形狀和位置精度設(shè)計與檢測 -《機械精密設(shè)計與檢.ppt

1、第四章形狀和位置精度 設(shè)計與檢測,形狀和位置精度,學(xué)習(xí)要求,掌握形位公差的基本概念（要素） 掌握形位公差的標(biāo)注方法（框格表示法、被測要素、基準(zhǔn)要素的標(biāo)注） 掌握形位公差帶類型、特點及標(biāo)注方法 掌握公差原則的基本概念及常用的公差原則 熟悉形位公差的選擇原則,4.1 概述,經(jīng)過機械加工后的零件，由于機床夾具、刀具及工藝操作水平等因素的影響，零件的尺寸和形狀及表面質(zhì)量均不能做到完全理想而會出現(xiàn)加工誤差。,尺寸誤差 幾何形狀誤差 相互位置誤差 表面粗糙度,形位公差基本概念,零件在加工過程中，形狀和位置誤差（簡稱形位誤差）是不可避免的。 如工件在機床上的定位誤差、切削力、夾緊力等因素都會造成各種形位誤差

2、,形位誤差不僅會影響機械產(chǎn)品的質(zhì)量（如工作精度、聯(lián)接強度、運動平穩(wěn)性、密封性、耐磨性、噪聲和使用壽命等），還會影響零件的互換性。,為了滿足零件的使用要求，保證零件的互換性和制造的經(jīng)濟(jì)性，設(shè)計時必須合理控制零件的形位誤差，即對零件規(guī)定形狀和位置公差（簡稱形位公差）。,形位公差基本概念,形位公差的研究對象就是構(gòu)成零件幾何特征的點、線、面，統(tǒng)稱為幾何要素，簡稱要素。,形位公差基本概念,按存在狀態(tài)分: 1）理想要素:具有幾何學(xué)意義，沒有任何誤差的要素，設(shè)計時在圖樣上表示的要素均為理想要素。 2)實際要素:零件在加工后實際存在，有誤差的要素。通常由測得要素來代替。,形位公差的幾何要素,按幾何特征分: 1

3、）輪廓要素：構(gòu)成零件輪廓的可直接觸及的點、線、面。 2）中心要素：不可觸及的，輪廓要素對稱中心所示的點、線、面。,形位公差的幾何要素,按在形位公差中所處的地位分: 1）被測要素：零件圖中給出了形狀或（和）位置公差要求，即需要檢測的要素。 2）基準(zhǔn)要素：用以確定被測要素的方向或位置的要素，簡稱基準(zhǔn)。,形位公差的幾何要素,按被測要素的功能關(guān)系分: 1）單一要素：僅對其本身給出形狀公差要求的要素。 2）關(guān)聯(lián)要素：對其他要素有功能關(guān)系的要素，即規(guī)定位置公差的要素。,形位公差的幾何要素,形位公差的項目及符號(表4-1),為控制機器零件的形位誤差，提高機器的精度和延長使用壽命，保證互換性生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)規(guī)定

4、了14項形位公差項目:,4.2 標(biāo)注及其公差帶,按形位公差國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，在圖樣上標(biāo)注形位公差時，應(yīng)采用代號標(biāo)注。 無法采用代號標(biāo)注時，允許在技術(shù)條件中用文字加以說明。 形位公差的代號包括：形位公差項目的符號、框格、指引線、公差數(shù)值、基準(zhǔn)符號以及其他有關(guān)符號。,形位公差的標(biāo)注,第一格： 形位公差符號,第三格及其以后框格： 基準(zhǔn)代號及其它符號,h,2h,A,B,1、 形位公差框格標(biāo)注,形位公差框格由兩格或多格組成，框格中的主要內(nèi)容從左到右按以下次序填寫： 公差特征項目符號； 公差值及有關(guān)附加符號； 基準(zhǔn)符號及有關(guān)附加符號。,形位公差的標(biāo)注,2、被測要素的標(biāo)注,被測要素：指圖樣上給出了形位公差要求

5、的要素，是被檢測的對象。, 被測要素為輪廓要素的標(biāo)注,輪廓要素 指構(gòu)成零件外形能直接為人們所感覺到的點、線、面等要素。,輪廓要素,輪廓要素,輪廓要素,指引線箭頭置于被測要素的延長線上,必須與尺寸線明顯地錯開,指引線箭頭置于被測要素的輪廓線上,指向?qū)嶋H表面時，箭頭可置于帶點的參考線上, 被測要素為中心要素的標(biāo)注,中心要素 指由輪廓要素導(dǎo)出的一種要素，如球心、軸線、對稱中心線、對稱中心面等。,中心要素,指引線箭頭應(yīng)與尺寸線的延長線重合,中心要素,中心要素,3、基準(zhǔn)要素的標(biāo)注,基準(zhǔn)要素 用來確定被測要素方向或位置的要素。圖樣上一般用基準(zhǔn)符號標(biāo)出。,由基準(zhǔn)符號、圓圈、連線和代表基準(zhǔn)的字母組成。 基準(zhǔn)符

