公差世界存在如下四大公差,用来管控产品加工后的几何误差。
直线度公差带四大特征
而直线度是四大公差中的形状公差,直线度是用来管控一条线素(表面线素或者中心线素)形状最大变动量,直线度公差带的四大特征:
1)大小:图纸标注的公差值
2)形状:2个相互平行的直线(直线度控制表面线素)
直径为标准公差值的圆柱(直线度控制中心线素)
3)方向:无方向要求
4)位置:无位置要求
直线度管控表面线素
如上图所示,直线度标注在圆柱表面,管控圆柱表面每一条轴向线素的形状误差,当直线度管控表面线素的误差时,公差值前面不能加直径修饰符号?。公差带是两条相互平行的直线,两条直线之间的宽度及公差带的大小是图纸标注公差值大小0.4,产品实际加工后,圆柱表面的每一条轴向线素最大变动量不要超过0.4。
如果直线度标注在平面上,那么它管控的就是二维视图投影方向的线素,标注如上图所示,其公差带方向见下图。
如果直接在三维中标注,必须用辅助线指出被管控线素的方向,见下图所示。详细参见ASME Y14.41 “产品数字化定义”。
“ISO 1101-产品几何技术规范“中用相交平面更好的表达了在三维图中的标注,如图所示直线度0.4管控的是与基准A平行的平面与被测表面相交的线素,而直线度0.2管控的是与基准A垂直的平面与被测表面相交的线素,
直线度管控中心线素
当直线度如下标注,标注时与尺寸公差箭头对齐,那么这时直线度控制的是中心要素及中心线,而不是表面线素。当控制中心线时,公差值前面应该加修饰符号?,表示公差带是圆柱公差带。
如果把直线度公差框格标注在尺寸公差下面,如下图所示,直线度管控也是中心线。
另外ISO1101规定,只要在公差后面加圈A修饰符号,即使直线度标注在表面,管控的也是中心线,见下图所示,此种标注主要是方便在三维图中标注。
直线度与公差原则
两大公差原则 :欧标或者国标默认的独立原则和美标默认的包容原则
独立原则:大小公差与形状公差之间是独立的
包容原则:大小公差与形状公差之间是有关联的
如上图描述,如果图纸遵循的是独立原则,直线度公差大小与尺寸大小公差之间是没有关系的及直线度公差可以大于尺寸大小公差0.2。但是如果图纸遵循的是包容原则,那么这时直线度公差值就必须小于尺寸大小公差0.2。
由包容原则可知,即使不标注直线度,大小公差也把直线度公差管控了,及最大直线度不会超过大小公差0.2 。当大小公差为10.1(MMC)时,圆柱的形状必须完美,即直线度必须为0,当大小公差小于10.1时,允许有相应的直线度公差,当大小公差为9.9(LMC)时,允许的直线度公差达到最大0.2。如果要想把直线度误差加严,就必须另外标注直线度公差,但是直线度公差值一定要小于大小公差值0.2 (如上图的0.1直线度标注),一旦标注了直线度,这时允许的最大直线度就不是由大小公差0.2管控,而是由标注0.1管控。直线度与大小公差具体关系见下表。
直线度标注与包容原则失效
当直线度用来控制中心要素如中心线时,包容原则失效,及直线度公差值不受大小公差管控了,其值可以超过大小公差。如下图所示,直线度管控中心线,而不是表面线素,所以公差值可以大于大小公差0.2,这时它的包容边界是10.5,当圆柱的直径为10.1(MMC)时,也允许圆柱有0.4的形状弯曲,而不是0。
复合直线度标注与应用
当想要把一条线素的整体直线度和每个单位长度的直线度分开控制时,即整体直线度公差可以大点,局部直线度小点,那么复合直线度标注可以到达这种效果。
如上图复合直线度标注表示整体直线度公差不要超过0.4,每25单位长度的直线度公差不要超过0.1,其功能就是为了防止线素突变。具体标注及其表达效果见下图。下图表示整体长度的中心线的直线度不要超过0.4,而每25单位长度的直线度不要超过0.1。
直线度常用公差修饰符
直线度常用的公差修饰符号见下表,每个修饰符号表达不同的功能要求,比如最大实体MMC主要应用在装配配合的地方,在直线度后面加M圈后,不但可以保证装配,还可以放大公差。
直线度公差后面如果带M圈或者L圈,那么零件允许的直线度就不是一个固定值了,而是随着大小变化而变化的值,及公差可以放大。具体见下图,当圆柱直径最大及MMC时,允许直线度公差0.4 ,当圆柱直接做小了,直线度公差就可以补偿放大了,当直径最小即LMC时,直线度公差最大,其值到达0.4,其中0.2是公差补偿。
四步判断直线度标注
当工程师去标注直线度或者判断图纸直线度标注是否正确时,可以按照如下四步法。
直线度练习题
请判定下图标注中直线度公差A-D的真确合理性?以及A-D那个最终允许的的线度误差最大?最大是多少? (关注微信获取答案)
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