互换性与技术测量---第四章 形状和位置公差与检测（1）ppt课件

1、第四章第四章 外形和位置公差与检测外形和位置公差与检测l机械零件上几何要素的外形和位置精度是一项重要的质量机械零件上几何要素的外形和位置精度是一项重要的质量目的，直接影响零件的运用功能和互换性。目的，直接影响零件的运用功能和互换性。l在机械精度设计时要正确给出外形和位置公差。在机械精度设计时要正确给出外形和位置公差。l确定形位公差的一系列国标：确定形位公差的一系列国标：l GB/T1182-1996 GB/T1182-1996 ； l GB/T1184-1996 GB/T1184-1996 ；l GB/T4249-1996 GB/T4249-1996 ；l GB/T16671-1996 GB/

2、T16671-1996 ；l GB/T13319-1991 GB/T13319-1991 。本章主要内容：本章主要内容：第一节第一节 概述概述第二节第二节 形位公差的标注形位公差的标注第三节第三节 形位公差带的特点分析形位公差带的特点分析第四节第四节 公差原那么公差原那么第五节第五节 形位公差的规范化与选用形位公差的规范化与选用第六节第六节 形位误差的评定与检测原那么形位误差的评定与检测原那么第一节第一节 概述概述 一、几何要素及其分类一、几何要素及其分类 二、形位公差工程二、形位公差工程 三、形位公差带概念三、形位公差带概念 四、最小条件及最小包容区域四、最小条件及最小包容区域 五、实际正确

3、尺寸及几何框图五、实际正确尺寸及几何框图 六、基准六、基准一、几何要素及其分类一、几何要素及其分类 机械零件是由构成其几何特征的假设干点、线、机械零件是由构成其几何特征的假设干点、线、面组成的，这些点、线、面统称为几何要素。面组成的，这些点、线、面统称为几何要素。 对零件进展形位误差的控制就是对几何要素的对零件进展形位误差的控制就是对几何要素的外形和位置的控制。外形和位置的控制。 外形是一个要素本身所处的形状，位置那么是外形是一个要素本身所处的形状，位置那么是指两个以上要素之间所构成的方位关系。指两个以上要素之间所构成的方位关系。 几何要素的分类几何要素的分类 1 1轮廓要素与中心要素轮廓要素

4、与中心要素 轮廓要素是构成零件外表轮廓的点、线、轮廓要素是构成零件外表轮廓的点、线、面各要素；面各要素； 中心要素是指轮廓要素对称中心所表示的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。点、线、面各要素，不便触及但客观存在。 2 2理想要素与实践要素理想要素与实践要素 理想要素是没有任何误差的几何要素零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件图上表示的要素均为理想要素 ，分为，分为理想轮廓要素和理想中心要素。理想轮廓要素和理想中心要素。 实践要素是零件上实践存在的要素，通常实践要素是零件上实践存在的要素，通常以测得要素替代实践要素。以测得要

5、素替代实践要素。 3 3单一要素与关联要素单一要素与关联要素 单一要素：给出外形公差的要求，独立，单一要素：给出外形公差的要求，独立，与基准不相关；与基准不相关； 关联要素：给出位置公差的要求，相对于关联要素：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。其他要素有位置关系的要素，不独立。4 4被测要素与基准要素被测要素与基准要素 被测要素是有形位公差要求的；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。的参照要素，应为理想要素。三、形位公差带概念三、形位公差带概念 外形公差及公差带外形公差及公差带

6、 外形公差：单一实践要素的外形所允许的变动全量；外形公差：单一实践要素的外形所允许的变动全量； 外形公差带：限制被测单一实践要素外形变动的区域。外形公差带：限制被测单一实践要素外形变动的区域。 位置公差及公差带位置公差及公差带 位置公差：关联实践要素的方向或位置对基准所允许的变位置公差：关联实践要素的方向或位置对基准所允许的变动全量；动全量； 位置公差带：限制被测关联实践要素相对于基准要素的位置公差带：限制被测关联实践要素相对于基准要素的方向或位置变动的区域。方向或位置变动的区域。 跳动公差及公差带跳动公差及公差带 跳动公差：关联实践要素绕基准轴线旋转所允许的变动全跳动公差：关联实践要素绕基准

