几何公差训练全解.ppt

1,幾何公差訓練,2,課程大綱,第一章、幾何公差名詞解釋。第二章、形狀公差類。第三章、方向公差類。第四章、定位公差類。第五章、偏轉度公差類。,3,第一章幾何公差名詞解釋,公差意義:乃為規定尺寸範圍內、允許變異量之總和。因此，公差為極限尺寸之差。公差分類:1.尺寸公差-描述個別外形實際尺寸可在某一個範圍內變動。2.幾何公差。,4,尺寸的名詞有哪些,公稱尺寸基本尺寸實測尺寸極限尺寸,5,她們又代表什麼意義？,公稱尺寸：工作圖上表示零件（機件）外形標註之數值，稱之公稱尺寸。基本尺寸：決定尺寸極限之基準或參考尺，為一理論尺寸。實測尺寸：零件經製造完成後，經測量而得之尺寸稱之。極限尺寸：零件製造時允許之最大尺寸與最小尺寸。,6,為何尺寸要有公差？,機器震動、材料變形、刀具磨損、溫度變化、操作技術及量測誤差等因素影響，很難做出同一式樣之零件，故尺寸允許的差異，稱之公差。,7,1.尺寸公差,單向公差雙向公差一般公差,8,範例,圖上標示之尺寸720.1公稱尺寸：72。實測尺寸：經加工完畢量測為72.06。,9,單向公差：雙向公差：720.1一般公差：740.3,10,2.幾何公差之用意,為幾何型態外形或其所在位置之公差，他表示一個公差區域，使所欲表達之物件特徵之型態或位置必須界於此區域內。因此，幾何公差為配合精密工業之所需，它將用來彌補一般公差配合的不足所必須採取的一項重要工程技術工具，是溝通工程設計、製造工程、量測檢驗、裝配與產品使用者之間關係的聯繫所表示的一種特徵。,11,基本名詞說明,1.尺寸:係以單位長度表示數值。2.尺度:包括三度空間之長度及角度等數值總稱。其意義包含尺寸,範圍比尺寸更廣泛。3.幾何尺寸公差:在某一特定的區域範圍內,表達幾何型態的外型或其所在位置的公差。其範疇包括形狀公差、偏轉度公差、方向公差及定位公差等。4.基準:為計算或參考的目的，假設一實體上的點、線、平面、柱、軸等是精確的，根據工件上其他型體的位置幾何形狀關係才得確立。因此，基準可設在一個零件的一個或數個基準型態上。通常基準設定可為直線、平面、圓柱軸線、共通軸線或共通中心平面、圓柱軸線與平面垂直的基準等。,12,基本名詞說明,5.基準形態：一個零件的實體形態(如邊界、表面孔等)用來設定基準位置。6.模擬基準形態：與基準形態接觸之足夠精密的實際表面，用以建立基準，如平板面、軸承或心軸，如下圖：,基準,模擬基準形態=接觸表面,基準形態,13,基本名詞說明,7.基準系統:兩個以上的基準群，共同為一公差形態之參考基準。8.基準定標:工件上之一點、線或小面積用來接觸製造和檢驗設備以定基準。此點、線或面積為基準定標點，基準標區面。,14,基本名詞說明,9.公差區域：依據幾何型態的特性及該公差之標註方式，幾何公差區域可能為下列各種情況：一個圓內之面積。兩同心圓間之面積。兩平行線間或平行曲線間之面積。一圓柱體內之空間。兩同軸心圓柱間之空間。兩平行面間或兩平行曲面間之空間。一個平行六面體內之空間或球體內之空間。,15,名詞解釋,最大實體：以軸件而言，為軸徑尺寸上限誤差值。以孔件而言，為孔徑尺寸下限誤差值。英文縮寫MMC。最小實體：以軸件而言，為軸徑尺寸下限誤差值。以孔件而言，為孔徑尺寸上限誤差值。英文縮寫LMC。定義：材料經加工後最大(多)留料為最大實體；材料經加工後最小(少)留料為最小實體。