范文一:形位公差——圆跳动
【形位公差——跳动】
在形位公差中,跳动可分为圆跳动和全跳动。
测量心轴圆跳动
圆跳动:是指被测实际表面绕基准轴线作无轴向移动的回转时,在指定方向上指示器测得的最大读数差。
圆跳动分径向,端面和斜向三种. 跳动的名称是和测量相联系的. 测量时零件绕基准轴线回转.
测量用指示表的测头接触被测要素. 回转时指示表指针的跳动量就是圆跳动的数值. 指示表测头指在圆柱面上为径向圆跳动,
指在端面为端面圆跳动, 垂直指向圆锥素线上为斜向圆跳动。
全跳动:是指被测实际表面绕基准轴线无轴向移动的回转, 同时指示器作平行或垂直于基准轴线的移动,
在整个过程中指示器测得的最大读数差。
全跳动公差是关联实际被测要素对其理想要素的允许变动量. 当理想要素是以基准轴线为轴线的圆柱面时, 称为径向全跳动;
当理想要素是与基准轴线垂直的平面时, 称为端面(轴向)全跳动.
范文二:盘形剃齿刀国标“端面全跳动”形位公差探讨
盘形剃齿刀国标“端面全跳动”形位公差探
讨 100
盘形剃齿刀国标"端面全跳动"形位公差探讨 1问题提出
李建谊
重庆工具厂有限责任公司
近年来,随着企业技术和装备水平的提高,盘形 剃齿刀国标GB/T14333—2008中关于端面跳动的技 术要求在实用时出现了一些不太适应的情况,标准 中控制孔与支承端面关系的技术条件如图1,表l 所示.
图1
表1
公差精度法向模数m(mm)
检验项目代号等级
1—2I>2—3.5I>3.5—8ff
两支承端面对A7pan
内孔轴线的端黼1x
面全跳动Bl0址m
设置该项形位公差的目的主要是为了保证剃齿 刀在制造和使用中的安装精度,从而确保被加工齿 轮的精度.由于盘形剃齿刀结构特殊,外径大而且 孔的长径比又极小,导致在实用测量中易使用户产 生误解,一些用户直接用没有支承端面的小锥度心 轴或者是涨套心轴穿紧在剃齿刀上测量端面全跳 动,这样测得的跳动数据为几十微米,远远超过标准
技术条件要求.使得刀具制造商与刀具使用商之间 产生了许多不必要的质量纠纷,影响了盘形剃齿刀 (特别是径向剃齿刀)的推广使用.这种矛盾或者是 测量上的争议在以前剃齿刀使用不多,且用户要求 也不太高的时候几乎没显现出来.随着技术和装备 的进步,用户的测量手段和质量要求也越来越高,这 个分歧就逐步暴露出来了.
2问题分析
(1)基准选择
设置这项公差的目的其实是想保证剃齿刀孔的 收稿日期:2011年2月
工具技术
轴线对两支承端面的垂直度,因垂直度误差在这种 特殊零件上不便实现测量,便以端面全跳动取而代 之.但是这样做的后果就只能用孔的轴线作基准, 这是全跳动公差的定义所决定的.为了解释这个问 题,经过仔细研究"端面全跳动"在盘形剃齿刀的应 用情况,笔者认为基准的选择和实际制造及使用中 的基准不统一.由于在此处全跳动误差与两支承端 面对孔轴线的垂直度误差几乎是等同的,为方便讨 论,直接把全跳动误差转化为垂直度误差进行讨论, 因此存在两种情况:?两支承端面对孔轴线的垂直 度;?孔轴线对两支承端面的垂直度.
设定剃齿刀两支承端面的平行度为理想状态, 且孔没有形状误差,仅存在方向性的垂直度误差. 在第1种情况下,孔实际轴线为基准,剃齿刀整个端 面对孔轴线的垂直度偏离值,其公差带为同时垂直
于孔基准轴线的两平行平面间的距离(见图2),用^表示;在第2种情况下,孔的有效包容面的轴向长
度范围内的轴线对两端面任何方向上的垂直度偏离 值,其公差带为与端面垂直的理论垂直轴线同轴的 同心圆柱面内(见图3),直径即为误差值,用f2表 示
图2
,
婵论垂直轴线
实际轴线
图3
为方便比较剃齿刀在两种不同基准选择下的垂 直度误差值的差异,选择最常用的剃齿刀结构参数 值:两支承面厚度B=25mm,孔@63.5mm,内孔两 端倒角3×45.,支承端面直径@140mm,当按第2种 基准选择,如果测得=0.005ram时,可计算出-厂I= 2011年第45卷No8
0.037mm,或者反推,按照标准中A级剃齿刀的全跳 动公差值为0.007mm,换算为厂2=0.00095ram,即孔 对端面的垂直度误差要在1,urn以内,才能保证技术 条件中全跳动公差的要求.换句话说,现在使用的 盘形剃齿刀绝大多数是不合格的,做这种精度的孔 难度太大,而且也没有必要.这种要求也不符合公 差选用的经济性原则.
