形状和位置公差标准的应用

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1、《形状和位置公差》标准的应用形状和位置的精度设计对保证产品质量和降低制造成本具有十分重要的意义。其形状和位置的精度会直接影响机器和设备的性能和各项精度指标，如轴类零件的旋转精度、结合件的联接强度和密封性、齿轮零件的承载均匀性等。形状和位置的精度设计主要包括形位公差项目的选择、公差值的选择、公差原则的选择和基准的选择。形位公差项目的选择形位公差项目的选择，取决于零件的几何特征与功能要求，同时还要考虑检测的方便性。形状公差项目主要是按要素的几何形状特征制定的，因此要素的几何特征自然是选择形状公差项目的基本依据。平面零件的形状误差应选

2、择平面度公差；导轨导向面的形状误差应选择直线度公差；圆柱形零件的形状误差可选择圆度、圆柱度、轴线的直线度、素线的直线度等。位置公差项目是按要素间几何方位关系制定的，所以关联要素的公差项目应以它与基准间的几何方位关系为基本依据。对线(轴线)、面可规定定向和定位公差，对点要素只能规定位置度公差，只有回转零件才规定同轴度公差和跳动公差。形位公差项目的选择为了检测方便，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。例如要素为一圆柱面时，圆柱度是理想的项目，因为它综合控制了圆柱面的各种形状误差，但是由于圆柱度检测不便，故可选

3、用圆度、直线度几个分项，或者选用径向跳动公差等进行控制。又如径向圆跳动可综合控制圆度和同轴度误差，而径向圆跳动误差的检测简单易行，所以在不影响设计要求的前提下，可尽量选用径向圆跳动公差项目。同样可近似地用端面圆跳动代替端面对轴线的垂直度公差要求。端面全跳动的公差带和端面对轴线的垂直度的公差带完全相同，可互相替代。形位公差值的选择形位公差要求的高低是用公差等级数字的大小来表示的。按国家标准的规定，对14项形位公差特征，除线、面轮廓度及位置度未规定公差等级外，其余项目均有规定。一般划分为12级，即1～12级，1级精度最高，12级精度

4、最低；圆度和圆柱度则最高级为0级，划分为13级。直线度、平面度公差值圆度、圆柱度公差值平行度、垂直度及倾斜度公差值同轴度、对称度、圆跳动及全跳动公差值选用形位公差值时，应考虑零件的功能要求，并考虑加工的经济性和零件的结构、检测性等情况外，还应考虑形位公差项目、尺寸公差及表面粗糙度之间的情况形位公差的选择1．形状公差与位置公差的关系同一要素上给定的形状公差值应小于位置公差值，定向公差值应小于定位公差值。如同一平面上，平面度公差值应小于该平面对基准平面的平行度公差值。2．形位公差和尺寸公差的关系圆柱形零件的形状公差一般情况下应小于其

5、尺寸公差值；线对线或面对面的平行度公差值应小于其相应距离的尺寸公差值。圆度、圆柱度公差值约为同级的尺寸公差的50％，因而一般可按同级选取。例如：尺寸公差为IT6，则圆度、圆柱度公差通常也选6级，必要时也可比尺寸公差等级高1～2级。3．形位公差与表面粗糙度的关系通常表面粗糙度Ra值约占形状公差值的20％-25％。4.考虑零件的结构特点对于刚性较差的零件(如细长轴)和结构特殊的要素(如跨距较大的轴和孔、宽度较大的零件表面)，在满足零件功能要求的前提下，可适当降低成1-2级选用。形位公差的选择基准的选择基准是确定关联要素方向和位置的依

6、据。在选择选择基准时，一般应根据设计和使用要求，并考虑基准统一原则以及零件的结构特征等。基准的选择1．根据零件的功能要求及对被测要素间的几何关系来选择基准。如轴类零件，常以两个轴承为支承运转，其运动轴线是安装轴承的两轴颈的公共轴线。因此可选这两处轴颈的公共轴线(组合基准)为基准。2．根据装配关系应选零件上相互配合、相互接触的定位要素作为各自的基准。如盘、套类零件多以其内孔轴线径向定位装配或以其端面轴向定位，因此根据需要可选其轴线或端面作为基准。3．从零件结构考虑，应选较宽大的平面、较长的轴线作为基准，以使定位稳定。4．对结构复杂

7、的零件，一般应选三个基准面，以确定被测要素在空间的方向和位置。5．从加工检测方面考虑，应选择在夹具、量具中定位的相应要素作基准，应尽量使工艺基准、测量基准与设计基准统一。公差原则的应用公差原则(tolerancingprinciple)是确定和处理尺寸(线性尺寸和角度尺寸)公差和形位公差之间关系的原则，包括独立原则和相关要求。目前,公差原则的国家标准有：GB/T4249-1996和GB/T16671-1996。分类有关术语和定义--体外作用尺寸在被测要素的给定长度上，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

8、外相接的最小理想面的直径或宽度，称为体外作用尺寸，即通常所称作用尺寸。有关术语和定义--体外作用尺寸图例φ50-0.025-0.050BA1A2A3A4—Ø0.012局部实际尺寸和单一要素的体外作用尺寸有关术语和定义--体外作用尺寸图例A1A2A3BG基准平面9