機械精度設(shè)計與基礎(chǔ)檢測第七

第四章幾何精度設(shè)計與檢測4.1概述4.1.1幾何誤差的產(chǎn)生及其影響對機械零件幾何要素規(guī)定合理的形狀和位置精度要求，用以限制其形狀和位置誤差，從而保證零件的裝配要求和保證產(chǎn)品的工作性能。工程圖樣上給出的零件都是沒有誤差的理想幾何體，但在實際生產(chǎn)中，由于機床、夾具、刀具和工件等各方面存在的各種誤差，使得加工后的零件的實際形狀和實際位置與理想幾何體存在差異，這種形狀上的差異為形狀誤差，在方向上的差異稱方向誤差，而相互位置的差異就是位置誤差，統(tǒng)稱幾何誤差。

幾何誤差對零件的使用性能的影響：

1、影響零件的功能要求機床導軌表面的直線度、平面度不好，將影響機床刀架的運動精度；齒輪箱上的軸承孔的位置誤差，將影響齒輪傳動的齒面接觸精度和齒側(cè)間隙，等。

2、影響零件的配合性質(zhì)圓柱結(jié)合的間隙配合，圓柱表面的形狀誤差會使間隙大小分布不均，當配合件有相對轉(zhuǎn)動時，磨損加快，等。

3、影響零件的自由裝配性安裝螺釘孔的位置不正確，就有可能影響其自由裝配，等。幾何誤差的產(chǎn)生原因1、由于零件在加工中，機床、夾具和刀具等工藝系統(tǒng)本身有誤差;2、加工過程中有受力變形、振動和磨損等因素產(chǎn)生誤差。4.1.2幾何誤差的研究對象——幾何要素構(gòu)成零件的幾何特征的點、線、面稱為幾何要素。幾何要素的分類：1、按存在的狀態(tài)分（1）組成要素（輪廓要素）（公稱/實際）構(gòu)成零件輪廓的點、線或面的要素。（2）導出要素（中心要素）（公稱/實際）輪廓要素對稱中心點、線、面或軸線的要素。2、按結(jié)構(gòu)特征分（1）被測要素圖樣上給出了形狀或位置公差要求的要素，也就是需要研究和測量的要素。（2）基準要素圖樣上規(guī)定用來確定被測要素的方向或位置的要素。理想的基準要素稱為基準。3、按功能要求分（1）單一要素單一要素是指對要素本身提出形狀公差要求的被測要素。（2）關(guān)聯(lián)要素關(guān)聯(lián)要素是指相對基準要素有方向或（和）位置功能要求而給出位置公差要求的被測要素。4.1.3幾何公差特征項目和符號

幾何公差的項目見課本表4.1。幾何公差項目有14個，其中形狀公差6個，因它是對單一要素提出要求，分別為：直線度、平面度、圓度、圓柱度、線輪廓度和面輪廓度；位置公差5個，因它對關(guān)聯(lián)要素提出要求，分別為：平行度、垂直度、傾斜度、位置度、同軸度、對稱度、線輪廓度和面輪廓度；方向公差6個：平行度、垂直度、傾斜度、線輪廓度和面輪廓度；跳動公差2個：圓跳動和全跳動；（特殊公差2個，若無其準要求，則為形狀公差；若有基準要求，則為位置公差，分別為線輪廓度和面輪廓度。）幾何公差的附加符號4.2幾何公差的標注及其公差帶4.2.1幾何公差的標注在圖樣中，幾何公差采用符號標注。包括公差框格、文字說明、列表注明等1、公差框格公差框格為矩形方框，由兩格或多格組成，在圖樣中只能水平或垂直繪制。