形状和位置公差及检测.ppt

第四章 形状和位置公差及检测,4-1. 概述 4-2. 形位公差的标注 4-3. 形状公差 4-4. 位置公差 4-5. 公差原则 4-6. 形位公差的选择 4-7. 形位公差的检测,4-1 概 述,一、形位误差的产生及其影响,1.加工误差产生原因：,机床夹具刀具间几何误差 + 受力变形 + 热变形 + 振动 + 磨损等,2.加工误差种类：,尺寸偏差 、形状误差 、位置误差,2,3.加工误差带来的后果：,它们会影响机器、仪器、仪表、刀具、量具等各种机械产品的工作精度、联结强度、运动平稳性、密封性、耐磨性和使用寿命等，甚至还与机器在工作时的噪声大小有关。,限制零件的形状和位置误差，保证零件的装配要求、保证产品的工作性能。,4.形位公差：,3,5.我国现行的形位公差标准：,GB/T 1182-1996 形状和位置公差 通则、定义、符号和图样表示法 GB/T 1184-1996 形状和位置公差 未注公差值 GB/T 4249-1996 公差原则 GB1958-2004 形状和位置公差 检测规定 GB/T 16671-1996 形状和位置公差 最大实体要求、最小实体要求和可逆要求,4,二、零件几何要素 构成零件几何特征的点、线、面。,按存在的状态分： 理想要素： 具有几何意义的要素。是按设计要求由图纸给定的理想的点、线、面。 实际要素： 零件上实际存在的要素，在测量时，由测得的要素代替实际要素。,上一页,下一页,后 退,退 出,5,按检测关系分： 被测要素：图样上给出了形状或位置公差的要素。 基准要素：用来确定被测要素方向或位置的要素。理想基准要素简称为基准。,按功能要求分： 单一要素：仅对被测要素本身给出形状公差要求。 关联要素：与零件上其它要素有功能关系的要素。,上一页,下一页,后 退,退 出,6,按几何特征分： 轮廓要素：构成零件内外表面外形的要素，能为人们直接感觉到。 中心要素：轮廓要素对称中心所示的点、线、面各要素。,上一页,下一页,后 退,退 出,7,三、形位公差项目及符号,上一页,下一页,后 退,退 出,8,标准规定，在技术图样上形位公差应采用代号标注。当无法采用代号标注时，或者采用代号标注过于复杂时，才允许在技术要求中用文字说明。对于有位置公差要求的零件，在图样上必须标明基准。,形位公差代号包括：公差框格和指引线。,一. 公差框格,该方框由两格或多格组成。框格中的内容从左（下）到右（上）按顺序填写：公差项目符号、公差值和相关符号、基准代号及相关符号。,公差值：用线性值，以mm为单位表示。如果公差带是圆形或圆柱形，在公差值前面加注；如果是球形的，则在公差值前面加注S。,上一页,下一页,后 退,退 出,4-2 形位公差的标注,9,基准：相对于被测要素的基准，由基准字母表示。,三基面体系：若某被测要素需由三个相互间具有确定关系的基准共同确定，这种基准称作三基面体系。,单一基准：由单个要素构成、单独作为某被测要素的基准。,公共基准：由两个或两个以上要素（共线或共面）构成，起单一基准作用的基准。,10,三基面体系：若某被测要素需由三个相互间具有确定关系的基准共同确定，这种基准称作三基面体系。,单一基准：由单个要素构成、单独作为某被测要素的基准。,公共基准：由两个或两个以上要素（共线或共面）构成，起单一基准作用的基准。,10,二. 被测要素表示法,被测要素用带箭头的指引线与框格相连接。,当被测要素为轮廓要素时，箭头指向要求的轮廓线或其延长线上，但必须与尺寸线错开。对圆度公差，其指引线箭头应垂直指向回转体的轴线。,当被测要素为中心要素时，箭头应对准尺寸线。指向线的箭头也可兼作尺寸线箭头。,11,12,三. 基准要素的标注法,基准要素的标注用基准符号表示。基准符号由带圆圈的大写字母和粗短线并用细实线连接表示。,当基准为轮廓要素时，基准符号应靠近基准的轮廓线（面），也可靠近其延长线上，但必须与尺寸线错开。,当基准为中心要素时，基准符号应对准尺寸线，基准符号也可代替尺寸线的一个箭头。,当基准为两要素组成的公共基准时，由横线隔开的两大写字母表示，标在框格第3格内。,当基准为三基面体系时，用大写字母按优先次序标在框格第3格至第5格内。,13,14,四. 