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1、1,第8讲 位置公差和形位误差评定,定向公差 定位公差 跳动公差带 形位误差评定,2,位置公差 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 根据关联要素对基准功能要求的不同，分为 定向公差是关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量 分为给定一个方向、给定两个方向和任意方向上的三种 包括平行度垂直度倾斜度 定位公差是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量 包括同轴度对称度位置度 跳动公差是基于特定的测量方法规定的具有综合性质的公差项目，分为圆跳动与全跳动,3,一、定向公差 ：是关联要素对基准在方向上的变动全量,包括： 分为：直线和平面被测和基准之间有；线对
2、线，线对面。面对线，面对面。 公差带的特点： a 相对于基准有确定的方向。 b 具有综合控制被测要素的方向和形状的能力。 1.平行度：控制被测相对于基准的平行程度。 1）给定方向：一个方向：两平行平面且平行于基准 2）任意方向： 以 t 为直径的小圆柱且平行于基准 3）给定平面内：两平行线且平行于基准内区域 测量：线对线， X 向， Y 向,4,平行度 用于限制被测要素对基准要素相平行的误差,5,线与线平行（给定方向）,6,线与线平行（任意方向）,7,面与线平行,8,面与面平行,9,线与面平行,10,2、垂直度 ：用于限制被测要素对基准要素相垂直的误差,11,垂直度：限制实际要素对基准在垂直方
3、向上允许的变动全量。1）给定方向：一个方向：两平行平面且垂直于基准2）任意方向： 以 t 为直径的小圆柱且垂直于基准 测量：线对线、线对面、面对面、面对线,12,3、倾斜度 用于限制被测要素对基准要素有夹角（090）的误差,13,倾斜度公差带,控制被测相对于基准方向在 0 -90 之间，它的被测对基准的倾斜的理想方向由理论正确角度确定。 公差带特点： 1）以 t 为直径的圆柱面，且该圆柱面的轴线与基准平面呈一定角度并平行于另一基准面。 2）两平行平面且 与基准呈一定角度的区间。 测量：线对线，线对面，面对面,14,实例,15,二、定位公差,是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量 包括同轴度
4、 对称度 位置度,16,公差带特点： a 相对于基准有确定的位置。b 具有综合限制被测要素的位置，方向和形状的职能。 1. 同轴度 控制圆柱面（圆锥面）与圆柱面（圆锥面）轴线间的同轴程度。此时，轴线可能发生平移，倾斜或弯曲，或同时发生。 公差带：以 t 为直径的圆柱面，且与基准同轴。 注意：单一和组合基准。 测量：用刃口状 V 形块。,17,同轴度 用于限制被测要素的轴线对基准要素的轴线的同轴位置误差,18,19,对称度 用于限制被测要素中心线（或平面）对基准要素中心线（或平面）的共线（或面）的误差,20,2. 对称度 它是用来限制轴线或中心面偏离基准直线或中心平面的一项指标。 给定一个方向：
5、（面对面） 公差带：对称于基准平面的两条平行平面之间的区域。 测量：打表法。 3. 位置度 限制被测要素的实际位置对其理想位置偏离的程度。 分类：点、线、面 1）点的位置度：以 t 为直径的圆柱公差带 2）线的位置度：以 t 为直径的小圆柱且垂直 A ，平行于 B 、 C公差带：,21,位置度 用于限制被测点、线、面的实际位置对其理想位置的变动,22,理论正确尺寸及其标注,定义：由不带公差的理论正确位置、轮廓或角度确定 适用对象：位置度、轮廓度或倾斜度 理论正确尺寸的表示采用框格表示，零件实际尺寸仅是由公差框格中位置度、轮廓度或倾斜度公差限定。,23,理论正确尺寸的标注,24,三、跳动公差,基
