形状公差和位置公差及其误差讲稿.ppt

关于形状公差和位置公差及其误差第一页，讲稿共一百二十四页哦l课时数：2课时l重点：重点是形位公差的特征项目符号及形位公差的标注方法。l难点:形位公差的标注。l授课方式：新授l教具：课件l新课导入：零件在加工过程中，机床夹具刀具组成的工艺系统本身的误差，以及加工中工艺系统的受力变形、振动、磨损等因素，都会使加工后的零件的形状及其构成要素之间的位置与理想的形状和位置存在一定的差异，这种差异即是形状误差和位置误差，简称形位误差。零件的形位误差直接影响零件的使用性能。4.1概述第二页，讲稿共一百二十四页哦4.1.1形位误差对零件使用性能的影响形位误差对零件使用性能的影响1.影响零件的配合性质2.影响零件的功能要求3.影响零件的可装配性图4-1第三页，讲稿共一百二十四页哦 形位公差是用来限制形位误差的。形位公差研究的对象是零件的几何要素。构成零件几何特征的点点、线线、面面称作零件的几何要素几何要素，简称要素。如图4-2所示。4.1.24.1.2形位公差研究的对象形位公差研究的对象图4-2第四页，讲稿共一百二十四页哦1.按存在的状态分(1)实际要素实际要素 零件上实际存在的要素，通常用测得要素来代替。由于存在测量误差，测得要素并非是实际要素的真实体现。(2)理想要素理想要素 具有几何学意义的要素，即设计图样上给出的要素，它不存在任何误差。2.按所处的地位分(1)被测要素被测要素 零件设计图样上给出了形状或位置公差要求的要素，即需要检测的要素。(2)基准要素基准要素 用来确定被测要素方向和（或）位置的要素。如图4-3中的d圆柱面的轴线。第五页，讲稿共一百二十四页哦图4-3第六页，讲稿共一百二十四页哦3.按结构特征分(1)轮廓要素轮廓要素 构成零件外形的要素。(2)中心要素中心要素 对称轮廓要素的对称中心面、中心线或点。4.按功能关系分(1)单一要素单一要素 仅对其本身给出形状公差要求的要素。(2)关联要素关联要素 对其他要素有功能关系的要素，即给出位置公差要求的要素。第七页，讲稿共一百二十四页哦4.1.3形位公差的特征项目符号分类项目符号形状公差直线度平面度圆度圆柱度形状或位置公差线轮廓度面轮廓度表4-1形位公差特征项目及符号分类项目符号位置公差定向平行度垂直度倾斜度定位同轴(同心度)对称度位置度跳动圆跳动全跳动第八页，讲稿共一百二十四页哦4.1.44.1.4形位公差的标注形位公差的标注1.形位公差框格第一格 形位公差特征项目符号。第二格 形位公差值及附加要求 第三格 基准字母图4-4第九页，讲稿共一百二十四页哦填写公差框格应注意以下几点：填写公差框格应注意以下几点：1）形位公差值均以毫米为单位的线性值表示，根据公差带的形状不同，在公差值前加注不同的符号或不加符号，如图4-4a、图4-4b、图4-4e所示。图4-4图4-4第十页，讲稿共一百二十四页哦填写公差框格应注意以下几点：填写公差框格应注意以下几点：2)多个被测要素有相同的形位公差要求时，应在框格上方注明被测要素的数量，如图4-4b所示。对被测要素的其他说明，应在框格的下方注明，如图4-4a所示。图4-4第十一页，讲稿共一百二十四页哦填写公差框格应注意以下几点：填写公差框格应注意以下几点：3）对同一被测要素有两个或两个以上的公差项目要求时，允许将一个框格放在另一个框格的下方，如图4-4d所示。图4-4第十二页，讲稿共一百二十四页哦填写公差框格应注意以下几点：填写公差框格应注意以下几点：4)对被测要素的形状在公差带内有进一步的限定要求时，应在公差值后面加注相应的符号,见表4-2。第十三页，讲稿共一百二十四页哦表4-2形位公差标注中的有关符号符号举例含义只允许中间向材料外凸起只允许中间向材料内凹下只允许从左至右减小只允许从右至左减小第十四页，讲稿共一百二十四页哦2.被测要素的标注v用带箭头的指引线将公差框格与被测要素相连来标注被测要素。v指引线与框格的连接可采用图4-5所示的方法。图4-5第十五页，讲稿共一百二十四页哦图4-6不同的被测要素，箭头的指示位置也不同1）被测要素为轮廓要素时，箭头应直接指向被测要素或其延长线，并且与相应轮廓的尺寸线明显错开，如图4-6a所示。第十六页，讲稿共一百二十四页哦图4-62）被测要素为某要素的局部要素，而且在视图上表现为轮廓线时，可用粗点划线表示出被测范围，箭头指向点划线，如图4-6b所示。