电动机械技师培训课件1

电动机械司机、修理工技师、高级技师

培训班机械设计基础部分内容第一章形位公差知识第二章绘图技术介绍第三章工程力学知识第四章材料力学基础第一章形位公差知识

尺寸公差；对工件加工时的尺寸误差作限制的技术指标。但是，仅对被加工工件给定尺寸公差是不够的，因为工件的加工质量不仅取决于工件的尺寸精度，还取决于工件的几何形状和相互位置精度形状和位置公差：是用来对被加工工件加工时的几何形状和相互位置误差作限制的技术指标。本章主要介绍形状和位置公差的概念。第一节概述

形状和位置公差是用来对被加工工件加工时的几何形状和相互位置误差作限制的技术指标。形状和位置公差简称形位公差。形位公差主要有下列国家标准，即：GB／T1182—1996形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法。GB／T1184—1996形状和位置公差未注公差的规定。GB／T1958—1980形状和位置公差检测规定。下面将对上述标准的主要内容加以介绍。一、形位误差和形位公差：1.形状误差和形状公差

（1）形状误差：指被测实际要素相对其理想要素在形状上的变动量称为形状误差。图1-1小轴的形状误差如图1—1a中的小轴；要装到孔中组成间隙配合。小轴加工完毕后的实际尺寸和实际形状如图1-1b所示。从尺寸公差角度看，它是合格的，但却装不进孔内。这是因为小轴的轴线弯曲太大，偏离其理想轴线0.04mm，由于在形状上产生了误差，所以成为（2）形状公差：指单一实际要素的形状所允许的变动全量称为形状公差。如图1—1a中的小轴，为了保证零件的互换性和使用性能，在工件加工时，除了用尺寸公差限制尺寸误差，同时还须对单一要素规定形状公差限制其形状误差。如对小轴的轴线规定弯曲量最大不超0.006mm，就能保证了小轴装进孔并组成间隙配合。2．位置误差和位置公差

（1）位置误差：指关联实际要素相对其理想要素的变动量。如图1-2a中的阶梯轴要装到阶梯孔中组成间隙配合，阶梯轴加工完毕后的实际尺寸和实际形状如图1-2b所示，从尺寸公差角度看，它是合格的，但却装不进阶梯孔内，这是因为阶梯轴两轴线偏位了0.1mm，由于在位置上产生了误差，所以成为废品。（2）位置公差：这种关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量称为位置公差。图1-2阶梯轴的位置误差如图1-2a，为了保证零件的互换性和使用性能，对于关联要素，除了规定尺寸公差和形状公差加以限制外，还须规定位置公差和相应的基准以限制其位置误差。如对阶梯轴的大轴轴线相对于小轴轴线规定偏位最大不超过0.02mm，就能保证阶梯轴装进阶梯孔并组成间隙配合。形状误差、公差和位置误差、公差如图1-3所示。第二节形状与位置公差

一、形位公差的项目和符号形位公差共有14个项目，其中形状公差4项，形状或位置公差2项，位置公差8项(其中定向公差3项，定位公差3项，跳动公差2项)。形状公差4项，包括直线度、平面度、圆度、圆柱度。形状和位置公差2项，包括线轮廓度和面轮廓度。位置公差8项，其中，定向公差3项，包括平行度、垂直度、倾斜度。定位公差3项，包括位置度、同轴度、对称度。跳动公差2项，包括圆跳动和全跳动。表1-1形位公差各项目的符号(GB／T1182—1996)二、形位公差的公差带形位公差；是被测实际要素对其理想要素的形状和位置所允许的变动全量；是用数值大小表达的形式。形位公差的公差带(简称形位公差带)；是限制被测实际要素变动的区域；是形位公差数值大小用图形表达的形式。1、形状公差的定义：形状公差的6个项目（形状公差4项，形状或位置公差2项），可以分为两种类型。其中，直线度、平面度、圆度、圆柱度四个项目可归纳为一个类型，它们的特点是公差带不涉及基准。线轮廓度和面轮廓度为另一类型，其公差带与基准要素有关。2、位置公差带的定义：位置公差是被测关联要素的方向或位置对其理想要素的方向或位置的变动全量。理想要素的方向或位置即为基准，所以，位置公差带和基准有关。总之，形位公差是被测实际要素对其理想要素的形状和位置所允许的变动全量。尺寸公差带是代表公差数值的上、下偏差所围成的平面图形的区域。它具有大小和位置两个要素。形位公差也是一个绝对值。形位公差带没有上、下偏差的规定，它是由公差带大小、形状、方向和位置四个要素确定的。公差带的形状见表1-2。三、形位公差各项目的意义及其公差带

