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沿圓周分布要素的位置公差,在生產實際中應用廣泛。由于其表現形式和反映的設計意圖多種多樣,相對來說比較復雜,本文將列舉一種典型實例,來說明其綜合檢具的設計思路。
圖1 成組圓周分布要素的位置度公差標注實例
圖1(a)是成組圓周分布要素的位置度公差標注實例。6個孔的實際軸線,必須分別位于直徑為0.20 mm的6個圓柱形公差帶內,各公差帶的軸線應位于Φ50 mm的理想圓周上,并成60°均勻分布在Φ50 mm的理想圓上。Φ50 mm的圓心與孔Φ20 mm的軸線(基準軸線)A必須同軸。圖1(a)是最大實體原則同時應用于被測要素和基準要素的實例。當被測孔和基準A均處于最大實體狀態(tài)時(最大實體狀態(tài),是指實際要素在給定長度上處處位于極限尺寸之內,并具有允許的材料量最多的狀態(tài),稱為最大實體狀態(tài),即被測孔為Φ15 mm、基準孔為Φ20 mm時),被測孔的位置公差帶在以Φ0.20 mm為直徑的圓柱面內(如圖1(b))。但基準要素偏離最大實體狀態(tài)時,而孔的位置公差獲得補償量只能補償給成組要素,而不能分別補償給各個被測要素。因此設計的綜合檢具,應是模擬被測件的裝配極限(實效邊界)情況下的一種標準匹配件,其由測量要素和位置要素組成,測量要素的形狀應與被測要素實效邊界一致,其基本尺寸應等于被測要素的實效尺寸(等于最大實體尺寸-形位公差)。其定位尺寸等于被測要素相應的理論尺寸Φ50 mm的理想圓周上和當基準要素應用最大實體原則時,而基準要素本身又要遵守包容原則時,其定位尺寸應等于基準要素最大實體尺寸。導向部位兼做測量部位或定位部位時,其尺寸、形狀、方向和位置,應按測量部位或定位部位確定。
其測量要素的形狀,為與被測孔的實效邊界相一致的固定銷和活動銷組成。基本尺寸等于被測孔的實效尺寸
定位要素的基本尺寸,等于基準要素最大實體尺寸dBP=Φ20 mm固定銷組成。導向部位兼做測量部位和定位部位,其導向部位基本尺寸按測量部位尺寸定,一般等于測量部位的最大實體尺寸。其定位尺寸及方向應等于6個孔定位的理論正確尺寸Φ50 mm和60°,其位置公差應按零件的位置公差的1/10選取,因而公差值為tp=20 μm。量規(guī)略圖如圖2所示。
圖2 量規(guī)略圖
影響綜合量規(guī)公差帶分布的因素較多,因此合理地分配綜合量規(guī)制造的極限偏差,是設計的關鍵。如果把量規(guī)制造公差(由測量要素的尺寸公差TM、定位要素的尺寸公差TP、導向部位尺寸公差TG、位置公差tp組成)其中測量要素的尺寸公差TM全部配置在實效邊界之外,就可能將不合格件判為合格;反之,如果全部配置在實效邊界之內,就可能將合格件判為不合格件。因此,應當考慮到量規(guī)制造公差的綜合效果,確定測量部位的基本偏差,使量規(guī)公差帶一部分配置在被測要素的實效邊界之內,另一部分配置在實效邊界之外 (如圖2(b))。
(1)測量要素尺寸的極限偏差
F1值根據GB8069-87表3查得。
(2)定位要素尺寸的極限偏差
(3)導向部位基本尺寸
(4)導向部位基本尺寸極限偏差
導向部位的最小間隙Cmin根據GB8069-87表2查得。
(5)測量部位磨損極限尺
測量部位允許最小摩磨損量WM根據GB8069-87表2查得。
(6)定位部位磨損極限尺寸
定位部位允許最小摩磨損量WP根據GB8069-87表2查得。
總之,位置度公差可以用于單個的被測要素,也可以用于成組要素,有單組圓周分布要素的位置度公差標注、多組圓周分布要素的位置度公差標注等。由于其表現形式和反映的設計意圖多種多樣,相對來說比較復雜。因此使用通用量規(guī)來測量比較麻煩,而且效率低。所以設計模擬被測件的裝配極限(實效邊界)情況下的一種標準匹配件的綜合檢具。設計專用檢具時,應考慮該檢具能操作簡單,快速準確,實用方便,并且制造精度應高于零件的加工精度;可按筆者上述的方法:先作思路分析,了解被測要素位置度公差標注,確定測量要素、定位要素的基本尺寸,再著手設計綜合檢具,計算測量要素、定位要素尺寸的極限偏差及導向部位的尺寸和極限偏差尺寸,最后畫量規(guī)圖。經實踐證明,這樣的思路是可行的,設計制造出來的檢具,能達到技術要求。
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