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1、第五节 形位公差的选择方法,零件的形位误差对机器、仪器的正常使用有很大的影响，同时也会直接影响到产品质量、生产效率与制造成本。 因此正确合理地选择形位公差，对保证机器的功能要求、提高经济效益十分重要。,一、选择形位公差项目,基本原则：应充分发挥综合控制项目的职能，以减少图样上给出的形位公差项目及相应的形位误差检测项目。 1、考虑几何特征 圆柱零件：圆柱度、圆度 圆锥形零件：圆度、素线直线度 平面：平面度 阶梯轴：同轴度 槽：对称度,2、减少检验项目 各项形位公差的控制功能各不相同，有单一控制项目，如圆度、直线度、平面度，也有综合控制项目，如圆柱度、位置度,选择时充分发挥综合控制项目的功能，尽量
2、减少图样的形位公差项目。,3、避免重复标注：在满足功能要求的前提下，应选用测量简便的项目。 若标注了圆柱度公差，则不再标注圆度公差 标注了位置度公差，则不再标注垂直度公差 同轴度公差常常用径向圆跳动公差或径向全跳动公差代替。 径向圆跳动是同轴度误差与圆柱面形状误差的综合，故代替时，给出的跳动公差值应略大于同轴度公差值，否则就会要求过严。,4、考虑检测方便 检测方法是否简便，将直接影响零件的生产效率和成本，所以，在满足功能要求的前提下，尽量选择检测方便的形位公差项目。如：阶梯轴：可用径向全跳动代替圆柱度，同轴度误差,5、考虑 专业标准 例如:与滚动轴承相配合孔、轴的形位公差项目，在滚动轴承标准中
3、已有规定；单键、花键、齿轮等标准对有关形位公差也都有相应要求和规定。,二、选择适用的公差原则,选择公差原则时，应根据被测要素的功能要求，充分发挥公差的职能和选择该种公差原则的可行性、经济性。,三、确定形位公差的数值,形位公差划分为12个等级，1级精度最高，形位公差值最小，12级精度最低，形位公差值最大。 总的原则：在满足零件功能的前提下，选取最经济的公差值。 注意： 同一要素给出的形状公差应小于位置公差值； 圆柱形零件的形状公差值（轴线的直线度除外）应小于其尺寸公差值； 平行度公差值应小于其相应的距离公差值。,同轴度、对称度和跳动公差常用等级的应用举例:,三、确定形位公差的数值,1.计算法 2
4、.类比法,三、确定形位公差的数值,按类比法确定形位公差值时，应考虑以下几个方面： 形位公差各项目数值大小关系。 在满足功能要求的前提下，考虑加工的难易程度、测量条件等，应适当降低12级。 确定与标准件相配合的零件形位公差值，不但要考虑形位公差国家标准的规定，还应遵守有关的国家标准的规定。,三、确定形位公差的数值,表面粗糙度Ra=（0.20.3）形状公差T形状 高精度及小尺寸零件，Ra=（0.50.7）形状公差T形状 表面粗糙度RaT形状T定向T定位T尺寸,四、基准的选择,选用零件在机器中定位的结合面作为基准； 基准要素应具有足够的刚度和大小，以保证定位稳定可靠； 选用加工比较精确的表面作为基准
5、； 尽量统一装配、加工、检测诸基准，以减少共件量具、夹具的设计与制造误差，并方便测量,例：图示零件： 1）若以中间轴颈为支承，两端安装传动件，以 中间为同轴度基准 2）若以两端为支承，中间安装传动件，以两端 公共轴线为基准,五、未注形位公差值的规定,为简化制图，对一般机床加工就能保证的形位精度，不必在图样上注出形位公差，形位未注公差按以下规定执行。 未注直线度、垂直度、对称度和圆跳动各规定了H、K、L三个公差等级，在标题栏或技术要求中注出标准及等级代号。如：“GB/T1184K”。 未注圆度公差值等于直径公差值，但不得大于径向跳动的未注公差。 未注圆柱度公差不作规定，由构成圆柱度的圆度、直线度
