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1、 第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第四章第四章 形状和位置公差形状和位置公差(gngch)(gngch)及及检测检测 n n第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述n n第二节第二节第二节第二节 形状公差与形状误差的检测形状公差与形状误差的检测形状公差与形状误差的检测形状公差与形状误差的检测n n第三节第三节第三节第三节 位置位置位置位置(wizhi)(wizhi)公差和位置公差和位置公差和位置公差和位置(wizhi)(wizhi)误差测量误差测量误差测量误差测量n n第四节第四节第四节第四节 形位公差与尺寸公差的相关性要求形位公差与尺寸公差的相关性要求形
2、位公差与尺寸公差的相关性要求形位公差与尺寸公差的相关性要求n n第五节第五节第五节第五节 形位公差的选用形位公差的选用形位公差的选用形位公差的选用第一页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第一节第一节概述概述(ish)一、形位公差的含义及其影响一、形位公差的含义及其影响1、形位公差的含义：任何零件的加工过程中由于各种因素、形位公差的含义：任何零件的加工过程中由于各种因素的影响总会产生形状、位置方面的误差。的影响总会产生形状、位置方面的误差。2、形位误差的定义、形位误差的定义(dngy)：零件的实际形状、位置对其理想形：零件的实际形状、位置对其理想形状
3、、状、位置的变动量。位置的变动量。第二页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 3、形位误差的影响（1）影响配合的松紧程度，如圆度，轴线的直线度。（2）影响可装入性，如零部件的位置(wizhi)度。（3）影响零件的其它功能。综上所述：形位误差的大小是衡量产品质量的一项重要指标，为保证产品质量，实现互换性，应控制零件的形位误差，即规定公差。第三页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 二、零件的几何要素二、零件的几何要素几何要素的定义：代表零件几何形状几何要素的定义：代表零件几何形状(xngzhun)特性的特性的点、
4、线、面。点、线、面。（1）中心要素：圆心、球心、中心线、轴线等。中心要素：圆心、球心、中心线、轴线等。（2）轮廓要素：零件外形轮廓，圆柱面、球面、素线等轮廓要素：零件外形轮廓，圆柱面、球面、素线等（3）被测要素：给出形位公差要求的要素。被测要素：给出形位公差要求的要素。（4）基准要素：用来确定被测要素方向、位置的要素。基准要素：用来确定被测要素方向、位置的要素。第四页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 三、形位公差项目符号三、形位公差项目符号(fho)1、形状公差：形状公差：2、位置公差：位置公差：定向公差：定向公差：定位公差：定位公差：跳动公差：跳
5、动公差：第五页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 四、形位公差四、形位公差(gngch)的标注的标注1、公差、公差(gngch)框格框格0.02A第一格：公差第一格：公差(gngch)项目；第二格：公差项目；第二格：公差(gngch)值；第三格：基准值；第三格：基准2、指引线：将框格与被测要素联系起来。、指引线：将框格与被测要素联系起来。说明：被测要素为中心要素时，指引线箭图与尺寸说明：被测要素为中心要素时，指引线箭图与尺寸线对齐。线对齐。2、基准符号、基准符号位置公差位置公差(gngch)必须标注基准。必须标注基准。基准代号的注法：基准代号对准基准
6、要素，无论基准基准代号的注法：基准代号对准基准要素，无论基准方向如何，基准代号中字母必须顺正方向写。方向如何，基准代号中字母必须顺正方向写。说明：基准为中心要素时，基准符号与尺寸线对齐。说明：基准为中心要素时，基准符号与尺寸线对齐。第六页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形位公差(gngch)标注示例：第七页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 五、形位误差的检测原则五、形位误差的检测原则国标将实现中应用的检测方案归纳为以下五种国标将实现中应用的检测方案归纳为以下五种(wzhn)检测原则：检测原则：1、与理
7、想要素比较原则，、与理想要素比较原则，如：自准直仪测直线度，平台上测平面度。如：自准直仪测直线度，平台上测平面度。2、测量坐标值原则。测量坐标值原则。如：三坐标测量，孔轴线的位置度误差。如：三坐标测量，孔轴线的位置度误差。3、测量特征参数原则。测量特征参数原则。如：两点法及三点法测圆度误差。如：两点法及三点法测圆度误差。4、测量跳动误差原则。测量跳动误差原则。如：（径向、端面圆全）跳动误差的测量。如：（径向、端面圆全）跳动误差的测量。5、控制实效边界原则。控制实效边界原则。第八页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 小结小结1、了解形位公差的概念。、了
8、解形位公差的概念。2、掌握被测要素和基准要素的内容。、掌握被测要素和基准要素的内容。3、掌握形位公差的项目符号及标注、掌握形位公差的项目符号及标注(biozh)方方法。法。第九页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第二节第二节形状形状(xngzhun)公差与形状公差与形状(xngzhun)误差的检测误差的检测一、形状误差和形状公差一、形状误差和形状公差1、形状误差：被测要素、形状误差：被测要素(yos)实际形状对其理想形状的变动实际形状对其理想形状的变动量量2、形状公差：允许的最大形状公差。、形状公差：允许的最大形状公差。第十页，共60页。第四章第四