简化标注法,1. 同一要素有多项公差要求,可将多个公差项目的框格叠放在一起，用同一指引线引向被测要素。,2. 成组要素有同一项公差要求,可只标注一个要素，并在公差框格上方标明要素的数量。,15,3. 多个同类要素有同一项公差要求,可只用一个公差框格，在一条指引线上引出多个带箭头的指引线指向各要素上。 当指引线不便于指向各要素时，可按b图所示方法标注，并在公差框格上方标明要素的数量。,16,4-3 形状公差,一、形状公差,形状公差：单一实际要素的形状所允许的变动全量。用形状公差带表达。 形状公差带：是限制实际要素变动的区域，零件实际要素在该区域内为合格。包括形状、方向、位置和大小等四因素。随要素的几何特征及功能要求而定。 形状公差值：用公差带的宽度或直径来表示。,17,二、各项形状公差及其公差带,1.直线度：,用以限制被测实际直线对其理想直线变动量的一项指标。,被限制的直线有平面内的直线，回转体的素线，平面与平面交线和轴线等。,在给定平面内的直线度：公差带是距离为公差值t的两平行直线间的区域。,18,在任意方向上的直线度：公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域,在给定方向上的直线度,给定一个方向：公差带是距离为公差值t的两平行平面间的区域,给定两个方向：公差带是正截面尺寸为公差值t1xt2四棱柱内的区域,19,用以限制实际表面对其理想平面变动量的一项指标。 公差带：是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。,2.平面度,20,3.圆度,职能：它是对圆柱面（圆锥面）的正截面和球体上通过球心的任一截面上提出的形状精度要求。 公差带：是指在同一正截面上，半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。,注意：标注圆度时指引线箭头应明显地与尺寸线箭头错开；标注圆锥面的圆度时，指引线箭头应与轴线垂直，而不该指向圆锥轮廓线的垂直方向。,被测圆锥面任一正截面上的圆周必须位于半径为公差值0.1mm的两同心圆之间。,用以限制实际圆对其理想圆变动量的一项指标。,21,4.圆柱度,职能：圆柱度公差可以同时控制圆度、素线直线度和两素线平行度等项目的误差。 公差带：是指半径为t的两同轴圆柱面之间的区域。,限制实际圆柱面对其理想圆柱面变动量的一项指标。它是对圆柱面所有正截面和纵向截面方向提出的综合性形状精度要求。,22,5.线轮廓度,公差带：包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区域，诸圆圆心应位于理想轮廓线上。,限制实际曲线对其理想曲线变动量的一项指标。,注意：理想要素需由基准和理论正确尺寸确定。 理论正确尺寸：确定被测要素的理想形状、方向、位置的理想尺寸。,23,6.面轮廓度,公差带：包络一系列直径为公差值t的球的两包络面之间的区域，诸球球心位于理想轮廓面上。,限制实际曲面对其理想曲面变动量的一项指标。,24,4-4 位置公差,一、位置公差,位置公差：关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。用位置公差带表达。 位置公差带：是限制关联实际要素变动的区域，被测实际要素位于该区域内为合格。 位置公差值：用公差带的宽度或直径来表示。,基准：是确定要素间几何关系的依据。 单一基准、公共基准、三基面体系 分类：根据关联要素对基准的功能要求不同，分为定向公差、定位公差和跳动公差。,25,二、定向公差,定向公差带相对于基准有确定的方向。 定向公差带具有综合控制被测要素的方向和形状的能力。,关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量。,1.平行度：,限制实际要素对基准在平行方向上变动量的一项指标。,给定一个方向：公差带是距离为公差值t，且平行于基准要素的两平行平面之间的区域。,给定两个方向：公差带是正截面尺寸为公差值t1xt2，且平行于基准要素的四棱柱内的区域。