形状和位置误差.ppt

1、形状和位置公差，学习指南本章的学习目的是把握几何公差和几何误差的基本概念，熟悉几何公差国家标准的基本内容，为合理选择几何公差打下基础。 学习要件是把握几何公差带的特征(形状、大小、方向和位置)和几何公差在图案上的尺寸把握形状误差的确定方法把握几何公差的选择原则把握公差原则(独立原则、相关要求)的特征和应用在第一节中，加工后的零件不仅构成尺寸误差，还构成零件的几何特征， 线、面的实际形状和相互位置与理想几何所规定的形状和相互位置必然存在差异，该形状上的差异是形状误差，相互位置的差异是位置误差，统称为形状误差。 在套筒的外周，如果外周是与轴线垂直的正截面，外圆筒面的任一单线(外圆筒面与圆筒轴向截面

2、的交线)不是直线(即直线度误差)，外圆筒面的轴心线与孔的轴心线不重合(即同轴度误差)，则套筒， 加工后外圆的形状和位置形状误差对零件的使用性能的影响是：1)影响零件的功能要求2 )影响零件的配合性质3 )影响零件的互换性的现行国家标准主要是GB/T 11821996形状和位置公差通则、定义、符号和图案表示法GB/T 11841996形状和位置公差未注公差值GB/即T 166711996形状和位置公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求GB133191991形状和位置公差的位置公差，一、几何公差的研究对象、几何公差的研究对象：零件的几何要素构成零件几何特征的点、线、面统称为几何要素(简称要素)，

3、3-(2)实际存在于实际的要素零件中2轮廓要素和中心要素(按结构特征)轮廓要素构成轮廓外形的点、线、面。 (2)中心要素和轮廓要素处于对称关系的点、线、面。 几何要素分类，3被测量要素和基准要素(位置关系分) (1)被测量要素赋予形状或(和)位置公差的要素，即需要研究和测量的要素。 (2)用于确定基准要素被测量要素的方向或者(和)位置的要素。 理想的基准要素叫做基准。 4单一要素和相关要素(按功能要求) (1)单一要素是只对要素本身赋予形状公差要求的要素。 (2)相关要素与其他要素存在功能关系的要素。二、几何公差特征和符号、几何公差标注方法、0.05 A公差特征符号公差值基准指南(从表3-1中

4、选择)作为公差框架填写(二或多格) (从表3-1中选择)基准单一基准用大写字母表示，通用基准用横线分隔的两个大写字母表示指导方针用细实线表示。 从方格的左端或右端垂直拉出，指向被测量要素。 引线的方向必须是公差带的宽度方向。基准符号的尺寸、几何公差尺寸中的部分赋予符号的意义，e、l、p、m、r、f、1、同一元素有多个几何公差要求时，可以重叠公差框架，只有一条准则。 2、不同要素有相同的几何公差要求，公差值相同，可以用一个公差方格表示： a在方格上用字母表示“几个位置”b连向导c，重要提示：当向导指向被测要素时，要注意区别轮廓要素和中心要素。 如果基准特征是轮廓特征：基准符号的短水平线可以接近基

5、准特征的轮廓线或轮廓面，也可以接近轮廓的延长线，但连接线必须明显远离尺寸线。如果基准特征是中心特征：对于基准线的基准符号破折线，也可以使用基准符号连接，而不是尺寸线箭头。 标准符号是小圆的大写字母，细实线与粗实线相连，标准要素也区分轮廓要素和中心要素。 第1被测量要素的标记被测量要素是轮廓要素的情况下，肩膀直接指向被测量要素或者其延长线上，指示从尺寸线明显偏离(图3.4 )。 在被测量要素是中心要素(中心点、中心线、中心平面)的情况下，指示箭头与对应于被测量要素的轮廓要素的尺寸线对齐。 图3.5被测量要素的任意局部范围内的公差要求，请在几何公差值的后面显示局部范围尺寸，并用斜线分隔。 当图3.

