(詳解)幾何公差及其檢測資源課件

1、幾何公差及其檢測形狀公差方向公差位置公差跳動公差公差原則幾何公差的選用 幾何公差形狀公差 形狀公差是指單一實際要素的形狀所允許的變動全量。形狀公差帶是限制單一實際被測要素的形狀變動的一個區(qū)域。 形狀公差有直線度、平面度、圓度、圓柱度、線輪廓度、面輪廓度6個項目1.直線度(1)給定平面內(nèi)的直線度公差 在給定平面內(nèi)，直線度公差帶是距離為公差值t的兩平行直線之間的區(qū)域，如圖所示，要求被測表面的素線必須位于平行于圖樣所示投影面且距離為公差值0.05mm的兩平行直線內(nèi)。(2)給定1個方向上的直線度公差在給定方向上直線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，對兩平面相交的棱線只在一個方向

2、上有直線度要求，該棱線必須位于距離為公差值0.02mm的兩平行平面之間。(2)給定2個垂直方向上的直線度公差 給定兩個方向，公差帶是距離分別為公差值t1和t2的兩組平行平面之間的區(qū)域。如圖所示，表示被測表面的素線必須位于相互垂直且距離分別為公差值0.1mm和0. 2mm的兩組平行平面之間（四棱柱）(3)任意方向的直線度公差要表示任意方向的直線度公差則應在公差值前加注，公差帶是直徑為t的圓柱面內(nèi)的區(qū)域，如圖所示，要求被測圓柱面的軸線必須位于直徑為公差值0.08mm的圓柱面內(nèi)。2.平面度平面度公差用于限制被測實際平面的形狀誤差，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，表示被測表面必

3、須位于距離為公差值0.08mm的兩平行平面之間。3.圓度圓度公差用于限制實際被測零件截面圓的形狀變動，公差帶是在同一正截面上，半徑差為公差值t的兩同心圓之間的區(qū)域。如圖（a）所示，被測圓柱面任一正截面的圓周必須位于半徑差為公差值0.03mm的兩同心圓之間；圖2-25（b）所示，要求被測圓錐面任一正截面上的圓周必須位于半徑差為公差值0.03mm的兩個同心圓之間。4.圓柱度圓柱度公差用于限制實際被測圓柱面的形狀變動，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，表示被測圓柱面必須位于公差值為0.1mm的兩同軸圓柱面之間。圓柱度能對圓柱面縱、橫截面各種形狀誤差進行綜合控制。5線輪廓度輪

4、廓度公差屬于形狀或位置公差，分為線輪廓度和面輪廓度兩項，當無基準要求時屬于形狀公差，有基準要求時屬于方向或位置公差。線輪廓度公差用來限制平面曲線或者曲面的截面輪廓的形狀變動。如圖所示，表示在平行于圖樣所示投影面的任一截面上，被測輪廓線必須位于包絡一系列直徑為公差值0.04mm且圓心位于具有理論正確幾何形狀的線上的兩包絡線之間，這時理想輪廓線的位置是不定的。 6、面輪廓度面輪廓度公差用于限制一般曲面輪廓的形狀變動，公差帶是包絡一系列直徑為公差值t的球的兩包絡面之間的區(qū)域。諸球的球心位于具有理論正確幾何形狀的面上，如圖所示，表示被測輪廓面必須位于包絡一系列球的兩包絡面之間，諸球的直徑分別為公差值0

5、.02mm，且球心位于具有理論正確幾何形狀的面上的兩包絡面區(qū)域。形狀誤差的評定最小條件與最小包容區(qū)域形狀誤差值用最小區(qū)域的寬度或直徑表示。按最小區(qū)域法所得到的形狀誤差值最小，且是唯一的；最小區(qū)域所體現(xiàn)的原則稱為最小條件原則，這是評定形狀誤差的基本原則。所謂最小條件是指實際被提取要素對其擬合（理想）要素的最大變動量為最小，如圖所示。直線度最小區(qū)域判別法在給定平面內(nèi)，由兩平行直線包容提取要素時，所提取的要素與兩平行直線成高低相間三點接觸，表示被測提取要素已為最小區(qū)域所包容，如圖所示。直線度最小區(qū)域判別法相間準則給定方向上直線度最小區(qū)域的判別(2)在給定方向上，由兩平行平面包容提取表面時，所提取表面

