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[科普中国]-双向公差

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线性尺寸公差中,基本偏差系列中j(J)与js(JS)对应的公差即为双向公差,其上偏差与下偏差位于零线两侧。

角度尺寸偏差中,双向配置的公差,极限偏差为±1/2AT,或不对称分布。

公差的定义加工零件的过程中,由于各种因素(机床、刀具、温度等)的影响,零件的尺寸、形状和表面粗糙度等几何量难以做到理想状态,总是有大或小的误差。但从零件的使用功能看,不必要求零件的几何量(表示几何要素的大小、形状、位置及其精度的参量)制造得绝对准确,只要求零件的几何量在某一规定范围内变动,即保证统一规格零部件的几何量彼此接近。这个允许几何量变动的范围叫做几何量公差。

公差是指允许尺寸、几何形状和相互位置等误差变动的范围,用以限制加工误差。因为误差值不可能被消除,因而公差值不可能为零,而且是绝对值。

公差带图由于公差与偏差与基本尺寸数值相比,差别很大,不便用同一比例尺表示,为了便于讨论,只画出放大的孔、轴公差带,如图所示。

零线在公差带图中,确定偏差的一条基准直线为零偏差线,简称零线。通常零线表示基本尺寸。在公差带图中,正偏差位于零线的上方,负偏差位于零线的下方。在画公差带图时,注上相应的“0”“+”和“-”号,在零线下方画上带箭头的尺寸线并标上基本尺寸值。公差带图中的尺寸单位为mm,偏差及公差的单位可用μm,但需要注明。

尺寸公差带在公差带图中,由上下偏差的两条直线限定的一个区域,成为尺寸公差带。在国家标准中,公差带包括“公差带大小”和“公差带位置”两个参数。公差带大小是由标准公差确定的,公差带位置是由基本偏差确定的。

标准公差国家标准规定法人用以确定公差带大小的任一公差称为标准公差。

基本偏差国家标准规定的用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差,一般指靠近零线的那个偏差,即基本偏差。

基本偏差系列基本偏差是新国家标准中确保公差带位置标准化的指标。

国家标准中对孔和轴分别规定了28种基本偏差,偏差代号用拉丁字母表示,大写字母表示孔,小写字母表示轴。基本偏差系列如图所示。

其分为两部分,上半部分是基轴制中孔的28种基本偏差,下半部分是基孔制中轴的28种基本偏差。图中基本偏差系列各公差带只画出一段,另一端未画出,因为它取决于公差带的大小。

以轴的基本偏差为例介绍:

轴的基本偏差的确定轴的基本偏差是以基孔制配合为基础而制定的。它的大小往往决定着孔、轴配合的性质,体现设计、使用方面的要求。

轴的基本偏差的特点(1)a~h基本偏差为上偏差,es≤0,分别与基准孔配合,得到间隙配合,其最小间隙等于基本偏差的绝对值。

(2)j只有IT5、IT6、IT7、IT8这四个公差等级。js完全对称零线分布,上下偏差的绝对值相等,符号相反。j与js对应的公差即为双向公差。1

(3)kmn基本偏差为下偏差,主要用于过渡配合,所得间隙和过盈均不是很大。

(4)p~zc基本偏差为下偏差,主要用于过盈配合,保证孔。轴结合时具有足够的连接强度,正常的传递扭矩。2

在新旧国标中的差异旧国标HG 159-59旧国标(HG)159-59中,在基准件公差上,按加工精度从高到低把精度等级分成12级。其中8、9两级精度基准件公差,称为自由尺寸公差。将偏差分为:单向(+)或(-)、双向(±)。

在自由尺寸公差的注解中提示;

①自由尺寸公差仅适用于机械加工表面。

②自由尺寸公差在工作图上不标注。

③单向偏差对于轴用(-)号,对于孔、孔深、槽宽、螬深及槽长用(+)号,其余均用双向正负偏差(±)。

④不能纳入上述明确原则的自由尺寸,且有单向偏差要求时,设计者应在工图中注出,否则按双向偏差制造。

修定后国标GB 1800-79修定后国标(GB)1800-79中,标准公差分20级,即:IT01、IT0、IT1至IT18。IT表示标准公差,公差等级的代号用阿拉伯数字表示,从IT01至IT18等级依次降低。并制定(GB)1804-79未注公差尺寸的极限偏差,规定有三条;

①规定的极限偏差适用于金属切削加工的尺寸,也可用于非切削加工的尺寸,

②图样上未注公差尺寸的偏差,按本标准规定的系列,由相应的技术文件作出具体规定。

③未注公差尺寸的公差等级规定为IT12至IT18。一般孔用H(+);轴用h(-);长度用± IT(即Js或js)。必要时,可不分孔、轴或长度,均采用±IT(即Js或js)。

线性尺寸公差:

线性尺寸的极限偏差数值,公差等级尺寸分段

0.5~3>3~6>6~30>30~120>120~400>400~1000>1000~2000>2000~4000

f(精密级)±0.05±0.05±0.1±0.15±0.2±0.3±0.5

m(中等级)±0.1±0.1±0.2±0.3±0.5±0.8±1.2±2

c(粗糙级)±0.2±0.3±0.5±0.8±1.2±2±3±4

v(最粗级)±0.5±1±1.5±2.5±4±6±8

线性尺寸的基本偏差通常按国家标准规定选取。

角度尺寸公差

角度尺寸公差按加工精度由高到低依次分为AT1、AT2……AT12共12个等级,角度尺寸公差值大小与形成该角度的短边长度L有关,L越大,公差值越小。因此在同一公差等级中,按角度短边长度L的不同,规定不同的角度公差值AT。角度的短边长度在6~630mm的范围内分为10个角度尺寸分段。

角度尺寸公差带可以对零线按单向或双向配置。单向配置时,一个极限偏差为零,另一个极限偏差为正或负角度公差;双向配置时,可以是对称的公差带,极限偏差为± AT,也可以是不对称的。对于有配合要求的圆锥,其圆锥角度极限偏差会影响内外圆锥的初始接触位置。3

本词条内容贡献者为:

任毅如 - 副教授 - 湖南大学