互换性与技术测量---第四章 形状和位置公差与检测（1）.ppt

第四章形状和位置公差与检测 机械零件上几何要素的形状和位置精度是一项重要的质量指标 直接影响零件的使用功能和互换性 在机械精度设计时要正确给出形状和位置公差 确定形位公差的一系列国标 GB T1182 1996 通则 定义 符号和图样表示法 GB T1184 1996 未注公差值 GB T4249 1996 公差原则 GB T16671 1996 最大实体要求 最小实体要求和可逆要求 GB T13319 1991 位置度公差 本章主要内容 第一节概述第二节形位公差的标注第三节形位公差带的特点分析第四节公差原则第五节形位公差的标准化与选用第六节形位误差的评定与检测原则 第一节概述 一 几何要素及其分类二 形位公差项目三 形位公差带概念四 最小条件及最小包容区域五 理论正确尺寸及几何框图六 基准 一 几何要素及其分类 机械零件是由构成其几何特征的若干点 线 面组成的 这些点 线 面统称为几何要素 对零件进行形位误差的控制就是对几何要素的形状和位置的控制 形状是一个要素本身所处的状态 位置则是指两个以上要素之间所形成的方位关系 几何要素的分类 1 轮廓要素与中心要素轮廓要素是构成零件外表轮廓的点 线 面各要素 中心要素是指轮廓要素对称中心所表示的点 线 面各要素 不便触及但客观存在 2 理想要素与实际要素理想要素是没有任何误差的几何要素 零件图上表示的要素均为理想要素 分为理想轮廓要素和理想中心要素 实际要素是零件上实际存在的要素 通常以测得要素代替实际要素 3 单一要素与关联要素单一要素 给出形状公差的要求 独立 与基准不相关 关联要素 给出位置公差的要求 相对于其他要素有位置关系的要素 不独立 4 被测要素与基准要素被测要素是有形位公差要求的 基准要素是用来确定被测要素方向和位置的参照要素 应为理想要素 三 形位公差带概念 形状公差及公差带形状公差 单一实际要素的形状所允许的变动全量 形状公差带 限制被测单一实际要素形状变动的区域 位置公差及公差带位置公差 关联实际要素的方向或位置对基准所允许的变动全量 位置公差带 限制被测关联实际要素相对于基准要素的方向或位置变动的区域 跳动公差及公差带跳动公差 关联实际要素绕基准轴线旋转所允许的变动全量 广义的位置公差包括跳动公差 跳动公差带 关联实际要素绕基准轴线旋转时所允许的变动区域 形位公差及公差带形位公差 形状 位置 跳动公差的通称 形状公差带 限制被测实际要素形状 方向与位置变动的区域 形位公差带三要素 大小 形状 11种 如图4 2 和方位 形状由被测要素的特征及设计要求而定 大小为形位公差带的宽度或直径 方位因形位公差项目而定 形位公差带的形状两等距线之间的区域两等距面之间的区域一个回转体内的区域一段回转体表面的区域说明 形位公差带必须包含实际被测要素 而且实际被测要素在形位公差带内可具有任何形状 四 最小条件及最小包容区域 最小条件是被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小 图4 3最小包容区域是包容被测实际要素并且有最小宽度或直径的区域 即满足最小条件的包容区域 定向位置公差要求的被测要素的最小包容区域 图4 4 构成要素与基准应保持方向要求 定位位置公差要求的被测要素的最小包容区域 构成要素与基准既保持方向要求 还应保持理想位置要求 最小包容区域与形位公差带的联系与区别都具有大小 形状 方位三要素 形状和方位一致 大小不同 前者属于 误差 问题 由被测实际要素的实际状态决定 后者属于 公差 问题 根据零件的功能和互换性要求确定 形位精度符合要求 即形位误差不超过形位公差 五 理论正确尺寸及几何框图 理论正确尺寸确定被测要素的理想形状和方位的尺寸 不附带公差 标注围以框格 几何框图用理论正确尺寸确定的一组理想要素之间 或一组理想要素和基准之间 具有正确几何关系的图形 理论正确尺寸定位之处 为形位公差带的中心 六 基准 单一基准 公共 组合 基准 三基面体系 由三个互相垂直的基准平面组成的基准体系 基准有顺序之分 第一基准平面 第二基准平面 第三基准平面 第二节形位公差的标注 与形位公差标注相关的国家标准 旧国标 GB T1182 80 代号及其注法 新国标 GB T1182 1996 通则 定义 符号和图样表示法 主要内容 一 公差框格与基准符号二 被测要素的标注方法三 基准要素的标注方法四 常用的简化标注方法 一 公差框格与基准符号 一 公差框格框格的形式 矩形方框 两格或多格 水平或垂直绘制 公差框格水平绘制 公差框格垂直绘制 框格的内容 1 公差特征项目符号 2 公差值 可加 或 S 3 基准代号 一个或多个大写字母表示基准要素或基准体系 