舊標準2、被測要素的表示法用帶箭頭的指引線連接框格與被測要素，具體的標注方法是：a、當被測要素為組成要素時，帶箭頭的指引線從框格的任一側(cè)引出，并且必須垂直該框格，箭頭小事情被測要素相連。；b、當被測要素為導出要素時，則指引線帶的箭頭應與尺寸線的延長線重合。c、當被測要素為線素時，則應在公差框格附近用“LE”注明。3、基準要素的表示法相對于被測量要素的基準，由基準符號表示?；鶞史栍梢粋€標注在基準方框內(nèi)的大寫字母，用細實線與一個涂黑（或空白）的三角形相連而組成，如圖所示。在技術(shù)圖樣中，無論基準要素的方向如何，基準方格中的字母都應水平書寫。a基準要素為組成要素的標注

基準三角形放置在要素的輪廓線或其延長線上,基準三角形也可放置在該輪廓面引出線的水平線上×該表面為基準表面b基準要素為導出要素的標注

當基準要素是尺寸要素確定的軸線、中心平面或中心點時，基準三角形放置在該尺寸線的延長線上c描基準撈種類關(guān)聯(lián)滴要素贊的方皂向或誘位置結(jié)由基般準或艱基準阻體系周來確尼定。溜基準梅分單泥一基阿準、棍公共搞基準緒和三籃基面陜體系密三類俘。①單一嬌基準是由謝單個蓄要素宇建立巨的基乞準，包用一受個大拍寫字酬母表擺示，咳如圖投（a）所稿示。②公共棟基準是由揉兩個杜要素供建立泡的一染個組唇合基墳準，誘用中睬間加撕連字揉符“－”的己兩個微大寫陸字母圍表示責，如憐圖（b）所忽示。③多基六準是由巷兩個延或三捕個基豆準建秤立的鳳基準舌體系否，表購示基和準的守大寫儉字母圾按基準含的優(yōu)越先順爛序自胸左至觀右填寫掘在公辟差框務格內(nèi)蘋，如慮圖（c）所猛示。（a）（b）（c）4、特助殊表騾示方金法（1）全昨周符授號abcd（2）螺躍紋、絞齒輪灣和花較鍵的表標注a大徑軸線的標注b小徑軸線的標注（3企）限厚定性乞規(guī)定擇的標飲注①么如果億需要毛對整娛個被座測要襖素上任意襲范圍標注坦同樣閣幾何背特征予的公登差時描，可誓在公罰差值爺?shù)暮笤雒婕又巫⑾奕卸ǚ秹簢谋凭€性供尺寸棒值，統(tǒng)并在滴兩者稀之間狹用斜慣線隔僻開，昆如圖秒a所蠟示；②幸如驕果標場注的歐是兩項鄙或兩肉項以普上同易樣幾音何特喝征的炒公差，可蘭直接彎在整粘個要市素公姨差框勻格的輛下方扣放置炸另一宿個公么差框直格，右如圖梁b所四示。ab③驗如慈果給像出的飽公差昏僅適淺用于削要素富的某一鵝指定莊局部，應何采用毫粗點平畫線讀示出標該局朱部的肥范圍摘，并練加注畝尺寸炕，如蛋圖（乞a）執(zhí)、（頌b）紫所示浩。如果泡只以診要素孤的某喘一指定愧局部圍作基糾準，應市采用胃粗點晌畫線售示出翁該局悅部的后范圍墊，并碰加注捆尺寸貼，如洞圖（地c）正所示被。（a）（b）（c）（4）理筐論正竿確尺殿寸的呀表示結(jié)法當給凱出一仗個或摘一組覺要素宗的位灶置、桶方向昆或輪適廓度已公差焰時，圣分別暮用來確定咽其理暫論正源確位優(yōu)置、陪方向煌或輪瞞廓的適尺寸黎（T蒸ED滿），理論干正確鈔尺寸尚沒有抱公差，并差標注猛在一方個方洗框中向，如理圖所支示。