形狀和位置公差及檢測

1、形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 一、形位公差的含義及其影響一、形位公差的含義及其影響 1、形位公差的含義：任何零件的加工過程中由于各種因素 的影響總會產生形狀、位置方面的誤差。 2 、形位誤差的定義：零件的實際形狀、位置對其理想形 狀、 位置的變動量。 形狀和位置公差及檢測 3、形位誤差的影響 （1） 影響配合的松緊程度，如圓度，軸線的直線度。 （2） 影響可裝入性，如螺栓的位置度。 （3） 影響零件的其它功能。 綜上所述：形位誤差的大小是衡量產品質量的一項重要指 標，為保證產品質量，實現互換性，應控制零件 的形位誤差，即規(guī)定公差。 形狀和位置公差及檢測 二

2、、零件的幾何要素二、零件的幾何要素 幾何要素的定義：代表零件幾何形狀特性的點、線、面。 （1） 中心要素：圓心、球心、中心線、軸線等。 （2） 輪廓要素：零件外形輪廓，圓柱面、球面、素線等 （3） 被測要素：給出形位公差要求的要素。 （4） 基準要素：用來確定被測要素方向、位置的要素。 形狀和位置公差及檢測 三、形位公差項目符號三、形位公差項目符號 1、 形狀公差： 2、 位置公差： 定向公差： 定位公差： 跳動公差： 形狀和位置公差及檢測 四、形位公差的標注四、形位公差的標注 1、公差框格 0.02 A 第一格：公差項目；第二格：公差值；第三格：基準 2、指引線：將框格與被測要素聯系起來。

3、說明：被測要素為中心要素時，指引線箭圖與尺寸 線對齊。 2、基準符號 位置公差必須標注基準。 基準代號的注法：基準代號對準基準要素，無論基準 方向如何，基準代號中字母必須順正方向寫。 說明：基準為中心要素時，基準符號與尺寸線對齊。 形狀和位置公差及檢測 形位公差標注示例： 形狀和位置公差及檢測 五、形位誤差的檢測原則五、形位誤差的檢測原則 國標將實現中應用的檢測方案歸納為以下五種檢測原則： 1、與理想要素比較原則， 如：自準直儀測直線度，平臺上測平面度。 2、 測量坐標值原則。 如：測量孔軸線的位置度誤差。 3、 測量特征參數原則。 如：兩點法及三點法測圓度誤差。 4、 測量跳動誤差原則。 如

4、：（徑向、端面圓全）跳動誤差的測量。 5、 控制實效邊界原則。 形狀和位置公差及檢測 小結小結 1、了解形位公差的概念。、了解形位公差的概念。 2、掌握被測要素和基準要素的內容。、掌握被測要素和基準要素的內容。 3、掌握形位公差的項目符號及標注方法。、掌握形位公差的項目符號及標注方法。 形狀和位置公差及檢測 第二節(jié)第二節(jié) 形狀公差與形狀誤差的檢測形狀公差與形狀誤差的檢測 一、形狀誤差和形狀公差一、形狀誤差和形狀公差 1、形狀誤差：被測要素實際形狀對其理想形狀的變動量 2、形狀公差：允許的最大形位公差。 形狀和位置公差及檢測 二、形狀誤差及其評定二、形狀誤差及其評定 1、評定形狀誤差的準則：最小

5、條件 評定形狀誤差時，理想要素的位置要符合最小條件 ， 即：被測實際要素對其理想要素的最大變動量為最小。 形狀和位置公差及檢測 2、各項形狀公差及其誤差的測量 1）直線度：給定平面內直線，任意方向直線等。 直線度誤差的檢測：介紹水平儀的測量原理。 圖解法求直線度誤差： 測點序號： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 水平儀讀數：0 +6 +6 0 -1.5 -1.5 +3 +3 +9 累積值： 0 +6 +12 +12 +10.5 +9 +12 +15 +24 形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測 直線度誤差：f=18-9=9m 形狀和位置公差及檢測 先解釋累積值的得來：由于水平儀測量的

6、是相臨兩點的 高度差，作圖時需將各點的讀數都轉換成相對坐標圓點 的值。 作圖法求解必須以y方向作為評定誤差的方向 通過計算求得直線度誤差。 形狀和位置公差及檢測 2）平面度：兩平行平面之間的區(qū)域 平面度誤差的測量：對角線法 按一定的布點方式測量 0 -3 8 10 2 1 平面度誤差f=10-(-3)=13m 8 0 0 形狀和位置公差及檢測 3)圓度： 圓度公差帶：半徑之差為公差值的兩同心圓之間的區(qū)域。 圓度誤差的測量：近似法測量，光學分度頭上測 量圓度誤差。 形狀和位置公差及檢測 4）圓柱度： 圓柱度公差帶：半徑之差為公差值的兩同軸線的圓面之間 的區(qū)域。 形狀和位置公差及檢測 5）線輪廓度

