互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)-第4章-形位公差的選擇課件

1、1（a）獨立原則：合格條件：f尺 T尺f幾何 t幾何2(b) MMR：合格條件：dfe dMV;dmindadmax在圖（b）中加工后則得da=19.985， f=0.06，該軸是否合格？所以該軸合格。3 (c) LMR合格條件：dfi dLVdmindadmax4(d)RR：可逆要求應(yīng)于MMR合格條件：dfe dMV da dmin5(e) MMR的零形位公差合格條件：dfe dMda dmin第4章 形位公差設(shè)計與檢測 4.5 形位公差設(shè)計4.5.1形位公差特征項目的選用4.5.2公差原則和公差要求的選用4.5.4基準要素的選用4.5.3形位公差值的選用4.6 形位誤差的檢測4.6.1 形

2、狀誤差及其評定4.6.2 方向誤差及其評定4.6.3 位置誤差及其評定課 堂 練 習(xí)本章重點74.5形位公差的選擇（幾何精度設(shè)計） 設(shè)計內(nèi)容形位公差特征項目 公差原則 基準 公差值 14項（19項）獨立原則和相關(guān)要求 單基準、公共基準和基準體系 未注公差值和注出公差值4.5.1 形位公差（幾何公差）特征項目的選用 1、根據(jù)零件的幾何特征選擇合適的形位公差項目。 圓柱形零件圓度、圓柱度、軸心線直線度及素線直線度等； 平面零件平面度；窄長平面直線度； 槽類零件對稱度；階梯軸、孔同軸度等。2、根據(jù)零件的功能要求選擇合適的形位公差項目 需順利裝配的圓柱形零件軸心線的直線度； 孔、軸之間有相對運動圓柱度

3、公差（以綜合控制圓度、素線直線 度和軸線直線度）； 機床導(dǎo)軌直線度（為保證機床工作臺或刀架運動軌跡的精度； 對安裝齒輪軸的箱體孔孔心線的平行度（為保證齒輪的正確嚙合）； 多個螺栓孔孔組的位置度公差（保證各螺栓孔的順利裝配）。 3、考慮檢測的方便性。 對軸類零件，可用徑向全跳動綜合控制圓柱度、同軸度；用端面全跳動代替端面對軸線的垂直度。 選擇公差原則應(yīng)根據(jù)被測要素的功能要求，各公差原則的應(yīng)用場合、可行性和經(jīng)濟性等方面來考慮。1、獨立原則的應(yīng)用 獨立原則主用應(yīng)用于尺寸公差和形位公差無聯(lián)系，需要分別滿足的場合。 例如：齒輪箱體孔的尺寸公差與兩孔軸線的平行度；連桿活塞銷孔的尺寸公差與圓柱度；滾動軸承內(nèi)

4、、外圈滾道的尺寸公差與形狀公差等。4.5.2 公差原則和公差要求的選用 常用于有特殊功能要求的要素，2、包容要求的應(yīng)用包容要求主要應(yīng)用于對配合性質(zhì)要求較高的場合。例如：與滾動軸承內(nèi)圈相配合的軸頸部位。3、最大實體要求的應(yīng)用 最大實體要求主要應(yīng)用于只要求保證可裝配性，無配合性質(zhì)要求的場合。例如：軸承蓋上用于穿過螺釘?shù)耐?；法蘭盤上用于穿過螺栓的通孔。4、最小實體要求的應(yīng)用 最小實體要求主要應(yīng)用于臨界值的設(shè)計，保證零件強度和最小壁厚的場合。 例如：孔組軸線的任意方向位置度，采用最小實體要求時可保證孔組間的最小壁厚。5、可逆要求的應(yīng)用 可逆要求與最大、最小實體要求聯(lián)用時，能充分利用公差帶，擴大被測要