形位公差的14个项目的意义如下：1．直线度直线度是评定圆柱或圆锥表面素线、轴线，平面上的直线，平面任意截面的截形线及两平面的相交线等直线，偏离其各自理想直线的误差的指标。它有四个评定条件，即在给定平面内、在给定一个方向；两个方向和任意方向上。2．平面度平面度是评定平面偏离其理想平面的误差的指标。它又是评定平面任意截面截形线直线度误差的综合指标。3．圆度圆度是评定平面上的圆、圆柱、圆锥或其他回转体任一正截面上的圆及球体任意截面上的圆，偏离其各自理想圆的误差的指标。4．圆柱度圆柱度是评定圆柱表面偏离其理想圆柱表面的误差的指标。它又是评定圆柱体轴线、任一素线的直线度误差、任一正截面上圆的圆度误差和纵截面上两条对应素线的平行度误差的综合指标。5．线轮廓度线轮廓度是评定平面上的曲线和曲面体规定截面上的曲线，偏离其理想曲线的误差的指标。6．面轮廓度面轮廓度是评定空间曲面偏离其理想曲面的误差的指标。它又是空间曲面任一规定截面上线轮廓度误差的综合指标。7．平行度平行度是评定线或面相对于基准线或面偏离平行要求的误差的指标。它有线对线、线对面、面对面和面对线四种情况，并有给定平面和给定方向等评定条件。8．垂直度垂直度是评定线或面相对于基准线或面偏离垂直要求的误差的指标。它有线对线、线对面、面对面和面对线四种情况，并有给定平面和给定方向等评定条件。9．倾斜度倾斜度是评定线或面相对于基准线或面偏离理论正确角度要求的误差的指标。它有线对线、线对面、面对面和面对线四种情况，并有给定平面和给定方向等评定条件。10．同轴度同轴度是评定轴线(或圆心)相对于基准轴线(或圆心)偏离同轴(或同心)要求的误差的指标。11．对称度对称度是评定对称中心轴(直)线或对称中心平面相对于基准线或面偏离重合要求的误差的指标。它有线对线、线对面、面对面和面对线四种情况，并有给定平面和给定方向等评定条件。12．位置度位置度是评定点、线、面相对于基准(或基准体系)偏离理想位置要求的误差的指标。它分为平面点、空间点的位置度，线的位置度和面的位置度。其中，点和线的位置度又可给定平面和给定方向等评定条件。13．圆跳动圆跳动是评定回转体表面要素绕基准轴线作无轴向移动回转一周(或连续回转)时。被测表面要素偏离其理想要素在指示器上测得的最大和最小分度值之差的指标。它按给定指示器测量的方向，可分为径向、端面和斜向圆跳动三种。14．全跳动全跳动是评定回转体表面要素绕基准轴线作无轴向移动的连续回转，同时指示器沿理想要素作连续移动(或被测要素每回转一周，指示器沿理想要素作间断移动)时，被测表面要素偏离其理想要素，由指示器在给定方向上测得的最大和最小分度值之差的指标。它按给定指示器测量的方向，分为径向和端面全跳动两种。

表1-2形位公差的公差带形状第三节形位公差的标注

1．形位公差的代号

在图样上，形位公差代号是用框格和带箭头的指引线表示的。如图1-4所示。从左到右各格的内容是：第一格：形位公差的项目(公差特征)符号。图1-4形位公差的代号第二格：形位公差的数值和与公差数值有关的符号，它包含公差带形状的意义。第三格和以后各格：表示基准的代表字母和与基准有关的符号，当基准代表字母占有多格时，第三格为第一基准；第四格为第二基准；第五格为第三基准。指引线的箭头指向是零件上的被测要素，指引线可以从框格两边的方便处引出，但必须与框格线垂直。其箭头的指向还包含公差带方向的意义。2．被测要素的标注方法形位公差代号中指引线箭头所指的零件要素就是被测要素。指引线箭头应指向公差带的宽度或直径。有关被测要素标注的规定如下；图1-5被测要素为平面时的标注1）如图1-5所示，其中图1-5a的形位公差代号表示被测要素是上平面和阶梯平面，其含义是：上平面的平面度公差为0.05mm；阶梯平面的平面度公差为0.02mm；图1-5b是这两项形位公差的公差带图。由图中可以看出，公差带是相距0.05mm或0.02mm的两平面之间的区域。又如图1-6所示，其中图1-6a的形位公差代号表示被测要素是圆柱面的素线，其含义是：圆柱面上素线的直线度公差为0.016mm，图1-6b是该形位公差的公差带图。