6、于特定的测量方法规定的具有综合性质的公差项目，分为圆跳动与全跳动,25,它是以测量方法定义的位置公差，是限制一个圆要素的形位误差的综合指标。 其特点： a 公差带相对于基准轴线有确定的位置。 b 可综合控制被测要素的位置、方向和形状。 1. 圆跳动 关联实际要素绕基准回转一周时可允许的最大跳动量。（最大与最小尺寸之差） 1) 当检测方向垂直于基准轴时为径向跳动。 公差带；在测量面上的两个同心圆。 2) 当检测方向平行于基准轴线时为端面跳动。 公差带：在测量圆柱面上公差值为 t 的一段距离。 3) 若既不垂直也不平行于基准轴线时，叫斜向圆跳动。但此时标注必须是法向方向。 公差带：在测量圆锥面上半
7、径差为 t 的圆环。,),26,圆跳动 被测实际要素绕基准轴线作无轴向移动回转一周时，由固定的指示表在给定方向上测得的最大与最小读数之差 包括径向圆跳动、端面圆跳动、斜向圆跳动,27,28,斜向圆跳动,29,2. 全跳动 关联实际要素绕基准连续迴转可允许的最大跳动量。 1)径向全跳动 指示器运动方向与基准轴线平行 公差带；两同轴圆柱，以基准轴线为基准的。 2) 端面全跳动 指示器的运动方向与基准轴线相垂直。 公差带；两平行平面且垂直于基准轴线。,30,全跳动 被测实际要素绕基准轴线作若干次旋转，同时指示表作平行或垂直于基准轴线的直线移动时，在整个表面上允许的最大跳动量 包括径向全跳动、端面全跳
8、动,31,32,四、形位误差评定,所谓最小包容区域，是指包容实际被测要素时具有最小宽度或直径的包容区域。各个形状误差项目的最小包容区域的形状分别与各自的公差带形状相同，但前者的宽度或直径则由实际被测要素本身决定。,33,1）直线度误差值的评定 直线度误差用最小包容区域法来评定。 由两条平行直线包容实际被测直线时，实际被测直线上至少有高、低相间三点分别与这两条平行直线接触，称为“相间准则”，这两条平行直线之间的区域即为最小包容区域，该区域的宽度即为符合定义的直线度误差值。 直线度误差值还可以用两端点连线法来评定。,形状误差的评定,34,35,2）圆度误差值的评定,圆度误差值用最小包容区域法来评定
9、。 由两个同心圆包容实际被测圆时，实际被测圆上至少有四个极点内、外相间地与这两个同心圆接触，则这两个同心圆之间的区域即为最小包容区域，该区域的宽度即这两个同心圆的半径差就是符合定义的圆度误差值。,36,37,定位误差值的评定,评定定位误差时，理想要素相对于基准的位置由理论正确尺寸来确定。以理想要素的位置为中心来包容实际被测要素时，应使之具有最小宽度或最小直径，来确定定位最小包容区域。定位误差值的大小用定位最小包容区域的宽度或直径来表示。定位最小包容区域的形状与定位公差带的形状相同。,38,评定定向误差时，理想要素相对于基准A的的方向应保持图样上给定的几何关系，即平行、垂直或倾斜于某一理论正确角
10、度，按实际被测要素对理想要素的最大变动量为最小构成最小包容区域。定向误差值用对基准保持所要求方向的定向最小包容区域的宽度或直径来表示。定向最小包容区域的形状与定向公差带的形状相同，但前者的宽度或直径则由实际被测要素本身决定。,定向误差值的评定,39,40,形位误差的评定准则 最小条件：评定形状误差的准则 定义为：被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小 应满足：必须包容实际要素；必须是最小包容区,41,五、小结,定向公差及其公差带：平行度、垂直度 定位公差及其公差带：同轴度、位置度 跳动公差及其公差带：圆跳动、全跳动 形位误差评定 作业：1、（3）（5）（6） 6、7、8,42,第 9讲：公
11、差原则及形位公差选用,公差原则是处理形位公差与尺寸公差的关系的基本原则。公差原则有独立原则和相关原则，相关原则又可分成包容要求、最大实体要求（及其可逆要求）和最小实体要求（及其可逆要求）。 一、 有关公差要求的基本概念 二 、 公差原则 三 、形位误差检测 四、形位公差选用,43,一、有关公差要求的基本概念,边界是设计所给定的具有理想形状的极限包容面。这里需要注意，孔（内表面）的理想边界是一个理想轴（外表面）；轴（外表面）的理想边界是一个理想孔（内表面）。依据极限包容面的尺寸，理想边界有最大实体边界 MMB 、最小实体边界 LMB 、最大实体实效边界 MMVB 和最小实体实效边界 LMVB 。