6、號用粗線繪制,靠近基準(zhǔn)要素的可見輪廓線或輪廓線的延長線。 基準(zhǔn)符號用細(xì)實線與細(xì)實線繪制的圓圈相連?；鶞?zhǔn)字母用大寫字母表示,并向上書寫。為不致引起誤解，字母E、I、J、M、O、P、L、R、F不用作基準(zhǔn)字母。,基準(zhǔn)代號,當(dāng)受視圖的限制時，輪廓要素的基準(zhǔn)代號也可這樣標(biāo)注,基準(zhǔn)代號的連線不得與尺寸線對齊，應(yīng)錯開一定距離, 輪廓要素作為基準(zhǔn)時的標(biāo)注,3、基準(zhǔn)要素的標(biāo)注,基準(zhǔn)代號的連線應(yīng)與相應(yīng)基準(zhǔn)要素的尺寸線對齊。,基準(zhǔn)代號的連線應(yīng)與相應(yīng)基準(zhǔn)要素的尺寸線對齊。, 中心要素作為基準(zhǔn)時的標(biāo)注,任 選 基 準(zhǔn) 的 注 法,形位公差舉例,試將下列技術(shù)要求標(biāo)注在右圖中 （1）左端面的平面度為0.01mm，右端面對左

7、端面的平行度為0.04mm。 （2）70H7的孔的軸線對左端面的垂直度公差為0.02mm。 （3）210h7對70H7的同軸度為0.03mm。 （4）4- 20H8孔對左端面（第一基準(zhǔn)）和70H7的軸線的位置度公差為0.15mm。,210h7,70H7,4- 20H8,0.01,0.04,A,A, 0.02,A,0.03,B,B,0.15,A,B,(1). 100h6外圓對孔45P7的軸線的徑向圓跳動公差為0.025mm；,(2).100h6外圓的圓度公差為0.004mm；,(3).零件上箭頭所指兩端面之間的平行度公差為0.01mm.。,例：齒輪毛坯形位公差標(biāo)注,尺寸公差帶,形位公差帶概述,形

8、位公差帶：用于限制實際要素形狀和位置 變動的區(qū)域，叫做形位公差帶。,形位公差帶由四個要素構(gòu)成：,形狀 方向 位置 大小,形狀公差帶,形狀公差帶是限制單一實際被測要素變動的區(qū)域，零件實際要素在該區(qū)域內(nèi)為合格。其公差帶只有大小和形狀，無方向和位置的限制。 直線度 平面度 圓度 圓柱度,直線度公差,直線度公差用于控制直線和軸線的形狀誤差，根據(jù)零件的功能要求，直線度可以分為在給定平面內(nèi)，在給定方向上和在任意方向上三種情況。,在給定平面內(nèi)的直線度 在給定方向內(nèi)的直線度 任意方向上的直線度,在給定平面內(nèi)的直線度,其公差帶是在給定平面內(nèi)和給定方向上，距離等于公差值t兩平行直線所限定的區(qū)域.如圖所示，圓柱表面

9、上任一素線必須位于軸向平面內(nèi)，且距離為公差值0.02mm的兩平行直線之間。,在給定方向內(nèi)的直線度,公差帶是間距等于公差值t的兩平行平面所限定的區(qū)域。如圖是一個方向的示例，棱線必須位于箭頭所指方向距離為公差值0.1mm的兩平行平面內(nèi)。,任意方向上的直線度,其公差帶是直徑為公差值t的圓柱面內(nèi)的區(qū)域。如圖所示，d圓柱體的軸線必須位于直徑為公差值0.04mm的圓柱體，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，形位公差值前加注“”，表示其公差帶為一圓柱體。,平面度,平面度公差帶是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域。如圖所示，表面必須位于距離為公差值0.1mm的兩平行平面內(nèi)。,圓度,圓度公差帶是垂直于軸線的任一正截面上半徑差為公差值t

10、的兩同心圓之間的區(qū)域。如圖所示，在垂直于軸線的任一正截面上，實際輪廓線必須位于半徑差為公差值0.02mm的兩同心圓內(nèi)。,圓柱度,圓柱度公差帶是半徑差為公差值t的兩同軸圓柱面之間的區(qū)域。如圖所示，實際圓柱表面必須位于半徑差為公差值0.05mm的兩同軸圓柱面之間。,輪廓度公差帶,控制被測要素為曲線或曲面。 分為線輪廓度和面輪廓度兩種。 無基準(zhǔn)要求的輪廓度公差和有基準(zhǔn)要求的輪廓度公差。,線輪廓度（一）,無基準(zhǔn)的線輪廓度公差帶為直徑等于公差值 t、圓心位于具有理論正確幾何形狀上的一系列圓的兩包絡(luò)線所限定的區(qū)域。 在任一平行于圖示投影面的橫截面內(nèi)，實際輪廓線應(yīng)限定在直徑等于0.04，圓心位于被測要素理論

