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1、互换性与测量技术03-几何公差及检测(康)概要相关知识准备相关知识准备相关知识准备相关知识准备几何误差的由来：几何误差的由来：机床机床-夹具夹具-刀具、加工力、热刀具、加工力、热变形、振动、变形、振动、磨损等。磨损等。要素要素-构成零件几何特征的点、线、面构成零件几何特征的点、线、面 组成要素组成要素（轮廓）（轮廓）导出要素导出要素（中心）（中心）单一要素单一要素（形状）（形状）关联要素关联要素（位置）（位置）形状公差形状公差-单一单一实际要素的形状所允许的变动量，用形状公差带表达。实际要素的形状所允许的变动量，用形状公差带表达。位置公差位置公差-关联关联实际要素的位置相对基准所允许的变动量。
2、实际要素的位置相对基准所允许的变动量。注意基准标注形式的变化注意基准标注形式的变化6 种形状公差l直线度直线度l平面度平面度l圆度圆度l圆柱度圆柱度l线轮廓度线轮廓度l面轮廓度面轮廓度6 种形状公差种形状公差（单一实际要素）（单一实际要素）（单一实际要素）（单一实际要素）0.01 0.01 0.01（+）0.03（-）100:0.01 0.02 0.03 0.04 0.02认识符号认识符号直线度公差直线度公差（控制直线、轴线控制直线、轴线）1、在给定平面内、在给定平面内2、在给定方向上、在给定方向上3、在任意方向上、在任意方向上平面度公差平面度公差（厚度为厚度为 t 的的“小薄板小薄板”）注意
3、：注意：如果图样上标注的形位公差有如果图样上标注的形位公差有附加说明，则表示被测要素任一给定附加说明，则表示被测要素任一给定范围的要求。范围的要求。圆度公差圆度公差（宽度为宽度为 t 的的“小圆环小圆环”）圆柱度公差圆柱度公差（厚度为厚度为 t 的的“薄壁筒薄壁筒”）1、垂直于轴线的任意正截面上、垂直于轴线的任意正截面上2、圆柱度控制圆柱形、圆锥形等、圆柱度控制圆柱形、圆锥形等 它它综合控制综合控制圆柱面的圆柱面的纵横截面纵横截面轮廓度公差轮廓度公差线轮廓度线轮廓度“理论正确尺寸理论正确尺寸”表达设计的理想表达设计的理想要求，不带公差要求，不带公差R25R1022既控制轮廓形状既控制轮廓形状
4、又控制位置又控制位置轮廓度公差轮廓度公差面轮廓度面轮廓度（厚度为（厚度为 t t 的的 “薄壁壳儿薄壁壳儿”）当被测轮廓面对基准有位置要求的时候当被测轮廓面对基准有位置要求的时候标注方法与线轮廓度相同。标注方法与线轮廓度相同。R8 种位置公差8 种位置公差种位置公差（关联要素）（关联要素）（关联要素）（关联要素）认识符号认识符号 0.03 A/0.05 A/0.05 A 0.03 A 0.1 A 0.1 A B定向公差定向公差平行度平行度垂直度垂直度倾斜度倾斜度 0.03 A B 0.1 A 0.1 A B C定位公差定位公差同轴度同轴度对称度对称度位置度位置度 0.03 A B 0.03 A
5、 0.05 A B 0.05 A 跳动公差跳动公差圆跳动圆跳动全跳动全跳动1 1平行度公差平行度公差2 2垂直度公差垂直度公差3 3倾斜度公差倾斜度公差4 4同轴度公差同轴度公差5 5对称度公差对称度公差AB 0.03 A BAB 公共基准轴线公共基准轴线 0.03 0.1 A基准中心面基准中心面0.1A6 6位置度公差位置度公差 位置度通常用于控制孔组位置度通常用于控制孔组各孔轴线的位置误差。位置精各孔轴线的位置误差。位置精度要求有两个方面：度要求有两个方面：1、各孔之间相互位置精度；、各孔之间相互位置精度；2、孔组相对于基准面的精度。、孔组相对于基准面的精度。P7 7圆跳动公差圆跳动公差