12、各种理想边界尺寸的计算公式如下 孔的最大实体边界尺寸： MMBD = DM = Dmin 轴的最大实体边界尺寸： MMBd = dM = dmax 孔的最小实体边界尺寸： LMBD = DL = Dmax,44,轴的最小实体边界尺寸： LMBd = dL = dmin 孔的最大实体实效边界尺寸： MMVBD = DMV = DMt1 = Dmint1M 轴的最大实体实效边界尺寸： MMVBd = dMV = dM + t1 = dmax + t1M 孔的最小实体实效边界尺寸： LMVBD = DLV = DL + t1 = Dmax + t1L 轴的最小实体实效边界尺寸： LMVBd = dL
13、V = dLt1 = dmint1L,45,体外作用尺寸 孔 在配合面的全长上，与实际孔体外相接的最大理想轴的尺寸 轴 在配合面的全长上，与实际轴体外相接的最小理想孔的尺寸,46,47,48,二、公差原则,定义：形位公差和尺寸公差不相干的公差原则，或者说形位公差和尺寸公差要求是各自独立的。 特点：尺寸公差控制尺寸误差，形位公差控制形位误差，图样上不需任何附加标注。 独立原则的适用范围大多数机械零件的几何精度，尺寸公差、形位公差二者要求都严、一严一松、二者要求都松的情况下，使用独立原则都能满足要求。 如印刷机滚筒形位公差要求严、尺寸公差要求松；通油孔形位公差要求松、尺寸公差要求严；连杆的小头孔尺
14、寸公差、形位公差二者要求都严。,1、独立原则,49,独立原则 图样上给定的形位公差与尺寸公差相互无关，分别满足要求 尺寸公差控制局部实际尺寸的变动量 一般用于对零件的形位公差有其独特的功能要求的场合,50,a)印刷机滚筒； ； c)连杆,b)通油孔,51,2、包容要求标注标记、应用与合格性判定,包容要求主要用于需要保证配合性质的孔、轴单一要素的中心轴线的直线度。 包容要求在零件图样上的标注标记是在尺寸公差带代号后面加写E，符合包容要求的被测实体（Df e、df e）不得超越最大实体边界 MMB；被测要素的局部实际尺寸（Da、da）不得超越最小实体尺寸 LMS。,52,实际要素应遵守其最大实体边
15、界（即尺寸为最大实体尺寸的边界），其局部实际尺寸不得超出最小实体尺寸 仅用于单一要素（形状公差） ，主要应用于有配合要求，且其极限间隙或极限过盈必须严格得到保证的场合,53,生产中采用光滑极限量规（一种成对的，按极限尺寸判定孔、轴合格性的定值量具，检验符合包容要求的被测实际要素，通规检验体外作用尺寸（Df e、df e）是否超越最大实体边界，即通规测头模拟最大实体边界 MMB，通规测头通过为合格；止规检验局部实际尺寸（Da、da）是否超越最小实体尺寸，即止规测头给出最小实体尺寸，止规测头止住（不通过）为合格。,54,符合包容要求的被测实际要素的合格条件为 对于孔（内表面）： Df e DM =
16、 Dmin； Da DL= Dmax 对于轴（外表面）： df e dM = dmax； da dL = dmin 综上所述，在使用包容要求的情况下，图样上所标注的尺寸公差具有双重职能： 控制尺寸误差；控制形状误差。,55,56,3、最大实体要求的应用与检测,最大实体要求主要用于需保证装配成功率的螺栓或螺钉连接处（即法兰盘上的连接用孔组或轴承端盖上的连接用孔组）的中心要素，一般是孔组轴线的位置度，还有槽类的对称度和同轴度。最大实体要求在零件图样上的标注标记是在形位公差框格内的形位公差给定值 t1 后面加写M，,57,合格条件,对于孔（内表面）：Df eDMV = Dmint1 ； Dmin = DMDa DL= Dmax 对于轴（外表面）：df edMV = dmax t1 ； dmax = dMdadL = dmin,58,最大实体要求的零形位公差,这是最大实体要求的特殊情况，在零件图样上的标注标记是在位置公差框格的第二格内，如图 所