从以上结果可以看出:两种不同的基准选择得 出的垂直度误差值差异很大,这就需要考虑哪种选 择才是合理的.在剃齿刀的制造工艺中磨齿工序的 定位方式是以孔作径向定位,而两支承端面作垂直 度定位安装加工,即这两种定位作用是尽量分离的.
而在剃齿刀的实际使用时,在剃齿机上是以这样方式安装的,即剃齿刀垂直度的制造基准和使用基准
均主要以端面定位,孔则是以微小变形或者是微小 间隙(主要是微小间隙,实际产品的孔径通常大于孔 的名义尺寸)来适应端面的定位.检测也应以端面 为定位基准来进行才符合标准中关于基准应统一的 原则.因此,如果要控制垂直度误差,则应选取两支 承端面为基准才合理.而这样就与端面全跳动必须 以孔轴线为基准的定义相违背.
(2)基准可靠性
一
般情况下,零件外径越大,孑L长度越短时,与 芯轴的配合越不容易装正,常常是几次装夹,测量值 不一致,差异大,这是由于零件配合面问存在弹性形 变的缘故.所以,以短的孔包容面作定位基准不可 靠,操作困难.
(3)剃齿刀装夹作用变化
剃齿刀在加工制造中装夹后要求检测端面跳 动,在实际使用中也要在安装后检测端面跳动.但 此时检测的目的不是为了检测剃齿刀本身的精度, 而是暂时将剃齿刀作为"检具"去检测机床安装误 差,以排除机床安装夹具的几何误差和运动误差. 所以从这个角度讲,制订这项形位公差的意义发生 了变化.
基于以上分析,对于盘形剃齿刀以孔轴线为基 准测量垂直度或者是全跳动有待商榷.孔实际上只 作为径向定位基准控制剃齿刀安装的径向跳动误 差,而两端面用作垂直度定位基准,即两个定位基准 的作用是分离的,而且两定位基准问的相互干扰越 小越好.这也是近年来发达国家盘形剃齿刀(主要 是径向剃齿刀)的内孑L倒角做得很大的缘故,如意大
利桑普坦斯利公司生产的径向剃齿刀内孑L有效包容 带的宽度可做到剃齿刀厚度的三分之一左右(见图 101
4).这样孔对端面定位影响就更小,并且其支撑端 面的直径由120mm扩大到140mm,应尽量扩大端面 的定位作用而减小孔轴线的定位作用.所以,剃齿 刀按端面全跳动项目进行测量的目的应该做新的讨 论.
b=B/3
.
.
.
图4
3改进讨论
综合上述分析,应该考虑对现行标准中的"端面 对孔的全跳动"技术条件给予修订.但是,作为标准 技术文件简单取消这项技术条件而放弃对基准孔要 求并不严谨,原样保留又无法克服上述三个方面的 矛盾,更主要的是无谓地提高孔的精度要求,从而将 现实中大部分可完全满足使用精度要求的剃齿刀划 为不合格范围,大大增加了质量成本,违背了公差选 用的经济性原则.