5、素的合格范圍，能降低成本。 1. 形位公差值的選用原則（1）對同一要素的形狀公差小于方向公差 （如平面度公差小于平行度公差）； （2）圓柱形的形狀公差小于尺寸公差（軸線的直線度公差除外）等。 對同一基準的同一要素的方向公差小于位置公差；圓跳動公差大于其它幾何公差，小于全跳動公差。（3）平行度公差應(yīng)小于其相應(yīng)的距離公差值。4.5.3 形位公差值（幾何公差值）的選用 （4）在有些情況下，可適當降低12的選用。 孔相對于軸； 細長比較大的軸和孔； 距離較大的軸和孔； 寬度較大（大于1/2長度）的零件表面； 線對線和線對面的相對于面對面的平行度、垂直度公差。（5）對與滾動軸承配合的軸和殼體孔的圓柱度公

6、差、機床導(dǎo)軌的直線度公差等，應(yīng)按相應(yīng)標準確定。1. 形位公差值的選用原則162. 注出形位公差值的規(guī)定 （1）公差等級 （2）主參數(shù)（ 如右圖） 0、1、2、12 共 13個 等級；圓度、圓柱度： 1、2、12 共 12 個等級；此后依次降低，12 級最低。常用 4 8 級。d ( D ) 、L、B。其中 0 級精度最高，其余：L 如右圖中,圓度為主參數(shù) d ,直線度為L。4.5.3 形位公差值（幾何公差值）的選用 17（3）注出形位公差的數(shù)值 （ 表4-44-7）例如圓度、圓柱度的公差值(表4-7)。表4-718具體選用幾何公差時應(yīng)參考 表4-補充1和表4-補充2。表4-補充119表4-補充

7、220（4）對位置度的公差值按下式計算（P106） 對用螺栓連接時位置度公差等于Xmin（連接件均為通孔）； 對螺釘連接時位置度公差等于0.5Xmin（連接件中有一個零件為螺紋孔）。計算值按表4-8 進行規(guī)范。 表4-83. 形位公差的未注公差值的規(guī)定（P107） （1）未注形位公差的公差等級未注形位公差分H、K、L 三級。（2）未注形位公差的公差數(shù)值（表4-94-11）其中H級最高，L級最低。例如直線度、平面度的未注公差值見表4-9所示。表4-9（3）未注形位公差（幾何公差）的圖樣標注 在標題欄附近或技術(shù)要求中注出標準號和公差等級。例如下圖 的 未注幾何公差的標注。其未注幾何公差為K級。未注

8、幾何公差GB/T1184K未注尺寸公差GB/T1804fAA0.03A234.5.4 基準要素的選用補充內(nèi)容 根據(jù)零件的安裝、作用、結(jié)構(gòu)特點以及加 工和檢測要求 等 情況來選用； 但應(yīng)盡量遵循設(shè)計、工藝、測量和工作等基準統(tǒng)一的原則。 根據(jù)需要可采用單一基準、公共基準、三基面體系。 基準要素通常應(yīng)有較高的形狀精度，它的長度較大、面積較大、剛度較大。242. 鍵槽中心平面對其圓錐軸線G的對稱度的公差值為0.025。3. 圓柱d3的圓柱度公差值為0.01。1. 圓錐面對d2和d2軸線為公共基準的斜向圓跳動公差值為0.025。4. d3軸線對d2和d2軸線為公共基準的平行度公差值為0.02。5. 圓柱

9、d2的徑向圓跳動公差和圓柱度公差解釋同上。123454.5.6 形位公差選用標注舉例 4.5.6 形位公差選用標注舉例 4.5.6 形位公差選用標注舉例 294.6 形位誤差的檢測4.6.1 形狀誤差及其評定 形狀誤差 f形狀 :是指被測實際要素的形狀對其理想形狀的變動量。圖4.91 直線度誤差實際要素理想要素30 f1f2f3 f3為形狀誤差 用兩理想要素包容被測實際要素，且其距離為最?。醋钚“輩^(qū)域），如圖4-91所示。最小條件法 形狀誤差評定：圖4.34直線度誤差距離最小311. 直線度誤差的評定準則 （1）最小條件法： 高低高 準則 低高低 準則 被測實際要素理想要素被測實際要素理想

