《形位公差》PPT课件.ppt
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1、第三章第三章 形状和位置公差形状和位置公差 形位公差概述形位公差概述 u形位公差的研究对象形位公差的研究对象u形位公差的特征项目及其符号形位公差的特征项目及其符号u形位公差的标注方法形位公差的标注方法u形位公差带形位公差带经过机械加工后的零件,由于机床夹具、刀具及经过机械加工后的零件,由于机床夹具、刀具及工艺操作水平等因素的影响,零件的尺寸和形状及表工艺操作水平等因素的影响,零件的尺寸和形状及表面质量均不能做到完全理想而会出现加工误差面质量均不能做到完全理想而会出现加工误差 。尺寸误差尺寸误差几何形状误差几何形状误差相互位置误差相互位置误差表面粗糙度表面粗糙度加加 工工 误误 差差零件在加工过
2、程中,形状和位置误差(简称形位零件在加工过程中,形状和位置误差(简称形位误差)是不可避免的。误差)是不可避免的。如工件在机床上的定位误差、切削力、夹紧力等如工件在机床上的定位误差、切削力、夹紧力等因素都会造成各种形位误差因素都会造成各种形位误差 形位误差不仅会影响机械产品的质量(如工作精形位误差不仅会影响机械产品的质量(如工作精度、联接强度、运动平稳性、密封性、耐磨性、噪度、联接强度、运动平稳性、密封性、耐磨性、噪声和使用寿命等),还会影响零件的互换性。声和使用寿命等),还会影响零件的互换性。为了满足零件的使用要求,保证零件的互换性和制造为了满足零件的使用要求,保证零件的互换性和制造的经济性,
3、设计时必须合理控制零件的形位误差,即对的经济性,设计时必须合理控制零件的形位误差,即对零件规定形状和位置公差(简称形位公差)。零件规定形状和位置公差(简称形位公差)。形位公差的新国家标准形位公差的新国家标准 :GBGBT 1182T 118219961996形状和位置公差通则、定义、形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法符号和图样表示法;GBGBT 1184T 118419961996形状和位置公差未注公差值形状和位置公差未注公差值;GBGBT 4249T 424919961996公差原则公差原则;GBGBT16671T1667119961996形状和位置公差最大实体要求、形状和位置公差最
4、大实体要求、最小实体要求和可逆要求最小实体要求和可逆要求GB1958GB19588080形状和位置公差检测规定形状和位置公差检测规定。3.1.1 形位公差的研究对象形位公差的研究对象就是构成零件几何特征的点、形位公差的研究对象就是构成零件几何特征的点、线、面,统称为线、面,统称为几何要素几何要素,简称要素。,简称要素。1.1.按存在状态分按存在状态分1 1)理理想想要要素素:具具有有几几何何学学意意义义,没没有有任任何何误误差差的的要要素素。设计时在图样上表示的要素均为理想要素。设计时在图样上表示的要素均为理想要素。2)2)实实际际要要素素:零零件件在在加加工工后后实实际际存存在在,有有误误差
5、差的的要要素素。通通常由测得要素来代替。常由测得要素来代替。零件的要素零件的要素 2.2.按几何特征分按几何特征分1 1)轮轮廓廓要要素素:构构成成零零件件轮轮廓廓的的可可直直接接触触及及的的点点、线、面。线、面。2 2)中中心心要要素素:不不可可触触及及的的,轮轮廓廓要要素素对对称称中中心心所示的点、线、面。所示的点、线、面。零件的要素零件的要素3.3.按所处的地位分按所处的地位分 1 1)被被测测要要素素:零零件件图图中中给给出出了了形形状状或或(和和)位位置置公公差差要求,即需要检测的要素。要求,即需要检测的要素。2 2)基基准准要要素素:用用以以确确定定被被测测要要素素的的方方向向或或