9、章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 二、各项形状(xngzhun)公差及其误差的测量1）直线度：给定平面内直线，任意方向直线等。直线度误差的检测：介绍水平仪的测量原理。图解法求直线度误差：测点序号：012345678水平仪读数：0+6+60-1.5-1.5+3+3+9累积值：0+6+12+12+10.5+9+12+15+24第十一页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第十二页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 直线度误差(wch)：f=18-9=9m第十三页，共60页。第四章第四章第四
10、章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 先解释累积值的得来：由于水平仪测量的是相临两点的高度差，作图时需将各点的读数都转换成相对坐标圆点的值。作图法求解必须以y方向(fngxing)作为评定误差的方向(fngxing)通过计算求得直线度误差。第十四页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 2）平面度：两平行平面之间的区域平面度误差的测量：对角线法按一定(ydng)的布点方式测量0-381021平面度误差f=10-(-3)=13m800第十五页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 3)圆度：圆度公差带：
11、半径之差为公差值的两同心圆之间的区域(qy)。圆度误差的测量：近似法测量，光学分度头上测量圆度误差。第十六页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 4）圆柱(yunzh)度：圆柱(yunzh)度公差带：半径之差为公差值的两同轴线的圆面之间的区域。第十七页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 5）线轮廓度、面轮廓度公差带简介：包络线的形成(xngchng)原理。说明：任意方向直线度在公差值前需加“”宽大平面用平面度，窄长平面用直线度。圆柱度是一项综合公差。小结：1、形状公差不涉及基准。2、形状公差值是包含实际要素的
12、最小区域的宽度或直径来表示。第十八页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第三节第三节位置公差位置公差(gngch)和位置误差测和位置误差测量量一、位置误差与基准一、位置误差与基准1、位位置置误误差差：被被测测要要素素实实际际位位置置对对其其理理想想位位置置的的变变动动(bindng)量量2、基准、基准1)基准要素：用来确定被测要素方向或位置的要素。基准要素：用来确定被测要素方向或位置的要素。2)基准的分类：基准的分类：单一基准：由一个要素充当基准单一基准：由一个要素充当基准组合基准：公共基准组合基准：公共基准基准体系：三基面体系基准体系：三基面体系模
13、拟法体现基准：心轴模拟基准轴线模拟法体现基准：心轴模拟基准轴线第十九页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 二、位置公差及其误差测量二、位置公差及其误差测量位置公差分定向、定位位置公差分定向、定位(dngwi)、跳动三大类。、跳动三大类。1、定向公差：包括平行度、垂直度、倾斜度。、定向公差：包括平行度、垂直度、倾斜度。a、平行度、平行度：平行度公差带有四种形式：面对线的平行度、：平行度公差带有四种形式：面对线的平行度、线对线的平行度、面对面的平行度。线对线的平行度、面对面的平行度。平行度误差的检测：用平板、平台、心轴平行度误差的检测：用平板、平台、心轴
14、v型块来模拟型块来模拟基准平面、孔或轴的轴线。基准平面、孔或轴的轴线。例如：轴线对轴线的平行度误差的测量：例如：轴线对轴线的平行度误差的测量：心轴模拟孔的轴线，调整心轴模拟孔的轴线，调整I-I等高等高读数读数f=M1-M2，任意方向要求时：，任意方向要求时：f=第二十页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第二十一页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第二十二页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第二十三页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形
15、状和位置公差及检测 第二十四页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 b、垂直度垂直度公差带有四种形式：线对面的垂直度、线对线的垂直度。垂直度误差的检测：（实际测量方法较多，现举一例说明(shumng)）线对线的垂直度的测量：转换成平行度误差的测量，用心轴模拟基准轴线。f=第二十五页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第二十六页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第二十七页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第二十八页，共6