笔者与业内有关专家进行了交流,比较了英国, 日本,前苏联等国关于盘形剃齿刀的标准.从英,日 两国标准看,他们均用明确图示规定采用带定位端 面的检测心轴来测量端面跳动,但没有采用明确的 "端面对孔轴线的全跳动"的形位公差符号标注.而 前苏联与我国标准采用了同样的标注方法,并未对 检测心轴作任何要求和图示说明.由此可见,一些
国家的标准中对此项技术条件的设置也是有所顾虑 的,但各国的标准均对剃齿刀设置了两支承端面平 行度要求,所以现阶段可以借鉴国外的一些做法. (1)不以"端面对孔的全跳动"的提法及相应的 形位公差标注来要求这项技术条件,而直接用图示 法标明以带定位端面的心轴安装剃齿刀检测端面的 "跳动",其公差数值可采用原技术条件的数值.但 心轴与孔配合处的直径必须与磨齿心轴相一致,不 以锥度心轴或者涨套心轴代替.所以,这种"跳动" 与形位公差中的全跳动有本质的不同,由于公差配 合的原因,剃齿刀的孔与轴的配合是间隙配合,此时 的装配方法与形位公差中以孔为基准的定义要求有 本质的不同.还可考虑分两步进行检测,首先,不加 锁紧螺母测量出最大跳动值,然后旋紧螺母再测一 次,两次测得的数据不超过2—3nm~P认为合格. 102
凸模数控加工示例
王玉勇,席大鹏
湖北工业大学实验实训中心
依据图纸用UG软件进行产品的模具设计后, 将实体图形转换成STP(实体)或IGS(曲面)图形格 式,通过MasterCAM图形文件转换功能输入到软件 中.在MasterCAM选择相应格式中打开并转换文 件,同时要进行曲面分析与修复操作,保证转换后曲 面的完整性.把图形做分层处理方便选择,曲面着 色处理以便后面选择加工的区域,利用实体生成边 界盒,相应的控制线,检测线和轮廓线等.现以人头 像凸模为例(见图1),介绍凸模数控加工技术. 图1实体造型与加工实物效果图
根据加工要求先准备好一块100×100×30mm 的铝板,四边都加工出基准面.经校正水平后用装 夹固定在数控机床上,设定好凸模的工件坐标系,刀 具补正后待用.如图2所示,此工件加工共准备6 把刀具,其中各刀具最大加工长度大于25ram,为加 工凹模一次准备好刀具,其数控加工工艺如图3所 示.
(1)刀具路径群组1——采用25圆角铣刀开 收稿日期:2011年3月
工具技术
粗加工
面铣加工:工件上平面加工.顶面预留0.5mm 的加工余量,机床的进给率2000ram/rain;主轴转速 1000r/rain;外形铣削:方便后续刀具下刀及加工. 沿工件最大外形选择其轮廓线加工,XY和z方向 预留0.5mm的加工余量,机床的进给率2000mm/ min;主轴转速1000r/min,Zmax=O.5mm,不抬刀.启 用电脑补正,刀具右补正.
图2刀具表
图3数控;~n-r-r艺步骤图
(2)刀具路径群组2——采用16平刀加工 为此,通过试验可知:当孔与心轴配合有一定间隙时 (当然孔直径必须在公差范围内),其结果差异不超 过ltan.若孔与心轴配合太紧,结果差异就会很大. 关于这点,补充一个实例,我公司经常为客户修磨进 口的径向剃齿刀(美国格里森和意大利sU公司的 都有),检测了许多进口剃齿刀内孔,发现有相当部
—12/ma,而不像我国标准 分的孔径比名义尺寸大8
规定的A级剃齿刀孔径公差规定为5tma.所以笔者
认为没有必要把孔的精度做得极高,只要剃齿刀装 在心轴上,其径向定位跳动(或者间隙)不超过一定 数值(如3—5tma),端面能可靠定位,跳动值不超过 规定值,就完全能满足制造与使用要求. (2)可增加设置剃齿刀的两端面平行度要求. 这是为了保证剃齿刀两支承端面均可作为定位基准 的基础条件.这一点在其他国家的标准中均有设 置,说明该项目比较重要.也利于今后对剃齿刀的 结构参数作改进,如剃齿刀支承端面的扩大和内孔 有效包容面的进一步缩短.
