形位公差知識要點

1、項目三 形位誤差檢測教學(xué)目標(biāo)通過本項目學(xué)習(xí)和實踐，使學(xué)生掌握形位公差的項目；了解各形位公差項目的公差帶區(qū)域；掌V型鐵、厚薄規(guī)、半握形位公差的標(biāo)注、形位公差的選擇（包括形位公差項目的選擇、基準(zhǔn)的選擇以及形位公差數(shù)值的 選擇）；掌握形位誤差的測量方法，能正確使用百分表、平板、角尺、偏擺儀、 徑規(guī)等量具和量儀；掌握軸鍵槽和輪轂鍵槽的尺寸及形位誤差的檢測。教學(xué)重點和難點重點：形位公差的項目、形位公差的標(biāo)注、形位公差的選擇、形位誤差的測量、軸鍵槽和輪轂 鍵槽的尺寸及形位誤差的檢測等。V型鐵、難點：形位公差的標(biāo)注、形位公差的選擇、正確使用百分表、平板、角尺、偏擺儀、 厚薄規(guī)、半徑規(guī)等量具和量儀測量形位誤差

2、，并正確處理測量數(shù)據(jù)。學(xué)時分配序號教學(xué)內(nèi)容學(xué)時數(shù)1形位公差概述12形狀公差與公差帶13位置公差與公差帶24形位公差的選擇15鍵的公差16實訓(xùn)：形位誤差的測量37實訓(xùn)：鍵槽尺寸及形位誤差檢測1教學(xué)內(nèi)容、概述1.零件的要素一一任何一個零件都是由點、線、面組成，所以，點、線面稱為要素。(1)按結(jié)構(gòu)特征分：輪廓要素和中心要素;(2)按存在狀態(tài)分：理想要素和實際要素;按所處地位分：被測要素和基準(zhǔn)要素;(4)按功能要求分：單一要素和關(guān)聯(lián)要素。2 .形位公差項目及代號共14個形位公差項目(見表)Mltt平行炭ik問同軸厘壯対稱度p Pt litMt功3 .形位公差的含義和特征(1) 含義：形位公差是一個以理

3、想要素為邊界的平面或空間的區(qū)域，公差即為實際要素不要超過該區(qū)域。(2) 特征：包含公差帶區(qū)域的形狀、大小、方向和位置。4 .形位公差的標(biāo)注(1)標(biāo)注內(nèi)容(以圖 3-1為例講解)圖3-1 框格 指引線 箭頭 項目(平行度等) 形位公差數(shù)值 基準(zhǔn)符號及基準(zhǔn)代號(2) 書寫方式 在圖紙中可以水平或垂直放置，一般以水平放置為主;框格內(nèi)容從左到右的順序：公差項目、公差值、基準(zhǔn)代號;公差值的單位 mm ; 項目用代號; 指引線要垂直于框格，可彎折，但不超過二次; 指引線箭頭的位置 箭頭和尺寸線對齊一一表示中心要素 箭頭和尺寸線錯開一一表示輪廓要素; 基準(zhǔn)的表示方法 細(xì)實線和尺寸線對齊一一表示中心要素 細(xì)實

4、線和尺寸線錯開一一表示輪廓要素; 可簡化的標(biāo)注: 同一要素有多項要求;不同要素有同一要求 結(jié)構(gòu)相同的幾個要素有相同要求。二、形狀公差與公差帶（舉例說明標(biāo)注、解釋及公差帶）3-2所示。1.直線度圓柱面素線的直線度公差、圓柱體軸線的直線度公差，如圖圖3-22 .平面度平面的平面度公差，如圖3-3所示。圖3-33 .圓度圓柱面的圓度公差、圓錐面的圓度公差，如圖3-4所示。a)b) TOI dm 3"殆 圖3-44 .圓柱度5.線輪廓度6 .面輪廓度輪廓面的面輪廓度公差，如圖3-7所示。圖3-7三、位置公差1 .基準(zhǔn)一一是確定其他要素和該要素間的幾何關(guān)系的依據(jù)。舉例說明以下基準(zhǔn)(1 )單一基

5、準(zhǔn)(2) 組合基準(zhǔn)(3) 基準(zhǔn)體系2 .定向的位置公差(舉例說明標(biāo)注、解釋及公差帶)(1)平行度圖3-8(2)垂直度面對線的垂直度公差、線對面的垂直度公差，如圖3-9所示。(3)傾斜度平行度、垂直度可以看成是傾斜度的特殊情況。(4) 定向公差特點定向公差給出后，同時也限制了被測要素的形狀公差，所以，一旦被測要素給出定向公差后，一般不再設(shè)定形狀公差，若要設(shè)形狀公差，其值要小于定向公差值。3 .定位的位置公差(1) 同軸度圓柱中心軸線對公共基準(zhǔn)的同軸度公差，如圖3-11所示。5圖 3-11(2) 對稱度普通槽對稱中心面對基準(zhǔn)平面的對稱度公差、鍵槽的對稱中心面對圓柱軸線的對稱度公差，如圖3-12所示

