互換性與技術(shù)測量-實(shí)用 - 1B.ppt

1、第4章 形狀和位置公差及檢測,軸套,加工后外圓的形狀和位置誤差,外圓在垂直于軸線的正截面上不圓（即圓度誤差） 外圓柱面上任一素線（是外圓柱面與圓柱軸向截面的交線）不直（即直線度誤差） 外圓柱面的軸心線與孔的軸心線不重合（即同軸度誤差）,4.1 概述,4.1.1 形位誤差的影響,1.影響零件的功能要求,2.影響零件的配合性質(zhì),3.影響零件的自由裝配,4.現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn),GB/T 11821996形狀和位置公差 通則、定義、符號和圖樣表示法 GB/T 11841996形狀和位置公差 未注公差值 GB/T 42491996公差原則 GB/T 166711996形狀和位置公差 最大實(shí)體要求、最小實(shí)體要求

2、和可逆要求 GB133191991形狀和位置公差 位置度公差,4.1.2 形位誤差的基本術(shù)語定義,構(gòu)成零件幾何特征的點(diǎn)、線、面要素,1.理想要素與實(shí)際要素（按存在的狀態(tài)分）,理想要素具有幾何意義的要素,實(shí)際要素零件上實(shí)際存在的要素，即加工后得到的要素,2.輪廓要素與中心要素（按結(jié)構(gòu)特征分）,輪廓要素組成輪廓的點(diǎn)、線、面。 中心要素與輪廓要素有對稱關(guān)系的點(diǎn)、線、面。,4.單一要素和關(guān)聯(lián)要素（按功能要求分）,3.被測要素與基準(zhǔn)要素（按檢測關(guān)系分）,被測要素給出了形狀或(和)位置公差的要素，即需要研究和測量的要素。 基準(zhǔn)要素用來確定被測要素方向或(和)位置的要素。理想的基準(zhǔn)要素稱為基準(zhǔn)。,單一要素僅

3、對要素本身給出形狀公差要求的要素。 關(guān)聯(lián)要素對其它要素有功能關(guān)系的要素。,4.1.3 形位公差的項(xiàng)目和符號,4.1.4 形位公差帶的特征,1.形位公差是指實(shí)際被測要素對圖樣上給定的理想形狀、理想位置的允許變動(dòng)量。 2.形位公差帶是用來限制被測實(shí)際要素變動(dòng)的區(qū)域，它是形位誤差的最大允許值。 3.形位公差帶具有的四個(gè)特征 形狀、大小、方向和位置。,4.2 形狀公差,形狀公差是指單一實(shí)際要素的形狀所允許的變動(dòng)全量。 形狀公差帶是限制單一實(shí)際被測要素變動(dòng)的區(qū)域，零件實(shí)際要素在該區(qū)域內(nèi)為合格。,直線度、平面度、圓度、圓柱度,被測要素：為直線、平面、圓和圓柱面。 形狀公差帶的特點(diǎn)：不涉及基準(zhǔn)，它的方向和位

4、置均是浮動(dòng)的，只能控制被測要素形狀誤差的大小。,4.2.1 直線度,定義：直線度是用以限制被測實(shí)際直線對其理想直線變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。 在給定平面內(nèi)的直線度 在給定方向內(nèi)的直線度 任意方向上的直線度,1.在給定平面內(nèi)的直線度,其公差帶是距離為公差值t的兩平行直線之間的區(qū)域。,0.1,2.在給定方向上的直線度,當(dāng)給定一個(gè)方向時(shí)，公差帶是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域,公差帶,標(biāo)注,2.在給定方向上的直線度,在給定兩個(gè)方向上，棱線必須位于水平方向距離為公差值0. 2mm，垂直方向距離為公差值0.1mm的兩對平行平面之內(nèi)。,3.在任意方向上的直線度,公差帶是直徑為公差值t的圓柱面內(nèi)的區(qū)域,標(biāo)注,

5、4.2.2 平面度,被測要素是平面要素，公差帶定義：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。,標(biāo)注,4.2.3 圓度,公差帶： 在垂直于軸線的任一正截面上，該圓必須位于半徑差為公差值0.02mm的兩同心圓之間。,標(biāo)注1,標(biāo)注2,4.2.4 圓柱度,公差帶： 被測圓柱面必須位于半徑差為公差值0.02的兩同軸圓柱面之間。,公差帶,標(biāo)注,4.3 輪廓度公差,輪廓度公差分為線輪廓度和面輪廓度。輪廓度無基準(zhǔn)要求時(shí)為形狀公差，有基準(zhǔn)要求時(shí)為位置公差。無基準(zhǔn)要求時(shí)，其公差帶的形狀只由理論正確尺寸(帶方框的尺寸)確定，其位置是浮動(dòng)的；有基準(zhǔn)要求時(shí)，其公差帶的形狀和位置由理論正確尺寸和基準(zhǔn)確定，公差

