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几何公差带及标注技巧优化方案

【摘要】:图4-13局部范围作为基准图4-14基准目标3.公差值的标注公差值表示公差带的宽度或直径,是控制几何误差量的指标。表4-2限制符号表4.附加符号的标注在几何公差标注中,为了进一步表达其他一些设计要求,可以使用标准规定的附加符号,在标注框格中作出相应的表示。对部分长度上要求几何公差时的标注方法如图4-21所示。图4-23几处用同一公差带时的标注3)螺纹、花键、齿轮的标注在一般情况下,以螺纹轴线作为被测要素或基准要素时均

1.被测要素的标注

标注被测要素时,要特别注意公差框格的指引线箭头所指的位置和方向,箭头的位置和方向的不同将有不同的公差要求解释,因此,要严格按国家标准的规定进行标注。

(1)当被测要素为轮廓要素时,指示箭头应指在被测表面的可见轮廓线上,也可指在轮廓线的延长线上,且必须与尺寸线明显地错开,如图4-8(a)所示。对圆度公差,其指引线箭头应垂直指向回转体的轴线,如图4-8(b)所示。

(2)如果对视图中的一个面提出几何公差要求,有时可在该面上用一小黑点引出参考线,公差框格的指引线箭头则指在参考线上,如图4-8(c)所示。

图4-8 轮廓要素标注

(3)当被测要素为中心要素时,如中心点、圆心、轴线、中心线、中心平面,指引线的箭头应对准尺寸线,即与尺寸线的延长线相重合。若指引线的箭头与尺寸线的箭头方向一致时,可合并为一个,如图4-9所示。

图4-9 中心要素标注

当被测要素是圆锥体轴线时,指引线箭头应与圆锥体的大端或小端的尺寸线对齐。必要时也可在圆锥体上任一部位增加一个空白尺寸线与指引箭头对齐,如图4-10(a)、(b)所示。

(4)当要限定局部部位作为被测要素时,必须用粗点画线示出其部位并加注大小和位置尺寸,如图4-10(c)所示。

图4-10 锥体和局部要素标注

2.基准要素的标注

(1)当基准要素是边线、表面等轮廓要素时,基准代号中的三角应画在基准要素的轮廓线或轮廓面上,也可画在轮廓的延长线上,但要与尺寸线明显错开,如图4-11(a)所示。

图4-11 轮廓基准要素

(2)当受到图形限制,基准代号必须标注在某个面上时,可在面上画出小黑点,由黑点引出参考线,基准代号则置于参考线上,如图4-11(b)所示。

(3)当基准要素是中心点、轴线、中心平面等中心要素时,基准代号的连线应与该要素的尺寸线对齐,如图4-12(a)所示。基准代号中的基准符号也可代替尺寸线的其中一个箭头,如图4-12(b)所示。

(4)当基准要素为圆锥体轴线时,基准代号上的连线应与基准要素垂直,即应垂直于轴线而不是垂直于圆锥的素线,而基准符号应与圆锥素线平行,如图4-12(c)所示。

图4-12 中心基准要素

(5)当以要素的局部范围作为基准时,必须用粗点画线示出其部位,并标注相应的范围和位置尺寸,如图4-13所示。

(6)当采用基准目标时,应在有关表面上给出适当的点、线或局部表面来代表基准要素。当基准目标为点时,用45°的交叉粗实线表示,如图4-14(a)所示;当基准目标为直线时,用细实线表示,并在棱边上加45°交叉粗实线,如图4-14(b)所示;当基准目标为局部表面时,以双点画线画出局部表面轮廓,中间画出斜45°的细实线,如图4-14(c)所示。

图4-13 局部范围作为基准

图4-14 基准目标

3.公差值的标注

(1)公差值表示公差带的宽度或直径,是控制几何误差量的指标。公差值的大小是几何公差精度高低的直接体现。

(2)公差值标注在公差框格的第2格中。如果是公差带宽度只标注公差值t;如果是公差带直径则应视要素特征和设计要求而定,若公差带是圆形或圆柱形的,则在公差值前面加注φ,若公差带是球形的,则在公差值前面加注Sφ。

(3)对公差值的要求,除数值外,若还有进一步要求,如:误差值只允许中间凸起不许凹下,或只许从某一端向另一端减少或增加等,此时,应采用限制符号,见表4-2,标注在公差值的后面。