7、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；量，广义的位置公差包括跳动公差； 跳动公差带：关联实践要素绕基准轴线旋转时所允许的跳动公差带：关联实践要素绕基准轴线旋转时所允许的变动区域。变动区域。 形位公差及公差带形位公差及公差带 形位公差：外形、位置、跳动公差的通称。形位公差：外形、位置、跳动公差的通称。 外形公差带：限制被测实践要素外形、方向与位置变动外形公差带：限制被测实践要素外形、方向与位置变动的区域。的区域。形位公差带三要素：大小、外形形位公差带三要素：大小、外形1111种，如图种，如图4 42 2和方位；外形由被测要素的特征及设计要求而和方位；外形由被测要素的特征及设计要求

8、而定，大小为形位公差带的宽度或直径，方位因形定，大小为形位公差带的宽度或直径，方位因形位公差工程而定。位公差工程而定。形位公差带的外形形位公差带的外形两等距线之间的区域两等距线之间的区域两等距面之间的区域两等距面之间的区域一个回转体内的区域一个回转体内的区域一段回转体外表的区域一段回转体外表的区域阐明：形位公差带必需包含实践被测要素，而且阐明：形位公差带必需包含实践被测要素，而且实践被测要素在形位公差带内可具有任何外形。实践被测要素在形位公差带内可具有任何外形。四、最小条件及最小包容区域四、最小条件及最小包容区域 最小条件是被测实践要素对其理想要素的最大变动最小条件是被测实践要素对其理想要素的

9、最大变动量为最小。图量为最小。图4 43 3 最小包容区域是包容被测实践要素并且有最小宽度最小包容区域是包容被测实践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。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，图定向位置公差要求的被测要素的最小包容区域，图4 44 4，构成要素与基准应坚持方向要求。，构成要素与基准应坚持方向要求。 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，构成要素与基准既坚持方向要求，还应坚持理想位置成要素与基准既坚持方向要求，还应坚持理想位置要求。要求。最小包容区域与形位公差带的联络

10、与区别最小包容区域与形位公差带的联络与区别都具有大小、外形、方位三要素；都具有大小、外形、方位三要素；外形和方位一致；外形和方位一致；大小不同，前者属于大小不同，前者属于“误差问题由被误差问题由被测实践要素的实践形状决议；后者属于测实践要素的实践形状决议；后者属于“公差问题根据零件的功能和互换性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，即形位要求确定。形位精度符合要求，即形位误差不超越形位公差。误差不超越形位公差。五、实际正确尺寸及几何框图五、实际正确尺寸及几何框图 实际正确尺寸实际正确尺寸 确定被测要素的理想外形和方确定被测要素的理想外形和方位的尺寸，不附带公差。标注围以框格

11、；位的尺寸，不附带公差。标注围以框格； 几何框图几何框图 用实际正确尺寸确定的一组理想要用实际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。实际正确尺寸定位之正确几何关系的图形。实际正确尺寸定位之处，为形位公差带的中心。处，为形位公差带的中心。六、基准六、基准 单一基准；单一基准； 公共组合基准；公共组合基准； 三基面体系：由三个相互垂直的基准平面组成三基面体系：由三个相互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；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。第二基准平面；第三基

12、准平面。第二节第二节 形位公差的标注形位公差的标注与形位公差标注相关的国家规范：与形位公差标注相关的国家规范：旧国标：旧国标：GB/T1182GB/T11828080 新国标：新国标：GB/T1182GB/T118219961996 主要内容：主要内容：一、公差框格与基准符号一、公差框格与基准符号二、被测要素的标注方法二、被测要素的标注方法三、基准要素的标注方法三、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、公差框格与基准符号一公差框格一公差框格框格的方式：框格的方式： 矩形方框；两格或多格；程度或垂直矩形方框；两格或多格；程度或垂直绘制；绘制；公差

