形位公差项目的合理选用
浅谈形位公差的选用和标注需注意的一些问题
3 正确标注形位公差
图纸是机械产品制造的依据， 图纸中的形 位公差标注必须明确， 解释唯一， 符合国家标 准规定， 不能含糊不清。正确标注形位公差， 是保证产品功能要求， 保证产品质量稳定可靠
的 基础 。
3.， 形位公差在图纸上应采用形位公差代号标
注
形位公差代号包括形位公差有关项目 的 符号、 形位公差框格和指引线、 形位公差数值 1. 1 检测的 可行性角度 和其它有关符号、基准符号等。 3.2 形位公差 标注时.必须明 确被侧要紊和基 有的图样上标注的形位公差符合国家标 1. 5 制造成本 用一般加工设备和工艺方法就能保证的 淮要素 准， 但在实际应用中却难以检验甚至无法检验。 设计时应尽量采用未注形位公 有些项目 控制被测要素的效果相近或相同， 但 形位公差精度， 形位公差框格的一端与被测要素用带箭 这既可以在保证产品质量的前提下降 在检测方法上却难易相差较大， 比如端面圆跳 差要求， 头的指引线相连， 指引线的箭头应指向被测要 还可使设计图纸更刀清晰， “ 确保 素公差带的宽度方向或直径方向。标注时应 军 动与垂直度， 转体零件来说， 对回 端面圆 跳动的 低制造成本， 斗检 验较垂直度 的检测简单， 在选用 这两个项目 产品质量。与旧国标提倡高于或低于未注公 特别注意箭头的位置， 当被测要素是轮廓要素 新 时， 时， 应分析零件的作用， 如果端面对幕准的垂直 差值时均应标注形位公差的做法不同的是， 指引线的箭头应指在轮廓线或其引出线 国标规定高于未注公差值时应标注形位公差， 上， 度精度要求不高， 则优先选用端面圆跳动。 且明显地与尺寸线错开; 当被测要素是中 但低于未注公差值时不一定要标注， 而是视注 1. 2 零件的 具体情况 心要素时， 指引线的箭头应与其尺寸线对齐。 因为 选用形位公差还应考虑与尺寸公差、表 出公差值是否给工厂带来经济效益而定， 基准要素也要分清是轮廓要素还是中心要素 ， 工厂仍在一般机床上加 从而确定基准符号(粗短划线)的引线是否与相 面粗糙度等在加工方法上的协调性， 零件的 如注出过低的公差值， 当 关的尺寸线明显错开或对齐。 尺寸公差已能保证零件的功能要求时， 就不应 工和采用未注公差值的效果是一样的。 再标注这些项目 的形位公差. 当 形位公差精度 3.3 形位公差带的 形状是回 形或圆 柱形时， 要 要求比尺寸精度要求高， 或需要用一定工艺与 2 合理确定形位公差值 在公差值前加注 “ ”符号 中 设备加工才能达到的形位公差要求时， 则应在 合理选用形位公差项目 还要注意合理 后， 如公差带的形状是球形时.则要在公差值 图纸上选用这些形位公差项目。设计时还应 确定形位公差值。合理确定形位公差值， 应满 前加注 “ 巾 5 ”符号， 否则不加上述符号， 只标 该注意， 不能因 某些公差项目 具有综合控制能 足以下条件。 一是在同一要素上给出的形状公 注公差值。 力， 例如跳动公差项目 综合控制能力强， 且便 差值应不大于位置公差值， 例如某平面的平面 3.4 基准一律使用基准代号标注 于测量， 就不问情由， 一概选用该类形位公差， 度公差值。 应小于它对另 一要素的平行度、 垂 基准代号由基淮符号( 粗短划线) 、圆 这将会造成重点不清， 理解不明， 应视具体情 直 且无论基淮代号在图纸 度公差 一般为其值的40一 值， 50%。 二是在 圈、连线和字母组成， 况选用相应合理的形位公差项目。当用单项 同一要素上给出的定向公差值应不大于定位 上的方向如何， 圆圈内的字母都应水平书写。 的形位公差就能 够满足 零件的功能要求时， 一 公差值， 形状公差值应一般不大于定向公差 旧国标的省略基准代号的相关规定， 如将墓准 般就应该采用单项的形位公差， 这样比较直 值。 三是在同一要素上给出的形状公差值、 位 符号(粗短划线)直接标注在基准轮廓线或其延 观， 要求明确， 且经济合理。 置公差值一般应不大于跳动公差值。四是在 长线上， 或将基准符号直接标注在中心线或轴 1.3 基准的统一合理 同一要素上给出的圆跳动公差值一般应不大 线上的做法均己废除， 不能再用。 基准是设 计者根据零件的结构、使用及 于全跳公差值。