机械零件测绘中有关 尺寸圆整问题的探讨河南机电学校杨利明在机械零件测绘中， 经常会遇到零件尺寸被测量之后， 如何确定公称尺寸和公差的问题本文， 笔者对尺寸圆整、 尺寸换 算、 尺寸协调的方法进行了探讨， 以便在实际机械测绘中能够方 便地确定基本尺寸、 公差和偏差一、 圆整概念1.尺寸圆整即根据实测尺寸数据， 分析、 推断并确定原设 计尺寸的公称尺寸和公差的过程在测绘过程中， 因为存在着 制造和测量误差， 按实样测出的尺寸往往不成整数所以， 需要 对尺寸进行圆整圆整包括确定基本尺寸的圆整和尺寸公差的 圆整两个方面2.设计圆整法设计圆整法是最常用的一种圆整法， 其方法 基本上是按设计的程序， 即以实测值为依据， 参照同类或类似产 品的配合性质及配合类别， 确定基本尺寸和尺寸公差圆整前首 先应进行数值优化， 数值优化是指各种技术参数数值的简化和统 一， 即设计制造中所使用的数值， 为国标推荐使用的优先数数 值优化是标准化的基础本文， 笔者将主要讨论设计圆整法二、 优先数系和优先数在工业产品的设计和制造中， 常常要用到很多数当选定 一个数值作为某产品的参数指标时， 这个数值就会按一定的规 律向一切有关制品和材料中的相应指标传播。
例如， 若螺纹孔 的尺寸一定， 则其相应的丝锥尺寸、 检验该螺纹孔的塞规尺寸以 及攻丝前的钻孔尺寸和钻头直径也随之而定， 这种情况称为数 值的传播1.优先数系GB/T321-2005《优先数和优先数系》 规定的优 先数系分别用符号 R5， R10， R20 和 R40 等表示， 称为 R5 系列， R10 系列，R20 系列和 R40 系列2.优先数优先数系的各系列中任一个项值称为优先数 优先数也叫常用值， 是取三位有效数字进行圆整后规定的数值一般机械的主要参数， 如立式车床的主轴直径、 专用工具的 主要参数尺寸都按 R10 系列确定， 通用型材、 零件及工具的尺寸 和铸件壁厚等按 R20 系列确定设计任何产品， 其主要尺寸及 参数应有意识地采用优先数， 使其在设计时就纳入标准化轨道三、 常规设计的尺寸圆整常规设计是指标准化的设计它是以方便设计、 制造和具 有良好的经济性为主在对常规设计的尺寸圆整时， 一般都应 使其符合国家标准 GB/T2822-2005 推荐的尺寸系列尺寸系列 的选取原则是： 优先数系 R 系列按 R10 系列，R20 系列，R40 系列 的顺序选用； 如必须将数值圆整， 可在 Ra 系列中按 Ra10，Ra20、 Ra40 顺序选用。
1） 圆整时一般都应将全部实测尺寸圆整成整数对于配 合尺寸， 也应按照国家标准圆整成整数例如， 实测一对配合孔和轴， 孔的尺寸为Φ25.012mm， 轴的尺寸为Φ24.978mm， 需确定圆整尺寸和尺寸公差2） 考虑确定基本尺寸根据孔、 轴的实测尺寸， 只有 R10 系列的基本尺寸Φ25.0mm 靠近实测值故将该配合的基本尺寸 选为Φ25mm通过对此配合结构的分析可知， 该配合为基孔制 间隙配合从相关技术资料获知， 此配合属单件小批生产根 据工艺要求， 单件小批生产时， 零件尺寸靠近最大实体尺寸， 即 孔的尺寸靠近最小极限尺寸， 轴的尺寸靠近最大极限尺寸已 知 轴 的 尺 寸 为 Φ 24.978mm=Φ（25-0.022）mm， 靠 近 轴 的 基 本 偏 差 查 轴 的 基 本 偏 差 ， 在 Φ 25mm 所 在 的 尺 寸 段 内 ， 与 协 Φ（25-0.022）mm 最靠近的基本偏差只有为-0.020mm， 即轴的基本 偏差代号为 f.3） 确定公差等级通过查标准公差数值表， 得Φ25mm 轴 的公差等级为 IT7 级又根据工艺等价的性质， 推出孔的公差等 级比轴低一级， 为 IT8 级。
