形位公差的選擇與應用

趙軍艷

（陽煤集團三礦機電工區，山西 陽泉 045000）

形位公差的選擇與應用

趙軍艷

（陽煤集團三礦機電工區，山西 陽泉 045000）

分析了零件在加工過程中產生誤差的原因及如何控制誤差的大小；以及在機械合理使用中，形位公差所充當的重要角色以及其存在的重要作用。基準的選擇及形位公差等級，公差值的確定原則。

形位公差；基準；公差等級；公差值

一般按產品圖紙加工的產品零件，由于使用的機床、工夾具以及工藝操作等方面的原因的影響，不可能做得是圖紙設計的理想尺寸，其幾何參數不可避免地總會產生一些加工誤差，這樣的誤差稱為幾何量誤差。這些誤差歸納起來分為四類：尺寸誤差、表面光潔度誤差、形狀誤差、位置誤差。雖然零件上的幾何量誤差會影響零件的使用功能和互換性，但實踐證明，只要將這些誤差控制在一定范圍內，則零件的使用功能和互換性都能得到保證。零件幾何參數允許的變動量和幾何參數公差主要包括：尺寸公差、形狀公差、位置公差等。而形狀公差與位公差的合理使用是評定零件質量的重要指標之一。

1 公差項目的選擇

在保證零件功能要求的前提下，應盡量使形位公差項目減少，檢測方法簡便。以獲得較好的經濟性。因此，公差項目的選擇應從以下幾個方面考慮；1）應考慮零件的幾何特征；2）零件的使用功能；3）同時需要關注的是形位公差所具備的控制功能，由于形位公差所具有的差異性，因此其表現出來的控制功能也是具有顯著的差異性的，所以在公差項目選擇的過程中，還應該注重各自功能的發揮和控制；4）檢測的方便性。

2 基準部位的選擇

在評定位置誤差時，無論是定向誤差、定位誤差，還是跳動都涉及到一個重要的關鍵性因素，那就是基準要素，所謂基準，它是理想基準要素的簡稱，其主要作用就是為了確定基本的被測要素的。所以對于基準的選擇應該尤為注意，注意的內容主要包括以下幾個方面：1）從零件設計的角度來看，基準的確定應該和零件的基本結構特點以及各要素的協調關系緊密聯系在一起。如圖1為我礦索道下破碎機二軸零件圖，圖中，1處與2外分別與滾動軸承E42620相配合，所以基準Aφ100（即圖示1處）作為2處同軸度要求的定位基準。

2）如果從零件加工的工藝角度來看，在對于零件加工的過程中，工夾具的定位也應該按照一定的基準進行。3）而單純的從零件測量的角度來看，所選取的基準要素應該以在零件測量、檢驗過程中的計量器的結果為基準。4）在零件進行安裝配置的過程中，是具有一定的裝配關系的，從這種存在的裝配關系的角度來看，應該以零件相互之間的接觸表面和配合的程度關系作為基準，以此來更加準確保證零件的裝配位置。

3 基準數量的確定

對于基準數量的確定，我們首先要了解的是基本的位置公差，按照位置公差的相關特性和特點，我們一般可以將位置公差分為三大類，它們分別是定向、定位、跳動公差。一般情況下，只要是基準的數量可以滿足基本的公差方位的要求，那么就是符合標準的。

4 形位公差等級、公差值的確定

選擇與確定公差值時，應協調好以下幾個方面的關系，（1）尺寸公差與位置公差的關系，平行度公差的公差值應小于相應長度的尺寸公差值。（2）尺寸公差與形狀公差的關系。（3）跳動公差值與未注形位公差的關系。（4）形狀公差和位置公差的關系通常在同一要素上給定的形狀公差值應小于位置公差值。

其次，確定形狀公差和位置公差精度等級時應考慮，一般情況時可以根據零件的尺寸公差精度選擇相應的形狀公差精度，取尺寸公差的50%左右作為形狀公差，這是指一般的加工方法在保證尺寸公差的同時，也保證了形狀公差的要求，比較經濟，但也不要生搬硬套，可根據具體的工作條件和使用性能要求略加變動靈活應用。例如：尺寸精度為2級的零件，形狀精度不一定就要選7級，可以比7級低一級，也可以比7級高1到2級，或者更高。例如：機床主軸軸徑與銅套之間的配合為1級，可是形狀公差的等級確給定為3級，對于同軸度、徑向跳動等圓柱表面的位置誤差，要考慮零件的結構工藝性。例如對于細長的零件，由于基準工藝性差，所以加工出來的精度低，選用時可適應降低精度，對于平行度、垂直度等項目，應考慮到直線對直線、直線對平面，平面對直線要比平面對平面難以加工，所以選用時可適當降低精度要求。

5 形位公差對零件使用性能的影響

1）影響零件的功能要求。

2）影響零件的配合性質，例如，對于隙配合，圓柱表面的形狀誤差會使間隙大小公布不均，當配合發生相對轉動時，磨損加快，從而會降低零件的使用壽命，并且也會降低轉動零件的精度。

3）影響零件的自由裝配性，例如：若軸承蓋上的各個螺釘孔的位置不正確，在裝配時可能難以自由裝配。

對于精密機械以及經常在高速和重載條件下工作的機械，下面以高速重載條件下工作的機械為例，例如，煤礦井下使用的采煤機、皮帶機減速器主動軸，由于與電機通過聯軸節連接傳遞動力，載荷相大。形位公差的影響更為嚴重。所以皮帶機聯軸節的柱銷孔一般應使用位置度工差，以達到使用要求。

所以總的說來，對于零件在加工過程中產生誤差的原因和誤差的大小應該進行很好的控制，對于在機械零件產品的設計過程中的各要素的形位公差項目的重要性要足夠重視，而如何作到更加的正確、合理，還需要在以后的工作中繼續探索、研究與總結。