機械零件測繪中有關(guān)尺寸圓整問題研究

　　摘要：在機械零件測繪的過程中會遇見諸多問題，最為顯著的一個問題就是零件尺寸被測量之后，通過何種方式對于公稱尺寸和公差的問題進行測繪。本文對于尺寸圓整等運用模式進行了詳細的分析，便于在機械測繪實踐中便捷、精準地確定機械零件的基本尺寸、公差和偏差等，為機械零件測繪路徑提供理論參考依據(jù)。

　　關(guān)鍵詞：機械零件測繪;尺寸圓整問題;圓整

　　0引言對于實物所測的尺寸數(shù)據(jù)結(jié)果，很大程度上不是整數(shù)，因此在具體的行業(yè)操作中，要對所測量的尺寸展開處理、圓整。尺寸經(jīng)過圓整之后，借助于簡化的計算模式，可以使圖形清晰度更高。另外可以利用很多標(biāo)準刀量具，使加工期限縮短，促進生產(chǎn)效率的提升。

　　1圓整概念

　　1.1尺寸圓整

　　尺寸圓整指的是從實測數(shù)據(jù)出發(fā)，推斷、分析得出原設(shè)計尺寸的公稱尺寸以及公差的整個程序。在測繪實施的進程中會有不同程度的制造和測量誤差，通過實樣測出來的尺寸在多數(shù)情況下不屬于整數(shù)，因此需要對尺寸來進行圓整。圓整涵蓋確定基本尺寸的圓整以及尺寸公差的圓整兩個項目。

　　1.2設(shè)計圓整法

　　設(shè)計圓整法是一種較為普遍的圓整法，其設(shè)計手段一般立足于設(shè)計程序，即以實測值為參考準繩，對于同類或相似產(chǎn)品的配合性質(zhì)及配合類別進行參考，在此基礎(chǔ)上確立基本尺寸以及尺寸公差。圓整開始之前要做的首要工作就是對于數(shù)值進行優(yōu)化，數(shù)值優(yōu)化指的是不同的技術(shù)參數(shù)數(shù)值的簡化和統(tǒng)一，即設(shè)計制造過程中所應(yīng)用的數(shù)值屬于國標(biāo)通用的優(yōu)先數(shù)，數(shù)值優(yōu)化過程是標(biāo)準化的基本要素，設(shè)計圓整法是現(xiàn)代研究者研究的重要內(nèi)容。

　　2優(yōu)先數(shù)系和優(yōu)先數(shù)

　　在工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計和制造歷程中，經(jīng)常會應(yīng)用到非常多的數(shù)。當(dāng)選擇一個數(shù)值成為某種產(chǎn)品的參數(shù)指標(biāo)時，這個數(shù)值就會通過既定的規(guī)律向一切有關(guān)制品和材料中的對應(yīng)指標(biāo)進行傳播。比如如果螺紋孔的尺寸在一定的情形下，則與之相宜的絲錐尺寸、檢驗該螺紋孔的塞規(guī)尺寸、攻絲前的鉆孔尺寸、鉆頭直徑等要素也會隨之而定，這樣的情形往往被人們定義為數(shù)值的傳播。

　　2.1優(yōu)先數(shù)系

　　GB/T321-2005《優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系》中對于優(yōu)先數(shù)系進行了規(guī)定，指出優(yōu)先數(shù)系分別用符號R5、R10、R20和R40等來表述，分別被稱為R5系列、R10系列、R20系列和R40系列等。

　　2.2優(yōu)先數(shù)

　　優(yōu)先數(shù)系中各個項目的任何一個項值稱作為優(yōu)先數(shù)。優(yōu)先數(shù)也被稱為常用值，是取三位有效數(shù)字開啟圓整后所界定下來的數(shù)值。通常機械的核心參數(shù)，如立式車床的主軸直徑、專用工具的主要參數(shù)尺寸皆是憑借著R10系列的確定，通用型材、零件、工具的尺寸、鑄件壁厚等項目皆是通過R20系列確定。無論是設(shè)計每一項產(chǎn)品，其主要尺寸及參數(shù)應(yīng)提前引入優(yōu)先數(shù)，使其在設(shè)計的時候就步入科學(xué)、標(biāo)準的體系。