作者:李建谊,重庆工具厂有限责任公司,400055重庆市
范文三:盘形剃齿刀国标_端面全跳动_形位公差探讨
盘形剃齿刀国标“端面全跳动”形位公差探讨
李建谊
重庆工具厂有限责任公司
轴线对两支承端面的垂直度 ,因垂直度误差在这种 1 问题提出 特殊零件上不便实现测量 ,便以端面全跳动取而代
近年来 ,随着企业技术和装备水平的提高 ,盘形 之 。但是这样做的后果就只能用孔的轴线作基准 , 剃齿刀国标 GB/ T14333 —2008 中关于端面跳动的技 这是全跳动公差的定义所决定的 。为了解释这个问 术要求在实用时出现了一些不太适应的情况 ,标准 题 ,经过仔细研究“端面全跳动”在盘形剃齿刀的应 中控制孔与 支 承 端 面 关 系 的 技 术 条 件 如 图 1 、表 1
用情况 ,笔者认为基准的选择和实际制造及使用中 所示 。
的基准不统一 。由于在此处全跳动误差与两支承端
面对孔轴线的垂直度误差几乎是等同的 ,为方便讨
论 ,直接把全跳动误差转化为垂直度误差进行讨论 ,
因此存在两种情况 : ?两支承端面对孔轴线的垂直
度 ; ?孔轴线对两支承端面的垂直度 。
设定剃齿刀两支承端面的平行度为理想状态 ,
图 1 且孔没有形状误 差 , 仅 存 在 方 向 性 的 垂 直 度 误 差 。
在第 1 种情况下 ,孔实际轴线为基准 ,剃齿刀整个端 表 1 面对孔轴线的垂直度偏离值 ,其公差带为同时垂直 ()m mm 法向模数 n 公差 精度 检验项目 代号 等级 ( ) 于孔基准轴线的两平行平面间的距离 见图 2, 用 1 - 2 > 2 - 3 . 5 > 3 . 5 - 8 f 表示 ;在第 2 种情况下 ,孔的有效包容面的轴向长 1 两 支 承 端 面 对 μm 7A δ内 孔 轴 线 的 端 d1x 度范围内的轴线对两端面任何方向上的垂直度偏离 面全跳动 μm 10 B 值 ,其公差带为与端面垂直的理论垂直轴线同轴的
( ) 同心圆柱面内 见图 3, 直径即 为 误 差 值 , 用 f 表 2
示 。 设置该项形位公差的目的主要是为了保证剃齿
刀在制造和使用中的安装精度 ,从而确保被加工齿
轮的精度 。由于盘形剃齿刀结构特殊 ,外径大而且
孔的长径比又极小 ,导致在实用测量中易使用户产
生误解 ,一些用户直接用没有支承端面的小锥度心
轴或者是涨套心轴穿紧在剃齿 刀 上 测 量 端 面 全 跳
动 ,这样测得的跳动数据为几十微米 ,远远超过标准
图 2 技术条件要求 。使得刀具制造商与刀具使用商之间
产生了许多不必要的质量纠纷 ,影响了盘形剃齿刀
() 特别是径向剃齿刀的推广使用 。这种矛盾或者是
测量上的争议在以前剃齿刀使用不多 ,且用户要求
也不太高的时候几乎没显现出来 。随着技术和装备
的进步 ,用户的测量手段和质量要求也越来越高 ,这
个分歧就逐步暴露出来了 。 图 3
2 问题分析 为方便比较剃齿刀在两种不同基准选择下的垂 ,选择最常用的剃齿刀结构参数 直度误差值的差异 () 1基准选择 设置这项公差的目的其实是想保值 :两支承面厚度 B = 25mm , 孔 Ф6315mm , 内 孔 两 证剃齿刀孔的 端倒角 3 ×45?,支承端面直径 Ф140mm ,当按第 2 种 收稿日期 :2011 年 2 月 基准选择 ,如果测得 f = 01005mm 时 ,可计算出 f = 2 1
2011 年第 45 卷 ?8 101
) 01037mm ,或者反推 ,按照标准中 A 级剃齿刀的全跳 4。这样孔对端面定位影响就更小 ,并且其支撑端
动公差值为 01007mm ,换算为 f = 0100095mm ,即孔 面的直径由 120mm 扩大到 140mm ,应尽量扩大端面 2 μ对端面的垂直度误差要在 1m 以内 ,才能保证技术 的定位作用而减小孔轴线的定位作用 。所以 ,剃齿
条件中全跳动公差的要求 。换句话说 ,现在使用的 刀按端面全跳动项目进行测量的目的应该做新的讨
论 。 盘形剃齿刀绝大多数是不合格的 ,做这种精度的孔 难度太大 ,而且也没有必要 。这种要求也不符合公 差选用的经济性原则 。
从以上结果可以看出 : 两种不同的基准选择得 出的垂直度误差值差异很大 ,这就需要考虑哪种选 择才是合理的 。在剃齿刀的制造工艺中磨齿工序的 定位方式是以孔作径向定位 ,而两支承端面作垂直 图 4
