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汽车紧固件常用形位公差说明与测量方法

汽车紧固件常用形位公差说明与测量方法 兹懋Zmart
2022-08-19
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导读：你知道什么是形位公差吗？兹懋的全自动螺栓尺寸测量仪又可以测量哪些形位公差呢？让我们一起来看看吧~

形位公差的概念

什么是形位公差

形位公差一般也叫几何公差包括形状公差和位置公差。任何零件都是由点、线、面构成的，这些点、线、面称为要素。机械加工后零件的实际要素相对于理想要素总有误差，包括形状误差和位置误差，总结而言，可以将形位公差理解为：

——“理想与现实的差距”

只要是制作加工出来的产品，无论用多精密的设备，无论做多大的努力，其尺寸和形状也是无法完全符合理论数值要求的，那么，做到多少才能与理论形状、位置相近呢？我们把该相近程度用数值来表示，这就是形状公差和位置公差，简称“形位公差”，在设计时，设计师须将零件的形位公差按照规定的标准符号标注在图样上来传达信息。

l  常用形位公差介绍 (定义与该尺寸在紧固件上的重要性)

目前国际上惯用的形位公差共有14种，它们是经过多个国家长期的努力和协调为了确保满足互换性同时降低成本而达成的统一共识,下图即国际统一化的形位公差符号列表。
而汽车紧固件是将汽车的部件连接起来的装置，是汽车维修 技术人员接触最多的零件，现代汽车中使用了数百种紧固件汽车连接件之一的紧固件运用场所尤其广泛，常见的的螺栓运用有缸盖螺栓，底盘螺栓、轮毂螺栓，连杆螺栓等，为了使得螺栓在实际的装配过程中能够顺利的完成拧紧过程，因此螺栓的形位公差要求就非常重要，例如直线度，直线度不符合要求的零件在装配过程中极易发生拧紧过程中的卡死导致扭矩报警，同时，螺栓驱动部分相对于中径部分的跳动也非常重要，若零件的头部驱动与中径基准跳动超差，同样会造成拧紧过程中接头径向晃动过大导致装配失效，另外支撑面作为接触面若是与杆部基准的轴向跳动不符合要求时会造成头下的摩擦系数异常。


为了规避这些制造过程中的形位公差超差的风险，国标GB/T 3103.1-2002章节3.2中详细定义了每种形位公差的最大范围，基准和被测的关系对应，不难看出，整个定义基本分为这几大类：


一、形状公差，以圆度和直线度为代表被广泛采用。

圆度：

即通常所说的圆整程度，表示零件上圆的要素实际形状与其中心保持等距的状况，圆度公差是在同一截面上，实际圆对理想圆所允许的最大变动量。


直线度

即通常所说的平直程度，表示零件上的直线要素实际形状保持理想直线的状况。直线度公差是实际线对理想直线所允许的最大变动量。


二、位置公差


径向单跳动和全跳动、同轴度、位置度，以径向单跳动为例：

径向跳动，是表示零件上的回转表面在限定的测量面内，相对于基准轴线保持固定位置的状况。圆跳动公差是被测实际要素绕基准轴线，无轴向移动地旋转一整圈时，在限定的测量范围内所允许的最大变动量。


其他的例如同轴度，位置度（回转体）其评估方式和径向的单跳动是完全一致的。全跳动是是指被测实际表面绕基准轴线无轴向移动的回转,同时指示器作平行或垂直于基准轴线的移动,在整个过程中指示器测得的最大读数差，全跳动在实际使用中往往要求对整个表面的形位公差综合控制。

径向跳动



全跳动


轴向跳动或者垂直度

这些常见的形状和位置公差在紧固件中的运用场景如下，通过径向和轴向两个方向的形变限制从而完成对零件弯曲，偏心的预防和管控，是优秀的紧固件产品在生产工艺中非常重要的设计：


上图是一种常见的紧固件的形位公差要求，可以看出基本分为一个径向跳动，要求0.22mm,基准为A和B，一个同轴度，要求0.43mm，基准为A,同时还有一个轴向的跳动，要求为0.15mm，基准为A，当然除此之外，也有一些特殊的形位公差要求在紧固件中被运用，例如：位置度


传统紧固件形位公差的测量手段


传统紧固件的测量方式通常是使用工装再加上百分表，沿着被测工件的基准轴心旋转一圈读取最大偏差来计算行为公差值，例如跳动，或者使用千分尺测量一圈计算最大最小值测量，例如圆度，一下列举了几种常见行为公差的测量方式：


© 当零件的弯曲方向平行于测量人员时，将无法测试出零件的弯曲状态，如下图所示，左侧视图为正确的方向下测试直线度，右侧的视图为零件转动后测试的状态，可以看出，右侧的测试方法无法测试出零件的直线度实际值。



兹懋解决方案

兹懋在测量形位公差方面有着完备的测验设备，接下来，请通过以下两个视频，带您了解兹懋“全自动螺栓尺寸测量仪”


下面的视频是一个案例分析——螺纹中径为基准的垂直度测量


如果您对兹懋的相关解决方案感兴趣，欢迎联系小编：18017569687。获取相关测试设备样册及专属讲解。

关于兹懋
      作为德国领先紧固技术在中国的代言人，旨在通过引进最先进的紧固技术助推中国先进制造业的发展。兹懋是来自德国的Kistler Remscheid (原Schatz)、ECM Datensysteme、AFS先进连接技术研究所驻中国的全权代表机构。提供源自德国的螺纹紧固连接检测、校准、分析的仪器设备，以及紧固连接全寿命周期的解决方案，并定期举办专业的紧固培训研讨会，深受业内好评。


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