　　2.3確定公差等級

　　通過對于標(biāo)準公差數(shù)值表所進行的查閱，得Φ25mm軸的公差等級是IT7級。同時從工藝等價的性質(zhì)出發(fā)可以得出孔的公差等級比軸低一級的結(jié)論，為IT8級。通過上述的描述，該孔軸對應(yīng)的尺寸公差為Φ25H8/f7或Φ250+0.033mm/Φ25-0-0..041020mm。

　　3非常規(guī)設(shè)計中的尺寸圓整

　　3.1非常規(guī)設(shè)計尺寸圓整的原則

　�、倩�本尺寸和尺寸公差數(shù)值不一定屬于標(biāo)準化數(shù)值，可以從具體的實踐路徑出發(fā)，在尺寸圓整的實踐歷程中針對性能尺寸、配合尺寸、定位尺寸等要素保留到小數(shù)點后一位;對于在實踐中非常重要的尺寸單位，可以保留到小數(shù)點后兩位;其他尺寸單位圓整到整數(shù)。②當(dāng)實際測量的尺寸圓整為整數(shù)以及帶一兩位小數(shù)的時候，尾數(shù)刪除的方法以四舍六入五單雙法為主，即在刪除的過程中，四以下舍去，逢六以上進，遇五則保留偶數(shù)的法則來進行進舍。③在對尾數(shù)刪除的過程中，是采用對一組數(shù)刪除的方法進行的，而不能逐位進行刪除。④在對于尺寸進行圓整的過程中，要優(yōu)先選擇迎合國家規(guī)范和標(biāo)準的尺寸系列值，尺寸尾數(shù)多呈現(xiàn)為0、2、5、8及諸多的偶數(shù)值。

　　3.2軸向功能尺寸的圓整

　　在針對軸向尺寸中的功能尺寸展開圓整操作時，比如針對參與軸向裝配尺寸鏈的尺寸，針對規(guī)模性生產(chǎn)中其隨機誤差分布符合正態(tài)曲線的特點，可以假設(shè)零件的實際尺寸在零件公差帶的中部，即當(dāng)尺寸僅僅具備一個實測值時，就可以把該實測值當(dāng)做公差中值。

　　與此同時要最大限度地把基本尺寸憑借著國標(biāo)所給尺寸范疇圓整成整數(shù)，在此基礎(chǔ)上保證所給公差在IT9級以內(nèi)，公差值引入的是單向或雙向公差。當(dāng)這類型的尺寸從屬于孔類尺寸的時候，可以取單向正公差[如Φ(30+0.026)mm];當(dāng)該尺寸從屬于軸類尺寸的時候，取單向負公差[如Φ(30-0.026)mm];當(dāng)該尺寸從屬于長度尺寸時，應(yīng)用雙向公差[如(30±0.026)mm]。比如在某傳動軸的軸向尺寸參與裝配尺寸鏈計算，實測值是84.99mm，之后把其進行圓整，首先要確立基礎(chǔ)的尺寸，通過查閱標(biāo)準尺寸表知悉尺寸為85mm，之后對于公差數(shù)值進行確定。

　　查閱標(biāo)準公差數(shù)值表，在實際的尺寸大于(80-120)mm這個維度的時候，公差等級為IT9的公差值為0.087mm，公差值取0.080mm。把實測值84.99mm當(dāng)做公差中值，由此圓整方案為(85+0.04)mm。因為公差值為0.08mm，在IT9公差值之內(nèi)并且接近該公差值，應(yīng)用雙向公差，實測值84.99mm接近(85±0.04)mm的公差中值，因此該圓整方案具有科學(xué)性，準確度頗高。

