互換性與技術(shù)測量第9次課

1、第第9 9次課任務(wù)次課任務(wù)一.幾何公差項目的選擇。二.公差原則的選擇。三.幾何公差值的選擇四.幾何公差的未注公差值的規(guī)定五.幾何誤差評定六.幾何誤差評定原則七.幾何誤差檢測序序號號標準代號標準代號標準名稱標準名稱1 1GB/T 1184-1996GB/T 1184-1996形狀和位置公差形狀和位置公差 未注公差值未注公差值任務(wù)一：幾何公差項目的選擇任務(wù)一：幾何公差項目的選擇 1.應充分發(fā)揮綜合控制項目的職能，以減少圖樣上給出的幾何公差項目及相應的幾何誤差檢測項目。 2.在滿足功能要求的前提下，應選用測量簡便的項目。 如：同軸度公差常常用徑向圓跳動公差或徑向全跳動公差代替。 不過應注意，徑向圓跳

2、動是同軸度誤差與圓柱面形狀誤差的綜合，故代替時，給出的跳動公差值應略大于同軸度公差值，否則就會要求過嚴。任務(wù)一：幾何公差項目的選擇任務(wù)一：幾何公差項目的選擇 3.應根據(jù)零件幾何特征、使用功能要求、特征項目的公差帶特點以及測量的方便性等方面綜合考慮。例如：與滾動軸承相結(jié)合的圓柱面應標注圓柱度公差； 平鍵聯(lián)結(jié)鍵槽寬度對稱中心面應標注對稱度公差；要考慮： (1)被測要素的功能要求； (2)零件尺寸的大??； (3)檢測的方便性（經(jīng)濟性）； (4)獨立原則幾何公差值固定； (5)相關(guān)要求幾何公差值可變；相關(guān)要求的利與弊： 利：尺寸公差得到充分利用，經(jīng)濟性較好； 弊：形狀誤差的大小完全取決于實際尺寸偏離最

3、大實體尺寸的數(shù)值，數(shù)值過小時加工很困難。任務(wù)二：公差原則的選擇任務(wù)二：公差原則的選擇 1.獨立原則：用于尺寸精度與幾何精度精度要求相差較大，需分別滿足要求，或兩者無聯(lián)系，保證運動精度、密封性，未注公差等場合。 2.包容要求：主要用于需要嚴格保證配合性質(zhì)的場合。 3.最大實體要求：用于中心要素，一般用于相配件要求為可裝配性（無配合性質(zhì)要求）的場合。 4.最小實體要求：主要用于需要保證零件強度和最小壁厚等場合。 5.可逆要求與最大（最?。嶓w要求聯(lián)用，能充分利用公差帶，擴大了被測要素實際尺寸的范圍，提高了效益。在不影響使用性能的前提下可以選用。任務(wù)二：公差原則的選擇任務(wù)二：公差原則的選擇任務(wù)三：幾

4、何公差值的選擇任務(wù)三：幾何公差值的選擇 總的原則總的原則是：在滿足零件功能要求的前提下，選取最經(jīng)濟的公差值。1.1.選用原則：選用原則： 在確定幾何公差值（公差等級）時，還應注意下列情況： 在同一要素上給出的形狀公差值應小于位置公差值。如要求平行的兩個表面，其平面度公差值應小于平行度公差值。 圓柱形零件的形狀公差值（軸線直線度除外）一般情況下應小于其尺寸公差值。圓度、圓柱度的公差值小于同級的尺寸公差值的1/3，因而可按同級選取。但也可根據(jù)零件的功能，在臨近的范圍內(nèi)選取。平行度公差值應小于其相應的距離公差值。對于下列情況，考慮到加工的難易程度和除主參數(shù)外其他參數(shù)的影響，在滿足零件功能的要求下，可

5、適當降低12級選用：孔相對于軸；細長比較大的軸和孔；距離較大的軸和孔；寬度較大（一般大于0.5倍長度）的零件表面；線對線和線對面相對于面對面的平行度、垂直度公差。凡有關(guān)標準已對形位公差作出規(guī)定的，都應按相應標準確定。任務(wù)三：幾何公差值的選擇任務(wù)三：幾何公差值的選擇2.幾何公差等級任務(wù)三：幾何公差值的選擇任務(wù)三：幾何公差值的選擇任務(wù)三：幾何公差值的選擇任務(wù)三：幾何公差值的選擇任務(wù)三：幾何公差值的選擇任務(wù)三：幾何公差值的選擇任務(wù)三：幾何公差值的選擇任務(wù)三：幾何公差值的選擇位置度公差值應通過計算得出。 例如：用螺栓做聯(lián)接件，被聯(lián)接零件上的孔均為通孔，其孔徑大于螺栓的直徑，位置度公差可用下式計算：tX

