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1、第1章 材料的力学性能 基本几何量精度形状和位置精度第1章 材料的力学性能 复习尺寸公差的定义. 引入形位公差. 由于机床夹具刀具组成的工艺系统本身的 误差，以及加工中工艺系统受力变形、振动、磨损等因素 ，使加工后的零件不仅有尺寸误差，构成零件几何特征的 点、线、面的实际形状或相互位置，与理想几何体规定的 形状和相互位置还不可避免地存在差异，这种形状上的差 异就是形状误差，而相互位置的差异就是位置误差，统称 为形位误差。 第1章 材料的力学性能 第1章 材料的力学性能 课题:形状和位置公差及检测 内容:形位误差和形位公差的基本概念，形位公差的标注及公差带的分析. 重点:形位公差的标注，公差带四
2、要素分析公差原则. 难点:形位公差带四要素分析.公差原则 实验:形位误差检测、评定；第1章 材料的力学性能 形状和位置公差及检测（一）内容：形位公差的要素，形位公差的项目 及符号，形位公差的标注，形位公差带的概 述。 重点：形位公差的标注。 难点：形位公差的标注。第1章 材料的力学性能 4.1形位公差的要素定义：构成零件几 何特征的点、线、面。 分类： （一）按结构特征分：轮廓要素、中心要素； （二）按存在状态分：实际要素、理想要素； （三）按所处地位分：被测要素、基准要素； （四）按功能关系分：单一要素、关联要素。 返回第1章 材料的力学性能 形位公差的项目及符号(表4-1)第1章 材料的力
3、学性能 4.1.3形位公差的标注 国家标准规定，在技术图样中形位公差应采用框格代号标注。无法采用框格 代号标注时，才允许在技术要求中用文字加以说明 。 (从表4-1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。形位公差框格 4.1 形位误差与形位公差第1章 材料的力学性能 1公差框格
4、的标注 (1) 第一格 形位公差特征的符号。 (2) 第二格 形位公差数值和有关符号。 (3) 第三格和以后各格 基准字母和有关符号。规定不得 采用E、F、I、J、L、M、O、P和R等九个字母。 4.1 形位误差与形位公差第1章 材料的力学性能 2被测要素的标注 用带箭头的指引线将公差框格与被测要素相连，指引线 的箭头指向被测要素，箭头的方向为公差带的宽度方向。 4.1 形位误差与形位公差第1章 材料的力学性能 （1）当被测要素为轮廓要素时，指引线的箭头应指在该要 素的轮廓线或其引出线上，并应明显地与尺寸线错开(应与 尺寸线至少错开4mm)。4mm轮廓要素的标注 被测要素的主要标注方法：4.1
5、 形位误差与形位公差第1章 材料的力学性能 （2） 当被测要素为中心要素时，指引线的箭头应与被测 要素的尺寸线对齐，当箭头与尺寸线的箭头重叠时，可代替 尺寸线箭头，指引线的箭头不允许直接指向中心线。中心要素的标注 4.1 形位误差与形位公差正确错误第1章 材料的力学性能 （3） 当被测要素为圆锥体的轴线时，指引线的箭头应与 圆锥体直径尺寸线(大端或小端)对齐，必要时也可在圆锥体 内画出空白的尺寸线，并将指引线的箭头与该空白的尺寸线 对齐；如圆锥体采用角度尺寸标注，则指引线的箭头应对着 该角度的尺寸线。 圆锥体轴线的标注4.1 形位误差与形位公差第1章 材料的力学性能 （4）当多个被测要素有相同
6、的形位公差(单项或多项)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；用同一公差带控制几个被测要素 时，应在公差框格上注明“共面”或“共线”。AB0.03A-B共面0.10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 4.1 形位误差与形位公差第1章 材料的力学性能 （5） 当同一个被测要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在一起，并引用一 根指引线。 AA同一要素多项要求的简化标注 4.1 形位误差与形位公差第1章 材料的力学性能 3基准要素的标注 无论基准符号在图样上的方向如何，圆圈内的字母均 应水平书写。 A BC基准符
7、号4.1 形位误差与形位公差第1章 材料的力学性能 （1）当基准要素为轮廓线和表面时，基准符号应置于该要 素的轮廓线或其引出线标注，并应明显地与尺寸线错开。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，但基准符号的短线不能直接与公差框格相连。 轮廓基准要素的标注4.1 形位误差与形位公差第1章 材料的力学性能 （2） 当基准要素是轴线或中心平面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；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； BAC中心基准要素的标注4.1 形位误差与形位公差第1章 材料的力学性能 形位公差标注（二）重要提示： 指引线
8、指向被测要素时， 要注意区分轮廓要素和中心 要素。 基准符号用带小圆的大写 字母以细实线与粗的短实线 相连，基准要素也要注意区 分轮廓要素和中心要素。第1章 材料的力学性能 4.1 形位误差与形位公差第1章 材料的力学性能 形位公差举例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。210h770H74- 20H80.010.
