3.4 几何精度设计在线视频

几何精度设计

是机械设计中很重要的内容

几何精度设计主要包括以下内容

首先是几何公差特征项目的选择

基准的选择

几何公差值的选择

以及未注几何公差设计

首先我们来看几何公差

特征项目的选择

选择的时候应考虑以下因素

第一个因素是考虑

零件要素的几何特征

对于平面要素

我们选择平面度是比较合适的

对于圆柱面的要素呢

我们标注圆柱度是比较合适的

在平面上标注圆柱度

很显然就不合理

所以零件要素的几何特征

限制了几何公差特征项目的选择

第二个要考虑零件的功能要求

以及在加工过程中

出现几何误差的可能性

比如车削中夹具的夹紧力

就会导致工件出现变形

那在加工的时候就可能出现圆度误差

再比如钻削的时候钻头的位置倾斜

就可能导致孔的轴线发生方向的误差

第三个要考虑零件测量的方便性

设计的时候一定要考虑

零件测量是否方便

若难以实现的测量

那么设计的公差项目就是不合理的

第四个要考虑特征项目本身的特点

比如同样是圆柱面

我们可以标注圆度

也可以标注径向圆跳动

圆度的公差带是两个同心圆之间的区域

圆跳动的公差带呢

也是两个同心圆的区域

但是圆跳动的公差带是有基准要求的

这个时候我们就要根据

特征项目本身的特点

结合功能的需求去合理的选择

第五个有国家标准要求的典型零件呢

应该执行国家标准的规定

比如与轴承相结合的表面

它的公差项目标准是规定的

我们应该按照标准规定的来选择

比如圆柱面应该标注着圆柱度

轴肩应该标注圆跳动

这些都是标准规定的

几何公差特征项目的选择呢

我们就讲到这里

下面我们来看基准的选择

基准的选择主要是根据零件在机器上的

安装位置 作用 结构特点

以及加工和检验的要求来考虑的

首先从设计考虑

应根据零件形体的功能要求

以及要素间的几何关系来选择基准

例如对于旋转的轴件

通常选用与轴承配合的

轴径圆柱面的公共轴线

或者轴两端的中心孔做基准

第二个从加工工艺考虑

应选择零件加工时

在夹具中定位的要素做基准

例如用车床加工阶梯轴时

在这两处做基准

第三个从测量考虑

应选择零件在测量检测时

在计量器具中的定位基准要素作基准

比如径向圆跳动误差检测的时候

用两边的中心孔作基准

第四个从装配关系考虑

应选择零件相互配合

相互接触的表面作基准

以保证呢零件的正确装配

比如键连接中键槽所在的

圆柱面的轴线做基准

从零件的结构考虑

应该选择较大的面

或者较长的轴线做基准

基准呢也是有误差的

面越小轴线越短的话

拟合出来的基准要素不确定性就会比较大

所以呢我们一般会选择比较大的面

或者较长的轴线

以减速器的底座为例

我们一般可以选择上平面作基准

或者呢两个孔轴线的公共轴线作基准

都是较大的面和较长的轴线

此外对于结构复杂的零件呢

一般还选择三基面体系

以确定被测要素在空间的方向和位置

比较理想的基准是设计加工

测量和装配基准是同一个基准要素

也就是遵守基准统一的原则

以上关于基准的选择呢

我们就讲到这里

下面我们来看几何公差值的选择

几何公差值的选择

通常采用计算法或者类比法

此时呢要考虑以下因素

首先在满足功能要求的前提下

取低不取高

这也是符合经济性原则

第二点 同一要素的形状公差值

要小于方向公差值

方向公差值呢还得小于位置公差值

只能小于 等于和大于呢都是不允许的

第三点 要考虑加工难易程度

以及呢与尺寸公差的协调性

一般情况下

几何公差的精度等级呢

是与尺寸公差同级的

几何精度要求比较高的时候

可以比尺寸公差精度等级高1到2级

当几何精度要求呢比较低的时候

可以比尺寸公差的等级低1到2级

以下是摘自标准的

直线度和平面度的公差值

GB/T1184-1996年颁布的标准目前正在运行

这是圆度和圆柱度的公差值的标准表

以及呢平行度 垂直度

和倾斜度的公差值的标准表

同轴度 对称度 圆跳动

全跳动的公差值的标准表

第四个 由于孔难加工

所以孔相对于轴的几何公差等级呢

可以低1到2级

又由于细长体难加工

所以细长体的几何公差等级

比粗短体呢也可以低1到2级

这都是为了保证加工工艺等价性才规定的

第五点 被测要素为线的公差值

要小于面的公差值

比如给定平面内素线的直线度的

公差和平面度公差

平面度的公差带呢

是包括素线公差带的

所以此时若同时标注素线的

直线度公差和平面度公差

那么素线的直线度公差值

必须小于面的公差值才有意义

在标注的时候

我们要充分地了解每个公差标注的

公差带的允许范围

若公差带存在包含关系

被包含的公差值应该小一些才有意义

第六个位置度的确定是需要计算的

一般是根据螺栓或螺钉

与通孔间的最小间隙来确定的

以上是几何公差值的选择

下面我们来看几何精度设计中的

未注几何公差设计

零件的非配合表面和

某些精度要求不高的表面呢

一般是不标注几何公差的

但此时呢也有精度的要求

采用的是未注几何公差值

标准规定了

未注几何公差等级为H K L 3级

其中H级精度高

K级呢精度中等

L级精度低

未注几何公差标注在技术要求中

例如未注几何公差选用中等精度时

标注为 在技术要求中的某一条这样写着

未注几何公差按GB/T1184-K

这一节就讲到这里

同学们再见