6、跳动公差的检测方式是特定的，简单而实用，并具有综合控跳动公差的检测方式是特定的，简单而实用，并具有综合控制功能，能综合反映某些形位误差，应用广泛。制功能，能综合反映某些形位误差，应用广泛。比较：比较：端面圆跳动端面圆跳动公差与端面相对于基准轴线的公差与端面相对于基准轴线的垂直度垂直度公差公差径向径向端面端面8 8全跳动公差全跳动公差 径向全跳动径向全跳动公差带与公差带与圆柱度圆柱度的公差带形状相同，但是前者的轴线与的公差带形状相同，但是前者的轴线与基准轴线同轴，而后者轴线是浮动的，随着误差形状而定。径向全跳动基准轴线同轴，而后者轴线是浮动的，随着误差形状而定。径向全跳动是被测圆柱面的是被测圆柱
7、面的圆柱度圆柱度和和同轴度同轴度误差的综合反映。误差的综合反映。端面全跳动端面全跳动公差带公差带 等同于等同于 端面对轴线的端面对轴线的垂直公差带垂直公差带！公公 差差 原原 则则 基基 本本 术术 语语 作用尺寸作用尺寸 最大实体实效边界与最大实体实效尺寸最大实体实效边界与最大实体实效尺寸 最小实体实效状态与最小实体实效尺寸最小实体实效状态与最小实体实效尺寸 理想边界理想边界公公 差差 原原 则则公差原则公差原则-确定形位公差与尺寸公差之间的相互关系确定形位公差与尺寸公差之间的相互关系独立原则：独立原则：图样上给定的形位公差与尺寸公差没有关系，各自满足要求。图样上给定的形位公差与尺寸公差没有
8、关系，各自满足要求。相关原则：相关原则：根据被测要素遵守的根据被测要素遵守的理想边界理想边界的不同分为以下几种的不同分为以下几种1）包包 容容 要要 求求2）最大实体要求最大实体要求3）最小实体要求最小实体要求4）可可 逆逆 要要 求求EMLR用于有配合要求，并且其极限间隙或过用于有配合要求，并且其极限间隙或过盈必须严格得到保证的场合。盈必须严格得到保证的场合。仅用于中心要素仅用于中心要素。采用最大实体要求的。采用最大实体要求的目的是保证装配互换。目的是保证装配互换。仅用于中心要素仅用于中心要素。采用最小实体要求的。采用最小实体要求的目的是保证零件的最小璧厚和设计强度目的是保证零件的最小璧厚和
9、设计强度用于最大实体要求用于最大实体要求，对尺寸公差和配合，对尺寸公差和配合无严格要求，仅要求保证装配互换场合无严格要求，仅要求保证装配互换场合公公 差差 原原 则则独立原则独立原则-形位公差与尺寸公差之间的没有关系形位公差与尺寸公差之间的没有关系公公 差差 原原 则则包容要求包容要求-要求实际要素遵守要求实际要素遵守（不超出）（不超出）最大实体边最大实体边界界 注意：注意：包容要求仅用于形状公差包容要求仅用于形状公差。当应用时，应在被测要素。当应用时，应在被测要素的尺寸极限偏差处或在公差带的代号后面加注符号的尺寸极限偏差处或在公差带的代号后面加注符号“”E最大实体边界最大实体边界：最大实体最
10、大实体尺寸形成的有正确几何形尺寸形成的有正确几何形状的理想包容面状的理想包容面实际轮廓在包容面之内，实际轮廓在包容面之内，局部不超最小实体尺寸。局部不超最小实体尺寸。E最大实体实效状态最大实体实效状态下所具有的下所具有的边界尺寸边界尺寸：对于孔：对于孔：DMV=DM t 最小孔再小一圈最小孔再小一圈 t对于轴：对于轴：dMV=dM+t 最大轴再大一圈最大轴再大一圈 t公公 差差 原原 则则最大实体要求最大实体要求-要求实际要素遵守要求实际要素遵守最大实体实效边最大实体实效边界界最大实体实效尺寸最大实体实效尺寸形成的有正确几何形状的理想包容面形成的有正确几何形状的理想包容面M注意：注意：箭头位箭
11、头位置和符号位置置和符号位置公公 差差 原原 则则最大实体要求最大实体要求的应用举例：的应用举例：1、应用于被测要素、应用于被测要素1）轴的实际轮廓须在尺寸为）轴的实际轮廓须在尺寸为 20.1（dMV）最大实体实效边界内；最大实体实效边界内；2）局部尺寸须）局部尺寸须在在 20 与与 19.8 之间；之间；3）因为轴线的直线度公差）因为轴线的直线度公差 0.1 是被测轴处于最大实体状态时给定的，是被测轴处于最大实体状态时给定的，故，当实际轴偏离了故，当实际轴偏离了MMC时，轴线的直线度公差就获得了额外的时，轴线的直线度公差就获得了额外的 补偿，最大补偿量为补偿，最大补偿量为 0.2（尺寸公差）