注意事项 框格内容的书写顺序 左到右 下到上 对被测要素或基准要素有特殊要求时 公差值或基准代号后应加注有关符号 二 基准符号组成 带圆圈的大写字母 细实线 粗的短横线 注意事项 大写字母必须竖直方向书写 基准字母不得采用E F I J L M O P R等九个字母 附加说明 二 被测要素的标注方法 当被测要素为轮廓要素 箭头指向轮廓线或其延长线 必须与尺寸线明显错开 当被测要素为中心要素 箭头必须对准尺寸线 即与尺寸线的延长线重合 指引线箭头可兼作一个尺寸箭头 三 基准要素的标注方法 基准要素为轮廓要素 短横线靠近轮廓线或面 也可靠近轮廓延长线 但连线必须与尺寸线明显错开 基准要素为中心要素 连线对准尺寸线 短横线可代替尺寸线的一箭头 公共基准 多基面体系 任选基准 被测要素与基准要素允许对调 的标注 不允许使用的标注方法 四 常用的简化标注方法 一个要素具有多项公差要求 可以将多个公差框格叠放一起 使用一条指引线 一项公差要求适用于多个要素 使用一个公差框格 一条指引线分别指到多个要素 不便分别指引 可采用无引线框格加T尾箭头 框格上方写清要素数量 多个同类要素具有同一项公差要求 多个成一组的同类要素 成组要素 可只标注一个要素 同时在框格上方写明成组要素的数量标记 五 其他标注方法 1 延伸公差带被测要素的公差带延伸到工件实体外 控制外部的公差带 2 复合位置度成组要素的位置度 若要求组内各要素间相对位置更严格 可给出更小的位置度公差 成组要素同时给出两种位置度公差的情况称为复合位置度公差 图4 20 注意事项 标注了复合位置度公差的要素 必须同时满足由两种位置度公差所限定的区域要求 练习题 1 将下列形位公差要求标注在图中 左端面的平面度公差值为0 01mm 右端面对左端面的平行度公差值为0 04mm 70H7孔遵守包容要求 其轴线对左端面的垂直度公差值为 0 02mm 210h7圆柱面轴线对 70H7孔轴线的同轴度公差值为 0 03mm 4 20H8孔的轴线对左端面 第一基准 和 70H7孔的轴线的位置度公差值为 0 15mm 要求均布在理论正确尺寸 140mm的圆周上 4 20H8EQS 小结 1 公差框格 基准符号及指引箭头标注时的注意事项 2 被测要素标注 轮廓要素 中心要素 3 基准要素标注 轮廓要素 基准要素 公共基准 多基面体系 任选基准 4 几种常用的简化标注方法 5 作业 4 20 4 21 P113 第三节形位公差带的特点 一 形状公差带的特点二 轮廓度公差带的特点三 定向公差带的特点四 定位公差带的特点五 跳动公差带的特点 一 形状公差带的特点 形状公差项目 直线度 平面度 圆度和圆柱度 被测要素 直线 平面 圆柱面 圆锥面 特点 不涉及基准 方位可以浮动 形状公差带只能控制被测要素的形状误差 直线度 平面度 圆度 圆柱度 二 轮廓度公差带的特点 轮廓度公差带项目 线轮廓度和面轮廓度 被测要素 曲线和曲面 特点 不涉及基准的 公差带浮动 涉及基准的 基准要素有直线和平面 公差带的方位固定 不涉及基准的只能控制被测要素的形状 涉及基准的在控制被测要素相对于基准方位误差的同时 自然控制被测要素的轮廓形状误差 线轮廓度 面轮廓度 三 定向公差带的特点 定向公差项目 平行度 垂直度和倾斜度 被测要素 直线和平面 基准要素 直线和平面 特点 定向公差涉及基准 被测要素相对于基准要素必须保持图样给定的平行 垂直和倾斜所夹角度的方向关系 定向公差带的方向固定 它在控制被测要素相对于基准平行 垂直和倾斜所夹角度方向误差的同时 自然控制被测要素的形状误差 平行度 垂直度 倾斜度 四 定位公差带的特点 定位公差项目 位置度 同轴度和对称度 位置度 被测要素有点 直线和平面 基准要素有直线和平面 同轴度 被测要素为回转体的轴线 基准要素也是轴线 对称度 被测要素为槽类的中心平面 基准要素也是中心平面 或轴线 定位公差特点 涉及基准 方位 主要是位置 固定 它在控制被测要素相对于基准位置误差的同时 自然控制被测要素相对于基准的方向误差和被测要素的形状误差 位置度 S B A 同轴度 对称度 五 跳动公差带的特点 跳动公差项目 圆跳动 分径向 端面和斜向 和全跳动 分径向和端面 圆跳动 被测要素有圆柱面 圆锥面和端面 基准要素是轴线 被测要素相对于基准要素回转一周 同时测头相对于基准不动 全跳动 被测要素有圆柱面和端面 基准要素是轴线 被测要素相对于基准回转多周 同时测头相对于基准移动 跳动公差特点 涉及基准 方位 主要是位置 固定 它在控制被测要素相对于基准位置误差的同时 自然控制被测要素相对于基准的方向误差和被测要素的形状误差 圆跳动 全跳动 公差原则 处理形位公差与尺寸公差关系的基本原则 公差原则分类 公差原则 独立原则 相关