互換性及技術(shù)測(cè)量 零件幾何精度設(shè)計(jì)

1、4.4 零件幾何精度設(shè)計(jì)零件幾何精度設(shè)計(jì)原則原則凡幾何公差要求用一般機(jī)床加工能保證的，不必標(biāo)注，公差值按GB/T11841996執(zhí)行；凡幾何公差值有特殊要求，（高于或低于GB/T11841996 ），則應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定注出幾何公差。一、幾何公差項(xiàng)目的選擇一、幾何公差項(xiàng)目的選擇1、根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特征選擇圓柱形孔、軸圓度、圓柱度；軸線、素線，窄長(zhǎng)平面直線度；平面類平面度；箱體類各孔軸線的平行度，孔的圓柱度；階梯軸、孔同軸度。幾何公差項(xiàng)目的選擇幾何公差項(xiàng)目的選擇2、零件的功能要求主軸前后軸頸的圓柱度和同軸度影響車(chē)床主軸旋轉(zhuǎn)精度；車(chē)床導(dǎo)軌的直線度影響溜板的運(yùn)動(dòng)精度；軸頸的圓柱度和軸肩端面圓跳動(dòng)影響軸承內(nèi)圈

2、的配合性能、工作性能和壽命；機(jī)床主軸與尾架同軸度（稍高）等。幾何公差項(xiàng)目的選擇幾何公差項(xiàng)目的選擇3、幾何公差項(xiàng)目特點(diǎn) 少選單項(xiàng)控制項(xiàng)目，多用綜合控制項(xiàng)目。4、考慮檢測(cè)方便 徑向全跳控制圓柱度、同軸度； 端面全跳控制垂直度、平面度。二、幾何公差基準(zhǔn)的選擇二、幾何公差基準(zhǔn)的選擇1、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，即設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)為同一要素；2、選用三基面體系時(shí)，應(yīng)選對(duì)被測(cè)要素影響最大或定位最穩(wěn)定的平面為第一基準(zhǔn)，依次選擇第二、第三基準(zhǔn)。三、公差原則的選擇三、公差原則的選擇公差原則應(yīng)用場(chǎng)合示 例1獨(dú)立原則 尺寸精度與幾何精度需分別滿足要求 齒輪箱體孔的尺寸精度與兩孔軸線的平行度；連桿活塞銷孔的尺寸精度與

3、圓柱度；滾動(dòng)軸承內(nèi)、外圈滾道的尺寸精度與形狀的精度公差原則的選擇公差原則的選擇.1公差原則應(yīng)用場(chǎng)合示 例獨(dú)立原則 尺寸精度與幾何精度要求相差較大 滾筒類零件尺寸精度要求很低，形狀精度要求較高； 平板的形狀精度要求很高，尺寸精度要求不高； 沖模架的下模座尺寸精度要求不高，平行度要求較高； 通油孔的尺寸精度有一定要求，形狀精度無(wú)要求。公差原則的選擇公差原則的選擇.2公差原則應(yīng)用場(chǎng)合示 例獨(dú)立原則尺寸精度與幾何精度無(wú)聯(lián)系 滾子鏈條套筒或滾子內(nèi)、外圓柱面的軸線同軸度與尺寸精度 齒輪箱體孔的尺寸精度與孔軸線間的位置精度； 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿上的尺寸精度與孔軸線間的位置精度。公差原則的選擇公差原則的選擇.3公差原

4、則應(yīng)用場(chǎng)合示 例獨(dú)立原則 保證運(yùn)動(dòng)精度 導(dǎo)軌的形狀精度要求嚴(yán)格，尺寸精度要求次高保證密封性 汽缸套的形狀精度要求嚴(yán)格，尺寸精度要求次高未注公差 凡未注尺寸公差與未注幾何公差都采用獨(dú)立原則，例如退刀槽倒角、圓角等非功能要素公差原則的選擇公差原則的選擇.4公差原則應(yīng)用場(chǎng)合示 例2包容要求 保證孔、軸的配合性質(zhì) 軸承與軸頸、座孔的配合；齒輪孔與傳動(dòng)軸軸頸的配合等公差原則的選擇公差原則的選擇.5公差原則應(yīng)用場(chǎng)合示 例3最大實(shí)體要求 保證被測(cè)中心要素的可裝配性 軸承端蓋、法蘭盤(pán)上用于穿越螺栓（釘）的通孔軸線位置度要求 保證關(guān)聯(lián)要素的孔和軸配合性質(zhì) 采用零幾何公差的最大實(shí)體要求公差原則的選擇公差原則的選擇

