3-形位公差.ppt
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1、第四章 形状和位置公差及检测形状和位置精度设计n复习尺寸公差的定义.n引入形位公差.第四章 形状和位置公差及检测n内容:形位误差和形位公差的基本概念,形位公差的标注及公差带的分析.n重点:形位公差的标注,公差带四要素分析公差原则.n难点:形位公差带四要素分析.公差原则n实验:形位误差检测、评定;n课次:44-1概述n内容:形位公差的要素,形位公差的项目及符号,形位公差的标注,形位公差带的概述。n重点:形位公差的标注。n难点:形位公差的标注。形位公差的要素定定义:构成零件几何特征的点、:构成零件几何特征的点、线、面。、面。分分类:(一)按(一)按结构特征分:构特征分:轮廓要素、中心要素;廓要素、
2、中心要素;(二)按存在状(二)按存在状态分:分:实际要素、理想要素;要素、理想要素;(三)按所(三)按所处地位分:地位分:被被测要素、基准要素;要素、基准要素;(四)按功能关系分:(四)按功能关系分:单一要素、关一要素、关联要素。要素。返回返回形位公差的项目及符号形位公差的标注(一)n以公差框格的形式以公差框格的形式标注(两格或多格)注(两格或多格)0.05A0.05A公差特征符号公差特征符号公差公差值基准基准指引指引线(从表从表3-13-1中中选)()(以以mmmm为单位位)()(由基准字母表示由基准字母表示)()(指向被指向被测要素要素)注意注意:公差公差值 如果公差如果公差带为圆形或形或
3、圆柱形,公差柱形,公差值前加注前加注,如果是球如果是球形,加注形,加注。基准基准 单一基准用大写表示;公共基准由横一基准用大写表示;公共基准由横线隔开的两个大写字隔开的两个大写字母表示;如果是多基准,母表示;如果是多基准,则按基准的按基准的优先次序从左到右分先次序从左到右分别置于置于各格。各格。指引指引线 用用细实线表示。从框格的左端或右端垂直引出,指向被表示。从框格的左端或右端垂直引出,指向被测要素。指引要素。指引线的方向必的方向必须是公差是公差带的的宽度方向。度方向。形位公差标注(二)n重要提示:重要提示:指引指引线指向被指向被测要素要素时,要注意区分,要注意区分轮廓要素和中廓要素和中心要
4、素。心要素。基准符号用基准符号用带小小圆的大写字母以的大写字母以细实线与粗的短与粗的短实线相相连,基准要素也要注意区分,基准要素也要注意区分轮廓要素和中心要廓要素和中心要素。素。避免指引线相交避免指引线相交形位公差标注举例(重点)形位公差标注举例(重点)n试将试将下列技术要求标下列技术要求标注在右图中注在右图中(1)左端面的平面度为)左端面的平面度为0.01mm,右端面对左端面右端面对左端面的平行度为的平行度为0.04mm。(2)70H7的孔的的孔的轴线对左端轴线对左端面的垂直度公差为面的垂直度公差为0.02mm。(3)210h7对对70H7的同轴的同轴度为度为0.03mm。(4)4-20H8
5、孔对孔对左端面左端面(第一基准)和(第一基准)和70H7的的轴轴线的位置度公差为线的位置度公差为0.15mm。210h770H74-20H8210h770H74-20H80.010.04AA 0.02 A0.03BB0.15A B(1)左端面的平面度)左端面的平面度为为0.01mm,右端右端面对左端面的平行面对左端面的平行度为度为0.04mm。(2)70H7的孔的的孔的轴线对左端面的垂轴线对左端面的垂直度公差为直度公差为0.02mm。(3)210h7对对70H7的同轴度为的同轴度为0.03mm。(4)4-20H8孔对孔对左端面(第一基准)左端面(第一基准)和和70H7的的轴线的轴线的位置度公差
6、为位置度公差为0.15mm。公差带概述n定义:限制被测要素变动的区域。其主要形状有9种:圆内的区域、两同心圆间的区域、两同轴圆柱面间的区域、两等距线间的区域、两平行直线间的区域、圆柱面内的区域、两等距曲面间的区域、两平行平面间的区域、球面内的区域。n作用:体现被测要素的设计要求,也是加工和检验的根据。n表示:形状、大小、方向、位置。3-2形状公差形状公差n单一要素对其理想要素允许的变动量。单一要素对其理想要素允许的变动量。n其公差带只有大小和形状,无方向和位置的限其公差带只有大小和形状,无方向和位置的限制。制。1,直线度,直线度4,圆柱度,圆柱度2,平面度,平面度5,线轮廓度,线轮廓度3,圆度
