極限與配合標(biāo)準(zhǔn)、幾何公差標(biāo)準(zhǔn)是具有廣泛意義的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際(組成)要素是極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語,而幾何公差帶是形狀和位置公差國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語,二者雖未處在同一個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中,但卻有著非常緊密的聯(lián)系。正確分析和理解二者之間的關(guān)系,對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的貫徹實(shí)施、理論研究及實(shí)際生產(chǎn)都有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、實(shí)際(組成)要素對(duì)幾何公差帶方向的影響
幾何公差帶的方向是指組成公差帶的幾何要素的延伸方向。形狀公差帶方向的確定方法是由圖樣上給定的方向和最小條件來確定,位置公差帶的方向由圖樣上給定的方向和定位基準(zhǔn)的理想要素的方向和位置來確定。實(shí)際(組成)要素是通過測(cè)量而獲得的,由于存在著測(cè)量誤差,測(cè)量結(jié)果并不能完全代表被測(cè)要素的真實(shí)情況。從理論上講,幾何公差帶的方向應(yīng)與圖樣上公差代號(hào)的指引線箭頭方向垂直,也就是說與測(cè)量方向垂直,如圖1所示。
從圖1中不難看出,圓柱體素線直度的形狀公差帶的實(shí)際方向比公差帶的坐標(biāo)方向(理論方向)傾斜了一定的角度。產(chǎn)生這種結(jié)果的直接原因,就是由于圓柱體素線各處的實(shí)際輪廓不同,而引起各處的實(shí)際(組成)要素不相等,根據(jù)圖樣及最小條件所確定的素線的直線度公差帶的實(shí)際方向則與測(cè)量方向并非是互相垂直的關(guān)系。這就是實(shí)際(組成)要素對(duì)直線度公差帶方向產(chǎn)生的影響。由于形狀公差項(xiàng)目被測(cè)要素的輪廓各不相同,則實(shí)際(組成)要素對(duì)其公差帶方向的影響也各不相同,并且形狀公差帶的實(shí)際方向由最小條件決定,因此形狀公差帶實(shí)際方向與理論方向總存在著一定的差異。
二、實(shí)際尺寸對(duì)形狀公差帶位置的影響
在形狀公差中,公差帶的位置均是浮動(dòng)的,影響形狀公差帶位置浮動(dòng)的最根本原因就是被測(cè)要素的輪廓是隨著各點(diǎn)的實(shí)際尺寸而變化的,線輪廓度和面輪廓度作為單一被測(cè)要素時(shí),公差帶的位置也是浮動(dòng)的?,F(xiàn)以平面度為例,通過圖2分析實(shí)際(組成)要素對(duì)平面度公差帶位置的影響。
從圖2a中可以看出,由于實(shí)際(組成)要素da1、da2的值相對(duì)較小,使平面度的公差帶處在尺寸公差帶原域中的下部。在圖2b中,由于實(shí)際(組成)要素da3、da4相對(duì)較大,而使平面度的公差帶處在尺寸公差帶區(qū)域中的上部,從而導(dǎo)致被測(cè)平面的實(shí)際位置發(fā)生了改變,即上下浮動(dòng)。在通常情況下,同一被測(cè)要素的形狀公差值應(yīng)小于位置公差值,而位置公差值應(yīng)小于相對(duì)的尺寸公差值。因此,形狀公差帶的上下浮動(dòng)范圍必須是在其對(duì)應(yīng)的尺寸公差帶的區(qū)域之內(nèi),否則就意味著被測(cè)要素在局部的實(shí)際(組成)要素不合格,該處的實(shí)際形狀誤差必定超出被測(cè)要素的形狀公差值,該處的形狀同樣也不合格。
三、實(shí)際(組成)要素對(duì)形狀公差帶形狀和大小的影響
公差帶的形狀是由被測(cè)要素的幾何特征和設(shè)計(jì)要求確定,而實(shí)際尺寸不僅受測(cè)量過程的影響,更與被測(cè)要素的幾何特征密不可分。如被測(cè)要素可以是素線的直線度,也可以是軸線的直線度,它可以是圓柱體某一垂直于軸線的切面的圓度,也可以是球體過球心的任意切面的圓度。由于被測(cè)要素的幾何特征不同,從而使形狀公差帶的形狀也不相同。因此,實(shí)際(組成)要素受被測(cè)要素幾何特征的影響,也就間接影響形狀公差帶的幾何形狀特征。
形狀公差帶的大小用以體現(xiàn)形狀精度,設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)零件的功能要求而在圖樣上用公差框格注出。在一般情況下,實(shí)際(組成)要素基本長(zhǎng)度越大,其相對(duì)應(yīng)的形狀公差帶也越大,反之就越小。理解時(shí),可以將尺寸公差的基本尺寸與標(biāo)準(zhǔn)公差值的大小相比較。也就是說在判斷零件的形狀公差等級(jí)高低時(shí),不能僅從公差帶的大小來判定零件的形狀精度,還要看它的實(shí)際(組成)要素(基本長(zhǎng)度)的大小。
綜上所述,實(shí)際(組成)要素對(duì)幾何公差帶的四個(gè)因素都有不同程度的影響,理清它們之間的關(guān)系,不論是對(duì)企業(yè)生產(chǎn)或是課堂教學(xué),尤其是對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的貫徹和實(shí)施,都有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[作者單位:周口市技工學(xué)校(職業(yè)教育中心)]