6、至少有三點或四點與兩平行平面接觸，有下列形式之一者表示被測提取要素已為最小區(qū)域所包容。直線度誤差檢測1、節(jié)距法節(jié)距法是車間或計量室測量較長工件直線度誤差常用的方法。其基本測量原理是：將被測直線的長度分成若干小段，用儀器（如水平儀、自準直儀等）測出每一段的相對讀數(shù)，最后通過數(shù)據(jù)處理(圖解或計算)求出直線度誤差。節(jié)距法測量直線度誤差的方法廣泛應用于精密測量。用自準直儀測量直線度誤差用水平儀測量直線度誤差節(jié)距法數(shù)據(jù)處理兩端點連線法。（近似法）連接誤差折線的起點和終點，以此連線作為評定直線度的基準線，取折線上各點對該基準線縱坐標距離的最大正值與最大負值的絕對值之和為被測長度直線度誤差值。最小區(qū)域法。包

7、容實際折線的平行線有多組，其中有一組包容平行直線的縱坐標距離最小，如-所示。此包容平行直線區(qū)域的寬度符合最小包容區(qū)域法按最小條件準則評定的直線度誤差值。兩端點連線法（近似法）最小區(qū)域法2、間隙法指用刀口形直尺、平尺、平晶、精密短導軌等模擬理想直線，與被測實際直線比較，根據(jù)間隙大小就可以確定出直線度誤差。直線度誤差檢測標準光隙3、指示表法（測微法）指示表法是通過指示表在測量基準上沿被測直線移動(或指示表固定，被測零件移動)，以測量基準體現(xiàn)被測直線的理想直線，按選定的布點讀取由指示表示值反映出的測量數(shù)據(jù)，再經(jīng)過數(shù)據(jù)處理評定出誤差值。直線度誤差檢測指示表測圓柱的素線直線度誤差指示表測導軌直線度誤差指

8、示表測量圓柱體軸線的直線度誤差1-測量平板； 2-頂尖； 3-工件； 4-指示表平面度誤差的判定1、最小區(qū)域判別法2、對角線法3、三遠點法4、最小二乘法平面度最小區(qū)域判別法1、間隙法（1）光隙法，與測直線度誤差很相似，將被測平面內(nèi)的任一直線與由刀口尺或平尺所體現(xiàn)的測量基準線間形成的光隙與標準光隙相比較，分多次測量不同方向的若干個截面中的直線度誤差,取其中最大值作為平面度誤差的近似值。（2）用平臺（標準平板）檢測平面度誤差的測量(2)接觸斑點法在刮研平面的過程中，經(jīng)常用到一種定性的檢驗方法，即接觸斑點法。(3)節(jié)距法對于大型平面的精密測量常用此法。(4)平晶干涉法干涉法是利用光波干涉原理，根據(jù)平

9、晶與被測平面貼合后出現(xiàn)的干涉條紋的形狀和條數(shù)來確定平面度誤差值。(5)指示表法如圖所示，測量時用平板工作面作為測量基面，按一定的布點方式，用指示表逐點測量并記錄讀數(shù)，然后按一定的方法評定出平面度誤差值。平面度誤差的測量用指示表測平面度誤差圓度誤差判定圓度誤差判別法之一最小區(qū)域法（最小半徑差法）兩點法兩點法又稱直徑測量法，是指在垂直于被測圓柱面軸線的測量平面內(nèi)，測量直徑的變化量，取直徑變化量的一半作為被測截面上的圓度誤差(f2)。圓度誤差的測量兩點法測圓度誤差示意圖1-直角座； 2-指示表； 3-被測件； 4-表座只能測量偶數(shù)棱的圓圓度誤差的測量三點法測圓度誤差示意圖1-指示表； 2-被測件；

10、3-V形塊； 4-表座注意判斷棱數(shù)的奇偶性三點法 用指示表測出被測輪廓在測量方向的示值最大變動量，然后根據(jù)相應的反應系數(shù)對測得值進行修正,即圓度誤差值fF，F(xiàn)稱為反映系數(shù)，F(xiàn)的數(shù)值可以查表獲得。三點法測圓度誤差圓度儀圓度儀法工件圓度測量結(jié)果圓柱度誤差的檢測兩點法測圓柱度誤差三點法測圓柱度誤差圓柱度誤差的檢測方向公差方向公差是關(guān)聯(lián)被測要素對基準要素在規(guī)定方向上所允許的變動全量。方向公差分為平行度、垂直度、傾斜度、有基準要求的線輪廓度和面輪廓度5個項目。 方向公差帶具有以下特點：方向公差帶相對于基準有確定的方向，但公差帶的位置仍然是浮動的。方向公差帶具有綜合控制被測要素的方向和與其有關(guān)的形狀誤差的