五是在同一要素上给出的单 装配性能要求， 即根据零件的功能要求来选择 项形位公差值一般应不大于综合形位公差值。 参考文献 和确定的。能否正确合理地选择基淮， 将直接 六是圆柱形零件的轮廓要素的形状公差值应 【 吴长德.形位公差标注中 ] 1 的几个实际问题田 影响零件的质量和成本。在满足使用要求的 不大于其尺寸公差值， 一般为其值的5 %。七 0 机械1 程师， 2000(12):20 一 . 22 前 提下， 应尽可 能使加工、 测量和装配用的基 是平行度公差值应不大于其相应距离的尺寸 1 1 于清华.浅谈形位公差的选择I .丹东师专 2 I J 准统一， 基准过多， 将增加测量中的积累 误差， 公差值。 八是中、 高精度的形状公差值约占 尺 学报， 2000 ， 22(4) :59 . 位置公差值约占 尺寸公差值 应选择各 零件间 相互配合、 接触的表面作各 寸公差值的1/ 3、 自 的基准， 以保证零件的正确装配; 应选择加 的 1/ 2 。通常， 中等精度的形位公差值， 可与
形位公差项目的选取原则
形位公差项目的选取原则
形位公差项目的选取原则包括以下几点：
1.在满足功能要求的前提下，应选用测量简便的项目。
例如，同轴度公差常常用径向圆跳动公差或径向圆跳动公差代替。
但需要注意，径向圆跳动是同轴度误差与圆柱面形状误差的综合，故代替时，给出的跳动公差值应略大于同轴度公差值，否则就会要求过严。
2.公差原则的选择。
独立原则用于尺寸精度与形位精度精度要求相差较大，需分别满足要求，或两者无联系，保证运动精度、密封性，未注公差等场合。
包容要求主要用于需要严格保证配合性质的场合。
最大实体要求用于中心要素，一般用于配件要求为可装配性（无配合性质要求）的场合。
最小实体要求主要用于需要保证零件强度和最小壁厚等场合。
可逆要求与最大（最小）实体要求联用，能充分利用公差带，扩大了被测要素实际尺寸的范围，提高了效益。
在不影响使用性能的前提下可以选用。
3.基准要素的选择。
基准部位应选用零件在机器中定位的结合面作为基准部位，例如箱体的底平面和侧面、盘类零件的轴线、回转零件的支承轴颈或支承孔等。
基准要素应具有足够的大小和刚度,以保证定位稳定可靠。
选用加工比较精确的表面作为基准部位。
尽量使装配、加工和检测基准统一，这样可以消除因基准不统一而产生的误差，也可以简化夹具、量具的设计与制造，测量方便。
4.形位公差值的选择。
总的原则是在满足零件功能的前提下，选取最经济的公差值。
根据零件的功能要求，考虑加工的经济性和零件
的结构、刚性等因素，按表确定要素的公差值。
产品设计中形位公差的合理选用与标注
理 的要求 ， 图样 中正 确 的进行标 注 。本文 着重 对各 种公 差之 间 的关 系加 以分析论 述 ， 在 依据 机械零 件 的
功能要 求 ， 考虑 其使 用性 、 并 工艺 性 和经济 性 的综合效 果 ， 详细 分析 确定 形位公 差 时公 差项 目 、 准和 公 基
第２ ９卷 第 １期 ２１ ０ １年 ２月
青 海 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ） Ｊｕｎｌ ｆ ｉｇ ａ Ｕ ｉ ｒｉ （ ａ ｒ Ｓｉｎｅ ｏ ｒａ ｏ ｎｈ ｉ ｎｖ ｓｙ Ｎ ｔ ｅ ｃ ｃ ） Ｑ ｅ ｔ ｕ ｅ
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差数 值 的选 择方法 ， 供设 计 者参 考 。
１ 形 位 公 差 项 目 的 合 理 选 用
选用 形 位公差 项 目的总 原则 是经 济地 满足 零件 的 功能 要求 。零件 的功 能 要求 ， 般 指 零件 的配 合 一 性 质 、 配互 换性 、 装 工作 精度 、 可靠 性 、 经济 性 、 动平 衡性 等 。设 计 时 ， 先必 须 明确所 设计 的零 件要 素 运 首 的功能 ， 能确定 为保 证这 些功 能必 须选 用 的形位公 差 项 目 ， 争 取 以选 用 最 少 的形 位 公 差项 目， 大 才 并 最 限度地 满 足功能 上所 必需 的设 计要求 。保 证零 件 的功 能要 求 是选 用 形位 公 差 的 目的 ， 同时 还要 考 虑 但