6、min 如用螺釘聯(lián)接時，被聯(lián)接零件中有一個零件上的孔是螺紋，而其余零件上的孔都是通孔，且孔徑大于螺釘直徑，位置度公差可用下式計算：t0.5Xmin 任務(wù)三：幾何公差值的選擇任務(wù)三：幾何公差值的選擇任務(wù)四：未注幾何公差任務(wù)四：未注幾何公差 確定原則： 未注圓度公差值等于直徑公差值，但不得大于徑向跳動的未注公差。 未注圓柱度公差不作規(guī)定，由構(gòu)成圓柱度的圓度、直線度和相應線的平行度的公差控制。 未注平行度公差值等于尺寸公差值或直線度和平面度公差值中較大者。 未注同軸度公差值未作規(guī)定，可與徑向圓跳動公差相等。 未注線輪廓度、面輪廓度、傾斜度、位置度和全跳動的公差值均由各要素的注出或未注出的尺寸或角度公

7、差控制。任務(wù)四：未注幾何公差任務(wù)四：未注幾何公差任務(wù)五：幾何誤差評定任務(wù)五：幾何誤差評定 正確確定被測要素的最小包容區(qū)域（大小、形狀、方位）。 最小包容區(qū)域的尺度即為形狀誤差值。 評定形狀、定向和定位誤差的最小包容區(qū)域的大小是有區(qū)別的。被測要素的最小包容區(qū)域必須能夠為相應的幾何公差帶所包圍，方為合格。0.010.01 0.03 0.03 0.05 0.05A AA AH H H HA A任務(wù)五：幾何誤差評定任務(wù)五：幾何誤差評定任務(wù)六：幾何誤差評定原則任務(wù)六：幾何誤差評定原則1.與理想要素比較原則 將被測要素與理想要素相比較，量值由直接法或間接法獲得。光隙小時，按標準光隙估讀間隙大小，光隙大時（

8、20m），用厚薄規(guī)測量。 2.測量坐標值原則 測量被測實際要素的坐標值，經(jīng)數(shù)據(jù)處理獲得幾何誤差值。三坐標測量儀、工具顯微鏡輪廓度、位置度測量。22)()(2iiiyxf任務(wù)六：幾何誤差評定原則任務(wù)六：幾何誤差評定原則 3.測量特征參數(shù)原則 測量被測實際要素具有代表性的參數(shù)表示幾何誤差值。 用該原則所得到的幾何誤差值只是一個近似值，但應用此原則，可以簡化過程和設(shè)備，也不需要復雜的數(shù)據(jù)處理，故在滿足功能的前提下，可取得明顯的經(jīng)濟效益。在生產(chǎn)現(xiàn)場用得較多。p以平面上任意方向的最大直線度來近似表示該平面的平面度誤差；p用兩點法測圓度誤差；p在一個橫截面內(nèi)的幾個方向上測量直徑，取最大、最小直徑差之半作為

9、圓柱度誤差。任務(wù)六：幾何誤差評定原則任務(wù)六：幾何誤差評定原則 4.測量跳動原則 被測實際要素繞基準軸線回轉(zhuǎn)過程中，沿給定方向或線的變動量。頂尖頂尖 被測零件被測零件 心軸心軸徑向和端面圓跳動徑向和端面圓跳動測量測量任務(wù)六：幾何誤差評定原則任務(wù)六：幾何誤差評定原則 5.控制實效邊界原則 檢驗被測實際要素是否超過實效邊界，以判斷被測實際要素合格與否。d dM M= = 5050 被測零件被測零件功能量規(guī)功能量規(guī)d dMV MV = = 25.0425.04任務(wù)六：幾何誤差評定原則任務(wù)六：幾何誤差評定原則任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測直線度直線度平面度平面度圓度圓度圓柱度圓柱度線（面）輪廓

10、度線（面）輪廓度平行度平行度垂直度垂直度傾斜度傾斜度同軸度同軸度對稱度對稱度位置度位置度跳動跳動1.直線度的檢測 貼切法:適合于小零件 設(shè)備：平尺（或刀口尺），厚薄規(guī)（塞尺）。 將刀口尺與被測素線直接接觸，并使兩者之間的最大間隙為最小。誤差的大小根據(jù)光隙確定，當光隙較小時，可按標準光隙估讀，不透光：2.5m。 當光隙大時，用塞尺測量（20m）。任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測 節(jié)距法:適合于一般零件或較大零件 設(shè)備：橋板和水平儀，自準直儀和反射鏡 水平儀和橋板任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測 自準直儀和反射鏡:見教材P278頁實驗2-1平面反射鏡調(diào)節(jié)手輪物鏡反射鏡目鏡測微鼓輪光