,16,幾何公差之種類,形狀公差：表達一實際表面或形體，可自藍圖上所期望的形狀偏移多少。其中包含形狀類及輪廓類等之公差。偏轉度公差：表達一實際表面或形體，於工件繞其基準軸線旋轉360度中，可自藍圖上所期望的形狀偏移多少。定位公差：表達一實際表面或形體，與其相關的基準(一個或多個)或形體，可自藍圖上所期望的精確位置偏移多少。方向公差：表達一實際面或軸線與一基準面或基準線所構成某一特定角度的狀況所期望的偏移多少。,17,幾何公差之符號、特性、類別、形體區分間之對應關係表(一),18,幾何公差之符號、特性、類別、形體區分間之對應關係表(二),19,幾何公差細部定義,形狀公差偏轉度公差定位公差方向公差,20,第二章.形狀公差類,1.真直度2.平面度3.真圓度4.圓柱度5.曲線輪廓度6.曲面輪廓度,21,1.真直度公差,定義：為表面上的元件或軸線成一直線的狀況，其內容如下：在一表面上直線之真直度，設想在包含該直線的平面內有兩平行直線，公差區域是介於此兩平行直線間的面積，而公差數值即是兩平行直線間的距離，且係沿箭頭的方向。一旋轉形體的中心軸線之真直度，公差區域為一個圓柱體其直徑等於公差數值。,22,真直度公差區域的定義,當投影一平面，公差區欲被距離為t之兩平行直線所限。假如公差是以互相垂直的兩個方向所標示，則公差區預備截面t1*t2之平行六面體所限。當公差值前有”符號時，公差區預備直徑為t的圓柱面所限。,t,t2,t1,t,23,真直度圖例說明,().在一表面上一直線之真直度(a)所劃的線需在該表面上兩個相距0.01的平行線之間。(b)圓柱體之表面上任一部份須介於相距0.03之平行線之間。,24,真直度圖例說明,(c)如果在一表面上兩個方向所要求之真直度不相同，如本例所示者，則在左邊視圖中所示方向之表面真直度公差區域為0.05，而在右邊視圖中所示方向之表面真直度公差區域為0.1。(d)在視圖之投影平面內，工件軸線須介於兩個相距0.2之平行線內。,25,真直度圖例說明,(e)在下面第一視圖之投影平面內，工件之軸線須介於兩個相距0.1之平行線內，而在下面第二視圖之投影平面內，須介於兩個相距0.2之平行線內。(f)圓柱表面的任一線上，長度為200的任一部份會位於包含軸的平面上，距離為0.1的兩平行直線間。,26,真直度圖例說明,(g)桿之軸線會位於垂直方向寬為0.1水平方向為0.2的平行六面體區域內。(h)圓柱體軸線，會位於直徑為0.08的圓柱區域內。,27,真直度圖例說明,().一旋轉體的中心軸線之真直度(a)工件右方部分之軸線須在一個直徑為0.03之圓柱公差之區域內。(b)工件全部之軸線須在一個直徑為0.04之圓柱形公差區域內。,28,2.平面度公差,定義：表面上的所有單元都在同一平面上的情形，其內容係用以管制一個表面之平面度，其公差區域是介於兩個平行平面的空間，而公差數值即是此兩平面的距離。公差區域為距離為t的兩平行平面所限。,29,平面度圖例說明,(a)表面會位於距離為0.08的兩平行平面間。(b)箭頭所指之平面須介於兩個相距0.03的平行平面之間。,30,3.真圓度公差,意義：用以管制一個圓柱體、圓錐體或球形真圓度，亦即管制繞一軸線旋轉而成表面的狀況，其詳細內容如下：如成為圓柱或圓錐，則與垂直於一共同軸線的平面相交所成面上的諸點，皆與該軸線等距離。如成為球體，則與通過共同中心任何平面相交而成表面上的諸點，與該中心等距離。