6、和相应线的平行度的公差控制。 未注平行度公差值等于尺寸公差值或直线度和平面度公差值中较大者。 未注同轴度公差值未作规定，可与径向圆跳动公差等。 未注线轮廓度、面轮廓度、倾斜度、位置度和全跳动的公差值均由各要素的注出或未注出的尺寸或角度公差控制。,第六节 形位公差的标注(一),以公差框格的形式标注（两格或多格） 0.05 A 公差特征符号 公差值 基准 指引线 (从表3-1中选) (以mm为单位) (由基准字母表示) (指向被测要素) 注意: 公差值 如果公差带为圆形或圆柱形，公差值前加注，如果是球形，加注。 基准 单一基准用大写表示；公共基准由横线隔开的两个大写字母表示；如果是多基准，则按基准
7、的优先次序从左到右分别置于各格。 指引线 用细实线表示。从框格的左端或右端垂直引出，指向被测要素。指引线的方向必须是公差带的宽度方向。,被测要素 指图样上给出了形位公差要求的要素，是被 检测的对象。,被测要素为轮廓要素的标注 ：,轮廓要素 指构成零件外形能直接为人们所感觉到的 点、线、面等要素。,轮廓要素,轮廓要素,轮廓要素,指引线箭头置于被测要素的延长线上,必须与尺寸线明显地错开,指引线箭头置于被测要素的轮廓线上,指向实际表面时，箭头可置于带点的参考线上,被测要素为中心要素的标注 ：,中心要素 指由轮廓要素导出的一种要素，如球心、 轴线、对称中心线、对称中心面等。,中心要素,指引线箭头应与尺
8、寸线对齐,中心要素,中心要素,基准要素 用来确定被测要素方向或位置的要素。图样 上一般用基准符号标出。,由基准符号、圆圈、连线和代表基准的字母组成。基准符号用粗线（约为2d）绘制，长度约等于圆圈直径，应靠近基准要素的可见轮廓线或轮廓线的延长线（相距约为1mm）。基准符号用细实线与圆圈相连，连线方向应是圆圈的径向。圆圈用细实线（约为字高的1/9）绘制，直径为工程字高。基准 字母用大写字母表示。为不致引起 误解，字母E、I、J、M、O、P、L、 R、F不用作基准字母。,基准代号,（3）基准要素的标注,当受视图的限制时，轮廓要素的基准代号也可这样标注,基准代号的连线不得与尺寸线对齐，应错开一定距离,
9、轮廓要素作为基准时的标注：,基准代号的连线应与相应基准要素的尺寸线对齐。,当地方受限，基准符号与尺寸线箭头重叠时，基准符号可以代替尺寸线箭头。,基准代号的连线应与相应基准要素的尺寸线对齐。,中心要素作为基准时的标注：,在该要素上任一局部长度100mm的直线度误差值不得大于0.02mm。,在被测要素的全长上的直线度误差值不得大于0.1；同时，在该要素上任一局部长度100mm上的直线度误差值不得大于0.05mm。,局部限制的标注方法：,仅对部分而不是对整个被测要素有公差要求时的标注形式。图中的点划线为粗点划线。,任选基准的注法,（4）限制范围的标注方法,公差框格所控制的对象仅为整个表面上直径为d的
10、一个小圆面，其平面度误差值不得大于0.1mm。d圆周用粗点划线绘制。,要素局部作为基准的标注方法,（4）限制范围的标注方法,几个不共面的表面有相同公差要求的注法,几个不共面的表面有相同公差要求的注法,（5）其它规定注法,用同一公差带控制几个共面或共线的被测表面的注法一,用同一公差带控制几个共面或共线的被测表面的注法二,同一要素有多项公差要求的注法,（1） 100h6外圆对孔45P7的轴线的径向圆跳动公差0.025mm；,（2）100h6外圆的圆度公差为0.004mm；,（3）零件上箭头所指两端面之间的平行度公差为0.01mm。,标注举例1,（3）螺纹M81的轴线对16f7的轴线的同轴度公差0.