6、帶的位置是固定的。,理論正確尺寸是用以確定被測要素的理想形狀、方向、位置的尺寸。它僅表達(dá)設(shè)計(jì)時(shí)對被測要素的理想要求，故該尺寸不附帶公差，標(biāo)注時(shí)應(yīng)圍以框格，而該要素的形狀、方向和位置誤差則由給定的形位公差來控制。,4.3.1 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的線上,輪廓度公差帶,無基準(zhǔn)要求,有基準(zhǔn)要求,4.3.2 面輪廓度,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，諸球的球心位于具有理論正確幾何形狀的面上。,無基準(zhǔn)要求,有基準(zhǔn)要求,4.4 位置公差,位置公差是指關(guān)聯(lián)實(shí)際要素的位置對基準(zhǔn)所允許的變動(dòng)全量。 位置公

7、差帶是限制關(guān)聯(lián)實(shí)際要素變動(dòng)的區(qū)域，被測實(shí)際要素位于此區(qū)域內(nèi)為合格，區(qū)域的大小由公差值決定。 定向公差、定位公差、跳動(dòng)公差,4.4.1 定向公差,關(guān)聯(lián)被測要素對基準(zhǔn)要素在規(guī)定方向上允許的變動(dòng)量，分為平行度、垂直度和傾斜度。,a)標(biāo)注,b)公差帶,1.平行度,1）給定一個(gè)方向的平行度,2）給定兩個(gè)相互垂直方向的平行度,3）任意方向的平行度,a)標(biāo)注,b)公差帶,2.垂直度,1）一個(gè)方向,a)標(biāo)注,b)公差帶,2）任意方向,b)公差帶,3.傾斜度,b)公差帶,定向公差具有如下特點(diǎn)： 1) 定向公差帶相對基準(zhǔn)有確定的方向，而其位置往往是浮動(dòng)的。 2) 定向公差帶具有綜合控制被測要素的方向和形狀的功能。

8、 因此在保證功能要求的前提下，規(guī)定了定向公差的要素，一般不再規(guī)定形狀公差，只有需要對該要素的形狀有進(jìn)一步要求時(shí)，則可同時(shí)給出形狀公差，但其公差數(shù)值應(yīng)小于定向公差值。,4.4.2 定位公差,關(guān)聯(lián)實(shí)際要素對基準(zhǔn)在位置上所允許的變動(dòng)量 同軸度、對稱度和位置度,用于控制軸類零件的被測軸線對基準(zhǔn)軸線的同軸度誤差。,1.同軸度,b)公差帶,a)標(biāo)注,2.對稱度,用于控制被測要素中心平面（或軸線）對基準(zhǔn)中心平面（或軸線）的共面（或共線）性誤差,3.位置度,位置度用于控制被測要素（點(diǎn)、線、面）對基準(zhǔn)的位置誤差。,a)標(biāo)注,定位公差帶的特點(diǎn)如下： 1) 定位公差相對于基準(zhǔn)具有確定位置。其中，位置度公差帶的位置由

9、理論正確尺寸確定，同軸度和對稱度的理論正確尺寸為零，圖上可省略不注。 2) 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。 在滿足使用要求的前提下，對被測要素給出定位公差后，通常對該要素不再給出定向公差和形狀公差。如果需要對方向和形狀有進(jìn)一步要求時(shí)，則可另行給出定向或形狀公差，但其數(shù)值應(yīng)小于定位公差值。,4.4.3 跳動(dòng)公差,跳動(dòng)公差用來控制跳動(dòng)，是以特定的檢測方式為依據(jù)的公差項(xiàng)目。跳動(dòng)公差包括圓跳動(dòng)公差和全跳動(dòng)公差。 是關(guān)聯(lián)實(shí)際要素繞基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)一周或幾周時(shí)所允許的最大跳動(dòng)量。 跳動(dòng)公差帶相對于基準(zhǔn)軸線有確定的位置；可以綜合控制被測要素的位置、方向和形狀。 圓跳動(dòng) 全跳動(dòng) 1.徑向圓

10、跳動(dòng) 2.端面圓跳動(dòng) 1.徑向全跳動(dòng) 3.斜向圓跳動(dòng) 2.端面全跳動(dòng),1.徑向圓跳動(dòng),公差帶定義：公差帶是在垂直于基準(zhǔn)軸線的任一測量平面內(nèi)，半徑為公差值t，且圓心在基準(zhǔn)軸線上的兩個(gè)同心圓之間的區(qū)域。,d圓柱面繞基準(zhǔn)軸線作無軸向移動(dòng)回轉(zhuǎn)時(shí)，在任一測量平面內(nèi)的徑向跳動(dòng)量均不得大于公差值0.05mm。,2.端面圓跳動(dòng),公差帶定義：公差帶是在與基準(zhǔn)軸線同軸的任一半徑位置的測量圓柱面上沿母線方向距離為公差值t的兩圓之間的區(qū)域。,當(dāng)被測件繞基準(zhǔn)軸線無軸向移動(dòng)旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，在被測面上任一測量直徑處的軸向跳動(dòng)量均不得大于公差值0.05mm,3.斜向圓跳動(dòng),公差帶是在與基準(zhǔn)軸線同軸，且母線垂直于被測表面的任一測量