,31,真圓度公差區域,真圓度之公差區域在考慮平面的公差區域圍籬開，距離為t之兩同心圓所限。,32,真圓度圖例說明,(a)在任一與軸線正交的剖面上，其圓周須介於兩個同心而半徑差0.02的圓之間。(b)在任一與軸線正交的剖面上，其圓周須介於兩個半徑差0.03的同心圓之間。,33,真圓度圖例說明,(c)在任一大圓的剖面上，其周圍須介於兩個半徑差0.04的同心圓之間。,34,4.圓柱度公差,定義：為一旋轉面上所有的諸點對其共同軸線等距離的情形，其目的係用以管制一個圓柱體表面之真圓度、真直度與平行度之綜合，使需要更精密的形狀公差時，就須使用圓柱度公差。注意：圓柱度與真圓度不同之處，圓柱度公差同時控制著整個表面上的圓周單元和橫長單元。亦即圓柱度公差同時控制了圓柱形表面的圓度、直度、平行度諸單元。真圓度僅檢驗斷面上或直徑上的尺寸，而圓柱度檢驗整個圓柱形表面。,35,圓柱度公差區域,公差區域為距離t之兩同軸柱面之範圍。,36,圓柱度圖例說明,本圓柱之表面須介於兩個同軸線而半徑差0.02的圓柱面之間。,37,5.曲線輪廓度公差,輪廓公差有曲線輪廓度公差及曲面輪廓度公差兩種。設計上的需要，輪廓公差可加於單一表面或元件上或者加在相對於基準的單一表面或元件上。基本上，理想中的真確輪廓曲線可以用帶有方框的尺度標註之，設想以此真確輪廓曲線上的各點為圓心，以公差數值為直徑，劃若干小圓，作此許多小圓的包絡線，其目的在控制表面的元件在一個由真實輪廓所建立的均勻公差區域內。在需特別控制表面的線元件，尺寸的精密控制時，則用曲線輪廓。,38,曲線輪廓度公差區域,曲線輪廓度之公差區域為直徑t圓所形成的兩包絡線之範圍，各圓之圓心均位於真實幾何形狀的線上，該公差所建立的公差區域為二次圓的區域，係沿指示形體的長度延伸。,39,曲線輪廓度圖例說明,(a)在與投影面平行的截面內，所考慮的輪廓須位於由直徑0.04的圓所成兩包絡線之間，各圓之圓心均位於真實幾何形狀的線上。,40,曲線輪廓度圖例說明,(b)圖例,41,曲線輪廓度圖例說明,實際輪廓曲面需介於兩個曲線間,此兩曲線是以真確輪廓曲線上的各點為圓心,以公差數值為直徑所作許多小圓的包絡線。,42,6.曲面輪廓度公差,曲面輪廓度公差是一種規範使其表面均勻變化的一種方法。基本上理想中的真確輪廓曲面，可以用帶有方框的尺寸標註之，設想以此真確輪廓曲面上的各點為球心，以公差數值為直徑作為若干小球，作此許多小球面的兩個包絡面，其目的在控制整個表面所有元件在一個由真實輪廓所建立的均勻公差區域內。在需特別控制表面輪廓的精密控制時，則用曲面輪廓度公差。曲面輪廓度公差通常須有基準。,43,曲面輪廓度公差區域,曲面輪廓度之公差區域為直徑t的球所形成的兩個包絡面之間，各球之球心均位於真實幾何形狀的表面上，該公差所建立的公差區域為三次圓的區域，控制到形體的整個長寬或周邊。,44,曲面輪廓度圖例說明,實際輪廓曲面須介於兩個曲面之間，此兩曲面是以真確輪廓曲面上的各點為球心，以公差數值為直徑，所作許多小球的兩個包絡面。,45,第三章.方向公差類,1.平行度2.垂直度3.倾斜度,46,1.平行度公差,(1)一個公差區,它由平行基準平面(或軸線)的兩平面(或直線)所形成。所討論的形體(軸線或表面)必須在此區中。(2)平行於基準軸線的一圓柱形公差區,所討論形體的軸線必須在此區中。