幾何公差與幾何誤差檢測

幾何公差與幾何誤差檢測第1頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四五、《極限與配合》國家標(biāo)準(zhǔn)1、標(biāo)準(zhǔn)公差系列計算查表2、基本偏差系列孔的基本偏差軸的基本偏差各種偏差形成的特性基本偏差的確定六、公差與配合的選擇公差等級的選擇配合的選擇七、大尺寸孔、軸的公差與配合八、線性尺寸未注公差第2頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

第四章幾何公差與檢測§1零件幾何要素和幾何公差的特征項目§2幾何公差在圖樣上的表示方法§3幾何公差帶§4公差原則§5

幾何公差的選擇§6幾何誤差的評定與檢測原則第3頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四§1零件幾何要素和幾何公差的特征項目

一、零件幾何要素及其分類

機械零件是由構(gòu)成其幾何特征的若干點、線、面組成的。它們統(tǒng)稱為幾何要素，簡稱要素。

（a）（b）第4頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

1.要素按結(jié)構(gòu)特征分類（1）組成要素（輪廓要素）零件的表面、表面上的線或點?！癯叽缫厝缇哂兄睆蕉ㄐ纬叽绲膱A柱面4、圓球1、圓錐面2，或具有一定厚度定型尺寸的兩平行平面9。●非尺寸要素不具有定形尺寸的幾何形狀。如具有表示外形大小的直徑尺寸，卻不具有厚度定形尺寸的單個環(huán)狀端平面3。（2）導(dǎo)出要素（中心要素）由一個或幾個尺寸要素的對稱中心得到的中心點、中心線成中心平面。第5頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四2.要素按存在狀態(tài)分類（1）理想要素具有幾何學(xué)意義的點、線、面。（2）實際要素零件上實際存在的要素。在測量和評定幾何誤差時，以由有限測點組成的測得要素（亦稱提取要素）代替實際要素。第6頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

3.要素按檢測關(guān)系分類（1）被測要素即注有幾何公差的要素。（2）基準(zhǔn)要素用來確定被測要素的方向或位置關(guān)系的要素。同時，該要素也是被測要素。第7頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四4.要素按功能關(guān)系分類（1）單一要素注有形狀公差的要素。（2）關(guān)聯(lián)要素注有方向、位置或跳動公差的要素。第8頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

二、幾何公差的特征項目及符號第9頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四回顧一、零件幾何要素及其分類要素按結(jié)構(gòu)特征分類要素按存在狀態(tài)分類要素按檢測關(guān)系分類要素按功能關(guān)系分類二、幾何公差的特征項目及符號形狀公差方向公差位置公差跳動公差第10頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四第11頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四§2幾何公差在圖樣上的表示方法

一、幾何公差框格和基準(zhǔn)符號

1.形狀公差框格

形狀公差框共兩格。用帶箭頭的指引線將框格與被測要素相連。指引箭頭從框格的一端引出，并且垂直于框格。通常只彎折一次。

第12頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

2.方向、位置公差框格方向、位置公差框格有三格、四格和五格等幾種。用帶箭頭的指引線將框格與被測要素相連（圖4-3、圖4-4）。

第13頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

注意：方向、位置和跳動公差有基準(zhǔn)要求；基準(zhǔn)不得采用E、F、I、J、L、M、O、P、R等字母；基準(zhǔn)的順序是固定，與字母在字母表中的順序無關(guān)。第14頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四3.基準(zhǔn)符號基準(zhǔn)符號由一個基準(zhǔn)方格（這方格內(nèi)寫有表示基準(zhǔn)的英文大寫字母）和涂黑的（或空白的）基準(zhǔn)三角形，用細實線連接而構(gòu)成。字母都應(yīng)水平書寫。第15頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

二、被測要素的標(biāo)注方法

1.被測組成要素的標(biāo)注方法指引線的箭頭應(yīng)置于輪廓線上或它的延長線上，并且?guī)Ъ^的指引線必須明顯地與尺寸線錯開。還可以用帶點的參考線把被測表面引出來。第16頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

2.被測導(dǎo)出要素的標(biāo)注方法帶箭頭的指引線應(yīng)與被測導(dǎo)出要素所對應(yīng)尺寸要素的尺寸線的延長線重合。第17頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

3.公共被測要素的標(biāo)注方法

對于由幾個同類要素組成的公共被測要素，應(yīng)采用一個公差框格標(biāo)注。這時應(yīng)在公差框格中公差值的后面加注符號“CZ”。第18頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

圖4-10第19頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四4、指引線箭頭的指向第20頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

三、基準(zhǔn)要素的標(biāo)注方法1.基準(zhǔn)組成要素的標(biāo)注方法第21頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

2.