第十七页，讲稿共一百二十四页哦图4-63）测要素为视图上的局部表面时，可用带圆点的参考线指明被测要素（圆点应在被测表面上），而将指引线的箭头指向参考线，如图4-6c所示。第十八页，讲稿共一百二十四页哦图4-64）被测要素为中心要素时，箭头应与相应轮廓尺寸线线对齐，如图4-6d所示。第十九页，讲稿共一百二十四页哦5)标注位置受到限制时，可以用字母表示被测要素，如图4-7b和图4-7d所示。第二十页，讲稿共一百二十四页哦3.基准要素的标注v形位公差标注中，基准要素用基准符号表示。基准符号如图4-8所示。图4-8v基准字母采用大写的英文字母，为避免引起误会，字母E、F、I、J、M、L、O、P、R不用。(1)基准字母的标注1）基准标注中，无论基准符号的方向如何，基准字母都必须水平方向书写，如图4-8所示。第二十一页，讲稿共一百二十四页哦2）只有一个基准要素时，按图4-4f填写。3）由两个要素组成一个公共基准时，按图4-4c填写。4）由三个要素组成基准体系时，应按优先次序从左到右填写，如图4-4e所示。图4-4第二十二页，讲稿共一百二十四页哦(2)基准符号的标注位置不同的基准要素，基准符号的标注位置不同。1）基准要素为轮廓要素时，采用图4-9a或4-9b所示的方法标注。2）基要素为某要素的局部轮廓面，或是零件图上与某投影面平行的轮廓面时，可采用图4-9c、d的方法标注。图4-9第二十三页，讲稿共一百二十四页哦3）基准要素为中心要素时，基准符号的连线应与相应轮廓的尺寸线对齐，而且无论该中心要素是外表面还是内表面，基准符号都应位于尺寸线的外侧，如图4-9e所示。4）有时基准符号的粗短横线可以代替尺寸线的一个箭头，如图4-9e所示。图4-9第二十四页，讲稿共一百二十四页哦本课小结v零件加工后的形状及其构成要素之间的位置与理想的形状和位置之间的差异，即是形状误差和位置误差，简称形位误差。零件的形位误差直接影响零件的使用性能。v形位公差是用来限制形位误差的。形位公差研究的对象是零件的几何要素。包括实际要素和理想要素；被测要素和基准要素；单一要素和关联要素；轮廓要素和中心要素等。v国家标准规定了14种形位公差项目，熟练掌握形位公差项目符号及形位公差的标注非常重要。学习时要特别注意中心被测要素和中心基准要素的标注方法。作业：习题4-1，4-2第二十五页，讲稿共一百二十四页哦4.2形位公差带课时数：4课时重点：各种形位公差带的特征及作用。难点：各种形位公差带的特征。v授课方式：新授v教具：形位公差模型若干v新课导入：设计时零件的尺寸误差由其尺寸公差来限制，同样地零件的形状误差和位置误差可由其形状公差和位置公差来限制。本次课将讨论形状公差带和位置公差带。第二十六页，讲稿共一百二十四页哦概概 述述 形位公差是被测实际要素的形状和位置所允许的变动量。形位公差带是限制实际被测要素变动的区域。该区域的大小取决于形位公差值,也就是说，实际被测要素位于形位公差带以内，则该要素符合设计要求，否则，不符合设计要求。由于被测要素是零件的空间几何要素，因此限制其变动的形位公差带也是一种空间区域。显然，形形位位公公差差带带具具有有大小、形状、方向和位置四个要素。大小、形状、方向和位置四个要素。形位公差带的形状取决于被测要素的理想形状和设计要求，主要有图4-1所示的九种。第二十七页，讲稿共一百二十四页哦图4-10形位公差带的形状形位公差带的形状第二十八页，讲稿共一百二十四页哦4.2.14.2.1形状公差和形状公差带形状公差和形状公差带 形形状状公公差差是是单单一一实实际际被被测测要要素素对对其其理理想想要要素素所所允允许许的的变变动动全全量量。形状公差带是限制单一实际被测要素的形状变动的区域。1.直线度直线度公差用于限制平面内或空间直线的形状误差。（1）给定平面内的直线度 在给定平面内，直线度公差带是距离为直线度公差值t的两平行直线之间的区域，如图4-11a所示。（2）给定方向上的直线度 在给定方向上，直线度公差带是距离为直线度公差值t的两平行平面之间的区域，如图4-11b所示。第二十九页，讲稿共一百二十四页哦（3）任意方向上的直线度 在任意方向上，直线度公差带是直径为直线度公差值t的圆柱内的区域。如图4-11c所示。