互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)：第4章-幾何公差（1）

1、第 4 章,幾 何 公 差,本章主要授課內(nèi)容,第1節(jié) 幾何公差的分類以及常用術(shù)語,第2節(jié) 幾何公差的標(biāo)注,第3節(jié) 幾何公差及公差帶,第4節(jié) 公差原則,第5節(jié) 幾何公差數(shù)值及應(yīng)用,第6節(jié) 幾何誤差的檢測等,2、被加工零件的幾何要素因受力變形、熱變形、 振動、刀具磨損等影響產(chǎn)生的加工誤差,4.1 幾何誤差的分類及常用術(shù)語,一. 加工誤差的來源,1、機床夾具刀具工件所構(gòu)成的工藝系 統(tǒng)本身存在的各種誤差,二. 誤差的表現(xiàn)形式,1、尺寸誤差,2、幾何誤差,3、表面粗糙度等,三. 幾何誤差的分類,1、形狀誤差,2、方向誤差,3、位置誤差,4、跳動誤差,四. 幾何誤差對于零件使用功能的影響,1、光滑工件的間

2、隙配合中，形狀誤差使間隙分布 不均勻，加速局部磨損，零件工作壽命降低,2、在過盈配合中造成各處過盈量不一致而影響聯(lián) 接強度,3、對于在精密、高速、重載或在高溫、高壓條件 下工作的儀器或機器的影響,4.1.1 幾何公差的特征及其符號,表41,直線度 平面度 圓度 圓柱度 線輪廓度* 面輪廓度,平行度 垂直度 傾斜度 線輪廓度* 面輪廓度,位置度 同心度（用于中心點） 同軸度（用于軸線） 對稱度 線輪廓度* 面輪廓度,圓跳動 全跳動,無,有,有或無,有,4.1.2 要素,定義：又稱幾何要素(Geometrical Feature), 是構(gòu)成零件幾何特征的點、線、面。 要素是對零件規(guī)定幾何公差的具體

3、對象,1.要素的分類,2、幾何要素圖解,軸線（axis）”和“中心平面（median plane）” 用于具有理想形狀的導(dǎo)出要素,此外，在工程實踐中，被測要素（分為單一要素和關(guān)聯(lián)要素）和基準要素等術(shù)語也廣泛使用,基本術(shù)語和定義（GB/T 18780.1-2002,中心線（median line）”和“中心面（median surface）” 用于非理想形狀的導(dǎo)出要素,4.1.3 公差帶,定義：幾何公差中，限制提取要素變動的區(qū)域,影響公差帶的四因素,公差帶的形狀； 公差帶的大??； 公差帶的方向； 公差帶的位置,1.公差帶的形狀,公差帶的形狀取決于被測要素的形狀特征和誤差特征,圓內(nèi)的區(qū)域,球內(nèi)的區(qū)

4、域,兩同心圓之間的區(qū)域,公差帶的常見形狀有下列9種,兩平行直線之間的區(qū)域,兩等距曲線之間的區(qū)域,圓柱面內(nèi)的區(qū)域,兩同軸圓柱面之間的區(qū)域,兩等距曲面之間的區(qū)域,兩平行平面之間的區(qū)域,2. 公差帶的大小、方向、位置,1）公差帶的大小,公差帶的直徑或?qū)挾?公差帶的大小代表了所要求幾何公差精度的高低,2）公差帶的方向,對于形狀公差，公差帶的放置方向應(yīng)符合最小條件,測量方向（公差帶寬度方向,對于方向公差，公差帶的放置方向應(yīng)由被測要素與 基準的幾何關(guān)系來確定,對于跳動公差，公差帶的放置方向應(yīng),3）公差帶的位置,公差帶位置由基準和理論正確尺寸決定,公差帶位置相對于基準，可在尺寸公差范圍內(nèi)浮動,A、固定位置公

5、差帶,B、浮動位置公差帶,4.1.4 基準,1.基準（Datum,與被測要素有關(guān)且用來確定其幾何位置關(guān)系的幾何理想要素,2. 基準體系（Datum Systems,由兩個或三個單獨的基準構(gòu)成的組合，用來共同確定被測要素的幾何位置關(guān)系,A、B、C 相互垂直， 構(gòu)成三基面體系,4. 模擬基本要素（Simulated Datum Feature,在加工和檢測過程中，用來建立基準并與基準要素相接觸，且具有足夠精度的實際表面，如一個平板、一個支撐或一根芯棒等,3. 基準要素（Datum Feature,零件上用來建立基準并實際起基準作用的實際要素,模擬基準要素是基準的實際體現(xiàn),5. 基準目標(biāo)（Datum