基準(zhǔn)導(dǎo)出要素的標(biāo)注方法第22頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

3.公共基準(zhǔn)的標(biāo)注方法

由兩個同類要素構(gòu)成，作為一個基準(zhǔn)使用的公共基準(zhǔn)軸線、公共基準(zhǔn)中心平面等，稱為公共基準(zhǔn)。第23頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

四、幾何公差的簡化標(biāo)注方法

1.同一被測要素有幾項幾何公差要求第24頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

2.幾個被測要素有同一幾何公差帶要求第25頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四3.幾個同型被測要素有同一幾何公差帶要求第26頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四回顧一、被測要素的標(biāo)注被測組成要素的標(biāo)注被測導(dǎo)出要素的標(biāo)注公共被測要素的標(biāo)注二、基準(zhǔn)要素的標(biāo)注基準(zhǔn)組成要素的標(biāo)注基準(zhǔn)導(dǎo)出要素的標(biāo)注公共基準(zhǔn)三、幾何公差帶形狀四、形狀公差帶第27頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四§3幾何公差帶

一、幾何公差的含義和幾何公差帶的特性

幾何公差是指實際被測要素對圖樣上給定的理想形狀、方向、位置的允許變動量。幾何公差帶是用來限制實際被測要素變動的區(qū)域，具有形狀、大小和方位的特性。第28頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

表4-2

第29頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

二、形狀公差帶（表4-3）形狀公差涉及的要素是線和面。形狀公差帶只有形狀和大小的要求。

1.直線度公差帶

●在給定平面內(nèi)公差帶為間距等于公差值t的兩平行直線所限定的區(qū)域。第30頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

●在給定方向上公差帶為間距等于公差值t的兩平行平面所限定的區(qū)域。

第31頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

●在任意方向上公差帶為直徑等于公差值

t的圓柱面所限定的區(qū)域。第32頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

2.平面度公差帶

公差帶為間距等于公差值t的兩平行平面所限定的區(qū)域。

第33頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

3.圓度公差帶公差帶為在給定橫截面內(nèi)，半徑差等于公差值t的兩同心圓所限定的區(qū)域。第34頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

4.圓柱度公差帶

公差帶為半徑差等于公差值t的兩同軸線圓柱面所限定的區(qū)域。第35頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四輪廓度公差帶第36頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四三、基準(zhǔn)1.基準(zhǔn)的種類基準(zhǔn)是用來確定實際關(guān)聯(lián)要素方向、位置關(guān)系的參考對象，應(yīng)具有理想形狀（有時還應(yīng)具有理想方向）。

●單一基準(zhǔn)由一個基準(zhǔn)要素建立的基準(zhǔn)。

●公共基準(zhǔn)

由兩個或兩個以上同類要素建立的一個獨立的基準(zhǔn)（圖4-20）。第37頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

●三基面體系：以三個互相垂直的基準(zhǔn)平面構(gòu)成一個基準(zhǔn)體系。三基面體系中的3個基準(zhǔn)平面，按功能要求分別稱為第一、第二、第三基準(zhǔn)平面（基準(zhǔn)的順序）。第二基準(zhǔn)平面B垂直于第一基準(zhǔn)平面A，第三基準(zhǔn)平面C垂直于A，且垂直于B。

圖4-21第38頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

2.基準(zhǔn)的體現(xiàn)

在加工和檢測中，基準(zhǔn)通常用形狀足夠精確的表面來模擬體現(xiàn)。例如，基準(zhǔn)平面可用平板的工作面模擬體現(xiàn)（圖4-22）圖4-22第39頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四孔的基準(zhǔn)軸線用與孔成無間隙配合的心軸模擬體現(xiàn)（圖4-24）圖4-24（a）

（b）第40頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四軸的基準(zhǔn)軸線用V形塊來體現(xiàn)（圖4-25）圖4-25（a）（b）第41頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四三基面體系用平板和方箱來模擬體現(xiàn)。第42頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四四、方向公差帶

方向公差涉及的要素是線和面。方向公差是指實際關(guān)聯(lián)要素相對于基準(zhǔn)的實際方向?qū)硐敕较虻脑试S變動量。平行度、垂直度和傾斜度公差帶分別相對于基準(zhǔn)保持平行、垂直和傾斜某一理論正確角度α的關(guān)系（圖4-26）。

第43頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

圖4-26（a）（b）

（c）第44頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四對某一被測要素給出方向公差后，僅在對其形狀精度有進一步要求時，才另行給出形狀公差，而形狀公差值必須小于方向公差值（圖4-27）。

圖4-27第45頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

1.平行度公差帶

●面對面平行度公差帶

公差帶為間距等于公差值且平行于基準(zhǔn)平面的兩平行平面所限定的區(qū)域。第46頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

●

線對面平行度公差帶

公差帶為間距等于公差值t且平行于基準(zhǔn)平面的兩平行平面所限定的區(qū)域。第47頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