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。
形位公差的选择
形位公差的选择零件的形位误差对机器、仪器的正常使用有很大的影响，同时也会直接影响到产品质量、生产效率与制造成本。
因此正确合理地选择形位公差，对保证机器的功能要求、提高经济效益十分重要。
形位精度设计的主要内容包括：合理选用公差原则和相关要求；根据零件的结构特征、功能关系、检测条件以及有关标准件的要求，选择形位公差项目；根据零件的功能和精度要求、制造成本等，确定形位公差值；按标准规定进行图样标注。
选择形位公差项目可根据以下几个方面。
1. 零件的几何特征零件加工误差出现的形式与零件的几何特征有密切联系。
如圆柱形零件会出现圆柱度误差，平面零件会出现平面度误差，凸轮类零件会出现轮廓度误差，阶梯轴、孔会出现同轴度误差，键槽会出现对称度误差等。
2. 零件的功能要求形位误差对零件的功能有不同的影响，一般只对零件功能有显著影响的误差项目才规定合理的形位公差。
设计时应尽量减少形位公差项目标注，对于那些对零件使用性能影响不大，并能够由尺寸公差控制的形位误差项目，或使用经济的加工工艺和加工设备能够满足要求时，不必在图样上标注形位公差，即按未注形位公差处理。
选择公差项目应考虑以下几个主要方面：(1）保证零件的工作精度。
例如：机床导轨的直线度误差会影响导轨的导向精度，使刀架在滑板的带动下作不规则的直线运动，应该对机床导轨规定直线度公差；滚动轴承内、外圈及滚动体的形状误差，会影响轴承的回转精度，应对其给出圆度或圆柱度公差；在齿轮箱体中，安装齿轮副的两孔轴线如果不平行，会影响齿轮副的接触精度和齿侧间隙的均匀性，降低承载能力，应对其规定轴线的平行度公差；机床工作台面和夹具定位面都是定位基准面，应规定平面度公差等。
(2）保证联结强度和密封性。
例如：气缸盖与缸体之间要求有较好的联结强度和很好的密封性，应对这两个相互贴合的平面给出平面度公差；在孔、轴过盈配合中，圆柱面的形状误差会影响整个结合面上的过盈量，降低联结强度，应规定圆度或圆柱度公差等。
第十二讲形位公差的选择
五、未注形位公差
为了简化图样，对一般机床加工能保证的形位精度，
不必在图样上注出形位公差。
图未样注上形没位有公具差体的注要明素形一位般公不差需值要的作要通素过，性其检形查位，精但度 应要按作下首列检规和定 抽执 检行 ，：并以上述规定为仲裁依据。当零件要素 的形位误差值超出未注公差值时，如果不影响零件功能， 3456则. 不未1应注2..拒圆平同线未对收柱行轴、注未。度 面圆注公 的 轮度直差 公 廓线由值差度度圆等值，、度于可倾等平、尺以斜于面直寸和度直度线公附，径、度差表位公垂和值置4差直-素或度4值度中线 直 和，、规平 线 全但对定行 度 跳不称的度 和 动能度圆的 平大和跳注 面 公于圆动出 度 差径跳的公 未 值向 动圆差注未均各跳或公注应规动未差公由定值注差各了。公中值要差 的 相H素、控 较 等的K制 大 。注、。者出L三。或个未公注差线等性级尺。寸采公用差规或定角的度未公注差公控差制。 值时，应在标题栏或技术要求中注出公差等级代号及标
第十二讲形位公差的选择
主讲：蔡霞 2007.4.12 西安航空技术高等专科学校
一、形位公差项目的选用
1. 根据零件的几何特征选择公差项目。
零件加工误差出现的形式，与零件几何特征有密切 联系。
举例：圆柱形零件、平面零件、凸轮类零件、，阶梯轴、 孔、键槽等。
一、形位公差项目的选用
2. 根据零件的功能要求选择公差项目。 形位误差对零件的功能有不同的影响，一般只对零
从加工、检测的要求。考虑，尽可能选择在夹具、检 具中定位的要素作为设计基准，以保证加工精度，减小 测量误差，简化夹具与检具的设计。
三、公差原则的选用
选择公差原则时，应根据被测要素的功能要求，充分 发挥公差的职能和选择该种公差原则的可行性、经济性。
形位公差的选择
三、公差值的选择