　　3.3非功能尺寸的圓整

　　非功能尺寸指的是普通公差的尺寸，涵蓋的內(nèi)容是功能尺寸外的一切軸向尺寸以及非配合尺寸。圖紙上若是沒有標(biāo)注公差的尺寸，就會被稱為自由尺寸，自由尺寸指的不是尺寸不受約束力和限制。從實踐規(guī)律中出發(fā)，圖紙上的所有尺寸要給出相宜的公差。如果采用這樣的工作流程，會加重工作負荷，而且標(biāo)注的公差會導(dǎo)致尺寸喪失清晰度。因此，一般的實施方法是僅僅對少數(shù)核心的尺寸標(biāo)注出準確的公差數(shù)值。

　　只有這樣圖紙才可以表述清晰尺寸相對應(yīng)的產(chǎn)品功能。一般的情況下公差并不需要借助于圖樣來標(biāo)注，需要突顯圖樣上所標(biāo)注公差的尺寸，便于工作人員識別這些尺寸，在加工和檢驗的環(huán)節(jié)對于標(biāo)注出來的尺寸進行分析，在此基礎(chǔ)上提升工作效率。在自由尺寸并且圓整非功能尺寸為軸心的主要場所中，要選擇最為適宜的基本尺寸，確保圓整后的基本尺寸符合國家規(guī)定的標(biāo)準，諸如優(yōu)先數(shù)、優(yōu)先數(shù)系和標(biāo)準尺寸。除了特殊情況，在一般情況下不保留小數(shù)，比如8.03圓整為8，30.08圓整是30等。

　　4尺寸圓整的實施路徑

　　4.1測繪中協(xié)調(diào)尺寸

　　尺寸協(xié)調(diào)指的是互相聯(lián)結(jié)的零件或部件間尺寸的有效調(diào)整。一個機器系統(tǒng)是由多種零件組合而成，每個組成結(jié)構(gòu)之間都有千絲萬縷的密切聯(lián)系。因此在實際應(yīng)用當(dāng)中要充分各個組件之間的協(xié)調(diào)作用，諸如部件與部件、部件與組件、零件之間錯綜復(fù)雜的關(guān)系。

　　因此在工作過程中地域尺寸進行標(biāo)注的時候，就要把所有應(yīng)用于裝配設(shè)置的零件進行測量，最后分析測繪結(jié)果，并且對所測結(jié)果進行比較、分析，最終的工作環(huán)節(jié)要對于基本尺寸和尺寸偏差進行匯總測量。對于法蘭盤的測量，上孔的位置尺寸通同其他組件協(xié)調(diào)之后引入了相用的標(biāo)注模式， A、B尺寸，在很大程度上可以制約裝配精度和部件工作性能的正常發(fā)揮，因此兩尺寸在相互聯(lián)結(jié)之后取值上具有一定的差異。機器設(shè)備中的配個部件的尺寸，比如孔、軸、槽等部件，要最大限度地滿足在同一時間內(nèi)測量、圓整、統(tǒng)計等方案，其目的是為了使尺寸在統(tǒng)一的規(guī)范范疇內(nèi)得到協(xié)調(diào)的分配。

　　有諸多結(jié)合面的外形制作工藝粗糙，比如毛坯的制造導(dǎo)致了其結(jié)構(gòu)不規(guī)整，這就為測繪過程帶來了一定的難度，因此要在科學(xué)分析和規(guī)劃的基礎(chǔ)上確定兩零件結(jié)合面的外形尺寸，達到結(jié)合出外形的基本統(tǒng)一的目的。因此字進行尺寸圓整的時候，不僅要關(guān)注相關(guān)的尺寸數(shù)值，而且在尺寸的標(biāo)注形式上也要充分考慮其協(xié)調(diào)性。

