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1、*,形 位 公 差,Use for Google Drive,2015,Xia Li Aug., 10th 2015,*,目录,公差概述 形位公差概述 形位公差标注 形状公差与公差带 位置公差与公差带 跳动公差与公差带 形位公差检测 总结,*,1. 公差概述,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面质量均不能做到完全理想而会出现加工误差 。,尺寸误差 几何形状误差 相互位置误差 表面粗糙度,加 工 误 差,*,1. 公差概述,机械加工公差,尺寸公差 形状公差 位置公差,公差是零件几何参数允许的变化范围。,公差是产品设计时给定的,基本概念,*,1
2、. 公差概述,在机械制造业中，零件的互换性是指在同一规格的一批零（部）件中，可以不经选择、修配或调整，任取一件都能装配在机器上，并能达到规定的使用性能要求。零（部）件具有的这种性能称为互换性。能够保证产品具有互换性的生产，称为遵守互换性原则的生产。,互换性,基本概念,*,2. 形位公差概述,形位公差的概念：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，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）。,*,2. 形位公差概述,形位公差是为了满足产品功能要求而对工件要素在形状和位置方面所提出的几何精度要求。以形位公差带来限制被测实际要素的形状和位置。 形位误
3、差对零件使用性能的影响 1影响零件的功能要求。 2影响零件的配合性质。 3影响零件的互换性。,*,2. 形位公差概述,形状公差和位置公差简称为形位公差 形状公差：构成零件的几何特征的点，线，面要素之间的实际形状相对与理想形状的允许变动量。给出形状公差要求的要素称为被测要素。 位置公差：零件上的点，线，面要素的实际位置相对与理想位置的允变动量。用来确定被测要素位置的要素称为基准要素。,*,2. 形位公差概述,形位公差的研究对象是零件的几何要素，它是构成零件几何特征的点，线，面的统称。其分类及含义如下： (1) 理想要素和实际要素 具有几何学意义的要素称为理想要素。零件上实际存在的要素称为实际要素
4、，通常都以测得要素代替实际要素。 (2) 被测要素和基准要素 在零件设计图样上给出了形状或(和)位置公差的要素称为被测要素。用来确定被测要素的方向或(和)位置的要素，称为基准要素。 (3) 单一要素和关联要素 给出了形状公差的要素称为单一要素，给出了位置公差的要素称为关联要素 。 (4) 轮廓要素和中心要素 由一个或若干个表面形成的要素,称为轮廓要素.对称轮廓要素的中心点，中心线，中心面或回转表面的轴线，称为中心要素。,*,2. 形位公差概述,形位公差的特征项目和符号,*,2. 形位公差概述,形位公差的含义和特征,含义：形位公差是一个以理想要素为边界的平面或空间的区域。,特征,形状,大小t,方
5、向,位置,*,2. 形位公差概述,*,3. 形位公差标注,1）框格指引线,指引线要垂直于框格，可弯折，但不超过二次,*,3. 形位公差标注,2）公差框格形位公差的框格有两格或多格组成。,*,3. 形位公差标注,3）基准基准代号的字母采用大写拉丁字母。为避免混淆，标准规定不许采用E、I、J、M、O、P、L、R、F等字母。,*,3. 形位公差标注,形位公差的标注应注意以下问题： (1) 形位公差内容用框格表示,框格内容自左向右第一格总是形位公差项目符号，第二格为公差数值，第三格以后为基准，即使指引线从框格右端引出也是这样。 (2) 被测要素为中心要素时,箭头必须和有关的尺寸线对齐。只有当被测要素为
6、单段的轴线或各要素的公共轴线，公共中心平面时，箭头可直接指在轴线或中心线，这样标注很简便，但一定要注意该公共轴线中没有包含非被测要素的轴段在内 。 (3) 被测要素为轮廓要素时，箭头指向一般均垂直于该要素。但对圆度公差，箭头方向必须垂直于轴线。,*,3. 形位公差标注,形位公差的标注应注意以下问题： (4) 当公差带为圆或圆柱体时，在公差数值前需加注符号“，其公差值为圆或圆柱体的直径。这种情况在被测要素为轴线时才有。同轴度的公差带总是一圆柱体，所以公差值前总是加上符号“;轴线对平面的垂直度、轴线的位置度一般也是采用圆柱体公差带，需在公差值前也加上符号“。 (5) 对一些附加要求，常在公差数值后
7、加注相应的符号，如(+)符号说明被测要素只许呈腰鼓形外凸，(-)说明被测要素只许呈鞍形内凹，()说明误差只许按符号的小端方向逐渐减小。如形位公差要求遵守最大实体要求时，则需加符号OM。在框格的上，下方可用文字作附加的说明，如对被测要素数量的说明，应写在公差框格的上方; 属于解释性说明(包括对测量方法的要求)应写在公差框格的下方。例如:在离轴端300mm处; 在a,b范围内等,*,4. 形状公差与公差带,形状公差,直线度,平面度,圆度,圆柱度,线轮廓度,面轮廓度,*,4. 形状公差与公差带,1. 直线度公差,1）在给定平面内的直线度,2）在给定方向上的直线度,3) 在任意方向上的直线度,*,4.