6、位位置置的的要要素素,简称基准简称基准。零件的要素零件的要素4.4.按被测要素的功能关系分按被测要素的功能关系分 1 1)单一要素:仅对其本身给出)单一要素:仅对其本身给出形状公差形状公差要求的要素。要求的要素。2 2)关关联联要要素素:对对基基准准要要素素有有功功能能关关系系(方方向向和和位位置置)要要求的要素,即规定求的要素,即规定位置公差位置公差的要素的要素。零件的要素零件的要素3.1.2 3.1.2 形位公差的特征项目及其符号形位公差的特征项目及其符号为为控控制制机机器器零零件件的的形形位位误误差差,提提高高机机器器的的精精度度和和延延长长使使用用寿寿命命,保保证证互互换换性性生生产产
7、,标标准准相相应应规规定定了了1414项项形形位位公公差项目。差项目。形位公差的符号形位公差的符号公差公差特征特征符号符号形状形状形形状状或或位置位置轮廓轮廓定向定向定位定位跳动跳动直线度直线度平面度平面度圆度圆度圆柱度圆柱度线轮廓度线轮廓度面轮廓度面轮廓度平行度平行度垂直度垂直度倾斜倾斜度度位置度位置度同轴、心度同轴、心度对称度对称度圆跳动圆跳动全跳动全跳动公差公差特征特征符号符号形状形状位位置置位位置置定向定向3.1.3 3.1.3 形位公差的标注方法形位公差的标注方法按按形形位位公公差差国国家家标标准准的的规规定定,在在图图样样上上标标注注形形位位公公差差时,应采用时,应采用代号标注代号
8、标注。无无法法采采用用代代号号标标注注时时,允允许许在在技技术术条条件件中中用用文文字字加加以以说明说明。形形位位公公差差的的代代号号包包括括:形形位位公公差差项项目目的的符符号号、框框格格、指引线指引线、公差数值公差数值、基准符号以及其他有关符号基准符号以及其他有关符号。形位公差带的标注形位公差带的标注u一、公差框格一、公差框格形位公差的框格有两格或多格组成。形位公差的框格有两格或多格组成。第一格第一格填写填写公差项目公差项目的符号;的符号;第二格第二格填写填写公差值及有关符号公差值及有关符号;第三、四、五格第三、四、五格填写代表填写代表基准的字母及有关符号基准的字母及有关符号第第三三格格和
9、和以以后后各各格格 基基准准字字母母和和有有关关符符号号。规规定定不不得得采采用用E E、F F、I I、J J、L L、MM、OO、P P和和R R等九个字母。等九个字母。如要求在公差带内进一步限定被测要素的形状,则如要求在公差带内进一步限定被测要素的形状,则应在公差值后面加注符号。应在公差值后面加注符号。一、公差框格一、公差框格形位公差带的标注形位公差带的标注u二、框格指引线二、框格指引线标标注注时时指指引引线线可可由由公公差差框框格格的的一一端端引引出出,并并与与框框格格端端线线垂垂直直,箭箭头头指指向向被被测测要要素素,箭箭头头的的方方向向是是公公差差带带宽宽度度方方向或直径方向向或直
10、径方向。形位公差带的标注形位公差带的标注u三、基准三、基准基准代号的字母采用大写拉丁字母。基准代号的字母采用大写拉丁字母。为为避避免免混混淆淆,标标准准规规定定不不许许采采用用E E、I I、J J、MM、OO、P P、L L、R R、F F等字母。等字母。形位公差带的标注形位公差带的标注无论基准符号无论基准符号在图样上的方向在图样上的方向如何,圆圈内的如何,圆圈内的字母要字母要水平书写水平书写。形位公差带的标注形位公差带的标注n形位公差标注的简化形位公差标注的简化多项形位公差多项形位公差合并标注合并标注多多个个被被测测要要素素具具有有同同一一形形位位公公差差要要求求的标注的标注 u四、被测要