,26,在任意方向上：公差带是直径为公差值t，且平行于基准要素的圆柱面内的区域。,27,2.垂直度：,限制实际要素对基准在垂直方向上变动量的一项指标。,给定一个方向：公差带是距离为公差值t，且垂直于基准要素的两平行平面之间的区域。,给定两个方向：公差带是正截面尺寸为公差值t1xt2，且垂直于基准要素的四棱柱内的区域。,28,在任意方向上：公差带是直径为公差值t，且垂直于基准要素的圆柱面内的区域。,29,3.倾斜度：,限制实际要素对基准在倾斜方向（090之间）变动量的一项指标。,在给定方向上：公差带是距离为公差值t，且与基准要素成理论正确角度的两平行平面（或直线）之间的区域。,在任意方向上：公差带是直径为公差值t，且与基准平面成理论正确角度的圆柱面内的区域。,30,三、定位公差,定位公差带具有确定的位置 。 定位公差带具有综合控制被测要素位置、方向和形状的能力。,关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量。,1.同轴度,用于控制轴类零件的被测轴线对基准轴线的同轴度误差。,公差带：是直径为公差值t，且与基准轴线同轴的的圆柱面内的区域。,31,2.对称度：,用于控制被测要素中心平面（或轴线）对基准中心平面（或轴线）的共面（或共线）性误差。,公差带：是距离为公差值t，且相对于基准中心平面（或中心线、轴线）对称配置的两平行平面（或直线）之间的区域。,32,3.位置度：,用于控制被测要素（点线面）对基准的位置误差，通常用于控制具有孔组的零件各孔轴线的位置误差。其位置精度要求有两方面：组内各孔之间的相互位置精度；孔组相对于基准的位置精度。,公差带：是以轴线的理想位置为轴线，直径为公差值t的圆柱面内的区域。,33,用理论正确尺寸定位,四、跳动公差,是以特定的检测方式为依据定出的公差项目，具有综合控制形状误差和位置误差的功能。,关联实际要素绕基准轴线回转一周或连续回转时所允许的最大跳动全量。,1.圆跳动：,关联实际要素绕基准轴线回转一周时，相对于基准轴线的最大允许变动量。,从测量角度定义：被测实际要素绕基准轴线无轴向移动地回转一周时，由位置固定的指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差为该测量面上的圆跳动，取各测量面上圆跳动的最大值作为被测表面的圆跳动。,跳动量：是指示器在绕着基准轴线回转的被测表面上测得的。,按跳动的检测方向与基准轴线之间的位置关系不同圆跳动可分为三种类型：,34,检测方向垂直于基准轴线。,公差带：是垂直于基准轴线的任一测量平面内，半径差为公差值t且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域。,径向圆跳动,35,检测方向平行于基准轴线。,公差带：是在与基准轴线同轴的任一直径位置的测量圆柱面上，沿母线方向宽度为t的圆柱面区域。,端面圆跳动,36,检测方向既不平行也不垂直于基准轴线，但一般应为被测表面的法线方向。,公差带：是在与基准轴线同轴的任一测量圆锥面上，沿母线方向宽度为t的圆锥面区域。,斜向圆跳动,37,2.全跳动：,整个被测实际表面相对于基准轴线的最大允许变动量。,从测量角度定义：被测实际要素绕基准轴线作无轴向移动的回转，同时指示器沿理想素线连续移动（或被测实际要素每回转一周，指示器沿理想素线作间断移动），由指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差。,运动方向与基准轴线平行。被测表面为圆柱面。,公差带：半径为公差值t且与基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域。,径向全跳动,38,运动方向与基准轴线垂直。被测表面为平面。,公差带：是距离为公差值t且与基准轴线垂直的两平行平面之间的区域。,端面全跳动,39,径向全跳动公差带与圆柱度公差带的异同,相同点：形状相同。 不同点：前者公差带轴线的位置固定，后者公差带轴线的位置是浮动的；径向全跳动包括了圆柱度误差和同轴度误差。图样上应优先标注径向全跳动公差，而尽量不标注圆柱度项目。