11、正確幾何形狀上的一系列圓的兩包絡(luò)線之間。,線輪廓度（二）,有基準(zhǔn)的線輪廓度公差帶為直徑等于公差值 t、圓心位于由基準(zhǔn)平面A和基準(zhǔn)平面B確定的被測要素理論正確幾何形狀上的一系列圓的兩包絡(luò)線所限定的區(qū)域。 在任一平行于圖示投影平面的橫截面內(nèi)，實際輪廓線應(yīng)限定在直徑等于0.04，圓心位于由基準(zhǔn)平面A和基準(zhǔn)平面B確定的被測要素理論正確幾何形狀上的一系列圓的兩等距包絡(luò)線之間。,面輪廓度（一）,無基準(zhǔn)的面輪廓度公差帶是直徑等于公差值 t、球心位于被測要素理論正確幾何形狀上的一系列圓球的兩包絡(luò)面所限定的區(qū)域。 實際輪廓面應(yīng)限定在直徑等于0.02，球心位于被測要素理論正確幾何形狀上的一系列圓球的兩等距包絡(luò)面之

12、間。,面輪廓度（二）,有基準(zhǔn)的面輪廓度公差帶是為直徑等于公差值 t、球心位于由基準(zhǔn)平面A確定的被測要素理論正確幾何形狀上的一系列圓球的兩包絡(luò)面所限定的區(qū)域。 實際輪廓面應(yīng)限定在直徑等于0.1，球心位于由基準(zhǔn)平面A確定的被測要素理論正確幾何形狀上的一系列圓球的兩等距包絡(luò)面之間應(yīng)限定在直徑等于0.02，球心位于被測要素理論正確幾何形狀上的一系列圓球的兩等距包絡(luò)面之間。,方向公差有平行度、垂直度和傾斜度等主要幾何特征。,方向公差是指實際關(guān)聯(lián)要素相對基準(zhǔn)要素的理想方向 的允許變動量。因此，方向公差有基準(zhǔn)。,基 準(zhǔn),面,線, 被測要素為面對面, 被測要素為線對面, 被測要素為面對線, 被測要素為線對線,

13、方向公差,方向公差帶是控制被測要素為線或面。,平行度,要求被測要素方向與基準(zhǔn)要素方向平行。,面對基準(zhǔn)面平行度的公差帶,為距離等于公差值t、平行于基準(zhǔn)平面的兩 平行平面所限定的區(qū)域。 實際表面應(yīng)限定在距離等于 0. 1、平行于基準(zhǔn)D的兩平行平面之間。,線對基準(zhǔn)面平行度的公差帶,為平行于基準(zhǔn)面、距離等于公差值t的兩平行平面所限定的區(qū)域。 實際中心線應(yīng)限定在平行于基準(zhǔn)平面B、間距等于0.01的兩平行平面之間,面對基準(zhǔn)線平行度的公差帶,為距離等于公差值t平行于基準(zhǔn)軸線的兩平行平面所限定的區(qū)域。 實際表面應(yīng)限定在間距等于0. 1、平行于基準(zhǔn)軸線C的兩平行平面之間.,線對基準(zhǔn)線平行度的公差帶,為平行于基準(zhǔn)

14、軸線、直徑等于公差值t的圓柱面所限定的區(qū)域。 公差值前加注了符號. 實際中心線應(yīng)限定在平行基準(zhǔn)軸線A 、直徑等于0. 02的圓柱面內(nèi).,垂直度公差帶,垂直度公差是要求被測要素方向與基準(zhǔn)要素 方向垂直。,垂直度的公差帶分析方法同平行度。,面對基準(zhǔn)面的垂直度公差帶,距離等于公差值t、垂直于基準(zhǔn)平面的兩平行平面所限定的區(qū)域。 實際表面應(yīng)限定在距離等于0.08 、垂直于基準(zhǔn)平面A的兩平行平面之間,面對基準(zhǔn)線的垂直度公差帶,距離等于公差值t且垂直于基準(zhǔn)軸線的兩平行平面所限定的區(qū)域。 實際表面應(yīng)限定在距離等于0.08的兩平行平面之間。該兩平行平面垂直于基準(zhǔn)軸線A。,線對基準(zhǔn)面的垂直度公差帶,直徑等于公差值

15、 t、軸線垂直于基準(zhǔn)平面的圓柱面所限定的區(qū)域. 公差值前加注符號 圓柱面的提取（實際）中心線應(yīng)限定在直徑等于 0.01、垂直于基準(zhǔn)平面A的圓柱面內(nèi).,線對基準(zhǔn)線的垂直度公差帶,間距直徑等于公差值 t、垂直于基準(zhǔn)線的的兩平行平面所限定的區(qū)域。 實際中心線應(yīng)限定在間距等于0.06、垂直于基準(zhǔn)軸線A的兩平行平面之間。,傾斜度公差帶,傾斜度公差是最基本的一種方向公差，平行度、垂直度是它的特例。,面對基準(zhǔn)面傾斜度的公差帶,間距等于公差值 t的兩平行平面所限定的區(qū)域。該兩平行平面按給定角度傾斜于基準(zhǔn)平面。 實際表面應(yīng)限定在距離等于0.08的兩平行平面之間。該兩平行平面按論理正確角度400傾斜于基準(zhǔn)平面A。