5、.6公差原則應(yīng)用場(chǎng)合示 例4最小實(shí)體要求最低強(qiáng)度 減速器箱蓋上的吊耳孔軸線相對(duì)箱蓋內(nèi)壁面的位置度項(xiàng)目保證最小壁厚 滑動(dòng)軸承的軸套內(nèi)、外軸線的同軸度四、幾何公差等級(jí)的選擇四、幾何公差等級(jí)的選擇1、幾何公差等級(jí)GB/T11841996規(guī)定： 直線度、平面度、平行度、垂直度、傾斜度、同軸度、對(duì)稱度、圓跳動(dòng)、全跳動(dòng)公差分為1、2、12級(jí)，公差等級(jí)按序由高變低，公差值按序遞增，見(jiàn)表4.12、表4.14、表4.15。幾何公差值的選擇幾何公差值的選擇 圓度、圓柱度公差分0、1、2、12共13級(jí)，公差等級(jí)按序由高變低，公差值按序遞增，見(jiàn)表4.13。 位置度公差規(guī)定了公差系數(shù)，見(jiàn)表4.16。2、幾何公差值、幾何

6、公差值(公差等級(jí)公差等級(jí))的選用的選用原則：在滿足零件功能要求的前提下，選取最經(jīng)濟(jì)的公差值。主要考慮零件的使用性能、加工的可能性、經(jīng)濟(jì)性及零件的結(jié)構(gòu)和剛性等。注意注意 形狀、方向、位置和尺寸公差間的關(guān)系應(yīng)相互協(xié)調(diào)，一般原則是：形狀公差方向公差位置公差尺寸公差形狀公差方向公差位置公差尺寸公差 位置公差大于方向公差。 綜合公差大于單項(xiàng)公差。 幾何公差與表面粗糙度協(xié)調(diào)一致。表表4.17 直線度、平面度公差等級(jí)應(yīng)用直線度、平面度公差等級(jí)應(yīng)用公差等級(jí)應(yīng) 用 舉 例5 1級(jí)平板，2級(jí)寬度尺，平面磨床的縱導(dǎo)軌、垂直導(dǎo)軌、立導(dǎo)軌及工作臺(tái)，液壓龍門(mén)刨床和轉(zhuǎn)塔車(chē)床床身導(dǎo)軌，柴油機(jī)進(jìn)氣、排氣閥門(mén)導(dǎo)桿6 1級(jí)平板，臥

7、式車(chē)床、龍門(mén)刨床、滾齒機(jī)、自動(dòng)車(chē)床平面磨床等床身導(dǎo)軌、立柱導(dǎo)軌，柴油機(jī)進(jìn)氣門(mén)導(dǎo)桿直線度直線度、平面度公差等級(jí)應(yīng)用直線度、平面度公差等級(jí)應(yīng)用.1公差等級(jí)應(yīng) 用 舉 例7 2級(jí)平板，機(jī)床主軸箱、搖臂鉆床底座和工作臺(tái)，鏜床工作臺(tái)，液壓泵蓋，壓力機(jī)導(dǎo)軌及滑塊工作面8 2級(jí)平板，機(jī)床主軸箱體、傳動(dòng)箱體，車(chē)床溜板箱體，汽缸座、連桿分離面，汽缸蓋結(jié)合面，減速器殼體結(jié)合面直線度、平面度公差等級(jí)應(yīng)用直線度、平面度公差等級(jí)應(yīng)用.2公差等級(jí)應(yīng) 用 舉 例9 3級(jí)平板，機(jī)床溜板箱、立鉆工作臺(tái)、螺紋磨床的掛輪架、金相顯微鏡的載物臺(tái)、柴油機(jī)汽缸體連桿的分離面，缸蓋的接合面，閥片的平面度，空氣壓縮機(jī)汽缸體，柴油機(jī)缸孔環(huán)面的