10、要素32作圖法求直線度誤差。高低高低高低縱坐標方向33（2）近似法兩端點連線法 圖4.3634例4.4 用框式水平儀測量導(dǎo)軌的直線度誤差，測得數(shù)據(jù) （ m）如下： 測點讀數(shù)值累積值00012345678+20+20-10+10+40+50-20+30-10+20-10+10+20+30+20+50解：根據(jù)累積值繪圖 (見圖4.37)（1）最小條件法 斜率 ：由圖可見： 符合低高低 準則 。35圖4.37 (2) 兩端點連線法 斜率 tan=508f= 50+ tan3-10 =58.75362. 平面度誤差的評定準則 (1)最小條件法： 兩平行理想平面包容被測實際平面，其接觸點投影在一個平面上

11、呈三角形 交叉直線 三角形準則交叉準則 直線準則37(2) 近似法 在被測平面上任取三個遠點所形成的平面為理 想平面 ; 三個遠點法作平行于理想平面的兩個平行平面包容實際平面 ;這兩個平行平面間的距離為平面度誤差。理想平面38 過被測平面上一條對角線且平行于另一條對角線的平面為理想平面 ; 對角線法 作平行于理想平面的兩個平行平面包容實際平面 ;這兩個平行平面間的距離為平面度誤差。BA理想平面DC39(3) 用旋轉(zhuǎn)法進行坐標轉(zhuǎn)換 評定平面度誤差時，需將被測平面上各點對測量基準的坐標值（原坐標值）轉(zhuǎn)換為各測點對評定基準(理想平面)的坐標值。 圖4.39各測點對評定基準的坐標值 = 原坐標值+旋轉(zhuǎn)

12、量40解： （1）最小條件法 根據(jù)測得原始坐標值分析，可能為三個低點 （0，-9， -10）和一個高點（20）構(gòu)成三角形準則。 則解得 P = +2，Q = +5 0+4+6-3+20-9-10-3+8 例4.5 用打表法測得某一平面，相對其測量基準面的坐標值如圖所示（ m ）。試求該平面的平面度誤差。41f = 27m 0+4+P+6+2P-3+Q+20+P+Q-9+2P+Q-10+2Q-3+P+2Q+8+2P+2Q0+6+10+2+2700+9+22各測點對評定基準的坐標值 = 原坐標值+旋轉(zhuǎn)量計算各測點對評定基準的坐標值 0+4+6-3+20-9-10-3+8P = +2，Q = +5

13、42（2）對角線法0 = +8+2P+2Q+6+2P = -10+2QP = -6，Q = + 20-2-6-1+16-19-6-50f 0+4+6-3+20-9-10-3+80+4+P+6+2P-3+Q+20+P+Q-9+2P+Q-10+2Q-3+P+2Q+8+2P+2Q433. 圓度誤差的評定準則 （1）最小條件法： 兩個理想的同心圓與被測實際圓至少呈四點相間接觸，則兩同心圓的半徑差為圓度誤差。圓度誤差f。圖4.67實際圓兩個同心圓44（2）近似法 ： 最小外接圓法f最小外接圓圓度誤差45 最大內(nèi)切圓法f最大內(nèi)切圓圓度誤差46 最小二乘圓法。f最小二乘圓圓度誤差474.5.2 方向誤差及其