度定位安装加工 ,即这两种定位作用是尽量分离的 。 而在剃齿刀的实际使用时 ,在剃齿机上是以这样方 3 改进讨论
式安装的 ,即剃齿刀垂直度的制造基准和使用基准
综合上述分析 ,应该考虑对现行标准中的“端面 均主要以端面定位 ,孔则是以微小变形或者是微小
对孔的全跳动”技术条件给予修订 。但是 ,作为标准 (间隙 主要是微小间隙 ,实际产品的孔径通常大于孔
技术文件简单取消这项技术条件而放弃对基准孔要 ) 的名义尺寸来适应端面的定位 。检测也应以端面
求并不严谨 ,原样保留又无法克服上述三个方面的 为定位基准来进行才符合标准中关于基准应统一的
矛盾 ,更主要的是无谓地提高孔的精度要求 ,从而将 原则 。因此 ,如果要控制垂直度误差 ,则应选取两支
现实中大部分可完全满足使用精度要求的剃齿刀划 承端面为基准才合理 。而这样就与端面全跳动必须
为不合格范围 ,大大增加了质量成本 ,违背了公差选 以孔轴线为基准的定义相违背 。
用的经济性原则 。 () 2基准可靠性
笔者与业内有关专家进行了交流 ,比较了英国 、 一般情况下 ,零件外径越大 、孔长度越短时 ,与
日本 、前苏联等国关于盘形剃齿刀的标准 。从英 、日 芯轴的配合越不容易装正 ,常常是几次装夹 ,测量值
两国标准看 ,他们均用明确图示规定采用带定位端 不一致 ,差异大 ,这是由于零件配合面间存在弹性形
面的检测心轴来测量端面跳动 ,但没有采用明确的 变的缘故 。所以 ,以短的孔包容面作定位基准不可
“端面对孔轴线的全跳动”的形位公差符号标注 。而 靠 ,操作困难 。
前苏联与我国标准采用了同样的标注方法 ,并未对 () 3剃齿刀装夹作用变化 剃齿刀在加工制造中
检测心轴作任何要求和图示说明 。由此可见 ,一些 装夹后要求检测端面跳
国家的标准中对此项技术条件的设置也是有所顾虑 动 ,在实际使用中也要在安装后检测端面跳动 。但
的 ,但各国的标准均对剃齿刀设置了两支承端面平 此时检测的目的不是为了检测剃齿刀本身的精度 ,
行度要求 ,所以现阶段可以借鉴国外的一些做法 。 而是暂时将剃齿刀作为“检具”去检测机床 安 装 误
() 1不以“端面对孔的全跳动”的提法及相应的 差 ,以排除机床安 装 夹 具 的 几 何 误 差 和 运 动 误 差 。
形位公差标注来要求这项技术条件 ,而直接用图示 法所以从这个角度讲 ,制订这项形位公差的意义发生
标明以带定位端面的心轴安装剃齿刀检测端面的 “跳了变化 。
动”,其公差数值可采用原技术条件的数值 。但 心轴基于以上分析 ,对于盘形剃齿刀以孔轴线为基
与孔配合处的直径必须与磨齿心轴相一致 ,不 以锥准测量垂直度或者是全跳动有待商榷 。孔实际上只
度心轴或者涨套心轴代替 。所以 ,这种“跳动” 作为径向定位基准控制剃齿刀 安 装 的 径 向 跳 动 误
与形位公差中的全跳动有本质的不同 ,由于公差配 差 ,而两端面用作垂直度定位基准 ,即两个定位基准
合的原因 ,剃齿刀的孔与轴的配合是间隙配合 ,此时 的作用是分离的 ,而且两定位基准间的相互干扰越
的装配方法与形位公差中以孔为基准的定义要求有 ( 小越好 。这也是近年来发达国家盘形剃齿刀 主要
本质的不同 。还可考虑分两步进行检测 ,首先 ,不加 ) 是径向剃齿刀的内孔倒角做得很大的缘故 ,如意大
锁紧螺母测量出最大跳动值 ,然后旋紧螺母再测一 利桑普坦斯利公司生产的径向剃齿刀内孔有效包容
μ次 , 两 次 测 得 的 数 据 不 超 过 2 - 3m即 认 为 合 格 。 ( 带的宽度可做到剃齿刀厚度的三分之一左右 见图
102 工 具 技 术
凸模数控加工示例
王玉勇 ,席大鹏
湖北工业大学实验实训中心
依据图纸用 UG 软件进行产品的模具设计后 ,粗加工
) ) : 工件上平面加工 。顶面预留 015mm ( ( 面铣加工 将实体图形转换成 STP 实体或 IGS 曲面图形格
的加工余量 ,机床的进给率 2000mm/ min ; 主轴转速 式 ,通过 MasterCAM 图形文件转换功能输入到软件
中 。在 MasterCAM 选 择 相 应 格 式 中 打 开 并 转 换 文 1000r/ min ; 外 形 铣 削 : 方 便 后 续 刀 具 下 刀 及 加 工 。 件 ,同时要进行曲面分析与修复操作 ,保证转换后曲 沿工件最大外形选择其轮廓线加工 , XY 和 Z 方向 面的完整性 。把图形做分层处理方便选择 ,曲面着 预留 015mm 的 加 工 余 量 , 机 床 的 进 给 率 2000mm/ 色处理以便后面选择加工的区域 ,利用实体生成边 min ;主轴转速 1000r/ min ,Zmax = 015mm ,不抬刀 。启