11、圓錐面上，沿母線方向距離為公差值t的兩圓之間的區(qū)域，除特殊規(guī)定外，其測量方向是被測面的法線方向。,a標(biāo)注),4.徑向全跳動(dòng),徑向全跳動(dòng)的公差帶是半徑差為公差值t，且與基準(zhǔn)軸線同軸的兩圓柱面之間的區(qū)域。,5.端面全跳動(dòng),端面全跳動(dòng)的公差帶是距離為公差值t，且與基準(zhǔn)軸線垂直的兩平行平面之間的區(qū)域。,端面全跳動(dòng)的公差帶與該端面對軸線的垂直度公差帶是相同的，因而兩者控制位置誤差的效果也是相同的，但檢測方法更方便!另外，端面全跳動(dòng)還是該端面（整個(gè)端面）的形狀誤差（形狀）及其對基準(zhǔn)軸線的垂直度（位置）的綜合反映。采用跳動(dòng)公差時(shí)，若綜合控制被測要素能夠滿足功能要求，一般不再標(biāo)注相應(yīng)的位置公差和形狀公差，若不

12、能夠滿足功能要求，則可進(jìn)一步給出相應(yīng)的位置公差和形狀公差，但其數(shù)值應(yīng)小于跳動(dòng)公差值。,尺寸公差,形位公差,尺寸誤差,形位誤差,尺寸精度,形位精度,互換性,保證,4.5 公差原則,定義：處理尺寸公差和形位公差關(guān)系的規(guī)定。 分類：,4.5.1 有關(guān)術(shù)語和定義,1.局部實(shí)際尺寸(簡稱實(shí)際尺寸da、Da),實(shí)際要素的任意正截面上，兩對應(yīng)點(diǎn)間的距離。,2. 體外作用尺寸dfe、Dfe,在被測要素的給定長度上，與實(shí)際外表面體外相接的最小理想面或與實(shí)際內(nèi)表面體外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(zhǔn)保持圖樣給定的幾何關(guān)系。,實(shí)際尺寸和作用尺寸,3. 體內(nèi)作用尺寸dfi

13、、Dfi,在被測要素的給定長度上，與實(shí)際外表面體內(nèi)相接的最大理想面或與實(shí)際內(nèi)表面體內(nèi)相接的最小理想面的直徑或?qū)挾?。對于關(guān)聯(lián)要素，該理想面的軸線或中心平面必須保持圖樣給定的幾何關(guān)系。,da1,da2,da3,B,G基準(zhǔn)平面,90,10,-0.028,-0.013,G,0.01 G,關(guān)聯(lián)體外作用尺寸,B,4. 最大實(shí)體尺寸dM、DM,dMdmax DMDmin,5. 最小實(shí)體尺寸dL、DL,dLdmin DLDmax,6. 最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)、尺寸,1) 最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)(MMVC) 在給定長度上，實(shí)際要素處于最大實(shí)體狀態(tài)且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出的形位公差值時(shí)的綜合極限狀態(tài)。,2) 最大

14、實(shí)體實(shí)效尺寸(DMV、dMV) 最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)下的體外作用尺寸。,dMV dM + t dmax + t DMVDMt Dmin- t,7. 最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)、尺寸,1) 最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)(LMVC) 在給定長度上，實(shí)際要素處于最小實(shí)體狀態(tài)且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出的形位公差值時(shí)的綜合極限狀態(tài)。,2) 最小實(shí)體實(shí)效尺寸(DLV、dLV) 最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)下的體內(nèi)作用尺寸。,dLV dL - t dmin - t DLVDL+t Dmax +t,作用尺寸是由實(shí)際尺寸和形位誤差綜合形成的，一批零件中各不相同，是一個(gè)變量，但就每個(gè)實(shí)際的軸或孔而言，作用尺寸卻是唯一的；實(shí)效尺寸是由實(shí)體尺寸