根据上述分析与计算， 该孔轴配合的尺寸公差为Φ25H8/f7 或Φ25+0.033mm/Φ25-0.020mm 0-0.041 四、 非常规设计的尺寸圆整1.非常规设计尺寸圆整的原则1） 基本尺寸和尺寸公差数值不一定都是标准化数值， 可以 根据需要， 在进行尺寸圆整时， 对一些性能尺寸、 配合尺寸、 定位 尺寸等允许保留到小数点后一位， 个别重要的和关键性的尺寸， 允许保留到小数点后两位， 其他尺寸则圆整为整数2） 将实测尺寸圆整为整数或带一两位小数时， 尾数删除应 采用四舍六入五单双法， 即尾数删除时， 逢四以下舍， 逢六以上 进， 遇五则以保证偶数的原则决定进舍3） 删除尾数时， 是按一组数来进行删除的， 而不得逐位地 进行删除4） 所有尺寸圆整时， 都应尽可能使其符合国家标准推荐的 尺寸系列值， 尺寸尾数多为 0、2、5、8 及某些偶数值2.轴向功能尺寸的圆整轴向尺寸中的功能尺寸 （例如参 与轴向装配尺寸链的尺寸） 圆整时， 依据大批量生产中其随机 误差分布符合正态曲线的特征， 所以可假定零件的实际尺寸位 于零件公差带的中部， 即当尺寸仅有一个实测值时， 就可将该 实测值当成公差中值。
同时尽量将基本尺寸按国标所给尺寸 系列圆整成整数， 并保证所给公差在 IT9 级以内公差值采用 单向或双向公差当该尺寸在尺寸链中属孔类尺寸时， 取单向 正公差[如Φ（30+0.026）mm]； 当该尺寸属轴类尺寸时， 取单向负 公差[如Φ（30-0.026）mm]； 当该尺寸属长度尺寸时， 采用双向公 差[如 （30±0.026） mm]例如， 某传动轴的轴向尺寸参与装配尺寸链计算， 实测值为84.99mm， 将其圆整这里需确定基本尺寸查标准尺寸系列70河南科技 2011.10 上Φ645°Φ图 1 法兰盘图 2 零件配合金相检验在锅炉 定期检验中的应用河南省锅炉压力容器安全检测研究院郭志强胡越峰锅炉部件的钢材长期在高温应力条件下使用， 其内部组织会发生明显的变化， 随着组织的变化， 钢材的性能也会改变其 变化程度及速度与原始材料的组织成分、 使用的温度和应力以 及使用时间等因素有关在锅炉的使用过程中， 随着锅炉服役 期的延长， 珠光体球化、 石墨化、 蠕变、 回火脆化等导致失效的金 属组织变化都会逐渐出现近年来， 随着锅炉参数的不断提高， 对锅炉质量和所用金属材料的要求越来越高。
因此， 根据设备 的服役年限和具体使用状况， 在定期检验工作中采用金相检验 的方法确定锅炉的材质状况是十分必要的金相检验根据有关 规定和标准来评价金属材料质量的一种常规检验方法， 并且可 以用来判断设备零件的生产工艺是否完善， 有利于寻找零件产 生缺陷的原因因此， 金相检验是保证产品质量的重要手段 本文， 笔者主要对锅炉检验中的金相检验进行详细总结一、 金相检验原理金相检验是一种无损检验技术， 在被检对象不破坏的前提 下能够检验金属部件的微观组织的状态和分布情况， 并且判断设备安装质量、 金属材料的制造质量和组织性能的变化情况， 以及判断老化部件的蠕变损伤程度其操作是采用将预制的复型 材料与金相试样贴合的方法， 取得金属部件微观组织形貌的复 型具体过程为先用溶剂将已经制备好的复膜软化， 使其具有 一定的流动性， 然后使金属面与复膜片相连接， 并加压使复膜面 材料能够流动， 使的充满在磨面图像的浮雕之间， 然后复印出金 相图像二、 锅炉现场金相检验的应用实例1.金相检验在电站锅炉高温再热器管检验中的应用电站 锅炉高温再热器管随着设备运行时间的不断增加， 金属材料内 的金相组织会发生球化， 通过对金相组织图的观察， 可以大致计 算出球化的速率， 可以进一步对高温再热器部件进行寿命评 估 。