14、評定 方向誤差是指實際關(guān)聯(lián)要素對其具有確定方向的理想要素的變動量，理想要素的方向由基準確定。 評定方向誤差時，理想要素相對于基準的方向要保持圖樣上給定的幾何關(guān)系的條件下，應(yīng)使被測要素對理想要素的最大變動量為最小，如圖4.45所示。圖4.45 方向誤差 48例如 平面度誤差的評定示例（面對面）A494.5.3 位置誤差及其評定 位置誤差是指實際關(guān)聯(lián)要素對其具有確定位置的理想要素的變動量，理想要素的位置由基準和理論正確尺寸確定。 定位最小區(qū)域是指以理想要素的位置為中心來對稱地包容實際關(guān)聯(lián)要素時，亦具有最小寬度或最小直徑的區(qū)域，其最小區(qū)域的形狀與位置公差帶形狀相同，如圖4.46所示。圖4.46位置誤

15、差50作業(yè) ：思考題 2、4，作業(yè)題 3、 6、7、 8 測量和評定某一零件上一個孔的圓心位置誤差時，其定位最小包容區(qū)域，如圖4.46（c）所示.51課 堂 練 習(xí) 圖示零件，其d1要求遵守包容原則，但d1的直線度誤差不允許超過0.012mm 。 d2兩端面對d1軸線的垂直度誤差不允許超過0.1mm。將其要求標在圖上。52本章重點:1. 幾何公差的19個幾何特征項目的名稱及其代號；2. 幾何公差在圖樣上（被測要素和基準要素）的標注方法；3. 幾何公差（注出公差和未注公差）等級及其公差值；4. 公差原則和公差要求的含義，獨立原則、包容要求和最 大實體要求的圖樣標注和應(yīng)用范圍;5. 評定形狀誤差時

16、的“最小條件”的概念，評定直線度和平面度誤差的判斷準則；6. 評定位置誤差時的基準和理論正確尺寸（角度）的概念。53 幾何公差的的未注公差的分級和數(shù)值 （表4.9 4.12）表4.9表4.1054表4.11表4.1255幾何公差的注出公差的分級和數(shù)值 （表4.13 4.17）表4.1356表4.1457表4.1558表4.1659表4.15表4.1760作業(yè)題說明 : 1.圖4.47 作 業(yè) 題 1 圖61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d3的圓柱度公差值為0.01。作業(yè)題2說明:62作業(yè)題說明 ： 3.（圖4.49)圓錐截面的圓度公差為6級； 圓錐素

17、線直線度公差為7級；圓錐面對80H7軸線的斜向圓跳動公差為0.02； 80H7孔的圓柱度公差為0.005；右端面對左端面的平行度公差為0.004； 80H按包容要求；未注幾何公差為K級。63 4. 圖4.50 中的垂直度公差各遵守什公差原則或公差要求，它們的合格條件？645. 在不改變幾何公差特征項目的前提下，改 正圖4.51軸錯誤。65圖4.52圖4.5366作業(yè)題：1.答案 （1）被測要素：a, b , c , d（2）關(guān)聯(lián)要素：b, da, c , d（3）單一要素：a, d（4）基準要素：（5）組合要素：a, b , cd（6）導(dǎo)出要素：圖4.47 作 業(yè) 題 1 圖672. 鍵槽中心

18、平面對其圓錐軸線G的對稱度的公差值為0.025。3. 圓柱d3的圓柱度公差值為0.01。作業(yè)題：2.答案1. 圓錐面對d2和d2軸線為公共基準的斜向圓跳動公差值為0.025。4. d3軸線對d2和d2軸線為公共基準的平行度公差值為0.02。5. 圓柱d2的徑向圓跳動公差和圓柱度公差解釋同上。1234568作業(yè)題：3.答案圖4.49技術(shù)條件未注幾何公差：GB/T1184-KABE69（a）獨立原則：合格條件：f尺 T尺f幾何 t幾何4. 答案70(b) MMR：合格條件：dfe dMV;dmindadmax在圖（b）中加工后則得da=19.985， f=0.06，該軸是否合格？所以該軸合格。71 (c) LMR合格條件：dfi dLVdmindadmax72(d)RR：可逆要求應(yīng)于MMR合格條件：dfe dMV da dmin73(e) MMR的