11、素的标注方法四、被测要素的标注方法 被测要素指有形位公差要求的要素。被测要素指有形位公差要求的要素。标标注注时时,用用带带箭箭头头的的指指引引线线将将被被测测要要素素于框格的一端相连,并以以下方式标注:于框格的一端相连,并以以下方式标注:形位公差带的标注形位公差带的标注1 1、当当被被测测要要素素为为轮轮廓廓要要素素时时,将将箭箭头头置置于于该该要要素素的的轮轮廓廓线线或或其其延延长长线线上上,但但必必须须与与尺尺寸寸线线明明显显分开。分开。四、被测要素的标注方法四、被测要素的标注方法2 2、当当被被测测要要素素为为中中心心要要素素时时,指指引引线线的的箭箭头头应应直直接接指指向向该该要要素素
12、或或与与该该要要素素相相应应的的轮轮廓廓要要素素的的尺尺寸寸线线对对齐。齐。四、被测要素的标注方法四、被测要素的标注方法3、当被测要素为当被测要素为圆锥面的轴线圆锥面的轴线时,指引线时,指引线箭头应与该锥面箭头应与该锥面的任一直径尺寸线对齐的任一直径尺寸线对齐。在不致引起误解时,也可与锥体大。在不致引起误解时,也可与锥体大径(或小径)的尺寸线对齐。径(或小径)的尺寸线对齐。如圆锥体采用如圆锥体采用角度尺寸标注角度尺寸标注,则指引线的,则指引线的箭头应对着该角度箭头应对着该角度的尺寸线的尺寸线。圆锥体轴线的标注圆锥体轴线的标注四、被测要素的标注方法四、被测要素的标注方法4 4、当、当多个被测要素
13、多个被测要素有有相同的形位公差相同的形位公差(单项或多项单项或多项)要求时,可以在要求时,可以在从框格引出的指引线上绘制多个指示箭头,并分别与被测要素相连;从框格引出的指引线上绘制多个指示箭头,并分别与被测要素相连;用用同一公差带同一公差带控制几个共面或共线被测要素时,应在公差框格上注控制几个共面或共线被测要素时,应在公差框格上注明明“共面共面”或或“共线共线”。AB0.03A-B共面0.10多要素同要求的简化标注多要素同要求的简化标注多处要素用同一公差带时的标注多处要素用同一公差带时的标注 四、被测要素的标注方法四、被测要素的标注方法5 5、当同一个被测要素有多项形位公差要求,当同一个被测要
14、素有多项形位公差要求,其标注方法又是一致时,可以将这些框格绘制其标注方法又是一致时,可以将这些框格绘制在一起,并引用一根指引线。在一起,并引用一根指引线。A A同一要素多项要求的简化标注同一要素多项要求的简化标注 四、被测要素的标注方法四、被测要素的标注方法6、如果对如果对被测要素任意局部被测要素任意局部范围内有公差要求范围内有公差要求,应将该,应将该局部局部范围的尺寸范围的尺寸(长度、边长或直径)(长度、边长或直径)标注在形位公差值的后面标注在形位公差值的后面,用,用斜斜线线相隔。相隔。四、被测要素的标注方法四、被测要素的标注方法7 7、如仅对要素的如仅对要素的某一部分提某一部分提出公差要求
15、出公差要求,则用,则用粗点划线粗点划线表示表示其范围,其范围,并加注尺寸并加注尺寸。同理,如要求要素的某一部分同理,如要求要素的某一部分作为基准,该部分也应用粗点划作为基准,该部分也应用粗点划线表示并加注尺寸线表示并加注尺寸 四、被测要素的标注方法四、被测要素的标注方法8 8、当被测要素为视图上的、当被测要素为视图上的整个外轮廓线(面)时,应整个外轮廓线(面)时,应采用采用全周符号全周符号。四、被测要素的标注方法四、被测要素的标注方法螺纹螺纹 中径轴线中径轴线 大径轴线大径轴线 小径轴线小径轴线齿轮、花键齿轮、花键PDMD节径(周节)轴线节径(周节)轴线大径轴线大径轴线四、被测要素的标注方法四
