形状和位置公差分析.pptx
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1、1第一节 基本概念一.形状和位置误差产生原因由于工艺系统存在误差,反映在零件上表现为尺寸误差,形状和位置误差,表面粗糙度由于受力变形,热变形,内应力变形引起误差第1页/共110页2第2页/共110页3二.形位误差对使用性能的影响1.1.结合件的影响2.2.连接面的影响3.3.对基准量具,工模具的影响第3页/共110页4三.形位误差研究对象1.1.研究对象:零件的几何要素本身的形状精度和有关要素之间相互位置精度2.2.几何要素:构成零件几何特征的点、线、面 第4页/共110页5第5页/共110页63.3.分类1)1)按存在状态分:理想要素 实际要素2)2)按几何特征分:轮廓要素 中心要素 3)3
2、)按所处地位分:被测要素 基准要素4)4)按功能关系分:单一要素 关联要素 第6页/共110页7四.形位公差代号代号包括:形位公差的项目符号,形位公差框格与指引线,形位公差数值和其他有关符号,基准代号1.1.形位公差的分类 项目及符号 二大类 十四项第7页/共110页8形状公差项目符号:直线度平面度圆度圆柱度线轮廓度面轮廓度第8页/共110页9位置公差项目符号:平行度 圆跳动垂直度 全跳动倾斜度同轴度对称度位置度第9页/共110页102.2.形位公差框格第10页/共110页11第一格:形位公差项目符号第二格:形位公差数值及有关符号第三格:基准代号的字母和有关符号第11页/共110页123.3.
3、基准代号基准代号由基准符号、基准连线、基准字母组成,用粗的短划线在相应的基准要素或其引出线的靠近位置 第12页/共110页13第13页/共110页14五.形位公差带1.1.公差带定义:用以限制实际要素变动的区域称为形位公差带。2.2.形位公差带四要素:形状、大小、方向、位置1)1)形状:十种第14页/共110页15第15页/共110页162)2)大小:大小由图样上给定的形位公差值来确定,一般指公差带的宽度或直径 3)3)方向:框格箭头指向即为公差带宽度方向,也为设计需控制方向4)4)位置:由形位公差中的基准确定,可以是固定的,也可为浮动的六.形位公差值1.1.形状公差值:未注公差值 注出公差值
4、2.2.位置公差值:未注公差值 注出公差值第16页/共110页17七.形位公差的标注1.1.基本要求1)1)当被测要素或基准要素为轮廓要素时,形位公差框格的指引线箭头或基准代号的连线应指在相应轮廓要素的轮廓线上或其引出线上,且与尺寸线明显地错开第17页/共110页182)当被测要素或基准要素为中心要素时,形位公差框格的指引线箭头或基准代号的连线应与该要素尺寸线对齐3)3)被测要素给出的形位公差采用框格表示时(标注时),),指引线的箭头指向被测要素且与公差带宽度(直径)方向一致第18页/共110页192.2.形位公差数值的标注1)1)若图样上所标注的形位公差无附加说明,则被测范围为箭头所指的整个
5、轮廓要素或中心要素2)2)若被测范围仅是被测要素的一部分或任一范围时,标注时应指明第19页/共110页203.3.附加要求1)1)用文字说明附加要求时:属于被测要素数量的说明,应写在框格的上方,属于解释性的说明,应写在公差框格的下方 第20页/共110页212)2)用符号说明附加要求时第21页/共110页223.2 3.2 形位公差项目一.形状误差与形状公差 1.1.形状公差:单一实际被测要素对其理想要素所允许的变动量。实际形状要素合格的标志是其实际形状在形状公差带所限定的区域内。2.2.形状误差及其评定 1)1)形状误差:是被测实际要素对其理想要素的变动量 第22页/共110页232)2)评
6、定的基本原则最小条件最小条件:被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。第23页/共110页243)3)形状误差值的评定-最小包容区域最小包容区域:与公差带形状相同;包容被测实际要素;具有最小的宽度f或直径f 4)4)评定方法:按最小条件评定的形状误差值是唯一的最小值。3.3.形状公差项目介绍 第24页/共110页形状公差 单一要素对其理想要素允许的变动量。其公差带只有大小和形状,无方向和位置的限制。直线度 平面度 圆度 圆柱度 第25页/共110页直线度公差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上三种情况。在给定平面
7、内的直线度在给定方向内的直线度 任意方向上的直线度 第26页/共110页 在给定平面内的直线度其公差带是距离为公差值t的两平行直线之间的区域。如图所示,圆柱表面上任一素线必须位于轴向平面内,且距离为公差值0.02mm的两平行直线之间。第27页/共110页在给定方向内的直线度当给定一个方向时,公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域;当给定互相垂直的两个方向时,公差带是两对给定方向上距离分别为公差值t1和t2的两平行平面之间的区域。如图是一个方向的示例,棱线必须位于箭头所指方向距离为公差值0.02mm的两平行平面内。第28页/共110页在给定方向内的直线度如图是两个方向的示例,棱线必须位于水
8、平方向距离为公差值0.02mm,垂直方向距离为公差值0.1mm的两对平行平面之内。第29页/共110页任意方向上的直线度 其公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域。如图所示,d圆柱体的轴线必须位于直径为公差值0.04mm的圆柱体,标准规定,形位公差值前加注“”,表示其公差带为一圆柱体。第30页/共110页平面度 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。第31页/共110页圆度 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,实际轮廓线必须位于半径差为公差值0.