a理論正確尺寸的標注b理論正確角度的標注實際蘆要素枯的位廚置、鈴方向娛或輪愈廓由孔其框優(yōu)格中頭的公絹差限毒制。（5）延雅伸公團差帶延伸康公差蟻帶是戰(zhàn)指將紫被測瀉要素炒的公值差帶殿延伸名到工復件實繞體之耐外，帳以保證軋相配逗件與久該零而件配塔合時域能順新利裝召入。延伸公差帶用規(guī)范的附加符號表示，并注出其延伸的范圍，如圖所示。P（6較）簡傻化標張注（7）自奔由狀半態(tài)條競件的感表示（8）最給大實騰體要法求、父最小順實體羊要求飾和可深逆要早求的祖表示站方法4.瀉2.靠2幾何婚公差道帶用圖膠示法停表示賊的限始制被修測實躺際要最素變首動的極區(qū)域第稱為幾何院公差萌帶。1、直笨線度丈公差韻用獨于限膀制給偶定平斥面內(nèi)寶或空粒間直逐線的便形狀凳誤差條。2、平慰面度律公差大用棒以限誤制被擔測實頓際平示面的電形狀板誤差尼。3、圓廟度公拉差掩用以祥限制勁回轉(zhuǎn)炊表面括（圓姻柱面圍、圓比錐、叫球）珍的徑與向截柄面輪臟廓的理形狀全誤差丙。4、圓涌柱度鬧公差畏用擋以限族制被葬測實凈際圓導柱面進的形困狀誤照差。5、線尋輪廓釣度公況差當用以冰限制裂平面遞曲線畏（或器曲面譯的截訊面輪關(guān)廓）尤的形絨狀誤賞差。A6、面濫輪廓究度公布差醋用以曠限制瞧一般漠曲面露的形要狀誤應差。7、平蠻行度夕公差聲用豬以限賺制被館測要潔素對欠基準弱要素鳳相平次行的嶼誤差幻玉。DACBAAA8、垂煤直度撈公差彎用刊于限漠制被柄測要溜素對捆基準搶要素加相垂批直的逝誤差椒。AAAAAA9、傾集斜度私公差垮用役于限奮制被巷測要蘇素對吼基準盒要素枕有夾玩角（0~資90度）徐的誤鴉差。AAABAABAB10、同趕軸度岸公差戀用恨于限拖制被畫測要桂素的貨軸線制對基栗準要待素的陶軸線趣同軸應的位下置誤鮮差。AB11、對虎稱度迷公差丹用腥于限冤制被緣瑞測要魔素的念中心綁線（盯面）跪?qū)銣室铀刂杏蛐木€從（線震）的蘇共線屋（面找）性炎誤差干。A12、位嶄置度孔公差筋用偉以限核制被慕測點黎、線慨、面興的實盲際位執(zhí)置對大其理店想位況置的貨變動默。ABCBCA13、圓丙跳動園公差吳指夢被測抱要素它繞其厲基準饒線作無軸欲向移抖動回轉(zhuǎn)嬌一周扣時，殃由固扇定的猜指示坦表在統(tǒng)給定尚方向寸上測真得的屆最大衫與最臣小讀竭數(shù)之坦差，道圓跳承動公舌差是尊以上旨測量無所允爭許的五最大矛跳動嫂量。ABABAC14、全卻跳動輕公差沒被摸測要委素繞勵基準菜軸線施作若外干次暑旋轉(zhuǎn)莫，同時裂指示叨表作展平行粗或垂宜直于園基準越軸線譽的直望線移物動時，撥在整添個表全面上厘所允掌許的和最大集跳動州量。ABD思并考溝題1圓跳奴動與巨全跳左動的奏區(qū)別背？BA思末考耍題2指出滲下圖傍中幾尺何公賊差的熱標注央錯誤袖，并河改正ФФФФ0.010.05AA4.宴3公差應原則才與公楚差要位求4.曬3.陜1有關(guān)升公差蔽原則斤的一梳些術(shù)塘語和黑定義1、體均外作凱用尺攻寸在給定追長度上，景與實旋際孔送體外盈相接數(shù)的最脊大理障想軸根的尺誰寸，露稱為晚孔的慣體外雅作用傍尺寸沒；與裂實際盤軸體懇外相畢接的埋最小閣理想韻孔的瀉尺寸龍，稱尿為軸售的體賭外作挪用尺才寸。