6、。SI圖 3-12(3) 位置度圓柱孔軸線對基準(zhǔn)體系的位置度公差,如圖3-13所示。圖 3-13(4) 定位公差特點總結(jié)：定位公差包含了定向公差和形狀公差，故設(shè)計時，一般給出定位公差后，不再給出定向尺寸公差和形狀公差。設(shè)計時，T尺寸 >T 定向 >T 形狀4 .跳動公差屬于定位公差的一種，它是針對特定的測量方法來定義。徑向圓跳動圓柱面對公共基準(zhǔn)的徑向全跳動公差，如圖3-16所示。產(chǎn)圓跳動端面圓跳動1斜向圓跳動徑向全跳動全跳動端面全跳動1 .圓跳動被測要素在某一測量截面內(nèi)相對于基準(zhǔn)軸線的最大變動量。(1) 徑向圓跳動圓柱面對公共基準(zhǔn)的徑向圓跳動公差，如圖3-14所示。圖 3-14(2

7、) 端面圓跳動圓柱端面對基準(zhǔn)軸線的端面徑向圓跳動公差，如圖3-15所示。(3) 斜向圓跳動般情況下，斜向圓跳動的測量圓錐面是指與基準(zhǔn)軸線同軸的法向圓錐面2.全跳動在圓跳動的基礎(chǔ)上，被測要素還要作軸向移動(1) 徑向全跳動3'-*圖 3-16圖 3-17(2) 端面全跳動圓柱端面對基準(zhǔn)軸線的端面全跳動公差，如圖3-17所示。四、形位公差的選擇1.選擇范圍：選擇公差項目、公差數(shù)值、基準(zhǔn)以及正確的標(biāo)注。(1 )公差項目的選擇形狀公差軸類零件一一圓柱度，考慮經(jīng)濟(jì)性，也可以用圓度+直線度箱體類零件一一平面度 位置公差階梯軸一一同軸度或徑向圓跳動+端面圓跳動箱體類零件一一平行度、垂直度(2)基準(zhǔn)要

8、素的選擇(3) 公差數(shù)值的選擇(表 3-73-10 ) 舉例說明查表過程2 .未注形位公差(1)圓度未注公差值等于其尺寸公差值;平行度等于其尺寸公差值或直線度未注公差值;圓柱度、同軸度未作規(guī)定;H K、L等級。直線度、平面度、垂直度、對稱度、圓跳動、分別規(guī)定了未注公差值表，按 五、鍵的公差1 .鍵的作用一一聯(lián)接零件、傳遞扭矩和動力 舉例：齒輪和軸的聯(lián)接、凸輪和軸的聯(lián)接、聯(lián)軸器和軸的聯(lián)接、帶輪和軸的聯(lián)接等2 .鍵的分類(1) 平鍵普通平鍵有 A B、C三種形式，其中 A型平鍵兩端為半圓形，適用于軸中間。(2) 半圓鍵該鍵對軸的削弱較大，所以用于輕載或錐形軸(3) 切向鍵般成對使用3 .平鍵(1

9、)普通平鍵(2)導(dǎo)向平鍵(3) 薄型平鍵4 平鍵的公差與配合(1 )尺寸公差鍵的國標(biāo)代號GB1096鍵的寬度為工作尺寸，鍵寬度b公差帶代號h8。軸鍵槽(如圖3-18所示)的公差帶代號較松鍵聯(lián)接H9正常鍵聯(lián)接N9較緊鍵聯(lián)接P9圖 3-18嚴(yán)A圖 3-19輪轂槽(如圖3-19所示)的公差帶代號較松鍵聯(lián)接D10正常鍵聯(lián)接一一Js9較緊鍵聯(lián)接P9(2)形位公差(如圖 3-20所示)£圖 3-20對稱度 對稱度公差值得選取以 b為主要參數(shù)，按 8級精度選取。平行度 主要由機床精度來保證，有時可以不標(biāo)注。(3)表面粗糙度(一般)軸鍵槽、輪轂槽的兩側(cè)面取Ra3.2，底面取Ra12.5。六、形位誤差