9、02mm的两同心圆内。第32页/共110页圆柱度 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。第33页/共110页34二.位置公差和位置误差1.1.位置公差:是关联实际要素的位置对其基准所允许的变动量。2.2.位置误差:是关联被测实际要素的方向或位置对理想要素的变动量,而理想要素的方向或位置由基准确定。3.3.由基准实际要素建立基准时,应以基准实际要素的理想要素为基准,而基准理想要素的方向或位置也应按最小条件确定。第34页/共110页35在图样上标出的基准通常分三种情况即:单一基准 组合基准 三基面体系4.
10、4.位置公差项目介绍第35页/共110页位置公差 定向公差 1、平行度 2、垂直度 3、倾斜度 定位公差 1、同轴度 2、对称度 3、位置度跳动公差 1、圆跳动公差 2、全跳动公差第36页/共110页定向公差关联被测要素对基准要素在规定方向上允许的变动量,特点:定向公差相对于基准有确定的方向,公差带的位置可以浮动;定向公差具有综合控制被测要素的方向和形状的职能。分为:平行度、垂直度和倾斜度。第37页/共110页平行度(一)当两要素要求互相平行时,用平行度公差来控制被测要素对基准的方向误差。当给定一个方向上的平行度要求时,平行度公差带是距离为公差值t,且平行于基准平面(或直线或轴线)的两平行平面
11、(或轴线)之间的区域。第38页/共110页平行度(二)当给定互相垂直的两个方向时,平行度公差带是两对互相垂直的距离分别为t1和t2且平行于基准直线的两平行平面之间的区域。如图所示,d孔轴线必须位于公差值 为 0.1mm和 0.2mm且平行于基准轴线的两对平行平面内。第39页/共110页平行度(三)当给定任意方向时,平行度公差带是直径为公差值t且平行于基准轴线的圆柱面内的区域。如图所示,d孔轴线必须位于直径 公 差 值 0.1mm,且平行于基准轴线的圆柱面内。第40页/共110页垂直度(一)当两要素互相垂直时,用垂直度公差来控制被测要素对基准的方向误差。当给定一个方向上的垂直度要求时,垂直度公差
12、带是距离为公差值t,且垂直于基准平面(或直径、轴线)的两平行平面(或直线)之间的区域。第41页/共110页垂直度(二)当给定任意方向时,平行度公差带是直径为公差值t,且垂直于基准平面的圆柱面内的区域。如图所示,d孔轴线必须位于直径公差值0.05mm,且平行于基准平面的圆柱面内。第42页/共110页倾斜度(一)当两要素在090之间的某一角度时,用倾斜度要求时,倾斜度公差带是距离为公差值t,且与基准平面(或直线、轴线)成理论正确角度的两平行平面(或直线)之间的区域。第43页/共110页倾斜度(二)当给定任意方向时,倾斜度公差带是直径为公差值t,且与基准平面成理论正确角度的圆柱面内的区域。如图所示,
13、D孔轴线必须位于直径公差值0.05mm,且与A基准平面成45角,平行于B基准平面的圆柱面内。第44页/共110页定位公差关联实际要素对基准在位置上所允许的变动量。定位公差带具有确定的位置,相对于基准的尺寸为理论正确尺寸;定位公差带具有综合控制被测要素位置、方向和形状的功能。分为:位置度、同轴度和对称度。第45页/共110页同轴度 同轴度用于控制轴类零件的被测轴线对基准轴线的同轴度误差。同轴度公差带是直径为公差值t,且与基准轴线同轴的圆柱面内的区域。如图所示。d孔轴线必须 位 于 直 径 为 公 差 值0.1mm,且与基准轴线同轴的圆柱面内。第46页/共110页对称度 对称度用于控制被测要素中心
14、平面(或轴线)对基准中心平面(或轴线)的共面(或共线)性误差。如图所示,其公差带为距离为公差值0.1且相对基准的中心平面对称配置的两平行平面之间的区域。第47页/共110页位置度 位置度用于控制被测要素(点、线、面)对基准的位置误差。位置度多用于控制孔的轴线在任意方向的位置误差。这时,孔轴线的位置度公差带是直径为公差值t,且轴线在理想位置的圆柱面内的区域。第48页/共110页位置度位置度常用于控制孔组的位置误差。对零件上的一组孔的位置的精度要求通常可以分为两个方面:组内各孔间的位置精度和孔组相对于基准面的位置精度。当两者要求不同时,可采用复合位置度来明确对孔组的位置要求。第49页/共110页跳
