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机械制图中各形位公差代表什么意义

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形位公差一般也叫几何公差,包括形状公差和位置公差。任何零件都是由点、线、面构成的,这些点、线、面称为要素。机械加工后零件的实际要素相对于理想要素总有误差,包括形状误差和位置误差。这类误差影响机械产品的功能,设计时应规定相应的公差并按规定的标准符号标注在图样上。20世纪50年代前后,工业化国家就有形位公差标准。国际标准化组织(ISO)于1969年公布形位公差标准,1978年推荐了形位公差检测原理和方法。中国于1980年颁布形状和位置公差标准,其中包括检测规定。形状公差和位置公差合并简称为形位公差。    

加工后的零件会有尺寸公差,因而构成零件几何特征的点、线、面的实际形状或相互位置与理想几何体规定的形状和相互位置就存在差异,这种形状上的差异就是形状公差,而相互位置的差异就是位置公差,这些差异统称为形位公差(Geometric tolerances)。

形状公差

一、直线度:

直线度,即通常所说的平直程度,表示零件上的直线要素实际形状保持理想直线的状况。直线度公差是实际线对理想直线所允许的最大变动量。


▲图样示例1:在给定平面内,公差带必须在距离为0.1mm的两平行直线间的区域。


▲图样示例2:在公差值前加注记号φ、则公差带必须在直径0.08mm的圆柱面内的区域。

二、平面度

平面度,即通常所说的平整程度,表示零件的平面要素实际形状,保持理想平面的状况。平面度公差是实际表面对理想平面所允许的最大变动量。


▲图样示例:公差带是位于距离0.08mm的两个平行平面之间的区域。

三、圆度

圆度,即通常所说的圆整程度,表示零件上圆的要素实际形状与其中心保持等距的状况。圆度公差是在同一截面上,实际圆对理想圆所允许的最大变动量。



▲图样示例:公差带必须在同一正截面上,半径差为公差值0.03mm的两个同心圆之间的区域。

四、圆柱度

圆柱度是表示零件上圆柱面外形轮廓上的各点,对其轴线保持等距状况。圆柱度公差是实际圆柱面对理想圆柱面所允许的最大变动量。


▲图样示例:公差带是半径差为公差值0.1mm的两个同轴圆柱面之间的区域。

五、线轮廓度

线轮廓度是表示在零件的给定平面上,任意形状的曲线,保持其理想形状的状况。线轮廓度公差是指非圆曲线的实际轮廓线的允许变动量。



▲图样示例:公差带是由包络一系列直径为公差0.04mm的圆的两包络线之间的区域。诸圆的圆心位于具有理论正确几何形状的线上。

六、面轮廓度

面轮廓度是表示零件上的任意形状的曲面,保持其理想形状的状况。面轮廓度公差是指非圆曲面的实际轮廓线,对理想轮廓面的允许变动量。



▲图样示例:公差带是由包络一系列直径为0.02mm的球的两条包络线之间,诸球的中心理论上应位于理论正确几何形状的面上。

置公差

七、平行度

平行度,即通常所说的保持平行的程度,表示零件上被测实际要素相对于基准保持等距离的状况。平行度公差是被测要素的实际方向,与基准相平行的理想方向之间所允许的最大变动量。


▲图样示例:如公差值前加注记号φ、则公差带为基准平行直径φ0.03mm的圆柱面内。

八、垂直度

垂直度,即通常所说的两要素之间保持正交的程度,表示零件上被测要素相对于基准要素,保持正确的90°夹角状况。垂直度公差是被测要素的实际方向,对于基准相垂直的理想方向之间所允许的最大变动量。



▲图例说明:公差带前加注记号φ,则公差带垂直于基准面直径为0.1mm的圆柱面内。



▲图例说明:公差带必须位于距离为0.08mm且垂直于基准线的两平行平面之间。 

九、倾斜度

倾斜度是表示零件上两要素相对方向保持任意给定角度的正确状况。倾斜度公差是被测要素的实际方向,对于基准成任意给定角度的理想方向之间所允许的最大变动量。



▲图例说明:被测轴线的公差带是距离为公差值0.08mm,且与基准面A成理论角度60°的两平行平面之间的区域。



▲图例说明:在公差值前加注记号φ,则公差带必须位于直径为0.1mm的圆柱面内。该公差带应平行于垂直于基准A的平面B,并与基准A呈理论正确角度60°。

十、位置度

位置度是表示零件上的点、线、面等要素,相对其理想位置的准确状况。位置度公差是被测要素的实际位置相对于理想位置所允许的最大变动量。



▲图例说明:公差带前加注记号Sφ时、公差带是直径0.3mm的球内区域。球公差带的中心点的位置是相对于基准A,B及C的理论正确尺寸。

十一、同轴(同心)度

同轴度,即通常所说的共轴程度,表示零件上被测轴线相对于基准轴线,保持在同一直线上的状况。同轴度公差是被测实际轴线相对于基准轴线所允许的变动量。



▲同轴度公差图例:公差值加注记号时,公差带是直径0.08mm的圆柱之间区域。圆形公差带的轴线与基准一致。

十二、对称度

对称度是表示零件上两对称中心要素保持在同一中心平面内的状态。对称度公差是实际要素的对称中心面(或中心线、轴线)对理想对称平面所允许的变动量。



▲图例说明:公差带是距离为0.08mm、且相对于基准中心平面或中心线对称配置的两平行平面之间或直线之间的区域。

十三、圆跳动

圆跳动是表示零件上的回转表面在限定的测量面内,相对于基准轴线保持固定位置的状况。圆跳动公差是被测实际要素绕基准轴线,无轴向移动地旋转一整圈时,在限定的测量范围内所允许的最大变动量。