8、 形状公差与公差带,1. 直线度公差,*,4. 形状公差与公差带,平面度是限制实际表面对理想平面变动的一项指标，用于平面的形状精度要求。 平面的公差带是距离为公差值t的两平行面之间的区域。,2. 平面度,*,4. 形状公差与公差带,2. 平面度,*,4. 形状公差与公差带,3. 圆度,圆度是限制实际圆对其理想圆变动量的一项指标，是对圆（锥）面的正截面和球体上通过球心的任一截面提出的形状精度要求。 圆度公差带是指在同一正截面上，半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。,*,4. 形状公差与公差带,3. 圆度,*,4. 形状公差与公差带,圆柱度是限制实际圆柱面对其理想圆柱面变动量的一项指标，是对圆柱
9、面所有正截面和纵截面方向提出的综合性形状精度要求。 因此，圆柱度公差可以同时控制圆度、素线直线度和两条素线平行度等项目的误差。 圆柱度公差带是指半径为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。,4. 圆柱度,*,4. 形状公差与公差带,4. 圆柱度,*,4. 形状公差与公差带,5. 线轮廓度,理论正确尺寸是用以确定被测要素的理想形状、方向、位置的尺寸。它仅表达设计时对被测要素的理想要求，故该尺寸不附带公差，标注时应围以框格，而该要素的形状、方向和位置误差则由给定的形位公差来控制。 线轮廓度是限制实际平面曲线对其理想曲线变动量的一项指标。是对零件上曲线提出的形状精度要求。 线轮廓度公差带是指包络一系列直
10、径为公差值t的圆的两包络线之间的区域，诸圆圆心应位于理想轮廓线上。,*,4. 形状公差与公差带,5. 线轮廓度,*,4. 形状公差与公差带,6. 面轮廓度,面轮廓度是限制实际曲面对其理想曲面变动量的一项指标，是对零件上曲面提出的形状精度要求。 面轮廓度公差带是指包括一系列直径为公差值t的球的两包络面之间的区域。诸如球心应为于理想轮廓面上。,*,4. 形状公差与公差带,6. 面轮廓度,*,5. 位置公差与公差带,位置公差是指关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。 位置公差带是限制关联实际要素变动的区域，被测实际要素位于此区域内为合格，区域的大小由公差值决定。,*,5. 位置公差与公差带,基准
11、确定被测要素的方向、位置的参考对象。 1）单一基准 2）组合基准(公共基准) 3）基准体系,*,5. 位置公差与公差带,*,5. 位置公差与公差带,1）“面对面”的平行度,2）“线对线”的平行度,3）“面对线”的平行度,4）“线对面”的平行度,5）任意方向,平行度,*,5. 位置公差与公差带,平行度,*,5. 位置公差与公差带,平行度,*,5. 位置公差与公差带,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 面对线的垂直度 面对面的垂直度,*,5. 位置公差与公差带,垂直度,*,5. 位置公差与公差带,垂直度,*,5. 位置公差与公差带,倾斜度 当两要素在090之间的某一角
12、度，有倾斜度要求时，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。 a)一个方向 公差带是距离为公差值t，且与基准要素成理论正确角度的两平行平面（或直线）之间的区域。 b)任意方向上 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，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。,*,5. 位置公差与公差带,定位公差,同轴度,对称度,位置度,*,5. 位置公差与公差带,同轴度 用于限制被测实际轴线对基准轴线的位置误差；其公差带是直径为公差值0.1，且与