11、功能。1、平行度平行度公差用于限制被測實際要素對基準在平行方向上的變動，其公差帶的形狀有兩平行面，相互垂直的兩組平行面(四棱柱)、圓柱面等幾種情況。給定一個方向上線對線的平行度1)線對線的平行度。給定兩個方向上線對線的平行度任意方向上線對線的平行度2)線對面的平行度。3)面對線的平行度。4)面對面的平行度。1)線對線的垂直度。垂直度垂直度公差用于限制被測實際要素對基準在垂直方向上的變動，其公差帶的形狀有兩平行面、相互垂直的兩組平行面(四棱柱)、圓柱面等幾種情況。給定一個方向上線對線的垂直度給定一個方向上 線對面的垂直度2)線對面的垂直度。給定兩個方向上 線對面的垂直度任意方向上 線對面垂直度3

12、)面對線垂直度。4)面對面的垂直度。傾斜度公差用于限制被測實際要素對基準在給定一定角度（傾斜)方向上的變動，其公差帶的形狀同樣有兩平行面、相互垂直的兩組平行面(四棱柱)、圓柱面等幾種情況。1)面對面的傾斜度。傾斜度2)面對線的傾斜度。線輪廓度(有基準要求）線輪廓度公差用來限制平面曲線或者曲面的截面輪廓的形狀變動。如圖所示，表示在平行于圖樣所示投影面的任一截面上，被測輪廓線必須位于包絡一系列直徑為公差值0.04mm且圓心在相對于基準A具有理想位置的理論正確幾何形狀的線上的兩包絡線之間。 6、面輪廓度(有基準要求）面輪廓度公差用于限制一般曲面輪廓的形狀變動，公差帶是包絡一系列直徑為公差值t的球的兩

13、包絡面之間的區(qū)域。如圖所示，表示被測輪廓面必須位于包絡一系列球體的兩包絡面之間，諸球的直徑為公差值0.02mm，且球心位于具有理論正確幾何形狀并相對于基準B具有理想位置的面上。方向（定向）誤差的評定定向最小包容區(qū)域a)面對面的平行度最小包容區(qū)域b)線對面的垂直度最小包容區(qū)域基準的建立和體現(xiàn)套筒模擬基準軸線測跳動a)單一軸線b)公共軸線用指示表測量平行度和垂直度的方法位置公差及其公差帶位置公差有同軸度（同心度）、對稱度、位置度、線輪廓度、面輪廓度。 位置公差是限制關(guān)聯(lián)被測要素對其有確定位置的理想要素允許的變動全量。有如下特點： 位置公差帶相對于基準用理論正確尺寸定位，公差帶位置是固定的。能綜合控

14、制被測要素的方向、位置和形狀誤差，當對某一被測要素給出位置公差后，通常不再對該要素給出方向和形狀公差。 當功能上對方向和形狀有進一步要求，則可同時給出方向或形狀公差。位置公差同軸度(1)同軸度同軸度公差用于限制被測實際軸線對基準軸線是否在同一軸線上的位置誤差，即要求被測軸線的理想位置應與基準同軸，此時理論位置定位的理論正確尺寸為零，其公差帶是直徑為公差值t的圓柱面內(nèi)的區(qū)域，該圓柱面的軸線與基準軸線同軸。面對面的對稱度(2)對稱度對稱度公差用于限制被測要素(中心面或中心線)對基準要素(中心面或中心線)是否共面的誤差，即被測中心要素的理想位置應與基準中心要素共面，此時的理想位置定位的理論正確尺寸為

15、零。位置公差面對線的對稱度位置公差線的位置度(3)位置度位置度公差用于限制被測要素的實際位置對理想位置的變動量，理想位置由理論正確尺寸和基準共同確定。位置公差面的位置度位置公差位置（定位）誤差的評定用指示表測量鍵槽對稱度誤差1、截面測量平板 V形塊2、長向測量跳動公差 跳動公差是按照檢測方法來定義的公差項目，即當被測實際要素繞基準軸線回轉(zhuǎn)時，被測表面法線方向的跳動量允許值。跳動量用指示表的最大讀數(shù)和最小讀數(shù)差來表示。跳動分為圓跳動和全跳動。(1)圓跳動公差是指提取（實際）要素在某種測量截面內(nèi)相對于基準軸線的最大允許變動量。根據(jù)測量截面的不同，圓跳動分為： 徑向圓跳動、軸向圓跳動、斜向圓跳動(2

16、)全跳動公差是指整個提取（實際）表面相對于基準軸線的最大允許變動量。被測表面為圓柱面的全跳動稱為徑向全跳動，被測表面為平面的全跳動稱為軸向全跳動。圓跳動圓跳動公差是指被測實際要素繞基準作無軸向移動旋轉(zhuǎn)(跳動通常是圍繞軸線旋轉(zhuǎn)一整周，也可對部分圓周進行限制)時，位置固定的指示表在任一測量面內(nèi)所允許的指示值的最大變動量?？捎糜诳刂仆S度誤差及圓度誤差的影響。1)徑向圓跳動。 （測量截面為垂直于軸線的正截面）2)軸向圓跳動。（測量截面為與基準同軸的圓柱面）圓跳動3)斜向圓跳動。 （測量截面為素線與被測錐面的素線垂直或成一指定角度、軸線與基準軸線重合的圓錐面）。圓跳動1)徑向全跳動。（指示表測頭沿著平