16、、被测要素的标注方法9 9、当被测要素为螺纹、齿、当被测要素为螺纹、齿轮、花键的轴线时,应在形轮、花键的轴线时,应在形位公差框格下方标注说明性位公差框格下方标注说明性要求。要求。u五、基准要素的标注方法五、基准要素的标注方法 用用于于确确定定被被测测要要素素的的方方向向和和位位置置的的要要素素叫叫基准要素基准要素。标标注注时时,在在基基准准要要素素处处标标上上基基准准符符号号(加加粗粗约约2b2b的的短短粗粗划划),并并与与框框格格用用细细实实线线连连接接,连线必须与基准要素垂直连线必须与基准要素垂直。形位公差带的标注形位公差带的标注1 1、当基准要素为、当基准要素为轮廓线和表面轮廓线和表面时
17、,时,基准符号应置于该要素基准符号应置于该要素的轮廓线或其引出线标注的轮廓线或其引出线标注,并应明显地,并应明显地与尺寸线错开与尺寸线错开。基准。基准符号标注在轮廓的引出线上时,可以放置在引出线的任一侧,符号标注在轮廓的引出线上时,可以放置在引出线的任一侧,但基准符号的短线不能直接与公差框格相连。但基准符号的短线不能直接与公差框格相连。AAB轮廓基准要素的标注轮廓基准要素的标注五、基准要素的标注方法五、基准要素的标注方法2 2、当基准要素是当基准要素是轴线或中心平面轴线或中心平面或由带尺寸的要素确定或由带尺寸的要素确定的点时,基准符号的连线应与该要素的尺寸线对齐;的点时,基准符号的连线应与该要
18、素的尺寸线对齐;当基准符号与尺寸线的箭头重叠时,可代替尺寸线的一个箭当基准符号与尺寸线的箭头重叠时,可代替尺寸线的一个箭头;头;BAC中心基准要素的标注中心基准要素的标注五、基准要素的标注方法五、基准要素的标注方法3 3、当基准要素为当基准要素为中心孔或圆锥体的轴线中心孔或圆锥体的轴线时,则按时,则按图所示方法标注。图所示方法标注。ABAB B4/7.54/7.5GB145-85GB145-85AB4/7.5GB145-85中心孔和圆锥体轴线为基准要素的标注中心孔和圆锥体轴线为基准要素的标注五、基准要素的标注方法五、基准要素的标注方法形位公差带形位公差带是限制实际被测要素变动的区域,其大小是限
19、制实际被测要素变动的区域,其大小是由形位公差值确定的。是由形位公差值确定的。只要被测实际要素被包含在公差带内,则被测要素合只要被测实际要素被包含在公差带内,则被测要素合格。格。形位公差带控制的是点(平面、空间)、线(素线、形位公差带控制的是点(平面、空间)、线(素线、轴线、曲线)、面(平面、曲面)、圆(平面、空间、整轴线、曲线)、面(平面、曲面)、圆(平面、空间、整体圆柱)等区域,所以它不仅有大小、还具有形状、方向、体圆柱)等区域,所以它不仅有大小、还具有形状、方向、位置共四个要素。位置共四个要素。3.1.4 3.1.4 形位公差带形位公差带u形状形状 :随实际被测要素的结构特征、所处的:随实
20、际被测要素的结构特征、所处的空间以及要求控制方向的差异而有所不同。空间以及要求控制方向的差异而有所不同。3.1.4 3.1.4 形位公差带形位公差带u大小:表示了形位精度要求的高低。有两种情大小:表示了形位精度要求的高低。有两种情况即公差带区域的宽度(距离)况即公差带区域的宽度(距离)t t或直径或直径tt(StSt)。)。3.1.4 3.1.4 形位公差带形位公差带u方向:理论上应与图样上形位公差框格指引线方向:理论上应与图样上形位公差框格指引线箭头所指的方向垂直。箭头所指的方向垂直。3.1.4 3.1.4 形位公差带形位公差带在评定形在评定形位误差时,位误差时,形状公差形状公差带和位置带和
