海军驻重庆地区导弹设备军事代表室,重庆402760重庆红宇精密工业有限责任公司,重庆402760)摘要:当零件上的螺纹孔或有过盈量的配合孔与螺钉或销子连接时,若采用一般位置度公差标注,会产生装配干此时,若采用延伸公差带标注,位置度公差就会消除装配干涉.本文在分析装配干涉和消除方法的基础上延伸公差带的注法、延伸公差带的长度和位置的确定以及公差带进行了讨论.关键词:延伸公差带;位置度;公差;应用中图分类号TH161文献标识码文章编号:10060707(2009)0704在产品设计或工艺装备设计中,常会遇到需要通过控制被测零件的位置误差来控制与被测零件相装配的其它零件的位置精度的情况.如图所示,被螺钉连接的零件中或过盈配合孔),而其它零件的孔均为光孔,且孔径大于螺钉直径.连接的零件孔图中位置度公差值计算公式为Dmin为光孔的最小直径dmax为紧固件轴(螺栓、螺钉的最大直径.若考虑结构、加工等因素且被连接零件采用不相等的位置度公差ta、tb与任一零件的位置度公差组合必须满足ta此种情况下,如果螺孔(或过盈配合孔)的垂直度误差影响较大时,则不能保证自由装配.此时,为了保证自由装配的要求或过盈配合孔)的位置度公差可采用“延伸公差带”.常规位置度标注在保证螺钉连接要求时存在的问题为引信光孔与壳体螺纹孔连接的示意图,我厂相当多产品的对接都是采用此种方式.在实际生产中与螺钉(或销钉)连接通常采用一般位置度公差标注所示.此时,位置度公差值根据光孔与螺钉的最小间隙来确定,并平均分配在相连接的光孔与螺纹孔两个零件上,其位置度的公差带如图所示.可见光孔的公差带与螺纹孔的位置度公差带同在一个相对基准而确定的理论正确位置上、螺纹孔的实际轴线只要在各自的公差带内,就应该满足装配.但是、螺纹孔的实际轴线在各自公差带内为极限倾斜位置时使装配不能顺利进行,如图收稿日期:200910作者简介,助理工程师,主要从事导弹战斗部的研究与监造.:延伸公差带在位置公差中的应用131的关系为t12L2由上述公式可知,采用此种压缩公差法,位置度公差带的缩小量会很大,必然会使加工难度增大,加工成本提高.解决问题的方案分析为了消除这种装配干涉也可以在给定位置度公差要求的同时,再给出较小的垂直度公差要增大光孔直径例如加大零件中光孔的直径.这种方法对螺钉连接装配相当有效25mm),不太现实.压缩位置度公差例如缩小零件中螺纹孔的位置度公差数值.如图,假设缩小后位置度公差值为t1t1与原位置度公差附和标注(增加垂直度)采用附和标注法其公差值应小于位置度公差值等.增加的垂直度公差值会很小,这不但会使加工难度增大,加工成本提高,而且检测也更加困难.延伸公差带如果把位置度公差带从零件螺纹孔本身的深度范围变换到相当于螺钉杆部和零件光孔相结合的长度范围位置度公差控制了螺孔端面外螺孔轴线的延伸部分位置度误差,称为延伸公差带.只有采用延伸公差带,才能保证在没有任何附加条件的情况下是解决问题的最佳方案.如图所示,如果采用延伸公差带的位置度公差标注保证装配顺利、经济地进行(见图位置度的公差带132采用延伸公差带的位置度公差标注解决连接件在装配时产生的干涉问题加工与检测对于此类接螺纹孔的加工,其加工方式主要分为两种:钻模加工和加工中心加工.无论采用哪种方式加工加工前都必须先进行找正(其水平跳动一般要求05,可以通过工装调整到0.02)以保证加工时螺纹孔的垂直度,如图所示.其位置度公差的检测也不复杂,如图所示,要求量具的厚度其它按照功能量规设计即可.