12、（尺寸公差）允许的最大直线度误差允许的最大直线度误差 0.3。P.96轴线的直线度为被测要素轴线的直线度为被测要素M公公 差差 原原 则则最大实体要求最大实体要求的应用举例：的应用举例：2、应用于基准要素、应用于基准要素 被测轴和基准轴都应用最大实体要求，被测轴遵守最大实体实被测轴和基准轴都应用最大实体要求，被测轴遵守最大实体实效边界效边界 12.04（dMV）；而基准轴遵守最大实体边界；而基准轴遵守最大实体边界 25（dM）。）。P.97大直径轴线为大直径轴线为基准基准，小直径轴线同轴度为，小直径轴线同轴度为被测要素被测要素M被测要素被测要素应用最大实体要求应用最大实体要求基准要素基准要素也
13、用最大实体要求也用最大实体要求公公 差差 原原 则则最大实体要求最大实体要求的应用举例：的应用举例：2、应用于基准要素、应用于基准要素P.91M 1）当被测轴和基准轴都为最大实体状态时，）当被测轴和基准轴都为最大实体状态时，其同轴度的公差其同轴度的公差为为 0.04 ，也就是图上的给定值。，也就是图上的给定值。公公 差差 原原 则则最大实体要求最大实体要求的应用举例：的应用举例：2、应用于基准要素、应用于基准要素P.97M 2）当基准轴为）当基准轴为最大实体状态，而被最大实体状态，而被测轴为最小实体状态测轴为最小实体状态时，其同轴度的允许时，其同轴度的允许误差可达误差可达 0.09 。当基准轴
14、为最大实体状态，而被测轴为最小实体状态时，被测轴实当基准轴为最大实体状态，而被测轴为最小实体状态时，被测轴实际尺寸偏离最大实体状态的偏离量为其尺寸公差际尺寸偏离最大实体状态的偏离量为其尺寸公差 0.05 ，该偏离量可该偏离量可以补偿给同轴度误差，此时同轴度的误差允许量达到以补偿给同轴度误差，此时同轴度的误差允许量达到 0.04+0.05。公公 差差 原原 则则最大实体要求最大实体要求的应用举例：的应用举例：2、应用于基准要素、应用于基准要素P.97M 3）当基准轴和被测轴）当基准轴和被测轴都为最小实体状态时，都为最小实体状态时，被被测轴同轴度的允许误差可测轴同轴度的允许误差可达达 0.12 。
15、基准轴实际尺寸偏离最大实体状态，因而基准轴线可以有其尺寸公基准轴实际尺寸偏离最大实体状态，因而基准轴线可以有其尺寸公差差 0.03大小的浮动量；同时，被测轴也有其尺寸公差大小大小的浮动量；同时，被测轴也有其尺寸公差大小 0.05的偏的偏离量。该偏离量和浮动量都可以补偿给同轴度误差，此时同轴度的误差离量。该偏离量和浮动量都可以补偿给同轴度误差，此时同轴度的误差允许量达到允许量达到 0.04+0.05+0.03。最小实体实效状态下最小实体实效状态下所具有的所具有的边界尺寸边界尺寸：对于孔：对于孔：DLV=DL+t 最大孔再大一圈最大孔再大一圈 t对于轴：对于轴：dLV=dL-t 最小轴再小一圈最小
16、轴再小一圈 t公公 差差 原原 则则最小实体要求最小实体要求-要求实际要素遵守要求实际要素遵守最小实体实效边最小实体实效边界界最小实体实效尺寸最小实体实效尺寸形成的有正确几何形状的理想包容面形成的有正确几何形状的理想包容面L公公 差差 原原 则则可逆要求可逆要求：一种反补偿要求，形位误差补给尺寸误差一种反补偿要求，形位误差补给尺寸误差可逆要求很少用于最小实体要求可逆要求很少用于最小实体要求 ！R形形 位位 公公 差差 的的 选选 择择各种形位公差分为各种形位公差分为 112 级，圆度和圆柱度增级，圆度和圆柱度增 0 0 级。级。按类比法应考虑：按类比法应考虑：同要素形状公差值应小于位置公差。同
