4几何公差及其检测 联系客服

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4.3.3位置公差及公差带

位置公差是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量。理想要素的位置由基准和理论正确尺寸确定。包括同心度、同轴度、对称度、位置度、线轮廓度和面轮廓度等六项。

位置公差中,同心度涉及圆心,同轴度涉及轴线;对称度涉及的要素有中心直线、轴线和中心平面;位置度涉及的要素包括点、线、面以及成组要素。

位置公差带的特点如下:

1、位置公差带相对于基准具有确定的位置,其中,位置度的公差带位置由理论正确尺寸确定,而同轴度和对称度的理论正确尺寸为零,图上可省略不注。

2、位置公差带具有综合控制提取要素位置、方向和形状的功能。在保证功能要求的前提下,当对某一提取要素给出了位置公差,通常不再对该提取要素给出方向和形状公差,只有在对提取要素的方向和形状精度有特殊的较高要求时,才另行给出其方向和形状公差,且此时形状公差的数值应该小于方向公差的数值,方向公差的数值应该小于位置公差的数值。

位置公差带定义、标注及解释见表4-6。

表4-6 位置公差带定义、标注及解释

几何特征 公差带的形状和定义 公差带为直径等于公差值的圆周所限定的区域 。该圆周的圆心与基准点重合 a—基准点 公差带为直径等于公差值,且轴线与基准轴线重合的圆柱面所限定的区域 a—基准轴线 标注示例和解释 在任意截面内(ACS),内圆的实际中心点应限制在直径等于公差值,且以基准点为圆心的圆周内 同心度 、 对称度 点的同心度 被测圆柱面的实际轴线应限制在直径等于公差值,且轴线与基准轴线A重合的圆柱面内 线的同轴度 公差带为间距等于公差值t,且对称于基准中心平面的两平行平面所限定的区域 a—基准中心平面 公差带为间距等于公差值t,且对称于基准轴线的两平行平面所限定的区域 a—基准轴线; P0—通过基准轴线的理想平面 两端为半圆的被测槽的实际中心平面应限定在间距等于0.08mm且对称于公共基准中心平面A-B的两平行平面之间 面对面 对称度 面对线 宽度为b的被测键槽的实际中心平面应该限制在距离等于公差值的两平行平面之间。该两平行平面对称于基准轴线B,即对称于通过基准轴线B的理想平面P0。

表4-6 位置公差带定义、标注及解释(续)

几何特征 公差带的形状和定义 公差带为直径等于公差值的圆所限定的区域。该圆的中心的理论正确位置由基准线A、B和理论正确尺寸确定。 a、b—基准线 公差带为直径等于公差值的圆柱面所限定的区域。该圆柱面的轴线的理论正确位置由基准平面A、B、C和理论正确尺寸确定。 a、b、c—基准平面 公差带为直径等于公差值的圆柱面内的区域,公差带的轴线的位置由相对于三基面体系的理论正确尺寸确定。 a、b、c—基准平面 公差带为距离等于公差值,且对称于被测表面理论正确位置的两个平行平面之间的区域。该理论正确位置由基准平面、基准轴线和理论正确尺寸、理论正确角度确定。 a—基准平面; b—基准轴线 标注示例和解释 实际圆心应该限制在直径等于公差值的圆内。该圆的中心应处于由基准线A、B和理论正确尺寸确定的理论正确位置上。 点的位置度 被测孔的实际轴线应该限制在直径等于公差值的圆柱面内。该圆柱面的轴线应处于由基准平面A、B、C和理论正确尺寸确定的理论正确位置上。 线的位置度 每一个被测轴线都应该限制在直径等于公差值,且以相对于A、B、C基准表面(基准平面)所确定的理想位置为轴线的圆柱面内。 位置度 成组要素的位置度 实际表面应限定在间距等于0.05mm且对称于被测表面理论正确位置的两平行平面之间。该理论正确位置由基准平面A、基准轴线B和理论正确尺寸15mm、理论正确角度105°确定。 面的位置度 4.3.4跳动公差及公差带

跳动公差是关联实际要素绕基准轴线回转一周或连续回转时所允许的最大跳动量。包括圆跳动和全跳动。当关联实际要素绕基准轴线回转一周时为圆跳动;绕基准轴线连续回转时为全跳动。

圆跳动(circular run-out)是提取(实际)要素绕基准轴线作无轴向移动回转一周时,由位置固定的指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差。所谓给定方向,对圆柱面是指径向,对圆锥面是指法线方向,对端面是指轴向。因此,圆跳动又相应地分为径向圆跳动、斜向圆跳动和轴向圆跳动。