17、行于軸線的方向移動）可綜合控制工件的圓度、圓柱度及同軸度誤差。全跳動公差是指被測關(guān)聯(lián)實際要素繞基準作連續(xù)旋轉(zhuǎn)，同時指示表的測頭沿著給定的方向作直線移動，在整個測量過程中所允許的指示值的最大變動量。全跳動2)軸向全跳動。（指示表測頭沿著垂直于軸線的方向移動）可綜合控制工件的垂直度誤差及端面的平面度誤差。全跳動用偏擺檢測儀 檢測跳動誤差徑向圓跳動誤差檢測軸向圓跳動誤差檢測全跳動誤差檢測幾何誤差的檢測原則檢測原則名稱說明示例與擬合要素比較原則將被測提取要素與其擬合要素相比較，量值由直接法或間接法獲得擬合要素用模擬方法獲得。1量值由直接法獲得2量值由間接法獲得測量坐標值原則測量被測提取要素的坐標值(如

18、直角坐標值、極坐標值、圓柱面坐標值)，并經(jīng)過數(shù)據(jù)處理獲得幾何誤差值測量直角坐標值測量特征參數(shù)原則測量被測提取要素上具有代表性的參數(shù)(即特征參數(shù))來表示幾何誤差值兩點法測量圓度特征參數(shù)測量跳動原則被測提取要素繞基準軸線回轉(zhuǎn)過程中，沿給定方向測量其對某參考點或線的變動量變動量是指指示計最大與最小示值之差測量徑向跳動控制實效邊界原則檢驗被測提取要素是否超過實效邊界，以判斷合格與否用綜合量規(guī)檢驗同軸度誤差 處理幾何公差和尺寸（線性尺寸和角度尺寸）公差關(guān)系的原則稱為公差原則。 公差原則包括獨立原則和相關(guān)要求。 其中，相關(guān)要求又包括包容要求和最大實體要求、最小實體要求及可逆要求。 根據(jù)公差原則，可以正確、

19、合理地表達精度設計意圖和檢測要求，判斷被測要素的合格性。公差原則1、相關(guān)術(shù)語及定義(1)作用尺寸1）孔的作用尺寸孔的作用尺寸是在整個配合面上與實際孔內(nèi)接的最大理想軸的尺寸，如圖2-109(a)所示。 孔可以用Dfe表示。2）軸的作用尺寸軸的作用尺寸是在整個配合面上與實際軸外接的最小理想孔的尺寸，如圖2-109(b)所示?？卓梢杂胐fe表示。（2）實體狀態(tài)、實體尺寸、實體邊界邊界 即設計給出的具有理想形狀的極限包容面。邊界的尺寸為極限包容面的直徑或距離。1)最大實體狀態(tài) （MMC)：假定提取組成要素的局部尺寸處處位于極限尺寸且使其具有實體最大時的狀態(tài)。（材料量最多）2)最大實體尺寸 (MMS)：

20、確定要素最大實體狀態(tài)的尺寸。即外尺寸要素的上極限尺寸，內(nèi)尺寸要素的下極限尺寸。3)最大實體邊界（MMB）：最大實體狀態(tài)的理想形狀的極限包容面。4)最小實體狀態(tài) （LMC)：假定提取組成要素的局部尺寸處處位于極限尺寸且使其具有實體最小時的狀態(tài). （材料量最少）5)最小實體尺寸 (LMS)：確定要素最小實體狀態(tài)的尺寸。即外尺寸要素的下極限尺寸，內(nèi)尺寸要素的上極限尺寸。6)最小實體邊界（LMB）：最小實體狀態(tài)的理想形狀的極限包容面。（3）實體時效尺寸、實體時效狀態(tài)、實體時效邊界最大實體實效尺寸(MMVS):尺寸要素的最大實體尺寸與其導出要素的幾何公差共同作用產(chǎn)生的尺寸。可簡稱“時效尺寸”。最大實體實