图4-11第三十页，讲稿共一百二十四页哦2.平面度 平面度公差用于限制被测实际平面的形状误差。平面度公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域，如图4-12所示。图4-12第三十一页，讲稿共一百二十四页哦3.圆度 圆度公差用于限制回转表面（如圆柱面、圆锥面、球面）径向截面轮廓的形状误差。其公差带是在任意正截面上，半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。如图4-13所示。图4-13第三十二页，讲稿共一百二十四页哦4.圆柱度 圆柱度公差用于限制被测实际圆柱面的形状误差。其公差带是半径差为公差值的两同轴圆柱之间的区域。如图4-14所示。应该注意，圆柱度公差可以同时限制实际圆柱表面的圆度误差和应该注意，圆柱度公差可以同时限制实际圆柱表面的圆度误差和素线的直线度误差。素线的直线度误差。形状公差带的特点是，其方向和位置可随被测实际要素而变动，即形状公差带的特点是，其方向和位置可随被测实际要素而变动，即形状公差带的方向和位置形状公差带的方向和位置是浮动的是浮动的。图4-14第三十三页，讲稿共一百二十四页哦4.2.24.2.2轮廓度公差及其公差带轮廓度公差及其公差带 1.线轮廓度 线轮廓度公差用于限制平面曲线或曲面的截面轮廓的形状误差。其公差带是包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区域，诸圆的圆心应位于理想轮廓线上。理想轮廓线的形状和位置由基准和理论正确尺寸确定。如图4-15所示。理论正确尺寸（角度）是用来确定被测要素的理想形状、理想方向或理想位置的尺寸（角度），在图样上用加方框的数字表示。它仅表达设计时对被测要素的理想要求，故该尺寸不带公差。第三十四页，讲稿共一百二十四页哦图4-15线轮廓度公差带第三十五页，讲稿共一百二十四页哦2.面轮廓度 面轮廓度公差用于限制一般曲面的形状误差。其公差带是包络一系列直径为公差值t的球的两包络面之间的区域，诸球的球心应位于理想轮廓面上。(图4-16)应该注意，面轮廓度公差可以同时限制被测曲面的面应该注意，面轮廓度公差可以同时限制被测曲面的面轮廓度误差和曲面上任意一截面的线轮廓度误差。轮廓度误差和曲面上任意一截面的线轮廓度误差。第三十六页，讲稿共一百二十四页哦图4-16面轮廓度公差带第三十七页，讲稿共一百二十四页哦4.2.34.2.3位置公差及其公差带位置公差及其公差带 位位置置公公差差是是关关联联实实际际要要素素的的位位置置对对基基准准所所允允许许的的变变动动全全量量。位置公差带是限制关联实际要素变动的区域。按照关联要素对基准功能要求的不同，位置公差可分为定定向向公公差差、定定位位公公差差和跳跳动动公公差差三类。1.定向公差及其公差带定向公差是关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量，用于限制被测要素对基准方向的变动，因而其公差带相对于基准有确定的方向。定向公差包括平行度、垂直度和倾斜度三项。由于被测要素和基准要素均有平面和直线之分，因此三项定向公差均有线对线、线对面、面对面和面对线四种形式。第三十八页，讲稿共一百二十四页哦 (1)平行度平行度 平行度公差用于限制被测要素对基准要素平行方向的误差。平行度公差带的形状有两平行平面、两组平行平面和圆柱等。第三十九页，讲稿共一百二十四页哦图4-17平行度公差带第四十页，讲稿共一百二十四页哦面对面、线对线的平行度公差带 图4-17a为面对面的平行度公差，其公差带是距离为公差值t（0.05），且平行于基准面（A）的两平行平面之间的区域。被测平面必须位于该区域内。图4-17b为线对线在给定两个相互垂直方向上的平行度公差，其公差带是距离分别为公差值t1（0.1）和t2（0.2），且平行于基准轴线（A）的两组平行平面之间的区域。被测轴线必须位于该区域内。平行度公差带与基准平行。平行度公差带与基准平行。第四十一页，讲稿共一百二十四页哦（2）垂直度 垂直度公差用于限制被测要素对基准要素垂直方向的误差。垂直度公差带的形状有两平行平面、两组相互垂直的平行平面和圆柱等。如图4-18所示。