13、基准轴线同轴的圆柱面内的区域。,*,5. 位置公差与公差带,同轴度,*,5. 位置公差与公差带,对称度 被测要素和基准要素均为零件结构中的中心平面。,*,5. 位置公差与公差带,对称度,*,5. 位置公差与公差带,位置度公差用于控制被测点、线、面的实际位置对其理想位置的位置度误差。理想要素的位置由基准及理论正确尺寸确定，位置度公差带对理想被测要素的位置是对称分布的。根据被测要素的不同，可分为点的位置度、线的位置度及面的位置度。,位置度,*,5. 位置公差与公差带,位置度,*,5. 位置公差与公差带,位置度,*,5. 位置公差与公差带,定位公差带的特点如下： 1) 定位公差相对于基准具有确定位置
14、。其中，位置度公差带的位置由理论正确尺寸确定，同轴度和对称度的理论正确尺寸为零，图上可省略不注。 2) 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。,*,5. 位置公差与公差带,总结：定位公差包含了定向公差和形状 公差，故设计时，一般给出定位 公差后，不再给出定向公差和形 状公差。,若要设时，T尺寸T定向T形状,*,5. 位置公差与公差带,定位误差及其误差值： 定位误差：是关联实际要素对其具有确定位置的理想要素的变动。 定位误差值：是关联实际被测要素的定位最小包容区域的宽度或直径。 定位最小包容区域：是与公差带形状相同，按理想被测要素的位置、包容实际被测要素、且具有最小宽度或直径的区
15、域，简称定位最小区域。,*,6. 跳动公差与公差带,跳动公差,圆跳动,全跳动,径向圆跳动,端面圆跳动,斜向圆跳动,径向全跳动,端面全跳动,跳 动 公 差,*,6. 跳动公差与公差带,圆跳动 是指被测要素在某个测量截面内相对于基准轴线的变动量。 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，半径为公差值t，且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域。,*,6. 跳动公差与公差带,端面圆跳动 公差带是在与基准轴线同轴的任一半径位置的测量圆柱面上沿母线方向距离为公差值t的两圆之间的区域。 当被测件绕基准轴线无轴向移动旋转一周时，在被测面上任一测量直径处的轴向跳动量均不得大于公差值。,*,6.
16、跳动公差与公差带,圆跳动,*,6. 跳动公差与公差带,全跳动 径向全跳动 被测要素和测量方向与径向圆跳动相同，不同的是被测要素连续作若干次旋转，同时仪器和工件间沿轴向有相对移动。,端面全跳动,被测要素和测量方向与径向圆跳动相同，不同的是被测要素连续作若干次旋转，同时仪器和工件间沿轴向有相对移动。,*,6. 跳动公差与公差带,全跳动,*,7. 形位公差检测,形位误差检测原则 形位公差共有14项，其检测方法和设备不尽相同。在检测规定标准里，把生产实际中行之有效的检测方法作了概括，归纳为5种检测原则，并列出了100余种检测方案。我们可以根据被测对象的特点和有关条件，参照这些检测原则、检测方案，设计出最合理的检测方法。 与理想要素比较原则 将被测要素与理想要素相比较，量值由直接法或间接法获得。 测量坐标值原则 测量被测实际要素的坐标值，经数据处理获得形位误差值。 测量特征参数原则 测量被测实际要素具有代表性的参数表示形位误差值。 测量跳动原则 被测实际要