16、0页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 c、倾斜度倾斜度公差带有三种形式：面对面的倾斜度、线对线的倾斜度、线对面的倾斜度。面对面的倾斜度标注示例：解释45度的含义。倾斜度误差的测量：转换成平行度误差的测量。方法：被测量件置与定角座上，调整被测件使表面读数(dsh)差最小，则f=Mmax-Mmin定向公差小结：定向公差是一项综合公差，综合控制被测要素的定向误差，形状误差。第二十九页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第三十页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第三十一页，共6
17、0页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 2、定位公差同轴度：应用台阶轴同轴度公差带：直径为公差值t且与基准同轴线的小圆柱。检测：V形块模拟基准轴线，两指针调零。读数：对应点读数差M1-M2对称度：应用方格或键槽对称度公差带：相对基准面对称分布的两平行平面。检测：被测零件(lnjin)放置在平板上，测被测表面到平板的距离，取测量截面内对应点最大差值为误差值。第三十二页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第三十三页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第三十四页，共60页。第四章
18、第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 位置度：应用孔轴线的位置度。孔轴线的位置度公差带：以理想位置为轴线的小圆柱。测量：测量坐标原则。定位公差小结：定位公差是一项综合公差，可综合控制被测要素的位置误差、方向(fngxing)误差、形状误差。第三十五页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第三十六页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第三十七页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 3、跳动(tiodng)公差a、圆跳动(tiodng)及测量方法径
19、向圆跳动(tiodng)：指示器径向固定，被测要素绕基准回转一周时最大与最小读数差。端面圆跳动(tiodng)：指示器垂直端面固定，被测要素绕基准回转一周，最大与最小读数差。第三十八页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第三十九页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第四十页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 b、全跳动径向全跳动：指示器沿径向放置，测量(cling)时指示器沿轴向移动，被测要素绕基准回转所测的最大与最小差值。端面全跳动：指示器垂直端面放置，测量(c
20、ling)时指示器由外端向圆心移动，被测要素绕基准回转，最大与最小读数差即为误差值测量(cling)时用导向套筒，中心顶尖，V形块模拟基准。第四十一页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第四十二页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第四十三页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 c、跳动公差的特性及应用跳动公差是一项综合公差，测量方便，故广泛应用于旋转类零件。各项跳动公差中被测要素，均为轮廓要素，基准要素均为中心要素。生产中有时用测量径向全跳动的方法测量圆柱度、同轴
21、度、垂直度.等。三、小结：1、掌握各项定位公差的含义(hny)。2、掌握跳动误差的测量方法。3、了解形位误差的检测原则。第四十四页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第四节第四节形位公差形位公差(gngch)与尺寸公差与尺寸公差(gngch)的相关性的相关性一、基本概念一、基本概念1、作用尺寸、作用尺寸(chcun)：实际尺寸：实际尺寸(chcun)和形状误差和形状误差综合后的尺寸综合后的尺寸(chcun)。Dmda第四十五页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第四十六页，共60页。第四章第四章第四章第四章
22、 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 2、最小、最大实体(sht)状态和实效状态1）最大、最小实体(sht)状态合格零件拥有材料最多的状态称最大实体(sht)状态。合格零件拥有材料最少的状态称最小实体(sht)状态。最大实体(sht)尺寸：dmaxDmin最小实体(sht)尺寸：dminDmax2）实效状态：最大实体(sht)尺寸与实效尺寸综合后的尺寸。孔：Dvs=Dmin-t形位轴：dvs=dmax+t形位第四十七页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 3、理想边界定义：具有理想形状(xngzhun)的极限边界具体为：孔的理想边界为一具有理想形