15、和形位公差綜合形成的，對一批零件而言是一定量。實(shí)效尺寸可以視為作用尺寸的允許極限值。,8. 邊界,1）邊界 由設(shè)計(jì)給定的具有理想形狀的極限包容面。 2）最大實(shí)體邊界(MMB) 尺寸為最大實(shí)體尺寸的邊界。 3）最小實(shí)體邊界(LMB) 尺寸為最小實(shí)體尺寸的邊界。 4）最大實(shí)體實(shí)效邊界(MMVB) 尺寸為最大實(shí)體實(shí)效尺寸的邊界。 5）最小實(shí)體實(shí)效邊界(LMVB) 尺寸為最小實(shí)體實(shí)效尺寸的邊界。,4.5.2 獨(dú)立原則,30,0,-0.033,標(biāo)注,0,0.015,1.定義 2.標(biāo)注方法 3.合格條件 dmindadmax DminDaDmax 4.應(yīng)用,4.5.2 相關(guān)要求,圖樣上給定的形位公差與尺寸

16、公差相互有關(guān)的公差要求。,1. 包容要求,1）定義：包容要求是要求實(shí)際要素應(yīng)遵守其最大實(shí)體邊界(MMB)，其局部實(shí)際尺寸不得超出最小實(shí)體尺寸的一種公差要求。 2）標(biāo)注方法：當(dāng)采用包容要求時(shí)，應(yīng)在被測要素的尺寸極限偏差或公差帶代號后加注“ E ”符號。,包容要求,標(biāo)注,3）合格條件：,軸,孔,f 被測要素的形狀誤差,4）應(yīng)用：適用于單一要素。主要用于需要嚴(yán)格保證配合性質(zhì)的場合。,2. 最大實(shí)體要求,1）定義：最大實(shí)體要求是要求被測要素的實(shí)際輪廓應(yīng)遵守其最大實(shí)體實(shí)效邊界(MMVB)，當(dāng)其實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)，允許其形位誤差值超出在最大實(shí)體狀態(tài)下給出的公差值的一種公差要求。,2）標(biāo)注：,10,

17、0,-0.03,0.015 M,40,+0.1,0,0.1 M A M,20,0,+0.033,A,20,0,-0.3,0.1 M,被測要素遵守最大實(shí)體實(shí)效邊界，即被測要素的體外作用尺寸不超過最大實(shí)體實(shí)效尺寸；,當(dāng)被測要素的局部實(shí)際尺寸處處均為最大實(shí)體尺寸時(shí)，允許的形位誤差為圖樣上給定的形位公差值；,當(dāng)被測要素的實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)體尺寸后，其偏離量可補(bǔ)償給形位公差，允許的形位誤差為圖樣上給定的形位公差值與偏離量之和；,實(shí)際尺寸必須在最大實(shí)體尺寸和最小實(shí)體尺寸之間變化。,3）合格條件,孔：,軸：,4）應(yīng)用：適用于中心要素。主要用于只要求可裝配性的零件，能充分利用圖樣上給出的公差，提高零件的合格率

18、。,如圖所示，被測軸應(yīng)滿足下列要求： 實(shí)際尺寸在11.95mm12mm之內(nèi)； 實(shí)際輪廓不得超出關(guān)聯(lián)最大實(shí)體實(shí)效邊界，即關(guān)聯(lián)體外作用尺寸不大于關(guān)聯(lián)最大實(shí)體實(shí)效尺寸dMV=dM+t=12+0.04=12.04mm 當(dāng)被測軸處在最小實(shí)體狀態(tài)時(shí)，其軸線對A基準(zhǔn)軸線的同軸度誤差允許達(dá)到最大值，即等于圖樣給出的同軸度公差（ 0.04 ）與軸的尺寸公差（0.05）之和（ 0.09 ）。,12 -0. 05,25 -0.05, 0.04 M,A,0,0, 0.008,A,a,b,c,E,M,0.1 A,5）零形位公差,如圖所示孔的軸線對A的垂直度公差，采用最大實(shí)體要求的零形位公差。該孔應(yīng)滿足下列要求： 實(shí)際尺

19、寸在 49.92mm 50.13mm內(nèi)； 實(shí)際輪廓不超出關(guān)聯(lián)最大實(shí)體邊界，即其關(guān)聯(lián)體外作用尺寸不小于最大實(shí)體尺寸D=49.92mm。 當(dāng)該孔處在最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)，其軸應(yīng)與基準(zhǔn)A垂直；當(dāng)該孔尺寸偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)，垂直度公差可獲得補(bǔ)償。當(dāng)孔處于最小實(shí)體尺寸時(shí)，垂直度公差可獲得最大 補(bǔ)償值0.21mm。,A,A,0 M,50+0.13,0.08,6）最大實(shí)體要求應(yīng)用于基準(zhǔn)要素,最大實(shí)體要求應(yīng)用于基準(zhǔn)要素時(shí)，基準(zhǔn)要素應(yīng)遵守相應(yīng)的邊界，即其體外作用尺寸偏離其相應(yīng)邊界時(shí)，允許基準(zhǔn)要素在一定的范圍內(nèi)浮動(dòng)。 當(dāng)基準(zhǔn)要素本身采用最大實(shí)體要求時(shí)，其邊界為最大實(shí)體實(shí)效邊界； 當(dāng)基準(zhǔn)要素自身采用獨(dú)立原則或包容要求時(shí)，