图4-18a为面对面的垂直度公差，其公差带是距离为公差值t，且垂直于基准面（A）的两平行平面之间的区域。图4-18b为线对面在任意方向的垂直度公差，其公差带是直径为公差值t，且垂直于基准面（A）的圆柱内的区域。垂直度公差带与基准垂直。垂直度公差带与基准垂直。第四十二页，讲稿共一百二十四页哦图4-18面对面、线对面（任意方向）、线对线的垂直度公差带第四十三页，讲稿共一百二十四页哦图4-19线对面（给定一个方向）、面对线的垂直度公差带第四十四页，讲稿共一百二十四页哦（3）倾斜度 倾斜度公差用于限制被测要素对基准倾斜方向的误差。其公差带的形状有两平行平面、两平行直线、圆柱等。(图4-20)图4-20a为面对面的倾斜度公差，其公差带是距离为公差值t，且与基准面（A）成理论正确角度（40）的两平行平面之间的区域。图4-20b为面对线的倾斜度公差，其公差带是距离为公差值t（0.06），且与基准线（A）成理论正确角度（75）的两平行平面之间的区域。第四十五页，讲稿共一百二十四页哦图4-20面对面、面对线的倾斜度公差带第四十六页，讲稿共一百二十四页哦图4-21线对面在任意方向和给定一个方向的倾斜度公差带倾斜度公差带与基准成理论正确角度。倾斜度公差带与基准成理论正确角度。第四十七页，讲稿共一百二十四页哦定向公差带的个特点 定向公差带的特点：一是公差带的方向固定（与基准平行或垂直一是公差带的方向固定（与基准平行或垂直或成一理论正确角度），而其位置却可以随被测实际要素变化，即位或成一理论正确角度），而其位置却可以随被测实际要素变化，即位置浮动。二是定向公差可以同时限制同一被测要素的方向误差和形状置浮动。二是定向公差可以同时限制同一被测要素的方向误差和形状误差。误差。当对某一被测要素给出定向公差后，通常不再对该要素给出形状公差，只有对该要素的形状有进一步的要求时，才给出形状公差，而且，形状公差值要小于位置公差值.(图4-23)图4-23第四十八页，讲稿共一百二十四页哦2.定位公差及其公差带 定位公差是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量，定位公差是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量，用于限制被测要素对基准的位置的变动量。（1）同轴度 同轴度公差用于限制被测实际轴线对基准轴线的同轴位置误差。其公差带是直径为公差值t，且与基准轴线同轴的圆柱内区域。如图4-24所示。图4-24第四十九页，讲稿共一百二十四页哦（2）对称度 对称度公差用于限制被测要素（中心面或中心线）对基准要素（中心面或中心线）的共面性或共线性误差。对称度公差带的形状有两平行平面和两平行直线等。图4-25是被测中心面对基准中心面的对称度公差，其公差带是距离为公差值t，且相对于基准平面（A）对称分布的两平行平面之间的区域。图4-25第五十页，讲稿共一百二十四页哦（3）位置度 位置度公差用于限制被测要素的实际位置对其理想位置的变动量。位置公差带的形状有圆、球、圆柱、两平行直线和两平行平面等。图4-26a为点的位置度公差，其公差带是直径为公差值t，且圆心位置由理论正确尺寸80、60和基准A、B确定的圆内区域。图4-26b为线的位置度公差，其公差带是直径为公差值t，且轴线位置由理论正确尺寸80、60和基准B、A、C确定的圆柱内区域。第五十一页，讲稿共一百二十四页哦图4-26位置度公差带第五十二页，讲稿共一百二十四页哦 定位公差的特点：一是公差带的位置固定，二是定位公一是公差带的位置固定，二是定位公差可以同时限制被测要素的形状误差、方向误差和位置误差差可以同时限制被测要素的形状误差、方向误差和位置误差。在对同一要素同时给出形状、定向和定位公差时，各公差值应满足t形状t定向t定位。第五十三页，讲稿共一百二十四页哦3.跳动公差及其公差带 跳动公差是按照特定的检测方式规定的公差项目。它是指被测实际要素绕基准轴线回转时所允许的最大跳动量，即被测实际要素绕基准轴线回转时所允许的最大跳动量，即指示表在给定方向上的最大与最小读数差的允许值。指示表在给定方向上的最大与最小读数差的允许值。第五十四页，讲稿共一百二十四页哦 圆跳动公差是被测关联实际要素绕基准轴线无轴向移动地旋转一周时，位置固定的指示表在任意测量面内所允许的最大跳动量。