軸的優(yōu)體外棋作用抓尺寸糧為dfe，孔粒的體擋外作延用尺些寸代此號為Dfe。2、體殊內(nèi)作兇用尺宏寸在給定通長度上，艱與實大際孔閣體內(nèi)滅相接仁的最勸小理完想軸社的尺懶寸，朝稱為賣孔的田體內(nèi)盾作用胃尺寸滲；與鐮實際囑軸體怖內(nèi)相擾接的而最大冊理想箭孔的索尺寸由，稱場為軸亂的體潔內(nèi)作些用尺書寸。軸的茂體外證作用手尺寸冶為dfi，孔初的體龜外作木用尺脊寸代匯號為Dfi。作用剪尺寸及與幾稻何公尚差的星數(shù)學描關(guān)系闊：★對櫻于體笨外作揀用尺粗寸★對筋于體鴉內(nèi)作貌用尺犬寸3、最賓大實裙體狀以態(tài)（MM坑C）最植大實婚體尺鵲寸（MM類S）孔或桐軸具廟有的傍材料附最多揀時的敢狀態(tài)什，稱僑為最決大實讀體狀喉態(tài)（講簡稱MM全C）。貍在此弟狀態(tài)敬下的超極限豆尺寸島，稱集為最拿大實士體尺新寸MM朵S，它寨是孔軍的最針小尺蝕寸和貞軸的喉最大推極限龍尺寸炊的統(tǒng)局稱。軸的賠最大狐實體恒尺寸督代號籠為dM，孔濱的最豈大實秀體尺曉寸代敗號為DM。dM=dma料xDM=Dmi滲n4、最涼小實船體狀舅態(tài)（LM鍬C）最給小實受體尺喜寸（LM壓S）孔或冠軸具禾有允通許的披材料懂量為密最少奏時的叢狀態(tài)卻，稱惱為最披小實甚體狀肅態(tài)（餃簡稱LM灘C）。恐在此跪狀態(tài)唉下的蹈極限碰尺寸惑，稱擁為最均小實絹體尺沫寸LM給S，它挨是孔胡的最掠大極分限尺香寸和纏軸的漂最小蟻極限竹尺寸演的統(tǒng)遵稱。軸的轉(zhuǎn)最小企實體去尺寸挎代號役為dL，孔陵的最煎小實滅體尺允寸代滾號為DL。dL=dmi框nDL=Dma川x5、最盒大實現(xiàn)體實斤效狀府態(tài)（MM俯VC）最喉大實鏈體實跳效尺帆寸（MM砌VS）在給庭定長俯度上恨，孔博、軸苦為最姥大實歌體尺持寸，醬且其否軸線隸的幾躲何誤慢差等堵于給孝出公垂差值肥時的腰體外志作用暢尺寸視稱為廟最大秀實體熱實效割尺寸產(chǎn)（MM箭VS）。軸的玩最大久實體為實效光尺寸兩代號吐為dMV，孔瓣的最紀大實北體實故效尺舌寸代鴉號為DMV。(b)給定長度(a)M6、最煩小實運體實鎮(zhèn)效狀休態(tài)（LM輝VC）最齡小實掌體實究效尺職寸（LM協(xié)VS）在給扔定長住度上裳，孔適、軸珍為最柳小實塌體尺模寸，免且其頸軸線共的幾賄何誤灘差等跌于給垮出公珍差值蒜時的健體內(nèi)歇作用勺尺寸剛稱為牽最小讀實體培實效豈尺寸捆（LM麗VS）。軸的買最大叮實體情實效妻尺寸即代號誼為dLV，孔智的最虎大實組體實寄效尺柏寸代椒號為DLV。7、邊已界邊界撓是設(shè)構(gòu)計給流定的席具有愿理想犯形狀推的極且限包戶容面蘿（既挽包括娘內(nèi)表敵面，描也包需括外彼表面成）。單一辭要素挎的邊撐界沒包有方段向和被位置膛的約刷束。4.誤3.鑼2獨立耳原則獨立鏡原則惰是尺走寸公詞差和植幾何完公差惕相互棋關(guān)系闖遵循便的基撤本原棵則。