▲图例说明1:公差带是垂直于任一测量平面内,半径差为0.1mm,且圆心在同一基准轴线上的两同心圆之间的区域。


▲图例说明2:公差带是在与基准同轴的任一半径位置的测量圆柱面上距离为0.1mm的两个圆之间的区域。

十四、全跳动

全跳动是指零件绕基准轴线作连续旋转时,沿整个被测表面上的跳动量。全跳动公差是被测实际要素绕基准轴线连续的旋转,同时指示器沿其理想轮廓相对移动时所允许的最大跳动量。



▲图例说明1:公差带是距离为半径差0.1mm,且与基准同轴的两圆柱面之间的区域。


    ▲图例说明2:公差带是距离为半径差0.1mm,且与基准垂直的两平行平面之间的区域。
   
   
机械设计的内容讲解到此结束,欢迎各位进行补充。    

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来源:非标机械专栏
理论曲面
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首次发布时间:2024-05-11
最近编辑:4月前
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社友提问:“在一个平面铣一个方槽,为什么四个角要打孔?”

在机械设计中,我们经常遇到各种各样的加工需求,其中在平面上铣削一个方槽是常见的操作之一。而在实际操作中,有时会在方槽的四个角处打孔。这一做法可能让一些初学者感到困惑,那么,为什么要在方槽的四个角打孔呢?一、打孔的原因分析减轻切削力在铣削过程中,刀具对方槽的四个角进行切削时,由于角部材料的特殊性,往往会产生较大的切削力。这种切削力不仅可能导致刀具磨损加剧,还可能影响加工精度。在角部打孔后,相当于将原本集中的切削力分散到了孔的边缘,从而减轻了刀具在角部的切削负担,延长了刀具的使用寿命。减少振动和噪音切削过程中,刀具与工件之间的振动和噪音是不可避免的。在方槽的角部打孔,可以改变切削时的振动频率和传播路径,有助于减少振动和噪音的产生,提高加工过程的稳定性。改善散热条件切削过程中,刀具与工件接触部分会产生大量的热量。在角部打孔后,可以增加散热面积,改善散热条件,降低刀具和工件的温度,减少因热变形引起的加工误差。方便排屑铣削过程中产生的切屑需要及时排出,以避免对刀具和工件造成损伤。在角部打孔后,切屑可以通过孔口顺利排出,提高了加工效率。二、打孔的利弊分析(一)利处提高加工精度通过打孔减轻切削力、减少振动和噪音、改善散热条件以及方便排屑等措施,可以显著提高方槽的加工精度,满足设计要求。延长刀具寿命打孔后,刀具在角部的切削负担减轻,磨损速度减缓,从而延长了刀具的使用寿命,降低了生产成本。提高生产效率打孔有助于改善切削条件,减少因刀具磨损、振动和噪音等因素导致的停机时间,提高生产效率。(二)弊处增加加工步骤和成本在方槽的角部打孔需要额外的加工步骤和设备投入,这无疑会增加生产成本。同时,打孔过程中也可能产生一定的废料,进一步增加了材料消耗。可能影响工件的整体结构在工件上打孔会改变其原有的结构,可能会影响工件的强度和刚度。因此,在设计过程中需要充分考虑打孔对工件整体结构的影响,确保工件的安全性和可靠性。三、实际应用中的注意事项合理选择打孔位置和数量在决定是否在方槽的角部打孔时,需要根据工件的具体情况和加工要求进行合理选择。一般来说,对于要求较高、材料较硬的工件,可以考虑在角部打孔以改善切削条件;而对于要求较低、材料较软的工件,则可以不打孔或者减少打孔数量。控制打孔精度和深度打孔的精度和深度对加工效果有着重要影响。在打孔过程中,需要严格控制孔的位置、直径和深度,确保孔与方槽的边界保持一定的距离,避免对工件的整体结构造成过大的影响。注意刀具的选择和维护在铣削过程中,刀具的选择和维护对加工效果至关重要。应根据工件材料和加工要求选择合适的刀具类型和规格,并定期检查和更换磨损严重的刀具,以确保加工质量和效率。在一个平面铣一个方槽时,是否在四个角打孔需要根据具体情况进行权衡。打孔可以带来一系列好处,如提高加工精度、延长刀具寿命和提高生产效率等;但同时也存在一些弊端,如增加加工步骤和成本、可能影响工件的整体结构等。因此,在实际应用中,我们需要综合考虑各种因素,做出合理的决策。作为机械设计工程师,我们应该不断学习和探索新的加工技术和方法,以提高加工效率和质量。同时,我们也应该关注生产成本的控制,努力在保证加工质量的前提下降低生产成本。只有这样,我们才能更好地满足市场需求,为企业的发展做出贡献。希望通过本文的分析和讨论,能够帮助大家更好地理解在一个平面铣一个方槽时为何要在四个角打孔的问题,并在实际工作中做出明智的选择。同时,也欢迎大家在评论区留言交流,分享自己的经验和看法,共同推动机械设计领域的发展。机械设计的内容讲解到此结束,欢迎各位进行补充。-End-文案来源:时光排版编辑:时光图片来源:互联网(未找到版权归属,如有侵权,请联系作者删除)来源:非标机械专栏

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