6、6a的被测量元素是视图上的整个轮廓面时，指向箭头的方针的弯曲部分被标以整圆周符号。 (图3.7ab )、几何公差的尺寸标注方法3.3几何公差的尺寸标注(1)公差框架(2)导轨(3)基准编号、图3.5箭头指向的位置(a )被测量要素为轮廓要素(b )被测量要素为中心要素基准符号和基准编号(b) (2)70H7的孔相对于轴线左端面的垂直度公差为0.02mm。 (3)210h7对70H7的同轴度为0.03mm。 (4)4- 20H8孔相对于左端面(第一基准)和70H7的轴线的位置公差为0.15mm。 您可以选择、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者

7、、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、或者、b、0.15、a、b、4、几何公差带的特征，1几何公差是指实际的被测量元素在图案上给予的理想形状的2形公差带是用于限制被测量的实际元素的变动的区域，是形误差的最大允许值。 几何公差带有四个特征的形状、大小、方向和位置。 1 )形状2 )大小3 )方向4 )位置、3.2形状误差和形状公差、形状公差是单一实际要素的形状所允许的变动全量。 形状公差带是限制单一的实际的被测量要素的变动的区域，零件的实际的要素在该区域内合格。一、形状公差和公差带，被测要素：直线、平面、圆和圆柱面。 形状公差带的特征：无论基准如何，其方向和位置都是浮动的，只能控制被测要素

8、的形状误差的大小。 1直线度那个被测定要素是直线要素。 1 )在一个平面内，0.1，2 )某方向的公差带定义：该公差带是公差值t的两个平行平面之间的区域。 棱线必须在箭头所指方向的距离为公差值0.02mm的两个平行平面内。 公差带、尺寸、3 )任意方向上的公差带定义：任意方向上的直线度在公差值前加“ ”，公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域。 被测量圆柱体d的轴线必须位于直径为公差值0.04mm的圆柱面内。 标记、2平面度其被测要素为平面要素。 公差带定义：平面度公差带是公差值t的两个平行平面之间的区域。 图b :测量平面必须位于公差值为0.1的两个平行平面内。 图c :被测面上的任意100

9、100的范围必须在公差值0.1以外的两平行平面内。 尺寸、3圆度公差带：在与轴线垂直的正截面中的任意一个上，半径差必须在公差值为0.02mm的2个同心圆之间。 尺寸1、尺寸2和4圆柱度公差带：被测圆柱面必须位于半径差为公差值0.02的两个同轴圆柱面之间。 对于公差带、尺寸、二、轮廓度公差和公差带、线轮廓度和面轮廓度，有时没有基准要求，有时有基准要求。 因此，公差除了有大小和形状的要求外，还可能位置固定或浮动。在没有基准要求的情况下，理想轮廓线(面)以尺寸加上公差进行控制，此时理想轮廓线(面)的位置不定(形状公差)，有基准要求的理想轮廓线(面)以理论上正确的尺寸加上基准进行控制，此时理想轮廓线(

10、面)的位置是唯一的，不能移动(位置公差)。 线轮廓度、线轮廓度公差带是包围一系列直径为公差值t的圆的2个包络线之间的区域，所有圆的中心应该在理想的轮廓线上。 如图所示。 没有标准的理想轮廓线标注公差控制，其位置不定的有标准的理想轮廓线理论上用正确的标注标准控制，其位置是唯一的。 无基准要求(形状公差)、有基准要求(位置公差)、轮廓度公差带、面轮廓度、面轮廓度公差带是一系列直径为公差值t的球的两包络面之间的区域，各球的球心必须位于理想轮廓面上。 如图所示。 面轮廓度也分为无基准要求的面轮廓度公差、有基准要求的面轮廓度公差。表3.3形状公差带的定义、标记和解释、续表、续表、续表、最小条件和最小区域

11、的直线度的最小区域、形状误差的评定标准、1 )直线度误差：包含区域为二平行直线，实际的直线至少要与包含直线二高剪辑一低或两底剪辑一高三点接触。 2 )圆度误差：包含区域是两个同心圆的区域，实际的圆轮廓是至少内外交替的4点与两个包含圆接触。 3 )平面度误差三角形接触交叉接触直线接触圆度的最小区域、平面度的最小区域、第三节位置误差和位置公差、位置公差是指相关实际要素的位置相对于基准所允许的变动总量(取向、定位、振动)。 位置公差带是限制相关实际要素变动的区域，以被测量实际要素在该区域内为合格，区域的大小由公差值决定。 一、基准、基准是决定被测量要素的方向、位置的参考对象。 单个基准由一个特征创建