20、其邊界為最大實(shí)體邊界。,試對圖所示的A1=A2= =20.01mm軸套，應(yīng)用相關(guān)原則，填出表中所列各值。實(shí)際零件如圖所示，判斷該零件是否合格？,A1=A2 = =20.01mm,該零件合格,4.6 形位公差的應(yīng)用,4.6.1 形位公差的標(biāo)注,國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在技術(shù)圖樣中形位公差應(yīng)采用框格代號標(biāo)注。無法采用框格代號標(biāo)注時(shí)，才允許在技術(shù)要求中用文字加以說明，但應(yīng)做到內(nèi)容完整，用詞嚴(yán)謹(jǐn)。,1.公差框格的標(biāo)注 1) 第一格 形位公差特征的符號。 2) 第二格 形位公差數(shù)值和有關(guān)符號。 3) 第三格和以后各格 基準(zhǔn)字母和有關(guān)符號。規(guī)定不得采用E、F、I、J、L、M、O、P和R等九個(gè)字母。,2.被測要素的標(biāo)

21、注 用帶箭頭的指引線將公差框格與被測要素相連，指引線的箭頭指向被測要素，箭頭的方向?yàn)楣顜У膶挾确较颉?1）當(dāng)被測要素為輪廓要素時(shí)，指引線的箭頭應(yīng)指在該要素的輪廓線或其引出線上，并應(yīng)明顯地與尺寸線錯(cuò)開(應(yīng)與尺寸線至少錯(cuò)開4mm)。,2) 當(dāng)被測要素為中心要素時(shí)，指引線的箭頭應(yīng)與被測要素的尺寸線對齊，當(dāng)箭頭與尺寸線的箭頭重疊時(shí)，可代替尺寸線箭頭，指引線的箭頭不允許直接指向中心線。,3) 當(dāng)被測要素為圓錐體的軸線時(shí)，指引線的箭頭應(yīng)與圓錐體直徑尺寸線(大端或小端)對齊必要時(shí)也可在圓錐體內(nèi)畫出空白的尺寸線，并將指引線的箭頭與該空白的尺寸線對齊；如圓錐體采用角度尺寸標(biāo)注，則指引線的箭頭應(yīng)對著該角度的尺寸

22、線。,4) 當(dāng)多個(gè)被測要素有相同的形位公差(單項(xiàng)或多項(xiàng))要求時(shí)，可以在從框格引出的指引線上繪制多個(gè)指示箭頭，并分別與被測要素相連；用同一公差帶控制幾個(gè)被測要素時(shí)，應(yīng)在公差框格上注明“共面”或“共線”。,多要素同要求的簡化標(biāo)注,多處要素用同一公差帶時(shí)的標(biāo)注,5) 當(dāng)同一個(gè)被測要素有多項(xiàng)形位公差要求，其標(biāo)注方法又是一致時(shí)，可以將這些框格繪制在一起，并引用一根指引線。,同一要素多項(xiàng)要求的簡化標(biāo)注,3.基準(zhǔn)要素的標(biāo)注 無論基準(zhǔn)符號在圖樣上的方向如何，圓圈內(nèi)的字母均應(yīng)水平書寫,基準(zhǔn)符號,1) 當(dāng)基準(zhǔn)要素為輪廓線和表面時(shí)，基準(zhǔn)符號應(yīng)置于該要素的輪廓線或其引出線標(biāo)注，并應(yīng)明顯地與尺寸線錯(cuò)開?；鶞?zhǔn)符號標(biāo)注在輪

23、廓的引出線上時(shí)，可以放置在引出線的任一側(cè)，但基準(zhǔn)符號的短線不能直接與公差框格相連。,輪廓基準(zhǔn)要素的標(biāo)注,2) 當(dāng)基準(zhǔn)要素是軸線或中心平面或由帶尺寸的要素確定的點(diǎn)時(shí)，基準(zhǔn)符號的連線應(yīng)與該要素的尺寸線對齊；當(dāng)基準(zhǔn)符號與尺寸線的箭頭重疊時(shí)，可代替尺寸線的一個(gè)箭頭；,圖4-20 中心基準(zhǔn)要素的標(biāo)注,3)當(dāng)基準(zhǔn)要素為中心孔或圓錐體的軸線時(shí)，則按圖4-21所示方法標(biāo)注。,中心孔和圓錐體軸線為基準(zhǔn)要素的標(biāo)注,任選基準(zhǔn)的標(biāo)注,4) 任選基準(zhǔn)的標(biāo)注,4.6.2 形位公差的選擇,總的原則：在滿足零件功能的前提下，選取最經(jīng)濟(jì)的公差值。 標(biāo)注原則：凡在一般機(jī)床上能保證的形公差，不必注出，按未注公差執(zhí)行，凡高于未注公差