7、,圆度6,面轮廓度,面轮廓度4-2形状误差(一)形状误差(一)形状误差形状误差一般是对单一要素而言的,一般是对单一要素而言的,仅考虑被测要素本身的形仅考虑被测要素本身的形状的误差。状的误差。形状误差评定形状误差评定时,理想要素的位置应符时,理想要素的位置应符合最小条件。合最小条件。最小条件最小条件是指被测实际要素对其理是指被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最想要素的最大变动量为最小。小。形状误差评定(形状误差评定(最小区域最小区域)n评评定定形形状状误误差差时时,形形状状误误差差值值的的大大小小可可用用最最小小包包容容区区域域(简简称称最最小小区区域域)的的宽宽度度或或直直径径表表示示。所
8、所谓谓最最小小区区域域,是是指指包包容容被被测测实实际际要要素素时时,具具有最小宽度或直径的包容区。有最小宽度或直径的包容区。n最最小小包包容容区区域域评评定定形形状状误误差差值值的的方方法法,称称为为最最小小区区域域法法,最最小小区区域域法法则则是是符符合合最最小小条条件件的的评评定定形形状状误误差差的的基基本本方方法法。按按最最小小区区域域法法评评定定的的形形状状误误差差值值而而且且是是唯唯一一的的,因因而而评评定定结结果果具具有有权威性。权威性。1 1、直线度公差、直线度公差n直线度公差用于控制直线和轴线的形状误差,根据零件的功能要求,直线度可以分为在给定平面内,在给定方向上和在任意方向
9、上三种情况。n1、在给定平面内的直线度在给定平面内的直线度n2 2、在给定方向内的直线度、在给定方向内的直线度n3 3、任意方向上的直线度、任意方向上的直线度在给定平面内的直线度在给定平面内的直线度例例n公差带是距离为公差值公差带是距离为公差值t的两平行直线之间的区的两平行直线之间的区域。域。n如图所示,圆柱表面上如图所示,圆柱表面上任一素线必须位于轴向任一素线必须位于轴向平面内,且距离为公差平面内,且距离为公差值值0.02mm的两平行直的两平行直线之间。线之间。在给定一个方向内的直线度在给定一个方向内的直线度n公差带是距离为公差值公差带是距离为公差值t的两平行面之间的区域。的两平行面之间的区
10、域。n如图是一个方向的示例,如图是一个方向的示例,棱线必须位于箭头所指棱线必须位于箭头所指方向距离为公差值方向距离为公差值0.02mm0.02mm的两平行平面内。的两平行平面内。在给定两个方向内的直线度在给定两个方向内的直线度 公差带是两对给定方向上距离公差带是两对给定方向上距离分别为公差值分别为公差值t1和和t2的两平行的两平行平面之间的区域。平面之间的区域。如图是两个方向的示例,棱线如图是两个方向的示例,棱线必须位于水平方向距离为公差必须位于水平方向距离为公差值值0.02mm,垂直方向距离为垂直方向距离为公差值公差值0.1mm的两对平行平的两对平行平面之内。面之内。任意方向上的直线度任意方
11、向上的直线度 n其公差带是直径为公差值其公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域。如图的圆柱面内的区域。如图所示,所示,d圆柱体的轴线必圆柱体的轴线必须位于直径为公差值须位于直径为公差值0.04mm的圆柱体,标准的圆柱体,标准规定,形位公差值前加注规定,形位公差值前加注“”,表示其公差带为表示其公差带为一圆柱体。一圆柱体。2、平面度、平面度 n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。如图所示,表面必须位于距离为公差值0.1mm的两平行平面内。3、圆度圆度 n圆度公差带是垂直于轴线的任一正截面上半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。如图所示,在垂直于轴线的任一正截面上,实际轮廓线必须位