13、框格程度绘制公差框格程度绘制 公差框格垂直绘制l框格的内容：框格的内容：l1 1公差特征工程符号；公差特征工程符号；l2 2公差值：可加公差值：可加“或或“SS；l3 3基准代号：一个或多个大写字母表示基基准代号：一个或多个大写字母表示基准要素或基准体系。准要素或基准体系。0.15 Al 本卷须知：本卷须知：l 框格内容的书写顺序：左到右；下到上；框格内容的书写顺序：左到右；下到上；l 对被测要素或基准要素有特殊要求时，公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。差值或基准代号后应加注有关符号。二基准符号二基准符号组成：组成： 带圆圈的大写字母；细实线；粗的短横带圆圈

14、的大写字母；细实线；粗的短横线。线。l 本卷须知：本卷须知：l 大写字母必需竖直方向书写。大写字母必需竖直方向书写。l 基准字母不得采用基准字母不得采用E E、F F、I I、J J、L L、M M、O O、P P、R R等九个字母。等九个字母。 附加阐明：附加阐明：二、被测要素的标注方法二、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伸当被测要素为轮廓要素，箭头指向轮廓线或其延伸线，必需与尺寸线明显错开。线，必需与尺寸线明显错开。当被测要素为中心要素当被测要素为中心要素 ，箭头必需对准尺寸线，箭头必需对准尺寸线，即与尺寸线的延伸线重合，指引线箭头可兼作一即与尺寸线的延伸线重合

15、，指引线箭头可兼作一个尺寸箭头。个尺寸箭头。三、基准要素的标注方法三、基准要素的标注方法基准要素为轮廓要素基准要素为轮廓要素 ，短横线接近轮廓线或面，短横线接近轮廓线或面，也可接近轮廓延伸线，但连线必需与尺寸线明显也可接近轮廓延伸线，但连线必需与尺寸线明显错开。错开。基准要素为中心要素，连线对准尺寸线，短横线基准要素为中心要素，连线对准尺寸线，短横线可替代尺寸线的一箭头。可替代尺寸线的一箭头。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基准要素允许对调的标注不允许运用的标注方法：不允许运用的标注方法：四、常用的简化标注方法四、常用的简化

16、标注方法一个要素具有多项公差要求：可以将多个公差框一个要素具有多项公差要求：可以将多个公差框格叠放一同，运用一条指引线。格叠放一同，运用一条指引线。一项公差要求适用于多个要素：运用一个公差框格，一项公差要求适用于多个要素：运用一个公差框格，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采用无引线框格加T T尾箭头，框格上方写清要素数尾箭头，框格上方写清要素数量。量。多个同类要素具有同一项公差要求：多个成一组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，的同类要素成组要素，可只标注一个要素，同时在框格上方

17、写明成组要素的数量标志。同时在框格上方写明成组要素的数量标志。五、其他标注方法五、其他标注方法1 1、延伸公差带、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。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 2、复合位置度、复合位置度 成组要素的位置度，假设要求组内各要素间相对成组要素的位置度，假设要求组内各要素间相对位置更严厉，可给出更小的位置度公差。成组要位置更严厉，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度公差图4 42020 本卷须知：标注了复合位置度公差的要素，必需本卷须知：标注

18、了复合位置度公差的要素，必需同时满足由两种位置度公差所限定的区域要求。同时满足由两种位置度公差所限定的区域要求。练习题练习题1 1、将以下形位公差要求标注在图中：、将以下形位公差要求标注在图中：左端面的平面度公差值为左端面的平面度公差值为0.01mm0.01mm。右端面对左端面的平行度公差值为右端面对左端面的平行度公差值为0.04mm0.04mm。70H770H7孔遵守包容要求，其轴线对左端面的垂直度孔遵守包容要求，其轴线对左端面的垂直度公差值为公差值为0.02mm0.02mm。210h7210h7圆柱面轴线对圆柱面轴线对70H770H7孔轴线的同轴度公差孔轴线的同轴度公差值为值为0.03mm

19、0.03mm。 4 420H820H8孔的轴线对左端面第一基准和孔的轴线对左端面第一基准和70H770H7孔的轴线的位置度公差值为孔的轴线的位置度公差值为0.15mm0.15mm，要求，要求均布在实际正确尺寸均布在实际正确尺寸140mm140mm的圆周上。的圆周上。0.01A0.04 A0.02 EAB0.03 B E0.15ABE420H8 EQS小结小结1 1、公差框格、基准符号及指引箭头标注时的、公差框格、基准符号及指引箭头标注时的 本卷须知；本卷须知；2 2、被测要素标注：轮廓要素、中心要素；、被测要素标注：轮廓要素、中心要素；3 3、基准要素标注：轮廓要素、基准要素、公、基准要素标注

