加工后的零件不僅有尺寸誤差,構(gòu)成零件幾何特征的點(diǎn)、線、面的實(shí)際形狀或相互位置與理想幾何體規(guī)定的形狀和相互位置還不可避免地存在差異,這種形狀上的差異就是形狀誤差,而相互位置的差異就是位置誤差,統(tǒng)稱為形位誤差(tolerance of form and position)。 概況
形位公差
形位公差術(shù)語(yǔ) 根據(jù)GB/T1182-2008 已改為 新術(shù)語(yǔ) 幾何公差
包括形狀公差和位置公差。任何零件都是由點(diǎn)、線、面構(gòu)成的,這些點(diǎn)、線、面稱為要素。機(jī)械加工后零件的實(shí)際要素相對(duì)于理想要素總有誤差,包括形狀誤差和位置誤差。這類誤差影響機(jī)械產(chǎn)品的功能,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)規(guī)定相應(yīng)的公差并按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)標(biāo)注在圖樣上。20世紀(jì)50年代前后,工業(yè)化國(guó)家就有形位公差標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)于1969年公布形位公差標(biāo)準(zhǔn),1978年推薦了形位公差檢測(cè)原理和方法。中國(guó)于1980年頒布形狀和位置公差標(biāo)準(zhǔn),其中包括檢測(cè)規(guī)定。形狀公差和位置公差簡(jiǎn)稱為形位公差
項(xiàng)目符形位公差包括形狀公差與位置公差,而位置公差又包括定向公差和定位公差,具體包括的內(nèi)容及公差表示符號(hào)如下圖所示:
形狀公差
1、直線度 符號(hào)為一短橫線(-),是限制實(shí)際直線對(duì)理想直線變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。它是針對(duì)直線發(fā)生不直而提出的要求。
2、平面度 符號(hào)為一平行四邊形,是限制實(shí)際平面對(duì)理想平面變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。它是針對(duì)平面發(fā)生不平而提出的要求。
3、圓度 符號(hào)為一圓(○),是限制實(shí)際圓對(duì)理想圓變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。它是對(duì)具有圓柱面(包括圓錐面、球面)的零件,在一正截面(與軸線垂直的面)內(nèi)的圓形輪廓要求。
4、圓柱度 符號(hào)為兩斜線中間夾一圓(/○/),是限制實(shí)際圓柱面對(duì)理想圓柱面變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。它控制了圓柱體橫截面和軸截面內(nèi)的各項(xiàng)形狀誤差,如圓度、素線直線度、軸線直線度等。圓柱度是圓柱體各項(xiàng)形狀誤差的綜合指標(biāo)。
5、線輪廓度 符號(hào)為一上凸的曲線(⌒),是限制實(shí)際曲線對(duì)理想曲線變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。它是對(duì)非圓曲線的形狀精度要求。
定向公差
1、平行度(∥) 用來(lái)控制零件上被測(cè)要素(平面或直線)相對(duì)于基準(zhǔn)要素(平面或直線)的方向偏離0°的要求,即要求被測(cè)要素對(duì)基準(zhǔn)等距。
2、垂直度(⊥) 用來(lái)控制零件上被測(cè)要素(平面或直線)相對(duì)于基準(zhǔn)要素(平面或直線)的方向偏離90°的要求,即要求被測(cè)要素對(duì)基準(zhǔn)成90°。
3、傾斜度(∠) 用來(lái)控制零件上被測(cè)要素(平面或直線)相對(duì)于基準(zhǔn)要素(平面或直線)的方向偏離某一給定角度(0°~90°)的程度,即要求被測(cè)要素對(duì)基準(zhǔn)成一定角度(除90°外)。
定位公差
1、 同軸度(◎) 用來(lái)控制理論上應(yīng)該同軸的被測(cè)軸線與基準(zhǔn)軸線的不同軸程度。
2、對(duì)稱度 符號(hào)是中間一橫長(zhǎng)的三條橫線,一般用來(lái)控制理論上要求共面的被測(cè)要素(中心平面、中心線或軸線)與基準(zhǔn)要素(中心平面、中心線或軸線)的不重合程度。
3、位置度 符號(hào)是帶互相垂直的兩直線的圓,用來(lái)控制被測(cè)實(shí)際要素相對(duì)于其理想位置的變動(dòng)量,其理想位置由基準(zhǔn)和理論正確尺寸確定。
跳動(dòng)公差
1、圓跳動(dòng) 符號(hào)為一帶箭頭的斜線,圓跳動(dòng)是被測(cè)實(shí)際要素繞基準(zhǔn)軸線作無(wú)軸向移動(dòng)、回轉(zhuǎn)一周中,由位置固定的指示器在給定方向上測(cè)得的*大與*小讀數(shù)之差。
2、全跳動(dòng) 符號(hào)為兩帶箭頭的斜線,全跳動(dòng)是被測(cè)實(shí)際要素繞基準(zhǔn)軸線作無(wú)軸向移動(dòng)的連續(xù)回轉(zhuǎn),同時(shí)指示器沿理想素線連續(xù)移動(dòng),由指示器在給定方向上測(cè)得的*大與*小讀數(shù)之差。
測(cè)量方法
形狀誤差
指零件上的點(diǎn)、線、面等幾何要素在加工時(shí)可能產(chǎn)生的幾何形狀上的誤差。
如:加工一根圓柱時(shí),軸的各斷面直徑可能大小不同、或軸的斷面可能不圓、或軸線可能不直、或平面可能翹曲不平等。
位置誤差
指零件上的結(jié)構(gòu)要素在加工時(shí)可能產(chǎn)生的相對(duì)位置上的誤差。
如:階梯軸的各回轉(zhuǎn)軸線可能有偏移等。
目前有一種高效測(cè)量各種形位誤差的測(cè)量方法,就是可以直接利用數(shù)據(jù)采集儀連接各種指示表,如百分表等,數(shù)據(jù)采集儀會(huì)自動(dòng)讀取測(cè)量數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,無(wú)需人工測(cè)量跟數(shù)據(jù)分析,可以大大提高機(jī)械測(cè)量效率。
測(cè)量?jī)x器:偏擺儀、百分表(或其他指示表)、數(shù)據(jù)采集儀
測(cè)量原理:數(shù)據(jù)采集儀可從百分表中實(shí)時(shí)讀取數(shù)據(jù),并進(jìn)行形位誤差的計(jì)算與分析,各種形位誤差計(jì)算工式已嵌入我們的數(shù)據(jù)采集儀軟件中,完全不需要人工去計(jì)算繁瑣的數(shù)據(jù),可以大大提高測(cè)量的準(zhǔn)確率。