1. 选择原则 保证零件功能要求的前提下，考虑工艺经济性和检测条件， 选择最经济的公差值，所以应选择最低的形位公差等级或相 应的公差值。 2. 用类比法选择 （1）在同一要素上给出的形状公差值应小于位置公差值， 即t形状<t位置。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）圆柱形零件的形状公差，除轴线直线度以外，一般 情况下应小于其尺寸公差。如最大实体状态下，形状公差在 尺寸公差之内，形状公差包含在位置公差带内。
3. 公差项目替换 形位公差项目有单项控制项目，如直线度、圆度等，也有 综合控制项目，如圆柱度、定向公差、定位公差和跳动公差 项目，其中的综合控制项目间或单项控制项目间可以替换， 其关系见表4-25。
表4-25 公差项目替换
综合控制项目
圆柱度
径向圆跳动 端面圆跳动 斜向圆跳动
端面全跳动
综合或单项控制项目
未注尺寸公差或未注形位公差，如退刀槽、倒角、圆角。
用于单一要素，保证配合性质，如φ40H7孔与φ40h7轴配合， 保证最小间隙为零。
最大实体要 用于中心要素，保证零件的可装配性，如轴承盖上用于穿过螺
求
钉的通孔，法兰盘上用于穿过螺栓的通孔，同轴度的基准轴线。
最小实体要 求
保证零件强度和最小壁厚。
1. 用尺寸公差控制形位精度
（2）尺寸精度低而形位精度要求高，应单独给出公差。若 用尺寸公差直接控制形位精度，将会影响工艺经济性。如 图4-34所示的滚筒，直径精度要求很低，但圆柱度要求较 高。
2. 综合控制与单项控制 （1）定向公差可以综合控制被测要素的方向精度和形状精度 ，故当某被测要素已给出定向公差后，若对形状精度无法进一 步要求，则不再另行给出形状公差。 （2）当某被测要素的形状精度高于其定向精度时，除给出定 向公差外，还应给出形状公差。形状公差数值必须小于已给出 的定向公差值。
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。
形位公差关系合理设计选择
形位公差的关系及合理设计与选择[摘要] 形状位置公差的设计与选择是零件尺寸精度设计的重要组成部分，但由于形位公差项目多，且个项目之间的关系错中复杂，容易混淆和设计出错，本文就易混淆形状位置公差的设计与选择做一探讨研究。
[关键词] 形位公差设计与选择在机械设计中，合理地选择形位公差，是保证零件使用要求，提高产品经济效益的重要方面，但实际生产中往往见到一些图纸上形位公差选择不合理，直接影响产品的性能与制造成本，这类问题主要是设计者对形位公差的关系不够明确，对有些形位公差项目认识不清所造成。
本文就几种易混的形位公差关系及合理选择作如下论述，仅供参考。
由于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，而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。
如在形位公差中，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;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，所以在确定形位公差时，一旦位置公差给定，能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。
一、圆柱度与圆度、直线度圆度公差控制回转体垂直于轴线正截面内的形状误差;素线直线度公差控制圆柱体轴线方向截面内的形状误差;圆柱度公差控制任一正截面和轴线方向截面的形状误差。
因此，圆柱度公差完全能控制圆度和素线直线度公差。
当回转体给定了圆柱度公差后，一般就不必再给出圆度或素线直线度公差要求。
当然，从检测的角度来考虑，圆柱度的检测比圆度与直线度困难。
所以，对于一般精度的圆柱体零件，还是用圆度与直线度来控制为好。
二、圆柱体素线直线度与轴线直线度圆柱体素线直线度公差控制圆柱面上素线的形状误差;轴线直线度公差控制圆柱体轴线的形状误差，尽管两者控制的被测要素不同，但它们之间是有联系的，即当圆柱体轴线存在直线度误差时，一定存在素线直线度误差，且素线直线度误差大于轴线直线度误差。
4形位公差的选择
