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文檔簡介
關(guān)于形狀和位置公差第一頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日形狀和位置公差第四章
§4-1基本概念
§4-2形狀公差
§4-4位置公差
§4-5公差原則
§4-6形位公差的選擇
§4-7形位誤差的檢測
§4-3形狀或位置公差第二頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
§4-1基本概念第四章形狀和位置公差第三頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
§4-1基本概念要素及其分類形位公差及其分類基準要素及其分類理論正確尺寸形位公差的標注第四章形狀和位置公差第四頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
零件在加工過程中,由于受各種因素的影響,零件的幾何要素不可避免地會產(chǎn)生形狀誤差和位置誤差(簡稱形位誤差)。它們對產(chǎn)品的壽命和使用性能有很大的影響。如具有形狀誤差(如圓度誤差)的軸和孔的配合,會因間隙不均勻而影響配合性能,并造成局部磨損使壽命降低。形位誤差越大,零件的幾何參數(shù)的精度越低,其質(zhì)量也越低。為了保證零件的互換性和使用要求,有必要對零件規(guī)定形位公差,用以限制形位誤差?;靖拍畹谖屙摚惨话傥迨?,2022年,8月28日
為適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展和國際交流的需要,我國根據(jù)國際標準ISO1101制訂了有關(guān)形位公差的新國家標準。①GB/T1182-1996《形狀和位置公差通則、定義、符號和圖樣表示法》(代替舊國標GBll82-80和GBll83-80);②GB/T1184-1996《形狀和位置公差未注公差值》(代替舊國標GBll84-80);③GB/T16671-1996《形狀和位置公差最大實體要求、最小實體要求和可逆要求》;④GB1958-1996《形狀和位置公差檢測規(guī)定》(代替舊國標(GB1958-80)。作為貫徹上述標準的技術(shù)保證還發(fā)布了圓度、直線度、平面度檢驗標準以及位置量規(guī)標準等。
基本概念第六頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
形位公差的研究對象是構(gòu)成零件幾何特征的點、線(直線、圓或其它曲線)、面(平面、圓柱面、圓錐面、球面或其它曲面),因此構(gòu)成零件幾何特征的點、線、面統(tǒng)稱要素。一般在研究形狀公差時,涉及的對象有線和面兩類要素,在研究位置公差時,涉及的對象有點、線和面三類要素。形位公差就是研究這些要素在形狀及其相互間方向或位置方面的精度問題。也就是說,形狀公差是以要素本身的形狀為研究對象,而位置公差則是研究要素之間某種確定的方向或位置關(guān)系。要素及其分類基本概念一、要素及其分類第七頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日基本概念要素及其分類第八頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日幾何要素可從不同角度來分類:
1.按結(jié)構(gòu)特征分類
(1)輪廓要素構(gòu)成零件外形為人們直接感覺到的點、線、面。如圖中的球面、圓錐面、圓柱面、平面以及各表面的交線?;靖拍钜丶捌浞诸惖诰彭?,共一百五十六頁,2022年,8月28日(2)中心要素輪廓要素對稱中心所表示的點、線、面。其特點是它不能為人們直接感覺到,而是通過相應(yīng)的輪廓要素才能體現(xiàn)出來。如圖中的球面的球心、圓錐面和圓柱面的軸線、槽的對稱中心平面?;靖拍钜丶捌浞诸惖谑?,共一百五十六頁,2022年,8月28日2.按存在狀態(tài)分類
(1)實際要素即零件上實際存在的要素,可以通過測量反映出來的要素代替。
(2)理想要素它是具有幾何意義的要素;是按設(shè)計要求,由圖樣給定的點、線、面的理想形態(tài),它不存在任何誤差,是絕對正確的幾何要素。理想要素是作為評定實際要素的依據(jù),在生產(chǎn)中是不可能得到的。基本概念要素及其分類第十一頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日3.按所處部位分類
(1)被測要素圖樣中給出了形位公差要求的要素,是測量的對象。
(2)基準要素用來確定被測要素方向和位置的要素?;鶞室卦趫D樣上都標有基準符號或基準代號?;靖拍钜丶捌浞诸惖谑摚惨话傥迨?,2022年,8月28日4.按功能關(guān)系分類
(1)單一要素
僅對被測要素本身給出形狀公差的要素。
(2)關(guān)聯(lián)要素
與零件基準要素有功能要求的要素。基本概念要素及其分類第十三頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
國家標準將形位公差共分為14個項目,其中形狀公差為4個項目,輪廓公差為2個項目,位置公差為8個項目,其中定向公差為3個項目,定位公差為3個項目及跳動公差為2個項目。形位公差的每一項目都規(guī)定了專門的符號,見表。形位公差及其分類基本概念二、形位公差及其分類第十四頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日基本概念形位公差及其分類第十五頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
形位公差是指被測實際要素的允許變動全量,所以,形狀公差是指單一實際要素的形狀所允許的變動量。位置公差是指關(guān)聯(lián)實際要素的位置對基準所允許的變動量。形位公差帶是空間線或面之間的區(qū)域,比尺寸公差帶即數(shù)軸上兩點之間的區(qū)域要復(fù)雜。形位公差帶是表示實際被測要素允許變動的區(qū)域,概念明確、形象,它體現(xiàn)了被測要素的設(shè)計要求,也是加工和檢驗的根據(jù)。
形位公差帶包括公差帶形狀、大小、方向和位置四個因素?;靖拍钚挝还罴捌浞诸惖谑?,共一百五十六頁,2022年,8月28日
公差帶的大小用公差帶的寬度或直徑來表示,以設(shè)計者給定的公差帶來決定,而公差帶的形狀、方向和位置則隨形位公差項目特征和要求而定。形位公差帶的主要形狀有以下9種:
——圓內(nèi)的區(qū)域;
——兩同心圓之間的區(qū)域;
——兩同軸圓柱面之間的區(qū)域;
——兩等距離線之間的區(qū)域;
——兩平行直線之間的區(qū)域;
——圓柱面內(nèi)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;
——球面的區(qū)域。基本概念形位公差及其分類第十七頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
在位置公差中,基準是指基準要素,被測要素的方向或(和)位置由基準確定的。但基準實際要素也有形狀誤差,因此,由基準實際要素建立基準時,應(yīng)以該基準實際要素的理想要素為基準?;靖拍罨鶞室丶捌浞诸惾⒒鶞室丶捌浞诸惖谑隧?,共一百五十六頁,2022年,8月28日1.基準的種類
(1)單一基準由一個要素建立的基準稱為單一基準。如一個平面、中心線或軸線等。如圖中φ50h7圓柱面的軸線。