21、位置公差带的公差带的放置方向放置方向直接影响直接影响到误差评到误差评定的确性。定的确性。u位置位置:有固定和浮动两种。有固定和浮动两种。3.1.4 3.1.4 形位公差带形位公差带浮动(无基准的公差带)浮动(无基准的公差带)固定(有基准的公差带)固定(有基准的公差带)3.2 3.2 形状公差形状公差 形状公差概念:形状公差概念:构成机械零件形状的构成机械零件形状的单一实际几何单一实际几何要素要素所允许的变动量称为形状公差所允许的变动量称为形状公差。3.2 3.2 形状公差形状公差被测要素被测要素:为直线、平面、圆和圆柱面。:为直线、平面、圆和圆柱面。形状公差带的特点形状公差带的特点:不涉及基准
22、,它的方向:不涉及基准,它的方向和位置均是浮动的,只能控制被测要素形状误和位置均是浮动的,只能控制被测要素形状误差的大小。即差的大小。即其公差带只有大小和形状,无方其公差带只有大小和形状,无方向和位置的限制。向和位置的限制。形状公差的项目:形状公差的项目:形状公差包括:形状公差包括:直线度直线度 平面度平面度 圆度圆度 圆柱度圆柱度形状公差形状公差形状公差的项目形状公差的项目1.1.直线度公差直线度公差 实际被测直线对理想直线的允许变动量。实际被测直线对理想直线的允许变动量。被限制的直线可以是被限制的直线可以是平面内的线平面内的线、直线回转直线回转体体(圆柱和圆锥)(圆柱和圆锥)上的素线上的素
23、线、空间的线空间的线(平(平面与平面的交线)和面与平面的交线)和轴线轴线等。等。形状公差的项目形状公差的项目1.1.直线度公差直线度公差根据零件的功能要求不同,可分为:根据零件的功能要求不同,可分为:给定平面内直线度给定平面内直线度给定方向上直线度给定方向上直线度任意方向上的直线度要求任意方向上的直线度要求1.1.直线度公差直线度公差1 1)在给定平面内的直线度公差带)在给定平面内的直线度公差带 其公差带是其公差带是距离为公差值距离为公差值t t的两平行直线之间的区域的两平行直线之间的区域如图所示,表面上如图所示,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
24、为公差值的两平行值的两平行直线之间直线之间1.1.直线度公差直线度公差2 2)在给定方向上的直线度公差带)在给定方向上的直线度公差带 给定方向上直线度的公差给定方向上直线度的公差带带距离为公差值距离为公差值t t的两平行平的两平行平面之间的区域面之间的区域如图:棱线必须位于箭头所指如图: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的两平行平面内的两平行平面内1.1.直线度公差直线度公差2 2)在给定一个方向上的直线度公差带)在给定一个方向上的直线度公差带1.1.直线度公差直线度公差3 3)在任意方向上的直线度公差带)在任意方向上的直线度公差带任意方向上的直线度的公差带任意方向上的直线度
25、的公差带是是直径为公差值直径为公差值t t的圆柱面内的区域的圆柱面内的区域。如图所示,如图所示,dd圆柱体的轴线圆柱体的轴线必须位于直径为公差值必须位于直径为公差值的圆柱体,的圆柱体,标准规定,形位公差值前加标准规定,形位公差值前加注注“”,表示其公差,表示其公差带为一圆柱体。带为一圆柱体。2.2.平面度公差平面度公差 平面度公差平面度公差是实际被测要素对理想平面是实际被测要素对理想平面的允许变动量,的允许变动量,用于平面的形状精度要求。用于平面的形状精度要求。平平面面度度公公差差带带是是距距离离为为公公差差值值t t的的两两平平行平面之间的区域行平面之间的区域。如如图图所所示示,表表面面必必
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