用电脑补正 ,刀具右补正 。 界盒 、相应的控制线 、检测线和轮廓线等 。现以人头
() 像凸模为例 见图 1,介绍凸模数控加工技术 。
图 2 刀具表
图 1 实体造型与加工实物效果图
根据加工要求先准备好一块 100 ×100 ×30mm
的铝板 ,四边都加工出基准面 。经校正水平后用装
夹固定在数控机床上 ,设定好凸模的工件坐标系 ,刀
具补正后待用 。如图 2 所示 , 此工件加工共准备 6
把刀具 ,其中各刀具最大加工长度大于 25mm ,为加
工凹模一次准备好刀具 ,其数控加工工艺如图 3 所
示 。
() 1刀具路径群组 1 ———采用 <25 圆角="" 铣="" 刀="" 开="" 图="" 3="" 数控加工工艺步骤图="">25>
收稿日期 :2011 年 3 月 () <16 平刀加工2刀具路径群组="" 2="" ———采用="">16>
(μ) 如 3 - 5数值 为此 ,通过试验可知 :当孔与心轴配合有一定间隙时m,端面能可靠定位 ,跳动值不超过
() 规定值 ,就完全能满足制造与使用要求 。 当然孔直径必须在公差范围内,其结果差异不超
μ() 过 1m 。若孔与心轴配合太紧 ,结果差异就会很大 。 2可增加 设 置 剃 齿 刀 的 两 端 面 平 行 度 要 求 。 关于这点 ,补充一个实例 ,我公司经常为客户修磨进 这是为了保证剃齿刀两支承端面均可作为定位基准
( 口的径向剃齿刀 美国格里森和意大利 SU 公司的 的基础条件 。这一 点 在 其 他 国 家 的 标 准 中 均 有 设
) 都有,检测了许多进口剃齿刀内孔 ,发现有相当部 置 ,说明该项目比较重要 。也利于今后对剃齿刀的
μ分的孔径比名义尺寸大 8 - 12m ,而不像我国标准 结构参数作改进 ,如剃齿刀支承端面的扩大和内孔
μ规定的 A 级剃齿刀孔径公差规定为 5m 。所以笔者 有效包容面的进一步缩短 。
作者 :李建谊 ,重庆工具厂有限责任公司 ,400055 重庆市 认为没有必要把孔的精度做得极高 ,只要剃齿刀装
( ) 在心轴上 ,其径向定位跳动 或者间隙不超过一定
范文四:形位公差中的跳动分为圆跳动和全跳动
形位公差中的跳动分为圆跳动和全跳动。
圆跳动:1径向圆跳动公差——公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内,半径差为公差值t,且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域。2端面圆跳动公差——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t的两圆之间的区域。3斜向圆跳动公差。4斜向(给定角度的)圆跳动公差。
全跳动分为径向和端面的全跳动公差。
形状公差和位置公差简称为形位公差
(1)形状公差:构成零件的几何特征的点,线,面要素之间的实际形状相对与理想形状的允许变动量。给
出形状公差要求的要素称为被测要素。
(2)位置公差:零件上的点,线,面要素的实际位置相对与理想位置的允变动量。用来确定被测要素位置
的要素称为基准要素。
形位公差的研究对象是零件的几何要素,它是构成零件几何特征的点,线,面的统称.其分类及含义如下:
(1) 理想要素和实际要素
具有几何学意义的要素称为理想要素.零件上实际存在的要素称为实际要素,通常都以测得要素代替实际要
素.
(2) 被测要素和基准要素
在零件设计图样上给出了形状或(和)位置公差的要素称为被测要素.用来确定被测要素的方向或(和)位置
的要素,称为基准要素.
(3) 单一要素和关联要素
给出了形状公差的要素称为单一要素.给出了位置公差的要素称为关联要素.
(4) 轮廓要素和中心要素
由一个或几个表面形成的要素,称为轮廓要素.对称轮廓要素的中心点,中心线,中心面或回转表面的轴线,
称为中心要素
形状公差有直线度,平面度,圆度和圆柱度.其含义和标注如下:
1) 直线度
2) 平面度
平面度公差带只有一种,即由两个平行平面组成的区域,该区域的宽度即为要求的公差值.
