形状和位置误差的测量

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1、第4章 形状和位置误差的测量目录目录 1.1.形位公差的概述形位公差的概述 2.2.形状公差的测量形状公差的测量 3.3.位置公差的测量位置公差的测量 4.4.测量实例测量实例4.1 形状与位置公差 1.概述 形位公差是保证产品质量的重要技术指标之一。形状和位置公差是指 零件的实际形状和实际位置对理想形状和位置的允许变动量。 2.分类 国家标准规定，形位公差分为两类，形状公差和位置公差，共14项， 形状公差有6项，位置公差有8项。1.基本概念：表示零件上直线要素实际形状保持理想直线的状 况。也就是通常所说的平直程度。 2.直线度公差：是实际直线对理想直线所允许的最大变动量。 3.公差带定义及实

2、例 a.在给定的平面之间，其直线度的公差带是距离为公差值t的两 平行直线的区域。 例如：圆柱的母线直线度公差是0.02mm，表示实际母线应在 轴剖面上距离为0.02mm的两平行直线之间。形状公差直线度1b.在给定的方向上，有两种情况。 （1）当给定一个方向时，直线度的公差带为距离为公差值t的 两平行平面的区域。刀棱线的直线度公差为0.02mm，表刀棱线应在给 定方向上距离为0.02mm的两平行平面之间。（见图） （2）当给定相互垂直的两个方向时，直线度的公差带是边长为 互相垂直两公差值的四棱柱之间的区域。平尺水平方向直线度公差 为0.2mm，垂直方向为0.1mm，两个方向都应符合。（见图）形状

3、公差直线度2 c.在任意方向上，其真直度的公差带值为t的圆柱之间 的区域。圆柱形零件轴线的真直度公差值是0.04mm，表 实际轴线应在直径为0.04mm的圆柱面之间，前面的“” 表示公差带为圆柱形。形状公差直线度3直线度误差测量 直线度误差的测量是一项最基本也是最重要的测 量之一。 测量方法可分为两大类：一是用测量基准进行比 较的测量方法，固定基准面测量被测部位。另一 类是无基准的测量方法，直接固定被测部位进行 测量。 直线度测量方法比较简单，测量方法不进行说明 。 基本概念：平面度是表示零件的平面要素实际形状保持 理想平面的状况。 平面度公差是实际表面所允许的最大变动量。 公差带定义及实例

4、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 。零件表面平面度公差值为0.1mm，表示实际上表面应在 距离为0.1mm的两平行平面之间。形状公差平面度 平面度误差值的评定方法有很多，重点说明三点法测量时 的固定。 以实际被测要素上任意选定相距较远的三点所构成的平面 作为评价基准（用三点法评定平面度误差时，为了减少数 据处理的麻烦，测量时往往在被测表面上将不在同一直线 上且相距较远的任意三点，如在被测平面下放置成三角分 布的三个千斤顶，调成与基准平板等高，然后取各测量值 中最大值与最小值之差作为平面度误差值）。平面度误差的测量 基本概念。圆度是表示零件上圆要素的实际形状与其中 心保持等距的

5、状况。 圆度公差是同一截面上，实际圆对理想圆所允许的最大变 动量。 公差带定义及实例。圆度公差带是在同一截面上半径差 为公差值t的两同心圆之间的区域。圆锥形零件的圆度公差 值是0.02mm，表示实际圆应在半径差为0.02mm的两同心圆之 间。形状公差圆度 基本概念。圆柱度是表示零件上圆柱面外形轮廓上的各 点对其轴线保持等距的状况。 圆柱度公差是实际圆柱面对理想圆柱面所允许的最大变动 量。 公差带定义及事例。圆柱度的的公差带是半径为公差值t 的两同轴圆柱面之间的区域。圆柱形零件的圆柱度公差值是 0.05mm，表示实际外圆柱面公差带应在半径差为0.05mm的两 同轴圆柱面之间的区域。形状公差圆柱度