全跳动(total run-out)是提取(实际)要素绕基准轴线作无轴向移动的连续回转,同时指示器沿基准轴线平行或垂直地连续移动(或提取(实际)要素每回转一周,指示器沿基准轴线平行或垂直地作间断移动),由指示器给定方向上测得的最大与最小读数之差。所谓给定方向,对圆柱面是指径向,对端面是指轴向。因此,全跳动又相应地分为径向全跳动和轴向全跳动。

跳动公差具有综合控制的功能,即确定提取要素的形状、方向和位置方面的精度。比如,轴向全跳动公差综合控制端面对基准轴线的垂直度和端面的平面度误差;径向全跳动公差综合控制同轴度和圆柱度等误差。

跳动公差带定义、标注及解释见表4-7。

表4-7 跳动公差带的定义、标注及解释

几何特征 公差带的形状和定义 公差带为任一垂直于基准轴线的横截面内、半径差等于公差值t、圆心在基准轴线上的两同心圆所限定的区域。 a—基准轴线;b—横截面 公差带为与基准轴线同轴线的任一直径的圆柱截面上,间距等于公差值t的两个等径圆所限定的圆柱面上的区域。 a—基准轴线;b—公差带; c—任意直径 公差带为与基准轴线同轴线的某一圆锥截面上,间距等于公差值t的直径不相等的两个圆所限定的圆锥面区域。 除非另有规定,测量方向应垂直于被测表面 标注示例和解释 在任一垂直于基准轴线A的横截面内,被测圆柱面的实际圆应限定在半径差等于公差值、圆心在基准轴线A上的两同心圆之间。 径向圆跳动 在与基准轴线D同轴线的任一直径的圆柱截面上,实际圆应限定在轴向距离等于0.1mm的两个等径圆之间。 圆跳动 轴向(端面)圆跳动 在与基准轴线C同轴线的任一圆锥截面上,实际线应限定在素线方向间距等于0.1mm的直径不相等的两个圆之间 斜向(法向)圆跳动c—公差带 a—基准轴线;b—圆锥截面

表4-7 跳动公差带的定义、标注及解释(续)

几何特征 公差带的形状和定义 公差带为半径差等于公差值t且轴线与基准轴线重合的两个圆柱面所限定的区域 a—基准轴线 公差带为间距等于公差值t且垂直于基准轴线的两平行平面所限定的区域 标注示例和解释 被测圆柱面的整个实际表面应限定在半径差等于0.1mm且轴线与公共基准轴线A-B重合的两个圆柱面之间 径向全跳动 全跳动 实际端表面应限定在间距等于0.1mm且垂直基准轴线D的两平行平面之间 轴向(端面)全跳动4.4 几何公差与尺寸公差的关系--公差原则

尺寸公差用于控制零件的尺寸误差,保证零件的尺寸精度要求;几何公差用于控制零件的几何误差,保证零件的几何精度要求。它们是影响零件质量的两个方面。

同一提取要素上,既有尺寸公差又有几何公差时,确定尺寸公差与几何公差之间相互关系的原则称为公差原则。

根据零件功能的要求,尺寸公差和几何公差可以相对独立,也可以相互影响,互为补偿。为了保证设计要求,正确判断零件是否合格,必须明确尺寸公差和几何公差的内在联系。根据国家标准,处理尺寸公差和几何公差的原则有独立原则和相关要求(包容要求、最大实体要求、最小实体要求、可逆要求)。 4.4.1 术语及定义

1.局部实际尺寸(actual local size)

在实际要素的任意正截面上,两对应点之间测得的距离,称为局部实际尺寸(简称实际尺寸),内表面(孔)和外表面(轴)的局部实际尺寸分别用Da和da表示。由于误差的存在,各处局部实际尺寸往往不同,如图4-31所示。 2.体外作用尺寸(external function size ,EFS)

在提取要素的给定长度上,与实际内表面(孔)体外相接的最大理想面或与实际外表面(轴)体外相接的最小理想面的直径或宽度,称为体外作用尺寸,如图4-31所示,。

对于单一要素,实际内、外表面的体外作用尺寸分别用Dfe和dfe表示。 对于关联要素,该理想面的中心线或中心平面,必须与基准保持图样上给定的几何关系。 从图4-31可以看出,体外作用尺寸是由局部实际尺寸和几何误差综合形成的,即

dfe=da+f几何 (4-1) Dfe=Da-f几何 (4-2)

4.最大实体状态(maximum material condition,MMC)

实际要素在给定长度上处处位于尺寸极限之内,并具有实体最大(即材料最多)时的状态称为最大实体状态。葛为民老师对“GB-T 4249-2009 产品几何技术规范(GPS) 公差原则” 最大实体状态是最不利于装配的状态。