第4章几何公差

第4章几何公差原因：机床—夹具—刀具几何误差+受力变形+热

变形+振动+磨损等。零件在加工过程中产生的误差包括：

尺寸偏差、形状误差、位置误差几何误差的产生：几何误差对零件的使用功能的影响1）影响功能要求:

如机床导轨表面的直线度、平面度误差使机床的加工精度降低；齿轮箱上各轴承孔的位置误差，影响齿面接触均匀性和齿侧间隙等。2）影响配合性质：圆柱度误差影响孔、轴配合均匀性；3）影响自由装配：难以装配和拆卸。规定几何公差来限制零件的几何误差。4主要内容：

4.1概述

4.2形状误差与形状公差

4.3轮廓度公差与公差带

4.4方向、位置、跳动误差与方向、位置、跳动公差

4.5公差原则

4.6几何公差的选用

4.7几何误差的检测原则我国几何公差国家标准目前推荐使用的标准为：GB/T1182—2008《产品几何技术规范（GPS）几何公差形状、方向、位置和跳动公差标注》；GB/T1184—1996《形状和位置公差未注公差值》;GB/T4249—2008《产品几何技术规范公差原则》；GB/T16671—2008《产品几何技术规范(GPS)几何公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求》;GB/T13319—2003《产品几何技术规范(GPS)几何公差位置度公差注法》；GB/T1958—2004《产品几何技术规范（GPS）形状和位置公差检测规定》4.1概述本章涉及的主要标准4.1.1几何公差的研究对象几何公差的研究对象是零件的几何要素(geometricalfeature简称为“要素”),就是构成零件几何特征的点、线、面。几何要素的分类1.按存在的状态分为：公称（理想）要素和提取（实际）要素2.按结构特征分为：导出（中心）要素和组成（轮廓）要素公称组成要素公称导出要素实际组成要素提取组成要素提取导出要素拟合组成要素拟合导出要素

设计制造检验评定公称要素

实际要素

提取要素

拟合要素几何要素分类几何要素的分类1.按存在的状态分为：公称（理想）要素和提取（实际）要素2.按结构特征分为：导出（中心）要素和组成（轮廓）要素3.按所处地位分为：基准要素和被测要素4.按功能关系分为：单一要素和关联要素4.1.2几何公差的特征项目及其符号4.1.3几何公差的标注方法几何公差在图样上用带指引线的公差框格表示。标注规则：

1.公差框格一般用细实线画，水平或垂直绘制（不可歪斜）；2.形状公差有2格，位置公差一般为3至5格，即必须有基准。公差项目符号一般用粗实线画（跳动除外）；3.指引线可以从框格的两端中的任一端垂直引出，必要时允许折弯一次。公差框格标注常见错误对被测要素说明与限制符号1.被测要素的标注（1）当被测要素为组成要素（轮廓要素）时，箭头指向被测要素或其延长线上,并与尺寸线明显错开。（2）当被测要素为导出要素（中心点、中心线、中心面等）时，箭头与被测要素相应的轮廓要素的尺寸线对齐。被测组成（轮廓）要素被测导出（中心）要素简化标注：（1）同一被测要素有多项几何公差要求时可将公差框格重叠,用一条指引线指向被测要素（例1）（2）不同要素有相同几何公差要求时，可用一个公差框格表示（见例2、3）若干个分离要素给出单一公差带时，可在公差框格内公差值的后面加注公共公差带的符号CZ。简化标注：2.基准要素的标注关联被测要素的几何公差要求须注明基准。

基准代号表示：

规则：方框内的字母应与公差框格中的基准字母对应，且方框内的字母要水平书写。(基准符号可以是涂黑的或空白的三角形）。2.基准要素的标注（1）基准为组成要素时，基准符号在基准要素的轮廓线或其延长线，且与轮廓的尺寸线明显错开。

（2）基准为导出要素时,基准连线应与相应的组成要素的尺寸线对齐。局部几何公差要求如果给出的公差仅适用于要素的某一指定局部，应采用粗点划线示出该局部的范围，并加注尺寸。理论正确尺寸（TED）

TED用来确定其理论正确位置、方向或轮廓的尺寸（线性的或角度的）。解释图中各项几何公差标注的含义4.1.4几何公差带

作用：限制被测实际要素变动的区域。

只要被测实际要素完全落在给定的公差带内，就表示其形状和位置符合设计要求。

主要形状：

4.2形状误差与形状公差

4.2.1形状公差与公差带形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。

形状公差带是限制实际被测要素形状变动的一个区域。一、直线度

1.给定平面的直线度272.给定方向上的直线度给定一个方向时：

公差带为间距等于公差值t的两平行平面所限定的区域。提取（实际）的棱边应限定在间距等于0.1的两平行平面之间。2、标注与公差带28给定相互垂直的两个方向时：公差带为两对相互垂直且间距为公差值t2和t3的两平行平面间区域。2、标注与公差带2.给定方向上的直线度29公差带：直径为公差值t的圆柱面内的区域。如图所示，ød圆柱体的轴线必须位于直径为公差值0.04mm的圆柱体.标准规定，几何公差值前加注“ø”，表示其公差带为一圆柱体。3.任意方向的直线度二、平面度31公差带：距离为公差值t的二平行平面之间的区域。平面度是一项综合的形状公差项目，它既可以限制平面度误差，又可以限制被测实际平面上给定方向的直线度误差。二、平面度三、圆度作用：控制横截面的形状.33公差带：半径差为公差值t的两同轴圆柱面所限定的区域。作用：控制横截面（圆）、轴截面（母线）、轴线的形状。即可控制母线、轴线的直线度误差，也可控制横截面的圆度误差。四、圆柱度h1h2h3最小区域提取要素h1<h2<h34.2.2形状误差及其评定形状公差:单一实际要素的形状所允许的变动全量。形状误差: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，即对提取组成要素：拟合要素位于工件实际表面之外且与被测提取要素相接触，并使被测提取要要素对拟合要素的最大变动量为最小。1.

形状误差的评定准则—最小条件即：被测提取要素对其拟合要素的最大变动量为最小。4.2.2形状误差及其评定形状公差:单一实际要素的形状所允许的变动全量。形状误差: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，即对提取组成要素：拟合要素位于工件实际表面之外且与被测提取要素相接触，并使被测提取要要素对拟合要素的最大变动量为最小。对提取导出要素：拟合要素应位于被测导出要素之中，并使被测导出要素对拟合要素的最大变动量为最小。1.

形状误差的评定准则—最小条件即：被测提取要素对其拟合要素的最大变动量为最小。36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：包容被测提取要素时，具有最小宽度或直径的区域。各误差项目最小包容区域的形状和各自的公差带一致，但宽度或直径由被测提取要素本身确定。最小条件是评定形状误差的基本原则，在满足功能要求的前提下，允许采用近似方法来评定形状误差。形状误差的评定2.形状误差的评定方法—最小区域法2.形状误差的评定方法—最小区域法⑴评定给定平面内的直线度误差，包容区域为二平行直线，实际直线应至少与包容直线有两低夹一高、或两高夹低一三点接触。2.形状误差的评定方法—最小区域法⑴评定给定平面内的直线度误差，包容区域为二平行直线，实际直线应至少与包容直线有两低夹一高、或两高夹低一三点接触。⑵评定圆度误差时，包容区域为两同心圆间的区域，实际圆轮廓应至少有内外交替四点与两包容圆接触。2.形状误差的评定方法—最小区域法⑴评定给定平面内的直线度误差，包容区域为二平行直线，实际直线应至少与包容直线有两低夹一高、或两高夹低一三点接触。⑵评定圆度误差时，包容区