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孔阵的装配设计及公差定义

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于装配设计,都可以简化为内部特征和外部特征之间的配合关系,无论为矩阵特征或圆形阵列特征,都要考虑与实效边界尺寸的匹配。图10-36 销钉板的公差定义(二)图10-36中的组合公差控制框定义了两个装配边界,公差框上部的孔阵的位置度装配边界为φ6.9mm。这个装配边界能够保证配合销钉板和孔板之间的装配,并能保证装配的边沿平齐。图10-39 销钉板的公差定义(五)如图10-40所示,使用孔公差框下部定义的装配边界,为φ7.1mm。

孔阵的装配设计及公差定义

对于装配设计,都可以简化为内部特征和外部特征之间的配合关系,无论为矩阵特征或圆形阵列特征,都要考虑与实效边界尺寸的匹配。

图10-32所示定义了一个4孔板,和图10-33所示的销钉板装配。其实效边界为φ6.9mm。按照前面介绍的配合设计方法,其配合轴的实效边界只有与孔板上孔的实效边界(为φ6.9mm)相等,才能保证装配。

图10-33所示是配合销钉板的基准尺寸定义。首先将两个零件的基准框架统一(定义统一的坐标系原点),并使用公称尺寸定义配合销钉板的理论尺寸,将配合销钉板的公差带定位到与孔板相同的理论空间位置。销钉座的装配面(功能面)作为主定基准A,长边作为基准B,短边作为基准C,基准框架的中心在销钉板的左下角,如图10-34所示。

该设计要达到两个目的:一个是销钉板的四个销柱能够同时插入孔板,另一个是两个零件的边沿要平齐(或间隙均匀)。先计算孔板四个销钉的配合边界——实效边界,并根据功能定义设计间隙,确定配合销的最大实体尺寸(MMC),并根据零件的功能、成本和加工能力选择零件的精度和零件的公差带。

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图10-32 孔板的几何公差图

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图10-33 配合销钉板

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图10-34 销钉板的基准尺寸定义

图10-35所示的公差定义方式,配合销的实效边界为φ6.95mm,大于孔板上孔的实效边界尺寸φ6.9mm。如果将这个补偿曲线画出比较理论的配合销的实效边界曲线,实际上是包含了图10-35中定义的销的实效边界尺寸φ6.95mm,所以仍能保证装配。但是这种设计不是最优化的,浪费了可用的公差区间,会使成本增加,应该避免这种设计。

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图10-35 销钉板的公差定义(一)

如果配合销钉板的尺寸分布在设计的配合曲线内,那么就不存在干涉情况,销和孔之间有足够的间隙分布,也能保障销钉板和孔板之间的边沿平齐。如果使用组合公差框,如图10-36所示。

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图10-36 销钉板的公差定义(二)

图10-36中的组合公差控制框定义了两个装配边界,公差框上部的孔阵的位置度装配边界为φ6.9mm。这个边界的功能是同时满足销孔的装配,和两个零件的边沿平齐。但是如果需要更小的销和孔之间的装配间隙,需要研究公差框的下部装配边界定义。下面是几组例子。

如图10-37所示,使用公差框上部定义的装配边界,这个销钉板的位置度定义能够满足销的装配,并能保证两个零件的边沿平齐。

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图10-37 销钉板的公差定义(三)

如图10-38所示,使用公差框上部定义的装配边界,为φ6.9mm(=φ6.7mm+φ0.2mm)。这个装配边界能够保证配合销钉板和孔板之间的装配,并能保证装配的边沿平齐。

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图10-38 销钉板的公差定义(四)

如图10-39所示,使用孔公差框下部定义的装配边界,为φ7.1mm(=φ7.2mm-φ0.10mm)。这个设计能满足装配,但装配的边沿不能保证平齐。垂直度不能约束销的位置,只能决定销的垂直方向的误差(实际设计中可能是为了控制装配间隙的目的),所以垂直度在这里不作为装配边界设计的计算考虑。

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图10-39 销钉板的公差定义(五)

如图10-40所示,使用孔公差框下部定义的装配边界,为φ7.1mm(=φ7.2mm-φ0.10mm)。这个设计能满足装配,因为该公差控制框决定了销和销之间的位置,但是与孔板的装配边沿可能不平齐。

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图10-40 销钉板的公差定义(六)

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