15、动公差跳动公差用来控制跳动,是以特定的检测方式为依据的公差项目。跳动公差包括圆跳动公差和全跳动公差。是关联实际要素绕基准轴线回转一周或几周时所允许的最大跳动量。跳动公差带相对于基准轴线有确定的位置;可以综合控制被测要素的位置、方向和形状。圆跳动 全跳动 1.径向圆跳动 2.端面圆跳动 1.径向全跳动 3.斜向圆跳动 2.端面全跳动第50页/共110页径向圆跳动径向圆跳动 公差带是在垂直于基准轴线的任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。如图所示,d圆柱面绕基准轴线作无轴向移动回转时,在任一测量平面内的径向跳动量不得大于公差值0.05mm。第51页/共110页端面圆跳动端面
16、圆跳动公差带是在与基准轴线同轴的任一直径的测量圆柱面上,沿母线方向宽度为公差值t的圆柱面区域。如图所示。当零件绕基准轴线作无轴向移动回转时,左端面上任一测量直径处的轴向跳动量均不得大于公差值0.05mm。第52页/共110页斜向圆跳动斜向圆跳动公差带是在与基准主轴线同轴的任一测量圆锥面上,沿母线方向宽度为公差值t的圆锥面区域,如图所示,除特殊规定外,其测量方向是被测面的法线方向。第53页/共110页全跳动全跳动分为径向全跳动公差和端面全跳动公差。径向全跳动的公差带与圆柱度公差带的形状是相同的,但前者的轴线与基准轴线同轴,后者的轴线是浮动的,随圆柱度误差形状而定。端面全跳动的公差带与端面对轴线的
17、垂直度公差带是相同的,因此两者控制位置误差的效果也是一样的。第54页/共110页径向全跳动径向全跳动的公差带是半径差为公差值t,且与基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域。如图所示d圆柱面绕基准轴线作无轴向移动的连续回转,同时,指示表作平行于基准轴线的直线移动,在整个测量过程中,指示表的最大读数差不得大于公差值0.05mm。径向全跳动是被测圆柱面的圆柱度误差和同轴度误差的综合反映。第55页/共110页端面全跳动端面全跳动的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。如图所示,端面绕基准轴线作无轴向移动的连续回转,同时,指示表作垂直于基准轴线的直线移动,在整个测量过程,指示表的最大
18、读数差不得大于公差值0.05mm。第56页/共110页形位公差标注举例将下列技术要求标注在图上。(1)100h6圆 柱 表 面 的圆度公差为0.005mm。(2)100h6轴 线 对40P7孔轴线的同轴度公差为0.015。(3)40P孔的圆柱度公差为0.005mm。(4)左 端 的 凸 台 平 面 对40P7孔轴线的垂直度公差为0.01 mm。(5)右凸台端面对左凸台端 面 的 平 行 度 公 差 为0.02mm。0.0050.015C0.005 0.01C0.02AAHome第57页/共110页标注的解释说明右图中标注的形位公差的含义。第58页/共110页解释含义其含义为:Home第59页/
19、共110页公差带四要素分析如图4-22所示销轴的三种形位公差标注,它们的公差带有何不同?第60页/共110页分析图a为给定方向上素线的直线度,其公差带为宽度等于公差值002mm的两平行平面间的区域。图b为轴线在任意方向的直线度,其公差带为直径等于公差值002mm的圆柱体内的区域。图c为给定方向上被测素线对基准素线的平行度,其公差带为宽度等于公差值002mm且平行于基准A的两平行平面间的区域。Home第61页/共110页练习:说明下图中各标注的含义并分析各标注的公差带。第62页/共110页填空:圆柱度和径向全跳动公差带相同点是,不同点是。在形状公差中,当被测要素是一空间直线,若给定一个方向时,其
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- 形状 位置 公差 分析
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