(2)組合基準由兩個或兩個以上的要素建立的一個獨立基準稱為組合基準(公共基準)。如圖中同軸度的要求,由兩段軸線A、B建立起公共基準A—B?;靖拍罨鶞室丶捌浞诸惖谑彭?,共一百五十六頁,2022年,8月28日(3)三基面體系以3個互相垂直的平面構(gòu)成1個基準體系——三基面體系。在三基面體系里,基準平面按功能要求有順序之分,最主要的為第一基準平面,依次為第二和第三基準平面。如圖4-3中孔中心線位置度的要求,由三個平面A、B、C建立起三基面體系。基本概念基準要素及其分類第二十頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日2.基準的選擇圖樣上標注位置公差時,有一個正確選擇基準的問題。在選擇時,主要應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求,并兼顧基準統(tǒng)一原則和結(jié)構(gòu)特征,一般可從下列幾方面來考慮:
1)設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)實際要素的功能要求及要素間的幾何關(guān)系來選擇基準。例如,對旋轉(zhuǎn)軸,通常以與軸承配合的軸頸表面作為基準或以軸心線作為基準。
2)從裝配關(guān)系考慮,應(yīng)選擇零件相互配合、相互接觸的表面作為各自的基準,以保證零件的正確裝配。基本概念基準要素及其分類第二十一頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
3)從加工、測量角度考慮,應(yīng)選擇在工夾量具中定位的相應(yīng)表面作為基準,并考慮這些表面作基準時要便于設(shè)計工具、夾具和量具,還應(yīng)盡量使測量基準與設(shè)計基準統(tǒng)一。
4)當被測要素的方向需采用多基準定位時,可選用組合基準或三基面體系,還應(yīng)從被測要素的使用要求考慮基準要素的順序?;靖拍罨鶞室丶捌浞诸惖诙摚惨话傥迨?,2022年,8月28日
確定被測要素的理想形狀、方向、位置的尺寸,該尺寸不附帶公差,是理論上正確的尺寸,稱為理論正確尺寸。為區(qū)別于未注公差尺寸,用帶方框的尺寸表示。用于理論正確尺寸的有位置度、輪廓度和傾斜度,零件實際尺寸僅是由在公差框格中位置度、輪廓度或傾斜度公差來限定?;靖拍钏摹⒗碚撜_尺寸理論正確尺寸第二十三頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日基本概念理論正確尺寸第二十四頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
根據(jù)GB/T1182-1996規(guī)定,形位公差要求在矩形方框中給出,稱為框格標注。該方框由二格或多格組成,框格中的內(nèi)容從左到右按順序填寫,框格內(nèi)容包括:公差特征符號、公差值、基準及指引線等組成?;靖拍钚挝还畹臉俗⑽?、形位公差的標注第二十五頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日1.公差框格
1)公差特征符號根據(jù)零件的工作性能要求,由設(shè)計者從表4-1中選定。
2)公差值用線性值,以mm為單位表示。如果公差帶是圓形或圓柱形的,則在公差值前面加注φ;如果是球形的,則在公差值前面加注Sφ?;靖拍钚挝还畹臉俗⒌诙?,共一百五十六頁,2022年,8月28日3)基準相對于被測要素的基準,由基準字母表示。為不致引起誤解,字母E、I、J、M、O、P、L、R、F不采用。
(1)基準符號在公差框格中的標注①單一基準要素用大寫字母表示,如圖b所示。②由兩個要素組成的公共基準,用由橫線隔開的兩個大寫字母表示,如圖c所示。③由兩個或兩個以上要素組成的基準體系,如多基準組合,表示基準的大寫字母應(yīng)按基準的優(yōu)先次序從左至右分別置于各格中,如圖d所示?;靖拍钚挝还畹臉俗⒌诙唔?,共一百五十六頁,2022年,8月28日(2)基準符號在基準要素和圖樣上的標注①用帶小圓的大寫字母以細實線與粗的短橫線相連(見圖a),表示基準的字母也應(yīng)注在公差框格內(nèi)(見圖b)?;靖拍钚挝还畹臉俗⒌诙隧?,共一百五十六頁,2022年,8月28日②當基準要素是輪廓線或表面時,在要素的外輪廓上或在它的延長線上(但應(yīng)與尺寸線明顯的錯開)標注基準符號。基本概念形位公差的標注
基準符號還可置于用圓點指向?qū)嶋H表面的參考線上。
第二十九頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日③當基準要素是軸線或中心平面或由帶尺寸的要素確定的點時,則基準符號中的線與尺寸線一致,如圖a、圖b和圖c所示。如果尺寸線處安排不下兩個箭頭,則另一箭頭可用短橫線代替,如圖b和圖c所示。
基本概念形位公差的標注第三十頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日4)指引線
指引線用細實線表示。指引線一端與公差框格相連,可從框格左端或右端引出,指引線引出時必須垂直于公差框格,另一端帶有箭頭。公差帶的寬度方向就是指引線給定的方向,如圖a、圖b所示?;蛘咧敢€垂直于被測要素,如圖c所示。對于圓度,公差帶的寬度是形成兩同心圓的半徑方向,如圖d所示。基本概念形位公差的標注第三十一頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日2.公差框格在圖樣上的標注
用帶箭頭的指引線將框格與被測要素相連,按以下方法標注。
1)當公差涉及輪廓線或表面時,將箭頭置于要素的輪廓線或輪廓線的延長線,但必須與尺寸線明顯地分開?;靖拍钚挝还畹臉俗?)當指向?qū)嶋H表面時,箭頭可置于帶點的參考線上,該點指在實際表面上。第三十二頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日3)當公差涉及軸線、中心平面或帶尺寸要素確定的點時,則帶箭頭的指引線應(yīng)與尺寸線的延長線重合?;靖拍钚挝还畹臉俗?)當對同—要素有一個以上的公差特征項目要求時,為方便起見可將一個框格放在另一個框格的下方。第三十三頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日5)當一個以上的要素作為被測要素。如6個要素,應(yīng)在框格上方標明,如“6×”、“6槽”?;靖拍钚挝还畹臉俗?)對幾個表面有同一數(shù)值的公差帶要求,其表示方法如圖所示。第三十四頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日7)理論正確尺寸的標注。對于理論正確尺寸的標注,如圖所示。
基本概念形位公差的標注第三十五頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
§4-2形狀公差形狀和位置公差第四章第三十六頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日§4-2形狀公差形狀誤差及其評定原則形狀公差形狀和位置公差第四章第三十七頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
形狀誤差是指被測實際要素對其理想要素的變動量。在被測實際要素與理想要素作比較時,由于理想要素所處位置的不同,得到的誤差最大變動量也會不同。因此,評定實際要素的形狀誤差時,理想要素相對于實際要素的位置應(yīng)符合最小條件。
形狀公差一、形狀誤差及其評定原則形狀誤差及其評定原則第三十八頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日1.最小條件
對輪廓要素而言,就是理想要素位于零件實體之外,與實際要素相接觸,并使被測要素對理想要素的最大變動量為最小,如圖所示,圖中f、f1、f2是對應(yīng)于理想要素處于不同位置時得到的最大變動量且有f<f1<f2,而f為最小值,故理想要素在Ⅲ——Ⅲ位置符合最小條件。形狀公差形狀誤差及其評定原則
若對中心要素,其理想要素應(yīng)穿過實際中心要素,并使實際中心要素的最大變動量為最小。第三十九頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日2.最小包容區(qū)域
