《形位公差》課件

形位公差形位公差是機(jī)械制造中保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，它直接影響著零件的裝配精度和產(chǎn)品的功能。課程概述形位公差形位公差是機(jī)械設(shè)計(jì)中重要的概念，它描述了零件或部件的幾何形狀和位置的允許偏差。尺寸公差尺寸公差是零件或部件的尺寸允許偏差，它通常用符號(hào)“±”表示。公差配合公差配合是指將具有不同公差的零件組裝在一起，以滿(mǎn)足一定的配合要求。課程目標(biāo)1理解形位公差概念掌握形位公差的基本定義、分類(lèi)和應(yīng)用范圍。2掌握形位公差的表示方法學(xué)會(huì)解讀和應(yīng)用形位公差符號(hào)、參數(shù)和公差帶。3學(xué)習(xí)形位公差的控制方法了解形位公差在設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)中的應(yīng)用。4提高形位公差應(yīng)用能力能夠運(yùn)用形位公差解決實(shí)際工程問(wèn)題，提高產(chǎn)品精度和質(zhì)量。什么是形位公差零件精度形位公差指的是零件的幾何形狀和位置的允許偏差范圍。尺寸公差它用來(lái)控制零件的實(shí)際尺寸與理想尺寸之間的差異。表面粗糙度形位公差確保零件符合設(shè)計(jì)要求，并能與其他零件精確配合。形位公差的定義形狀和位置形位公差定義了零件的形狀和位置允許的偏差范圍。尺寸公差它與尺寸公差不同，尺寸公差僅控制零件的尺寸大小，而形位公差則控制零件的形狀、位置和方向。形位公差的組成尺寸公差指允許零件尺寸的偏差范圍，即零件實(shí)際尺寸允許的上下限。形狀公差指允許零件形狀的偏差范圍，例如圓形的圓度、直線(xiàn)的直線(xiàn)度等。位置公差指允許零件各部分之間相對(duì)位置的偏差范圍，例如孔的中心距、軸線(xiàn)的平行度等。方向公差指允許零件各部分之間相對(duì)方向的偏差范圍，例如軸線(xiàn)的傾斜度、表面的角度等。形位公差的表示方法符號(hào)使用標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)表示公差類(lèi)型，如圓度、直線(xiàn)度、平行度等。數(shù)值指定公差值，以毫米或英寸為單位，表示允許的偏差范圍?；鶞?zhǔn)指定公差控制的特征相對(duì)于哪個(gè)基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量，以確保尺寸和形狀符合要求。標(biāo)注位置將公差符號(hào)、數(shù)值和基準(zhǔn)標(biāo)注在圖紙上，明確指示公差的要求和應(yīng)用范圍。尺寸鏈與形位鏈尺寸鏈尺寸鏈?zhǔn)侵噶慵叽缰g相互關(guān)聯(lián)形成的閉合鏈，用于控制零件的尺寸精度。形位鏈形位鏈?zhǔn)侵噶慵男螤詈臀恢弥g的相互關(guān)聯(lián)形成的閉合鏈，用于控制零件的形狀和位置精度。尺寸鏈的計(jì)算方法1環(huán)形尺寸鏈環(huán)形尺寸鏈?zhǔn)侵杆谐叽缡孜蚕嘟有纬梢粋€(gè)閉環(huán)的尺寸鏈。2直線(xiàn)尺寸鏈直線(xiàn)尺寸鏈?zhǔn)侵杆谐叽缡孜蚕噙B形成一條直線(xiàn)的尺寸鏈。3尺寸鏈類(lèi)型根據(jù)尺寸鏈中各尺寸之間的關(guān)系，可以分為閉環(huán)尺寸鏈和開(kāi)放尺寸鏈。形位鏈的計(jì)算方法1確定形位鏈?zhǔn)紫刃枰_定形位鏈，即哪些尺寸和公差影響著最終的形位公差。2計(jì)算形位鏈環(huán)數(shù)形位鏈環(huán)數(shù)是指形位鏈中尺寸和公差的個(gè)數(shù)。環(huán)數(shù)越多，形位公差的累計(jì)誤差就越大。3計(jì)算形位鏈的公差根據(jù)形位鏈的環(huán)數(shù)和每個(gè)尺寸的公差，計(jì)算出最終的形位公差。工藝過(guò)程中的公差分配設(shè)計(jì)公差確定產(chǎn)品功能和性能要求，并分配公差范圍。加工公差根據(jù)加工方法和設(shè)備精度分配公差范圍。裝配公差考慮零件間的配合關(guān)系，分配公差范圍。形位公差的控制方法工藝控制通過(guò)選擇合適的加工工藝、設(shè)備和刀具，以及嚴(yán)格的工藝參數(shù)控制，可以有效地控制形位公差。