8、平面度及輔助機(jī)構(gòu)及手動(dòng)機(jī)械的支承面表表4.18 圓度、圓柱度公差等級(jí)應(yīng)用圓度、圓柱度公差等級(jí)應(yīng)用公差等級(jí)應(yīng) 用 舉 例5 一般儀器主軸、測(cè)桿外圓柱面，陀螺儀軸頸，一般機(jī)床主軸軸頸及主軸軸承孔，柴油機(jī)、汽油機(jī)活塞及活塞銷孔，銑削動(dòng)力頭軸承箱座孔，高壓空氣壓縮機(jī)十字頭銷、活塞，較低精度滾動(dòng)軸承配合的軸頸圓度、圓柱度公差等級(jí)應(yīng)用圓度、圓柱度公差等級(jí)應(yīng)用.1公差等級(jí)應(yīng) 用 舉 例6 儀表端蓋外圓柱面，一般機(jī)床主軸前軸承孔，中等壓力液壓裝置工作面（泵、壓縮機(jī)的活塞、汽缸），汽油發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸，紡機(jī)錠子，通用減速器軸頸，高速船用發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，拖拉機(jī)曲軸主軸頸圓度、圓柱度公差等級(jí)應(yīng)用圓度、圓柱度公差等級(jí)應(yīng)用.2

9、公差等級(jí)應(yīng) 用 舉 例7 大功率低速柴油機(jī)曲軸軸徑、活塞、活塞銷，連桿、汽缸，高速柴油機(jī)箱體軸承孔，千斤頂或壓力油缸活塞，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的分配機(jī)構(gòu)，機(jī)車(chē)傳動(dòng)軸，水泵及通用減速器軸頸圓度、圓柱度公差等級(jí)應(yīng)用圓度、圓柱度公差等級(jí)應(yīng)用.3公差等級(jí)應(yīng) 用 舉 例8 低速發(fā)動(dòng)機(jī)、減速器、大功率曲柄軸軸頸，壓氣機(jī)連桿蓋、體，拖拉機(jī)汽缸、活塞，煉膠機(jī)冷鑄軸輥，印刷機(jī)傳墨軸，內(nèi)燃機(jī)曲軸，柴油機(jī)凸輪軸承孔、凸輪軸，拖拉機(jī)、小型船用柴油機(jī)汽缸套圓度、圓柱度公差等級(jí)應(yīng)用圓度、圓柱度公差等級(jí)應(yīng)用.4公差等級(jí)應(yīng) 用 舉 例9 空氣壓縮機(jī)缸體，液壓傳動(dòng)筒，通用機(jī)械杠桿與拉桿用套筒銷子，拖拉機(jī)活塞環(huán)、套筒孔表表4.19 平行

10、度、垂直度、傾斜度平行度、垂直度、傾斜度公差等級(jí)應(yīng)用公差等級(jí)應(yīng)用公差等級(jí)面對(duì)面平行度應(yīng)用舉例 面對(duì)線、線對(duì)線平行度應(yīng)用舉例垂直度應(yīng)用舉例4、5 臥式車(chē)床，測(cè)量?jī)x器、量具的基準(zhǔn)面和工作面，高精度軸承座孔， 端蓋，擋圈的端面 機(jī)床主軸孔對(duì)基準(zhǔn)面要求，重要軸承孔對(duì)基準(zhǔn)面要求，床頭箱體重要孔間要求，齒輪泵的端面等 普通機(jī)床導(dǎo)軌，精密機(jī)床重要零 件，機(jī)床重要支承面，普通機(jī)床主軸偏擺，測(cè)量?jī)x器、刀、量具，液壓傳動(dòng)軸瓦端面，刀量具工作面和基準(zhǔn)面 平行度、垂直度、傾斜度平行度、垂直度、傾斜度公差等級(jí)應(yīng)用公差等級(jí)應(yīng)用.1公差等級(jí)面對(duì)面平行度應(yīng)用舉例 面對(duì)線、線對(duì)線平行度應(yīng)用舉例垂直度應(yīng)用舉例678 一般機(jī)床零件

11、的工作面和基準(zhǔn) 面，一般刀、量、夾具 機(jī)床一般軸承孔對(duì)基準(zhǔn)面要求，主軸箱一般孔間要求，主軸花鍵對(duì)定心直徑要求，刀、量、模具 普通精度機(jī)床主要基準(zhǔn)面和工作 面，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)端面，一般導(dǎo)軌，主軸箱體孔、刀架、砂輪架及工作臺(tái)回轉(zhuǎn)中心，一般軸肩對(duì)其軸線 平行度、垂直度、傾斜度平行度、垂直度、傾斜度公差等級(jí)應(yīng)用公差等級(jí)應(yīng)用.2公差等級(jí)面對(duì)面平行度應(yīng)用舉例 面對(duì)線、線對(duì)線平行度應(yīng)用舉例垂直度應(yīng)用舉例910 低精度零件，重型機(jī)械滾動(dòng)軸承端蓋 柴油機(jī)和煤氣發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸孔、軸頸等 花鍵軸軸肩端面，傳動(dòng)帶運(yùn)輸機(jī)法蘭盤(pán)等端面、軸線，手動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)及傳動(dòng)裝置中軸承端面，減速器殼體平面等 表表4.20 同軸度、對(duì)稱度、跳動(dòng)同