24、都應(yīng)明確注出 各種形位公差值分為112級，圓度、圓柱度為13級。,同一要素給出的形狀公差應(yīng)小于位置公差值 圓柱形零件的形狀公差值（軸線的直線度除外）應(yīng)小于其尺寸公差值 平行度公差值應(yīng)小于其相應(yīng)的距離公差值 對于以下情況，考慮到加工的難易程度和除主參數(shù)以外的其它因素的影響，在滿足零件功能的要求下，適當(dāng)降低12級選用：孔相對于軸；細(xì)長比較大的軸和孔；距離較大的軸和孔；寬度較大（大于1/2長度）的零件表面；線對線和線對面的相對于面對面的平行度、垂直度公差。,注意問題：,為簡化制圖，對一般機(jī)床加工就能保證的形位精度，不必在圖樣上注出形位公差，形位未注公差按以下規(guī)定執(zhí)行。 未注直線度、垂直度、對稱度和圓

25、跳動(dòng)各規(guī)定了H、K、L三個(gè)公差等級，在標(biāo)題欄或技術(shù)要求中注出標(biāo)準(zhǔn)及等級代號。如：“GB/T1184K”。 未注圓度公差值等于直徑公差值，但不得大于徑向跳動(dòng)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(yīng)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(dòng)公差等。 未注線輪廓度、面輪廓度、傾斜度、位置度和全跳動(dòng)的公差值均由各要素的注出或未注出的尺寸或角度公差控制。,形位未注公差值的規(guī)定,4.7 形位誤差的檢測,4.7.1 形位誤差的評定,1.形狀誤差及其評定,1）最小條件 評定形狀誤差的基本原則是“

26、最小條件”：即被測實(shí)際要素對其理想要素的最大變動(dòng)量為最小。 輪廓要素(線、面輪廓度除外) 最小條件就是理想要素位于實(shí)體之外與實(shí)際要素接觸，并使被測要素對理想要素的最大變動(dòng)量為最小。 中心要素 最小條件：就是理想要素應(yīng)穿過實(shí)際中心要素，并使實(shí)際中心要素對理想要素的最大變動(dòng)量為最小。,2）最小包容區(qū)（簡稱最小區(qū)域） 是指包容被測實(shí)際要素時(shí)，具有最小寬度f或直徑 f的包容區(qū)域。形狀誤差值用最小包容區(qū)（簡稱最小區(qū)域）的寬度或直徑表示。 按最小包容區(qū)評定形狀誤差的方法，稱為最小區(qū)域法。 最小條件是評定形狀誤差的基本原則，在滿足零件功能要求的前提下，允許采用近似方法評定形狀誤差。當(dāng)采用不同評定方法所獲得的

27、測量結(jié)果有爭議時(shí)，應(yīng)以最小區(qū)域法作為評定結(jié)果的仲裁依據(jù)。,2.定向誤差的評定 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。,定向最小包容區(qū)域是按理想要素的方向來包容被測實(shí)際要素，且具有最小寬度f或直徑 f的包容區(qū)域。,定向最小包容區(qū)域示例,3定位誤差的評定 評定形狀、定向和定位誤差的最小包容區(qū)域的大小一般是有區(qū)別的。如圖4-29所示，其關(guān)系是：f形狀 f定向 f定位 當(dāng)零件上某要素同時(shí)有形狀、定向和定位精度要求時(shí)，則設(shè)計(jì)中對該要素所給定的三種公差(T形狀、T定向和T定位)應(yīng)符合： T形狀T定向T定位,定位最小包容區(qū)域示例,b) 形狀、定向和定位誤差評定的 最小包容區(qū)域：f

28、形狀 f定向 f定位,評定形狀、定向和定位誤差的區(qū)別,4.7.2 基準(zhǔn)的建立與體現(xiàn),確定要素間幾何關(guān)系的依據(jù)叫做基準(zhǔn)。評定位置誤差的基準(zhǔn)，理論上應(yīng)是理想基準(zhǔn)要素。由于基準(zhǔn)的實(shí)際要素存在形狀誤差，因此，就應(yīng)以該基準(zhǔn)實(shí)際要素的理想要素作為基準(zhǔn)，該理想要素的位置應(yīng)符合最小條件。,1.基準(zhǔn)的種類,1）單一基準(zhǔn),2）組合基準(zhǔn)（公共基準(zhǔn)）,3）基準(zhǔn)體系(三基面體系),2.基準(zhǔn)的體現(xiàn),1）模擬法 2）分析法 3）直接法 4）目標(biāo)法,4.7.3 形位誤差檢測原則,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。 測量坐標(biāo)值原則 測量被測實(shí)際要素的坐標(biāo)值，經(jīng)數(shù)據(jù)處理獲得形位誤差值。 測