,端面全跳动公差带与端面对轴线垂直度公差带之间的异同,形状相同，均为垂直于基准轴线的平行平面，用该两项目控制被测要素的结果也完全相同。,在满足功能要求的前提下，应优先选用端面全跳动公差。,40,作业 P205 1 P206 2 4 P207 5 6,41,4-5 公差原则,* 要素的实际状态是由要素的尺寸误差和形位误差综合作用的结果，因此在设计和检测时需要明确形位公差与尺寸公差之间的关系。 * 公差原则：处理形状公差或位置公差与尺寸公差之间关系而确立的原则。 * 公差原则有独立原则和相关要求,独立原则：图样上给定的形位公差与尺寸公差相互无关，分别满足要求。 相关要求：图样上给定的形位公差与尺寸公差相互有关的要求。 包容要求：要求实际要素遵循最大实体边界，加注符号 。 最大实体要求：要求其实际轮廓处处不得超越最大实体实效边界，加注符号M 最小实体要求：要求其实际轮廓处处不得超越最小实体实效边界，加注符号L 可逆要求：可逆要求是一种反补偿要求，在符号(M, L)后加注符号R,42,一、术语和定义,1.作用尺寸：是实际尺寸和形位误差的综合结果。,体外作用尺寸（简称作用尺寸）,在被测要素的给定长度上，与实际内表面（孔）体外相接的最大理想面，或与实际外表面（轴）体外相接的最小理想面的直径或宽度，称为体外作用尺寸。,孔的作用尺寸是指在配合面全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸； 轴的作用尺寸是指在配合面全长上，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸。,作用尺寸是零件完工后综合实际尺寸和形位误差的一个假想的理想圆柱体，不是实际存在的轮廓。轴的作用尺寸大于或等于轴的实际尺寸；孔的作用尺寸小于或等于孔的实际尺寸。,43,体内作用尺寸,在被测要素的给定长度上，与实际内表面（孔）体内相接的最小理想面，或与实际外表面（轴）体内相接的最大理想面的直径或宽度，称为体内作用尺寸。,44,2.实效尺寸：最大、最小实体实效尺寸,最大实体实效状态及最大实体实效尺寸,复习：最大、最小实体状态（MMC、LMC）和最大、最小实体尺寸（MMS、LMS）,最大实体实效状态MMVC：是指实际尺寸达到最大实体尺寸且形位误差达到允许的最大值（即等于形位公差）时的极限状态。,最大实体实效尺寸MMVS：在最大实体实效状态时的边界尺寸，是最大实体尺寸与形位公差的代数和。,对于孔：最大实体实效尺寸DMV=最小极限尺寸DM形位公差t 对于轴：最大实体实效尺寸dMV=最大极限尺寸dM + 形位公差t,45,最小实体实效状态及最小实体实效尺寸,最小实体实效状态LMVC：是指实际尺寸达到最小实体尺寸且形位误差达到允许的最大值（形位公差）时的极限状态。,最小实体实效尺寸LMVS：在最小实体实效状态下的边界尺寸，是最小实体尺寸与形位公差的代数和。,对于孔：最小实体实效尺寸DLV=最大极限尺寸DL + 形位公差t 对于轴：最小实体实效尺寸dLV=最小极限尺寸dL形位公差t,46,2.实效尺寸：最大、最小实体实效尺寸,对于孔：最大实体实效尺寸DMV=最小极限尺寸DM形位公差t 对于轴：最大实体实效尺寸dMV=最大极限尺寸dM + 形位公差t,45,对于孔：最小实体实效尺寸DLV=最大极限尺寸DL + 形位公差t 对于轴：最小实体实效尺寸dLV=最小极限尺寸dL形位公差t,理想边界,理想边界是设计时给定的，具有一定尺寸大小和正确几何形状的理想包容面，用于综合控制实际要素的尺寸偏差和形位误差。,最大实体（MMC）边界：尺寸为最大实体尺寸且具有正确几何形状的理想包容面。,最小实体（MMC）边界：尺寸为最小实体尺寸且具有正确几何形状的理想包容面。,最大实体实效(MMVC)边界：尺寸为最大实体实效尺寸且具有正确几何形状的理想边界。,最小实体实效（LMVC）边界：尺寸为最小实体实效尺寸且具有正确几何形状的理想边界。,47,已知：测得直径尺寸都为16 ，直线度为0.02 ，垂直度误差为0.2,48,二、独立原则,图样上的形位公差与尺寸公差分别给定，彼此独立相互无关，被测要素应分别满足各自公差要求。 