,47,平行度公差區域的定義,()作為基準線直線的平行度公差(a)若公差只標示一個方向時，則投影在一平面上的公差區域為距離t,且平行於基準線之兩直線所限。(b)當公差標示在相互垂直兩個方向的兩平面上時,則公差區域為由平行於基準線,且為截面t1*t2之平行六面體所限。,48,平行度公差區域的定義,(c)若公差值前有”符號,則公差區域為直徑為t而平行於基準線之圓柱所限。(d)公差區域為由離開距離為t,且平行基準線的兩平行平面所限。,49,平行度公差區域的定義,()參考一基準面之直線的平行度公差公差區域為由離開距為t,且平行於基準面的兩平行平面所限。,50,平行度圖例說明,()平行於基準線者(a)與一基準線平行之線上方圓柱面的軸線需介於兩各與基準軸線平行而垂直相距0.1的直線之間。,51,平行度圖例說明,(b)與一基準線平行之線上方圓柱面的軸線需介於兩各與基準軸線平行而垂直相距0.2的直線之間。,52,平行度圖例說明,(c)與基準線平行之線上方圓柱面的軸線需在一各長方體內,此長方體的水平寬為0.2,垂直高為0.1,而且其邊與基準軸平行。,53,平行度圖例說明,(d)與基準線平行之線上方圓柱面的軸線需在一個直徑為0.03,且其軸線與基準線相平行的圓柱內之空間。,54,平行度圖例說明,(e)與基準線平行之面工件的上表面介於在兩個與孔之基準軸線平行而相距0.1的兩平面之間。,55,平行度圖例說明,()平行於基準面者(a)與基準面平行之線孔之軸線需介於兩個與基準面平行,而相距0.03的平面之間。,56,平行度圖例說明,(b)與基準面平行之面工件之頂面需介於兩個與基準面平行,而相距0.03的平面之間。,57,平行度圖例說明,(c)與基準面平行之面工件之頂面需介於兩個與基準面平行,而相距0.05的平面之間,該表面之相距100之兩點,需介於兩個基準面平行而相距0.02的平面之間。,58,2.垂直度公差,用於管制一平面或一直線在某公差區域範圍內,而其基準可能為一直線或一平面，通常公差區域為介於基準型態垂直的兩個平行線間的面積或兩平行面間的體積，公差數值即為此兩平行線間或兩平行面間的距離,且係沿箭頭方向,如所管制之型態與基準型態同為直線，公差區域亦可為一個圓柱內之空間,該圓柱之直徑即等於公差數值，而其軸線則與基準線垂直。,59,垂直度公差區域的定義,(a)參考基準線之直線的垂直度公差投影在平面之公差區域為由離開距離t，且垂直於基準線之兩平行直線所限。,60,垂直度公差區域的定義,(b)參考基準面之直線的垂直度公差若公差只標示一個方向，則投影在一平面之公差區域為由離開距離為t，且垂直於基準平面之兩平行直線所限，當公差標示於互相垂直的兩個方向時，則公差區域為由截面為t1*t2，且垂直於基準平面之平行六面體所限。若公差值前有”符號，則公差區域為t且垂直於基準面之圓柱所限。,61,垂直度公差區域的定義,(c)參考基準線之表面的垂直度公差公差區域為由離開距離為t，且垂直於基準線之兩平行平面所限。,62,垂直度公差區域的定義,(d)參考基準線之表面的垂直度公差公差區域為由離開距離為t，且垂直於基準平面之兩平行平面所限。,63,垂直度公差圖例說明,(a)單斜孔的軸線應包含於離開0.06且垂直於水平孔A軸線(基準線)之兩平行平面之間。,64,垂直度公差圖例說明,(b)b1由公差框格所連接之圓柱線應會包含於離開0.1，且垂直於基準表面之兩平行平面之間。(b2)圓柱之軸線應會包含於垂直基準表面，且據0.1*0.2之平行六面體公差區域之間。