10、的檢測原則與理想要素比較原則 測量坐標(biāo)值原則 才測量特征參數(shù)原則 測量跳動原則 控制實效邊界原則七、形位誤差測量1.實訓(xùn)目的(1) 掌握平行度、垂直度、圓跳動、同軸度和平面度誤差測量的方法;(2) 掌握百分表、平板、角尺、偏擺儀、V型鐵、厚薄規(guī)、半徑規(guī)等的使用方法;(3) 軸鍵槽和輪轂槽尺寸、形位誤差檢測。2 .測量方法(1) 平行度誤差測量：平行度誤差常用的方法有打表法和水平儀法。(2) 垂直度誤差測量：常用的方法有光隙法(透光法)、打表法、水平儀法、閉合測量法等。本次以光隙法測量。(3)跳動誤差測量：跳動誤差是被測表面繞基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)時，測頭與被測面作法向接觸的指示表上最大值與最小值的差值。

11、(4) 平面度誤差測量：主要有間隙法、打表法、光軸法和干涉法。本次實訓(xùn)主要以打表法測量。3 .平行度誤差測量步驟(1)測量前，擦凈檢驗平板2和被測零件1，然后按圖3-21將被測零件基準(zhǔn)放在平板2上，并使被測零件的基準(zhǔn)面與平板工作面貼合，(最薄的厚薄規(guī)不能塞入兩面之間為準(zhǔn))/V/./7777圖 3-21(2)將百分表裝入磁性表座3，把百分表測量頭放在被測平面上，預(yù)壓百分表0.3 0.5mn。并將指示表指針調(diào)至零;移動表座3，沿被測平面多個方向移動，此時，被測平面對基準(zhǔn)的平行度由百分表(千分表)讀出,記錄百分表(千分表)在不同位置的讀數(shù);(4)所有讀數(shù)中的最大值減去最小值，即為平行度誤差;判斷零件

12、的合格性。4 .垂直度誤差測量步驟(1)按圖3-22所示，將被測零件的基準(zhǔn)和寬座角尺放在檢驗平板上，并用塞尺(厚薄規(guī))檢查是否接觸良好(以最薄的塞尺不能插入為準(zhǔn))圖 3-22(2)移動寬座角尺，對著被測表面輕輕靠近，觀察光隙部位的光隙大小，或用厚薄規(guī)檢查最大和最小光隙尺寸值，也可以用目測估計出最大和最小光隙值，并將其值記錄下來;(3)最大光隙值減去最小光隙值即為垂直度誤差;(4) 判斷零件的合格性。5.跳動誤差測量步驟(1)根據(jù)圖紙中的跳動要求，直接將被測工件放在V型鐵上;，擦凈偏擺儀頂尖和零件(2)如果零件一端有圓錐孔，用莫氏塞規(guī)插入被測件的錐孔中(或)中心孔，利用兩端中心孔將其裝在偏擺儀上

13、，鎖緊偏擺儀的緊定螺釘。此時被測零件不能軸向竄動 但能轉(zhuǎn)動自如;(3) 將百分表或千分表裝在磁性表座上，把百分表或千分表的測量頭輕輕放在零件的被測面35-0.o39 (或4O-0.o39)上，并壓表0.2-0.4mm，然后將指示表指針調(diào)到零;(4) 輕輕轉(zhuǎn)動被測零件一圈，從指示表中讀出最大值和最小值并記錄，其最大和最小值代數(shù)差即為該截面的跳動誤差;3)；(5) 移動磁性表座，測量被測表面的不同截面，重復(fù)步驟(6) 得出實測結(jié)果。6 .平面度誤差測量步驟(1)如圖3-23所示，將被測工件放在檢驗平板上，用對角線法，將被測件平面兩對角線的對角點分別調(diào)平(即指示表示值相同)；也可以用三遠(yuǎn)點法，即選擇

14、平面上三個較遠(yuǎn)的點，調(diào)平這三點,ala213blb；b3c'c2c3圖 3-2410mm(2)在被測面按圖3-24的布點形式進(jìn)行測量，測量時，四周的布點應(yīng)離被測平面邊緣并記錄數(shù)據(jù);(3) 數(shù)據(jù)處理舉例說明：如圖 3-25為一平面相對檢驗平板的坐標(biāo)值，求平面度誤差。0+4+6-5+20-9-10-3+8圖 3-25解1 :三點法任取三點+4,-9 , -10按圖3-26的規(guī)律列出三點等值方程nP2PQ2QP+QP+2Q2P+Q2P+2QnP+QnP+2QnQP+nQ2P+nQnP+nQ圖 3-26+4+P=-9+2 P+Q-10+2Q=+4+P由上式解出P= +4 , Q= +9,可以將P、Q值轉(zhuǎn)換被測平面的坐標(biāo)值，同時可以按三點法計算測0+4+P+6+2 P-5+Q+20+P+Q-9+2 P+Q-10+2Q-3+P+2Q+8+2P+2Q量結(jié)果，如圖3-27所示。圖 3-270+8+ 14+4+33+8+8+ 19+34所以，平面度誤差為：(+34) -0=34卩m解2 :對角線法：按規(guī)律列出兩等