即，极限尺寸只控制实际尺寸，不控制要素本身的形位误差；不论要素的实际尺寸大小如何，被测要素均应在给定的形位公差带内。,应用独立原则时，形位误差的数值用通用计量器具测量。,49,三、相关要求,指图样上给定的形位公差与尺寸公差相互有关的公差原则。,1.包容要求：遵守“最大实体边界”,即被测实际要素处处不得超越最大实体边界的一种公差原则。,图样上可以只给出尺寸公差，但这种公差具有双重职能，即综合控制被测要素的实际尺寸变动量和形状误差的职能。如果实际要素达到最大实体状态，就不得有任何形状误差；只有在实际要素偏离最大实体状态时，才允许存在与偏离量相关的形状误差。,50,极限尺寸的判断原则（泰勒原则）：孔或轴的作用尺寸不允许超过最大实体尺寸，在任何位置上的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。,包容要求的标注：应用包容原则时，在图样上尺寸极限偏差后或公差带代号后必须加注符号 。遵守包容要求而对形位公差需要进一步要求时，需另用框格注出形位公差。,51,2.最大实体要求：遵守 “最大实体实效” 边界,即要求其实际轮廓处处不得超越最大实体实效边界，当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时允许其形位误差值超出图样上给定的公差值，而要素的局部实际尺寸应在最大实体尺寸与最小实体尺寸之间。,应用：最大实体要求可应用于被测要素，基准要素或同时应用于被测要素与基准要素。,标注：在相应的形位公差框格内加注符号 。,最大实体要求应用于被测要素,被测要素采用最大实体原则时，表示图样上给出的形位公差值是在被测要素处于最大实体状态时给定的。当被测要素偏离最大实体状态时，允许增大形位公差值。 形状公差值能够增大多少，取决于被测要素偏离最大实体状态的程度。 形状公差值的最大值为图样上给定的形状公差值+尺寸公差值。,52,最大实体要求应用于被测要素,该零件的要求是：轴的实际轮廓必须位于尺寸为20.1mm(dMV)的最大实体实效边界内。轴的局部实际尺寸必须在20mm(dM)与19.8mm(dL)之间，图样上给定的轴线直线度公差值0.lmm是被测轴处于最大实体状态(MMC)时给定的，当实际轴偏离MMC时，其直线度公差可以得到补偿。即当实际轴为dL尺寸时，最大补偿量为0.2mm(尺寸公差)，允许的最大直线度误差为0.3mm(图上给定值加尺寸公差)。,53,最大实体要求应用于基准要素,当基准要素应用最大实体要求时，基准要素应遵循相应的边界。当其实际轮廓偏离其边界时，允许基准要素在一定范围内浮动，其浮动范围等于基准要素的体外作用尺寸与其边界尺寸之差。,标注：公差框格中基准字母的后面标有符号 ，基准要素的尺寸公差值或公差带代号后标有 。,基准要素遵循的边界情况（两种）,基准要素自身采用最大实体要求时，其边界为最大实体实效边界。 基准要素自身采用独立原则或包容要求时，其边界为最大实体边界。,54,最大实体要求应用于基准要素,被测轴遵守最大实体实效边界(dMV=12.04mm)； 基准轴自身采用独立原则，故基准轴遵守最大实体边界(dM=25mm)。,55,最大实体要求应用于基准要素（续）,当被测轴与基准轴均为dM时，其同轴度公差为0.04mm （图上给定值）,56,最大实体要求应用于基准要素（续）,当基准轴为dM，而被测轴为dL时，此时被测轴实际尺寸偏离dM，其偏离量为0.05mm(1211.95)，该偏离量可补偿给同轴度，此时同轴度允许误差可达 0.09mm 0.04+0.05。,57,最大实体要求应用于基准要素（续）,当被测轴与基准轴均为dL时，由于基准实际尺寸偏离了dM。因而基准轴轴线可有一浮动量。它等于0.03mm(2524.97)，即基准轴轴线可在0.03mm范围内浮动。由于基准轴线可浮动，实质上是被测轴的同轴度误差可得到补偿，此时同轴度允许误差可达 0.12mm(0.04+0.05+0.03)。,58,最大实体要求仅用于中心要素，目的是保证装配互换。,最大实体要求的零形位公差,意义：当被测要素处于最大实体状态时，其中心要素对基准的形位公差为零，即不允许有形位误差。只有当被测要素的实际尺寸偏离最大实体尺寸时，才允许其中心要素对基准有形位误差。