12、于半径差为公差值0.02mm的两同心圆内。4、圆柱度、圆柱度 n圆柱度公差带是半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。如图所示,实际圆柱表面必须位于半径差为公差值0.05mm的两同轴圆柱面之间。5、线轮廓、线轮廓度度 n线轮廓廓度度公公差差带是是包包络一一系系列列直直径径为公公差差值t t的的圆的的两两包包络线之之间的的区区域域,诸圆的的圆心心应位位于于理理想想轮廓廓线上。如上。如图所示。所示。n无无基基准准的的理理想想轮廓廓线用用尺尺寸寸并并加加注注公公差差来来控控制制,其其位位置置是是不不定定的的;有有基基准准的的理理想想轮廓廓线用用理理论正正确确尺尺寸寸加加注注基基准准来来控控制制,其
13、其位位置置是唯一的。是唯一的。6、面轮廓度、面轮廓度 n面轮廓度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。如图所示。n面轮廓度也分无基准要求的面轮廓度公差、有基准要求的面轮廓度公差。练习n1、什么是最小条件?n2、什么是最小包容区域?n3、形状误差有几种,符号如何?n4、形状公差带有几种形状?举例说明。4-3位置误差位置误差n什么是位置误差?什么是位置误差?位置误差是对关联要素而言的,关联要素位置误差是对关联要素而言的,关联要素相对于基准有方位要求。因此,位置误差评定相对于基准有方位要求。因此,位置误差评定时,被测要素的理想要素的方位与基准有关。时
14、,被测要素的理想要素的方位与基准有关。可分三种类型可分三种类型:定向误差定向误差(平行度,垂直度,倾斜度)(平行度,垂直度,倾斜度)定位误差定位误差(位置度,对称度,同轴度)(位置度,对称度,同轴度)跳动跳动误差(圆跳动,全跳动)误差(圆跳动,全跳动)定向误差:n定义:定义:是被测实际要素对一具有确定方向的理想要是被测实际要素对一具有确定方向的理想要素的变动量,该理想要素的方向由基准确定。素的变动量,该理想要素的方向由基准确定。意义:意义:定向误差值用定向最小包容区域(简称定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。定向最小区向最小区域)的宽度或直径表示。定向最小区域是
15、指按理想要素的方向包容被测实际要素时,域是指按理想要素的方向包容被测实际要素时,具有最小宽度或直径的包容区域。理想要素首具有最小宽度或直径的包容区域。理想要素首先要与基准平面保持所要求的方向,然再按此先要与基准平面保持所要求的方向,然再按此方向来包容实际要素,所形成的最小包容区域,方向来包容实际要素,所形成的最小包容区域,即定向最小区域。即定向最小区域。定向和定位的相同点和不同点:定向和定位的相同点和不同点:相同点:相同点:都是将被测实际要素与其理想要素进行比较都是将被测实际要素与其理想要素进行比较。不同点:不同点:它们的区别在于确定理想要素方位的条件各有不同。它们的区别在于确定理想要素方位的
16、条件各有不同。确定定向误差时,理想要素首先受到相对于基准的方向的确定定向误差时,理想要素首先受到相对于基准的方向的约束,然后使实际要素对它的最大变动量为最小,这种大变动约束,然后使实际要素对它的最大变动量为最小,这种大变动量最小已量最小已“定向定向”的前提,显然与形状误差中涉及的最小条件的前提,显然与形状误差中涉及的最小条件有所区别,称为定向最小条件。有所区别,称为定向最小条件。至于定位误差,则理想要素置于相对于基准某一确定有位至于定位误差,则理想要素置于相对于基准某一确定有位置上,其定位条件可称为定位最小条件。置上,其定位条件可称为定位最小条件。跳动:跳动:跳动的分类:跳动的分类:它可分为圆
17、跳动和全跳动。它可分为圆跳动和全跳动。圆跳动:是指被测实际表面绕基准轴线作无轴向移动圆跳动:是指被测实际表面绕基准轴线作无轴向移动的回转时,在指定方向上指示器测得的最大读数差。的回转时,在指定方向上指示器测得的最大读数差。全跳动:是指被测实际表面绕基准轴线无轴向移动的全跳动:是指被测实际表面绕基准轴线无轴向移动的回转,同时指示器作平行或垂直于基准轴线的移动,在回转,同时指示器作平行或垂直于基准轴线的移动,在整个过程中指示器测得的最大读数差。整个过程中指示器测得的最大读数差。跳动是某些形位误差的综合反映。跳动是某些形位误差的综合反映。基准的建立:单个基准个基准时,由,由实际要素建立基准要素建立基
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