形位公差的选择

　　形位公差的选择主要包括公差特征项目、公差数值(或公差等级)及公差原则三大方面的内容。
　　1 形位公差特征项目的选择
　　形位公差特征项目的选择从以下几个方面考虑:
　　1.1零件的几何特征
　　零件的几何特征不同,会产生不同的形位误差。例如,对圆柱形零件,可选择圆度、圆柱度、轴心线直线度及素线的直线度等; 平面零件可选平面度; 阶梯轴、孔可选择同轴度等.
　　1.2零件的功能要求
　　根据零件的不同功能要求,给出不同的形位公差项目。例如,圆柱形零件,当仅需要顺利装配时,可选轴心线的直线度; 如果孔、轴之间有相对运动,应均匀接触,或为了保证密封性,应选择圆柱度以综合控制圆度、素线
　　直线度和轴线直线度。
　　1.3 检测的方便性
　　确定形位公差特征项目时,考虑到检测的方便性与经济性。例如,对轴类零件,可以用径向全跳动综合控制圆柱度、同轴度; 用端面全跳动代替端面对轴线的垂直度,因为跳动误差检测方便,又能较好地控制相应的形位误
　　差。
　　总的来说,在满足功能要求的前提下,尽量减少项目,以获得较好的经济效益。
　　2 形位公差值(公差等级)的选择
　　形位精度的高低是用公差等级来表示的。按照国家标准规定,对14项形位公差特征,除线、面轮廓度和位置度未规定公差等级外,其余11项均有规定。一般划分为12级,即1-12级,精度依次降低,仅圆度和圆柱度划分
　　为13级,即0-12级; 对于位置度,由于被测要素类型繁多,国家标准只规定了公差数系,而未规定公差等级。如下表所示。
　　形位公差值(公差等级)常用类比法确定。主要考虑零件的使用性能、加工的可能性和经济性因素。
　　例如,在选用同轴度、对称度、跳动公差时,5、6、7是应用范围较广的公差等级,用于形位精度要求较高、尺寸公差等级为IT 8及高于IT 8的零件。5级常用于机床轴颈,计量仪器的测量杆,汽轮机主轴,柱塞油泵转子,高精度滚动轴承外圈,一般精度滚动轴承内圈,回转工作台端面跳动。7级用于内燃机曲轴、凸轮轴、齿轮轴、水泵轴,汽车后轮输出轴,电动转子,印刷机传墨辊的轴颈、键槽。
　　在确定形位公差值(公差等级)时,还应注意下列情况:
　　①在同一要素上给出的形状公差值应该小于位置公差。如要求平行的两个平面,其平面度公差应小于平行度公差。
　　②圆柱形零件的形状公差(轴线直线度除外)一般应小于其尺寸公差。
　　③平行度公差应小于其相应的距离公差值。
　　④对于下列情况,考虑到加工的难易程度和除主参数外其他因素的影响,在满足功能要求的情况下,可适当降低1-2级选用。(A)孔相对于轴; (B)细长的孔或者轴; (C)距离较大的轴或孔; (D)宽度较大的零件表面; (E )线对线、线对面相对于面对面的平行度、垂直度。
　　⑤凡有关标准已对形位公差做出规定的,如与滚动轴承相配合的轴和壳体孔的圆柱度公差、机床导轨的直线度公差等,都应按相应的标准确定。
　　3 公差原则的选择
　　(1)独立原则是处理形位公差与尺寸公差关系的基本原则,主要应用以下场合:
　　1)尺寸精度和形位精度要求都很严格,并需要分别满足要求。如齿轮箱体上的孔,为保证与轴承的配合和齿轮的正确啮合,要分别保证孔的尺寸精度和孔心线的平行度要求。
　　2)尺寸精度与形位精度要求相差较大。如印刷机的滚筒、轧钢机的轧棍等零件,尺寸精度较低,圆柱度要求较高; 平板的尺寸精度要求低,平面度要求较高,应分别满足要求。
　　3)为保证运动精度、密封性等特殊要求,单独提出与尺寸精度无关的形位公差要求。如机床导轨为保证运动精度,提出直线度要求,与尺寸精度无关; 汽缸套内孔与活塞配合,为了内、外圆柱面均匀接触、并用良好的密封性能,在保证尺寸精度的同时,还要单独保证很高的圆度、圆柱度要求。
　　运用独立原则,需要通用计量器具分别检测零件的尺寸和形位误差,检测技术不太方便。
　　(2)包容原则主要用于需要保证配合性质,特别是要求精密配合的场合,用最大实体边界来控制零件的尺寸和形位误差的综合结果,以保证配合要求的最小间隙或最大过盈。选用包容要求时,可用光滑极限量规来检测实际尺寸和体外作用尺寸,检测方便。
　　(3)最大实体要求主要用于保证可装配性的场合。例如用于穿过螺栓的通孔的位置度公差。
　　选用最大实体要求时,其实际尺寸用两点法测量,体外作用尺寸用功能量规进行检验,其检验方法简单易行.
　　总之,在选用形位公差时,应综合考虑实际情况,尽量减少公差项目,方便检测,提高零件的合格性,降低成本,一切从提高效率和效益出发.