刑尺寸頃公差糧與幾月何公擱差要數(shù)求均話是獨買立的臨，應咱分別真滿足療要求周。獨立艘原則宋一般孫用于稱對零蝴件的吵幾何忙公差搭有其咬獨特遵的功棉能要痛求的跟場合允。例柏如：素機床鳴導軌不的直粘線度賭公差蕉、平拴行度匙公差征，檢宴驗平滴板的罷平面蕩度公妻差。4.3.3包容要求包容要求適用于單一要素，如圓柱表面或兩平行表面。采用包容要求的單一要素，應在其尺寸極限偏差或尺寸公差代號之后加注符號

。包容要求表示實際要素應遵守其最大實體邊界（即尺寸為最大實體尺寸的邊界），其局部實際尺寸不得超出最小實體尺寸。E采用裂包容唉要求息加工氏的實凳際尺貝寸是逗否合揉格的服判斷肉原則?。喝艏恿w工零冰件的頂實際啊尺寸混及體懲外作肉用尺似寸符侍合泰房誠勒原巨則，顛則零錄件尺哄寸合田格，挑若不近符合須泰勒勞原則覽，則秀不合誼格。若能薪判斷托一個掉軸合斷格，談則有遭關(guān)尺澤寸必豪須滿剃足以鈔下方側(cè)程組若能民判斷截一個狡孔合新格，茶則有網(wǎng)相關(guān)塑尺寸畢必須下滿足劉以下慎方和錢組4.漢3.顆4最大糠實體莖要求最大甲實體博要求役適用烏于中心默要素有幾率何公痕差要郵求的圓情況豬。它接是控這制被魯測要盆素的崇實際滴輪廓利處于涂其最餃大實味效邊汗界（采即尺看寸為么最大聯(lián)實體江實效戴尺寸普的邊仿界）滲之內(nèi)粒的一花種公知差要匹求。筒最大唐實體謠要求溪既適吩用于謀被測歐要素養(yǎng)也適害用于者基準牢要素凍，在亞圖樣雜上標甩注M；對元于可熔逆要談求的壘標注R。判斷邪零件猜實際茅尺寸銀合格論的原計則：判斷絕軸合乓格的不原則叮：判斷勸孔合醫(yī)格的贈原則雪：4.仗3.渴5最小售實體較要求最小證實體茄要求舉適用候于中心辨要素有幾星何公已差要涂求的格情況凳。它棍是控呀制被樣測要歪素的朽實際雕輪廓光處于披其最或小實憲體實壯效邊怎界（充即尺憑寸為砌最小晴實體情實效校尺寸衫的邊林界）鉛之內(nèi)找的一擺種公榆差要神求。呈最小恢實體兇要求樸既適系用于床被測驗要素瞞也適通用于械基準你要素甘，在氧圖樣乞上標如注L；對怠于可筒逆要客求的名標注R。A判斷擠零件枯實際要尺寸執(zhí)合格董的原勸則：判斷溝軸合車格的屠原則散：判斷索孔合屋格的隸原則臟：4.硬4形狀酬和位描置精衰度設(shè)呀計4.荷4.亞1幾何盈公差伐特征箭的選飲用選擇敬幾何額公差枝特征世項目捉的依殃據(jù)是黃零件伸的工歌作性服能要向求、稈零件算在加吉工過茅程中初產(chǎn)生碑幾何私誤差睜的可謀能性怨，以采及檢跌驗是碧否方級便等拖。4.厲4.停2公差袖原則家和公陡差要沖求的偷選用當對徑零件女有特馳殊要賣求時榮，采部用獨僵立原遍則。為了余嚴格減保證戀零件基的配統(tǒng)合性房誠質(zhì)，解即保餃證相征合件僵的間樸隙或研過盈押滿足處設(shè)計洞要求敢時采它用包再容要亂求。對于悠僅需彼保證抽零件株的可湊裝配滲性時肅，可廈采用董最大請實體楊要求貸和和頌可逆膀要求址。對于返要保盾證最閃小壁沿厚不郵小于匆某個漲極限攻值和素表面壯至理各想中狡心的陷最大最距離慨不大那于某銹個極逮限值腥等功留能要拼求時臂，可增選最固小實怕體要犁求4.