形位公差间的关系及取代应用

　　国家标准GB1182~11845形状和位置公差6包括形状公差—直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度;定向位置公差—平行度、垂直度、倾斜度;定位位置公差—同轴度、对称度、位置度;跳动—径向、斜向、端面圆跳动,径向、端面全跳动。这些项目中有些虽然概念不同,但却有密切联系,有些项目比较相似或受其他项目控制,有些是单项公差,有些属于综合公差,在一定的条件下可以互相取代应用。但对这一问题往往未能注意,有时设计人员绘制了零件的几何形状、尺寸,但对于形位公差的标注却比较草率从事,常常出现标注不当或重复标注的现象。有时由于技术人员对它的理解不同,造成应用上的混乱,给零件的制造和检测带来困难,因此,有必要深刻了解形状和位置公差之间的关系,熟练掌握它们的各种取代用法,这样,在标注零件的形位公差时,在满足要求的情况下做到最简洁、最明确、最实用,加工最经济,检测最方便。

　　一、形状公差

　　1.圆柱度、直线度、圆度

　　圆柱度是限制实际圆柱面对理想圆柱面变动量的一项指标。它的公差带是以公差值t为半径差的两个同轴圆柱面之间的区域。它控制了圆柱体横剖面和轴剖面内的各项形状公差,诸如圆度、轴线直线度,素线直线度等。使用时,一般标注了圆柱度就没有必要再标注圆度,直线度。如果一定要单独标注圆度、直线度,则其公差值必须小于圆柱度公差值(见图1),以表示设计上对径向或轴向形状公差提出进一步要求。

　　通常,圆柱度误差用圆度仪或配备计算机的三坐标测量装置检测,如果没有这些装置,最好不要使用圆柱度,此时可分别用圆度和圆柱面素线的平行度来代替使用(见图2)。

　　用圆度和平行度来代替圆柱度时,应根据圆柱体的长径比确定圆度公差值与平行度公差值。

　　1)当圆柱体长度大于其直径时,素线平行度公差值必须相应大于其圆度公差值(见图3a)。

　　2)当圆柱体长度等于其直径时,素线平行度公差值与其圆度公差值也应相等(见图3b)。

　　3)当圆柱体长度小于其直径时,素线平行度公差值必须相应小于其圆度公差值(见图3c)。

　　2.圆度、线轮廓度

　　圆度是限制实际圆对理想圆变动量的一项指标,其公差带是以公差值t为半径差的两同心圆之间的区域。线轮廓度是限制实际曲线对理想曲线变动量的一项指标,其公差带是包络一系列直径为公差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。从线轮廓度公差带(见图4b)可见,线轮廓度不仅要求它的轮廓形状正确,还有一定的尺寸要求,即它的理想形状与尺寸有关,类似于尺寸偏差。而圆度则不然,它只限制两同心圆的半径之差,至于两同心圆的直径大小没有要求,两同心圆的位置不确定。所以,标注了线轮廓度可以得到类似于采用包容原则的效果(如图4c实际曲线必须位于直径为Φ79.9mm与Φ80.1mm的两个同心圆之间)。图4a与图4c标注的效果实际是一样的。