互換性及技術(shù)測量 零件幾何精度設(shè)計

4.4零件幾何精度設(shè)計原則凡幾何公差要求用一般機床加工能保證的，不必標(biāo)注，公差值按GB/T1184—1996執(zhí)行；凡幾何公差值有特殊要求，（高于或低于GB/T1184—1996），則應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定注出幾何公差。一、幾何公差項目的選擇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——影響車床主軸旋轉(zhuǎn)精度；車床導(dǎo)軌的直線度——影響溜板的運動精度；軸頸的圓柱度和軸肩端面圓跳動——影響軸承內(nèi)圈的配合性能、工作性能和壽命；機床主軸與尾架——同軸度（稍高）等。幾何公差項目的選擇3、幾何公差項目特點少選單項控制項目，多用綜合控制項目。4、考慮檢測方便徑向全跳——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1、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，即設(shè)計基準(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，應(yīng)選對被測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、公差原則的選擇公差原則應(yīng)用場合示例1獨立原則

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圓柱度；滾動軸承內(nèi)、外圈滾道的尺寸精度與形狀的精度公差原則的選擇.1公差原則應(yīng)用場合示例獨立原則

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，形狀精度無要求。公差原則的選擇.2公差原則應(yīng)用場合示例獨立原則尺寸精度與幾何精度無聯(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)動機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.3公差原則應(yīng)用場合示例獨立原則保證運動精度導(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.4公差原則應(yīng)用場合示例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；齒輪孔與傳動軸軸頸的配合等公差原則的選擇.5公差原則應(yīng)用場合示例3最大實體要求保證被測中心要素的可裝配性軸承端蓋、法蘭盤上用于穿越螺栓（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體要求公差原則的選擇.6公差原則應(yīng)用場合示例4最小實體要求最低強度減速器箱蓋上的吊耳孔軸線相對箱蓋內(nèi)壁面的位置度項目保證最小壁厚滑動軸承的軸套內(nèi)、外軸線的同軸度四、幾何公差等級的選擇1、幾何公差等級GB/T1184－1996規(guī)定：⑴直線度、平面度、平行度、垂直度、傾斜度、同軸度、對稱度、圓跳動、全跳動公差分為1、2、……、12級，公差等級按序由高變低，公差值按序遞增，見表4.12、表4.14、表4.15。幾何公差值的選擇⑵圓度、圓柱度公差分0、1、2、……、12共13級，公差等級按序由高變低，公差值按序遞增，見表4.13。⑶位置度公差規(guī)定了公差系數(shù)，見表4.16。2、幾何公差值(公差等級)的選用原則：在滿足零件功能要求的前提下，選取最經(jīng)濟的公差值。主要考慮零件的使用性能、加工的可能性、經(jīng)濟性及零件的結(jié)構(gòu)和剛性等。注意⑴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⑵位置公差大于方向公差。⑶綜合公差大于單項公差。⑷幾何公差與表面粗糙度協(xié)調(diào)一致。表4.17直線度、平面度公差等級應(yīng)用公差等級應(yīng)用舉例51級平板，2級寬度尺，平面磨床的縱導(dǎo)軌、垂直導(dǎo)軌、立導(dǎo)軌及工作臺，液壓龍門刨床和轉(zhuǎn)塔車床床身導(dǎo)軌，柴油機進氣、排氣閥門導(dǎo)桿61級平板，臥式車床、龍門刨床、滾齒機、自動車床平面磨床等床身導(dǎo)軌、立柱導(dǎo)軌，柴油機進氣門導(dǎo)桿直線度直線度、平面度公差等級應(yīng)用.1公差等級應(yīng)用舉例72級平板，機床主軸箱、搖臂鉆床底座和工作臺，鏜床工作臺，液壓泵蓋，壓力機導(dǎo)軌及滑塊工作面82級平板，機床主軸箱體、傳動箱體，車床溜板箱體，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、平面度公差等級應(yīng)用.2公差等級應(yīng)用舉例93級平板，機床溜板箱、立鉆工作臺、螺紋磨床的掛輪架、金相顯微鏡的載物臺、柴油機汽缸體連桿的分離面，缸蓋的接合面，閥片的平面度，空氣壓縮機汽缸體，柴油機缸孔環(huán)面的平面度及輔助機構(gòu)及手動機械的支承面表4.18圓度、圓柱度公差等級應(yīng)用公差等級應(yīng)用舉例5一般儀器主軸、測桿外圓柱面，陀螺儀軸頸，一般機床主軸軸頸及主軸軸承孔，柴油機、汽油機活塞及活塞銷孔，銑削動力頭軸承箱座孔，高壓空氣壓縮機十字頭銷、活塞，較低精度滾動軸承配合的軸頸圓度、圓柱度公差等級應(yīng)用.1公差等級應(yīng)用舉例6儀表端蓋外圓柱面，一般機床主軸前軸承孔，中等壓力液壓裝置工作面（泵、壓縮機的活塞、汽缸），汽油發(fā)動機凸輪軸，紡機錠子，通用減速器軸頸，高速船用發(fā)動機曲軸，拖拉機曲軸主軸頸圓度、圓柱度公差等級應(yīng)用.2公差等級應(yīng)用舉例7大功率低速柴油機曲軸軸徑、活塞、活塞銷，連桿、汽缸，高速柴油機箱體軸承孔，千斤頂或壓力油缸活塞，液壓傳動系統(tǒng)的分配機構(gòu)，機車傳動軸，水泵及通用減速器軸頸圓度、圓柱度公差等級應(yīng)用.3公差等級應(yīng)用舉例8低速發(fā)動機、減速器、大功率曲柄軸軸頸，壓氣機連桿蓋、體，拖拉機汽缸、活塞，煉膠機冷鑄軸輥，印刷機傳墨軸，內(nèi)燃機曲軸，柴油機凸輪軸承孔、凸輪軸，拖拉機、小型船用柴油機汽缸套圓度、圓柱度公差等級應(yīng)用.4公差等級應(yīng)用舉例9空氣壓縮機缸體，液壓傳動筒，通用機械杠桿與拉桿用套筒銷子，拖拉機活塞環(huán)、套筒孔表4.19平行度、垂直度、傾斜度

