动态的零件要素。而端面圆跳动可控制端面上任一直径处的轴向圆跳动,端面全跳动可控制整个端面相对于轴线的轴向跳动量。因此,根据其功能要求该零件要素应选用端面圆跳动,如图1b )所示。若选用端面全跳动,则会给工艺和检测带来不必要的难度。

形位公差各项目的符号

形位公差各项目的符号 分类项目符号分类项目符号直线度—平行度f 定向垂直度b 平面度c 倾斜度a 形位 圆度e同轴度r 状置 公公 定位对称度i 差差 圆柱度g 位置度j 线轮廓度k圆跳动h 跳动 面轮廓度d全跳动t 形位公差其它有关符号 ○ M最大实体状态 ○ P延伸公差带 ○ E包容原则 理论正确尺寸 基准目标

公差框格、基准代号及填写的内容 公差框格分成两个或多格,框格内外从左 到右填写以下内容(图 A); 第一格:形位公差项目的符号 公第二格:形位公差数值和有关符号 差第三格和以后各格:基准代号的字母和有 框关符号 格公差框格应水平地垂直地绘制,其线型为(A)细实线 公差框格中的数字和字母,其高度应与图 样中尺寸数字的高度相同 基准代号由基准符号、圆圈(或方框)、 连线和字母组成(图 b) 基准符号用加粗的短划(或三角)表示 基准代号的圆圈(或方框)用细实线绘制, (b)其直径与框格的高度相同,圆圈(或方框) 基 内填写大写的拉丁字母。为了避免误解, 准 基准代号的字母不得采用字母 E、I、J、 代 M、O、P。当字母不够用时,可加脚注, 号 如:A1A2…B1B2……等。字母高度应与图 样中尺寸数字高度相同 无论基准代号在图样中的方向如何,圆圈 (或方框)内的字母都应水平书写 (c)基准目标的代号如图所示,代号的圆圈用 细实线绘制。圆圈分成上下两部分,上半 基部填写给定的局部表面的尺寸(直径或边 准长×边长)如图 d。下半部填写基准代号 目的字母和基准目标序号。基准目标的指引 (d)标线应自圆圈的径向引出,必要时允许曲折 代一次 号

表面粗糙度符号 符号意义 基本符号,单独使用这符号是没有意义的 基本符号上加一短划,表示表面粗糙度是用 去除材料的方法获得。例如:车、铣、钻、 磨、剪切、抛光、腐蚀、电火花加工等 基本符号上加一小圆,表示表面粗糙度是用 不去除材料的方法获得。例如:铸、锻、冲 压变形、热轧、冷轧、粉末冶金等。 或者用于保持原供应状况的表面(包括保 持上道工序的状况) 表面粗糙度高度参数值的标注 代号意义代号意义 用任何方法获得的表面,Ra 的用任何方法获得的表 最大允许值为3.2μm面,Ry 的最大允许值为 3.2μm 用去除材料方法获得的表面,用不去除材料方法获得 Ra 的最大允许值为3.2μm的表面,Rz 的最大允许 值为200μm 用不去除材料方法获得的表用去除材料方法获得的 面,Ra 的最大允许值为3.2μm表面,Rz 的最大允许值 (Rzmax)为3.2μm,最小 允许值(Rzmin)为1.6μm 用去除材料方法获得的表面,用去除材料方法获得的 Ra 的最大允许值 (Ramax) 为表面,Ra 的最大允许值 3.2μm,最小允许值(Ramin)为为3.2μm,Ry 最大允许 1.6μm值为1 2.5μm 2.高度参数为轮廓微观不平度十点高度 Rz 或轮廓最大高度 Ry 值时,在参数值前需标注出相应的符号。

尺寸公差、形位公差、表面粗糙度三者的关系

尺寸公差、形位公差、表面粗糙度三者的关系 A.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。否则,会给制造带来种种麻烦。可是设计工作中涉及最多的是如何处理尺寸公差与表面粗糙度的关系和各种配合精度与表面粗糙度的关系。 一般情况下按以下关系确定: 1、形状公差为尺寸公差的60%(中等相对几何精度)时,Ra≤0.05IT; 2、形状公差为尺寸公差的40%(较高相对几何精度)时,Ra≤0.025IT; 3、形状公差为尺寸公差的25%(高相对几何精度)时,Ra≤0.012IT; 4、形状公差小于尺寸公差的25%(超高相对几何精度)时,Ra≤0.15Tf(形状公差值)。 最简单的参考值:尺寸公差是粗糙度的3-4倍,这样最为经济。

零件的几何要素及形位公差的项目和符号讲解

零件的几何要素及形位公差的项目和符号 一、零件的几何要素 1、概念 几何要素——构成零件形体的点、线、面称为零件的几何要素。如下图所示的顶尖就是由点、平面、圆柱面、原锥面、球面、轴线等几何要素组成。 形位误差——关于零件各个几何要素的自身形状和相互位置的误差。 形位公差——对这些几何要素的形状和相互位置所提出的精度要求。 2、几何要素的分类 理想要素:具有几何意义的要素,绝对准确 按存在的状态分 实际要素:零件上实际存在的要素,存在误差,如下图 图1 被测要素:图样上给出了形状或位置公差的要素,如下图 所式,1d φ给出了圆柱度要求,2d φ给出了同轴度要求 按形位公差中所处的地位分 基准要素:用来确定被测要素的方向和位置的要素,如下 图所示,1d φ的轴线2d φ的台阶面为基准要素

