機械製圖「形位公差」進階——新手進階

2021-01-08 機械小民工

上一篇《機械製圖「形位公差」入門——適合新手》文章中講到形位公差的前世今生,本文加深講解形位公差。

同心度是什麼?

首先拓展講解公差的形成以及使用狀況。此次用位置公差的同心度來解釋說明同心度的形成以及表達方式。

同心度顧名思義,指兩個圓心的同心程度。

如圖,在我的常規理解中,兩個圓心是完全重合的,共用一條軸線的。

兩個圓心在一條直線上

但是實際上,因為加工能力的差異,兩個圓心只可以無限地靠近圓心而不會完美的重合在一起。

兩軸不同心

圖上的X數值就是表達的兩個圓心的不同心程度,這個不同心的程度大小會影響我們零件的使用,是一個非常重要的指標。但是這個同心度尺寸是不會單獨存在的,它必須和其他的尺寸進行參照才會得出對應的尺寸。在有需求的時候我們對兩個圓進行約束,控制其偏離程度。

約束同心度

其他類型的形位工程如垂直度,位置度,跳動等原理與此類似,就不一一說明。

影響形位公差的尺寸有哪些?

既然形位公差如此重要是不是就要給個很嚴格的約束,比如0.005mm之類的,或者只要是零件就約束一個呢?

其實也不盡然,如果說一般的尺寸公差是工件的基礎尺寸的話,那麼形位公差就是工件的功能性尺寸。需要一定的場合才需求到,假設製作一支圓棒只是為了做支撐作用,那圓柱度是不是非常好並不是十分的關鍵。

影響形位公差的因素主要有兩個:1.基礎尺寸的偏離值。2.攻擊表面的粗糙程度

首先是基礎尺寸的偏離值。換句話說就是尺寸公差,假設一個圓棒針對圓棒的外徑尺寸要求非常的寬鬆,就意味著這個圓棒可大可小,這個時候要求很嚴苛的形狀公差比如說圓柱度是沒有意義的。

外徑尺寸工差範圍過大

其次是表面粗糙程度。這不難理解,當一塊水泥地和一塊玻璃上面測量工件,他們的精確程度肯定是不一樣的,表面越粗糙的工件,對應的形位公差值肯定是越大的,因為它本身的輪廓就不精確。

如何選擇數值?

如何選擇一個有管控意義的形位公差值一直是很多人頭疼的問題,其實如果深入了解這個公差的含義也不難。

首先,需要滿足使用原則,比如某些特定的位置特定的要求,根據需求來肯定無可厚非。

其次,通過公差產生來確定,比如通過尺寸的一半或者三分之一來確定形狀公差,再通過形狀公差和表面粗糙程度來確定位置公差。他們之間相互獨立也彼此關聯。

在不同的行業,公差值的取值都是不同的,但是如果深入分析,不難發現形狀公差的形成是因為加工設備的震動,加工刀具的震動,主軸的跳動形成的。而位置的公差形成是加工設備導軌的平行程度,夾具的垂直程度,系統控制精度決定的。所以這也就是為什麼很多新手標準形位公差加工廠無法生產的原因,最終都是要通過加工設備來體現的。

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