16、,線對基準(zhǔn)線傾斜度的公差帶,間距等于公差值 t的兩平行平面所限定的區(qū)域。該兩平行平面按給定角度傾斜于公共基準(zhǔn)軸線。 實際中心線應(yīng)限定在距離等于0.08的兩平行平面之間。該兩平行平面按論理正確角度600傾斜于公共基準(zhǔn)軸線AB。,方向公差帶能把同一被測要素的形狀誤差控制在方 向公差帶范圍內(nèi)。因此，對某一被測要素給出方向公差 后，僅在對形狀精度有進(jìn)一步要求時，才另外給出形狀 公差，但形狀公差值必需小于方向公差值，如圖所示。,同時有方向公差和形狀公差要求,主要有同心度、同軸度、對稱度和位置度等。,位置公差帶,位置公差帶是控制被測要素為點、線或面。,位置公差是指實際關(guān)聯(lián)要素相對基準(zhǔn)要素或基準(zhǔn)和理論 正確

17、尺寸所確定的理想位置的允許變動量。 位置度公差帶的位置是固定的。,同心度公差帶,同心度公差帶是控制被測要素為圓心（即點），即被測實際圓心與基準(zhǔn)圓心重合程度的精度要求。,同心度公差是指被測實際圓心對基準(zhǔn)圓心的允許變動量。,公差帶為直徑等于公差值 t的圓周所限定的區(qū)域。該圓周的圓心與基準(zhǔn)點重合。 公差值前加注符號,在任意橫截面內(nèi)（ACS表示任意橫截面） ，內(nèi)圓的實際中心應(yīng)限定在直徑等于 0. 1，以基準(zhǔn)點A為圓心的圓周內(nèi)。,同心度公差帶,同心度公差帶,同心度公差帶是控制被測要素為圓心（即點），即被測實際圓心與基準(zhǔn)圓心重合程度的精度要求。,同心度公差是指被測實際圓心對基準(zhǔn)圓心的允許變動量。,同軸度公

18、差帶是控制被測要素（圓柱面或圓錐面）為軸線，即被測實際軸線與基準(zhǔn)軸線重合程度的精度要求。,同軸度公差是指被測實際軸線對基準(zhǔn)軸線的允許變動量。,同軸度公差帶,公差帶為直徑等于公差值 t的圓柱面所限定的區(qū)域。該圓柱面的軸線與基準(zhǔn)軸線重合。 公差值前加注符號,大圓柱面的實際中心線應(yīng)限定在直徑等于 0. 1、以基準(zhǔn)軸線A為軸線的圓柱面內(nèi)。,同軸度公差帶,對稱度公差帶,對稱度公差帶是控制被測要素為中心平面或軸線，即被測導(dǎo)出要素與基準(zhǔn)導(dǎo)出要素重合程度的精度要求。,對稱度公差是指被測導(dǎo)出要素（中心平面或軸線）的位置對基準(zhǔn)導(dǎo)出要素（基準(zhǔn)平面或基準(zhǔn)軸線）的允許變動量。,對稱度公差帶是指距離為公差值，并相對于基準(zhǔn)

19、對稱配置的兩平行平面之間的區(qū)域，其位置是固定。,公差帶為距離等于公差值 t、對稱于基準(zhǔn)中心平面的兩平行平面所限定的區(qū)域。,實際中心面應(yīng)限定在距離等0.08、對稱于公共基準(zhǔn)中心平面AB兩平行平面之間。,對稱度公差帶,位置度公差帶,位置度公差帶是控制被測要素為點、線或面，即被測要素相對于基準(zhǔn)和理論正確尺寸所確定的理想位置的精度要求。,位置度公差是指被測的實際位置對其理想位置的允許變動量。,位置度公差帶是指被測要素的理想位置為中心來控制實際被測要素的變動區(qū)域，該區(qū)域相對于理想位置對稱配置，其寬度或直徑等于公差值。其位置是固定的。,公差帶為直徑等于公差值 S t的圓球面所限定的區(qū)域。該圓球面的中心的理

20、論正確位置由基準(zhǔn)A、B、C和理論正確尺寸確定。 公差值前加注S,實際球心應(yīng)限定在直徑等于S0.3的圓球內(nèi)。該圓球面的中心由基準(zhǔn)平面A、基準(zhǔn)平面B、基準(zhǔn)中心平面C和理論正確尺寸30、25確定,位置度公差帶（點）,給定一個方向的公差時，公差帶為距離等于公差值 t、對稱于線的理論正確位置的兩平行平面所限定的區(qū)域。線的理論正確位置由基準(zhǔn)A、B、和理論正確尺寸確定。公差只在一個方向上給定。,各條刻線的提?。▽嶋H）中心線應(yīng)限定在距離等于0.1、對稱于基準(zhǔn)平面A、B和理論正確尺寸25、10確定的理論正確位置的兩平行平面之間,位置度公差帶（線）,公差帶為間距等于公差值 t、且對于被測面理論正確位置的兩平行平面