3) 圆度
在圆度公差的标注中,箭头方向应垂直于轴线或指向圆心.
4) 圆柱度
形位公差的标注应注意以下问题:
(1) 形位公差内容用框格表示,框格内容自左向右第一格总是形位公差项目符号,第二格为公差数值,第三
格以后为基准,即使指引线从框格右端引出也是这样.
(2) 被测要素为中心要素时,箭头必须和有关的尺寸线对齐.只有当被测要素为单段的轴线或各要素的公共轴线,公共中心平面时,箭头可直接指在轴线或中心线,这样标注很简便,但一定要注意该公共轴线中没有包
含非被测要素的轴段在内.
(3) 被测要素为轮廓要素时,箭头指向一般均垂直于该要素.但对圆度公差,箭头方向必须垂直于轴线.
(4) 当公差带为圆或圆柱体时,在公差数值前需加注符号"Φ",其公差值为圆或圆柱体的直径.这种情况在被测要素为轴线时才有.同轴度的公差带总是一圆柱体,所以公差值前总是加上符号"Φ";轴线对平面的垂
直度,轴线的位置度一般也是采用圆柱体公差带,需在公差值前也加上符号"Φ".
(5) 对一些附加要求,常在公差数值后加注相应的符号,如(+)符号说明被测要素只许呈腰鼓形外凸,(-)说明被测要素只许呈鞍形内凹,(,)说明误差只许按符号的小端方向逐渐减小.如形位公差要求遵守最大实体要求时,则需加符号?M.在框格的上,下方可用文字作附加的说明.如对被测要素数量的说明,应写在公差框格的上方;属于解释性说明(包括对测量方法的要求)应写在公差框格的下方.例如:在离轴端300mm处;在
a,b范围内等.
范文五:跳动公差与其它形位公差的关系研究
?180?
《机床与液压》20051No 1
8
跳动公差与其它形位公差的关系研究
李佰茹
(华北科技学院机电工程系, 北京101601)
摘要:跳动公差是所有公差项目中应用最为灵活的一种, 在设计使用过程中容易出现标注不当或重复标注现象。为
此, 本文在明确各种跳动公差基本概念的基础上, 重点论述跳动公差与其它形位公差的关系及其取代应用, 为避免上述错误标注现象提供理论依据。
关键词:跳动公差; 形位公差; 取代应用中图分类号:TH12 文献标识码:A 文章编号:1001-3881(2005) 8-180-2
Research on the Connecti on s between Runout Tolerance and O ther Geo m etr i ca l Tolerances
L IBai 2ru
(North China I nstitute of Science and Technol ogy, Abstract:Runout t olerance is one of the most flexible t olerances t t o make unsuita 2ble di m ensi on and t o make repeated di m ensi on 1I n order t o avoid above m een t olerance and other geometrical t olerance and the rep lacing using a mong the m mental concep t about runout t oler 2ance, which can aff ord theoretical f oundati on t o m 1
Keywords:Runout t t using
0 引言
, 它包括径向圆跳动、端面圆跳动、斜向圆跳动三种圆跳动及径向全跳动、端面全跳动两种全跳动。
跳动公差是按其测量方法来定义的, 因此选择正确检测方法是决定能否有效地运用跳动公差概念来进行综合控制的关键性因素。而其它形位公差定义中的实质则是几何关系, 检测可按其定义的不同而采用各种不同的方法。跳动公差有别于其它形位公差之处主要在于此处。
跳动公差是控制一个或多个要素对基准轴线的误差, 即它控制的要素包括围绕基准轴线旋转形成的各表面, 包括圆柱面、圆锥面、母线为曲线的柱面及垂直于基准轴线的端面。
跳动公差属于14个公差项目中的综合类公差, 具有较强的综合控制能力且检测方法简便可行, 尤其对一些回转体零件的综合误差控制有独到之处, 因此在生产中被广泛应用。研究跳动公差与其它形位公差的关系及其取代应用, 对更加合理地应用跳动公差具有积极作用。1 各种跳动公差之间的关系及取代应用111
径向圆跳动与径向全跳动
径向圆跳动的公差带是垂直于基准轴线的任意的
测量平面内半径差为公差值t , 且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域(图1(a ) ) , 其公差带被限制在两坐标(平面坐标) 范围内。径向全跳动的公差带是半径为公差值t , 且与基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域(图1(b ) ) , 其公差带限制在三坐标(空间坐标) 范围内。112 端面圆跳动和端面全跳动
端面圆跳动的公差带是在与基准轴线同轴的任一直径位置的测量圆柱面上沿母线方向宽度为t 的圆柱面区域(图2(a ) )
。
图2
图1
端面全跳动的公差带是垂直于基准轴线, 距离为公差值t 的两平行平面之间的区域(图2(b ) ) 。显然端面圆跳动仅仅是端面全跳动的一部分, 两者作用效果是不同的。应该根据功能要求来确定是标注端面全跳动还是端面圆跳动。通常, 只有当端面的平面度足够小时才能用端面圆跳动代替端面全跳动。例如, 对于安装轴承的轴肩, 因其径向尺寸(d 1-d 2) 较小, 可
端面圆跳动代以用控制端面圆跳动误差来图3 替端面全跳动达到控制端面全跳动的目的
(见图3) 。
《机床与液压》20051No 1
8
?181?