6、 Targets,指零件上與加工或檢驗設(shè)備相接觸的點、線或局部區(qū)域，用來體現(xiàn)滿足功能要求的基準,4.1.5 理論正確尺寸 （Theoretical Exact Dimension，TED,當(dāng)給出一個或一組要素的位置、方向或輪廓度公差時，分別用來確定其理論正確位置、方向或輪廓形狀的尺寸稱為理論正確尺寸,TED也用于確定基準體系中各基準之間的方向、位置關(guān)系,TED沒有公差，標(biāo)注在一個方框中,4.2 幾何公差的標(biāo)注,1、幾何公差標(biāo)注附加符號 2、公差框格 3、被測要素的標(biāo)注 4、公差帶的標(biāo)注 5、基準的標(biāo)注 6、附加標(biāo)注 7、限定性規(guī)定 8、延伸公差帶 9、最大實體要求和最小實體要求 10、自由狀態(tài)

7、下的要求,標(biāo)注 有以下10個方面的主要內(nèi)容,4.2.1 幾何公差標(biāo)注附加符號,單一要素多幾何特征 的公差框格,4.2.2 公差框格,一般公差框格,用于多個要素的公差框格,4.2.3 被測要素的標(biāo)注,組成要素作為被測要素的標(biāo)注,導(dǎo)出要素作為被測要素的標(biāo)注,4.2.4 公差帶的標(biāo)注,公差帶的寬度方向為 被測要素的法向,公差帶的寬度方向為 指定方向,1、當(dāng)中心點、中心線、中心面在一個方向上給定公 差時，除非另有說明，位置公差公差帶的寬度方向為理論正確尺寸（TED）框格的方向，并按指引線箭頭所指互成0或 90,理論正確尺寸方向即為公差帶寬度方向,2. 當(dāng)在同一基準體系中規(guī)定兩個方向公差時， 它們的公差

8、帶互相垂直,導(dǎo)出要素相互垂直兩個方向的公差帶,圓柱形公差帶,3. 公差帶為圓柱形或圓形，公差值前面須標(biāo)注符號 “ ”；若公差值前面符號為“ ”，則表示公差帶為球形,4. 一個公差框格可以用于具有相同幾何特征和公差 值的若干個分離要素,多分離要素相同幾何特征的標(biāo)注,若干個分離要素給出單一公差帶時，應(yīng)按下圖在 公差框格內(nèi)公差值后面加注公共公差帶的符號“CZ,多分離要素單一公差帶的標(biāo)注,4.2.5 基準的標(biāo)注,基準的標(biāo)注符號,組成要素作為基準的標(biāo)注,導(dǎo)出要素作為基準的標(biāo)注,要素局部作為基準的標(biāo)注,4.2.6 附加標(biāo)注,如果輪廓度特征適用于橫截面的整周輪廓或由該輪廓所示的整周表面時，應(yīng)采用“全周”符號

9、表示,線輪廓度的全周符號標(biāo)注,2. 以螺紋軸線為被測要素或基準要素時，默認為螺 紋中徑圓柱的軸線，否則應(yīng)另有說明，例如以 “MD”表示大徑，以“LD”表示小徑,螺紋大徑、中徑或小徑的標(biāo)注,對整個被測要素上任意限定范圍標(biāo)注同樣幾何特征的公差時，可在公差值的后面加注限定范圍的線性尺寸值，并在兩者間用斜線隔開,要素限定范圍幾何特征的公差框格,4.2.7 限定性規(guī)定,如果標(biāo)注的是兩項或兩項以上同樣幾何特征的公差，可直接在整個要素公差框格的下方放置另一個公差框格,2. 如果給出的公差值僅適用于要素的某一指定局部， 應(yīng)采用粗點畫線示出該局部的范圍，并加注尺寸,要素限定范圍幾何特征的標(biāo)注,3. 對被測要素在公差帶內(nèi)的形狀的限制，應(yīng)在公差 框格的下方注明,被測平面不允許中部凸起,平面中提?。▽嶋H）線 的幾何特征標(biāo)注,4.2.8 延伸公差帶標(biāo)注,延伸公差帶標(biāo)注,1.最大實體要求用規(guī)范的附加符號 表示。 該附加符號可根據(jù)需要 單獨 或者 同時 標(biāo)注在相應(yīng)公差值和（或）基準字母的后面,4.2.9 最大實體要求和最小實體要求,最大實體要求標(biāo)注,2. 最小實體要求用規(guī)范的附加符號 表示。 該附加符號可根據(jù)需要 單獨 或者 同時 標(biāo)注在相應(yīng)公差值和（或）基準字母的后面,最小實體要求標(biāo)注,4.