6、圆(柱)度误差的测量 圆度误差的测量还可以采用三点法。即将 被测零件放在V形块上，回转1周时，指示 器读数最大差值的1/2作为单个截面的圆度 误差。沿轴向移动指示器，测量若干个截 面，取其中最大的误差值的1/2作为该零件 的圆柱度误差。 需要说明的是： ：线轮廓度和面轮廓度根据有无基准要 求分属于形状和位置公差，无基准要求的 属形状公差，有基准要求的属位置公差（ 一般是由绝对尺寸来控制）。形状公差线轮廓度/面轮廓度 基本概念。线轮廓度是表示在零件的给定平面上任意形 状的曲线保持其理想形状的状况。 线轮廓度公差是非圆曲线的实际轮廓线的允许变动量。 公差带定义及实例。线轮廓度公差带是一系列直径为公

7、 差值为t的圆的两包络线之间的区域，两圆圆心应位于理 想轮廓线上。零件外形轮廓中圆弧部分的线轮廓度公差值是 0.04mm，表示实际轮廓线应在一系列直径为0.04mm的等直径圆的 两包络线之间。形状公差线轮廓度 基本概念。面轮廓度是表示零件上的任意形状的曲面保 持其理想形状的状况。 面轮廓度公差是非圆曲面的轮廓线对理想轮廓面的允许变 动量。 公差带定义及实例。线轮廓度公差带是一系列直径为公 差值为t的球的两包络面之间的区域，两球圆心应位于理 想轮廓面上。零件椭圆球面的面轮廓度公差值是0.02mm，表示实 际轮廓面应在一系列直径为0.04mm的球的两包络面之间。形状公差面轮廓度 位置公差是关系实际

8、要素的位置对基准所允许的 变动全量。 位置公差分为：定向、定位、跳动公差3项。 定向公差包括：平行度、垂直度、倾斜度3项 定位公差包括：同轴度、对称度、位置度3项 跳动公差包括：圆跳动、全跳动2项 基本概念。平行度是表示零件上被测实际要素相 对与基准保持等距离的状况。 平行度公差是被测要素的实际方向与基准相平行 的理想方向之间所允许的最大变动量。 公差带定义及实例 a.在给定方向上。当给定一个方向时，平行度的 公差带是距离为公差值t，且平行于基准平面的两 平行平面之间的区域。 可分为下列几种情况。位置公差平行度 面对面。是指被测要素与基准要素都是平面。零件的上 表面对基准A的平行度公差为0.0

9、5mm，表示上表面应在距离为 0.05mm且平行于基准平面A的两平行平面之间。（见图4-18） 线对面。被测要素是一直线，基准要素是一平面。零件 上的孔轴线对基准A的平行度公差为0.03mm，表示孔轴线应在距离 为0.03mm且平行于基准平面A的两平行平面之间。（见图4-19）位置公差平行度1 面对线。是指被测要素是一平面，基准要素是一直线。 零件的上表面对基准A的平行度公差为0.05mm，表示上表面应在距 离为0.05mm且平行于孔基准轴线的两平行平面之间（见图4-20） 线对线。被测要素与基准要素都为直线。 零件上的孔D1轴线对基准A在垂直方向上的平行度公差为0.1mm， 表示孔D1轴线应

10、在距离为0.1mm且在垂直方向平行于基准轴线的 两平行平面之间（见图4-21）位置公差平行度2 b.在任意方向上。平行度的公差带是直径为公差值t，并且 平行于基准轴线的圆柱面内的区域。零件上的孔D1轴线对 基准A的平行度公差值为0.1mm，表示孔D1的轴线应在直径为 0.1mm且平行于基准轴线的圆柱面内。（见图4-23）位置公差平行度3 图5-18所示为面对面的平行度误差的测量。将被测零 件放在平板上，用平板的工作面模拟被测零件的基准平面 作为测量基准。测量实际表面上各点，指示表指示的最大 值与最小值之差，即为实际表面对基准表面的平行度误差 。平行度误差的测量 1 图5-18所示为面对面的平行

11、度误差的测量。将 被测零件放在平板上，用平板的工作面模拟被测 零件的基准平面作为测量基准，被测孔中心线由 心轴模拟。指针尽量靠近孔根部。平行度误差的测量 2 图5-20所示为线对线的平行度误差的测量。测量时尽量靠 近孔根部位置测量，指示表上M1、M2差值为此方向的平行 度误差fx。 将零件旋转90，用同样的方法记录此方向平行度误差fy。 图中所示轴线在任意方向上的平行度误差为平行度误差的测量 3 基本概念。垂直度是表示零件上被测要素相对于基准要素 保持正确的90角的状况。 垂直度公差是被测要素的实际方向对于基准垂直的理想方 向之间所允许的最大变动量。 公差带定义及实例 a.在给定方向上。当给定