公差等級應(yīng)用公差等級面對面平行度應(yīng)用舉例面對線、線對線平行度應(yīng)用舉例垂直度應(yīng)用舉例4、5

臥式車床，測量儀器、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

機床主軸孔對基準(zhǔn)面要求，重要軸承孔對基準(zhǔn)面要求，床頭箱體重要孔間要求，齒輪泵的端面等

普通機床導(dǎo)軌，精密機床重要零件，機床重要支承面，普通機床主軸偏擺，測量儀器、刀、量具，液壓傳動軸瓦端面，刀量具工作面和基準(zhǔn)面平行度、垂直度、傾斜度

公差等級應(yīng)用.1公差等級面對面平行度應(yīng)用舉例面對線、線對線平行度應(yīng)用舉例垂直度應(yīng)用舉例678

一般機床零件的工作面和基準(zhǔn)面，一般刀、量、夾具

機床一般軸承孔對基準(zhǔn)面要求，主軸箱一般孔間要求，主軸花鍵對定心直徑要求，刀、量、模具

普通精度機床主要基準(zhǔn)面和工作面，回轉(zhuǎn)工作臺端面，一般導(dǎo)軌，主軸箱體孔、刀架、砂輪架及工作臺回轉(zhuǎn)中心，一般軸肩對其軸線平行度、垂直度、傾斜度

公差等級應(yīng)用.2公差等級面對面平行度應(yīng)用舉例面對線、線對線平行度應(yīng)用舉例垂直度應(yīng)用舉例910

低精度零件，重型機械滾動軸承端蓋

柴油機和煤氣發(fā)動機的曲軸孔、軸頸等

花鍵軸軸肩端面，傳動帶運輸機法蘭盤等端面、軸線，手動卷揚機及傳動裝置中軸承端面，減速器殼體平面等

表4.20同軸度、對稱度、跳動

公差等級應(yīng)用公差等級應(yīng)用舉例567用于幾何精度要求較高、尺寸公差等級為IT8及高于IT8的零件。5級常用于機床軸頸，計量儀器的測量桿，汽輪機主軸，柱塞油泵轉(zhuǎn)子，高精度滾動軸承外圈，一般精度滾動軸承內(nèi)圈，回轉(zhuǎn)工作臺端面跳動。7級用于內(nèi)燃機曲軸、凸輪軸、齒輪軸、水泵軸、汽車后輪輸出軸，電動機轉(zhuǎn)子，印刷機傳墨輥的軸頸，鍵槽同軸度、對稱度、跳動

公差等級應(yīng)用.1公差等級應(yīng)用舉例89常用于幾何精度要求一般，尺寸公差等級IT9至IT11的零件。8級用于拖拉機發(fā)動機分配軸軸頸，與9級精度以下齒輪相配的軸，水泵葉輪，離心泵體，棉花精梳機前后輥子，鍵槽等。9級用于內(nèi)燃機汽缸套配合面，自行車中軸位置度公差的計算如螺栓連接，被連接件均為通孔，位置度公差：

t≤KXmin如一個零件螺紋孔，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螺栓連接位置度公差計算φtABXmin/2Xmin/2Xmin/2Xmin/2Xmin/2t≤XminAB3、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控制。（1）未注形位公差值的優(yōu)點讀圖方便，節(jié)省設(shè)計時間；便于加工、檢測。未注公差值的規(guī)定.1（2）幾何公差的未注公差值GB/T1184—1996對直線度、平面度、垂直度、對稱度和圓跳動的未注公差值進行了規(guī)定，見表4.21~表4.24。各規(guī)定了H、K、L三個公差等級。其它項目如線、面輪廓度、傾斜度、位置度和全跳動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.2①直線度、平面度未注公差值見表4.21。②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徑向圓跳動值。③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)公差來控制。功能高精度要求，需專門注出。采取包容要求。未注公差值的規(guī)定.3④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。⑤垂直度未注公差值見表4.22，一般長邊為基準(zhǔn)，短邊為被測要素。⑥對稱度的未注公差值見表4.23，兩要