例 如 ： 某 发 电 厂 锅 炉 高 温 再 热 器 管 使 用 的 材 料 是12Cr1MoV， 入口段的工作温度为 323℃， 出口段的工作温度为540℃， 再热器管蒸汽压力为 2.65MPa， 运行时间接近 10 万 h， 在 长期高温环境下运行， 金属材料状况必然会发生变化， 作为电站表， 确定基本尺寸为 85mm确定公差数值查标准公差数值表， 在基本尺寸大于 （80~120）mm 时， 公差等级为 IT9 的公差值为0.087mm取公差值为 0.080mm将实测值 84.99mm 当成公差 中值， 得圆整方案为 （85+0.04） mm由于， 公差值为 0.08mm， 在 IT9 公 差 值 以 内 且 接 近 该 公 差 值 ， 并 采 用 双 向 公 差 实 测 值84.99mm 接近 （85±0.04）mm 的公差中值故该圆整方案合理3.非功能尺寸的圆整非功能尺寸是指一般公差的尺寸 （未 注公差的线性尺寸） ， 包含功能尺寸外的所有轴向尺寸和非配合 尺寸图纸上未注公差的尺寸， 人们习惯上称为自由尺寸， 但不应 把自由尺寸理解为尺寸不受任何限制， 可以任意变动原则上 讲， 图纸上每一个尺寸都应给出公差。
若这样处理， 不但会大大 增加设计人员的工作量， 而且注满了公差会使尺寸标注失去清 晰性所以， 通常的做法是只对少量的重要尺寸即主要尺寸才 注出公差数值这样可使图纸清晰地表示出哪些尺寸将影响产 品的功能由于一般公差不需在图样上进行标注， 则突出了图 样上的注出公差的尺寸， 可使制造人员和工艺人员把注意力集 中在这些尺寸上， 在进行加工和检验时对这些注出尺寸给予应 有的重视， 从而有利于提高产品的质量并降低制造成本采用自由尺寸的主要场合为圆整非功能尺寸时， 主要是合 理确定基本尺寸， 保证圆整后的基本尺寸应符合国家标准规定 的优先数、 优先数系和标准尺寸除个别外， 一般不保留小数， 例如 8.03 圆整为 8，30.08 圆整为 30 等五、 测绘中的尺寸协调尺寸协调是指相互结合、 联接、 配合的零件或部件间的尺寸的合理调整一台机器或设备通常由许多零件、 组件和部件组成因此， 不但要考虑部件中零件与零件之间的关系， 而且还要 考虑部件与部件之间， 部件与组件或零件之间的关系所以在 标注尺寸时， 必须把装配在一起的或在装配尺寸链中有关零件 的尺寸一起测量， 将测量结果加以分析比较， 最后一并确定基本 尺寸和尺寸偏差。
如图 1 所示的法兰盘， 其上孔的位置尺寸是在 协调后采用相用的标注方法， 图 2 中的尺寸 A、 B， 可能会影响装 配精度和部件的工作性能， 所以两尺寸在协调后取值不同机器内部各配合部位的尺寸，（如孔、 轴、 槽等） ， 应尽量做到同时测量、 同时圆整、 统一考虑， 以保证尺寸的协调一致很多结 合面的外形， 由于毛坯的制造不十分规整， 测绘时应在分析的基 础上确定两零件结合面的外形尺寸， 以保证结合处外形的统一 因此， 在尺寸圆整时不仅应注意到相关尺寸的数值， 而且在尺寸的标注形式上也必须进行协调71河南科技 2011.10 上H K。