7、、面輪廓度 公差帶簡介：包絡線的形成原理。 說明： 任意方向直線度在公差值前需加“” 寬大平面用平面度，窄長平面用直線度。 圓柱度是一項綜合公差。 小結： 1、形狀公差不涉及基準。 2、形狀公差值是包含實際要素的最小區(qū)域的寬度或 直徑來表示。 形狀和位置公差及檢測 第三節(jié)第三節(jié) 位置公差和位置誤差測量位置公差和位置誤差測量 一、位置誤差與基準一、位置誤差與基準 1、位置誤差：被測要素實際位置對其理想位置的變動量 2、基準 1) 基準要素：用來確定被測要素方向或位置的要素。 2) 基準的分類： 單一基準：由一個要素充當基準 組合基準：公共基準 基準體系：三基面體系 模擬法體現基準：心軸模擬基準軸

8、線 形狀和位置公差及檢測 二、位置公差及其誤差測量二、位置公差及其誤差測量 位置公差分定向、定位、跳動三大類。 1、定向公差：包括平行度、垂直度、傾斜度。 a 、平行度 ：平行度公差帶有四種形式：面對線的平行度、 線對線的平行度、面對面的平行度。 平行度誤差的檢測：用平板、平臺、心軸v型塊來模擬 基準平面、孔或軸的軸線。 例如：軸線對軸線的平行度誤差的測量： 心軸模擬孔的軸線，調整I-I等高 讀數f=M1-M2 ，任意方向要求時：f= 22 yx ff 形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測 b 、垂直度 垂直度公差帶有四種

9、形式：線對面的垂直度、 線對線的垂直度。 垂直度誤差的檢測： （實際測量方法較多，現舉一例說明） 線對線的垂直度的測量：轉換成平行度誤差的測量， 用心軸 模擬基準軸線。 f= 12 2 1 MM L L 形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測 c、傾斜度 傾斜度公差帶有三種形式： 面對面的傾斜度、線對線的傾斜度、線對面的傾斜度。 面對面的傾斜度標注示例：解釋45度的含義。 傾斜度誤差的測量：轉換成平行度誤差的測量。 方法：被測量件置與定角座上，調整被測件使表面讀數差 最小，則f=Mmax-Mmin 定向公差小結： 定向公差是一項綜合公差，綜合控制

10、被測要素的定向誤 差，形狀誤差。 形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測 2、定位公差 同軸度：應用臺階軸 同軸度公差帶：直徑為公差值t且與基準同軸線的小圓柱。 檢測：V形塊模擬基準軸線，兩指針調零。 讀數：對應點讀數差 M1-M2 對稱度：應用方格或鍵槽 對稱度公差帶：相對基準對稱度分布的兩平行平面。 檢測：被測零件放置在平板上，測被測表面到平板的距 離，取測量截面內對應點最大差值為誤差值。 形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測 位置度：應用孔軸線的位置度。 孔軸線的位置度公差帶：以理想位置為軸線的小圓柱。 測量：測量坐標原則。 。 定位

11、公差小結： 定位公差是一項綜合公差，可綜合控制被測要素的位 置誤差、方向誤差、形狀誤差。 形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測 3、 跳動公差 a、圓跳動及測量方法 徑向圓跳動：指示器徑向固定，被測要素繞基準回轉 一周時最大與最小讀數差。 端面圓跳動：指示器垂直端面固定，被測要素繞基準 回轉一周，最大與最小讀數差。 形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測 b、全跳動 徑向全跳動：指示器沿徑向放置，測量時指示器沿軸向 移動，被測要素繞基準回轉所測的最大與最 小差值。 端面全跳動：指示器垂直端面放置，測量時指示器由外端 向圓心移動，被測要素繞基

12、準回轉，最大與 最小讀數差即為誤差值 測量時用導向套筒，中心頂尖，V形塊模擬基準。 形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測 c、跳動公差的特性及應用 跳動公差是一項綜合公差，測量方便，故廣泛應用于 旋轉類零件。 各項跳動公差中被測要素，均為輪廓要素，基準要素 均為中心要素。 生產中有時用測量徑向全跳動的方法測量同軸度。 三、小結：三、小結： 1、掌握各項定位公差的含義。 2、掌握跳動誤差的測量方法。 3、了解形位誤差的檢測原則。 形狀和位置公差及檢測 第四節(jié)第四節(jié) 形位公差與尺寸公差的相關性形位公差與尺寸公差的相關性 一、基本概念一、基本概念 1、作用尺寸：實際尺寸和