23、状(xngzhun)的外表面（理想轴)轴的理想边界为一具有理想形状(xngzhun)的内表面（理想孔）1）最大实体边界：尺寸为最大实体尺寸的理想边界。孔：具有Dmin的理想轴；轴：具有dmax理想孔2）实效边界孔：具有Dmin-t形位的理想孔轴：具有dmax+t形位理想轴第四十八页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 二、独立原则二、独立原则尺寸公差与形位公差各自独立，测量尺寸公差与形位公差各自独立，测量时时分别满足各自分别满足各自的公差要求。的公差要求。因独立原则时尺寸与形位误差因独立原则时尺寸与形位误差(wch)检测较为方便，故应用检测较为方便，故
24、应用广泛。广泛。第四十九页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 三、包容原则三、包容原则1、单一要素的包容原则、单一要素的包容原则图样图样(tyng)标注：尺寸公差后加标注：尺寸公差后加10分析：最大实体边界：分析：最大实体边界：10的孔且垂直于基准。的孔且垂直于基准。实际尺寸合格范围：实际尺寸合格范围：9.810mm之间之间实际轴径实际轴径9.8mm时，轴线垂直度公差时，轴线垂直度公差0.2mm实际轴径实际轴径10mm时，轴线垂直度公差时，轴线垂直度公差0由以上分析总结：包容原则下形位公差包容在尺寸由以上分析总结：包容原则下形位公差包容在尺寸公差之内
25、。公差之内。E第五十页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第五十一页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 四、最大实体原则四、最大实体原则1、最大实体原则用于单一要素、最大实体原则用于单一要素1）图样标注：）图样标注：100.12）分析：实效）分析：实效(shxio)边界：尺寸为边界：尺寸为10.1mm的理想孔的理想孔实际尺寸合格范围：实际尺寸合格范围：9.810mm。实际尺寸为实际尺寸为9.8mm时，轴线直线度公差时，轴线直线度公差0.3mm。实际尺寸为实际尺寸为10mm时，轴线直线度公差时，轴线直线度公差
26、0.1mm2、最大实体原则用于关联要素、最大实体原则用于关联要素被测要素与基准要素同时对同轴度进行补偿被测要素与基准要素同时对同轴度进行补偿M第五十二页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第五十三页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 五、三种公差原则五、三种公差原则(yunz)小结小结公差原则遵守的边界允许的形位公差形位公差应用独立原则 t广泛包容原则最大实体边界0T配合性质要求严格最大实体原则实效边界tt+T只要求保证可装配性第五十四页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公
27、差及检测 第五节第五节形位公差形位公差(gngch)的选用的选用 正确合理的选择形位公差，不仅直接反映产品量和寿命，而且关系到零件的加工难易程度。一、形位公差项目的选择 1、零件的几何(j h)特征 如：圆柱零件：圆柱度、圆度 圆锥形零件：圆度、素线直线度 平面：平面度 阶梯轴：同轴度 槽：对称度第五十五页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 2、零件的使用要求只有对使用性能有显著影响的项目才规定形位公差，如：车床、磨床主轴轴颈同轴度、圆柱(yunzh)度误差的影响零件的回转精度和工作精度，故规定相应精度。齿轮箱体两孔轴线不平行，影响正常啮合，降低承载
28、能力，故规定平行度公差。3、测量方便如：阶梯轴：可用径向全跳动代替圆柱(yunzh)度，同轴度误差4、形位公差的控制功能如：圆柱(yunzh)度公差可以控制圆度、素线的直线度误差。第五十六页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 二、形位公差值的确定二、形位公差值的确定1、公差等级：、公差等级：1、2、3、.12。1级最高，级最高，12级最级最低，低，6、7级为基本级。级为基本级。总原则：在满足总原则：在满足(mnz)使用要求的前提下，选择最经济的使用要求的前提下，选择最经济的公差值。公差值。2、选择方法：类比法选择方法：类比法对照表对照表3-33-19
29、解释各项公差主参数的含义解释各项公差主参数的含义了解各项公差的应用。了解各项公差的应用。第五十七页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 3、考虑的因素1）零件的结构特性细长轴（孔）、跨距较大的轴（孔）、宽度较大的表面加工时易产生误差，较正常情况(qngkung)低12级。2）协调形位公差与尺寸公差的关系同一要素：t形位t位置t尺寸3）形位公差与表面粗糙度的关系中等尺寸，中等精度Rz=（0.20.3）t形位高精度：小尺寸：Rz=（0.50.7）t形位第五十八页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 三、基准的选择三
30、、基准的选择(xunz)依据：零件的功能要求，同时尽量使设计、加工、依据：零件的功能要求，同时尽量使设计、加工、检验各工序的基准统一。检验各工序的基准统一。例：图示零件：例：图示零件：1）若以中间轴颈为支承，两端安装传动件，以）若以中间轴颈为支承，两端安装传动件，以中间为同轴度基准中间为同轴度基准2）若以两端为支承，中间安装传动件，以两端）若以两端为支承，中间安装传动件，以两端公共轴线为基准公共轴线为基准第五十九页，共60页。第四章第四章第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 四、小结四、小结1、了解形位公差项目、了解形位公差项目(xingm)的选择的选择2、了解形位公差值的选择、了解形位公差值的选择3、了解基准的选择、了解基准的选择第六十页，共60页。