12、一个方向时，垂直度的公差带是 距离为公差值t，且垂直于基准平面的两平行平面之间的 区域。 可分为以下几种情况。位置公差垂直度 面对面。是指被测要素与基准要素都是平面。角形零件的 侧面对基准A的垂直度公差是0.05mm，表示其侧面应在距离为 0.05mm且垂直于基准平面的两平行平面之间（见图4-24） 线对面，是被测要素是一直线，基准要素是一平面。 零件上的轴d的轴线对基准A的垂直度公差为0.1mm，表示轴d的 轴线应在距离为0.1mm且垂直于基准平面的两平行平面之间。 （见图4-25）位置公差垂直度1 面对线。被测要素是一平面，基准平面是一直线。零件的 左侧端面对基准A的垂直度公差为0.05m

13、m，表示左侧端面应在距离为 0.05mm且垂直于轴d基准轴线的两平行平面之间（见图4-26） 线对线。被测与基准要素都是直线。零件的孔D的轴线对基准 A的垂直度公差带为0.05mm，表示孔D的轴线应在距离为0.05mm且垂 直于基准轴线的两平行平面之间。（见图4-27）位置公差垂直度2 b.在任意方向上，垂直度公差带是直径为公差值t，并且垂 直于基准平面的圆柱面内的区域。（见图4-29）位置公差垂直度3 基本概念。倾斜度是表示零件上两要素相对方向保持任意 给定角度的正确状况。 倾斜度公差是被测要素的实际方向，对于与基准成任意给 定角度的理想方向之间所允许的最大变动量。 公差定义及实例 a.在给

14、定方向上。倾斜度的公差带是距离值t并且与基准平 面成理论正确角度的两平行平面之间的区域。 可分为以下几种情况。位置公差倾斜度面对面。是指被测要素与基准要素都是平面。零件斜面对 基准A的倾斜度公差为0.08mm，表示斜面应在距离为0.08mm且与基 准成45角的两平行平面之间。（见图4-30）面对线。是指被测要素是平面，基准要素是直线。零件 斜面对基准A的倾斜度公差为0.05mm，表示斜面应在距离为0.05mm 且与基准轴线成60角的两平行平面之间。（见图4-31）位置公差倾斜度1线对线。是指被测要素与基准要素都是直线。零件上的孔D1 的轴线对基准A的倾斜度公差为0.1mm，表示孔D1的轴线应在

15、距离为 0.1mm且与基准轴线成60角的两平行平面之间。（见图4-32） b .在任意方向上。倾斜度的公差值是直径为公差值t，并且与 基准平面成理论正确角度的圆柱面内的区域。零件上的孔D的 轴线对基准B的倾斜度公差为0.05mm，表示孔D的轴线应在直径为 0.05mm且与基准A成45角、平行于基准B的圆柱面内。（见图4-33）。位置公差倾斜度2倾斜度是由一个绝对角度尺寸与绝 对长度尺寸来控制的定向位置误差位置度是由基准要素与理论正确尺 寸确定的定位位置误差 基本概念。同轴度是表示零件上被测轴线相对于基准轴线 保持在同一直线上的状况。 同轴度公差是被测轴线相对于基准轴线所允许的变动全量 公差带定义及实例 同轴度公差带是直径为公差值t，并且与基准轴线同轴的 圆柱面内的区域。零件上轴d1的轴线对基准轴线的同轴度 公差为0.1mm，表示轴d1的轴线应在直径为0.1mm且与基 准轴线同轴的圆柱面内。（见图4-34）位置公差同轴度 如图5-29(a)是在平板上用V形块和高度尺测量同轴度误差 。将被测零件基准安置在V形块上，使其处于水平位置， 取指示表在各对应点读数差值Ma-Mb中的最大值作为 该零件的同心度误差。 在若干个正截面内测量，取各截面同轴度误差中的最大值 作为该零件的同轴度误差。 图5-29(b)调整被测零件，使基准轴与平板平行，在A、B 两点测量，求出该两点分别与高度