圆跳动的测量方向通常是被测要素的法向法向。图4-27（1）圆跳动）圆跳动第五十五页，讲稿共一百二十四页哦1）径向圆跳动 径向圆跳动公差带是在垂直于基准轴线（AB）的任意一测量平面内，半径差为公差值t且圆心在基准轴线上的两同心圆之间的区域。（图4-28）图4-28第五十六页，讲稿共一百二十四页哦2）端面圆跳动 端面圆跳动公差其公差带是在与基准轴线（B）同轴的任意直径的测量圆柱面上，沿素线方向宽度为公差值t的圆柱面之间的区域。（图4-29）图4-29第五十七页，讲稿共一百二十四页哦3）斜向圆跳动 斜向圆跳动公差带是在与基准轴线（A）同轴的任意直径的测量圆锥面上，沿素线方向宽度为公差值t的一段圆锥柱面区域。（图4-30）图4-30第五十八页，讲稿共一百二十四页哦（2）全跳动 全跳动公差是指被测关联实际要素绕基准轴线连续旋转，同时指示表的测头相对于被测表面在给定方向上直线移动时，在整个测量面上所允许的最大跳动量。（图4-31）图4-31第五十九页，讲稿共一百二十四页哦1）径向全跳动 径向全跳动公差带是半径差为公差值t，且与基准轴线同轴的两同轴圆柱面之间的区域。如图4-32所示。图4-32第六十页，讲稿共一百二十四页哦2）端面全跳动 端面全跳动公差带是距离为公差值t，且与基准轴线垂直的两平行平面之间的区域。（图4-33）图4-33第六十一页，讲稿共一百二十四页哦跳动公差带的特点v 跳动公差带的特点一是位置固定，二是可以同时限制被测要素的形状误差、定向误差和定位误差。v 当对某一被测要素同时给出跳动、定位、定向和形状公差要求时，各公差值之间必须满足t形状t定向t定位t跳动。注注意意：圆度公差带与径向圆跳动公差带、圆柱度公差带与径向全跳动公差带虽然其形状完全相同，但是，前者位置浮动，后者位置固定。因此，二者的设计要求是不同的，只有公差带的四个要素都相同时，所表达的设计要求才相同。第六十二页，讲稿共一百二十四页哦本课小结本课小结v形位公差带是限制被测实际要素变动的区域，有大小、形状、方向和位置四个要素。v 形位公差带的形状取决于被测要素的理想形状和设计要求。v 各种形状公差带的方向和位置是浮动的，用于限制被测要素的形状误差；各种定向公差带的方向是固定的，位置是浮动的，用于限制被测要素的形状和方向误差；定位公差带的形状、方向和位置都是固定的，用于限制被测要素的形状、方向和位置误差。因此，在选用形位公差值时应满足t形状t定向t定位。作业:习题44-34-44-54-6第六十三页，讲稿共一百二十四页哦4.3形位误差的检测课时数：1课时重点：最小条件准则。难点：最小区域的判别方法。v授课方式：新授v新课导入：加工后的零件其实际要素的形位误差值必须通过测量得到，根据测得的形位误差值是否符合精度要求，判断其合格性。国家标准GB/T19581980规定了相应的检测原则和方法。第六十四页，讲稿共一百二十四页哦4.3.14.3.1形状误差及其评定形状误差及其评定 形状误差是被测实际要素的形状对其理想要素的形状的变动量。形状误差是被测实际要素的形状对其理想要素的形状的变动量。1.评定形状误差的基本准则最小条件 国家标准规定，评定形状误差时，理想要素相对于被测实际要素的位置必须按最小条件确定，即理想要素的位置应使被测实际要素对该理想要素的最大变动量为最小。第六十五页，讲稿共一百二十四页哦图4-34最小条件第六十六页，讲稿共一百二十四页哦最小区域 最小包容区域是指包容被测实际要素，且具有最小宽度或直径的两理想要素之间的区域。简称最小区域。最小包容区域的形状、方向、位置与各自的形状公差带的形状、方向、位置相同，只是其大小（宽度或直径）等于形状误差值，由被测实际要素确定。而公差带的大小等于公差值，由设计给定。图4-35第六十七页，讲稿共一百二十四页哦2.最小区域的判别准则 （1）直线度误差的判别 评定在给定平面内的直线度误差时，应由两条平行直线来包容实际直线，且实际直线与两平行直线至少成“高、低、高”或“低、高、低”三点相间接触。图4-36图4-37第六十八页，讲稿共一百二十四页哦任意方向上直线度误差的评定 评定任意方向上的直线度误差时，应由一理想圆柱面包容实际直线，在同一轴截面上，实际直线与理想圆柱面应有三个接触点，且该三个接触点在圆柱轴向应相间分布。