[科普中國(guó)]-對(duì)稱度公差

對(duì)稱度公差是指被測(cè)實(shí)際中心要素對(duì)基準(zhǔn)中心要素的允許變動(dòng)全量。對(duì)稱度是限制被測(cè)線、面偏離基準(zhǔn)直線、平面的一項(xiàng)指標(biāo)。

簡(jiǎn)介對(duì)稱度公差是指被測(cè)實(shí)際中心要素對(duì)基準(zhǔn)中心要素的允許變動(dòng)全量。對(duì)稱度是限制被測(cè)線、面偏離基準(zhǔn)直線、平面的一項(xiàng)指標(biāo)。其公差帶是距離為公差值t，且相對(duì)基準(zhǔn)中心平面 (或中心線、軸線) 對(duì)稱配置的兩平行平面(或直線)之間的區(qū)域，若給定互相垂直的兩個(gè)方向，則是正截面為公差值t1×t2的四棱柱內(nèi)的區(qū)域。 對(duì)稱度系要求被測(cè)要素與基準(zhǔn)要素共面1。

對(duì)稱度的定義對(duì)稱度控制一個(gè)尺寸特征與另兩個(gè)特征或一個(gè)尺寸特征均勻?qū)χ?等距)，比如要求一個(gè)特征處于一個(gè)零件寬度上的中點(diǎn)。對(duì)稱度是對(duì)受控特征上相對(duì)點(diǎn)元素的中心點(diǎn)的控制，如中心面和中心線。理想受控特征上所有的中點(diǎn)必須落在這個(gè)零件的中心面(或中心線)上。對(duì)稱度的公差帶是兩個(gè)相距規(guī)定公差值的平行面或平行線，等邊分布于參考的基準(zhǔn)面兩側(cè)。這些面特征的中間點(diǎn)云是由特征面上的相對(duì)點(diǎn)產(chǎn)生的，必須位于公差帶內(nèi)。對(duì)稱度只應(yīng)用尺寸不相關(guān)原則。對(duì)稱度公差可以使用FIM輸出讀數(shù)判斷。

對(duì)稱度通常被認(rèn)為可以被位置度取代，因?yàn)槲恢枚纫部梢远x矩形特征(如槽、凸緣等)的對(duì)中性，并且位置度可以應(yīng)用MMC、LMC或RFS修正(對(duì)稱度只能被RFS修正)，所以使用位置度定義特征能夠使對(duì)稱約束同時(shí)滿足裝配約束。

所以，對(duì)稱度控制曾一度取消。但在1994年，ANSI Y15.5委員會(huì)重新引入這個(gè)功能符號(hào)。這主要是考慮到，同心度也約束了特征尺寸的對(duì)中，并且同心度的概念和對(duì)稱度相同，它們只是在控制特征的外形上有差別。同心度控制圓形特征，而對(duì)稱度控制平行平面特征，但位置度可以實(shí)現(xiàn)同心度和對(duì)稱度的控制。更需要注意的是，對(duì)稱度和同心度都要求使用RFS原則，但位置度沒(méi)有這樣的限制，位置度可以被RFS、MMC或LMC修正。所以曾經(jīng)在一個(gè)短暫的時(shí)期，同心度和對(duì)稱度都被位置度取代過(guò)。

但是人們后來(lái)發(fā)現(xiàn)，對(duì)稱度和同心度的概念與位置度的概念還是有差異的。位置度是控制一個(gè)匹配特征的軸線或中心面。例如，位置度控制一個(gè)孔的最大內(nèi)切圓柱面的軸線(可以想象為插入這個(gè)孔的最大檢具銷)和一個(gè)軸的最小外切圓柱面的軸線位置。位置度所關(guān)心的是這個(gè)最大內(nèi)切圓柱面的軸線或最小外切圓柱面的軸線是否在位置度公差范圍內(nèi)2。

對(duì)稱度的測(cè)量必須保證基準(zhǔn)特征面B的平行度滿足要求，才能保證后續(xù)測(cè)量的精確性。首先要將零件的特征面A靠緊角板，滿足主定位設(shè)置要求，然后將零件的一個(gè)與基準(zhǔn)面B平行的面與測(cè)量臺(tái)面接觸，使用高度千分尺記錄下足夠多的點(diǎn)。再將零件翻轉(zhuǎn)1800，保持A面靠緊角板，與基準(zhǔn)面B平行的另一個(gè)面接觸測(cè)量臺(tái)面，同樣使用高度千分尺記錄下上次測(cè)量的所有點(diǎn)的相對(duì)點(diǎn)的高度值。比較兩組讀數(shù)，然后可以分析是否滿足規(guī)定的對(duì)稱度要求。另一種比較好的設(shè)置方式是將與基準(zhǔn)面日平行的兩個(gè)面放在兩個(gè)平行板之間，兩個(gè)平行板與該兩個(gè)面的高點(diǎn)接觸，即平行板之間的間距最小，然后求得基準(zhǔn)特征的基準(zhǔn)中心面。

形位公差形位公差包括形狀公差和位置公差。任何零件都是由點(diǎn)、線、面構(gòu)成的，這些點(diǎn)、線、面稱為要素。機(jī)械加工后零件的實(shí)際要素相對(duì)于理想要素總有誤差，包括形狀誤差和位置誤差。這類誤差影響機(jī)械產(chǎn)品的功能，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)規(guī)定相應(yīng)的公差并按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)標(biāo)注在圖樣上。20世紀(jì)50年代前后，工業(yè)化國(guó)家就有形位公差標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)于1969年公布形位公差標(biāo)準(zhǔn)，1978年推薦了形位公差檢測(cè)原理和方法。中國(guó)于1980年頒布形狀和位置公差標(biāo)準(zhǔn)，其中包括檢測(cè)規(guī)定。形狀公差和位置公差簡(jiǎn)稱為形位公差。

加工后的零件會(huì)有尺寸公差，因而構(gòu)成零件幾何特征的點(diǎn)、線、面的實(shí)際形狀或相互位置與理想幾何體規(guī)定的形狀和相互位置就存在差異，這種形狀上的差異就是形狀公差，而相互位置的差異就是位置公差，這些差異統(tǒng)稱為形位公差(Geometric tolerances)1。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)