21、效狀態(tài)（MMVC):在給定長度上，實際要素位于最大實體狀態(tài)且其導出要素的幾何誤差等于給出的公差值的假設綜合極限狀態(tài)?？珊喎Q“時效狀態(tài)”。最大實體實效邊界（MMVB）：最大實體實效狀態(tài)對應的極限包容面。可簡稱“時效邊界”。最小實體實效尺寸(LMVS):尺寸要素的最小實體尺寸與其導出要素的幾何公差共同作用產(chǎn)生的尺寸。最小實體實效狀態(tài)（LMVC):在給定長度上，實際要素位于最小實體狀態(tài)且其導出要素的幾何誤差等于給出的公差值的假設綜合極限狀態(tài)。最小實體實效邊界（LMVB）：最小實體實效狀態(tài)對應的極限包容面。時效尺寸的計算單一要素的最大實效尺寸計算式如下： 對孔： 最大實效尺寸 = 最小極限尺寸 - 導

22、出要素的形狀公差 對軸： 最大實效尺寸 = 最大極限尺寸 + 導出要素的形狀公差關(guān)聯(lián)要素的最大實效尺寸計算式如下： 對孔： 最大實效尺寸 =最小極限尺寸 - 導出要素的位置公差 對軸： 最大實效尺寸 =最大極限尺寸 + 導出要素的位置公差獨立原則獨立原則是指給出的尺寸公差和幾何公差相互無關(guān)，分別滿足要求的公差原則。即極限尺寸只控制實際尺寸，不控制要素本身的幾何誤差；不論要素的實際尺寸大小如何，被測要素均應在給定的幾何公差帶內(nèi)，并且其幾何誤差允許達到最大值。遵守獨立原則時，實際尺寸一般用兩點法測量，幾何誤差使用通用量儀測量。 例如印刷機滾筒的圓柱度誤差與其直徑的尺寸誤差、測量平板的平面度誤差與其

23、厚度的尺寸誤差，都是前者（圓柱度或平面度誤差）對功能要求起決定性影響，而尺寸誤差對使用性能的影響則次之。獨立原則相關(guān)要求 相關(guān)要求是指圖樣上給上給定的幾何公差和尺寸公差相互有關(guān)的公差要求，包含最大實體要求、最小實體要求及可逆要求。(1)包容要求 即實際組成要素應遵守最大實體邊界，體外作用尺寸不超出（對孔不小于，對軸不大于）最大實體尺寸。按照此要求，如果實際要素達到最大實體狀態(tài)，就不得有任何幾何誤差；只有在實際要素偏離最大實體狀態(tài)時，才允許存在與偏離量相關(guān)的幾何誤差。 遵守包容要求時，提取組成要素的局部實際尺寸不能超出（對孔不大于，對軸不小于）最小實體尺寸，如圖所示。 包容要求適用于單一要素，如

24、圓柱表面或平行對應面。 要素遵守包容要求時，應該用光滑極限量規(guī)檢驗。包容要求例圖1零件圖包容要求 例圖2要素遵守包容要求a)圖示 b）最大實體邊界MMB c）補償關(guān)系及合格區(qū)域（動態(tài)公差帶圖）（2）最大實體要求當被測要素或基準要素偏離其最大實體狀態(tài)時，幾何公差可獲得補償值，即所允許的幾何誤差值增大的一種尺寸要求；而且被測要素的實際輪廓遵守（不得超越）最大實體實效邊界。最大實體要求適用于導出要素（如中心點、線、面），不能應用于組成要素（如輪廓要素）。采用最大實體要求應在幾何公差框格值中的公差值或（和）基準符號后加注符號 。 要素遵守最大實體要求時的測量： 局部實際尺寸應用兩點法測量；實體的實效邊

25、界應用位置量規(guī)檢驗。例1：下圖所示為軸線直線度公差采用最大實體要求。軸應滿足：1)實際尺寸為19.720mm。2)軸實際輪廓不超出 最大實體實效邊界=（20+0.1）mm=20.1mm3)最小實體狀態(tài)時，即軸的尺寸為19.7mm時，軸線直線度誤差達到最大值0.4mm(為給定的直線度公差0.1mm +尺寸公差0.3mm)。最大實體要求用于被測要素時，可用于形狀公差、方向或位置公差。被測要素的實際輪廓在給定的長度上處處不得超出最大實體實效邊界。例圖2 所示為軸線垂直度公差采用最大實體要求，孔應滿足：1)實際尺寸為50 50.13mm。2)孔實際輪廓不超出關(guān)聯(lián)最大實體實效邊界， ( 50 0.08)

26、mm = 49.92mm。3)最小實體狀態(tài)時，即孔尺寸為50.13時，軸線垂直度誤差達到最大值0.21mm（為給定的垂直度公差0.08mm +尺寸公差0.13mm)。例圖3：最大實體要求及需限制最大幾何公差時的標注下圖表示任何情況下垂直度公差值都不能超過0.12mm。當最大實體要求應用于基準要素時1)基準要素本身采用最大實體要求，應遵守最大實體實效邊界。2)基準要素本身不采用最大實體要求，而是采用獨立原則或包容要求時，應遵守最大實體邊界。例圖4：最大實體要求用于被測要素和基準要素（基準要素采用包容要求）a)標注b)被測要素對幾何公差的補償關(guān)系c)基準要素對幾何公差的補償關(guān)系1)實際尺寸為40