,它是最大实体要求的一种特殊情况，即其形位公差框格第二格值为零。,如图所示零件采用最大实体要求的零形位公差，其边界是直径为50mm(dM)且与基准平面A垂直的最大实体边界。,当被测轴为50(dM)时，其垂直度公差为0。,59,最大实体要求的零形位公差（续）,当被测轴实际尺寸偏离dM时，允许有一定的垂直度误差，允许的垂直度误差等于被测轴的尺寸偏差。当被测轴为49.975mm(dL)时其垂直度公差为0.025mm(轴的尺寸公差),60,3.最小实体要求：遵守“最小实体实效”边界,含义：这是与最大实体要求相对应的另一种相关要求。即要求被测要素实际轮廓处处不得超出最小实体实效边界，即其体内作用尺寸不应超出最小实体实效尺寸(dLV)，当其实际尺寸偏离最小实体尺寸时，允许其形位误差超出图样上给定的公差值，而其局部实际尺寸必须在最大实体尺寸与最小实体尺寸之间。它既可以应用于被测要素，也可以应用于基准中心要素。,标注：最小实体要求应用于被测要素时，应在被测要素形位公差框格中的公差值后标注符号 ；最小实体要求应用于基准中心要素时，应在被测要素的形位公差框格内相应的基准字母代号后标注符号 。,61,最小实体要求,该零件为了保证侧面与孔外缘之间的最小壁厚，孔8轴线相对于零件侧面的位置度公差采用了最小实体要求。,当孔径为8.25mm(DL)时，允许的位置度误差为0.4mm(给定值)，其最小实体实效边界是直径为8.65mm(DLV)的理想圆。 当实际孔径偏离DL时，孔的实际轮廓与控制边界(最小实体实效边界)之间会产生一间隙量，从而允许位置度公差增大。当实际孔径为8mm(DM)时，位置度公差可增大至0.65mm (0.4+0.25)。,62,最小实体要求仅用于中心要素，目的是保证零件的最小壁厚和设计强度。,4.可逆要求,最大实体要求与最小实体要求均是实际尺寸偏离最大实体尺寸或最小实体尺寸时，允许其形位误差值增大，即可获得一定的补偿量，而实际尺寸受其极限尺寸控制，不得超出。,可逆要求则表示，当形位误差值小于其给定公差值时，允许在满足零件功能要求的前提出下扩大尺寸公差。但两者综合所形成实际轮廓，仍然不允许超出其相应的控制边界。,是一种反补偿要求。,标注：可逆要求可用于最大实体要求，也可用于最小实体要求。前者在符号 后加注符号 ，后者在符号 后加注符号 。,应用：可逆要求用于最大实体要求时，被测要素的实际轮廓应遵守其最大实体实效边界。当其实际尺寸向最小实体尺寸方向偏离最大实体尺寸时，允许其形位误差值超出在最大实体状态下给出的形位公差值，即形位公差值可以增大；当其形位误差值小于给出的形位公差值时，也允许其实际尺寸超出最大实体尺寸，即尺寸公差值可以增大的一种要求。因此，也可以称为“可逆的最大实体要求”。,63,可逆要求,轴线对端面D的垂直度采用最大实体要求及可逆要求。其最大实体实效边界是直径为20.2mm(dMV)并与基准D垂直的理想孔。,64,可逆要求（续）,当被测轴为20mm(dM)时，其垂直度公差为0.2mm给定值。,65,可逆要求（续）,实际尺寸偏离dM时，允许其垂直度误差增大。当被测轴为19.9mm(dL)时，垂直度允许误差可达0.3mm0.2+0.1。,66,可逆要求（续）,当形位误差小于给定值时，也允许轴的实际尺寸超出dM。当垂直度误差为零时，实际尺寸可达20.2mmdMV。,67,4-6 形位公差的选择,总的原则：在满足零件功能要求的前提下选取最经济的公差值。 方法：类比法和计算法。一般常用类比法。 标准规定：零件所要求的形位公差值若用一般机床加工就能保证时，不必在图纸上注出，而按GB/T 1184-1996形状和位置公差未注公差值确定其公差值，且生产中也不需检查，若零件所要求的形位公差值高于或低于GBT 11841996 规定的公差值，应在图纸上注出。其值的选取要考虑加工经济性和零件结构特点。 形位公差等级：一般分12个等级，从112级，精度依次降低；圆度、圆柱度分0、1、2、12级，精度依次降低，位置度公差值按数系选用。,68,69,70,71,72,73,注意：协调各形位公差与尺寸公差之间的关系。,被测要素的形状公差应小于同一要素的尺寸公差，经验数据为1：4。 