測(cè)量與檢驗(yàn)使用精密測(cè)量?jī)x器進(jìn)行定期測(cè)量和檢驗(yàn)，確保產(chǎn)品符合形位公差要求。質(zhì)量控制建立健全的質(zhì)量控制體系，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行全面的質(zhì)量控制，確保產(chǎn)品質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量與檢驗(yàn)的方法測(cè)量方法為了確保產(chǎn)品符合設(shè)計(jì)要求，需要使用各種測(cè)量工具和方法進(jìn)行尺寸和形位公差的測(cè)量。檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法包括目視檢驗(yàn)、量具檢驗(yàn)、坐標(biāo)測(cè)量機(jī)檢驗(yàn)等，以確保產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。幾何公差的應(yīng)用案例1以一個(gè)機(jī)械零件為例，假設(shè)需要加工一個(gè)圓形孔，要求孔的直徑為10mm，公差為0.1mm。如果只使用尺寸公差，則孔的實(shí)際尺寸可以在9.9mm到10.1mm之間。但是，如果需要保證孔的圓度，則需要使用幾何公差。例如，可以使用圓度公差來(lái)控制孔的形狀，要求孔的圓度誤差小于0.05mm。這樣，即使孔的實(shí)際尺寸在9.9mm到10.1mm之間，但只要孔的圓度誤差小于0.05mm，就可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。幾何公差的應(yīng)用案例2在機(jī)械制造中，例如制造一個(gè)精密齒輪，需要確保齒輪的齒形、齒距和齒向誤差都滿(mǎn)足要求。使用形位公差可以控制齒輪的齒形、齒距和齒向的誤差，確保齒輪的精度。幾何公差的應(yīng)用案例3例如，在機(jī)械加工中，一個(gè)圓柱形零件需要加工成直徑為10mm的圓柱，但實(shí)際加工過(guò)程中，由于刀具磨損、機(jī)床精度等因素，加工出來(lái)的零件直徑不可能完全等于10mm。為了保證零件的尺寸精度和形狀精度，需要在圖紙上標(biāo)注幾何公差。例如，在圓柱形零件的圖紙上標(biāo)注“Φ10±0.1”，表示該零件的直徑允許偏差為±0.1mm，即實(shí)際直徑可以介于9.9mm到10.1mm之間。如果沒(méi)有標(biāo)注幾何公差，則默認(rèn)該零件的尺寸精度和形狀精度要求很低，無(wú)法保證零件的正常使用。幾何公差的應(yīng)用案例4在精密機(jī)械制造中，齒輪的精度至關(guān)重要，例如在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中，齒輪的精度直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行和燃油效率。公差控制是齒輪制造過(guò)程中必須考慮的關(guān)鍵要素。例如，對(duì)于齒輪的齒形、齒距、齒向等參數(shù)，都要進(jìn)行嚴(yán)格的公差控制。為了保證齒輪的精度，通常需要使用形位公差來(lái)控制齒輪的幾何形狀和位置。幾何公差的應(yīng)用案例5精密機(jī)械加工幾何公差在精密機(jī)械加工中至關(guān)重要，確保零件的尺寸、形狀和位置符合設(shè)計(jì)要求，提高產(chǎn)品性能和可靠性。航空發(fā)動(dòng)機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件的尺寸和位置公差要求極高，幾何公差確保發(fā)動(dòng)機(jī)部件之間的配合精度，提高效率和安全性。幾何公差的應(yīng)用案例6齒輪加工中的幾何公差應(yīng)用，例如齒輪的齒形、齒向、齒距等參數(shù)的公差控制，確保齒輪的嚙合精度和傳動(dòng)效率。齒輪精度要求嚴(yán)格，幾何公差的應(yīng)用有助于提高齒輪的質(zhì)量和可靠性，降低傳動(dòng)噪音，延長(zhǎng)使用壽命。幾何公差的應(yīng)用案例7案例7：齒輪加工。齒輪的齒形、齒距、齒向等精度要求較高，需要通過(guò)幾何公差來(lái)控制。