27、40.1mm。2)孔實際輪廓不超出關(guān)聯(lián)最大實體實效邊界， ( 40 0.1)mm = 39.9mm。3)最小實體狀態(tài)時，即孔尺寸為40.1時，軸線同軸度誤差達到最大值0.2mm（為給定的同軸度公差0.1mm +尺寸公差0.1mm)。4)當基準A處于最大實體邊界，即20mm時，基準軸線公差為不能浮動，此時同軸度公差為0.1mm；當基準A偏離最大實體尺寸20mm時，基準軸線可以浮動。當基準A為最小實體尺寸20.033mm 時，同軸度公差為0.033+0.1=0.133mm。最小實體要求L最小實體要求是控制被測要素的實際輪廓處于其最小實體實效邊界之內(nèi)的一種公差要求。最小實體要求適用于導出要素。當其實

28、際尺寸偏離最小實體尺寸時，允許其幾何誤差值超出其給出的公差值。1)實際尺寸為19.720mm。2)軸實際輪廓不超出 最小實體實效邊界=（19.7-0.1）mm=19.6mm3)最大實體狀態(tài)時，即軸的尺寸為20mm時，軸線直線度誤差達到最大值0.4mm(為給定的直線度公差0.1mm +尺寸公差0.3mm)。（1）可逆要求用于最大實體要求可逆要求的含義是：當導出（中心）要素的幾何誤差值小于給出的幾何公差值，又允許其實際尺寸超出最大實體尺寸時，可將可逆要求應用于最大實體要求?？赡嬉驲可逆要求是最大實體要求和最小實體要求的附加要求，表示尺寸公差可以在實際幾何誤差小于幾何公差之間的差值范圍內(nèi)增大?？赡?/p>

29、要求(2)可逆要求用于最小實體要求當導出（中心）要素的幾何誤差小于給出的幾何公差，又允許其實際尺寸超出最小實體尺寸時，可將可逆要求應用于最小實體要求。幾何公差的選用幾何誤差直接影響著零部件的旋轉(zhuǎn)精度、連接強度和密封性以及荷載均勻性等。幾何公差的選用主要包括幾何公差項目的選擇、幾何公差值的選擇、公差原則的選擇和基準要素的選擇。1、 幾何公差項目的選擇幾何公差項目的選擇原則是：根據(jù)要素的幾何特征、結(jié)構(gòu)特點及零件的使用要求，并考慮檢測的方便和經(jīng)濟效益。形狀公差項目主要是按要素的幾何形狀特征確定的，因此要素的幾何特征自然是選擇單一要素公差項目的基本依據(jù)。例如，控制平面的形狀誤差選擇平面度；控制圓柱面的

30、形狀誤差應選擇圓度或圓柱度。方向公差和位置公差項目是按要素間的幾何方位關(guān)系確定的，所以關(guān)聯(lián)要素的公差項目應以它與基準間的幾何方位關(guān)系為基本依據(jù)。例如對軸線、平面可規(guī)定方向上的平行度或垂直度等；對點可以規(guī)定位置度公差；回轉(zhuǎn)類零件可以規(guī)定同軸度公差或跳動公差等。2、 幾何公差值的選擇幾何公差值的選擇原則是：在滿足零件功能要求的前提下，考慮工藝經(jīng)濟性和檢測條件，選擇最經(jīng)濟的公差值。在同一要素上給出的形狀公差值應小于位置公差值。圓柱形零件的形狀公差，除軸線直線度以外，一般情況下應小于其尺寸公差。形狀公差在尺寸公差之內(nèi)，形狀公差包含在位置公差帶內(nèi)。選用形狀公差等級時，應考慮結(jié)構(gòu)特點和加工的難易程度，在滿

31、足零件功能要求的前提下，應適當降低精度。如：細長的軸或孔。選用形狀公差等級時，還應注意協(xié)調(diào)形狀公差與表面粗糙度之間的關(guān)系。通常情況下，表面粗糙度的數(shù)值約占形狀誤差值的20%25%。在通常情況下，零件被測要素的形狀誤差比位置誤差小得多，因此給定平行度或垂直度公差的兩個平面，其平面度的公差等級，應不低于平行度或垂直度的公差等級；同一圓柱面的圓度公差等級應不低于其徑向圓跳動公差等級。國標規(guī)定的幾何公差值設計產(chǎn)品時，應按國家標準提供的統(tǒng)一數(shù)系選擇幾何公差值?，F(xiàn)行國家標準對圓度、圓柱度、直線度、平面度、平行度、垂直度、傾斜度、同軸度、對稱度、圓跳動、全跳動，都劃分為12個等級，數(shù)值如表2.12表2.15

