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1、形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第一节第一节 概述概述一、形位公差的含义及其影响一、形位公差的含义及其影响 1、形位公差的含义:任何零件的加工过程中由于各种因素 的影响总会产生形状、位置方面的误差。2、形位误差的定义:零件的实际形状、位置对其理想形 状、位置的变动量。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 3、形位误差的影响(1)影响配合的松紧程度,如圆度,轴线的直线度。(2)影响可装入性,如螺栓的位置度。(3)影响零件的其它功能。综上所述:形位误差的大小是衡量产品质量的一项重要指 标,为保证产品质量,实现互换性,应控制零件 的形位误差,即
2、规定公差。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 二、零件的几何要素二、零件的几何要素 几何要素的定义:代表零件几何形状特性的点、线、面。(1)中心要素:圆心、球心、中心线、轴线等。(2)轮廓要素:零件外形轮廓,圆柱面、球面、素线等(3)被测要素:给出形位公差要求的要素。(4)基准要素:用来确定被测要素方向、位置的要素。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 三、形位公差项目符号三、形位公差项目符号1、形状公差:2、位置公差:定向公差:定位公差:跳动公差:形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 四、形位公差的标注四、形位公差的标注 1、公差框格 0.02 A 第一格:公差项目;第二格:公
3、差值;第三格:基准 2、指引线:将框格与被测要素联系起来。说明:被测要素为中心要素时,指引线箭图与尺寸 线对齐。2、基准符号 位置公差必须标注基准。基准代号的注法:基准代号对准基准要素,无论基准 方向如何,基准代号中字母必须顺正方向写。说明:基准为中心要素时,基准符号与尺寸线对齐。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形位公差标注示例:形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 五、形位误差的检测原则五、形位误差的检测原则 国标将实现中应用的检测方案归纳为以下五种检测原则:1、与理想要素比较原则,如:自准直仪测直线度,平台上测平面度。2、测量坐标值原则。如:测量孔轴线的位置度误差。3、测量特
4、征参数原则。如:两点法及三点法测圆度误差。4、测量跳动误差原则。如:(径向、端面圆全)跳动误差的测量。5、控制实效边界原则。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 小结小结 1、了解形位公差的概念。、了解形位公差的概念。2、掌握被测要素和基准要素的内容。、掌握被测要素和基准要素的内容。3、掌握形位公差的项目符号及标注方法。、掌握形位公差的项目符号及标注方法。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第二节第二节 形状公差与形状误差的检测形状公差与形状误差的检测一、形状误差和形状公差一、形状误差和形状公差 1、形状误差:被测要素实际形状对其理想形状的变动量 2、形状公差:允许的最大形位公差。形
5、状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 二、形状误差及其评定二、形状误差及其评定 1、评定形状误差的准则:最小条件 评定形状误差时,理想要素的位置要符合最小条件,即:被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 2、各项形状公差及其误差的测量 1)直线度:给定平面内直线,任意方向直线等。直线度误差的检测:介绍水平仪的测量原理。图解法求直线度误差:测点序号:0 1 2 3 4 5 6 7 8 水平仪读数:0 +6 +6 0 -1.5 -1.5 +3 +3 +9 累积值:0 +6 +12 +12 +10.5 +9 +12 +15+24形状和位置公差及检测形状
6、和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 直线度误差:f=18-9=9m形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 先解释累积值的得来:由于水平仪测量的是相临两点的 高度差,作图时需将各点的读数都转换成相对坐标圆点 的值。作图法求解必须以y方向作为评定误差的方向 通过计算求得直线度误差。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 2)平面度:两平行平面之间的区域 平面度误差的测量:对角线法 按一定的布点方式测量 0 -3 8 10 2 1 平面度误差f=10-(-3)=13m 8 0 0形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 3)圆度:圆度公差带:半径之差为公差值的两同心圆之间
7、的区域。圆度误差的测量:近似法测量,光学分度头上测 量圆度误差。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 4)圆柱度:圆柱度公差带:半径之差为公差值的两同轴线的圆面之间 的区域。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 5)线轮廓度、面轮廓度 公差带简介:包络线的形成原理。说明:任意方向直线度在公差值前需加“”宽大平面用平面度,窄长平面用直线度。圆柱度是一项综合公差。小结:1、形状公差不涉及基准。2、形状公差值是包含实际要素的最小区域的宽度或 直径来表示。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第三节第三节 位置公差和位置误差测量位置公差和位置误差测量一、位置误差与基准一、位置误差与基准 1
8、、位置误差:被测要素实际位置对其理想位置的变动量 2、基准 1)基准要素:用来确定被测要素方向或位置的要素。2)基准的分类:单一基准:由一个要素充当基准 组合基准:公共基准 基准体系:三基面体系 模拟法体现基准:心轴模拟基准轴线形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 二、位置公差及其误差测量二、位置公差及其误差测量 位置公差分定向、定位、跳动三大类。1、定向公差:包括平行度、垂直度、倾斜度。a、平行度:平行度公差带有四种形式:面对线的平行度、线对线的平行度、面对面的平行度。平行度误差的检测:用平板、平台、心轴v型块来模拟 基准平面、孔或轴的轴线。例如:轴线对轴线的平行度误差的测量:心轴模拟孔