指包容被測實際要素的具有最小寬度或直徑的區(qū)域,以用來表示形狀誤差值。最小包容區(qū)域的形狀與形狀公差帶相同,而其大小、方向及位置則隨實際要素而定。形狀公差形狀誤差及其評定原則第四十頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
形狀誤差評定的方法應(yīng)按最小包容區(qū)域法,亦稱最小區(qū)域法。但在實際檢驗時,在滿足零件使用要求的前提下,也允許采用其它近似的評定方法。顯然,當用其它評定方法評定零件為合格時,用最小區(qū)域法去評定則肯定是合格的。當采用不同的評定方法所獲得的測量結(jié)果有爭議時,應(yīng)以最小區(qū)域法作為評定結(jié)果為仲裁依據(jù)。形狀公差形狀誤差及其評定原則第四十一頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
形狀公差是單一實際被測要素對其理想要素的允許變動量,形狀公差帶是單一實際被測要素允許變動的區(qū)域。形狀公差有直線度、平面度、圓度、圓柱度4個項目。
形狀公差二、形狀公差形狀公差第四十二頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日1.直線度直線度公差用于限制平面內(nèi)或空間直線的形狀誤差,根據(jù)零件的功能要求不同,可分別提出給定平面內(nèi)、給定方向上和任意方向的直線度要求。
1)在給定平面內(nèi),公差帶是距離為公差值t的兩平行直線之間的區(qū)域,框格中標注的0.l的意義是:被測表面的素線必須位于平行于圖樣所示投影面內(nèi),而且距離為公差值0.1mm的兩平行直線內(nèi)。
形狀公差形狀公差第四十三頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日2)在給定方向上,公差帶是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域,框格中標注的0.2的意義是:被測圓柱面的任一素線必須位于距離為公差值0.2mm的兩平行平面之內(nèi)。形狀公差形狀公差第四十四頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日3)在任意方向上,公差帶是直徑為t的圓柱面內(nèi)的區(qū)域。此時在公差值前加注φ??蚋駱俗⒌摩?.03的意義是被測圓柱面的軸線必須位于直徑為公差值φ0.03mm的圓柱面內(nèi)。形狀公差形狀公差第四十五頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日2.平面度
公差帶是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域??蚋裰袠俗⒌?.08的意義是:被測表面必須位于距離為公差值0.08mm的兩平行平面內(nèi)。
形狀公差形狀公差第四十六頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日3.圓度
公差帶是在同一正截面上,半徑差為公差值t的兩同心圓之間的區(qū)域,如圖c所示。圖a框格中標注的0.03的意義是:被測圓柱面任一正截面的圓周必須位于半徑差為公差值0.03mm的兩同心圓之間;圖b框格中標注的0.1的意義是:被測圓錐面任一正截面上的圓周必須位于半徑為公差值0.1mm的兩同心圓之間。
形狀公差形狀公差第四十七頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日4.圓柱度公差帶是半徑差為公差值t的兩同軸圓柱面之間的區(qū)域。框格中標注的0.1的意義是被測圓柱面必須位于公差值0.1mm的兩同軸圓柱面之間。圓柱度能對圓柱面縱、橫截面各種形狀誤差進行綜合控制。
形狀公差形狀公差第四十八頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
§4-3形狀或位置公差形狀和位置公差第四章第四十九頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
形狀或位置公差有線輪廓度、面輪廓度2個項目。
形狀或位置公差第五十頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日1.線輪廓度公差帶是包絡(luò)一系列直徑為公差值t的圓的兩包絡(luò)線之間的區(qū)域。諸圓的圓心位于具有理論正確幾何形狀曲線上,如圖c所示。圖a為無基準要求的線輪廓公差,圖b為有基準要求的線輪廓度公差。圖a、b框格中標注的0.04的意義是:在平行于圖樣所示投影面的任一截面上,被測輪廓線必須位于包絡(luò)一系列直徑為公差值0.04mm且圓心位于具有理論正確幾何形狀的線上的兩包絡(luò)線之間。形狀或位置公差線輪廓度第五十一頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日2.面輪廓度面輪廓度公差用于限制一般曲面的形狀誤差。公差帶是包絡(luò)一系列直徑為公差值t的球的兩包絡(luò)面之間的區(qū)域,諸球的球心應(yīng)位于具有理論正確幾何形狀的面上,如圖c所示。圖a為無基準要求的面輪廓度公差,圖b為有基準要求的面輪廓度公差。圖a、b框格中標注的0.02、0.1的意義是:被測輪廓面必須位于包絡(luò)一系列球的兩包絡(luò)面之間,諸球的直徑分別為公差值0.02mm、0.1mm,且球心位于具有理論正確幾何形狀的面上的兩包絡(luò)面區(qū)域。
形狀公差面輪廓度第五十二頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
§4-4位置公差形狀和位置公差第四章第五十三頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日§4-4位置公差位置誤差及其評定原則位置公差形狀和位置公差第四章第五十四頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
位置誤差是指被測實際要素對基準要素(具有確定方向和位置的理想要素)的變動量?;鶞适谴_定關(guān)聯(lián)要素間幾何關(guān)系的依據(jù),是測量、評定位置誤差的起點。但是,實際基準存在著形狀誤差,為了保證零件使用功能和提高檢測準確性,一般要求排除實際基準的形狀誤差對測量值的影響。由于被測要素相對于基準具有確定方向或確定位置不同的要求,因而對誤差的評定也不同。
位置公差一、位置誤差及其評定原則位置誤差及其評定原則第五十五頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
定向誤差是被測實際要素對一具有確定方向的理想要素的變動量,理想要素的方向由基準確定。因此,定向誤差值用定向最小包容區(qū)域(簡稱定向最小區(qū)域)的寬度或直徑表示。定向最小區(qū)域是指按理想要素的方向來包容被測實際要素的,具有最小寬度t或直徑φt的包容區(qū)域。其形狀應(yīng)與相應(yīng)的公差帶形狀相同。下圖表示平行度的定向最小包容區(qū)域。
位置公差位置誤差及其評定原則第五十六頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
定位誤差是被測實際要素對一具有確定位置的理想要素的變動量,理想要素的位置由基準和理論正確尺寸確定。對于同軸度和對稱度,理論正確尺寸為零。定位誤差值用定位最小包容區(qū)域(簡稱定位最小區(qū)域)的寬度或直徑表示。
定位最小區(qū)域是指以理想要素定位來包容被測要素時,具有最小寬度t或直徑φt的包容區(qū)域。其形狀應(yīng)與相應(yīng)的公差帶形狀相同。右圖表示同軸度的定位最小區(qū)域。
