項目符号
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,具體包括的内容及公差表示符号如下圖所示:
形狀公差
1、直線度
符号為一短橫線(-),是限制實際直線對理想直線變動量的一項指标。它是針對直線發生不直而提出的要求。
2、平面度
符号為一平行四邊形,是限制實際平面對理想平面變動量的一項指标。它是針對平面發生不平而提出的要求。
3、圓度
符号為一圓(○),是限制實際圓對理想圓變動量的一項指标。它是對具有圓柱面(包括圓錐面、球面)的零件,在一正截面(與軸線垂直的面)内的圓形輪廓要求。
4、圓柱度
符号為兩斜線中間夾一圓(/○/),是限制實際圓柱面對理想圓柱面變動量的一項指标。它控制了圓柱體橫截面和軸截面内的各項形狀誤差,如圓度、素線直線度、軸線直線度等。圓柱度是圓柱體各項形狀誤差的綜合指标。
5、線輪廓度
符号為一上凸的曲線(⌒),是限制實際曲線對理想曲線變動量的一項指标。它是對非圓曲線的形狀精度要求。
6、面輪廓度
符号為上面為一半圓下面加一橫,是限制實際曲面對理想曲面變動量的一項指标,它是對曲面的形狀精度要求。
定向公差
1、平行度(∥)用來控制零件上被測要素(平面或直線)相對于基準要素(平面或直線)的方向偏離0°的要求,即要求被測要素對基準等距。
2、垂直度(⊥)用來控制零件上被測要素(平面或直線)相對于基準要素(平面或直線)的方向偏離90°的要求,即要求被測要素對基準成90°。
3、傾斜度(∠)用來控制零件上被測要素(平面或直線)相對于基準要素(平面或直線)的方向偏離某一給定角度(0°~90°)的程度,即要求被測要素對基準成一定角度(除90°外)。
定位公差
1、同軸度(◎)用來控制理論上應該同軸的被測軸線與基準軸線的不同軸程度。
2、對稱度,符号是中間一橫長的三條橫線,一般用來控制理論上要求共面的被測要素(中心平面、中心線或軸線)與基準要素(中心平面、中心線或軸線)的不重合程度。
3、位置度,符号是帶互相垂直的兩直線的圓,用來控制被測實際要素相對于其理想位置的變動量,其理想位置由基準和理論正确尺寸确定。
跳動公差
1、圓跳動,符号為一帶箭頭的斜線,圓跳動是被測實際要素繞基準軸線作無軸向移動、回轉一周中,由位置固定的指示器在給定方向上測得的最大與最小讀數之差。
2、全跳動,符号為兩帶箭頭的斜線,全跳動是被測實際要素繞基準軸線作無軸向移動的連續回轉,同時指示器沿理想素線連續移動,由指示器在給定方向上測得的最大與最小讀數之差。
測量方法
形狀誤差
指零件上的點、線、面等幾何要素在加工時可能産生的幾何形狀上的誤差。
如:加工一根圓柱時,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
指零件上的結構要素在加工時可能産生的相對位置上的誤差。
如:階梯軸的各回轉軸線可能有偏移等。
目前有一種高效測量各種形位誤差的測量方法,就是可以直接利用數據采集儀連接各種指示表,如百分表等,數據采集儀會自動讀取測量數據并進行數據分析,無需人工測量跟數據分析,可以大大提高機械測量效率。
測量儀器:偏擺儀、百分表(或其他指示表)、數據采集儀。
測量原理:數據采集儀可從百分表中實時讀取數據,并進行形位誤差的計算與分析,各種形位誤差計算公式已嵌入我們的數據采集儀軟件中,完全不需要人工去計算繁瑣的數據,可以大大提高測量的準确率。
測量示意圖:
優勢:
(1)以較低的成本提高測量效率:與類似産品比較,其成本非常低,測量效率有較大的提高;
(2)提高測量的準确性:傳統方式采用測量人員的目視觀看的方法容易導緻錯誤的測量結果;
(3)數據可追溯:保存數據記錄,并可進行追溯與分析,傳統模式由于無實時的記錄,可追溯性較差分析;
形狀公差
形狀公差是指單一實際要素的形狀所允許的變動全量。
形狀公差用形狀公差帶表達。形狀公差帶包括公差帶形狀、方向、位置和大小等四要素。形狀公差項目有:直線度、平面度、圓度、圓柱度、線輪廓度、面輪廓度等6項。
通俗點就是,和形狀有關的要素。
位置公差
位置公差是指關聯實際要素的位置對基準所允許的變動全量。
定向公差
定向公差是指關聯實際要素對基準在方向上允許的變動全量。這類公差包括平行度、垂直度、傾斜度3項。
跳動公差
跳動公差是以特定的檢測方式為依據而給定的公差項目。跳動公差可分為圓跳動與全跳動。
定位公差
定位公差是關聯實際要素對基準在位置上允許的變動全量。這類公差包括同軸度、對稱度、位置度3項。
公差圖标
零件的形位公差共14項,其中形狀公差6個,位置公差8個,列于下表。
注意問題
(1)形位公差内容用框格表示,框格内容自左向右第一格總是形位公差項目符号,第二格為公差數值,第三格以後為基準,即使指引線從框格右端引出也是這樣。
(2)被測要素為中心要素時,箭頭必須和有關的尺寸線對齊。隻有當被測要素為單段的軸線或各要素的公共軸線,公共中心平面時,箭頭可直接指在軸線或中心線,這樣标注很簡便,但一定要注意該公共軸線中沒有包含非被測要素的軸段在内。(新标準中箭頭指向軸線或中心線的标法已廢止)。
(3)被測要素為輪廓要素時,箭頭指向一般均垂直于該要素。但對圓度公差,箭頭方向必須垂直于軸線。
(4)所以公差值前總是加上符号"Φ";軸線對平面的垂直度,軸線的位置度一般也是采用圓柱體公差帶,需在公差值前也加上符号"Φ"。
(5)對一些附加要求,常在公差數值後加注相應的符号,如(+)符号說明被測要素隻許呈腰鼓形外凸,(-)說明被測要素隻許呈鞍形内凹,(>)說明誤差隻許按符号的小端方向逐漸減小。如形位公差要求遵守最大實體要求時,則需加符号○M在框格的上,下方可用文字作附加的說明。如對被測要素數量的說明,應寫在公差框格的上方;屬于解釋性說明(包括對測量方法的要求)應寫在公差框格的下方。例如:在離軸端300mm處;在a,b範圍内等。
形位公差是為了滿足産品功能要求而對工件要素在形狀和位置方面所提出的幾何精度要求。以形位公差帶來限制被測實際要素的形狀和位置。
使用性能
1、影響零件的功能要求。
2、影響零件的配合性質。
3、影響零件的互換性。
4、影響零件本身及配合件壽命。
國家标準
GB/T 1182—2008《産品幾何技術規範(GPS)幾何公差形狀、方向、位置和跳動公差标注》。
GB/T 1184—1996《形狀和位置公差未注公差值》。
GB/T 4249—2009《産品幾何技術規範(GPS)公差原則》。
GB/T 16671—2009《形狀和位置公差最大實體要求、最小實體要求和可逆要求》。
GB/T 13319—2003《形狀和位置公差位置度公差》。