图1-6被测要素为素线时的标注图1-6被测要素为素线时的标注2)当被测要素为轴线、球心或中心平面时，指引线的箭头应与该要素的尺寸线对齐。

图1-7被测要素为轴线时的标注如图1-7a所示，由于指引线的箭头与尺寸线对齐，因此被测要素是圆柱面的轴线。该形位公差代号的含义是：圆柱面轴线的直线度公差为φ0.012mm(国家标准规定，当公差带为圆或圆柱时，应在公差数值前面加注符号“φ”)图1-7b是公差带图，可见公差带是直径为0.012mm的圆柱面内区域。加工后，实际轴线必须位于这圆柱面公差带区域内，才算合格。3)当被测要素为多个要素的公共轴线、公共中心平面时，指引线的箭头不可以直接指在轴线或中心线上，而应各自分别注出，必须与尺寸线对齐。图1-8被测要素为公共轴线时的标注图1-8表示整个零件各圆柱面公共轴线的直线度公差为φ0.02mm。也就是说，整个零件的轴线必须位于直径为0.02mm的圆柱面公差带区内。4)当被测要素为圆锥体的轴线时，指引线箭头应与圆锥体大端或小端的直径尺寸线对齐图1-9被测要素为圆锥体轴线时的标注5)当指引线的箭头与尺寸线的箭头重叠时，则指引线箭头可以代替尺寸线箭头。如图1-10所示，此时形位公差指引线箭头代替了尺寸φ50mm的一个箭头。图1-10指引线箭头代替尺寸线箭头时的标注

6)当被测要素为螺纹中径的轴线时，指引线的箭头应与中径尺寸线对齐(图1-11a)。若图样上未画出中径时，指引线的箭头可与螺纹尺寸线对齐(图1-11a)，此时被测要素仍为中径的轴线。当被测要素不是螺纹中径应在框格下面另加说明，如图4-30c的被测要素是螺纹大径的轴线。图4-30被测要素为螺纹轴线时的标注(图1-11被测要素为螺纹轴线时的标注7)当同一个被测要素有多项形位公差要求，其标注方法又是一致时，可以将这些框格重叠绘制，并引用一根指引线。图1-12对圆柱面有两项形位公差要求时的标注如图1-12a所示，该图表示对圆柱面有两项形位公差要求：一项是圆度公差为0.005mm；一项是素线的直线度公差为0.006mm。图1-12b是圆度公差的公差带图。由图中可以看出，公差带是在同一正截面上半径差为0.005mm的两同心圆之间的区域。加工后，垂直于轴线的任一正截面所得的圆，必须位于这两个同心圆之间的公差带区域内，才算合格。8)当多个被测要素有相同的形位公差(单项或多项)要求时，可以从框格引出的指引线上绘制多个指示箭头并分别与各被测要素相连。图1-13两被测要素有相同要求时的标注如图1-13所示，该图表示左右两端小圆柱面的圆度公差都为0.02mm。也就是说，在垂直于左右两端小圆柱面轴线的任一正截面上，该圆必须位于半径差为0.02mm的两同心圆之间。9)为了说明公差框格中所标注的形位公差的其他附加要求，或为了简化标注方法，可以在公差框格的上方或下方附加文字说明。属于被测要素数量的说明应写在框格的上方，属于解释性的说明(包括对测量方法的要求)应写在公差框格的图1-14公差框格需附加文字说明时的标注

如图1-14所示。其中，图1-14位置度公差(φ10H8)和形位公差要求都相同。图1-14b表示6条相同槽的对称度形位公差要求都相同。图1-14c表示只在a、b范围内有该轮廓度形位公差要求。3．基准要素的标注方法标注位置公差时，除了以上介绍的有关规定外，还应标注出基准符号。有关基准符号标注的规定如下：图1-15基准要素为平面时的标注图1-15a所示，该图表示上平面相对于阶梯平面的平行度公差为0.02mm。图1-15b是公差带图。由图中可以看出，公差带是距离0.02mm、且平行于基准平面(阶梯平面)的两平行平面之间的区域。2)当基准要素为轴线、球心或中心平面时，基准符号应与该要素的尺寸线对齐。图4-35基准要素为轴线时的标注A一基准轴线B一辅助平面图1-16基准要素为轴线时的标注A一基准轴线B一辅助平面如图1-16a所示，该图表示Φ6mm小孔轴线相对于Φ30mm±0.016mm圆柱面轴线的对称度公差为0.04mm。图1-16b是公差带图。由图中可以看出，公差带是距离为0.04mm、且相对于通过基准轴线A(圆柱面轴线)的辅助平面B对称配置的两平行平面之间的区域。小孔加工后，其轴线必须位于这两个平行平面之间的公差带区域内