位置公差位置誤差及其評定原則第五十七頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
根據(jù)位置公差項目的特征,位置公差又分為定向公差、定位公差和跳動公差。
位置公差位置誤差二、位置公差第五十八頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日1.定向公差
定向公差是關(guān)聯(lián)被測要素對基準要素在規(guī)定方向上所允許的變動量。定向公差與其它形位公差相比有其明顯的特點:定向公差帶相對于基準有確定的方向,并且公差帶的位置可以浮動;定向公差帶還具有綜合控制被測要素的方向和形狀的職能。根據(jù)兩要素給定方向不同,定向公差分為平行度、垂直度、傾斜度3個項目。位置公差位置誤差第五十九頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日1)平行度平行度公差用于限制被測要素對基準要素平行的誤差。①給定一個方向的平行度要求時,公差帶是距離為公差t且平行于基準線(或平面)、位于給定方向上的兩平行平面之間的區(qū)域,如下圖所示。位置公差位置誤差第六十頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
圖a、b框格中標注0.1、0.2的意義是:被測軸線必須位于距離為公差值0.1mm、0.2mm且在給定方向上平行于基準軸線的兩平行平面之間。位置公差位置誤差第六十一頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
圖a框格中標注的0.01的意義是:被測表面必須位于距離為公差值0.01mm且平行于基準表面D(基準平面)的兩平行平面之間。位置公差位置誤差第六十二頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日②給定相互垂直的兩個方向的平行度要求時,公差帶是兩對互相垂直的距離分別為t1和t2且平行于基準線的兩平行平面之間的區(qū)域,如下圖所示。位置公差位置誤差第六十三頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
圖a、c所示的零件公差帶形狀相同,公差框格標注的0.2、0.1的意義是:被測軸線必須位于距離分別為公差值0.2mm和0.1mm,在給定的互相垂直方向上且平行于基準軸線的兩組平行平面之間。位置公差位置誤差第六十四頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日③給定任意方向的平行度要求時,在公差值前加注φ,公差帶是直徑為公差值t且平行于基準線的圓柱面內(nèi)的區(qū)域。圖a框格中標注的φ0.03的意義是:被測軸線必須位于直徑為公差值0.03mm且平行基準軸線的圓柱面內(nèi)。位置公差位置誤差第六十五頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日2)垂直度垂直度公差用于限制被測要素對基準要素垂直的誤差。①給定一個方向的垂直度要求時,(在給定方向上)公差帶是距離為公差值t且垂直于基準面(或直線、軸線)的兩平行平面之間的區(qū)域,如下圖所示。位置公差位置誤差第六十六頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
圖a框格中標注0.1的意義是:在給定方向上,被測軸線必須位于距離為公差值0.1mm且垂直于基準表面A的兩平行平面之間。位置公差位置誤差第六十七頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
圖a框格中標注的0.08的意義是:被測面必須位于距離為公差值0.08mm且垂直于基準線A(基準軸線)的兩平行平面之間。位置公差位置誤差第六十八頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日②給定相互垂直的兩個方向的垂直度要求時,公差帶是互相垂直的距離分別為t1和t2且垂直于基準面的兩對平行平面之間的區(qū)域。圖a、c所示零件其公差帶形狀相同,公差框格標注的0.2、0.1的意義是:被測軸線必須位于距離分別為公差值0.2mm和0.1mm的互相垂直且垂直于基準平面的兩對平行平面之間。
位置公差位置誤差第六十九頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日③給定任意方向的垂直度要求時,在公差值前加注φ,公差帶是直徑為公差值t且垂直于基準面的圓柱面內(nèi)的區(qū)域。圖a框格中標注的φ0.01的意義是:被測軸線必須位于直徑為公差值φ0.01mm且垂直于基準面A(基準平面)的圓柱面內(nèi)。
位置公差位置誤差第七十頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日3)傾斜度傾斜度公差用于限制被測要素對基準要素成一般角度的誤差。①被測線和基準線在同一平面內(nèi),其公差帶是距離為公差值t且與基準線成一給定角度的兩平行平面之間的區(qū)域,如圖所示。圖a框格中標注的0.08的意義是:被測軸線必須位于距離為公差值0.08mm且與A—B公共基準成一理論正確角度的兩平行平面之間。
位置公差位置誤差第七十一頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日②被測線與基準線不在同一平面內(nèi),其公差帶是距離為公差值t且與基準成一給定角度的兩平行平面之間的區(qū)域。如被測線與基準不在同一平面內(nèi),則被測線應(yīng)投影到包含基準軸線并平行于被測軸線的平面上,公差帶是相對于投影到該平面的線而言,如圖所示。圖a框格中標注的0.08的意義是:被測軸線投影到包含基準軸線的平面上,它必須位于距離為公差值0.08mm并與A—B公共基準線成理論正確角度60°的兩平行平面之間。位置公差位置誤差第七十二頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日③給定任意方向的傾斜度要求時,在公差值前加注φ,公差帶是直徑為公差值t的圓柱面內(nèi)的區(qū)域,該圓柱面的軸線應(yīng)與基準平面成一給定的角度并平行于另一基準平面,如圖所示。圖a框格中標注的φ0.1的意義是:被測軸線必須位于直徑為公差值φ0.1mm的圓柱面公差帶內(nèi),該公差帶的軸線應(yīng)與基準表面A(基準平面)成理論正確角度60°并平行于基準平面B。
位置公差位置誤差第七十三頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日2.定位公差定位公差是關(guān)聯(lián)實際被測要素對基準在位置上所允許的變動量。定位公差帶與其它形位公差帶比較有以下特點:定位公差帶具有確定的位置,相對于基準的尺寸為理論正確尺寸;定位公差帶具有綜合控制被測要素位置、方向和形狀的功能。根據(jù)被測要素和基準要素之間的功能關(guān)系,定位公差分為位置度、同軸度和對稱度3個項目。位置公差位置誤差第七十四頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日1)位置度①點的位置度如公差值前加注φ,公差帶是直徑為公差值t的圓內(nèi)的區(qū)域。圓公差帶的中心點的位置由相對于基準A和B的理論正確尺寸確定,如圖所示。圖a框格中標注的φ0.3的意義是:兩個中心線的交點必須位于直徑為公差值0.3mm的圓內(nèi),該圓的圓心位于由相對基準A和B(基準直線)的理論正確尺寸所確定的點的理想位置上。