12、軸度、對(duì)稱度、跳動(dòng)公差等級(jí)應(yīng)用公差等級(jí)應(yīng)用公差等級(jí)應(yīng) 用 舉 例567 用于幾何精度要求較高、尺寸公差等級(jí)為IT8及高于IT8的零件。5級(jí)常用于機(jī)床軸頸，計(jì)量?jī)x器的測(cè)量桿，汽輪機(jī)主軸，柱塞油泵轉(zhuǎn)子，高精度滾動(dòng)軸承外圈，一般精度滾動(dòng)軸承內(nèi)圈，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)端面跳動(dòng)。7級(jí)用于內(nèi)燃機(jī)曲軸、凸輪軸、齒輪軸、水泵軸、汽車(chē)后輪輸出軸，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，印刷機(jī)傳墨輥的軸頸，鍵槽同軸度、對(duì)稱度、跳動(dòng)同軸度、對(duì)稱度、跳動(dòng)公差等級(jí)應(yīng)用公差等級(jí)應(yīng)用.1公差等級(jí)應(yīng) 用 舉 例89 常用于幾何精度要求一般，尺寸公差等級(jí)IT9至IT11的零件。8級(jí)用于拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)分配軸軸頸，與9級(jí)精度以下齒輪相配的軸，水泵葉輪，離心泵體，棉花精梳

13、機(jī)前后輥?zhàn)?，鍵槽等。9級(jí)用于內(nèi)燃機(jī)汽缸套配合面，自行車(chē)中軸位置度公差的計(jì)算位置度公差的計(jì)算如螺栓連接，被連接件均為通孔，位置度公差： t KXmin如一個(gè)零件螺紋孔，其余是通孔，位置度公差： t 0.5KXmin式中，K為間隙利用系數(shù)螺栓連接示意圖位置度公差的確定位置度公差的確定螺栓連接位置度公差計(jì)算tABXmin/2Xmin/2Xmin/2Xmin/2Xmin/2t XminAB3、未注形位公差值的規(guī)定、未注形位公差值的規(guī)定圖樣上不標(biāo)注形位公差值，其精度由未注形位公差來(lái)控制。（1）未注形位公差值的優(yōu)點(diǎn)讀圖方便，節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間；便于加工、檢測(cè)。未注公差值的規(guī)定未注公差值的規(guī)定.1（2）幾何公差的

14、未注公差值GB/T11841996對(duì)直線度、平面度、垂直度、對(duì)稱度和圓跳動(dòng)的未注公差值進(jìn)行了規(guī)定，見(jiàn)表4.21表4.24。各規(guī)定了H、K、L三個(gè)公差等級(jí)。其它項(xiàng)目如線、面輪廓度、傾斜度、位置度和全跳動(dòng)均由各要素的注出或未注形位公差、線性尺寸公差或角度公差控制。未注公差值的規(guī)定未注公差值的規(guī)定.2 直線度、平面度未注公差值見(jiàn)表4.21。 圓度未注公差值等于標(biāo)準(zhǔn)的直徑公差值，但應(yīng)小于表4.24徑向圓跳動(dòng)值。 圓柱度未注公差值不作規(guī)定，組成圓柱度誤差的圓度、直線度和素線的平行度誤差，由其相應(yīng)公差來(lái)控制。功能高精度要求，需專門(mén)注出。采取包容要求。未注公差值的規(guī)定未注公差值的規(guī)定.3 平行度未注公差值等于給出尺寸公差值，或直線度和平面度未注公差值中的較大者。 垂直度未注公差值見(jiàn)表4.22，一般長(zhǎng)邊為基準(zhǔn)，短邊為被測(cè)要素。 對(duì)稱度的未注公差值見(jiàn)表4.23，兩要素較長(zhǎng)