11、源濾光片十字線分劃板立方棱鏡固定分劃板可動分劃板十字線分劃板物鏡水平調(diào)整 板平面反射鏡橋板被測任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測課外拓展學習課外拓展學習 結(jié)合教材P278直線度檢測實驗，掌握其實驗過程及其數(shù)據(jù)處理的方法。 分組實驗時請各組同學匯報講解。任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測 測微法100-0.030.010 將被測零件放置在平板上，并使其緊靠直角座。在被測素線的全長范圍內(nèi)沿被測要素按一定節(jié)距移動表架進行測量。數(shù)據(jù)處理方法：最小區(qū)域法 根據(jù)最小條件的原則，作兩條平行直線包容被測誤差曲線，則兩平行直線之間的縱坐標距離即為被測直線符合最小條件的直線度誤差值f。 其評定結(jié)果小于

12、或等于其它兩種評定方法。f=dmax+dmin任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測 某機床床身導軌直線度公差t=0.10mm，選用水平儀測量其直線度誤差，讀數(shù)為：測點序號測點序號0 01 12 23 34 45 56 67 78 8讀數(shù)值讀數(shù)值(m)(m)0 0+6+6+6+60 0-1.5-1.5-1.5-1.5+3+3+3+3+9+9累積值累積值(m)(m)0 0+6+6+12+12+12+12+10.5+10.5+9+9+12+12+15+15+24+24任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測2.平面度檢測平晶法：將平晶帖在被測表面上，觀測它

13、們之間的干涉條紋。平面度誤差為： 封閉的:干涉條紋數(shù)光波波長之半；圖a，f=n /2 不封閉的:條紋的彎曲度與相鄰兩條紋間距之比再乘以光波波長之半。 圖b， f=/ /2 打表法平板，帶指示器的測量架，固定和可調(diào)支承。 指示表一般用于測量小型平面。將被測零件支承在平板上，調(diào)整被測表面最遠三點，使其與平板等高。 按一定的布點測量被測表面，同時記錄讀數(shù)。任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測評定方法：最小包容區(qū)域判別法0 -9 -7-16 -21 0-5 0 -13直線準則-4 -2 0-8 -6 -50 -3 -80 -8 0-3 -15 -20 -7 -5 三角形準則交叉準則任務(wù)七：幾何誤差

14、檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測最小區(qū)域法的旋轉(zhuǎn)變換步驟： 根據(jù)測量得點坐標值，判別被測面可能符合的判別準則，并將其中兩個可能的高（或低）極點旋轉(zhuǎn)變換成等值，同時變換其余各點的坐標值。 若可能符合交叉準則，則以平行于上述等值點連線的線為軸，將軸兩側(cè)的低（或高）點旋轉(zhuǎn)變換成等值，同時變換其余各點的坐標值。任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測若可能符合三角形準則，則以平行于上述等值點的線為軸，將另一個高（或低）點旋轉(zhuǎn)變換成等值，同時變換其余各點的坐標值。旋轉(zhuǎn)變換后符合判別準則之一，則平面度誤差值f=Zmax-Zmin任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測按最小區(qū)域法評定平面度誤差：平面度誤差值:f=

15、Zmax-Zmin=70-(-30)=100m0 40 -10-30 70 -1510 -50 -200 40 -10-30 70 -1510 -50 -20-20-20202000-20 20 -30-30 70 -1530 -30 0 根據(jù)測得點坐標值，判斷被測面可能符合三角形準則。將其中兩可能的低極點Z10=-30，Z21=-50旋轉(zhuǎn)變換成等值-30，并同時變換其余各點。任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測對角線平面法的旋轉(zhuǎn)變換步驟：以選定的某條線為轉(zhuǎn)軸進行旋轉(zhuǎn)，使一條對角線上兩個角點的坐標值旋轉(zhuǎn)變換為等值，同時變換其余各點的坐標值。以平行于上述對角線的某條線為轉(zhuǎn)軸進行旋轉(zhuǎn)，使另一條