位置公差位置誤差第七十五頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日②線位置度公差帶是距離為公差值t且以線的理想位置為中心線對稱配置的兩平行直線之間的區(qū)域。中心線的位置由相對于基準A的理論正確尺寸確定,此位置度公差僅給定一個方向,如圖所示。圖a框格中標注的0.05的意義是:每根刻線的中心線必須位于距離為公差值0.05mm且由相對于基準A的理論正確尺寸所確定的理想位置對稱的諸兩平行直線之間。位置公差位置誤差第七十六頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
圖a所示的零件,公差帶是兩對互相重直的距離為t1和t2且以軸線的理想位置為中心對稱配置的兩平行平面之間的區(qū)域。軸線的理想位置是由相對于三基面體系的理論正確尺寸確定的,此位置度公差相對于基準給定互相垂直的兩個方向,如圖b、c所示。圖a框格中標注的0.05、0.2的意義是:各個被測孔的軸線必須分別位于兩對互相垂直的距離為公差值0.05mm和0.2mm,由相對于C、A、B基準表面(基準平面)理論正確尺寸所確定的理想位置對稱配置的兩平行平面之間。位置公差位置誤差第七十七頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
如在公差值前加注φ,則公差帶是直徑為t的圓柱面內(nèi)的區(qū)域。公差帶的軸線的位置由相對于三基面體系的理論正確尺寸確定,如圖所示。圖a框格中標注的φ0.08的意義是:被測軸線必須位于直徑為公差值φ0.08mm且以相對于A、C、B基準表面(基準平面)的理論正確尺寸所確定的理想位置為軸線的圓柱面內(nèi)。位置公差位置誤差第七十八頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
圖b框格中標注的φ0.1的意義是:每個被測軸線必須位于直徑為公差值φ0.1mm,且以相對于C、A、B基準表面(基準平面)的理論正確尺寸所確定的理想位置為軸線的圓柱面內(nèi)。
位置公差位置誤差第七十九頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日③平面或中心平面的位置度公差帶是距離為公差值t且以面的理想位置為中心對稱配置的兩平行平面之間的區(qū)域。面的理想位置是由相對于三基面體系的理論正確尺寸確定的,如圖所示。圖a框格中標注的0.05的意義是:被測表面必須位于距離為公差值0.05mm,且以相對于基準線B(基準軸線)和基準表面A(基準平面)的理論正確尺寸所確定的理想位置對稱配置的兩平行平面之間。位置公差位置誤差第八十頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日2)同軸度①點的同軸度(同心度)
公差帶是直徑為公差值φt且與基準圓心同心的圓內(nèi)的區(qū)域,如圖所示。圖a框格中標注的φ0.01的意義是:外圓的圓心必須位于直徑為公差值φ0.01mm且與基準圓心同心的圓內(nèi)。位置公差位置誤差第八十一頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日②軸線的同軸度公差帶是直徑為公差值φt的圓柱面內(nèi)的區(qū)域,該圓柱面的軸線與基準軸線同軸,如圖所示。圖a框格中標注的φ0.08的意義是:大圓柱面的軸線必須位于直徑為公差值φ0.08mm且與公共基準線A—B(公共基準軸線)同軸的圓柱面內(nèi)。位置公差位置誤差第八十二頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日3)對稱度中心平面對稱度公差,其公差帶是距離為公差值t且相對基準的中心平面對稱配置的兩平行平面之間的區(qū)域,如圖所示。位置公差位置誤差第八十三頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
圖a框格中標注的0.08的意義是:被測中心平面必須位于距離為公差值0.08mm且相對于基準中心平面A對稱配置的兩平行平面之間。圖c框格中標注的0.08的意義是:被測中心平面必須位于距離為公差值0.08mm且相對于公共基準中心平面A—B對稱配置的兩平行平面之間。位置公差位置誤差第八十四頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日3.跳動公差跳動公差是關(guān)聯(lián)實際要素繞基準軸線回轉(zhuǎn)一周或幾周時所允許的最大跳動量。跳動公差與其它形位公差相比有其顯著的特點:跳動公差帶相對于基準軸線有確定的位置;跳動公差帶可以綜合控制被測要素的位置、方向和形狀。跳動公差分為圓跳動和全跳動。位置公差位置誤差第八十五頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日1)圓跳動圓跳動公差是被測要素某一固定參考點圍繞基準軸線旋轉(zhuǎn)一周時(零件和測量儀器間無軸向位移)允許的最大變動量t。圓跳動公差適用于每一個不同的測量位置。圓跳動可能包括圓度、同軸度、垂直度或平面度誤差,這些誤差的總值不能超過給定的圓跳動公差。
位置公差位置誤差第八十六頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日①徑向圓跳動徑向圓跳動通常是圍繞軸線旋轉(zhuǎn)一整周,也可對部分圓周進行限制。公差帶是垂直于基準軸線的任一測量平面內(nèi)、半徑差為公差值t且圓心在基準軸線上的兩同心圓之間的區(qū)域,如圖所示。圖a框格中標注的0.1意義是:當被測要素圍繞基準線A(基準軸線)并同時受基準表面B(基準平面)的約束旋轉(zhuǎn)一周時,在任—測量平面內(nèi)的徑向圓跳動量均不得大于0.1mm。位置公差位置誤差第八十七頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
圖b、c框格中標注的0.2的意義是被測要素繞基準線A(基準軸線)旋轉(zhuǎn)一個給定的部分圓周時,在任一測量平面內(nèi)的徑向圓跳動量均不得大于0.2mm。圖d框格中標注的0.1的意義是:當被測要素圍繞公共基準線A—B(公共基準軸線)旋轉(zhuǎn)一周時,在任一測量平面內(nèi)的徑向圓跳動量均不得大于0.1mm。位置公差位置誤差第八十八頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日②端面圓跳動公差帶是在與基準同軸的任一半徑位置的測量圓柱面上距離為t的兩圓之間的區(qū)域,如圖所示。圖a框格標注的0.1意義是:被測面圍繞基準線D(基準軸線)旋轉(zhuǎn)一周時,在任一測量圓柱面內(nèi)軸向的跳動量均不得大于0.1mm。位置公差位置誤差第八十九頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日③斜向圓跳動公差帶是在與基準同軸的任一測量圓錐面上距離為t的兩圓之間的區(qū)域。除另有規(guī)定,其測量方向應(yīng)與被測面垂直,如圖所示。圖a框格中標注的0.1的意義是:被測面圍繞基準線C(基準軸線)旋轉(zhuǎn)一周時,在任一測量圓錐面上的跳動量均不得大于0.lmm。位置公差位置誤差第九十頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日2)全跳動全跳動控制的是整個被測要素相對于基準要素的跳動總量。①徑向全跳動公差帶是半徑差為公差值t且與基準同軸的兩圓柱面之間的區(qū)域,如圖所示。位置公差位置誤差第九十一頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