●GB/T1184－1996的附录中，对直线度、平面度圆度、圆柱度、 平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、圆跳动和全跳动等 11个特征项目分别规定了若干公差等级及对应的公差值。见附表 表4－13至4－117列出了11个公差特征项目的部分公差等级。 3.对已有专门标准规定的形位公差，例如与滚动轴承配合的轴径 和箱体孔的形位公差，矩形花键的位置度公差，齿轮坯的形位公 差等，分别按各自专门标准确定。 注意： 各种公差值之间要协调合理。例如，同一要素上给出的形状公 差值应小于位置公差值；圆柱形零件的形状公差值（轴线的直 线度除外）一般情况下应小于其尺寸公差值；平行度公差值应 小于被测要素和基准要素之间的距离公差值等。 单项公差小于综合公差，如圆度公差小于圆柱度公差；径向圆 跳动公差小于公差小于径向全跳动公差。
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（5）同轴度未注公差值未作规定。必要时，可 取圆跳动的未注公差值作为同轴度公差值。 （6）倾斜度未注公差，可以采用适当的角度公 差代替。轮廓度、位置度未注公差值均由各要 素的注出或未注线性尺寸公差控制。 （7）端面全跳动未注公差值等于端面对轴线的 垂直度未注公差值；径向全跳动可由径向圆跳 动和相对素线的平行度控制。 ●采用GB/T 1184－1996规定的未注形位公差时， 应在图样上标题栏附近或技术要求中注出标准 号和所选用公差等级的代号。例如 未注形位公差按GB/T 1184－K
（1）给定平面内直线度误差值的评定 ①采用最小区域法来评定
最小区域判别准则：两条平行直线包容实际 被测直线时，实际直线与两包容直线至少应有 高、低、高（或低、高、低）三点接触，这个 包容区就是最小区域，该区域的宽度就是直线 度误差值。
② 采用两端点连线来评定
直线度误差值fBE: fBE=｜hmax｜－｜hmin｜
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形位公差项目的合理选用
‘
机械制造与研究?形位公差项目的合理选用《机械制造与自动化》2{]叭年第5期
形位公差项目的合理选用
郑国芬
广州航海高等专科学校轮机系.广东广州510725}
l
摘要:文章分析了形值蛩差项目对被测要砉的控制情况.阐述了如何通过合理的形位公差项
目选用,在满足零件功能要求的同时,尽量减少形位公差项目,使加工和检测更加方便
关键词:形状公差;位置公差;精度
中图分类号:TG83文献标识码:B文章编号:1007—760X(2001)050018—02 RationalPreferenceoftheItemsofShapeandPositionTolerance ZHENGGou—fen
Abstract:Thispaperanalyseshowdoestheconditionofshapeandpositiontolera nceitemscontmltheelement
“
tobemeasuredanddescribeshowtodeducetheitemsofshapeandpositiontolera nceandmaketheworkpiece processingandmeasuringmoreeasyby~qectingtheitemsofshapeandpositiont olerancereasonably,andtO
rrleett}demandoftheelememfunctionsafisfactorilv
Keywords:shapetolerance;positiontolerance;precision
1前言
机械零件在设计过程中,除了要求有一定的尺
寸精度来控制零件的大/l,#b,为了保证零件的几何
形状及在装配过程中各零件间的相互位置关系,以
满足零件在工作过程中的各种性能要求,零件必须
具有一定的形状和位置精度形位精度设计的好
坏,将直接影响零件的工作寿命,联接强度及装配
性能因此,作为设计人员,必须对形位精度的设
计问题加以足够的重视形位精度设计包括形位
公差项目的选择,基准的选择,公差原则的选择及
公差值的选择.本文阐述如何合理地进行形位公
差项目选择的问题.
