形狀和位置公差及檢測ppt課件

1、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、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(chǎn)生形狀、位置方面的誤差。的影響總會產(chǎn)生形狀、位置方面的誤差。 2 、形位誤差的定義：零件的實(shí)際形狀、位置對其理想形、形位誤差的定義：零件的實(shí)際形狀、位置對其理想形 狀、狀、 位置的變動量。位置的變動量。 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(chǎn)品質(zhì)量的一項(xiàng)重要指 標(biāo)，為保證產(chǎn)品質(zhì)

2、量，實(shí)現(xiàn)互換性，應(yīng)控制零件 的形位誤差，即規(guī)定公差。二、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(diǎn)、線、面。幾何要素的定義：代表零件幾何形狀特性的點(diǎn)、線、面。（1） 中心要素：圓心、球心、中心線、軸線等。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。被測要素：給出形位公差要求的要素。（4） 基準(zhǔn)要素：用來確定被測要素方向、位置的要素。基準(zhǔn)要素：用來確定被測要素方向、位置的要素。三、形位公差項(xiàng)目符號三、形位公差項(xiàng)目符號1、 形狀公差：形

3、狀公差：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： 跳動公差：跳動公差： 四、形位公差的標(biāo)注四、形位公差的標(biāo)注 1、公差框格、公差框格 0.02 A 第一格：公差項(xiàng)目；第二格：公差值；第三格：基準(zhǔn)第一格：公差項(xiàng)目；第二格：公差值；第三格：基準(zhǔn) 2、指引線：將框格與被測要素聯(lián)系起來。、指引線：將框格與被測要素聯(lián)系起來。 闡明：被測要素為中心要素時，指引線箭圖與尺寸闡明：被測要素為中心要素時，指引線箭圖與尺寸 線對齊。線對齊。 2、基準(zhǔn)符號、基準(zhǔn)符號 位置公差必須標(biāo)注基準(zhǔn)。位置公差必須標(biāo)注基準(zhǔn)。 基準(zhǔn)代號的注法：基準(zhǔn)代號對準(zhǔn)基準(zhǔn)要素，無論基準(zhǔn)基準(zhǔn)代號的注法：基準(zhǔn)代號對準(zhǔn)

4、基準(zhǔn)要素，無論基準(zhǔn) 方向如何，基準(zhǔn)代號中字母必須順正方向?qū)?。方向如何，基?zhǔn)代號中字母必須順正方向?qū)憽?闡明：基準(zhǔn)為中心要素時，基準(zhǔn)符號與尺寸線對齊。闡明：基準(zhǔn)為中心要素時，基準(zhǔn)符號與尺寸線對齊。形位公差標(biāo)注示例： 五、形位誤差的檢測原則五、形位誤差的檢測原則 國標(biāo)將實(shí)現(xiàn)中應(yīng)用的檢測方案歸納為以下五種檢測原則：國標(biāo)將實(shí)現(xiàn)中應(yīng)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，、與理想要素比較原則， 如：自準(zhǔn)直儀測直線度，平臺上測平面度。如：自準(zhǔn)直儀測直線度，平臺上測平面度。 2、 測量坐標(biāo)值原則。測量坐標(biāo)值原則。 如：測量孔軸線的位置度誤差。如：測量孔軸線的位置度誤差。 3、 測量特征

5、參數(shù)原則。測量特征參數(shù)原則。 如：兩點(diǎn)法及三點(diǎn)法測圓度誤差。如：兩點(diǎn)法及三點(diǎn)法測圓度誤差。 4、 測量跳動誤差原則。測量跳動誤差原則。 如：（徑向、端面圓全跳動誤差的測量。如：（徑向、端面圓全跳動誤差的測量。 5、 控制實(shí)效邊界原則。控制實(shí)效邊界原則。小結(jié)小結(jié) 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(zhǔn)要素的內(nèi)容。、掌握被測要素和基準(zhǔn)要素的內(nèi)容。 3、掌握形位公差的項(xiàng)目符號及標(biāo)注方法。、掌握形位公差的項(xiàng)目符號及標(biāo)注方法。 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(shí)際形狀對其理想