图图4-38 第六十九页，讲稿共一百二十四页哦（2）平面度误差的判别 评定平面度误差时，应由两平行平面包容被测实际表面，且被测实际表面与两平行平面至少成三点或四点接触，并符合下列条件之一。1)三角形准则 图4-39第七十页，讲稿共一百二十四页哦2)交叉准则图4-403）直线准则图图4-41第七十一页，讲稿共一百二十四页哦（3）圆度误差的判别 评定圆度误差时，应用两同心圆包容被测实际轮廓，实际被测轮廓与两同心圆至少应有内外相间的四个接触点。图4-42第七十二页，讲稿共一百二十四页哦4.3.24.3.2位置误差及其评定位置误差及其评定1.定向误差及其评定v定向误差是被测实际要素对其具有确定方向的理想要素的变定向误差是被测实际要素对其具有确定方向的理想要素的变动量，理想要素的方向由基准确定。动量，理想要素的方向由基准确定。v定向误差值用定向最小包容区域（简称定向最小区域）的宽度或直径表示。v定向最小区域是指按理想要素的方向来包容被测实际要素，且具有最小宽度或直径的区域。v定向最小区域的方向是固定的，由基准确定。第七十三页，讲稿共一百二十四页哦图4-43面对面平行度误差的定向最小区域（4-44）第七十四页，讲稿共一百二十四页哦图4-44线对面垂直度误差的定向最小区域第七十五页，讲稿共一百二十四页哦2.定位误差及其评定v 定位误差是被测实际要素对其具有确定位置的理想要素定位误差是被测实际要素对其具有确定位置的理想要素的变动量，该理想要素的位置由基准和理论正确尺寸确的变动量，该理想要素的位置由基准和理论正确尺寸确定。定。v 定位误差值用定位最小包容区域（简称定位最小区域）的宽度或直径表示。v 定位最小区域是指按理想要素的位置来包容被测实际要素，且具有最小宽度或直径的区域。v 除个别情况外，定位最小区域的位置是固定的（由基准和理论正确尺寸确定）。第七十六页，讲稿共一百二十四页哦图4-45同轴度误差的定位最小区域第七十七页，讲稿共一百二十四页哦图图4-46点的位置度误差的定位最小区域第七十八页，讲稿共一百二十四页哦3.跳动误差及其评定（1）圆跳动误差的评定（2）全跳动误差的评定图4-27图4-31第七十九页，讲稿共一百二十四页哦4.基准的建立和体现（1）基准的建立 由基准实际要素建立基准时，应对基准实际要素作最小包容区域。图图4-47第八十页，讲稿共一百二十四页哦图图4-48中心要素基准的建立第八十一页，讲稿共一百二十四页哦（2）基准的体现1）模拟法图4-49图4-50第八十二页，讲稿共一百二十四页哦2）直接法3）分析法图4-51第八十三页，讲稿共一百二十四页哦4.3.34.3.3形位误差的检测原则形位误差的检测原则 1.与理想要素比较原则 2.测量坐标值原则 3.测量特征参数原则 4.测量跳动的原则 5.控制实效边界原则第八十四页，讲稿共一百二十四页哦本课小结本课小结v评定形位误差的基本准则是最小条件。评定时，被测要素的理想要素的位置必须符合最小条件才能使其评定值最小而且唯一，以避免误废和误收。v形状误差值用最小包容区域的宽度或直径表示，掌握最小包容区域（包括定向、定位最小区域）的判别对检测形位误差非常重要。第八十五页，讲稿共一百二十四页哦4.4公差原则和公差要求v课时数：4v重点：独立原则、包容要求和最大实体要求的含义v难点：包容要求和最大实体要求的应用v授课方式：新授v教具：课件v新课导入：为了满足零件的功能和互换性要求，有时需要对零件的同一被测要素既给出尺寸公差又给出形位公差。生产中如何确定和处理尺尺寸公差和形位公差之间关系寸公差和形位公差之间关系？国家标准对此作了明确的规定公差原则和公差要求。第八十六页，讲稿共一百二十四页哦4.4.1有关术语和定义有关术语和定义 1.局部实际尺寸（da、Da）图4-522.实体状态和实体尺寸（1）最大实体状态（MMC）和最大实体尺寸（MMS）（2）最小实体状态（LMC）和最小实体尺寸（LMS）第八十七页，讲稿共一百二十四页哦图4-53（4-54）最大（最小）实体状态图4-53图4-54第八十八页，讲稿共一百二十四页哦3.作用尺寸（1）体外作用尺寸（dfeDfe）对配合起作用的尺寸图4-55第八十九页，讲稿共一百二十四页哦图4-56 关联要素的体外作用尺寸第九十页，讲稿共一百二十四页哦图4-57轴线直线度误差对配合性质的影响对于内表面 Dfe=Da-f形位位形对于外表面 dfe=da+f第九十一页，讲稿共一百二十四页哦（2）体内作用尺寸（dfi、Dfi）对零件强度起作用的尺寸图4-58第九十二页，讲稿共一百二十四页哦4.