公差配合與技術(shù)測(cè)量 教學(xué)課件作者 董慶懷形狀和位置公差與測(cè)量

1、公差與配合第一節(jié) 概 述一對(duì)孔和軸組成間隙配合小軸加工后的實(shí)際尺寸和形狀加工后的實(shí)際尺寸和形狀 通過以上例子說明僅僅控制尺寸公差是不能滿足產(chǎn)品精度和互換性要求的，還必須控制形狀位置公差。一、零件的幾何要素零件的幾何要素可按不同的方式進(jìn)行分類：(一) 按存在的狀態(tài)分1理想要素具有幾何學(xué)意義的要素，即幾何的點(diǎn)、線、面，它們不存在任何誤差。2實(shí)際要素零件上實(shí)際存在的要素,通常用測(cè)得的要素來代替。公差與配合(二)按結(jié)構(gòu)特征可分: 1、組成要素:構(gòu)成零件外廓,直接為人們所感覺到的點(diǎn)、線、面各要素。、導(dǎo)出要素：輪廓要素對(duì)稱中心所表示的點(diǎn)、線、面各要素。(三) 按在形位公差中所處地位分：1被測(cè)要素：在圖樣上

2、給出形狀或和位置公差要求即形成了檢測(cè)對(duì)象的要素。2基準(zhǔn)要素 ：用來確定被測(cè)要素方向或位置要素。理想基準(zhǔn)要素簡(jiǎn)稱基準(zhǔn)。公差與配合四按功能要求分：、單一要素：僅對(duì)被測(cè)要素本身給出形狀公差要求的要素。、關(guān)聯(lián)要素：相對(duì)于基準(zhǔn)要素有功能要求而給出位置公差的要素。二、形位和位置公差的種類：1、形位公差的工程、符號(hào)及分類形狀公差：六個(gè)工程方向公差: 五個(gè)工程位置公差：六個(gè)工程跳動(dòng)公差: 二個(gè)工程公差與配合2、形位公差各工程的含義1形狀公差定義：?jiǎn)我粚?shí)際要素的形狀所允許的變動(dòng)全量。2位置公差的定義：關(guān)聯(lián)實(shí)際要素的位置對(duì)基準(zhǔn)所允許的變動(dòng)量。公差與配合 公差特征符號(hào)有或無基準(zhǔn)要求 形狀公差直線度 無平面度 無圓度

3、 無圓柱度 無 方向公差平行度有垂直度有傾斜度有 位置公差 線輪廓度有面輪廓度有位置度無或有同軸度有對(duì)稱度有 跳動(dòng)公差圓跳動(dòng) 有全跳動(dòng)有表3-1 形位公差的分類三、基準(zhǔn)和基準(zhǔn)體系1、基準(zhǔn)的概念基準(zhǔn)：確定被測(cè)要素方向或位置的依據(jù)。例如：用平臺(tái)的工作面來模擬基準(zhǔn)平面；軸的軸線可用V形塊來表達(dá)。公差與配合2、基準(zhǔn)的類型1、按幾何特征可分為三種：基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)直線、基準(zhǔn)平面。2、根據(jù)它們的構(gòu)成情況，可分為以下幾種類型。1單一基準(zhǔn) :由一個(gè)要素(如一個(gè)平面、一條 軸線建立的基準(zhǔn)公差與配合2組合基準(zhǔn)公共基準(zhǔn)：由兩個(gè)或兩個(gè)以上的要素共同建立而作為單基準(zhǔn)使用的基準(zhǔn)。3成組基準(zhǔn):由某一要素組所建立的基準(zhǔn)。 基準(zhǔn)c

4、即為四孔所建立的成組基準(zhǔn)。第二節(jié) 形狀、方向、位置 和跳動(dòng)公差的標(biāo)注方法公差與配合1、公差框格及填寫的內(nèi)容：2、指引線一、幾何公差代號(hào)( 3、基準(zhǔn)符號(hào)與基準(zhǔn)代號(hào)二、被測(cè)要素和基準(zhǔn)要素的標(biāo)注方法公差與配合1、當(dāng)被測(cè)要素為輪廓要素時(shí)，指引線箭頭或基準(zhǔn)符號(hào)應(yīng)標(biāo)注在該要素的可見輪廓線或其引出線上，并應(yīng)明顯地與尺寸線錯(cuò)開。2、當(dāng)被測(cè)要素為導(dǎo)出要素時(shí)，指引線箭頭應(yīng)與該要素的尺寸線對(duì)齊。3、當(dāng)被測(cè)要素為單一整體要素的軸線或各要素的公共軸線、公共中心平面時(shí)，指引線的箭頭或基準(zhǔn)符號(hào)可直接標(biāo)注在該要素上。公差與配合4、當(dāng)被測(cè)要素為圓錐體的軸線時(shí)，指引線的箭頭或基準(zhǔn)符號(hào)應(yīng)與圓錐的直徑尺寸線大端或小端對(duì)齊。公差與配合