13、形狀誤差綜合后的尺寸。 Dm da 形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測 2、最小、最大實體狀態(tài)和實效狀態(tài) 1）最大、最小實體狀態(tài) 合格零件擁有材料最多的狀態(tài)稱最大實體狀態(tài)。 合格零件擁有材料最少的狀態(tài)稱最小實體狀態(tài)。 最大實體尺寸：dmax Dmin 最小實體尺寸：dmin Dmax 2）實效狀態(tài)：最大實體尺寸與實效尺寸綜合后的尺寸。 孔：Dvs=Dmin-t形位 軸： dvs=dmax+t形位 形狀和位置公差及檢測 3、理想邊界 定義：具有理想形狀的極限邊界 具體為：孔的理想邊界為一具有理想形狀的外表面（理想軸) 軸的理想邊界為一具有理想形狀的內表面（理想孔） 1）最大實體邊界：尺寸

14、為最大實體尺寸的理想邊界。 孔：具有Dmin 的理想軸 ； 軸：具有dmax 理 想孔 2）實效邊界 孔：具有 Dmin-t形位的理想孔 軸：具有 dmax+t形位理想軸 形狀和位置公差及檢測 二、獨立原則二、獨立原則 尺寸公差與形位公差各自獨立，測量 時 分別滿足各自 的公差要求。 因獨立原則時尺寸與形位誤差檢測較為方便，故應用 廣泛。 形狀和位置公差及檢測 三、包容原則三、包容原則 1、單一要素的包容原則 圖樣標注：尺寸公差后加 10 分析：最大實體邊界：10 的孔且垂直于基準。 實際尺寸合格范圍：9.810mm之間 實際軸徑10mm時，軸線垂直度公差0 由以上分析總結：包容原則下形位公差

15、包容在尺寸 公差之內。 E 0 2 .0 形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測 四、最大實體原則四、最大實體原則 1、最大實體原則用于單一要素 1）圖樣標注 2）分析：實效邊界：尺寸為10.1 mm的理想孔 實際尺寸合格范圍：9.810 mm。 實際尺寸為9.8mm時，軸線直線度公差0.3 mm。 實際尺寸為10 mm時，軸線直線度公差0.1 mm 2、最大實體原則用于關聯要素 被測要素與基準要素同時對同軸度進行補償 0 2 . 0M 形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測 五、三種公差原則小結五、三種公差原則小結 公差原則遵守的邊 界 允許的形 為公差 應用 獨立原則 t廣泛 包容

16、原則最大實體 邊界 0T配合性 質要求 嚴格 最大實體 原則 實效邊界tt+T只要求 保證可 裝配性 形狀和位置公差及檢測 第五節(jié)第五節(jié) 形位公差的選用形位公差的選用 正確合理的選擇形位公差，不僅直接反映產品量 和壽命，而且關系到零件的加工難易程度。 一、形位公差項目的選擇一、形位公差項目的選擇 1、零件的幾何特征 如：圓柱零件：圓柱度、圓度 圓錐形零件：圓度、素線直線度 平面：平面度 階梯軸：同軸度 槽：對稱度 形狀和位置公差及檢測 2、零件的使用要求 只有對使用性能有顯著影響的項目才規(guī)定形位公差， 如：車床、磨床主軸軸頸同軸度、圓柱度誤差的影響 零件的回轉精度和工作精度，故規(guī)定相應精度。齒輪 箱體兩孔軸線不平行，影響正常嚙合，降低承載能力， 故規(guī)定平行度公差。 3、測量方便 如：階梯軸：可用徑向 全跳動代替圓柱度，同軸度 誤差 4、形位公差的控制功能 如：圓柱度公差可以控制圓度、素線的直線度誤差。 形狀和位置公差及檢測 二、形位公差值的確定二、形位公差值的確定 1 、公差等級：1、2、3、.12 。1級最高，12級最 低，6、7級為基本級。 總原則：在滿足使用要求的前提下，選擇最經濟的 公差值。 2、 選擇方法：類比法 對照表3-33-19解釋各項公差主參數的含義 了解各項公差的應用。 形狀和位置公差及檢測 3、 考慮的因素 1）零件的結構特性 細長軸