机械识图之尺寸和公差篇前三篇讲了尺寸标注和表面粗糙度以及形位公差的标注方法和基本概念,以及形位公差中的形状公差,本节主要内容为形位公差中的位置公差。
位置公差比形状公差理解起来要稍微复杂一点,所谓位置公差就是位置尺寸差不多,它是指零件表面的实际位置对其理想位置所允许的变动量。
位置公差中又分为定向公差、定位公差和跳动公差三种类型;
定向公差包括平行对、垂直度、倾斜度三个,这些都是描述零件某面(线)相对于基去确定方向的公差;
定位公差包括同轴度、对称度和位置度三个,这些都是描述零件某面(线)相对于基准确定位置关系的公差;
跳动公差包括圆跳动公差和全跳动公差两个,这两个公差是描述零件某面(线)相对于基准波动的公差;
位置公差符号表示如下图:
位置公差符号表示
1 平行度:
平行度用来控制零件上被测要素(平面或直线)相对于基准要素(平面或直线)的方向偏离0°的要求,即要求被测要素对基准等距。平行度也就是要求两个平面相互垂直,只不过我们规定了以其中某个面不动,让另一个面根据我们规定的不动的平面去调整而已。对于其规定标注表述就是公差带是距离为公差值 t 且平行于基准平面的两平行平面之间的区域。如下图:
平行度描述
2 垂直度:
前面的平行度是规定了零件被测要素相对于基准面0°的要求,那么垂直度就是用来控制零件上被测要素(平面或直线)相对于基准要素(平面或直线)的方向偏离90°的要求,即要求被测要素对基准成90°。其公差带描述为:公差带是距离为公差值 t 且垂直于基准平面的两平行平面之间的区域。如下图:
垂直度描述
对于垂直度要注意的是我们给定的公差值为t的两个平面都是假想的平面,它们与基准平面是百分百垂直的,不存在任何偏差。
3 倾斜度:
上面已经有了平行度是0°,垂直度是90°,那么0°~90°之间的就是倾斜度了,也就是说倾斜度用来控制零件上被测要素(平面或直线)相对于基准要素(平面或直线)的方向偏离某一给定角度(0°~90°)的程度,即要求被测要素对基准成一定角度(除90°外)。其公差带描述为:公差带是距离为公差值 t 且与基准平面成一给定理论正确角度的两平行平面内的区域。如下图:
倾斜度公差
4 同轴度:
同轴度是用来控制理论上应该同轴的被测轴线与基准轴线的不同轴程度。
其公差带描述为:公差带是直径为公差值 t 的圆柱面内的区域,该圆柱面的轴线与基准轴线同轴。如下图:
同轴度公差
同轴度公差的出现一定会是阶梯轴零件或者阶梯孔零件。如果一个零件是一根直径方向上不存在多直径尺寸的轴,那么该轴不存在同轴度的说法。另外同轴度是描述两个中心轴线的公差量,要注意与圆度和圆柱度区分,一根阶梯轴其中一段圆度或圆柱度很好,不能说明其对于基准轴段的同轴度好。当然反过来也是一样的,同轴度与圆度和圆柱度之间不存在直接的关系。
5 对称度:
对称度用来控制理论上要求共面的被测要素(中心平面、中心线或轴线)与基准要素(中心平面、中心线或轴线)的不重合程度。
其公差描述为:公差带是距离为公差值 t 且相对于基准轴线对称配置的两平行平面之间的区域。如下图:
对称度描述
对于对称度一定要与平行度要求分开来,平行对只是描述的两个面之间需要的平行关系,而对称度是指两平面对于第三(基准平面)平面之间的关系,对称度要好,那么被测要素两平面以及基准要素平面三者相互平行度公差值不会低于对称度公差值。
6 位置度:
位置度是用来控制被测实际要素相对于其理想位置的变动量,其理想位置由基准和理论正确尺寸确。
其公差描述为:公差带是直径为公差值 t 且以线的理想位置为轴线的圆柱面内的区域。公差带轴线的位置由基准和理论正确尺寸确定。如下图:
位置度公差
位置度公差描述的是被测要素(通常是孔,这里以孔做对象来讲的)中心对于基准面的理论距离的偏差量,所以位置度的出现,一定会出现理论尺寸,评价位置度也是以理论尺寸来评价的。如果基准面的实际值存在偏差是不会计算到位置度当中去的(但是对于我们的测量会存在影响)。
7 圆跳动:
圆跳动是被测实际要素绕基准轴线作无轴向移动、回转一周中,由位置固定的指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差。
其公差描述为:公差带是在垂直于基准轴线的任意测量平面内,半径差为公差值 t 且圆心在基准轴线上的两同心圆之间的区域。这里如果用实际测量的叙述更容易理解,如下图:
圆跳动测量
如上图中是检测以小轴为基准的大轴的圆跳动,我们只需要将作为基准的小轴固定(固定要平),将千分表固定于大轴表面,然后转动小轴,使得大轴和小轴一起转动,在转动过程中千分表测得的指针偏差所略过的全部位置显示尺寸即使圆跳动值(因为千分表分很对种,而跳动更粗糙度很像测出来会有峰和谷,峰和谷的绝对值的和才是圆跳动值)。圆跳动其实是一种描述线要素公差
8 全跳动:
全跳动是被测实际要素绕基准轴线作无轴向移动的连续回转,同时指示器沿理想素线连续移动,由指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差。
其公差带描述为:公差带是半径差为公差值 t 且与基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域。如下图:
全跳动
全跳动其实就是对个圆跳动组合起来的,它的测量就是在测量圆跳动基础上增加轴向的移动。全跳动是描述面要素的公差。总的来说其实圆跳动与全跳动之间的关系和圆度与圆柱的关系是一样的,都是一个被测要素为线,另一个被测要素为面。不过要注意的是圆跳动的基准是轴线这个和圆跳的是一样的。
疯话写在最后:
其实需要理解位置公差我觉得是有难度的,因为描述位置公差将许多形状公差也描述在其中,但是两者又有着很大的区别,很容易混淆,我刚开始的时候就一直分不清圆跳动和全跳动两者的区别,也经常将同轴度和圆度以及圆柱度拿来做一个维度的比较和分析,其实这是不对的,要理解位置公差还是需要多去实际的测量和运用,才能以自己的方式去理解。在这里识图基础就完结了,接下来是常用标注件基础知识的个人理解。