21、所限定的區(qū)域。面的理論正確位置由基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)軸線和理論正確尺寸確定。,實際表面應(yīng)限定在距離等于0.05、且對稱于被測面的理論正確位置的兩平行平面之間。該兩平行平面對稱于由基準(zhǔn)平面A、基準(zhǔn)軸線B和理論正確尺寸15、1050確定的理論正確位置。,位置度公差帶（面）,位置公差帶能把同一被測要素的形狀誤差和方向誤差控制在位置公差帶區(qū)域內(nèi)。因此，對某一被測要素給出位置公差后，一般不再給出形狀公差和方向公差了。僅在對形狀精度或方向精度有進(jìn)一步要求時，才另外給出形狀公差或方向公差，但應(yīng)遵守形狀公差小于方向公差、方向公差小于位置公差的原則。其標(biāo)注示例如圖所示。,同時給出形狀、方向和位置公差,跳動公差,跳動公差

22、用來控制跳動，是以特定的檢測方式為依據(jù)的公差項目。 跳動公差帶是控制被測要素為圓柱體的圓柱面、圓柱端面，圓錐體的圓錐面和曲面等組成要素。 跳動公差包括圓跳動公差和全跳動公差。 跳動公差的基準(zhǔn)為圓柱體或圓錐體的軸線。 可以綜合控制被測要素的位置、方向和形狀。,圓跳動公差帶,圓跳動是指實際被測的組成要素繞基準(zhǔn)軸線在無軸向移動的條件下轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)過程中，由固定的指示表在給定測量方向上對該實際要素測得的最大與最小示值之差。,圓跳動公差是指上述測得示值之差的允許變動量。,公差帶為在任一垂直于基準(zhǔn)軸線的橫截面內(nèi)、半徑差等于公差值 t、圓心在基準(zhǔn)軸線上的兩同圓所限定的區(qū)域。,在任一垂直于基準(zhǔn)A的橫截面內(nèi)，實際圓應(yīng)

23、限定在半徑差等于0.1，圓心在基準(zhǔn)軸線A上的兩同心圓之間，見圖（a）。,徑向圓跳動公差帶,在任一平行于基準(zhǔn)平面B、垂直于基準(zhǔn)軸線A的截面上，提?。▽嶋H）圓應(yīng)限定在半徑差等于0.1，圓心在基準(zhǔn)軸線A上的兩同心圓之間，見圖（b）。,公差帶為與基準(zhǔn)軸線同軸的任一直徑的圓柱截面上、間距等于公差值 t的兩圓所限定的圓柱面區(qū)域。 在與基準(zhǔn)軸線D同軸的任一圓柱形截面上，實際圓應(yīng)限定在軸向距離差等于0.1的兩個等圓之間。,軸向圓跳動公差帶,公差帶為與基準(zhǔn)軸線同軸的某圓錐截面上、間距等于公差值 t的兩圓所限定的圓錐面區(qū)域。除非另有規(guī)定，測量方法應(yīng)沿被測表面的法向。 在與基準(zhǔn)軸線C同軸的任一圓錐面上，實際線應(yīng)限定

24、在素線方向間距差等于0.1的兩個不等圓之間,斜向圓跳動公差帶,全跳動是指實際被測的組成要素繞基準(zhǔn)軸線在無軸向移動的條件下連續(xù)旋轉(zhuǎn)，并且指示表與實際被測要素作相對運動過程中，由指示表在給定的測量方向上對該實際要素測得的最大與最小示值之差。,全跳動公差是指上述測得示值之差的允許變動量。,全跳動公差帶,公差帶為半徑差等于公差值 t、與基準(zhǔn)軸線同軸的兩圓柱面所限定的區(qū)域。,實際表面應(yīng)限定在半徑差等于0.1，與公共基準(zhǔn)軸線A B同軸的兩圓柱面之間。,徑向全圓跳動公差帶,公差帶為間距等于公差值 t、垂直于基準(zhǔn)軸線的兩平行平面所限定的區(qū)域。,實際表面應(yīng)限定在間距等于0.1，垂直于基準(zhǔn)軸線D的兩平行平面之間。

25、,軸向全圓跳動公差帶,跳動公差帶能綜合控制同一被測要素的形狀誤差、方向誤差和位置誤差。例如徑向圓跳動公差帶可以同時控制同軸度誤差和圓度誤差；徑向全跳動公差帶可以同時控制同軸度誤差和圓柱度誤差；軸向全跳動公差帶可以同時控制端面對基準(zhǔn)軸線的垂直度誤差和平面度誤差。,對某一被測要素給出跳動公差后，若不能滿足功能要素時，則另行給出形狀、方向和位置公差，其公差值應(yīng)遵守形狀公差小于方向公差，方向公差小于位置公差，位置公差小于跳動公差的原則。,形位公差標(biāo)注舉例,將下列技術(shù)要求標(biāo)注在圖上。 （1）100h6圓柱表面的圓度公差為0.005mm。 （2）100h6軸線對40P7孔軸線的同軸度公差為0.015 。