29、量特征參數(shù)原則 測量被測實(shí)際要素具有代表性的參數(shù)表示形位誤差值。 測量跳動(dòng)原則 被測實(shí)際要素繞基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)過程中，沿給定方向或線的變動(dòng)量。 控制實(shí)效邊界原則 檢驗(yàn)被測實(shí)際要素是否超過實(shí)效邊界，以判斷被測實(shí)際要素合格與否。,應(yīng)用最為廣泛的一種方法，理想要素可用不同的方法獲得，如用刀口尺的刃口，平尺的工作面，平臺和平板的工作面以及樣板的輪廓面等實(shí)物體現(xiàn)，也可用運(yùn)動(dòng)軌跡來體現(xiàn)，如：精密回轉(zhuǎn)軸上的一個(gè)點(diǎn)（測頭）在回轉(zhuǎn)中所形成的軌跡（即產(chǎn)生的理想圓）為理想要素，還可用束光、水平面（線）等體現(xiàn)。,刀口尺,貼切直線,實(shí)際線,光隙小時(shí)，按標(biāo)準(zhǔn)光隙估讀間隙大小， 光隙大時(shí)（20m），用厚薄規(guī)測量。,HOME,幾

30、何要素的特征總是可以在坐標(biāo)中反映出來，用坐標(biāo)測量裝置（如三坐標(biāo)測量儀、工具顯微鏡）測得被測要素上各測點(diǎn)的坐標(biāo)值后，經(jīng)數(shù)據(jù)處理就可獲得形位誤差值。該原則對輪廓度、位置度測量應(yīng)用更為廣泛。如圖所示，用測量坐標(biāo)值原則測量位置度誤差。,xi,yi,xi,yi,fi,fi =2,(xi)2+(yi) 2,（i=1，2，3，4）,HOME,用該原則所得到的形位誤差值與按定義確定的形位誤差值相比，只是一個(gè)近似值，但應(yīng)用此原則，可以簡化過程和設(shè)備，也不需要復(fù)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(jì)效益。在生產(chǎn)現(xiàn)場用得較多。如：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；用兩點(diǎn)法測圓度

31、誤差；在一個(gè)橫截面內(nèi)的幾個(gè)方向上測量直徑，取最大、最小直徑差之半作為圓柱度誤差。,HOME,如圖所示，圖A為被測工件通過心軸安裝在兩同軸頂尖之間，兩同軸頂尖的中心線體現(xiàn)基準(zhǔn)軸線；圖B為V形塊體現(xiàn)基準(zhǔn)軸線，測量中，當(dāng)被測工件繞基準(zhǔn)回轉(zhuǎn)一周中，指示表不作軸向（或徑向）移動(dòng)時(shí)，可測得圓跳動(dòng)，作軸向（或徑向）移動(dòng)時(shí)，可測得全跳動(dòng)。,(A),(B),HOME,按最大實(shí)體要求給出形位公差時(shí)，要求被測實(shí)體不得起過最大實(shí)體實(shí)效邊界，判斷被測實(shí)體是否超過最大實(shí)體實(shí)效邊界的有效方法就是用位置量規(guī)。如圖所示，用位置量規(guī)檢驗(yàn)零件同軸度誤差。工件被測要素的最大實(shí)體實(shí)效邊界尺寸為12.04mm，故量規(guī)測量部分的基本尺寸為

32、 12.04mm，基準(zhǔn)本身遵守包容要求，故基準(zhǔn)遵守最大實(shí)體邊界，故量規(guī)的定位部分的基本尺寸為 25mm。,工件,位置量規(guī),DMV= 12.04mm,dM= 25mm,HOME,第5章 表面粗糙度及檢測,5.1 概述,5.1.1 表面粗糙度的定義,圖5-1 表面輪廓,波紋度輪廓,宏觀形狀輪廓,實(shí)際表面輪廓,圖5-2 零件表面幾何形狀誤差及其組成成份,表面粗糙度輪廓,5.1.2 表面粗糙度的影響,1.影響零件的耐磨性。 2.影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性。 3.影響零件的疲勞強(qiáng)度。 4.影響零件的抗腐蝕性。 5.影響零件的密封性。 6.對零件的外觀、測量精度、表面光學(xué)性能、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能和膠合強(qiáng)度等也有著不同