图2 轮廓要素:构成零件外形的点、线、面,是可见的,能感觉到的 按几何特征分 中心要素:表示轮廓要素的对称中心的点、线、面,不可见,不能 感觉到,但可以通过相应的轮廓要素模拟,如图1 二、形位公差的项目及符号 形状公差——被测实际要素的形状相对其理想形状所允许的变动量。 位置公差——被测实际要素的位置对基准所允许的变动量。 形状或位置公差(轮廓度公差)——有线轮廓度和面轮廓度两项。

形位公差带及公差带的等级 一、形位公差带 形位公差带——限制实际要素变动的区域。由形状、大小、方向、位置四要素确定 1、形状:由公差项目及被测要素与基准要素的几何特征来确定。 (1)两平行直线,应用于直线度和位置度; (2)两等距曲线,应用于线轮廓度; (3)两同心圆,应用于圆度和径向圆跳动; (4)一个圆,应用于平面内点的位置度、同轴度; (5)一个球,应用于空间点的位置度; (6)一个圆柱,应用于轴线的直线度、平行度、垂直度、倾斜度、位置度、同轴度;(7)两同轴圆柱,圆柱度、径向全跳动; (8)两平行平面,应用于平面度、平行度、垂直度、倾斜度、位置度、对称度、端面全跳动等; (9)两等距曲面,应用于面轮廓度。 2、大小:指公差带的宽度、直径或半径差的大小。由图样上给定的形位公差值确定。 二、公差带的等级和公差值 图样上对形位公差值的表示方法: 注出形位公差——用形位公差代号标注,在形位公差框格内注出公差值。 未注形位公差——不用代号标注,图样上不注出公差值,而用形位公差的未注公差来控制,这种图样上虽未用代号注出,但对形位公差仍有一定要求。 1、图样上注出形位公差值的规定 GB/T1184-1996对图样上的注出公差规定了12个等级,由1级起精度依次降低,6级与7级为基本级,圆度和圆柱度还增加了精度更高的0级。 公差值选择总的原则是:在满足零件功能要求的前提下选择最经济的公差值。 2、形位公差的未注公差值的规定 图样上对零件的要素未注出形位公差时,并不是没有公差值要求,而是对这些要素的形位公差要求能由机床设备的一般加工能力所保证,所以不必标注在图样上。 未注公差值的大小可查阅GB/T1184-1996中有关规定。

形状公差1习题库_第四章_形状与位置公差

第四章形状与位置公差 一.判断题(正确的打√,错误的打×) 1. 形位公差的研究对象是零件的几何要素。( y ) 2. 基准要素是用来确定被测要素方向和位置的要素。( y ) 3. 基准要素为中心要素时,基准符号应该与该要素的轮廓要素尺寸线错开。( n ) 4. 一要素既有位置公差要求,又有形状公差要求时,形状公差值应大于位置公差值。(n ) 5. 端面全跳动公差和端面对轴线垂直度公差的作用完全一致。(y ) 6. 径向全跳动公差可以综合控制圆柱度和同轴度误差。( y ) 7. 最大实体状态就是尺寸最大时的状态。( n ). 8. 独立原则是指零件无形位误差。( n) 9. 最大实体要求之下关联要素的形位公差不能为零。( n ) 10. 建立基准的基本原则是基准应符合最小条件。(n ) 11. 理想要素与实际要素相接触即可符合最小条件。(n ) 12. 某平面对基准平面的平行度误差为0.05mm,那么这平面的平面度误差一定不大于0.0 5mm。( y ) 13. 某圆柱面的圆柱度公差为0.03 mm,那么该圆柱面对基准轴线的径向全跳动公差不小于0.03mm。(n ) 14. 对同一要素既有位置公差要求,又有形状公差要求时,形状公差值应大于位置公差值。(n) 15. 对称度的被测中心要素和基准中心要素都应视为同一中心要素。(n) 16. 某实际要素存在形状误差,则一定存在位置误差。(y) 17. 图样标注中Φ20+0.021 0mm孔,如果没有标注其圆度公差,那么它的圆度 误差值可任意确定。(y ) 18. 圆柱度公差是控制圆柱形零件横截面和轴向截面内形状误差的综合性指标。(y ) 19. 线轮廓度公差带是指包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区 域,诸圆圆心应位于理想轮廓线上。(y) 20. 零件图样上规定Φd实际轴线相对于ΦD基准轴线的同轴度公差为Φ0.02mm。这表明 只要Φd实际轴线上各点分别相对于ΦD基准轴线的距离不超过0.02 mm,就能满足同轴度要求。(n ) 二.单项选择题: 1. 作用尺寸是由_____而形成的一个理想圆柱的尺寸。 A、实际尺寸和形状误差综合影响B、极限尺寸和形状误差综合影响 C、极限尺寸和形位误差综合影响D、实际尺寸和形位误差综合影响 2. 形状误差的评定准则应当符合_____。 A、公差原则B、包容原则C、最小条件D、相关原则 3. 若某平面的平面度误差为0.05mm,则其_____误差一定不大于 0.005mm。 A、平行度B、位置度C、对称度 D、直线度E、垂直度 4. 同轴度公差属于_____。 A、形状公差B、定位公差C、定向公差D、跳动公差 5. _____公差的公差带形状是唯一的。 A、直线度B、同轴度C、垂直度D、平行度

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