20、：轮廓要素、基准要素、公共共 基准、多基面体系、任选基准；基准、多基面体系、任选基准；4 4、几种常用的简化标注方法；、几种常用的简化标注方法；5 5、作业：、作业：4 42020、4 42121P113P113。第三节第三节 形位公差带的特点形位公差带的特点 一、外形公差带的特点一、外形公差带的特点 二、轮廓度公差带的特点二、轮廓度公差带的特点 三、定向公差带的特点三、定向公差带的特点 四、定位公差带的特点四、定位公差带的特点 五、跳动公差带的特点五、跳动公差带的特点一、外形公差带的特点一、外形公差带的特点l外形公差工程：直线度、平面度、圆度和圆外形公差工程：直线度、平面度、圆度和圆柱度。柱

21、度。l被测要素：直线、平面、圆柱面、圆锥面。被测要素：直线、平面、圆柱面、圆锥面。l特点：不涉及基准，方位可以浮动；外形公特点：不涉及基准，方位可以浮动；外形公差带只能控制被测要素的外形误差。差带只能控制被测要素的外形误差。直线度直线度平面度平面度圆度圆度圆柱度圆柱度二、轮廓度公差带的特点二、轮廓度公差带的特点l 轮廓度公差带工程：线轮廓度和面轮廓度。轮廓度公差带工程：线轮廓度和面轮廓度。l 被测要素：曲线和曲面。被测要素：曲线和曲面。l 特点：特点：l 不涉及基准的，公差带浮动；涉及基准的，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，公差带的方位固基准要素有直线和平面，公差带

22、的方位固定。定。l 不涉及基准的只能控制被测要素的外形；不涉及基准的只能控制被测要素的外形；涉及基准的在控制被测要素相对于基准方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位误差的同时，自然控制被测要素的轮廓外形误差。外形误差。线轮廓度线轮廓度面轮廓度面轮廓度三、定向公差带的特点三、定向公差带的特点l定向公差工程：平行度、垂直度和倾斜度。定向公差工程：平行度、垂直度和倾斜度。l被测要素：直线和平面。被测要素：直线和平面。l基准要素：直线和平面。基准要素：直线和平面。l特点：特点：l定向公差涉及基准，被测要素相对于基准要素必定向公差涉及基准，被测要素相对于基准要素必需

23、坚持图样给定的平行、垂直和倾斜所夹角度的需坚持图样给定的平行、垂直和倾斜所夹角度的方向关系；方向关系；l定向公差带的方向固定，它在控制被测要素相对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外形误差。时，自然控制被测要素的外形误差。平行度平行度垂直度垂直度倾斜度倾斜度四、定位公差带的特点四、定位公差带的特点l 定位公差工程：位置度、同轴度和对称度。定位公差工程：位置度、同轴度和对称度。l 位置度：被测要素有点、直线和平面；基准要素有位置度：被测要素有点、直线和平面；基准要素有直线和平面。直线

24、和平面。l 同轴度：被测要素为回转体的轴线；基准要素也是同轴度：被测要素为回转体的轴线；基准要素也是轴线。轴线。l 对称度：被测要素为槽类的中心平面，基准要素也对称度：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。是中心平面或轴线。l 定位公差特点：定位公差特点：l 涉及基准，方位主要是位置固定；涉及基准，方位主要是位置固定；l 它在控制被测要素相对于基准位置误差的同时，自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然控制被测要素相对于基准的方向误差和被测要素的外形误差。的外形误差。位置度位置度SBA同轴度同轴度对称度对称度五、跳动公差带的特点五、跳动公差带的特点l 跳动公差工程：圆跳动分径向、端面和斜向跳动公差工程：圆跳动分径向、端面和斜向和全跳动分径向和端面。和全跳动分径向和端面。l 圆跳动：被测要素有圆柱面、圆锥面和端面，基圆跳动：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准要素是轴线；被测要素相对于基准要素回