例如，齒輪的齒形公差可以采用“圓柱度”公差來(lái)控制，齒距公差可以采用“位置度”公差來(lái)控制，齒向公差可以采用“平行度”公差來(lái)控制。這些公差的應(yīng)用可以確保齒輪的精度，提高傳動(dòng)效率，延長(zhǎng)使用壽命。幾何公差的應(yīng)用案例8在機(jī)械加工中，形位公差可以有效地提高產(chǎn)品的精度和可靠性。例如，在生產(chǎn)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，活塞和氣缸之間的配合公差需要嚴(yán)格控制，否則會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)漏油或功率下降等問(wèn)題。形位公差的應(yīng)用不僅限于機(jī)械制造領(lǐng)域，還廣泛應(yīng)用于電子、航空航天、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。它可以確保產(chǎn)品的尺寸、形狀和位置符合設(shè)計(jì)要求，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能。幾何公差的應(yīng)用案例9在航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造中，葉片形狀和位置精度至關(guān)重要。幾何公差可確保葉片在高轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行，避免振動(dòng)和磨損。例如，葉片與軸線(xiàn)的平行度、葉片間的間隙、葉片根部圓周形狀等，都需嚴(yán)格控制公差。幾何公差的應(yīng)用案例10精密機(jī)械設(shè)計(jì)在精密機(jī)械設(shè)計(jì)中，例如機(jī)床、儀器儀表等，幾何公差的使用可以確保零件的尺寸和形狀精度，從而提高機(jī)械的精度和可靠性。航空航天領(lǐng)域航空航天領(lǐng)域?qū)α慵木纫髽O高，幾何公差可以控制葉片、機(jī)身等重要部件的尺寸和形狀偏差，確保飛機(jī)的飛行安全和性能。幾何公差的應(yīng)用案例11齒輪精度在齒輪加工中，幾何公差用于確保齒輪的形狀、尺寸和位置精度，從而保證齒輪的正常嚙合和傳動(dòng)效率。精密加工零件幾何公差應(yīng)用于精密機(jī)械加工零件，例如航空航天部件，要求零件具有極高的尺寸、形狀和位置精度。精密儀器設(shè)備在精密儀器設(shè)備的制造中，幾何公差用于控制部件的配合精度，以保證儀器的測(cè)量精度和可靠性。幾何公差的應(yīng)用案例12以精密機(jī)械零件為例，例如齒輪，軸承，凸輪等，這些零件需要精確的尺寸和形狀才能保證機(jī)械的正常工作。幾何公差的應(yīng)用可以控制這些零件的尺寸，形狀，位置，方向等方面的誤差，從而確保機(jī)械的精度和性能。幾何公差的應(yīng)用案例13應(yīng)用案例13：在機(jī)械加工中，需要保證零件的軸線(xiàn)與基準(zhǔn)面的平行度，才能保證零件的正常工作。例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的加工過(guò)程中，需要保證曲軸軸線(xiàn)與發(fā)動(dòng)機(jī)底座的平行度，才能保證曲軸的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。幾何公差的應(yīng)用案例14在精密儀器制造中，如手表、顯微鏡等，對(duì)零件的尺寸和形狀精度要求極高，需要使用幾何公差來(lái)控制零件的精度，保證其正常工作。例如，手表機(jī)芯的齒輪，需要保證其齒形精度和齒距精度，才能使手表正常運(yùn)轉(zhuǎn)。通過(guò)使用幾何公差，可以控制齒輪的尺寸偏差和形狀偏差，從而保證其精度。幾何公差的應(yīng)用案例15齒輪加工中，公差控制對(duì)齒輪精度和壽命至關(guān)重要。形位公差可以用于控制齒輪的形狀、尺寸和位置。例如，可以用位置公差控制齒輪的中心距，用形狀公差控制齒輪的輪廓，用方向公差控制齒輪的安裝角度。通過(guò)對(duì)形位公差的嚴(yán)格控制，可以保證齒輪的嚙合精度和運(yùn)行平穩(wěn)性，從而延長(zhǎng)齒輪的使用壽命。本課程的重點(diǎn)與難點(diǎn)1重點(diǎn)理解形位