注。图
6为一个重复标注实例。
113 径向圆跳动与斜向圆跳动
对于由圆锥表面和对称回转轴线所形成的表面, 一般需标注斜向圆跳动。但是, 当锥面锥角≤10°时, 可采用径向圆跳动代替斜向圆跳动, 以便于检测。2 圆跳动公差与其它形位公差的关系211 径向圆跳动与圆度
径向圆跳动是一项综合性公差, 它不仅控制了同轴度误差, 同时也包含了圆度误差。当被测圆柱面的轴线与基准线同轴时, 由于被测要素存在圆度误差, 因此会出现径向圆跳动误差; 当被测要素为理想圆, 但存在同轴度误差时, 也会出现径向圆跳动误差。由此可见, 只要存在同轴度或圆度误差, 则必然存在径向圆跳动误差, 反之则不一定。212 径向圆跳动与同轴度
图4(a ) 表示同轴度误差要求不大于<01按同轴度公差带定义检测比较困难。同轴度误差和端面圆跳动, (b="">01按同轴度公差带定义检测比较困难。同轴度误差和端面圆跳动,>
图6 端面全跳动与端面垂直度重复标注
312 径向全跳动与圆柱度、。对单一要。所以。有圆柱, 同样有同轴度误差。
如果零件结构或检测设备限制了单一要素和圆柱表面的全跳动误差的检测, 可采用同时标注素线的平行度和圆度代替全跳动(图7) 。关联要素的全跳动
可用素线的平行度、圆度及同轴度多项分别代替控制。
图4 圆跳动代替同轴度
当检测零件内孔时, 又恰恰相反, 标注同轴度比
较合适。213 端面圆跳动与端面垂直度
端面圆跳动应用于垂直度, 主要用于轴类零件, 如图5。图5(a ) 为安装轴承和齿轮轴肩, 从使用功能来说, 只要能控制轴肩的端面圆跳动就足够了, 可允许轴肩有少量的中凸或中凹, 并且端面圆跳动易于检测, 故标注垂直度公差不合理, 此时采用端面圆跳动较合理。如图5(b
) 所示。
图7 平行度和圆度综合代替全跳动
4 结束语
对于设计人员, 如果能够做到在深刻了解形状公差和位置公差之间的关系的基础上, 熟练掌握形位公差之间的各种取代用法, 那么, 标注零件的形位公差时, 在满足要求的情况下则会取得最简洁、最明确、最实用、加工最经济、检测最方便的效果。
参考文献
【1】高延新1互换性与测量技术基础[M]1哈尔滨工业
大学出版社, 1991:91~1081
【2】廖念钊1互换性与技术测量1北京:计量出版社,
19851
【3】范德梁1公差与技术测量1沈阳:辽宁科学技术出版
社, 19831
【4】国家标准G B 118280《形状和位置公差代号及其注
法》1
【5】国家标准G B 118380《形状和位置公差术语及定义》1【6】国家标准G B 118480《形状和位置公差未注公差的规
定》1
作者简介:李佰茹(1970~) , 女, 在读硕士研究生, 讲师, 主要从事机械设计及制造方面的教学及科研工作, 发表论文10余篇。电话:010-82309371, 13522735079。E -mail:2003paper@s ohu 1com 。
图5 端面圆跳动代替垂直度
3 全跳动公差与其它形位公差的关系
311 端面全跳动与端面垂直度
端面全跳动和端面垂直度对被测要素的控制是完全相同的, 二者可以相互取代, 也可以采用相同的检测方法。端面全跳动一般用于轴类零件, 垂直度公差一般用于标注箱体类零件的端面与孔中心线的位置误差。但应当注意的是端面全跳动与垂直度不能重复标
收稿时间:2005-03-29