●

面對線平行度公差帶

公差帶為間距等于公差值t且平行于基準(zhǔn)平面的兩平行平面所限定的區(qū)域。第48頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四回顧一、形位公差的標(biāo)注輪廓要素的標(biāo)注中心要素的標(biāo)注指引箭頭的指向基準(zhǔn)要素的標(biāo)注簡化標(biāo)注二、形狀公差帶直線度平面度圓度圓度度基準(zhǔn)二、方向公差帶平行度第49頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

●任意方向的線對線平行度公差帶

公差帶為直徑等于公差值

t且軸線平行于基準(zhǔn)軸線的圓柱面所限定的區(qū)域。第50頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

2.垂直度公差帶

●面對面垂直度公差帶

公差帶為間距等于公差值t且垂直于基準(zhǔn)平面的兩平行平面所限定的區(qū)域。

第51頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

●線對面垂直度公差帶在任意方向上，公差帶為直徑等于公差值

t且軸線垂直于基準(zhǔn)平面的圓柱面所限定的區(qū)域。第52頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四線對線垂直度公差帶第53頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四回顧一、形狀公差帶直線度平面度圓度圓度度基準(zhǔn)二、方向公差帶平行度垂直度第54頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四傾斜度第55頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四方向公差帶的形狀除任意方向的線對線平行度公帶、線對面垂直度公差帶的形狀為柱面外，其余皆為兩平行平面。方向公差帶既控制實際被測要素的方向誤差，同時又自然地在該公差帶圍內(nèi)控制該實際被測要素的形狀誤差（f≤t）。第56頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

五、位置公差帶位置公差有同心度、同軸度、對稱度和位置度公差等幾個特征項目。

1.同軸度公差帶同軸度公差涉及的要素是圓柱面和圓錐面的軸線。同軸度是指被測軸線應(yīng)與基準(zhǔn)軸線（或公共基準(zhǔn)軸線）重合的精度要求。第57頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四同軸度公差是指實際被測軸線對基準(zhǔn)軸線（軸線的理想位置）的允許變動量。同軸度公差帶為直徑等于公差值t且軸線與基準(zhǔn)線重合的圓柱面所限定的區(qū)域。該公差帶的方位是固定的。第58頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四同軸度公差帶被測圓柱面的實際軸線應(yīng)限定在直徑等于t且軸線與基準(zhǔn)軸線a重合的圓柱面公差帶內(nèi)。第59頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

2.對稱度公差帶對稱度公差涉及的要素是中心平面（或公共中心平面）和軸線（或公共對軸線、中心直線）。對稱度是指被測導(dǎo)出要素應(yīng)與基準(zhǔn)導(dǎo)要素重合，或者應(yīng)通過基準(zhǔn)導(dǎo)出要素的精度要求。第60頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四對稱度公差是指實際被測要素的位置對基準(zhǔn)的允許變動量。面對面、線對面、面對線和線對線的對稱度公差帶是指距離為公差值，且相對于基準(zhǔn)對稱配置的兩平行平面之間的區(qū)域。對稱度公差帶的方位除面對線的對稱度公差外，其余皆是固定的。第61頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

●面對面對稱度公差帶

公差帶為間距等于公差值t且對稱于基準(zhǔn)中心平面的兩平行平面所限定的區(qū)域。第62頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

●面對線對稱度公差帶公差帶為間距等于公差值t且對稱于基準(zhǔn)軸線a的兩平行平面所限定的區(qū)域。

P0為通過基準(zhǔn)軸線a的理想平面。第63頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四回顧一、方向公差帶平行度垂直度傾斜度二、位置公差帶同心度同軸度對稱度對稱度第64頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

3.位置度公差帶

位置度公差涉及的被測要素有點、線、面，而涉及的基準(zhǔn)要素通常為線和面。位置度是指被測要素應(yīng)位于由基準(zhǔn)和理論正確尺寸確定的理想位置上的精度要求。位置度公差是指被測要素所在的實際位置對其理想位置的允許變動量。位置度公差帶是指以被測要素的理想位置為中心來限制實際被測要素變動的區(qū)域（圖4-29）。

圖4-29（a）（b）第65頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

●幾何圖框

對于尺寸和結(jié)構(gòu)分別相同的幾個被測要素（稱為成組要素，如孔組），用由理論正確尺寸按確定的幾何關(guān)系把它們聯(lián)系在一起作為一個整體而構(gòu)成的幾何圖框，來給出它們的理想位置（圖4-30）。圖4-30（a）（b）（c）第66頁，共74頁，2023年，2月20日，星期四

●線的位置度公差帶

公差帶為直徑等于公差值t的圓柱面所限定的區(qū)域。該圓柱面的軸線的理論正確位置由基準(zhǔn)平面c、a、b和理論正確尺寸x、