6、形狀的變動量、形狀誤差：被測要素實(shí)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。、形狀公差：允許的最大形位公差。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(zhǔn)則：最小條件、評定形狀誤差的準(zhǔn)則：最小條件 評定形狀誤差時，理想要素的位置要符合最小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(shí)際要素對其理想要素的最大變動量為最小。即：被測實(shí)際要素對其理想要素的最大變動量為最小。 2、各項(xiàng)形狀公差及其誤差的測量 1直線度：給定平面內(nèi)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(diǎn)序號： 0 1 2 3 4 5

7、 6 7 8 水平儀讀數(shù)：0 +6 +6 0 -1.5 -1.5 +3 +3 +9 累積值： 0 +6 +12 +12 +10.5 +9 +12 +15 +24直線度誤差：f=18-9=9m 先解釋累積值的得來：由于水平儀測量的是相臨兩點(diǎn)的 高度差，作圖時需將各點(diǎn)的讀數(shù)都轉(zhuǎn)換成相對坐標(biāo)圓點(diǎn) 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(jì)算求得直線度誤差。 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(diǎn)方式測量 0 -3 8 10 2 1 平面度誤差f=10-(-3)=13m 8 0 0 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

8、的測量：近似法測量，光學(xué)分度頭上測 量圓度誤差。 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。 5線輪廓度、面輪廓度 公差帶簡介：包絡(luò)線的形成原理。闡明： 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(xiàng)綜合公差。小結(jié)： 1、形狀公差不涉及基準(zhǔn)。 2、形狀公差值是包含實(shí)際要素的最小區(qū)域的寬度或 直徑來表示。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(zhǔn)一、位置誤差與基準(zhǔn) 1、位置誤差：被測要素實(shí)際位置對其理想位置的變動量、位置誤差：被測要素實(shí)際位置對其理想位置的變動量 2、基準(zhǔn)、基準(zhǔn) 1) 基準(zhǔn)要素：

9、用來確定被測要素方向或位置的要素?；鶞?zhǔn)要素：用來確定被測要素方向或位置的要素。 2) 基準(zhǔn)的分類：基準(zhǔn)的分類： 單一基準(zhǔn)：由一個要素充當(dāng)基準(zhǔn)單一基準(zhǔn)：由一個要素充當(dāng)基準(zhǔn) 組合基準(zhǔn)：公共基準(zhǔn)組合基準(zhǔn)：公共基準(zhǔn) 基準(zhǔn)體系：三基面體系基準(zhǔn)體系：三基面體系 模擬法體現(xiàn)基準(zhǔn)：心軸模擬基準(zhǔn)軸線模擬法體現(xiàn)基準(zhǔn)：心軸模擬基準(zhǔn)軸線 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。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。、定向公差：包括平行度、垂直度、傾斜度。 a 、平行度、平行度 ：平行度公差帶有四種形式：面對線的平行度、：平行度公差帶有

10、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。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、心軸平行度誤差的檢測：用平板、平臺、心軸v型塊來模擬型塊來模擬 基準(zhǔn)平面、孔或軸的軸線?；鶞?zhǔn)平面、孔或軸的軸線。 例如：軸線對軸線的平行度誤差的測量：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(diào)整心軸模擬孔的軸線，調(diào)整I-I等高等高 讀數(shù)讀數(shù)f=M1-M2 ，任意方向要求時：，任意方向要求時：f=22yxff b 、垂直度 垂直度公差帶有四種形式：線對面的垂直度、 線對線的垂直度。 垂直度誤差的檢測： （實(shí)際測量方法較多，現(xiàn)舉一例說明） 線對線的垂直度的測量