17、要素形状公差值应小于位置公差。圆柱零件形状公差应小于尺寸公差。圆柱零件形状公差应小于尺寸公差。平行度公差值应小于两者间距离公差。平行度公差值应小于两者间距离公差。根据加工等因素在满足功能条件下适当降低根据加工等因素在满足功能条件下适当降低 12 级。级。孔相对于轴孔相对于轴 细长比较大的孔和轴细长比较大的孔和轴 距离较大的轴和孔距离较大的轴和孔 宽度较大的零件表面宽度较大的零件表面 线对线和线对面相对于面对面的平行度线对线和线对面相对于面对面的平行度 线对线和线对面相对于面对面的垂直度线对线和线对面相对于面对面的垂直度形形 位位 误误 差差 的的 检检 测测形位误差及其评定之形位误差及其评定之
18、 形状误差形状误差“最小条件最小条件”评判准评判准则则“最小条件最小条件”可分为两种情况：可分为两种情况：1、轮廓要素、轮廓要素（线轮廓和面轮廓除外）（线轮廓和面轮廓除外）“最小条件最小条件”就是：理想要素位于位于零件实体之外与实际要素相接触，并就是：理想要素位于位于零件实体之外与实际要素相接触，并使得被测要素对理想要素的最大变动量为最小。使得被测要素对理想要素的最大变动量为最小。2、中心要素、中心要素 “最小条件最小条件”就是：理想要素应穿过实际中心要素，并使得实际中心要素对就是：理想要素应穿过实际中心要素，并使得实际中心要素对理想要素的最大变动量为最小。理想要素的最大变动量为最小。形形 位
19、位 误误 差差 的的 检检 测测形位误差及其评定之形位误差及其评定之 形状误差形状误差“最小包容区域最小包容区域”表示表示形状误差的值用形状误差的值用“最小包容区域最小包容区域”的宽度或直径表示。的宽度或直径表示。“最小包容区域最小包容区域”就是：包容被测实际要素，并具有最小宽度或直径的区域。就是：包容被测实际要素，并具有最小宽度或直径的区域。“最小包容区域最小包容区域”的形状和形状公差带相同，但是它的大小、方向的形状和形状公差带相同，但是它的大小、方向及位置是随着实际要素的实际情况而定。及位置是随着实际要素的实际情况而定。（最小区域法是最严格的评定法最小区域法是最严格的评定法）！形形 位位
20、误误 差差 的的 检检 测测形位误差及其评定之形位误差及其评定之 位置误差位置误差的的“最小包容区域最小包容区域”1、定向误差、定向误差-被测要素对由基准确定了方向的理想要素的变动量被测要素对由基准确定了方向的理想要素的变动量 “定向最小区域定向最小区域”是：按理想要素的方向来包容被测实际要素，并具有最小是：按理想要素的方向来包容被测实际要素，并具有最小宽度或直径的区域。宽度或直径的区域。定向误差包含形状误差，因此，同一要素上的形状公差要小于或等定向误差包含形状误差，因此，同一要素上的形状公差要小于或等于定向公差。于定向公差。！形形 位位 误误 差差 的的 检检 测测2、定位误差、定位误差-被
21、测要素对由基准确定了位置的理想要素的变动量被测要素对由基准确定了位置的理想要素的变动量 “定位最小区域定位最小区域”是：以理想要素来定位地包容被测实际要素，并具有最小是：以理想要素来定位地包容被测实际要素，并具有最小宽度或直径的区域。宽度或直径的区域。定位误差包含定向误差，因此，同一要素上的定向公差要小于或等定位误差包含定向误差，因此，同一要素上的定向公差要小于或等于定位公差。于定位公差。！形位误差及其评定之形位误差及其评定之 位置误差位置误差的的“最小包容区域最小包容区域”形形 位位 误误 差差 的的 检检 测测形位误差及其评定之形位误差及其评定之 位置误差位置误差的的 “跳动误差跳动误差”3、圆跳动误差、圆跳动误差-被测要素对由基准确定了位置的理想要素的变动量被测要素对由基准确定了位置的理想要素的变动量 全跳动误差全跳动误差-被测要素对由基准确定了位置的理想要素的变动量被测要素对由基准确定了位置的理想要素的变动量 被测实际要素绕基准轴线作无轴向移动回转，由固定位置或移动的被测实际要素绕基准轴线作无轴向移动回转，由固定位置或移动的指示器，在给定方向上来获得最大最小读数之差。指示器，在给定方向上来获得最大最小读数之差。谢谢观赏谢谢观赏