9、04AA 0.02 A0.03BB0.15A B第1章 材料的力学性能 4.2.1 形状公差与公差带形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变 动全量。 形状公差带是限制单一实际被测要素变动的区 域，零件实际要素在该区域内为合格。 被测要素：为直线、平面、圆和圆柱面。 形状公差带的特点：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差的大小。4.2 形位误差与形位公差第1章 材料的力学性能 1直线度 其被测要素是直线，直线度公差用于限制平 面内或空间直线的形状误差，分三种情况： 1）在给定平面内的直线度 再给定平面内直线度公差是距 离为直线度公差值t的两平行直线内的区域。t0.1
10、标注公差带4.2 形位误差与形位公差第1章 材料的力学性能 2）在给定方向上的直线度 公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。 如： 棱线必须位于箭头所指方向距离为公差值0.02mm的两 平行平面内。 公差带标注4.2 形位误差与形位公差第1章 材料的力学性能 在给定方向内的直线度如图是两个方向的示例 ，棱线必须位于水平方 向距离为公差值0.02mm ，垂直方向距离为公差 值0.1mm的两对平行平 面之内。 第1章 材料的力学性能 3）在任意方向上的直线度 任意方向上的直线度在公差值前加注“ ”，公差带是直 径为公差值t的圆柱面内的区域。 被测圆柱体d的轴线必须位于直径为公差值0.04m
11、m的圆柱 面内。 t公差带标注4.2 形位误差与形位公差第1章 材料的力学性能 2平面度 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。 图b：被测表面上任意100100的范围，必须位于距离为 公差值0.1的两平行平面内。 图c：被测表面必须位于距离为公差值0.1的两平行平面内 。t公差带cb 标注4.2 形位误差与形位公差第1章 材料的力学性能 3圆度 公差带： 在垂直于轴线的任一正截面上，该圆必须位于半 径差为公差值0.02mm的两同心圆之间。t公差带标注1标注24.2 形位误差与形位公差第1章 材料的力学性能 4圆柱度 公差带： 被测圆柱面必须位于半径差为公差值0.02的两同 轴圆
12、柱面之间。 t公差带标注4.2 形位误差与形位公差第1章 材料的力学性能 4.2.2、轮廓度公差与公差带选学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 。 公差带定义：线轮廓度公差带是包络一系列直径为公差 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。如下图。 4.2 形位误差与形位公差第1章 材料的力学性能 无基准要求有基准要求线轮廓度公差: 选学4.2 形位误差与形位公差线轮廓度公差带是包络一系列直径为公差值t 的圆的两包络线
13、之间的区域，诸圆的圆心应 位于理想轮廓线上。如图所示。 无基准的理想轮廓线用尺寸并加注公差来控 制，其位置是不定的；有基准的理想轮廓线 用理论正确尺寸加注基准来控制，其位置是 唯一的。第1章 材料的力学性能 面轮廓度选学 面轮廓度公差带是包 络一系列直径为公差值t 的球的两包络面之间的 区域，诸球的球心应位 于理想轮廓面上。如图 所示。 面轮廓度也分无基准 要求的面轮廓度公差、 有基准要求的面轮廓度 公差。第1章 材料的力学性能 4.2.3形状误差及评定形状误差一般是对单 一要素而言的，仅考虑 被测要素本身的形状的 误差。形状误差评定时 ，理想要素的位置应符 合最小条件。所谓最小 条件是指被测
14、实际要素 对其理想要素的最大变 动量为最小。第1章 材料的力学性能 4.2.3形状误差及其评定对于轮廓要素（线面轮廓度除外）符合最 小条件的理想要素是指处于实体之外与被测 要素相接触，使被测要素对它的最大变量最 小。如图所示， 评定形状误差时，形状误差值的大小可用 最小包容区域（简称最小区域）的宽度或直 径表示。所谓最小区域，是指包容被测实际 要素时，具有最小宽度或直径的包容区。 最小包容区域评定形状误差值的方法，称 为最小区域法，最小区域法则是符合最小条 件的评定形状误差的基本方法。按最小区域 法评定的形状误差值而且是唯一的，因而评 定结果具有权威性。第1章 材料的力学性能 位置公差是指关联
15、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。 4.3位置公差与公差带定向公差1、平行度2、垂直度3、倾斜度定位公差1、同轴度2、对称度3、位置度跳动公差1、圆跳动公差2、全跳动公差第1章 材料的力学性能 4.3.1、定向公差与公差带 定向公差是指关联实际要素相对基准在方向上允许 的变动全量。 定向公差包括平行度、垂直度和倾斜度三项。 被测要素相对基准要素都有面对面、线对面、面对线和 线对线等四种情况。 定向公差中被测要素相对基准要素为线对线或线对面时 ，可分为给定一个方向，给定相互垂直的两个方向和
16、任 意方向上的三种。4.3位置公差与公差带第1章 材料的力学性能 1）“面对面”的平行度t 基准平面 标注 公差带被测要素：上平面； 基准要素：底面。 其公差带是距离为公差值t，且平行于基准面的两平行平面 之间的区域。4.3位置公差与公差带第1章 材料的力学性能 2）“线对线”的平行度 （1）一个方向 被测要素：D孔轴心；基准要素：另一个孔轴心线 。标注 公差带 t基准线4.3位置公差与公差带第1章 材料的力学性能 （3）任意方向 标注公差带基准线t4.3位置公差与公差带第1章 材料的力学性能 1）一个方向的垂直度 标注公差带基准平面 t 0.1 A d A 4.3位置公差与公差带第1章 材料的力学性能 2）任意方向的垂直度 A d