32、所示。對位置度沒有劃分等級，只提供了位置度數(shù)系，如表2.16所示，位置度公差需要計算確定。對線輪廓度和面輪廓度沒有規(guī)定公差值。主參數(shù)示例1直線度、平面度的 主參數(shù)圓度、圓柱度的 主參數(shù)主參數(shù)示例2平行度、垂直度、傾斜度的 主參數(shù)主參數(shù)示例3同軸度、對稱度、圓跳動、全跳動主參數(shù)國標規(guī)定的未注公差值為了獲得簡化制圖，節(jié)省設計時間，對一般機床加工能夠保證的幾何精度且符合工廠常用精度等級，不必在圖樣上注出。實際要素的誤差，由未注幾何公差控制?，F(xiàn)行國家標準對直線度與平面度、垂直度、對稱度、圓跳動分別規(guī)定了未注公差值表，都分為H、K、L3種公差等級。3、公差原則的選擇(1)獨立原則1)尺寸精度和幾何精度均

33、有較嚴格的要求且需要分別滿足。例如，為了保證與軸承內(nèi)圈的配合性質(zhì)，對減速器中的輸出軸上與軸承相配合的軸徑分別提出尺寸精度和圓柱度要求。2)尺寸精度和幾何精度的要求相差較大。例如，印刷機滾筒的圓柱度誤差和直徑尺寸誤差、測量平板的平面度誤差和其厚度尺寸誤差，都是前者對其功能起決定性影響，應分別提出要求。3)有特殊功能要求的要素，往往對其單獨提出與尺寸精度無關(guān)的幾何公差要求。例如，對導軌的工作面提出直線度或平面度要求。4)尺寸公差與幾何公差無聯(lián)系的要素。3、公差原則的選擇(2)相關(guān)要求包容要求用于需要嚴格保證配合性質(zhì)的場合。最大實體要求用于無配合性質(zhì)要求、只要求保證可裝配性的場合。最小實體要求用于需

34、要保證零件強度和最小壁厚的場合。在不影響使用性能要求前提下，為了充分利用圖樣上的公差帶以提高效益，可以將可逆要求用于最大(最小)實體要求。4、基準要素的選擇基準是確定關(guān)聯(lián)要素之間方向和位置的依據(jù)。在選擇位置公差項目時，需要正確選用基準。選擇基準時，一般應從以下幾方面考慮：(1) 根據(jù)零件各要素的功能要求，一般以主要配合表面，如軸頸、軸承孔、安裝定位面，重要的支承面等作為基準，如軸類零件，常以兩個軸承為支承運轉(zhuǎn)，其運動軸線是安裝軸承的兩軸頸共有軸線，因此，從功能要求來看，應選這兩處軸頸的公共軸線(組合基準)為基準。(2) 根據(jù)裝配關(guān)系應選零件上相互配合、相互接觸的定位要素作為各自的基準。如盤、套

35、類零件，一般是以其內(nèi)孔軸線徑向定位裝配或以其端面軸向定位，因此根據(jù)需要可選其軸線或端面作為基準。(3) 根據(jù)加工定位的需要和零件結(jié)構(gòu)，應選擇較寬大的平面、較長的軸線作為基準，以使定位穩(wěn)定。對結(jié)構(gòu)復雜的零件，一般應選三個基準面，根據(jù)對零件使用要求影響的程度，確定基準的順序。(4) 根據(jù)檢測的方便程度，應選擇在檢測中裝夾定位的要素為基準，并盡可能將裝配基準、工藝基準與檢測基準統(tǒng)一起來。機床主軸支承軸頸的公共軸線A是B、C的設計基準軸心線是外圓和端面的設計基準F是C面、孔的設計基準A是B面平行度的設計基準設計基準測量基準 ：零件檢驗時，用以測量已加工表面尺寸及位置的基準。以內(nèi)孔為基準（套在心軸上）去

36、檢驗40h6外圓的徑向圓跳動和端面B的端面圓跳動時內(nèi)孔為測量基準 5.4.2 鍵與花鍵的公差與配合 1 鍵與花鍵的用途和種類 2 平鍵聯(lián)結(jié)的公差與配合 3 矩形花鍵聯(lián)結(jié)的公差與配合教學內(nèi)容：1.單鍵聯(lián)結(jié)的種類和用途、公差與配合的特點、選用及其圖樣上的標注。2.花鍵聯(lián)結(jié)的用途和種類、定心方式、矩形花鍵公差與配合特點、選用。教學要求：1.掌握平鍵和矩形花鍵聯(lián)結(jié)的公差與配合、形位公差和表面粗糙度的選用，并能正確標注在圖樣上；2.掌握矩形花鍵的定心方式；3.了解平鍵與矩形花鍵聯(lián)結(jié)的基準制；4.了解平鍵與矩形花鍵的檢測方法。思考題：鍵與花鍵部分1.花鍵與平鍵在結(jié)構(gòu)上有何不同？花鍵聯(lián)接有何優(yōu)點？2.為何花