圖a框格中標注的0.l的意義是:被測要素圍繞公共基準線A—B作若干次旋轉(zhuǎn),并在測量儀器與工件間同時作軸向的相對移動時,被測要素上各點間的示值差均不得大于0.1mm,測量儀器或工件必須沿著基準軸線方向并相對于公共基準軸線A—B移動。位置公差位置誤差第九十二頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日②端面全跳動公差帶是距離為公差值t且與基準垂直的兩平行平面之間的區(qū)域,如圖所示。圖a框格中標注的0.01的意義是:被測要素圍繞基準軸線A作若干次旋轉(zhuǎn),并在測量儀器與工件間作徑向相對移動時,在被測要素上各點間的示值差均不得大于0.01mm。測量儀器或工件必須沿著輪廓具有理想正確形狀的線和相對于基準軸線A的正確方向移動。位置公差位置誤差第九十三頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
§4-5公差原則形狀和位置公差第四章第九十四頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日§4-5公差原則術(shù)語定義公差原則形狀和位置公差第四章第九十五頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
為了實現(xiàn)互換性,保證其功能要求,在零件設(shè)計時,對某些被測要素有時要同時給定尺寸公差和形位公差,這就產(chǎn)生了如何處理兩者之間的關(guān)系問題。所謂公差原則就是處理尺寸公差和形位公差關(guān)系的規(guī)定。國家標準GB/T4249-1996《公差原則》規(guī)定了形位公差與尺寸公關(guān)之間的關(guān)系。公差原則分為獨立原則和相關(guān)原則。相關(guān)原則又分包容原則和最大實體原則。公差原則第九十六頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日(1)局部實際尺寸(簡稱實際尺寸)在實際要素的任意正截面上,兩對應(yīng)點之間測得的距離。
(2)體外作用尺寸在被測要素的給定長度上,與實際內(nèi)表面體外相接的最大理想面或與實際外表面體外相接的最小理想面的直徑或?qū)挾?。對關(guān)聯(lián)要素,該理想面的軸線或中心平面必須與基準保持圖樣給定的幾何關(guān)系。公差原則一、術(shù)語定義術(shù)語定義第九十七頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日(3)體內(nèi)作用尺寸在被測要素的給定長度上,與實際內(nèi)表面體內(nèi)相接的最小理想面或與實際外表面體內(nèi)相接的最大理想面的直徑或?qū)挾?。對于關(guān)聯(lián)要素,該理想面的軸線或中心平面必須與基準保持圖樣給定的幾何關(guān)系。
(4)最大實體狀態(tài)(MMC)
實際要素在給定長度上處處位于尺寸極限之內(nèi)并具有實體最大時的狀態(tài)。公差原則術(shù)語定義第九十八頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
(5)最大實體尺寸(MMS)
實際要素在最大實體狀態(tài)下的極限尺寸。對于外表面為最大極限尺寸,對于內(nèi)表面為最小極限尺寸。
(6)最小實體狀態(tài)(LMC)
實際要素在給定長度上,處處位于尺寸極限之內(nèi),并具有實體最小時的狀態(tài)。公差原則術(shù)語定義第九十九頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
(7)最小實體尺寸(LMS)
實際要素在最小實體狀態(tài)下的極限尺寸。對于外表面為最小極限尺寸,對于內(nèi)表面為最大極限尺寸。
(8)最大實體實效狀態(tài)(MMVC)
在給定長度上,實際要素處于最大實體狀態(tài),且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差值時的綜合極限狀態(tài)。公差原則術(shù)語定義第一百頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日公差原則術(shù)語定義
(9)最大實體實效尺寸(MMVS)最大實體實效狀態(tài)下的體外作用尺寸。對于內(nèi)表面為最大實體尺寸減去形位公差值(加注符號的);對于外表面為最大實體尺寸加形位公差值(加注符號的)。第一百零一頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日1.獨立原則(IP)
獨立原則是指圖樣上給定的每一個尺寸和形狀、位置要求均是獨立的,應(yīng)分別滿足要求。即對孔Dmin<Da<Dmax
且t形>f形對軸dmin<da<dmax
且t形>f形如果對尺寸和形狀、尺寸與位置之間的相互關(guān)系遵守獨立原則時,在圖樣上不作任何附加的標記;若有特定要求應(yīng)在圖樣上規(guī)定。在獨立原則中尺寸公差和形位公差各自獨立地控制被測要素的尺寸誤差和形位誤差。公差原則公差原則二、公差原則第一百零二頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日2.相關(guān)原則相關(guān)原則是尺寸公差與形位公差相互有關(guān)的公差要求。相關(guān)原則又分為包容原則、最大實體原則。
公差原則公差原則第一百零三頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日公差原則公差原則
包容原則用于單一要素時,如圓柱表面或兩平行表面。包容原則表示實際要素應(yīng)遵守其最大實體邊界,其局部實際尺寸不得超過最小實體尺寸。采用包容原則的單一要素應(yīng)在其尺寸極限偏差或公差帶代號之后加注符號“”,如圖所示。在圖中,圓柱表面必須在最大實體邊界內(nèi),該邊界的尺寸為最大實體尺寸φ150mm,其局部實際尺寸不得小于φ149.96mm。1)包容原則(EP)第一百零四頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日公差原則公差原則
包容原則用于關(guān)聯(lián)要素時,如垂直度。此時應(yīng)在公差框格的第二格中把公差值用φ0的形式注出,這種標注稱為零形位公差。這種標注的含義是:當表面處在最大實體尺寸時(φ50),垂直度誤差為0,即不允許有垂直度誤差存在。當表面偏離最大實體尺寸(小于φ50)時,則允許產(chǎn)生垂直度誤差,其值為最大實體尺寸減去實際尺寸,即實際補償值。第一百零五頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日公差原則公差原則2)最大實體原則(MMP)
最大實體原則適用于中心要素。最大實體原則是控制被測要素的實際輪廓處于其最大實體實效邊界之內(nèi)的一種公差原則。當其實際尺寸偏離最大實體尺寸時,允許其形位誤差值超出其給出的公差值,此時應(yīng)在圖樣上標注符號“”。第一百零六頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日公差原則公差原則①圖樣標注最大實體原則的符號為“”。當應(yīng)用于被測要素時,應(yīng)在被測要素形位公差框格中的公差值后標注符號“”(圖a)。當應(yīng)用于基準要素時,應(yīng)在形位公差框格內(nèi)的基準字母代號后標注符號“”(圖b)。第一百零七頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日②最大實體原則應(yīng)用于被測要素最大實體原則應(yīng)用于被測要素時,被測要素的實際輪廓在給定的長度上處處不得超出最大實體實效邊界。即其體外作用尺寸不應(yīng)超出最大實體實效尺寸,且其局部實際尺寸不得超出最大實體尺寸和最小實體尺寸。最大實體原則應(yīng)用于被測要素時,被測要素的形位公差值是在該要素處于最大實體狀態(tài)時給出的。當被測要素的實際輪廓偏離其最大實體狀態(tài),即其實際尺寸偏離最大實體尺寸時,形位誤差值可超出在最大實體狀態(tài)下給出的形位公差值,即此時的形位公差值可以增大。公差原則公差原則第一百零八頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日公差原則公差原則例1:
第一百零九頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日公差原則公差原則
例2:第一百一十頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
綜上所述,各種公差原則的特點、標注及解釋,歸納于下表中。公差原則公差原則第一百一十一頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
§4-6形位公差的選擇形狀和位置公差第四章第一百一十二頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日§4-6形位公差的選擇形位公差項目的選擇基準要素的選擇公差原則的選擇形位公差值的選擇形位公差的末注公差值的規(guī)定形狀和位置公差第四章第一百一十三頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
零部件的形位誤差對機器的正常使用有很大的影響,因此,合理、正確地選擇形位公差對保證機器的功能要求,提高經(jīng)濟效益是十分重要的。在圖樣上是否給出形位公差要求,可按下述原則確定:凡形位公差要求用一般機床加工能保證的,不必注出,通常也不檢驗,其公差值要求應(yīng)按GB/T1184-1996《形狀和位置公差未注公差值》執(zhí)行;凡形位公差有特殊要求(高于或低于GB/T1184-1996規(guī)定的公差級別),則應(yīng)按標準規(guī)定在圖樣中標注出形位公差。形位公差的選擇第一百一十四頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
形位公差的選擇包括形位公差項目、基準要素、公差原則和公差值等四項內(nèi)容。形位公差的選擇第一百一十五頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
選擇的原則是:
1.明確形狀和位置公差各項目的特征和應(yīng)用場合。
2.分析零件在機器中的功能要求和結(jié)構(gòu)特點。
3.了解形狀和位置公差各項目的關(guān)系及檢測難易程度。形位公差的選擇一、形位公差項目的選擇項目的選擇第一百一十六頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
在形位公差的14個項目中,有單項控制的公差項目,如圓度、直線度、平面度等;也有綜合控制的公差項目,如圓柱度、位置公差的各個項目。應(yīng)該充分發(fā)揮綜合控制的公差項目的職能,這樣可減少圖樣上給出的形位公差項目及相應(yīng)的形位誤差檢測項目。形位公差的選擇項目的選擇第一百一十七頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
在滿足功能要求的前提下,應(yīng)該選用測量簡便的項目。例如,同軸度公差常??梢杂脧较驁A跳動公差或徑向全跳動公差代替,這樣使得測量方便。不過應(yīng)注意,徑向跳動是由同軸度誤差與圓柱面形狀誤差的綜合結(jié)果,故當同軸度由徑向跳動代替時,給出的跳動公差值應(yīng)略大于同軸度公差值,否則就會要求過嚴。形位公差的選擇項目的選擇第一百一十八頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
綜合控制項目與綜合或單項控制項目的關(guān)系如下:圓柱度——圓度、直線度、素線平行度徑向圓跳動——同軸度、圓度端面圓跳動——垂直度(不充分)
斜向圓跳動——同軸度、圓度(不充分)
徑向全跳動——同軸度、圓柱度端面全跳動——垂直度
形位公差的選擇項目的選擇第一百一十九頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
圖樣上標注位置公差時,有一個正確選擇基準的問題。在選擇時,主要應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求,并兼顧基準統(tǒng)一原則和結(jié)構(gòu)特征,一般可從下列幾方面來考慮:
1.設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)實際要素的功能要求及要素間的幾何關(guān)系來選擇基準。例如,對旋轉(zhuǎn)軸,通常以與軸承配合的軸頸表面作為基準或以軸心線作為基準。
2.從裝配關(guān)系考慮,應(yīng)選擇零件相互配合、相互接觸的表面作為各自的基準,以保證零件的正確裝配。形位公差的選擇基準要素的選擇二、基準要素的選擇第一百二十頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日3.從加工、測量角度考慮,應(yīng)選擇在工、夾、量具中定位的相應(yīng)表面作為基準,并考慮這些表面作基準時要便于設(shè)計工具、夾具和量具,還應(yīng)盡量使測量基準與設(shè)計基準統(tǒng)一。
4.當被測要素的方向需采用多基準定位時,可選用組合基準或三基面體系,還應(yīng)從被測要素的使用要求考慮基準要素的順序。形位公差的選擇基準要素的選擇第一百二十一頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
選擇公差原則時,應(yīng)根據(jù)被測要素的功能要求,充分發(fā)揮出公差的職能和采取該種公差原則的可行性、經(jīng)濟性。形位公差的選擇公差原則的選擇三、公差原則的選擇第一百二十二頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日1.獨立原則
獨立原則的應(yīng)用十分廣泛,它既可用于被測要素,也可用具基準要素;既可用于定形尺寸,也可用于定位尺寸。除非采用相關(guān)原則具有明顯的優(yōu)越性,一般都是按獨立原則給出尺寸公差和形位公差。
形位公差的選擇公差原則的選擇第一百二十三頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日1)尺寸精度與形位精度需要分別滿足要求。如齒輪箱體孔的尺寸精度與兩孔軸線的平行度;連桿活塞銷孔的尺寸精度與圓柱度;滾動軸承內(nèi)、外圈滾道的尺寸精度與形狀的精度。
2)尺寸精度與形位精度要求相差較大。如滾筒類零件尺寸精度要求很低,形狀精度要求較高;平板的形狀精度要求很高,尺寸精度要求不高;沖模架的上、下模座尺寸精度要求不高,平行度要求較高;通油孔的尺寸精度有一定要求,形狀精度無要求。形位公差的選擇公差原則的選擇第一百二十四頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日3)尺寸精度與形位精度無聯(lián)系。如滾子鏈條的套簡或滾子內(nèi)、外圓柱面的軸線同軸度與尺寸精度;齒輪箱體孔的尺寸精度與孔軸線間的位置精度;發(fā)動機連桿上的尺寸精度與孔軸線間的位置精度。
4)保證運動精度。如導軌的形狀精度要求嚴格,尺寸精度要求次要。形位公差的選擇公差原則的選擇第一百二十五頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日5)保證密封性。如汽缸套的形狀精度要求嚴格,尺寸精度要求次要。
6)未注公差。凡末注尺寸公差與未注形位公差都采用獨立原則,例如退刀槽、倒角、圓角等非功能要素。形位公差的選擇公差原則的選擇第一百二十六頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日2.包容原則
