13.2.1 形状公差
形状公差是单一实际要素的形状所允许的变动量。允许的变动量越小,则所要求零件的形状精度就越高。形状公差带是限制实际被测要素变动的一个区域。形状公差包含直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度等六个项目。
1.直线度
直线度是指被测实际直线直的程度,是限制实际直线对理想直线变动量的一项指标。
零件上的直线包括圆柱面、圆锥面和平面上的素线,面与面的交线,以及轴线、对称中心线等。由于加工误差,这些实际直线都可能产生直线度误差,因此它们实际上都是空间曲线。根据零件的功能要求,对被测实际直线有时需要限制某一平面内的直线度误差,如机床导轨导向面与水平面相截所形成的实际轮廓线;有时需要限制某个方向上的误差,如圆柱体的任一素线;有时需要限制某两个方向上的误差或者任意方向上的误差,如圆柱体的轴线。
2.平面度
平面度是指被测实际平面平的程度。是限制实际表面对理想平面变动量的一项指标。由于实际平面高低不平,可将其看成空间曲面。平面度公差带只有一种形式,即距离为公差值t的两平行平面之间的区域。
3.圆度
圆度是限制实际圆对理想圆变动量的一项指标。实际圆是一封闭的平面曲线。圆度公差带是在同一正截面上半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。圆度公差值只作为两同心圆半径差,不限定圆的半径值,而且公差带同心圆的圆心不一定与零件轴线重合,但圆度要求圆的截面与轴线垂直。因此,在标注圆锥体的圆度时,公差框格指引线箭头必须与轴线垂直。
4.圆柱度
圆柱度是限制实际圆柱面对理想圆柱面变动量一项综合指标。实际圆柱面在正截面的圆是封闭的平面曲线,轴截面的素线是平面曲线,轴线往往弯曲或扭曲,因此,圆柱度是综合控制圆柱面的圆度、素线直线度及素线间的平行度,它是一项综合性指标。圆柱度公差带是半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。
上述直线度、平面度、圆度和圆柱度四面指标都是针对被测要素自身的形状公差,不涉及基准要素,它们的公差带都是浮动的,具体的见表13-2。
表13-2 形状公差带定义、标注和解释
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5.线轮廓度
线轮廓度是指对曲线形状精度要求,是限制实际曲线对理想曲线变动量的一项指标。公差带是包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区域,诸圆心应位于理想轮廓线上。见表13-3。
表13-3 轮廓度公差带定义、标注和解释
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6.面轮廓度
面轮廓度是指对曲面形状精度的要求,是限制实际曲面对理想曲面变动量的一项指标。公差带是包络一系列直径为公差值t的球的两包络面之间的区域,该球球心应位于理想轮廓面上。见表13-3。
13.2.2 位置公差
位置公差是关联实际要素的方向或位置对基准所允许的变动量,是限制被测要素相对基准要素在方向或位置几何关系上的误差。按几何关系分为定向、定位和跳动三类公差。
1.定向公差
定向公差是指关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量。定向公差有平行度、垂直度和倾斜度三项,它们都有面对面、线对面、面对线和线对线几种情况,见表13-4。
表13-4 定向公差带定义、标注和解释
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定向公差带具有如下特点。
(1)定向公差带相对基准有确定的方向。
(2)定向公差带具有综合控制被测要素的方向和形状的职能。在保证功能要求的前提下对被测要素给出定向公差后,通常对该要素不再给出形状公差。如果功能需要对形状精度进一步要求时,可同时给形状公差,且形状公差值应小于定向公差值。
2.定位公差
定位公差是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量。定位公差有同轴度、对称度和位置度三项,见表13-5。
表13-5 定位公差带定义、标注和解释
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定位公差特征中,同轴度只涉及轴线;对称度涉及的要素有中心直线、轴线和中心平面;位置度涉及的要素包括点、线、面。定位公差带的特点如下。
(1)定位公差带相对于基准具有确定的位置,其中,位置度的公差带位置由理论正确尺寸确定,而同轴度和对称度的理论正确尺寸为零,图上可省略不注。
(2)定位公差带具有综合控制被测要素位置、方向和形状的职能。在保证功能要求的前提下,对被测要素给出定位公差后,通常对该要素不再给出定向公差和形状公差。如果功能需要对方向和形状有进一步要求时,则另行给出定向或形状公差,且定向和形状公差值应小于定位公差值。
3.跳动公差
跳动公差是关联实际要素绕基准轴线回转一周或连续回转时所允许的最大跳动量。跳动量可由指示表的最大与最小示值之差反映出来。被测要素为回转表面或端面,基准要素为轴线。跳动可分为圆跳动和全跳动。
圆跳动是指被测要素在某个测量截面内相对于基准轴线的变动量。圆跳动有径向圆跳动、轴向圆跳动和斜向圆跳动。对于圆柱形零件,有径向圆跳动、轴向圆跳动;对于其他回转要素(如圆锥面、球面或圆弧面)则有斜向圆跳动。
全跳动是指整个被测要素相对于基准轴线的变动量。全跳动有径向全跳动和轴向全跳动。
跳动公差带可以综合控制被测要素的位置、方向和形状。例如,轴向全跳动公差带控制端面对基准轴线的垂直度,也控制端面的平面度误差;径向全跳动公差带可控制同轴度、圆柱度等误差,见表13-6。
表13-6 跳动公差带定义、标注和解释
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