2形位公差项目对被测要素的控制
情况
形位公差项目的选择应根据零件的结构特点,
使用性能,检测条件及经济性等情况,经综合分析
后决定.国家标准规定了形状公差和位置公差两大类共14项.形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动全量;位置公差是指关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量.在具体的选择过收稿日期:20010425
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程中.应在保证零件形位精度要求的前提下,尽可能减少形位公差项目,且检测方便.因此必须搞清楚形位公差项目中哪些是单项控制项目,哪些是综合控制项目在不提高成本的前提下,用综合控制项目代替多个单项控制项目,就可使形位公差项目减少.故在设计过程中,常常优先考虑综合控制项目【如同轴度,跳动等).在形位公差项目中,位置
公差分定向公差,定位公差和跳动公差.它们均为综合控制项目;形状公差中有单项控制项目,也有综合控制项目现将各类公差项目对被测要素的
控制情况分述如下:
a)定向公差其内容包括平行度,垂直度和
倾斜度,可综合控制被测要素的方向和形状精度b)定位公差.其内容包括同轴度,对称度和
位置度,可综合控制被测要素的位置,方向和形状
精度.
e)跳动公差.其内容包括圆跳动和全跳动.
可综合控制被测要素的形状和位置精度.
d)形状公差.其内容包括直线度,圆度,平面
度,圆柱度,线轮廓度和面轮廓度.
其中,圆柱度可综合控制直线度,圆度及素线
平行度.q
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机械制造与研究?形位公差项目的合理选用《机械制造与自动化》2o01年第5期
3形位公差项目的合理选用
形位公差项目的选用原则是:在保证零件形位
精度要求的前提下,加工及检测方便,且形位公差
项目尽可能少.通常可按下述步骤进行:
a)判别能否用尺寸公差控制形位公差.若零
件的尺寸精度高于形位精度,就可用尺寸公差控制
形位公差,不必再给出形位公差.此时可采用包容
原则,即在尺寸极限偏差或公差带代号后加注符
号,如图1所示若零件的形位精度高于尺寸精
度,则应单独标出形位精度,如图2所示的滚筒,其
直径尺寸的精度要求不高,但当圆柱度的要求较高
时.应对圆柱度单独提出要求,而不应提高尺寸精度来采用包容原则.包容原则主要用于需要严格控制配合性质的场合
图1零件图图2零件图
b)判别能否用定向公差控制形状公差.定向
精度可综合控制被测要素的方向和形状精度当
方向精度高于形状精度时,可用方向精度控制形状精度,如图3所示.轴线的直线度公差要求不高时(公差值不低于D0,003mm时),就可以用轴线的
垂直公差来控制;当形状精度高于方向精度时,则形状精度必须单独给出,如图4所示,上表面对基准面的平行度公差值为0.05mm,而上表面的平面度公差值为0.02nun.尽管平行度公差可综合控
制平面度公差,但当平面度公差要求高于平行度公差要求时,就应单独标出
图3零件图图4零件图
c)判别能否用定位公差控制定向和形状精
度.当定位公差高于定向或形状公差时,可用定位公差来控制.如图5所示的轴线对端面的垂直度公差要求低于两轴线的同轴要求.此时可用同轴度公差控制垂直度公差.当垂直度公差要求高于同轴度公差要求时,应另外单独标出.如图6所示
图5零件图图6零件图
d)判别能否用跳动公差综合控制被测要素的
形状和位置精度.若被测要素的跳动公差要求高于形状和位置公差要求,则可以用跳动公差来控制形状和位置公差如图7所示,o,:12圆柱表面对
odl的轴线的径向跳动公差为0.02,若对o,:12的圆柱表面形状无更严格的要求,就不必另外标出其圆度公差;若对甜l和ed2的轴线位置无更严格的要求,可不必另外标出其同轴度.当形状和位置公差要求高于跳动公差要求时,则应单独标出形状和位置公差,如图8所示当0皿圆柱表面的圆度要求高于圆跳动要求时,则必须另外标出
图7零件图图8零件图
以上阐述了如何合理地选择形位公差项目的
原则:尽量减少项目数量,使检测方便.在实际工
程设计中,应在充分考虑零件结构功能性的前提下,优先选用圆柱度和跳动公差等项目,.因圆柱度可综合控制圆度,直线度和素线平行度;径向圆跳动可综合控制同轴度和圆度;径向全跳动可综合控制同轴度和圆柱度;端面全跳动可控制垂直度,且跳动公差检测最方便.
4结论
形位精度设计是几何量精度设计的主要内容
之一.合理设计形位精度,将大大提高零件的结构工艺性,降低成本形位公差项目的选择是形位精度设计的重要组成部分,合理选择形位公差项目, 将使零件在满足功能要求的前提下,获得较好的经济效益
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