被测要素的形状公差应小于同一要素的位置公差，经验数据为1：2。 例如：同一平面上，平面度公差值应小于该平面对基准的平行度公差值；同一圆柱面，圆柱度公差应小于圆柱面对基准轴线的径向全跳动公差。 直线度、圆度、线轮廓度、圆跳动等公差项目的公差值应小于相对应的平面度、圆柱度、面轮廓度、全跳动的公差值，一般可差12个公差等级。 加工难度较大的项目可适当降低12个公差等级。如孔相对于轴；细长的孔和轴；间距较大的孔；宽度较大的零件表面等。,74,作业 P207 8,75,4-7 形位公差的检测,一、形位误差及其评定,1.形状误差及其评定,形状误差是指被测提取要素对其拟合要素的变动量。 拟合要素的位置应符合最小条件。,“最小条件”分为两种情况：,(1)轮廓要素(线、面轮廓度除外),“最小条件”就是拟合要素位于零件实体之外与提取要素接触，并使被测要素对拟合要素的最大变动量为最小。,76,形状误差值用最小包容区域的宽度或直径表示。,“最小包容区域”是指包容被测提取要素且具有最小宽度或直径的区域。 最小包容区域的形状与形状公差带相同，而大小、方向及位置随提取要素而定。,(2)中心要素,“最小条件”就是拟合要素应穿过提取中心要素，并使提取中心要素对拟合要素的最大变动量为最小。, 最小区域法,77,2.位置误差及其评定,(1)定向误差,确定形状误差值的最小包容区域，其方向随被测提取要素的状况而定； 确定定向误差值的定向最小包容区域的方向则由基准确定，其方向是固定的。,是指被测提取要素对一具有确定方向的拟合要素的变动量，拟合要素的方向由基准确定。,定向误差值用定向最小包容区域的宽度或直径表示。定向最小包容区域是指按拟合要素的方向来包容被测提取要素，且具有最小宽度或直径的包容区域。,78,定向误差是包含形状误差的。因此，当零件上某要素既有形状精度要求，又有定向精度要求时，则设计时对该要素所给定的形状公差应小于或等于定向公差，否则会产生矛盾。,(2)定位误差,最小区域的方向、位置一般可随被测提取要素的状态变动； 定向最小区域的方向是固定的，而其位置可随提取要素状态变动； 定位最小区域的位置是固定的。,是指被测提取要素对一具有确定位置的拟合要素的变动量，拟合要素的位置由基准和理论正确尺寸确定。,定位误差值用定位最小包容区域的宽度或直径表示。定位最小包容区域是指按拟合要素定位来包容被测提取要素，且具有最小宽度或直径的包容区域。,最小区域、定向最小区域、定位最小区域的差异,定位误差包含定向误差，当零件上某要素同时有方向和位置精度要求，则设计时所给定的定向公差应小于或等于定位误差。,79,(3)跳动误差,80,全跳动误差为被测提取要素绕基准轴线作无轴向移动回转，同时指示器沿拟合要素线连续移动(或被测提取要素每回转一周，指示器沿拟合要素作间断移动)，由指示器在给定方向上测得的最大读数与最小读数之差。,圆跳动误差为被测提取要素绕基准轴线作无轴向移动旋转一周时，由位置固定的指示器在给定方向上测得的最大读数与最小读数之差。,二、基准的建立和体现,81,由基准提取要素建立基准时，应以该基准提取要素的拟合要素为基准，而拟合要素的位置应符合最小条件。,由基准提取平面建立基准时，基准平面为处于实体之外与基准提取表面相接触，并符合最小条件的拟合平面；,由基准提取直线建立基准时，基准直线是以处于实体之外与提取线接触，且符合最小条件的拟合直线；,由基准提取轴线或中心线建立基准时是以穿过该提取线，且使提取线到该线的最大偏离量为最小的拟合直线;,公共基准轴线为包容两条或两条以上基准提取轴线，且直径为最小的圆柱面的轴线，即为这些基准提取轴线所公有的拟合轴线。,三基面体系基准的建立,82,在三基面体系中，由基准提取面建立基准时，第一基准平面按最小条件建立；第二基准平面按定向最小条件建立；以同时垂直于第一基准平面和第二基准平面，位于第三基准提取表面体外与该表面至少有一点接触的拟合平面为第三基准平面。,A为第一基准平面，B为第二基准平面，C为第三基准平面,在实际应用中，三基面体系不仅可由三个相互垂直的平面构成，也可由一根轴线和与其垂直的平面所构成。,基准要素的体现方法,83,1模拟法 采用形状精度足够高的精密表面来体现基准，如用