5、假設(shè)直徑尺寸不能明顯地區(qū)分圓錐體和圓柱體時(shí)，那么應(yīng)在圓錐體內(nèi)劃出空白尺寸線，并將指引線箭頭與該空白尺寸線對(duì)齊。5、當(dāng)指引線的箭頭或基準(zhǔn)符號(hào)與尺寸線的箭頭重疊時(shí)，尺寸線的箭頭可以省略。6、當(dāng)被測(cè)要素為螺紋軸線時(shí)，其標(biāo)注方法 有如下規(guī)定：1被測(cè)要素為螺紋中徑的軸線時(shí)，假設(shè)圖樣中畫出螺紋中徑，那么指引線箭頭與中徑尺寸線對(duì)齊。公差與配合假設(shè)圖樣中未畫出螺紋中徑，那么指引線箭頭可與螺紋大徑尺寸線對(duì)齊，這樣也表示被測(cè)要素是螺紋中徑 。公差與配合2當(dāng)被測(cè)要素不是螺紋中徑時(shí)那么指引線箭頭與中徑尺寸線對(duì)齊，在框格附近用文字說明。公差與配合7、當(dāng)基準(zhǔn)為成組要素時(shí)，基準(zhǔn)代號(hào)可標(biāo)注在成組要素的尺寸引出線的下方。公差與

6、配合當(dāng)基準(zhǔn)為單一要素，但標(biāo)注基準(zhǔn)代號(hào)的地方不夠時(shí)，也可將基準(zhǔn)代號(hào)標(biāo)注在該要素的尺寸引出線或其公差框格的下方。三、形位公差的簡(jiǎn)化標(biāo)注方法公差與配合1、當(dāng)同一被測(cè)要素有多項(xiàng)形位公差要求，其標(biāo)注方法又一致時(shí)，可以將這些框格重疊繪制，并用一根指引線引向被測(cè)要素。2、不同被測(cè)要素有同一公差要求時(shí)，可以在同一指引線上繪制多個(gè)指示箭頭分別引向各被測(cè)要素。3、結(jié)構(gòu)和尺寸都相同的幾個(gè)被測(cè)要素，有相同的形位公差要求時(shí)，可只對(duì)其中的一個(gè)要素進(jìn)行標(biāo)注，但應(yīng)在該框格的上方說明被測(cè)要素的數(shù)量。四、形位公差的數(shù)值以毫米為單位填寫在公差框格中，標(biāo)注時(shí)應(yīng)注意以下三方面： 1、標(biāo)注形位公差數(shù)值時(shí)，要特別注意公差帶的形狀。公差與配

7、合2、如果所標(biāo)注的形位公差有附加說明時(shí)，那么被測(cè)范圍為箭頭所指的整個(gè)被測(cè)要素。公差與配合3、對(duì)形位公差有附加要求時(shí)，在公差數(shù)值的后邊加注有關(guān)符號(hào)。 含義符號(hào)舉例只許中間向材料內(nèi)凹下 （-）只許中間向材料外凸下 （+）只許從左至右減小 （）只許從右至左減小 （）3-3 公差帶一、公差帶的概念 公差帶：限制實(shí)際被測(cè)要素變動(dòng)的區(qū)域，被測(cè)要素能夠被包含在公 差帶內(nèi)，被測(cè)要素合格?？臻g區(qū)域 四個(gè)要素:形狀、大小、方向和位置。例如：限制一個(gè)平面變動(dòng)的公差帶為 兩平行平面。形位公差帶的形狀是由被測(cè)要素的理想形狀和公差工程的特征所決定的。限制一圓在平面內(nèi)變動(dòng)的公差帶是兩同心圓。限制一個(gè)圓柱面變動(dòng)的公 差帶是兩

