GD&T圆跳动详解:定义、符号、公差带、测量方法与全跳动区别
依据ASME Y14.5-2009 GD&T标准,14项几何公差分5组。圆跳动属“跳动”类,用于控制表面圆形要素及其与基准轴线的关系。
本文涵盖圆跳动定义、符号、测量方法、与全跳动的区别。
一、圆跳动定义与符号
圆跳动(常称“跳动”)是相对于基准轴线的圆形轮廓2D测量。它检查圆形横截面与理想圆的贴合度,类似圆度。
圆跳动符号
符号为指向东北的对角箭头(↗)。源于用表盘/高度规测量跳动,符号代表表盘指针。
圆跳动公差带
2D平面上由两个同心圆构成:外圆与内圆。中间圆代表轴实际直径。在GD&T中,跳动公差控制圆形特征相对于其轴线的位置。常用于圆形截面装配件:钻头、分段轴、机床部件。跳动限制两件轴线偏移,确保均匀旋转磨损。
示例
目标绕基准轴旋转一周时,圆柱面径向跳动(箭头指示)在任何垂直基准轴的测量平面上不得超过0.03mm。
圆度与圆跳动的区别
检测过程类似圆度。关键差别:圆度无基准轴,圆跳动必须有基准轴。
二、圆跳动测量方法
典型圆柱工件测量流程:工件置于V型块组可绕轴线旋转,表盘/高度规测针保持恒定高度接触圆形特征,在公差范围内记录总移动量。
- 用V块或主轴按基准轴固定工件。
- 表盘测针接触圆形特征,归零。
- 绕主轴旋转工件,记录读数变化。
- 表盘总变动不得超特征控制框公差值。
可测平行、倾斜、垂直于轴线的表面。所有情况测针垂直于表面。每种情况沿测针方向建立2D公差带,按需测试多个截面。垂直基准轴表面测的是平面度而非圆度。倾斜面必须标注基本角,以便将测针精确垂直于表面。(来源:fractory.com)
三、全跳动
GD&T中全跳动是复合公差,同时控制特征的直线度、轮廓度、角度等几何变化。全跳动作用于整个表面而非单个圆形要素。
示例
圆柱件绕基准轴旋转时,圆柱面径向全跳动(指示箭头)在圆柱面任意点不得超0.03mm。
何时选择全跳动?
圆跳动可有效控制三类零件。若零件具备以下功能之一,采用全跳动或更合适方法:
- 高长径比金属件(如金属管):易固定旋转检测轮廓。足够长度限制自由度保证检测精度,是跳动检测最理想件型。
- 小直径带垂直平面件(如法兰):长度短、直径小但带垂直平面,圆跳动可检测精度。
- 多个分离小直径段件(如同心异径管):末端有多短直径段。将两基准轴组合为主基准,而非一主一辅。
四、圆跳动 vs 全跳动
简单说:全跳动 = 圆跳动的3D等效。圆跳动在曲面形成环形公差带(2D),全跳动形成圆柱公差带(3D)。除截面公差外,全跳动沿整个圆柱面同时控制所有截面,兼顾轴向与截面变化。
全跳动可控制更多特征:圆度、同轴度、直线度、圆柱度、锥度、平行度、角度、垂直度、轮廓度。
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