12、的基准称为单个基准。 组件基准(通用基准)是由多个特征创建的独立基准，称为组件基准或通用基准。图4-2单一基准、图4-3组合基准、3 )基准体系(三基面体系)是由相互正交的3个平面构成的基准体系、方向公差和公差带、方向公差是指关联的实际要素相对于基准在方向上允许的变动总量。 方向公差有平行度、垂直度、倾斜度三种。 被测定要素有与基准要素相对的面对面、线对面、对面线和线对线4种情况。 方向公差中的被测量要素相对于基准要素为线对线或线对向时，可以分为规定的一个方向、相互垂直的两个方向和任意方向这三种。表3.6方向公带定义、尺寸和解释、接续表、接续表、定位公差和公差带表3.7定位公差带定义、尺寸和解

13、释、相关因素为基准位置所允许的变动总量。 同轴度、对称度、对位度。接续表、跳动公差和公差带表3.8跳动公差带的定义、尺寸和解释、接续表、位置误差及其评价、3.4公差的原则、定义：机械零件的同一被测元件有尺寸公差的要求和几何公差的要求，处理两者关系的原则称为公差的原则。 一、关于术语和定义，1 .作用尺寸(1)体外作用尺寸(dfe，dfe )在被测元件的规定长度上，与实际的外表面体外相接的最小理想面或与实际的内表面体外相接的最大理想面的直径或宽度。 对于相关特征，理想平面的轴或中心平面必须保持基准和阵列中给出的几何关系。 图3-14实际尺寸和作用尺寸，dfe=da f Dfe=Daf，(2)体内

14、作用尺寸(dfi，dfi )在被测量元件的规定长度上，与实际外表面体内相接的最大理想面或与实际内表面体内相接的最小理想面的直径或宽度。 对于相关特征，理想平面的轴或中心平面必须保持由阵列赋予的几何关系。2 .最大实体有效状态，尺寸(1)最大实体有效状态(MMVC )在给定长度下，实元处于最大实体状态，其中心元的形状或位置误差等于给定的几何公差值时的综合极限状态。 (2)最大实体有效尺寸(DMV、DMV )最大实体有效状态下的体外作用尺寸。 dmvdfedafdmtdmaxtdmvdfedafdmtdmin-t，3 .最小实体有效状态，尺寸(1)最小实体有效状态(LMVC )在预定长度中，当实体

15、元素处于最小实体状态且中心元素的形状或位置误差等于给定几何公差值时的综合极限状态(2) dLV dL t dmin-t DLVDL t Dmax t，作用尺寸和有效尺寸的不同：作用尺寸是实际尺寸和形位误差综合形成的，在一个零件中各不相同，是一个变量，但对于每个实际轴和孔，作用尺寸是唯一的，有效尺寸是实体尺寸和几何公差的合并有效尺寸可以看作是作用尺寸的容许界限值。 4 .边界(1)边界是具有由设定校正给出的理想形状的边界包含面。 (2)最大实体边界(MMB )大小为最大实体大小的边界。 (3)最小实体边界(LMB )大小为最小实体大小的边界。 (4)最大实体有效边界(MMVB )尺寸是最大实体有

16、效尺寸的边界。 (下图) (5)最小实体有效边界(LMVB )大小为最小实体有效大小的边界。最大实体有效边界、二、独立原则、一定义二标记方法三合格条件、图3-17独立原则适用例、三、相关要求、图案上的规定几何公差和尺寸公差相互关联的公差要求。 (1)包容要求1定义：包容要求是实际元素必须遵守其最大实体边界(MMB )，其局部实体尺寸不得超过最小实体尺寸的公差要求。 2标记方法：采用包容要求时，在被测要素的尺寸界限偏差或公差带号后加上“e”符号。图3-18包含要求、表记、表实尺寸及容许误差、3合格条件：式表示的孔：轴：式中： f被测定要素的形状误差、(2)最大实体要求(MMR) 1定义：最大实体要求、2表记方法：最大实体要求的特征如下：1)被测定要素遵守最大实体有效边界， 即，被测量要素的体外作用尺寸不超过最大实体尺寸，2 )在被测量要素的局部的实际尺寸到处都是最大实体尺寸的情况下，容许的形状误差是图案上的规定的形状公差值，3 )在被测量要素的实际尺寸偏离最大实体尺寸之后，其偏差量能够补偿几何公差， 允许的几何误差是阵列上给定几何公差值与偏移量之和4 )实际尺寸必须在最大和最小实体尺寸之间变化。 3合格条件：孔：轴：图最小实体要求的尺寸形式图最