8、同軸圓柱面。形位公差帶的形狀主要有以下十種：1兩平行直線 2兩等距曲線3兩同心圓 4一個(gè)圓5一個(gè)球 6一個(gè)圓柱 7一個(gè)四棱柱 8兩同軸圓柱9兩平行平面 10兩等距曲面。二、形狀公差帶及其特點(diǎn)：見表34形狀公差帶的主要特點(diǎn)是：它只用來限制被測(cè)要素的形狀，可根據(jù)被測(cè)要素的實(shí)際方向和位置進(jìn)行平移或和轉(zhuǎn)動(dòng)本身無方向和位置要求，被測(cè)要素包含其中，即為合格。輪廓度公差和前述四個(gè)形狀公差工程相比，具有以下不同的特點(diǎn)：1、公差帶形狀由理論正確尺寸確定。2、當(dāng)被測(cè)輪廓相對(duì)于基準(zhǔn)有位置要求時(shí)，其公差帶相對(duì)于基準(zhǔn)應(yīng)保持指定的位置關(guān)系。表34三、位置公差帶及其特點(diǎn)：定向公差、定位公差和跳動(dòng)公差1、定向公差帶包括平行度

9、、垂直度、傾斜度。 特點(diǎn)：定向公差帶相對(duì)于基準(zhǔn)確定的方向，而其 位置是可浮動(dòng)的。從定向公差帶的特點(diǎn)可以看出，定向公差帶可同時(shí)限制被測(cè)要素的形狀和方向。被測(cè)要素給出定向公差后，對(duì)該要素不再給出形狀公差，當(dāng)形狀精度有進(jìn)一步要求時(shí)， 給出定向公差的同時(shí)再給出形狀公差形狀公差的公差值必須定向公差的值 2、定位公差帶定位公差帶：包括同軸度、對(duì)稱度和位置度三個(gè)工程。表3-6特點(diǎn)：定位公差帶相對(duì)于基準(zhǔn)有確定的位置，其位置由相對(duì)于基準(zhǔn)的定位尺寸決定，定位尺寸可為理論正確尺寸，也可為帶有公差的尺寸，有時(shí)定位尺寸為零。定位公差帶可同時(shí)限制被測(cè)要素的形狀、方向和位置。注意：形狀公差定向公差定位公差位置度常用于控制成

10、組要素的位置精度。3、跳動(dòng)公差帶是指被測(cè)要素繞基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)過程中所允許的最大跳動(dòng)量，也就是指示器在給定方向上所指示讀數(shù)的最大與最小之差的允許值。表3-7。 分類：圓跳動(dòng)和全跳動(dòng) 特點(diǎn)：具有固定和浮動(dòng)的雙重特點(diǎn)。 圓跳動(dòng)：控制被測(cè)范圍內(nèi)每一截面上被 測(cè)要素的變動(dòng)。分為徑向圓跳動(dòng)、斜向圓跳動(dòng)和端面跳動(dòng) 全跳動(dòng)：控制整個(gè)被測(cè)要素在連續(xù)測(cè)量 時(shí)相 對(duì)于基準(zhǔn)軸線 的跳動(dòng)量。 徑向全跳動(dòng)和端面全跳動(dòng)一、根本概念一局部實(shí)際尺寸和作用尺寸1局部實(shí)際尺寸簡(jiǎn)稱實(shí)際尺寸 指在實(shí)際要素的任意正截面上，兩測(cè)量點(diǎn)之間的距離。第四節(jié) 公差原那么圖3-44 局部實(shí)際尺寸2作用尺寸 ：是實(shí)際尺寸和形位誤差綜 合作用的結(jié)果。1單

11、一要素的作用尺寸：指在結(jié)合面的全長(zhǎng)上，與實(shí)際孔內(nèi)接或與實(shí)際軸外接的最大或最小理想軸或理想孔的尺寸。2關(guān)聯(lián)要素的作用尺寸：在結(jié)合面的全長(zhǎng)上，與實(shí)際孔內(nèi)接的最大理想軸的尺寸。二最大、最小實(shí)體狀態(tài)和實(shí)效狀態(tài) 及尺寸1最大實(shí)體狀態(tài)和最大實(shí)體尺寸 最大實(shí)體狀態(tài)MMC 指實(shí)際要素在尺寸公差范圍內(nèi)具有材料量最多 的狀態(tài)。最大實(shí)體尺寸MMS。 內(nèi)外表孔、槽 DMMS=Dmin 外外表軸、凸臺(tái) dMMS= dmax 2最小實(shí)體狀態(tài)和最小實(shí)體尺寸最小實(shí)體狀態(tài)LMC 指實(shí)際要素在尺寸公差范圍內(nèi)具有材料量最少的狀態(tài)。最小實(shí)體尺寸LMS對(duì)于內(nèi)外表：DLMS=Dmax對(duì)于外外表；dLMS = dmin3實(shí)效狀態(tài)和實(shí)效尺寸