　　4.2基準制的選用

　　在針對零件的的測繪過程中，要從兩件在機械之間的作用和關(guān)系來確定引入基孔制還是基軸制。在機械制造過程中通常都采用國家規(guī)定的基孔制，基孔制的選用，可以很大程度上減少加工用的定值刀具(如加工所使用的锪鉆、鉸刀、擴孔鉆、拉刀等)和量具的數(shù)量，便于生產(chǎn)歷程的生產(chǎn)。例如用一種鉸刀就可以制作出三種基孔制不同形制的孔，而加工基軸制中的三種不同配合的孔時，要用到三種鉸刀。

　　4.3確定公差等

　　為了保證測繪質(zhì)量，所選零件尺寸的公差等級要迎合生產(chǎn)需求，并在滿足零件使用要求的條件下，盡量選取最低的公差等級，使公差值達到最大化，在此基礎(chǔ)上簡化加工方式，降低消耗成本。在實際的機械零件測繪中，通常情況下都要引入類比法來確定尺寸的公差等級，以實踐經(jīng)驗為基礎(chǔ)，參照以往檢驗過的同類零件為參照物，之后再做出比較決定，與此同時，要對加工方法的兩方面來展開考慮。當(dāng)公差等級較高的時候，一般是高于或等于7級8級，因為高公差等級的孔位加工工作較為復(fù)雜，因此要充分考慮到孔軸工藝等價性原則，在實踐過程中經(jīng)常引入的是孔的公差等級比軸低一級的方法;當(dāng)公差等級較低的時候，引入的是孔軸同級配合的方法;當(dāng)基本尺寸大于500mm時均采用軸絲同級配合的方法來進行。

　　機械論文投稿刊物：《科技與創(chuàng)新》雜志為國家新聞出版廣電總局批準，面向國內(nèi)外公開發(fā)行的“全國綜合性科技學(xué)術(shù)期刊”，由山西省科學(xué)技術(shù)協(xié)會主管、山西科技新聞出版?zhèn)髅郊瘓F主辦，國內(nèi)統(tǒng)一刊號CN14-1369/N，國際標(biāo)準刊號ISSN2095-6835。

　　5結(jié)語

　　綜上所述，在機械零件測繪中有關(guān)尺寸圓整的問題屬于建立在實踐基礎(chǔ)上的經(jīng)驗之談，涵蓋較多的設(shè)計元素。如果是非常重要的機械設(shè)備，還可以通過計算法或試驗展開驗算核實和修正。尺寸圓整建立的基礎(chǔ)是根據(jù)實測值，按照以往類似產(chǎn)品來進一步確定基本尺寸。尺寸圓整的運作規(guī)律過程較為簡單，它主要是以基本尺寸是否需要保留小數(shù)為立足點，通過對一般機械零件基本尺寸來展開分析，按零件的具體結(jié)構(gòu)要求以及尺寸要求來進行圓整。本文就機械零件測繪中有關(guān)尺寸圓整問題展開論述。

　　參考文獻：

　　[1]劉潔，盧秋霞，謝立秋.基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的《機械制圖與零件測繪》課程教學(xué)改革分析[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊)，2020(02)：135-136.

　　[2]崔立紅.基于工作過程的“機械制圖與零件測繪”課程教學(xué)創(chuàng)新改革[J].科技與創(chuàng)新，2019(21)：90-91.

　　[3]趙云紅，裴兆迎.新學(xué)制下的中職《機械制圖》零件測繪——談《機械制圖測繪指導(dǎo)書》編寫思路[J].科技風(fēng)，2015(18)：181.

　　[4]符莎.機械零件測繪中尺寸的處理方法[J].職業(yè)，2012(17)：91-92.

　　[5]楊利明.機械零件測繪中有關(guān)尺寸圓整問題的探討[J].河南科技，2011(19)：70-71.

　　作者：徐燕

轉(zhuǎn)載請注明來自發(fā)表學(xué)術(shù)論文網(wǎng)：http://liangshanbai.cn/dzlw/24843.html