16、對角線上兩個角點的坐標值旋轉(zhuǎn)變換為等值，同時變換其余各點的坐標值。找出旋轉(zhuǎn)變換后各坐標值中的最大值和最小值。則平面度誤差值f=Zmax-Zmin任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測按對角線平面評定平面度誤差：n 選擇Z00、Z22連線為轉(zhuǎn)軸，使Z20、Z02等值。n 選擇Z20、Z02為轉(zhuǎn)軸，使Z00、Z22等值。n f=Zmax-Zmin=70-(-50)=120m0 40 -10-30 70 -1510 -50 -20+10+50-5-100 45 0-35 70 -100 -55 -20-10 40 0-40 70 -50 -50 -10-10-50+10+5任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)

17、七：幾何誤差檢測三遠點平面法的旋轉(zhuǎn)變換步驟：三遠點平面法的旋轉(zhuǎn)變換步驟： 以選定的某條線為轉(zhuǎn)軸進行旋轉(zhuǎn)，使兩個遠點的坐標值旋轉(zhuǎn)變換為等值，同時變換其余各點的坐標值。 以平行于上述等值遠點連線的某條線為轉(zhuǎn)軸進行旋轉(zhuǎn)，使另一遠點的坐標值旋轉(zhuǎn)變換為等值，同時變換其余各點的坐標值。 找出旋轉(zhuǎn)變換后各坐標值中的最大值和最小值。則平面度誤差值f=Zmax-Zmin任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測按三遠點平面評定平面度誤差： 平面度誤差值： f=Zmax-Zmin=80-(-45)=125m0 40 -10-30 70 -1510 -50 -200-10-5 0 40 -10-35 65 -20 0

18、 -60 -300 55 20-35 80 10 0 -45 0+30+150任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測0 40 -10-30 70 -1510 -50 -20+10+50-5-100 45 0-35 70 -100 -55 -20-20 35 0-45 70 00 -45 0-20-100+20+10o平面度誤差值：f=Zmax-Zmin=70-(-45)=115m。o結(jié)果不唯一。任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測讀數(shù)如圖，平面度公差t=0.1mm，試評定平面度誤差并判斷其合格性。 首先用極值法評定其平面度誤差f f=70-(-40)=110m ft，不能判斷。0 50

19、+10-30 70 +5+10 -40 0任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測-10 40 0-30 70 +5+20 -30 +10-30-20-100+100 50 +10-30 70 +5+10 -40 0-10-10+10+1000-20 +20 -30-30 +60 -15+30 -30 0平面度誤差：f=60-(-30)=90m，ft，故該平面是合格的。用最小區(qū)域法評定：任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測即學即用：即學即用：按組別完成以下題目： 教材P264頁習題83.圓度的檢測圓度儀測量圓度儀測量 轉(zhuǎn)臺式適用于測量小型工件，轉(zhuǎn)軸式適用于測量大型工件。任務(wù)七：幾何誤差檢測

20、任務(wù)七：幾何誤差檢測 用分度頭測量任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測 用V形塊和指示表測量（三點測量法）頂式三點測量：測頭位于固定測量支承夾角之外。（圖a）鞍式三點測量：測頭位于固定測量支承夾角之內(nèi)。（圖b）將V形架置于被測孔內(nèi)（圖c） 在被測零件回轉(zhuǎn)一周過程中，指示表讀數(shù)的最大差值之半即為被測截面的圓度誤差。如此測量若干個截面，取其中最大誤差值作為該零件的圓度誤差。任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測 用千分尺或平板和帶指示表的表架測量（兩點測量法）在被測零件回轉(zhuǎn)一周過程中，千分尺或指示表讀數(shù)的最大差值之半作為被測截面的圓度誤差。測量多個截面，取其中最大誤差值作為該零件的圓度誤差。

21、任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測 目前只能采取近似的方法，比如：多個截面測圓度。4.圓柱度檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測 設(shè)備：輪廓樣板、投影儀、仿形測量裝置和坐標測量裝置等。5.線輪廓度的檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測被測零件放在平板上，用平板的工作面模擬被測零件的基準。在被測實際表面上的各測點進行測量，指示表的最大、最小讀數(shù)值之差即為該零件的平行度誤差6.平行度的檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測 將被測零件放置在導向塊內(nèi)，基準軸線由導向塊模擬。 測量整個被測表面，并記錄讀數(shù)，取其最大讀數(shù)差作為該零件的垂直度誤差。7.垂直度的檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測任務(wù)七：幾何誤差檢測課外拓展學習課外拓展學習 結(jié)合教材P280平行度與垂直度誤差的檢測實驗，掌握其實驗過程及其數(shù)據(jù)處理的方法。 分組實驗時請各組同學匯報講解。 將被測零件放在定角座將被測零件放在定角座上。上。 調(diào)整被測件，使整