11、：轉(zhuǎn)換成平行度誤差的測量， 用心軸 模擬基準(zhǔn)軸線。 f=1221MMLL 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(biāo)注示例：解釋45度的含義。 傾斜度誤差的測量：轉(zhuǎn)換成平行度誤差的測量。 方法：被測量件置與定角座上，調(diào)整被測件使表面讀數(shù)差 最小，則f=Mmax-Mmin定向公差小結(jié)： 定向公差是一項(xiàng)綜合公差，綜合控制被測要素的定向誤 差，形狀誤差。 2、定位公差 同軸度：應(yīng)用臺階軸 同軸度公差帶：直徑為公差值t且與基準(zhǔn)同軸線的小圓柱。 檢測：V形塊模擬基準(zhǔn)軸線，兩指針調(diào)零。 讀數(shù)：對應(yīng)點(diǎn)讀數(shù)差 M1-M2 對稱度：應(yīng)用方格或鍵槽 對

12、稱度公差帶：相對基準(zhǔn)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(nèi)對應(yīng)點(diǎn)最大差值為誤差值。 位置度：應(yīng)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。 丈量：測量坐標(biāo)原則。 。定位公差小結(jié)： 定位公差是一項(xiàng)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。 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(zhǔn)回轉(zhuǎn) 一周時最大與最小讀數(shù)差。 端面圓跳動：指示器垂直端面固定，被測要素繞基準(zhǔn) 回轉(zhuǎn)一周，最大與最小讀數(shù)差。 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 挪動，被測要

13、素繞基準(zhǔn)回轉(zhuǎn)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，被測要素繞基準(zhǔn)回轉(zhuǎn)，最大與最小讀數(shù)差即為誤差值 測量時用導(dǎo)向套筒，中心頂尖，V形塊模擬基準(zhǔn)。c、跳動公差的特性及應(yīng)用 跳動公差是一項(xiàng)綜合公差，測量方便，故廣泛應(yīng)用于 旋轉(zhuǎn)類零件。 各項(xiàng)跳動公差中被測要素，均為輪廓要素，基準(zhǔn)要素 均為中心要素。 生產(chǎn)中有時用測量徑向全跳動的方法測量同軸度。三、小結(jié)：1、掌握各項(xiàng)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。 第四節(jié)第四節(jié) 形位公差與尺寸公差的相關(guān)性形位公差與尺寸公差的相關(guān)性一、基本概念一、基本概念1、作用尺寸：實(shí)際尺寸和

14、形狀誤差綜合后的尺寸。、作用尺寸：實(shí)際尺寸和形狀誤差綜合后的尺寸。 Dm da 2、最小、最大實(shí)體狀態(tài)和實(shí)效狀態(tài) 1最大、最小實(shí)體狀態(tài) 合格零件擁有材料最多的狀態(tài)稱最大實(shí)體狀態(tài)。 合格零件擁有材料最少的狀態(tài)稱最小實(shí)體狀態(tài)。 最大實(shí)體尺寸：dmax Dmin 最小實(shí)體尺寸：dmin Dmax 2實(shí)效狀態(tài)：最大實(shí)體尺寸與實(shí)效尺寸綜合后的尺寸。 孔：Dvs=Dmin-t形位 軸： dvs=dmax+t形位 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(nèi)表面理想孔） 1最大實(shí)體邊界：尺寸為最大實(shí)體尺寸的理想邊界。 孔：

15、具有Dmin 的理想軸 ； 軸：具有dmax 理 想孔 2實(shí)效邊界 孔：具有 Dmin-t形位的理想孔 軸：具有 dmax+t形位理想軸二、獨(dú)立原則二、獨(dú)立原則 尺寸公差與形位公差各自獨(dú)立，丈量尺寸公差與形位公差各自獨(dú)立，丈量 時時 分別滿足各自分別滿足各自的公差要求。的公差要求。 因獨(dú)立原則時尺寸與形位誤差檢測較為方便，故應(yīng)用因獨(dú)立原則時尺寸與形位誤差檢測較為方便，故應(yīng)用 廣泛。廣泛。三、包容原則三、包容原則 1、單一要素的包容原則、單一要素的包容原則 圖樣標(biāo)注：尺寸公差后加圖樣標(biāo)注：尺寸公差后加 10 分析：最大實(shí)體邊界：分析：最大實(shí)體邊界：10 的孔且垂直于基準(zhǔn)。的孔且垂直于基準(zhǔn)。 實(shí)際