(b3)由公差框格所連接之圓柱軸線應會包含直徑0.01，且垂直於基準表面A之圓柱區域。,65,垂直度公差圖例說明,(c)片斷的公差表面應包含於離開0.08，且垂直於軸A(基準線)的兩平行平面之間。,66,垂直度公差圖例說明,(d)公差表面應包含於離開0.05，且垂直於水平基準表面A的兩平行平面之間。,67,3.傾斜度公差,用於管制一表面或一直線在某公差區域範圍內,而其基準可能為一直線或一平面，公差區域為介於基準型態傾斜成指定該指定真確角度的兩個平行線間的面積或兩平行面間的體積,公差數值即為此兩平行線間或兩平行面間的距離。,68,傾斜度公差區域的定義,()參考基準線之表面的傾斜度公差a.直線與基準線共平面投影於一平面時，公差區域為由離開距離t，且與基準線斜交標示之角度之兩平行直線所限。,69,傾斜度公差區域的定義,b.直線與基準線不共平面若考慮的直線與基準線不在同一平面，公差區域在該直線投影在包含基準線，且平行於該直線之平面上。,70,傾斜度公差區域的定義,()參考基準表面之線的傾斜度公差投影於一平面時，公差區域為由離開距離t，且與基準表面斜交一標示角度之兩平行直線所限。()參考基準線之表面的傾斜度公差公差區域為由離開距離t，且與基準線斜交一標示角度之兩平行平面所限。,71,傾斜度公差圖例說明,(a)孔之軸會包含於離開0.08，且斜交水平軸a-b(基準線)成60度之兩平行直線之間。孔之軸線投影在含基準線之平面上，會包含於離開0.08，且斜交水平軸A-B(基準線)之兩平行直線之間。,72,傾斜度公差圖例說明,(b)孔之軸會包含於離開0.08，且斜交表面A(基準表面)成60度之兩平行平面之間。(c)傾斜表面會包含於離開0.1，且軸A(基準線)成斜交75度之兩平行平面之間。,73,傾斜度公差圖例說明,(d)傾斜表面會包含於離開0.03，且軸A(基準表面)斜交39度之兩平行平面之間。,74,第四章.定位公差類,1.正位度(位置度)2.同心度3.對稱度,75,1.正位度公差,正位度公差用於管制幾何型體(通常指中心)的點、線、面相對於參考基準或其它形體的正確位置，偏離其真確位置之誤差。亦即指形體在其正確位置上能允許的總變動量。因此，正位度公差項目所規範的內容包含點之位置、線之位置與面之位置。,76,正位度公差區域的定義,(a)點的位置度公差區域公差區域為由直徑t，圓心為考慮點的確實位置的圓所限。,77,正位度公差區域的定義,(b)線的位置度公差區域若公差只標示一個方向，則公差區域為由離開距離為t，且對稱於該直線之真確位置之兩平行直線所限，若公差標示於互相垂直的兩個方向時，則公差區域為以直線之真確位置為軸，且有截面為t1*t2之平行六面體所限。若公差值前有”符號，則公差區域為直徑t，且軸在直線的真確位置的柱所限。,78,正位度公差區域的定義,(c)面的位置度公差區域公差區域為由離開距離為t，且對稱於該表面之真確位置之兩平行平面所限。,79,正位度公差圖例說明,(1)相交之實際點，會位於直徑為0.3，且圓心與該相交點之真確位置重合之圓內。(2)每一線會包含於離開0.05，且對於直線之真確位置的兩平行直線之間，此處已表面A(基準平面)為參考面。,80,正位度公差圖例說明,八個孔的每一軸線會包含於一個水平寬0.05垂直方向0.2，且軸在各孔的真確位置的平行六面體的區域內。