26、（3）40P孔的圓柱度公差為0.005mm。 （4）左端的凸臺平面對40P7孔軸線的垂直度公差為0.01 mm。 （5）右凸臺端面對左凸臺端面的平行度公差為0.02mm。,0.005,0.015,C,0.005,0.01,C,0.02,A,A,Home,標(biāo)注的解釋,說明右圖中標(biāo)注的形位公差的含義。,解釋含義,其含義為：,Home,例1：鍵槽中心平面對其圓錐軸線G的對稱度的公差 值為0.025。,例2：圓柱體d3的圓柱度公差值為0.01。,公差帶分析,如圖所示銷軸的三種形位公差標(biāo)注，它們的公差帶有何不同？,分析,圖a為給定方向上素線的直線度，其公差帶為寬度等于公差值002mm的兩平行平面間的區(qū)域

27、。 圖b為軸線在任意方向的直線度，其公差帶為直徑等于公差值002mm的圓柱體內(nèi)的區(qū)域。 圖c為給定方向上被測素線對基準(zhǔn)素線的平行度，其公差帶為寬度等于公差值002mm且平行于基準(zhǔn)A的兩平行平面間的區(qū)域。,Home,指出下圖中幾何公差的標(biāo)注錯誤（在錯誤處劃“”），并加以改正（不允許改變幾何特征符號）。,改錯題答案,公差原則就是處理尺寸公差與形位公差之間關(guān)系的原則。 GBT4249-1996和GBT16671-1996規(guī)定了形位公差與尺寸公差之間的關(guān)系。,獨立原則 相關(guān)要求,公差原則,：圖樣上給定的尺寸公差與形位 公差相互有關(guān),：圖樣上給定的尺寸公差與形位 公差相互獨立無關(guān),公差原則,1. 實際尺

28、寸（Da，da） 指在實際要素的任意正截面上，兩對應(yīng)點之間測得的距離。,術(shù)語及其定義,2.作用尺寸,體外作用尺寸(EFS) 指在被測要素的給定長度上，與實際內(nèi)表面（孔）體外相接的最大理想面，或與實際外表面（軸）體外相接的最小理想面的直徑或?qū)挾取?2.作用尺寸,體內(nèi)作用尺寸（IFS) 指在被測要素的給定長度上，與實際內(nèi)表面（孔）體內(nèi)相接的最小理想面，或與實際外表面（軸）體內(nèi)相接的最大理想面的直徑或?qū)挾取?2.作用尺寸,作用尺寸不僅與實際要素的實際尺寸有關(guān)，還與其形位誤差有關(guān)。因此，作用尺寸是實際尺寸和形位誤差的綜合尺寸。 對一批零件而言，每個零件都不一定相同，但每個零件的體外或體內(nèi)作用尺寸只有一

29、個。 對于被測實際軸，dfedfi；（4-2）（4-4） 對于被測實際孔，DfeDfi。（4-1）（4-3）,3.實體狀態(tài),最大實體狀態(tài)（MMC) 實際要素在給定長度上處處位于極限尺寸之內(nèi)，并具有材料量最多時的狀態(tài)，稱為最大實體狀態(tài)。 最小實體狀態(tài)（LMC) 實際要素在給定長度上處處位于極限尺寸之內(nèi)，并具有材料量最少時的狀態(tài)，稱為最小實體狀態(tài)。,4.實體尺寸,最大實體尺寸（MMS) 實際要素在最大實體狀態(tài)下的極限尺寸，稱為最大實體尺寸。 孔和軸的最大實體尺寸分別用 DM、dM表示。 DM = Dmin；dM = dmax。 最小實體尺寸（LMS) 實際要素在最小實體狀態(tài)下的極限尺寸，稱為最小實

30、體尺寸。 孔和軸的最小實體尺寸分別用DL、 dL 表示。 DL = Dmax；dL= dmin。,5.實效狀態(tài),最大實體實效狀態(tài)（MMVC) 在給定長度上，實際要素處于最大實體狀態(tài)，且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差值時的綜合極限狀態(tài)，稱為最大實體實效狀態(tài)。 最小實體實效狀態(tài)（LMVC) 在給定長度上，實際要素處于最小實體狀態(tài)，且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差值時的綜合極限狀態(tài)，稱為最小實體實效狀態(tài)。,6.實效尺寸,最大實體實效尺寸（MMVS) 最大實體實效狀態(tài)下的體外作用尺寸，稱為最大實體實效尺寸。 DMV、dMV DMV=DM-t dMV=dM+t 最小實體實效尺寸（LMVS