16、尺寸合格范圍：實(shí)際尺寸合格范圍：9.810mm之間之間 實(shí)際軸徑實(shí)際軸徑9.8mm時，軸線垂直度公差時，軸線垂直度公差0.2mm 實(shí)際軸徑實(shí)際軸徑10mm時，軸線垂直度公差時，軸線垂直度公差0由以上分析總結(jié)：包容原則下形位公差包容在尺寸由以上分析總結(jié)：包容原則下形位公差包容在尺寸公差之內(nèi)。公差之內(nèi)。E02 .0四、最大實(shí)體原則四、最大實(shí)體原則1、最大實(shí)體原則用于單一要素、最大實(shí)體原則用于單一要素1圖樣標(biāo)注：圖樣標(biāo)注： 10 0.12分析：實(shí)效邊界：尺寸為分析：實(shí)效邊界：尺寸為10.1 mm的理想孔的理想孔 實(shí)際尺寸合格范圍：實(shí)際尺寸合格范圍：9.810 mm。 實(shí)際尺寸為實(shí)際尺寸為9.8mm時

17、，軸線直線度公差時，軸線直線度公差0.3 mm。 實(shí)際尺寸為實(shí)際尺寸為10 mm時，軸線直線度公差時，軸線直線度公差0.1 mm2、最大實(shí)體原則用于關(guān)聯(lián)要素、最大實(shí)體原則用于關(guān)聯(lián)要素 被測要素與基準(zhǔn)要素同時對同軸度進(jìn)行補(bǔ)償被測要素與基準(zhǔn)要素同時對同軸度進(jìn)行補(bǔ)償02 . 0M五、三種公差原則小結(jié)五、三種公差原則小結(jié) 公差原則遵守的邊界允許的形為公差應(yīng)用獨(dú)立原則 t廣泛包容原則最大實(shí)體邊界0T配合性質(zhì)要求嚴(yán)格最大實(shí)體原則實(shí)效邊界tt+T只要求保證可裝配性第五節(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(chǎn)品量和壽命，而且關(guān)系到零件的加工難易程度。一、形位公差項(xiàng)目的選擇

18、 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2、零件的使用要求 只有對使用性能有顯著影響的項(xiàng)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(zhuǎn)精度和工作精度，故規(guī)定相應(yīng)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。 二、形位公差值的確定二、形位公差值的確定 1 、公差等級：、公差等級：1、2、3、.12 。1級最高，級最高，12級最級最低，低，6、7級為基本級。級為基本級。總原則：在滿足使用要求的前提下，選擇最經(jīng)濟(jì)的總原則：在滿足使用要求的前提下，選擇最經(jīng)濟(jì)的公差值。公差值。 2、 選擇方法：類比法選擇方法：類比法 對照表對照表3-33-19解釋各項(xiàng)公差主參數(shù)的含義解釋各項(xiàng)公差主參數(shù)的含義 了解各項(xiàng)公差的應(yīng)用。了解各項(xiàng)公差的應(yīng)用。3、 考慮的因素1零件的結(jié)構(gòu)特性 細(xì)長軸孔）、跨距較大的軸孔）、寬度較大的表面加工時易產(chǎn)生誤差，較正常情況低12級。2協(xié)調(diào)形位公差與尺寸公差的關(guān)系 同一要素：t形位t位置t尺寸3形位公差與表面粗糙度的關(guān)系 中等尺寸，中等精度Rz=（0.20.3t形位 高精度