12、實(shí)效狀態(tài)VC 指由被測(cè)要素的最大實(shí)體尺寸和給定的形位公差形成的綜合極限邊界。單一要素實(shí)效狀態(tài)關(guān)聯(lián)要素實(shí)效狀態(tài)內(nèi)外表的理想邊界：是一個(gè)具有理想形狀的外外表。外外表的理想邊界：是一個(gè)具有理想形狀的內(nèi)外表。3、理想邊界理想邊界是設(shè)計(jì)時(shí)給定的， 控制實(shí)際要素作用尺寸的極限邊界。二、獨(dú)立原那么 獨(dú)立原那么：圖樣上給定的每個(gè)尺寸、形狀和位置都是各自獨(dú)立的，應(yīng)分 別滿足各自的要求。 采用獨(dú)立原那么時(shí)，尺寸公差只控制被測(cè)要素的局部實(shí)際尺寸，使它不超出極限尺寸范圍；被測(cè)要素的形位誤差允許 值與局部實(shí)際尺寸無關(guān)，只取決于給定的形位公差值。三、相關(guān)原那么相關(guān)原那么 ：圖樣上給定的尺寸公差和形位公差聯(lián)系起來，用理想邊

13、界控制實(shí)際要素作用尺寸的公差原那么。1、包容原那么包容原那么 ：是要求被測(cè)要素的實(shí)體，處處不得超越最大實(shí)體邊界的一種公差原那么。采用包容原那么時(shí)，需用特定的符號(hào)在圖樣中加以標(biāo)記。單一要素采用包容原那么在尺寸公差后面加注關(guān)聯(lián)要素采用包容原那么在公差框格的公差后面用 或 注出。包容原那么的含義如下：1被測(cè)要素的作用尺寸不得超越最大實(shí)體尺寸，孔的作用尺寸不得小于其最小極限尺寸，軸的作用尺寸不得大于最大極限尺寸。2被測(cè)要素的局部實(shí)際尺寸不得超越 最小實(shí)體尺寸。即孔的局部實(shí)際尺寸不得大于最大極限尺寸，軸的局部實(shí)際尺寸不得小于最小極限尺寸。3包容原那么的公差解釋當(dāng)實(shí)際尺寸為最大實(shí)體尺寸偏離量等于零時(shí)，形位

14、公差為零，即此時(shí)不允許有形位誤差產(chǎn)生。 當(dāng)局部實(shí)際尺寸偏離了最大實(shí)體尺寸時(shí)，這一偏離量便轉(zhuǎn)化為形位公差。2、最大實(shí)體原那么1最大實(shí)體原那么用于被測(cè)要素時(shí)，表示圖樣上給出的形位公差值是在被測(cè)要素處于最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)給定的，當(dāng)被測(cè)要素偏離最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)，形位公差可以獲得補(bǔ)償。但實(shí)際要素的實(shí)體不得超越實(shí)效邊界。1工件的合格條件：作用尺寸不得超越實(shí)效尺寸。圖樣標(biāo)注實(shí)效邊界被測(cè)要素的局部實(shí)際尺寸不得超越最大和最小極限尺寸。2最大實(shí)體原那么的公差解釋孔軸線直線度公差變化規(guī)律(2)最大實(shí)體原那么用的基準(zhǔn)要素，是指基準(zhǔn)要素的定向、定位公差的關(guān)系遵守最大實(shí)體原那么。3、最小實(shí)體原那么：是要求被測(cè)實(shí)際要素應(yīng)遵守其最小實(shí)體實(shí)效邊界。1最小實(shí)體原那么應(yīng)用于被測(cè)要素：2最小實(shí)體要素原那么應(yīng)用于基準(zhǔn)要素： 第五節(jié) 幾何公差的等級(jí)與公差值圖樣上形位公差的兩種表示方法：1、在形位公差框格內(nèi)注出公差值。2、在圖樣上不注出公差值，用形位未注公差的規(guī)定來控制。一、形位未注公差的規(guī)定：規(guī)定中給出了直線度、平面度、垂直度、對(duì)稱度和圓