31、) 最小實體實效狀態(tài)下的體內(nèi)作用尺寸，稱為最小實體實效尺寸。 DLV、dLV DLV=DL+t dLV=dL-t,6.實效尺寸,區(qū)別： 實效尺寸是實體尺寸和形位公差的綜合尺寸。對一批零件而言是定值。 作用尺寸是實際尺寸和形位誤差的綜合尺寸，對一批零件而言是變化值。 聯(lián)系： 實效尺寸是作用尺寸的極限值。,辨析實效尺寸與作用尺寸,實效尺寸舉例,實效尺寸舉例,實效尺寸舉例,7.邊界和邊界尺寸,邊界:由設(shè)計給定的具有理想形狀的極限包容面。 邊界尺寸:指極限包容面的直徑或距離。 當(dāng)極限包容面為圓柱面時，其邊界尺寸為直徑； 當(dāng)極限包容面為兩平行平面時，其邊界尺寸是距離。,7.邊界和邊界尺寸,最大實體邊界（

32、MMB） 具有理想形狀且邊界尺寸為最大實體尺寸的包容面。 最小實體邊界（LMB） 具有理想形狀且邊界尺寸為最小實體尺寸的包容面。,7.邊界和邊界尺寸,最大實體實效邊界（MMVB）具有理想形狀且邊界尺寸為最大實體實效尺寸的包容面。 最小實體實效邊界（LMVB）具有理想形狀且邊界尺寸為最小實體實效尺寸的包容面。,獨立原則（IP),獨立原則是指圖樣上給定的形位公差與尺寸公差相互獨立無關(guān)，分別滿足要求的原則。 實際要素的尺寸由尺寸公差控制，與形位公差無關(guān)； 形位誤差由形位公差控制，與尺寸公差無關(guān)。,獨立原則主要用于以下兩種情況： 1.除配合要求外，還有極高的形位精度要求，以保證零件的運轉(zhuǎn)與定位精度要求

33、。,2.對于非配合要素或未注尺寸公差的要素，它們的尺寸和形位公差應(yīng)遵循獨立原則。,獨立原則（IP),相關(guān)原則,相關(guān)原則：圖樣上給出的尺寸公差和形位公 差相互有關(guān)的公差要求。 （一）包容要求 （二）最大實體要求,包容要求,1、定義： 要求實際要素應(yīng)遵守最大實體邊界(MMB)，其局部實際 尺寸不得超出最小實體尺寸的一種公差要求。,當(dāng)被測實際要素處處都處于MMC時，所給定的形狀誤差值為t1=0； 當(dāng)被測實際要素偏離MMC時，輪廓要素才允許有形狀誤差補償：t2=|MMS-Da(da)|； 被測實際要素處處都處于LMC時，被測輪廓要素的形狀誤差：t2max= Th(Ts),3.公差解釋,包容要求,4、動

34、態(tài)公差圖,包容要求,MMC,LMC,LMC MMC,LMS,t1=0,t2=|MMS-Da(da)|,t2max= Th(Ts),t,dmax,0,dmin,t2,5、合格性判定,邊 界：最大實體邊界 （dM , DM） 對于軸： dfe dM =dmax ; da dL =dmin 對于孔： Dfe DM=Dmin; Da DL=Dmax,符合包容要求的被測實體（Dfe, dfe）不得超越最大實體邊界MMB； 被測要素的局部實際尺寸（Da, da）不得超越最小實體尺寸LMS；,包容要求,解：1）T, t公差解釋: Ts=0.03mm; dM=dmax=60mm; dL=dmin=59.97m

35、m;, 在MMC（60mm）,給定的形狀公差t1=0; 偏離MMC時 t2=|MMS- (da)|= |60- (da)|； 在LMC（59.97mm）,t2max=Ts=0.03mm;,包容要求,6、例題： 對右圖作出解釋,2） 動態(tài)公差圖:,包容要求,3）遵守邊界: 最大實體邊界MMB，MMBd = dM = 60mm,4）檢驗與合格條件:,dfe dM =dmax ; da dL =dmin dfe 60mm ; da 59.97mm,包容要求,總 結(jié),包容要求,1）使用包容要求時尺寸公差具有雙重職能，即控制尺寸 差與形狀誤差； 2）包容要求用于需要保證配合性質(zhì)的孔、軸單一要素的 中心軸

36、線的直線度； 3）要求被測實體不得超越最大實體邊界MMB，局部實際尺寸不得超越最小實體尺寸LMS；,最大實體要求, 被測實際要素的實體遵循最大實體實效邊界； 在最大實體狀態(tài)下給定的形位公差t ； 局部尺寸同時受最大實體尺寸和最小實體尺寸所限。,1、定義,2、標(biāo)注,當(dāng)被測實際要素處處都處于MMC時，所給定的形狀誤差值為t1； 當(dāng)被測實際要素偏離MMC時，輪廓要素才允許有形狀誤差補償：t2=|MMS-Da(da)|； 被測實際要素處處都處于LMC時，被測輪廓要素的形狀誤差： tmax=t2max+t1=Th(Ts)+t1,3、公差解釋,最大實體要求,被測要素遵守最大實體實效邊界， 局部尺寸受最大和