形位公差的選擇公差原則的選擇
包容原則主要用于保證零件配合性質(zhì)的場合。2)尺寸公差與形位公差間無嚴格比例關(guān)系要求。一般的孔與軸配合,只要求作用尺寸不超越最大實體尺寸,局部實際尺寸不超越最小實體尺寸。1)保證《公差與配合》國標規(guī)定的配合性質(zhì)。如φ20H7孔與φ20h6軸的配合,可以保證配合的最小間隙等于零。第一百二十七頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日3.最大實體原則最大實體原則是確定尺寸公差與形位公差之間補償關(guān)系的,只能用于控制中心要素的形位公差項目,主要用于只要求可裝配性的場合。如保證自由裝配,如軸承蓋上用于穿過螺釘?shù)耐?,法蘭盤上用于穿過螺栓的通孔。形位公差的選擇公差原則的選擇第一百二十八頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
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。確定形位公差的方法有類比法和計算法,但多用類比法。
1.公差值的選用原則
1)根據(jù)零件的功能要求,并考慮加工的經(jīng)濟性和零件的結(jié)構(gòu)、剛性等情況,按表4-4~8中的數(shù)系確定要素的公差值。同時考慮下列情況:形位公差的選擇形位公差值的選擇四、形位公差值的選擇第一百二十九頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日①在同一要素上,位置公差可控制相應(yīng)的形狀誤差;綜合的形狀公差(如圓柱度、平面度、面輪廓度)可以控制單項的形狀誤差(如圓度、直線度、線輪廓度等),一般不再另行給出。如要求平行的兩個表面,其平面度公差值應(yīng)小于平行度公差值。②有配合要求的形狀公差可按尺寸公差的比例選取,T形狀=kT尺寸。在常用尺寸段及尺寸公差為IT5~IT8的范圍內(nèi),k通??扇?/4~2/3,即形狀公差約占尺寸公差的25~65%,通常對一般零件的形狀公差如圓度,可取尺寸公差的65%或40%。圓度、圓柱度公差值約為同級的尺寸公差值的1/3,因而可按尺寸公差同級選取,必要時可提高1~2級,也可根據(jù)零件的功能,在鄰近的范圍內(nèi)選取。形位公差的選擇形位公差值的選擇第一百三十頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日③確定形位公差時,應(yīng)考慮與尺寸公差的協(xié)調(diào),一般應(yīng)為
T形狀<T位置<T尺寸④協(xié)調(diào)好形狀公差與表面粗糙度的關(guān)系,表面粗糙度Ra值,一般為形狀公差(直線度、平面度)的20~50%,對中等尺寸段、中等精度零件可參考這一關(guān)系來選擇。形位公差的選擇形位公差值的選擇第一百三十一頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日2)對于下列情況,考慮到加工的難易程度和除主參數(shù)外其它參數(shù)的影響,在滿足零件功能的要求下,適當降低1~2級選用:①孔相對于軸;②軸和孔細長比較大(大于8~10以上);③距離較大的軸和孔;④寬度較大(一般大于長度l/2)的零件表面;⑤線對線和線對面相對于面對面的平行度、垂直度公差。形位公差的選擇形位公差值的選擇第一百三十二頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日2.形位公差等級國標GB/T1184-1996規(guī)定:
1)直線度、平面度、平行度、垂直度、傾斜度、同軸度、對稱度、圓跳動、全跳動公差分1、2、…、12級,公差等級按序由高變低,公差值按序遞增。見表4-4、表4-5、表4-6。
2)圓度、圓柱度公差分0、1、2、…、12共13級,公差等級按序由高變低,公差值按序遞增,見表4-7。形位公差的選擇形位公差值的選擇第一百三十三頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日3)位置度公差值應(yīng)通過計算得出。例如用螺栓作連接件,被連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:
t=Xmin式中t——位置度公差;
Xmin——通孔與螺栓間的最小間隙。如用螺釘連接時,被連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
t=0.5Xmin
按上式計算確定的公差,經(jīng)化整并按附表4-8選擇公差值。形位公差的選擇形位公差值的選擇第一百三十四頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
圖樣上沒有標注形位公差值的要素,其形位精度要求由未注形位公差來控制。
1.采用未注公差值的優(yōu)點圖樣易讀;節(jié)省設(shè)計時間;圖樣很清楚地指出哪些要素可以用一般加工方法加工,即保證工程質(zhì)量又不需一一檢測;保證零件特殊的精度要求,有利于安排生產(chǎn)、質(zhì)量控制和檢測。形位公差的選擇末注公差值的規(guī)定五、形位公差的末注公差值的規(guī)定第一百三十五頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日2.形位公差的未注公差值
GB/T1184-1996對直線度、平面度、垂直度、對稱度和圓跳動的未注公差值進行規(guī)定,公差等級分為H、K、L等三級,公差等級依次降低,公差值依次增大。其它項目如線輪廓度、面輪廓度、傾斜度、位置度和全跳動均應(yīng)由各要素的注出或未注形位公差、線性尺寸公差或角度公差控制。如圓度的未注公差值等于標準的直徑公差值,但不能大于GB/T1184-1996對圓跳動的未注公差值;平行度的未注公差值等于尺寸公差值,或者直線度、平面度未注公差值中較大者。形位公差的選擇末注公差值的規(guī)定第一百三十六頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日3.未注公差值的圖樣表示法若采用GB/T1184-1995規(guī)定的未注公差值,應(yīng)在標題欄附近或在技術(shù)要求、技術(shù)文件(如企業(yè)標準)中注出標準號及公差等級代號。形位公差的選擇末注公差值的規(guī)定第一百三十七頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
§4-7形位誤差的檢測形狀和位置公差第四章第一百三十八頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日§4-7形位誤差的檢測形位誤差的檢測原則形位誤差檢測形狀和位置公差第四章第一百三十九頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日
形位誤差的項目較多,為了能正確地測量形位誤差,便于選揮合理的檢測方案,國家標準規(guī)定了形位誤差的5個檢測原則。這些檢測原則是各種檢測方法的概括,可以按照這些原則,根據(jù)被測對象的特點和有關(guān)條件,選擇最合理的檢測方案,也可根據(jù)這些檢測原則,采用具它的檢測方法和測量裝置。形位誤差的檢測一、形位誤差的檢測原則檢測原則第一百四十頁,共一百五十六頁,2022年,8月28日五個檢測原則及說明如下:
1.與理想要素比較原則將被測實際要素與理想要素相比較,量值由直接法和間接法獲得,理想要素用模擬法獲得。模擬理想要素的形狀,必須有足夠的精度。
2.測量坐標值原則測量被測實際要素的坐標值(如直角坐標值
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