这样设计出来的位置度量具就能完全模拟真实的装配状态,只要位置度量具检测合格就能保证两零件之间的装配不会发生装配干涉现象.延伸公差带的含义及应用特点延伸公差的长度和位置取决于零件的装配状况.为此,从零件装配状况入手,对延伸公差带的长度和位置、标注和公差带进行讨论.零件表面相接触的螺钉连接如图10所示.可见,对于这种连接形式,延伸公差带的长度为连接件的光孔长度L1,其延伸公差带的位置是从相连零件的接触表面向外伸出的.10零件表面相接触的螺钉连接零件光孔与螺纹孔不直接接触的螺钉连接如图11所示.可见,这种连接形式的延伸公差带长度为连接件光孔的长度L1,其延伸公差带位置距零件接触面为结构长度:延伸公差带在位置公差中的应用13311零件光孔与螺纹孔不直接接触的螺钉连接与零件表面相接触的螺栓连接如图12所示.由图中可以看出,这种连接形式的延伸公差带长度为L1,延伸公差带的位置是从零接触面向外延伸出去的.12与零件表面相接触的螺栓连接零件光孔与螺纹孔表面不直接接触的螺栓连接如图13所示.这种连接形式的延伸公差带长度为相配件的光孔长度加上螺栓伸出长度L1,其延伸公差带位置距零件接触面为结构长度13零件光孔与螺纹孔表面不直接接触的螺栓连接M5螺纹铣削和通止情况编号铣刀行程单边进刀Z(5H)备注75通不过M5编程位M5有刀杆螺纹铣刀伸出长度132mm.部分M5螺纹铣削后的清丝情况见表部分M5螺纹铣削后清丝情况M5可以看出,淬火前加工M4、M5螺纹孔可以看出,不用刀杆时,淬火后铣削M4盲螺纹孔锥度比较大,不能满足通止要求还可以看出,用加长刀杆铣削螺纹锥度比不用刀杆锥度更大,清丝前后也不能满足通止要求可以看出,用加长刀杆时淬火后铣削M5螺纹通孔锥度比较大,M5螺纹通孔能满足通止要求.结论在高硬度高强度材料上加工小螺纹孔当形位精度要求不高时,淬火前加工到位淬火后加工困难,只是在较薄螺纹通孔的时候可以考虑先用螺纹铣刀铣,再清丝的方式加工,其余情况则不可行.而对于在高硬度高强度材料上加工高精度小螺纹孔,还有待进一步研究.(上接第133延伸公差的实质,就是将原来位于螺纹孔或过盈量配合孔内的位置度公差移至与连接件发生装配干涉的位使装配顺利进行.它是与形状和位置公差联合应用的一种公差带,其本身不能单独使,不附加任何条件的情况下,经济、方便、准确的体现设计要求.如果技术人员能够深刻了解延伸公差带的含义并对其加以灵活应用,一定会使零件在满足功能要求的前提下,设计更为合理.延伸公差带的长度和位置,取决于零件的装配情当采用螺钉连接时,延伸公差带的长度为连接件光孔的长度L1.当采用螺栓连接时,对于零件表面接触连接延伸公差带的长度为螺栓旋入零件后的伸出长度L1而对于光孔与螺纹孔不接触的连接延伸公差带的长度为相配件光孔的长度加上螺栓的伸出长度L1.当零件表面为接触连接时公差带距零件接触表面为结构长度在公差框格内公差值之后和延伸部分的尺寸数值之前,分别加注延伸公差带符号“P”.延伸公差带也可以不标注,但技术人员在设计位置度量具检测时必须保证量具的厚度不小于被连接件的厚,这样设计出来的位置度量具就能完全模拟真实的装配状态 ,不会出现装配干涉现象. 参考文献 GB13319 —1991 ,形状和位置公差 位置度公差[ 17773—1999 ,形状和位置公差 延伸公差带及其 表示法[ 1182—1996 ,形状和位置公差 通则 、定义 、符号 和图样表示法[ 北京:机械工业出机构运动设计重要度定位位置公差旋转转矩死点