37、最小實體尺寸所限,4、動態(tài)公差圖,最大實體要求,dmax,0,dmin,t2,t1,5、合格條件 1）最大實體要求的被測實體（Dfe, dfe）不得超越最大實體 實效邊界MMVB； 2）被測要素的局部實際尺寸（Da, da）不得超越最大實體尺 寸MMS和最小實體尺寸LMS；,最大實體要求,6、實例分析1,解：1) T, t公差解釋: Ts=0.03mm; dM=dmax=60mm; dL=dmin=59.97mm;, 在MMC（60mm）,給定的形狀公差t1=0.01; 偏離MMC時 t2=|MMS- (da)|= |60- (da)|； 在LMC（59.97mm）, 公差最大值： tmax=

38、t2max+t1=0.03+0.01=0.04mm;,最大實體要求,2)動態(tài)公差圖, 在MMC（60mm）,給定的形狀公差t1=0.01; 偏離MMC時 t2=|MMS- (da)|= |60- (da)|； 在LMC（59.97mm）, 公差最大值： tmax=t2max+t1=0.03+0.01=0.04mm;,最大實體要求,3) 遵守邊界 遵循最大實體實效邊界MMVB; dMV=dmax+t1=60+0.01=60.01mm; 4) 檢驗與合格條件,最大實體要求,最大實體要求,解：1） T, t公差解釋: DM=Dmin=50mm; DL=dmax=50.13mm;, 在MMC（50mm

39、）,給定的形狀公差t1=0mm; 偏離MMC時 t2=|MMS- (Da)|= |50- (Da)|； 在LMC（50.13mm）, 公差最大值： tmax=t2max+t1=0.13+0=0.13mm;,零形位公差,實例分析2,最大實體要求實例分析,2）動態(tài)公差圖,3）遵守邊界: DMV=Dmin-t1=50-0=50mm; 4）檢驗與合格條件: Dfe50mm; 50.13mm Da 50mm,最大實體要求,總結(jié)：,1）被測要素遵守最大實體實效邊界，即被測要素的體外作用尺寸不超過最大實體實效尺寸； 2）局部尺寸同時受最大實體尺寸和最小實體尺寸所限； 3）其中零形位公差，被測實際要素的最大實

40、體實效邊界就變成了最大實體邊界； 4）最大實體要求用于需要保證順利裝配的場合，一般用于中心要素。,公差原則比較,相關(guān)原則的兩種要求比較,形位公差的標(biāo)準(zhǔn)與選用, 形位公差值的標(biāo)準(zhǔn)介紹 形位公差選用原則 綜合舉例, 圓度、圓柱度： 0，1，2，312 共13級 高 低,形位公差標(biāo)準(zhǔn),位置度公差值由計算得到,：共12級, 形位公差標(biāo)準(zhǔn)（GB/T1184-96）, 圓度、圓柱度公差值(部分摘錄）：,主參數(shù)d/D, 直線度、平面度公差值,主參數(shù)L/D,公差值:,公差值,公差值: 主參數(shù) L, 未注形位公差值規(guī)定（GB/T1184-96）,對于形位公差要求不高，并且用一般的機械加工方法和加工設(shè)備都能保證的

41、加工精度，不必將形位公差在圖樣上注出，未注不等于沒有要求。,國標(biāo)規(guī)定了三個等級：H、K、L,形位公差標(biāo)準(zhǔn),直線度和平面度未注公差值（GB/T1184-96）,垂直度未注公差值,形位公差的選擇原則,1、形位公差特征項目 2、形位公差等級 3、公差原則 4、基準(zhǔn),特征項目,公差值,公差原則,基準(zhǔn),選用原則 在滿足零件功能要求的前提下，考慮工藝經(jīng)濟(jì)性和檢測條件選擇最經(jīng)濟(jì)的公差值。,形位公差的選擇原則,1、形位公差特征項目的選擇,同軸度 （6-內(nèi)外徑）,同軸度 軸、,對稱度 （軸鍵槽）,考慮功能要求、幾何特征選擇,圖例1,圖例2：軸頸 圓柱度、端面圓跳動 保證旋轉(zhuǎn)精度,圓柱度,端向圓跳動,考慮功能要求、幾何特征選擇,1、形位公差特征項目的選擇,圖例3 機床導(dǎo)軌：平行度 保證運動精度,1、形位公差特征項目的選擇, 形狀公差 定向公差 定位公差 T t Ra （尺寸公差值形位公差值粗糙度）,2、形位公差等級的確定,形位公差等級的選擇原則,原則一,原則一,原則二,圖例3,2、形位公差等級的確定, 經(jīng)驗法: 參照表420、21、22、23,表4-20 直線度、平面度應(yīng)用舉例,表4-21 圓度、圓柱度