贈4.漠3基準酬要素妨的選金用選擇捐原則嘩：主桃要根胞據(jù)零謠件的贊功能押和設(shè)朵計要裂求，少并兼勺顧基插準統(tǒng)住一原梁則和傘零件針結(jié)構(gòu)消特征血，通捷常可拒以從僻以下胃幾個濾方面資考慮珍：1、從劃設(shè)計按考慮珠，應趕根據(jù)側(cè)零件謠形體薄的功擺能要翁求及冬要素論間的嬸幾何戰(zhàn)關(guān)系辛來選既擇基烤準。2、從脂加工尿工藝店考慮承，應寒選擇流零件押加工晚時在櫻工夾甚具中籌定位木的相醫(yī)應要匆素作市基準槳。3、從例測量然考慮破，應構(gòu)選擇栽零件猜在測停量、釘檢驗都時在撿計量俘器具牲中定魔位的渾相應素要素冷為基榨準。4、從夢裝配版關(guān)系遼考慮南，應副選擇洪零件來相互鑒配合彼、相竭互接羞確的著表面釋作基遺準，推以保荷證零懶件的毫正確轟裝配插。4.框4.儀4幾何番公差婆值的殲選用1、未悔注公蹲差值魚的規(guī)伍定對于卷線輪屆廓度連、面給輪廓剖度、辭傾斜噸度、誤位置偵度和惜全跳秀動的劈燕未注護幾何霞公差痛，均固由各叮要素龍的注敬出或悠未注悉尺寸角公差坊或角倘度公著差控善制，威對這爛此項奇目的易未注稠公差習不必宣作特切殊的體標注捉。對于勸直線卵度、舍平面削度、權(quán)垂直侍度、潔對稱握度和艷圓跳拼動的勢未注情公差淹，標所準中撫規(guī)定經(jīng)了H、K、L三個闊等級吸，應材在技煙術(shù)要籮求中殖注出熱。未注幾何公差GB/T1184—K未注尺寸公差GB/T1804—fAAФ0.03A表4.92、幾迷何公肉差注毛出公仙差值率的規(guī)較定幾何跡公差桌值應坡依照GB卸/T曾11峰84咳-1抖99久6選用險見表4.13~4魄.17.3、幾補何公插差值借的選勝用原蠻則主要序根據(jù)昆零件洋的功族能要慰求、趁結(jié)構(gòu)剃特征雖、工恭藝上住的可云能性攏等因攤素綜嫩合考喂慮。在同率一要靈素上丹給出大的形巖狀公邀差值抓應小傷于位膜置公寒差值梯。圓柱搖形零木件的倒形狀燥公差傲值一堡般情修況下費應小跌于其狹尺寸絹公差耗值。平行課度公割差值失應小逼于其同相應涉的距渣離公忘差值觸。對于莊某些謎情況枯，考鏈慮加橋工的府難易娃程度吼和其派它參刑數(shù)的喂影響屠，在灘滿足科零件僵功能災的要片求下跡，可辦適當謊降低1到2級。對于封用螺塌栓或簡螺釘眠連接干兩個緊或兩帥個以議上孔淹組的語各孔翅位置呢度公娘差，途可根霜據(jù)螺合栓或桌螺釘病與通騙孔間慣的最仗小間故隙確卷定。4.擦5形狀優(yōu)和位慨置精硬度的炕檢測4.種5.油1形狀冒誤差沈及其肥評定形狀冠誤差誼是被惡測實防際要努素的暈形狀夏對其憑理想餅要素侵形狀蠶的變糖動量撲，它隨不大辣于相煎應的遷形狀后公差館值，攔則認脊為合巡壽格。1、直幸線度軍誤差顧評定（1）最絨小條形件法（2）兩曠端點谷連線霉法2、平飼面度憐誤差駱的評雞定（1）最物小條科件法三角向形準洞則、思交叉尾準則知和直艦線準軌則。（2）三虎點法從實悔際被饒測平輩面上坊任選址三點洲（非室共線宗）所趁形成苗的平知面