37、鍵采用小徑定心？3.平鍵聯(lián)接采用什么樣基準制？為何說鍵寬b是主要參數(shù)？4.花鍵聯(lián)接采用什么基準制？為什么？5.矩形花鍵尺寸公差與形位公差怎樣確定？國家標準GB/T 10952003平鍵 鍵槽的剖面尺寸GB/T 10962003普通型 平鍵GB/T 11442001矩形花鍵尺寸、公差和檢驗 1 鍵與花鍵的用途和種類1 鍵聯(lián)結(jié)的用途用鍵將軸與軸上的傳動件(如齒輪、皮帶輪等)聯(lián)接在一起，以傳遞扭矩。 鍵聯(lián)結(jié)的分類1)單鍵聯(lián)結(jié)單鍵按其結(jié)構(gòu)形狀不同分為四種：平鍵，包括普通平鍵、導向平鍵；半圓鍵；楔鍵，包括普通楔鍵和鉤頭楔鍵；切向鍵。以普通平鍵應用最為廣泛。平鍵半圓鍵楔鍵平鍵的聯(lián)接半圓鍵的聯(lián)接2) 花鍵聯(lián)

38、結(jié)花鍵聯(lián)結(jié)按其鍵齒形狀分為矩形花鍵、漸開線花鍵和三角形花鍵三種。兩類鍵聯(lián)結(jié)比較，花鍵聯(lián)結(jié)有如下優(yōu)點：(1) 鍵與軸或孔為一整體，強度高，負荷分布均勻，可傳遞較大的扭矩。(2) 聯(lián)結(jié)可靠，導向精度高，定心性好，易達到較高的同軸度要求。但是，由于花鍵的加工制造比單鍵復雜，故其成本較高。2 平鍵聯(lián)結(jié)的公差與配合1 平鍵的結(jié)構(gòu)和尺寸平鍵聯(lián)結(jié)的基本構(gòu)成 ：平鍵聯(lián)結(jié)是由鍵、軸鍵槽、輪轂鍵槽構(gòu)成。在工作時，通過鍵的側(cè)面與軸槽和輪轂槽的側(cè)面相互接觸來傳遞轉(zhuǎn)矩。平鍵聯(lián)結(jié)的配合尺寸：鍵和軸槽、輪轂槽的寬度尺寸是配合尺寸。其余尺寸，如鍵高、鍵長、軸槽深、輪轂槽深等都屬于非配合尺寸。 平鍵結(jié)構(gòu)示意圖2 平鍵聯(lián)結(jié)的公差

39、與配合由于使用的平鍵為標準件，且鍵又為外表面，因而，鍵與軸槽、鍵與輪轂槽的配合均采用基軸制。國家標準對鍵寬只規(guī)定了一種公差帶h8。 一般鍵與軸槽配合要求較緊，鍵與輪轂槽配合要求較松，相當于一個軸與兩個孔相配合，且配合性質(zhì)不同。國家標準對軸槽寬和輪轂槽寬各規(guī)定了三種公差帶，構(gòu)成三種配合形式，分別對應于松聯(lián)結(jié)、正常聯(lián)結(jié)和緊密聯(lián)結(jié)。用于不同的場合。鍵寬與鍵槽寬公差帶圖如圖示。平鍵公差帶圖：3 平鍵的圖樣標注4 平鍵的檢測3 矩形花鍵聯(lián)結(jié)的公差與配合（ GB/T 11442001矩形花鍵尺寸、公差和檢驗)1 矩形花鍵的結(jié)構(gòu)和尺寸矩形花鍵幾何參數(shù)有大徑D、小徑d、鍵數(shù)N和鍵寬與鍵槽寬B。矩形花鍵的鍵數(shù)N為偶數(shù)，有6、8、10三種。按承載能力的不同，矩形花鍵可分為中、輕兩個系列，中系列的鍵高尺寸較大，承載能力強，輕系列的鍵高尺寸較小，承載能力相對較弱。2 矩形花鍵聯(lián)結(jié)的定心方式(GB/T 11442001)花鍵聯(lián)結(jié)的主要要求是保證內(nèi)、外花鍵聯(lián)結(jié)后具有較高的同軸度，并能傳遞扭矩。根據(jù)定心要求的不同，分為