实体实效状态和实体实效尺寸（1）最大实体实效状态(MMVC)和最大实体实效尺寸(MMVS)图图4-59第九十三页，讲稿共一百二十四页哦图4-60关联要素的最大实体实效尺寸和最大实体实效状态第九十四页，讲稿共一百二十四页哦(2)最小实体实效状态(LMVC)和最小实体实效尺寸(LMVS)图图4-61第九十五页，讲稿共一百二十四页哦图图4-62 关联要素的关联要素的最小实体实效尺寸和最小实体实效状态第九十六页，讲稿共一百二十四页哦5.边界由设计给定的具有理想形状的极限包容面。（1）最大实体边界(MMB)图4-63第九十七页，讲稿共一百二十四页哦图4-64关联要素的最大实体边界第九十八页，讲稿共一百二十四页哦（2）最小实体边界（LMB）图图4-65 第九十九页，讲稿共一百二十四页哦（3）最大实体实效边界（MVB）（图4-59）（4）最小实体实效边界（LMVB）（图4-61）第一百页，讲稿共一百二十四页哦4.4.24.4.2独立原则独立原则 1.独立原则的含义和图样标注 图样上给定的尺寸公差与形位公差各自独立，相互无关，分别满足要求的公差原则。图4-662.遵守独立原则要素的合格条件dmindadmax或DminDaDmaxf形位t形位3.独立原则的应用 可用于各种轮廓要素和中心要素，主要用来满足功能要求。第一百零一页，讲稿共一百二十四页哦4.4.3 4.4.3 相关要求相关要求 图样上给定的尺寸公差与形位公差相互有关的公差要求。1.包容要求（1）包容要求的含义和图样标注 包容要求是指实际要素遵守其最大实体边界最大实体边界，且其局部实际尺寸不得超出其最大实体尺寸的一种公差要求。（图4-67）da=49.97550轴的实际轮廓不允许超出其最大实体边界（MMS=50）第一百零二页，讲稿共一百二十四页哦图4-67 包容要求第一百零三页，讲稿共一百二十四页哦（2）遵守包容要求要素的合格条件内表面 外表面（3）包容要求的应用 仅用于单一尺寸要素，主要用于保证单一要素间的配合性质。第一百零四页，讲稿共一百二十四页哦 2.最大实体要求(1)最大实体要求的含义和图样标注 最大实体要求是指被测要素的实际轮廓应遵守其最大最大实体实效边界实体实效边界，且当其实际尺寸偏离其最大实体尺寸时，允许其形位误差值超出图样上（在最大实体状态下）给定的形位公差值的一种要求。第一百零五页，讲稿共一百二十四页哦图4-68单一要素的最大实体要求示例第一百零六页，讲稿共一百二十四页哦图4-69关联要素的最大实体要求示例第一百零七页，讲稿共一百二十四页哦最大实体要求用于被测要素时注意事项 1）当采用最大实体要求的被测关联要素的形位公差值标注为“0”或“0”时，其遵守的边界不再是最大实体实效边界，而是最大实体边界，这种情况称为最大实体要求的零形位公差。2）当对被测要素的形位公差有进一步要求时，应采用图4-71所示的方法标注。图4-70图4-71第一百零八页，讲稿共一百二十四页哦最大实体要求应用于基准要素v 最大实体要求应用于基准要素时的图样标注图图4-72第一百零九页，讲稿共一百二十四页哦基准要素本身采用最大实体要求时的图样标注图4-73第一百一十页，讲稿共一百二十四页哦(2)采用最大实体要求要素的合格条件外表面或内表面或 3.最大实体要求的应用 最大实体要求只能用于被测中心要素或基准中心要素，主要用来保证零件的可装配性。第一百一十一页，讲稿共一百二十四页哦3.最小实体要求（1）最小实体要求的含义和图样标注 最小实体要求是指被测要素的实际轮廓应遵守最最小小实实体体实实效效边边界界，当其实际尺寸偏离其最小实体尺寸时，允许其形位误差值超出图样上（在最小实体状态下）的给定值的一种公差要求。图4-74第一百一十二页，讲稿共一百二十四页哦图4-75基准要素本身采用最小实体要求的标注图4-75第一百一十三页，讲稿共一百二十四页哦（2）采用最小实体要求要素的合格条件外表面内表面或或（3）最小实体要求的应用 只能用于被测中心要素或基准中心要素，主要用来保证零件的强度和最小壁厚。