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机械设计中形状位置公差的确定 臧薇 (镇江市高等专科学校机械工程系江苏镇江212003) 应用科学 2008(4) P41 【摘要】机械产品设计中，保证机械零件的精度是关系到实现设计的目的和生产经济 性的问题。形位公差是控制零件几何精度技术的条件，就工程界在设计、制造及质量控制 等方面优化产品质量过程中如何合理选用形位公差傲一些探讨． 【关键词]形状公差位置公差标注公差控制 中围分类号：TG8 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0220041 －01 在机械与仪器仪表设计及制造工艺的设计中，公差配合与技术测量与设计、制造及质 量控制等方面密切相关，其精度的要求是靠尺寸公差、形状公差、位置公差来保证的，是 优化产品质量的可靠保障．在现代工业飞速发展，产品换代频繁的新形势下，其重要性尤 为明显。如何合理并正确地确定被测要素的形状位置公差公差值，是一项十分慎重的工作。 一、形位公差和位置公差的关系及选择 经过加工的零件表面，不但会有尺寸偏差，而且会有形状和相对位置的误差，这些误 差会影响零件的互换性．为此，国家标准规定了形状和位置的允许变动量。 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全量，形状公差是单一实 际要素的形状所允许的变动全量，位置公差的公差带包容整个被测要素，因此，在很多情 况下，位置公差是能够控制形状误差的。如在定位公差中，同轴度可以控制轴线的形状误 差，对称度和位置度可以控制平面度误差。又如在跳动公差中，端面全跳动可以控制平面 度误差，径向跳动可以控制圆度误差，径向全跳动可以控制圆度、直线度，圆柱度误差。 所以．在确定形状公差和位置公差过程中，一旦位置公差给定后，当作用上已能够控制相 应的形状误差，且能满足使用要求时，就不必再提形状公差的要求了。 二、形位公差值的确定 正确选择形位公差项目和合理确定其公差等级及公差值，能保证零件的使用要求，提 高经济效果。 确定形位公差值的方法，有类比法和计算法两种。常用的是类比法。计算法一般很少 使用．只有在高精度要求的场合才用。在零件加工中，由于受到机床精度的限制，故在己 加工完成的零件上，所有要素都存在形位误差，但不是所有要素都要在图纸上规定形位公 差。只对高精度要求的要素才注公差值，而对精度要求比未注公差值还低的也应注出，表 示不必提高要求。在选用公差值时，以满足零件的功能要求为前提，兼顾经济性和测量条 件等因素，尽量选用较大的公差值。并应注意以下的一些问题。 三、形位公差合理选择 (一)圆柱度与圆度、直线度的选择 圆度公差控制回转体垂直于轴线正截面内的形状误差；素线直线度公差控制圆柱体轴 线方向截面内的形状误差；圆柱度公差用来控制任一正截面和轴线方向截面的形状误差。 因此，圆柱度公差完全能控制圆度和素线直线度误差。当回转体给定了圆柱度公差后，一 般就不必再给出圆度或素线直线度公差要求。当然，从检验的角度来考虑，圆柱度的检测 比圆度与直线度困难，所以，对于一般精度的圆柱体零件，还是用圆度与直线度来控制为 好。 (二)圆柱体素线直线度与轴线直线度的选择 圆柱体素线的直线度公差是用来控制圆柱面上素线的形状误差。轴线直线度公差是用 来控制圆拄体轴线的形状误差。尽管它们控制的被测要素不同，但它们之间是有联系的。 如果轴线存在直线度误差，一般也会存在素线直线度误差。而轴线直线度误差与素线直线 度误差在同一截面上且方向相同时，反映到素线上的直线度误差就是二者之和。如果方向 正好相反，则可补偿。因此素线直线度公差可控制轴线直线度公差。对于有直线度要求的 圆柱体零件以标素线有线度公差为好。一旦给出了素线直线度公差就不再给出轴线直线度 公差。但在选择公差项目时，还应根据具体情况确定。如对圆柱体直径公差要求不高时， 可选轴线直线度公差。对圆柱体直径公差要求较高时应选用素线直线度公差来加以控制。 (三)端面圆跳动与垂直度的选择 端面圆跳动不仅反映端面的任一圆周上各点沿轴线相对的位置关系，而且也能反映该 圆周对基准轴线的垂直关系。却不能反映整个端面对基准轴线的垂直关系，只有垂直度才 能反映整个端面对基准轴线的垂直关系。端面对基准轴线的垂直度是端面位置(端面圆跳动) 和形状(平面度)误差的综合反