表4-2 限制符号表

4.附加符号的标注

在几何公差标注中,为了进一步表达其他一些设计要求,可以使用标准规定的附加符号,在标注框格中作出相应的表示。

1)包容要求符号的标注

对于极少数要素需严格保证其配合性质,并要求由尺寸公差控制其形状公差时,应标注包容要求符号,应加注在该要素尺寸极限偏差或公差带代号的后面,如图4-15所示。

图4-15 包容要求的标注

图4-16 最大实体要求标注

图4-17 可逆要求标注(1)

图4-18 可逆要求标注(2)

图4-19 延伸公差带标注

4)延伸公差带符号的标注

延伸公差带的含义是将被测要素的公差带延伸到工件实体以外,控制工件外部的公差带,以保证相配零件与该零件配合时能顺利装入。延伸公差带用符号表示,并注出其延伸范围,延伸公差带符号标注在公差框格内的公差值的后面,同时也应加注在图样中延伸公差带长度数值的前面,如图4-19所示。

5)自由状态条件符号的标注

对于非刚性被测要素在自由状态时,若允许超出图样上给定的公差值,可在公差框格内标注出允许的几何公差值,并在公差值后面加注符号,表示被测要素的几何公差是在自由状态条件下的公差值,未加则表示的是在受约束力情况下的公差值,如图4-20所示。

图4-20 自由状态条件标注

5.特殊规定

除了上述规定外,GB/T1184根据ISO1101及我国实际需要,对下述方面作了专门的规定。

1)部分长度上的公差值标注

由于功能要求,有时不仅需限制被测要素在整个范围内的几何公差,还需要限制特定长度或特定面积上的几何公差。对部分长度上要求几何公差时的标注方法如图4-21所示。图4-21表示每200mm的长度上,直线度公差值为0.05mm。即要求在被测要素的整个范围内的任一个200mm长度均应满足此要求,属于局部限制。如在部分长度内控制几何公差的同时,还需要控制整个范围内的几何公差值,其表示方法如图4-22的上一格标注所示。此时,两个要求应同时满足,属于进一步限制。

图4-21 局部限制标注

图4-22 进一步限制标注

2)公共公差带的标注

当两个或两个以上的要素,同时受一个公差带控制,以保证这些要素共面或共线,可用一个几何公差框格表示,但需在框格上部注明共线或共面的要求,如图4-23(a)所示,此时被测要素直接与框格相连,如需由公共公差带控制的要素相距较远或由于受图面限制不便与框格相连时,可采用图4-23(b)的形式标注。即各要素用箭头指示并标上字母代号如A,并在框格上部注明“3×A共面”。若没有“共面”、“共线”的说明则只表明用同一数值、形状的公差带,不能实现共面控制。

图4-23 几处用同一公差带时的标注

3)螺纹、花键、齿轮的标注

在一般情况下,以螺纹轴线作为被测要素或基准要素时均采用中径轴线,表示大径或小径的情况较少。因此规定:如被测要素和基准要素系指中径轴线,则不需另加说明,如指大径轴线,则应在公差框格下部加注大径代号“MD”(见图4-24),小径代号则为“LD”。对于齿轮和花键轴线。节径轴线用“PD”表示;大径(外齿轮为顶圆,内齿轮为根圆直径)用“MD”表示;小径(外齿轮为根圆,内齿轮为顶圆直径)用“LD”表示。

4)全周符号的标注

对于所指为横截面周边的所有轮廓线或所有轮廓面的几何公差要求时,可在公差框格指引线的弯折处画一个细实线小圆圈,如图4-25所示。图4-25(a)所示为线轮廓度要求,图4-25(b)所示为面轮廓度要求。

图4-24 螺纹特指直径标注

图4-25 轮廓全周符号标注

5)理论正确尺寸的表示法

对于要素的位置度、轮廓度或倾斜度,其尺寸由不带公差的理论正确位置、轮廓或角度确定,这种尺寸称“理论正确尺寸”。理论正确尺寸应围以框格,零件实际尺寸仅由公差框格中位置度、轮廓度或倾斜度公差限定,如图4-26所示。

图4-26 理论正确尺寸的标注

任务实施

任务1:图4-1中标注的三项几何公差项目的含义如表4-3所示。

表4-3 任务1表

任务2:将下列技术要求标注在图4-27中。

(1)左端面的平面度为0.01mm,右端面对左端面的平行度为0.04mm。

(2)φ70H7的孔的轴线对左端面的垂直度公差为0.02mm。

(3)φ210h7对φ70H7的同轴度为0.03mm。

(4)4×φ20H8孔对左端面(第一基准)和φ70H7的轴线的位置度公差为0.15mm。

图4-27 任务2答案