第一百一十四页，讲稿共一百二十四页哦可逆要求用于最大、最小实体要求的标注可逆要求用于最大、最小实体要求的标注图4-76第一百一十五页，讲稿共一百二十四页哦本课小结v被测要素的尺寸公差与其形位公差之间的关系称为公差原则，有独立原则和相关要求。v相关要求实际上是要素的尺寸公差与形位公差可以相互补偿的一种公差要求。各种公差要求所控制的边界不同，补偿方法及最大补偿量也不同，应用场合也不同。1.独立原则：要素的尺寸公差与起形位公差各自独立，相互无关，主要用来保证零件的功能要求。2.包容要求：遵守MMB，当其实际尺寸等于最大实体尺寸时，形位公差等于零零；当其实际尺寸偏离最大实体尺寸而不超越最小实体尺寸时，允许形位公差获得一定的补偿值，最大补偿量为其尺寸公差值。该要求主要用于保证单一要素间的配合性质。第一百一十六页，讲稿共一百二十四页哦3.最大实体要求：遵守MMVB,当其实际尺寸等于最大实体尺寸时，形位公差等于给定值给定值；当其实际尺寸超越其最大实体尺寸而向最小实体尺寸偏离时，允许将超出值补偿给形位公差，最大补偿量为其尺寸公差值。该要求主要用来保证零件的可装配性。4.最小实体要求：遵守LMVB,当其实际尺寸等于最小实体尺寸时，形位公差等于给定值给定值；当其实际尺寸偏离最小实体尺寸时，允许将超出值补偿给形位公差，最大补偿量为其尺寸公差值。该要求主要用来保证零件零件的强度和最小壁厚。第一百一十七页，讲稿共一百二十四页哦4.5形位公差的选择v课时：1v重点：形位公差的选择原则v难点：形位公差的选择v授课方式：新授v新课导入：机械零件图样上的形位公差是设计人员在设计零件时给出的，即在对零件进行几何精度设计时确定的。正确选择形位公差对提高产品质量和降低制造成本具有非常重要的意义。形位公差的选择主要包括形位公差项目、公差原则、形位公差值（公差等级）以及基准要素等四项内容的选择。第一百一十八页，讲稿共一百二十四页哦4.5.14.5.1形位公差项目的选择形位公差项目的选择 选择形位公差项目的主要依据是零件的功能要求，同时还应考虑检测的可能性、方便性和经济性等。v零件的功能要求不同，选择的形位公差项目也不同。v在保证功能要求的前提下，可以采用易于检测的公差项目代替检测难度较大的公差项目。4.5.24.5.2公差原则和公差要求的选择公差原则和公差要求的选择 选择公差原则和公差要求的主要依据是被测要素的功能要求、可行性和经济性。v多数情况下采用独立原则。v当要求保证要素间的配合性质时，采用包容要求。第一百一十九页，讲稿共一百二十四页哦v当要求保证零件的可装配性时，选择最大实体要求。v当要求保证零件的强度和最小壁厚时，选择最小实体实效要求。4.5.34.5.3公差值的选择公差值的选择 国家标准将形位公差值分为注出公差和未注公差两类。1.形位公差未注公差值的规定（1）直线度、平面度、垂直度、对称度、圆跳动的未注公差公差等级：H、K、L三级。（示例：GB/T1184K）公差值：表4-34-6。（2）其他形位公差未注公差（略）第一百二十页，讲稿共一百二十四页哦2.形位公差注出公差值的规定（1）公差等级：圆度、圆柱度012共13级。其他（除线轮廓度、面轮廓度、位置度外）112共12级。（2）公差值：表4-74-103.形位公差值的选择原则 在满足零件功能要求的前提下，尽可能选用较低的公差等级，同时还应考虑经济性和零件的结构、刚性等。注意事项：1）平行度公差值应小于其相应的距离尺寸公差值。2）圆柱形零件的形状公差值（轴线的直线度除外），一般情况下应小于其尺寸公差值。第一百二十一页，讲稿共一百二十四页哦3）对于刚性较差的零件（如细长轴、薄壁套）和结构特殊的要素（如跨距较大的孔），在满足功能要求的前提下，其形位公差等级可适当降低12级。4）线对线和线对面相对于面对面的平行度或垂直度公差等级可适当降低12级。4.5.44.5.4基准要素的选择基准要素的选择1.根据零件的功能要求及要素之间的几何关系选择基准。2.从加工工艺和测量的角度考虑，通常选择在夹具、量具中定位的要素作为基准。以便使工艺基准、测量基准和设计基准统一。3.从装配角度考虑，应选择零件相互配合、相互接触的表面作为基准，以保证零件的正确装配。第一百二十二页，讲稿共一百二十四页哦作业：作业：习题4（P97）4-44-64-8第一百二十三页，讲稿共一百二十四页哦感谢大家观看第一百二十四页，讲稿共一百二十四页哦