33、程度的影響。,5.2.1 基本術(shù)語,5.2 表面粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值,1.取樣長度l,指測量或評定表面粗糙度時(shí)，所規(guī)定的一段基準(zhǔn)線的長度用l表示。,目的:限制、減弱波紋度、形狀誤差的影響 至少包括五個(gè)峰值，五個(gè)谷值，并為標(biāo)準(zhǔn)長度。,0.08，0.25，0.8，2.5，8.0,2.評定長度Ln,由于零件的表面粗糙度不一定很均勻，在一個(gè)取樣長度上往往不能合理反映某一表面粗糙度特征，需在表面上取幾個(gè)取樣長度。,Ln=5l,圖5-3 取樣長度和評定長度,3.輪廓最小二乘中線m,圖5-4 表面粗造度輪廓的最小二乘中線,4.輪廓算術(shù)平均中線m,圖5-5表面粗造度輪的算術(shù)平均中線,5.2.2 評定參數(shù)及數(shù)

34、值,1.輪廓算術(shù)平均偏差Ra,圖5-6 輪廓算術(shù)平均偏差Ra的確定,近似為,2.微觀不平度十點(diǎn)高度Rz,在取樣長度內(nèi)個(gè)最大的輪廓峰高ypi平均值與5個(gè)最大輪廓谷深yvi平均值之和。,3.輪廓最大高度Ry,在取樣長度內(nèi)，輪廓的峰頂線和谷底線之間的距離。峰頂線和谷底線平行于中線且分別通過輪廓最高點(diǎn)和最低點(diǎn)。,Ry =Ypmax+Yvmax,4.輪廓單峰平均間距S,5.輪廓微觀不平度的平均間距Sm,6.輪廓支撐長度率tp,7.表面粗糙度參數(shù)值,5.3 表面粗糙度代號及標(biāo)注,5.3.1 表明粗糙度的基本符號,a為基本符號，表示表面可以用任何方法獲得；b表示表面是用去除材料的方法獲得的；c表示表面是用不

35、去除材料的方法獲得的。,a,b,c,5.3.2 表明粗糙度的代號,a1，a2 粗糙度幅度參數(shù)代號及其數(shù)值（mm）； b 加工要求、鍍覆、涂覆、表面處理或其他說明等； c 取樣長度（mm）或波紋度（mm）； d 加工紋理方向符號； e 加工余量（mm）； f 粗糙度間距參數(shù)值（mm）,5.3.3 表明粗糙度的標(biāo)注,標(biāo)注時(shí)將其標(biāo)注在可見輪廓線、尺寸界線、引出線或它們的延長線上，符號的尖端必須從材料外指向被注表面。 高度參數(shù)：當(dāng)選用Ra時(shí)，只需在代號中標(biāo)出其參數(shù)值，“Ra”本身可以省略； 當(dāng)選用Rz或Ry時(shí)，參數(shù)和參數(shù)值都應(yīng)標(biāo)出； 當(dāng)允許實(shí)測值中，超過規(guī)定值的個(gè)數(shù)少于總數(shù)的16%時(shí)，應(yīng)在圖中標(biāo)注上限

36、值和下限值， 當(dāng)所有實(shí)測值不允許超過規(guī)定值時(shí)，應(yīng)在圖樣上標(biāo)注最大值或最小值。 取樣長度：如按國標(biāo)選用，則可省略標(biāo)注； 表面加工紋理方向：指表面微觀結(jié)構(gòu)的主要方向，由所采用的加工方法或其它因素形成，必要時(shí)才規(guī)定。,5.3.4 表明粗糙度的選擇,1.評定參數(shù)的選擇：如無特殊要求，一般僅選用高度參數(shù)。推薦優(yōu)先選用Ra值，因?yàn)镽a能充分反映零件表面輪廓的特征。以下情況下例外： 1）當(dāng)表面過于粗糙（Ra6.3m）或過于光滑（ Ra 0.025 m ）時(shí)，可選用Rz，因?yàn)榇朔秶阌谶x擇用于測量Rz的儀器測量。 2）當(dāng)零件材料較軟時(shí)，因?yàn)镽a一般采用觸針測量。 3）當(dāng)測量面積很小時(shí)，如頂尖、刀具的刃部、儀表的小元件的表面，可選用Ry值。,2.表面粗糙度參數(shù)值的選擇原則是：在滿足零件表面功能要求的前提下，盡量選取較大的參數(shù)值。 一般原則：同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙度值小；摩擦表面比非摩擦表面要??；受循環(huán)載荷的表面要??；配合要求高、聯(lián)接要求可靠、受重載的表面粗糙度值都應(yīng)小；同一精度，小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙度值要小。,5.3.5 表明粗糙度參數(shù)的選擇方法,1.可用類比法來確定。一般尺寸公差、表面形狀公差小時(shí)，表面粗糙度參數(shù)值也小，但也不存在確定的函數(shù)關(guān)系。如機(jī)床的手輪或手柄。 2.一般情況下，它們之間有一定的對應(yīng)關(guān)系。設(shè)形狀公差為T，尺寸