9、的轴线,调整I-I等高 读数f=M1-M2 ,任意方向要求时:f=22yxff形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 b、垂直度 垂直度公差带有四种形式:线对面的垂直度、线对线的垂直度。垂直度误差的检测:(实际测量方法较多,现举一例说明)线对线的垂直度的测量:转换成平行度误差的测量,用心轴 模拟基准轴线。f=1221MMLL形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测
10、形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 c、倾斜度 倾斜度公差带有三种形式:面对面的倾斜度、线对线的倾斜度、线对面的倾斜度。面对面的倾斜度标注示例:解释45度的含义。倾斜度误差的测量:转换成平行度误差的测量。方法:被测量件置与定角座上,调整被测件使表面读数差 最小,则f=Mmax-Mmin定向公差小结:定向公差是一项综合公差,综合控制被测要素的定向误 差,形状误差。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 2、定位公差 同轴度:应用台阶轴 同轴度公差带:直径为公差值t且与基准同轴线的小圆
11、柱。检测:V形块模拟基准轴线,两指针调零。读数:对应点读数差 M1-M2 对称度:应用方格或键槽 对称度公差带:相对基准对称度分布的两平行平面。检测:被测零件放置在平板上,测被测表面到平板的距 离,取测量截面内对应点最大差值为误差值。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 位置度:应用孔轴线的位置度。孔轴线的位置度公差带:以理想位置为轴线的小圆柱。测量:测量坐标原则。定位公差小结:定位公差是一项综合公差,可综合控制被测要素的位 置误差、方向误差、形状误差。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公
12、差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 3、跳动公差 a、圆跳动及测量方法 径向圆跳动:指示器径向固定,被测要素绕基准回转 一周时最大与最小读数差。端面圆跳动:指示器垂直端面固定,被测要素绕基准 回转一周,最大与最小读数差。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 b、全跳动 径向全跳动:指示器沿径向放置,测量时指示器沿轴向 移动,被测要素绕基准回转所测的最大与最 小差值。端面全跳动:指示器垂直端面放置,测量时指示器由外端 向圆心移动,被测要素绕基准回转,最大与最小读数差即为误差
13、值 测量时用导向套筒,中心顶尖,V形块模拟基准。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 c、跳动公差的特性及应用 跳动公差是一项综合公差,测量方便,故广泛应用于 旋转类零件。各项跳动公差中被测要素,均为轮廓要素,基准要素 均为中心要素。生产中有时用测量径向全跳动的方法测量同轴度。三、小结:三、小结:1、掌握各项定位公差的含义。2、掌握跳动误差的测量方法。3、了解形位误差的检测原则。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第四节第四节 形位公差与尺寸公差的相关性形位公差与尺寸公差的相关性一、基本概念一、基本概
14、念1、作用尺寸:实际尺寸和形状误差综合后的尺寸。Dm da 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 2、最小、最大实体状态和实效状态 1)最大、最小实体状态 合格零件拥有材料最多的状态称最大实体状态。合格零件拥有材料最少的状态称最小实体状态。最大实体尺寸:dmax Dmin 最小实体尺寸:dmin Dmax 2)实效状态:最大实体尺寸与实效尺寸综合后的尺寸。孔:Dvs=Dmin-t形位 轴:dvs=dmax+t形位 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 3、理想边界 定义:具有理想形状的极限边界 具体为:孔的理想边界为一具有理想形状的外表面(理想
15、轴)轴的理想边界为一具有理想形状的内表面(理想孔)1)最大实体边界:尺寸为最大实体尺寸的理想边界。孔:具有Dmin 的理想轴;轴:具有dmax 理 想孔 2)实效边界 孔:具有 Dmin-t形位的理想孔 轴:具有 dmax+t形位理想轴形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 二、独立原则二、独立原则 尺寸公差与形位公差各自独立,测量 时 分别满足各自的公差要求。因独立原则时尺寸与形位误差检测较为方便,故应用 广泛。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 三、包容原则三、包容原则 1、单一要素的包容原则 图样标注:尺寸公差后加 10 分析:最大实体边界:10 的孔且垂直于基准。实际尺寸合格范
16、围:9.810mm之间 实际轴径9.8mm时,轴线垂直度公差0.2mm 实际轴径10mm时,轴线垂直度公差0由以上分析总结:包容原则下形位公差包容在尺寸公差之内。E02.0形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 四、最大实体原则四、最大实体原则1、最大实体原则用于单一要素1)图样标注:10 0.12)分析:实效边界:尺寸为10.1 mm的理想孔 实际尺寸合格范围:9.810 mm。实际尺寸为9.8mm时,轴线直线度公差0.3 mm。实际尺寸为10 mm时,轴线直线度公差0.1 mm2、最大实体原则用于关联要素 被测要素与基准要素同时对同轴度进行补偿02.0M形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 五、三种公差原则小结五、三种公差原则小结 公差原则遵守的边界允许的形为公差应用独立原则 t广泛包容原则最大实体边界0T配合性质要求严格最大实体原则实效边界tt+T只要求保证可装配性形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第五节第五节 形位公差的选用形位公差的选用 正确合理的选择形位公差,不仅直接反映产品量