,81,正位度公差圖例說明,孔之軸線會包含於一個直徑為0.08，且軸在直線的真確位置的圓柱區域內,其參考表面為A及B(基準平面)。,82,正位度公差圖例說明,八個孔的每一軸線會個別包含於一個直徑為0.1，且軸在該孔的真確位置上的圓柱區域之內。,83,正位度公差圖例說明,(3)斜面應包含於離開0.05，且對稱於該表面真確位置的二平行平面之間。此處其參考表面為A(基準面)參考直線為基準圓柱B之軸線(基準線)。,84,2.同心度公差,同心度公差用以管制一個圓或圓柱之中心偏離其基準型態之中心之誤差，該基準型態亦為一圓或圓柱。亦即同心度是一旋轉形體，其表面橫斷面之軸線與基準形體的軸線比較，所允許的差異狀況。因此，同心度公差項目所規範的內容包含點之同心度公差及軸之同心度公差。,85,同心度公差區域的定義,(a)點之同心度公差區域公差區域為直徑為t，且圓心與基準點重合圓所限。(b)軸之同心度公差區域若公差值前有記號，則公差區域為由直徑t，且軸與基準軸重合之圓柱所限。,86,同心度公差圖例說明,(a)點之同心度公差與公差框格連接之圓的圓心會包含於直徑0.01，且與基準圓心A同心的圓內。(b)軸之同心度公差與公差框格連接之圓柱軸線，應包含於直徑為0.05，且與基準軸A-B同軸的圓柱區域內。,87,3.對稱度公差,對稱度公差用以管制某形態偏離其對稱於基準形態真確位置之誤差，其公差數值即為公差區域之範圍。亦即，對稱度公差是種形體對基準形體中央平面對稱配置的狀況。因此，對稱度公差項目所規範的內容，包含中心平面之對稱度公差及線或軸之對稱度公差。,88,對稱度公差區域的定義,(a)中心平面之對稱度公差區域公差區域為由離開距離為t，且相應以基準軸或基準面為準，對稱於中心平面的二平面所限。,89,對稱度公差區域的定義,(b)線或軸之對稱度公差區域若公差指標視於一個方向，則投影於一平面的公差區域為由離開t，且對稱於基準軸(或基準面)的二平行直線所限。若公差標示互相垂直兩個方向，則公差區域為由截面為t1*t2，且軸與基準軸重合的平行六面體所限。,90,對稱度公差圖例說明,(a)中心平面之對稱度公差圖例說明槽的中心平面應包含於離開0.08，且以基準形態A為準,對稱於中心平面的二平行平面之間。,91,對稱度公差圖例說明,(b)線或軸之對稱度公差孔之軸應包含於離開0.03，並以基準槽A及B之真正共同的中心平面為準，且對稱的二平行平面之間。孔的軸應包含於一個水平寬0.1垂直高0.05且軸與共同中心平面A-B及C-D相交之基準軸重合的平行六面體之區域內。,92,第五章.偏轉度公差類,1.圓偏轉度2.總偏轉度,93,1.圓偏轉度公差,圓偏轉度公差綜合的控制某特定斷面的圓周元件。其公差獨立的加360度旋轉工件的任一圓周斷面上或位置上。因此，圓偏轉度公差為對表面上每一圓周元件的圓度，斷面形狀變化的綜合控制，該表面圍繞一基準軸所建立的。圓偏轉度公差項目所規範的內容包含徑向、軸向、任何方向等。,94,圓偏轉度公差區域的定義,(a)圓偏轉度公差區域-徑向在任一垂直於軸的測量平面內，公差區域為半徑差t(離開距離為t)，且圓心在基準軸上的二同心圓所限。偏轉通常用於軸的完全旋轉，但也可線用於一個部分的旋轉。,95,圓偏轉度公差區域的定義,(b)圓偏轉度公差區域-軸向在任一徑向位置，公差區域為由在一測量圓柱面上，且離開距離為t的二圓所限，此圓柱面之軸與基準軸重合