(1)表面粗糙度
零件的各个表面不管加工得多么光滑,在显微镜下观察时,仍然可以看到凹凸不平的情况。加工零件表面上具有较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性称为表面粗糙度。表面粗糙度与加工方法、切削刀具和工件材料等各种因素都有密切关系。
图1.27 尺寸标注要便于测量
图1.28 尺寸标注要便于加工
1)表面粗糙度的评定参数
对于零件表面结构的状况,可由3类参数加以评定:轮廓参数(由GB/T 3505—2009定义)、图形参数(由GB/T 18618—2009定义)、支承率曲线参数(由GB/T 18778.2—2003和GB/T 18778.3—2006定义)。
常用粗糙度的评定参数为:轮廓算术平均偏差Ra、微观不平度十点高度Rz和轮廓最大高度Ry,其中Ra是算术平均偏差,指在一个取样长度内,纵坐标Z(x)绝对值的算术平均值(单位:μm),是我国机械图样中最常用的评定参数之一。
2)表面粗糙度符号及意义
表面粗糙度符号由国家标准规定的符号和有关参数值组成,见表1.5。
表1.5 表面粗糙度符号
3)表面粗糙度的标注
表面粗糙度应标注在可见轮廓线、尺寸线、尺寸界限或其延长线上,对每一表面一般只注一次,并尽可能地注在相应的尺寸及其公差的同一视图上。表面粗糙度的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致。在不致引起误解时,表面粗糙度要求可以标注在给定的尺寸线上。表面粗糙度要求可标注在几何公差框格的上方。圆柱和棱柱的表面粗糙度要求只标注一次。当零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度时,对其中使用最多的一种符号可以统一标注在图样的右下方,并加注(),如图1.29所示。
图1.29 表面粗糙度标注示例
(2)尺寸公差与配合
1)零件的互换性
零件的互换性是指同一规格的任一零件,在装配时不经挑选或修配就能达到预期的配合性质,满足使用要求。零件具有互换性,不但给机器装配、修理带来方便,更重要的是为机器的现代化大量生产提供可能性。而零件图中的尺寸公差与配合便是实现零件互换的技术指标。
2)尺寸公差
在零件的加工过程中,由于设备、夹具、测量误差等的影响,不可能把零件的尺寸做得绝对准确。为了保证零件的互换性,就必须将零件尺寸的加工误差限制在一定范围内,这个允许的变动范围就是尺寸公差。尺寸公差的有关术语如图1.30所示。
尺寸公差的含义如下:
①基本尺寸:零件设计时所给定的尺寸。
②实际尺寸:零件加工后实际测量所得的尺寸。
③极限尺寸:加工零件时允许尺寸变化的两个极限值,其中较大的尺寸值称为最大极限尺寸;较小的尺寸值称为最小极限尺寸。
④极限偏差(简称“偏差”):极限偏差分为孔、轴上偏差(分别用ES、es表示)和孔、轴下偏差(分别用EI、ei表示)。上偏差为最大极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差;下偏差为最小极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。
⑤尺寸公差(简称“公差”):允许零件尺寸的最大变动量。公差值等于最大极限尺寸减去最小极限尺寸的绝对值,也等于上偏差减去下偏差的绝对值。
图1.30 尺寸公差的有关术语(www.xing528.com)
⑥零线:表示基本尺寸的一条水平直线。
⑦尺寸公差带:在公差带图中,由代表上下偏差的两条直线所限定的一个带状区域。
⑧标准公差和公差等级:标准公差是基本尺寸的函数,使用以确定公差带大小的任意公差;公差等级是确定尺寸精度的等级,也称精度等级。国家标准将公差等级分为20级,即IT01、IT0、IT1~IT18,其中IT表示公差等级,数字表示公差等级代号。从IT01到IT18,等级依次降低。
⑨基本偏差:用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差,即距离零线较近的偏差,如图1.31所示。
3)配合
在机器装配中,将基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系,称为配合。国标将配合分为以下3类:
①间隙配合:孔的公差带在轴的公差带之上,任取其中一对孔轴相配合均成为具有间隙的配合(包括最小间隙为零)。
②过盈配合:孔的公差带在轴的公差带之下,任取其中一对孔轴相配合均成为具有过盈的配合(包括最小过盈为零)。
③过渡配合:孔的公差带与轴的公差带相互重叠,任取其中一对孔轴相配合,可能具有间隙的配合也可能具有过盈的配合。
4)配合的基准制
国家标准对配合规定了基孔制和基轴制两种基准制度。
①基孔制:基本偏差为一定的孔的公差带,与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。基孔制配合中的孔称为基准孔,其基本偏差代号为H,且基本偏差(下偏差)数值为0。
②基轴制:基本偏差为一定的轴的公差带,与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制配合中的轴称为基准轴,其基本偏差代号为h,且基本偏差(上偏差)数值为0。
图1.31 基本偏差系列
5)公差与配合的标注
在装配图中的标注如图1.32所示,配合的代号由两个相互结合的孔和轴的公差带代号组成,用分数形式表示,分子为孔的公差带代号,分母为轴的公差带代号。
图1.32 公差与配合在装配图中的标注
在零件图上标注的公差有3种形式,如图1.33所示。第一种只注公差带的代号,此种注法适用于大批量生产;第二种只注极限偏差数值,此种注法适用于单件、小批量生产,以便于加工、检验时对照;第三种既注公差带的代号,又注极限偏差数值。
图1.33 公差与配合在零件图中的标注
(3)形位公差
加工后的零件,不仅存在尺寸误差,还存在几何形状和相对位置误差。零件表面的形状和相对位置的公差称为形位公差。形位公差的主要种类和标记符号见表1.6。形位公差框格和指引线、形位公差数值和其他有关符号等,如图1.34所示。
表1.6 形位公差的种类和标记符号
续表
图1.34 形位公差代号和基准代号
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