11、1mm；,（2）16f7圆柱面的圆柱度公差为0.005mm；,（1）球面SR750对16f7的轴线的径向圆跳动公差为0.03mm；,（4）右端面对16f7的轴线的端面圆跳动公差为0.01mm。,标注举例2,槽宽为8P9的键槽对称中心面24H7圆柱孔的对称中心面对称度公差为0.02mm,24H7圆孔轴心线的直线度公差为0.01mm,圆柱的右端面对该机件的左端面平行度公差为0.08mm;右端面24H7圆孔的轴心线垂直度公差为0.05mm,标注举例3,直径为22圆锥的大、小两端面对该段轴的轴心线跳动度公差为0.01mm,两端面,圆锥体任一截面的圆度公差为0.04mm,18圆柱面的圆柱度公差为0.05
12、mm,M10外螺纹的轴心线对两端中心孔轴心线的同轴度公差为0.01mm,标注举例4,标注举例5,下面给出图例，进一步说明常见形位公差的含义及其标注方法，图例中仅标出与形位公差有关的尺寸。 图为滚动轴承座圈的有关形位公差。 (a）圆度公差带是在同一正截面上，半径差为公差值0.004的两同心圆之间的区域。 (b）垂直度公差带是距离为公差值0.015且垂直于基准线的两平行平面之间的区域。 (c）直线度公差带是指在给定平面内，公差带是距离为公差值0.002的两平行直线之间的区域，且当被测要素有误差时，只允许中间向材料处凸起。 (d）平行度公差带是距离公差值0.005且平行于基准平面的两平行平面之间的区
13、域。,标注举例6,试将下列技术要求标注在右图中 （1）左端面的平面度为0.01mm，右端面对左端面的平行度为0.04mm。 （2）70H7的孔的轴线对左端面的垂直度公差为0.02mm。 （3）210h7对70H7的同轴度为0.03mm。 （4）4- 20H8孔对左端面（第一基准）和70H7的轴线的位置度公差为0.15mm。,210h7,70H7,4- 20H8,0.01,0.04,A,A, 0.02,A,0.03,B,B,0.15,A,B,标注举例7,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
14、。 （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。,0.005,0.015,C,0.005,0.01,C,0.02,A,A,标注举例8,说明右图中标注的形位公差的含义。,解释含义,其含义为：,Home,标注改错1,正确答案,标注改错2,正确答案,公差带四要素分析,如图所示销轴的三种形位公差标注，它们的公差带有何不同？,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002m
15、m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。,第七节 形位公差选择举例,箱体类零件,轴套类零件,叉架类零件,轮、盘类零件,第八节 形位误差的检测,一、形位误差的五种检测原则： 与理想要素比较原则 测量坐标值原则 测量特征参数原则 测量跳动原则 控制实效边界原则,与理想要素比较的原则,应用最为广泛的一种方法，理想要素可用不同的方法获得，如用刀口尺的刃口，平尺的工作面，平台和平板的工作面以及样板的轮廓面等实物体现，也可用运动轨迹来体现，如：精密回转轴上的一个点（测头）在回转中所形成的轨迹（即产生的理想圆）为理想要素，还可用束光、水平面（线）等体现。,刀口尺,贴切直线,实际线,光隙小时，按标准光隙估读间隙大小， 光隙大时（20m），用厚薄规测量。,测量坐标值原则,几何要素的特征总是可以在坐标中反映出来，用坐标测量装置（如三坐标测量仪、工具显微镜）测得被测要素上各测点的坐标值后，经数据处理就可获得形位误差值。该原则对轮廓度、位置度测量应用更为广泛。如图所示，用测量坐标值原则测量位置度误差。,xi,yi,xi,yi,fi,fi =2,
