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1、第四章几何公差与检测第一页，共一百二十一页。第二页，共一百二十一页。q 第一节第一节 基本概念基本概念几几何何公公差差与与检检测测第第四四章章第三页，共一百二十一页。 零件在加工过程中，零件的几何要素不可避零件在加工过程中，零件的几何要素不可避免地会产生形状误差和位置误差免地会产生形状误差和位置误差( (简称形位误差简称形位误差) )。 它们对产品的寿命和使用性能有很大的影响。它们对产品的寿命和使用性能有很大的影响。如具有形状误差如具有形状误差( (如圆度误差如圆度误差) )的轴和孔的配合，会的轴和孔的配合，会因间隙不均匀而影响配合性能，并造成局部磨损使因间隙不均匀而影响配合性能，并造成局部磨
2、损使寿命降低。寿命降低。 为了保证零件的互换性和使用要求，有必要对零为了保证零件的互换性和使用要求，有必要对零件规定几何公差，用以限制形位误差。件规定几何公差，用以限制形位误差。q基基本本概概念念第四页，共一百二十一页。 我国根据国际标准我国根据国际标准ISO1101 ISO1101 制订了有关几何公制订了有关几何公差的新国家标准。差的新国家标准。 GB/T1182-2008GB/T1182-2008产品几何技术规范产品几何技术规范(GPS) (GPS) 几何公差几何公差 形形状、方向、位置和跳动公差标注状、方向、位置和跳动公差标注； GB/T1184-1996 GB/T1184-1996形状
3、和位置公差形状和位置公差 未注公差值未注公差值； GB/T16671-2009 GB/T16671-2009产品几何技术规范产品几何技术规范(GPS) (GPS) 几何公差几何公差 最大实体要求、最小实体要求和可逆要求；最大实体要求、最小实体要求和可逆要求； GB/T1958-2004GB/T1958-2004产品几何量技术规范产品几何量技术规范(GPS) (GPS) 形状和位形状和位置公差置公差 检测规定检测规定； GB/T4249-2009 GB/T4249-2009公差原则公差原则。 作为贯彻上述标准的技术保证还发布了圆度、直线度、作为贯彻上述标准的技术保证还发布了圆度、直线度、平面度检
4、验标准以及位置量规标准等。平面度检验标准以及位置量规标准等。 q基基本本概概念念第五页，共一百二十一页。 形位公差的研究对象是构成零件几何特征的点、形位公差的研究对象是构成零件几何特征的点、线线( (直线、圆或其它曲线直线、圆或其它曲线) )、面、面( (平面、圆柱面、圆平面、圆柱面、圆锥面、球面或其它曲面锥面、球面或其它曲面) )。构成零件几何特征的点、。构成零件几何特征的点、线、面统称线、面统称要素要素。 在研究形状公差时，涉及的对象有线和面两类在研究形状公差时，涉及的对象有线和面两类要素；在研究方向、位置公差时，涉及的对象有点、要素；在研究方向、位置公差时，涉及的对象有点、线和面三类要素
5、。线和面三类要素。 几何公差是研究这些要素在形状及其相互间方几何公差是研究这些要素在形状及其相互间方向或位置方面的精度问题。形状公差是以要素本身向或位置方面的精度问题。形状公差是以要素本身的形状为研究对象，而方向、位置公差则是研究要的形状为研究对象，而方向、位置公差则是研究要素之间某种确定的方向或位置关系。素之间某种确定的方向或位置关系。 q基基本本概概念念一、几何要素一、几何要素第六页，共一百二十一页。q基基本本概概念念第七页，共一百二十一页。几何要素可从不同角度来分类：几何要素可从不同角度来分类： 1 1按结构特征分类按结构特征分类 (1) (1)组成要素组成要素( ( ( (轮廓要素轮廓
6、要素) ) 构成零件外形为人构成零件外形为人们直接感觉到的点、线、面。们直接感觉到的点、线、面。 图中的球面、圆锥面、圆柱面、平面以及各图中的球面、圆锥面、圆柱面、平面以及各表面的交线。表面的交线。q基基本本概概念念第八页，共一百二十一页。 (2) (2)导出要素导出要素导出要素导出要素( ( ( (中心要素中心要素) ) ) ) 一个或几个组成要一个或几个组成要素形成的中心要素。特点是它不能为人们直接感觉素形成的中心要素。特点是它不能为人们直接感觉到，而是通过相应的组成要素才能体现出来。到，而是通过相应的组成要素才能体现出来。 图中球面的球心、圆锥面和圆柱面的轴线、槽图中球面的球心、圆锥面和
7、圆柱面的轴线、槽的对称中心平面。的对称中心平面。 q基基本本概概念念第九页，共一百二十一页。 2 2按存在状态分类按存在状态分类 (1) (1)实际要素实际要素 由接近实际要素所限定的工件实由接近实际要素所限定的工件实际表面的组成要素部分，这些要素不同程度上存在际表面的组成要素部分，这些要素不同程度上存在误差。误差。 (2) (2)公称要素公称要素公称要素公称要素( ( ( (理想要素理想要素理想要素理想要素) ) 公称要素是按设计要求公称要素是按设计要求确定的理论正确要素。它是具有几何意义的要素，它确定的理论正确要素。它是具有几何意义的要素，它不存在任何误差，是绝对正确的几何要素。不存在任何
8、误差，是绝对正确的几何要素。 公称要素是作为评定实际要素的依据，在生产公称要素是作为评定实际要素的依据，在生产中是不可能得到的。中是不可能得到的。 公称要素又分为：公称组成要素和公称导出要公称要素又分为：公称组成要素和公称导出要素。素。q基基本本概概念念第十页，共一百二十一页。q基基本本概概念念 3 3按功能分类按功能分类 (1) (1)被测要素被测要素 图样中给出了几何公差要求的要图样中给出了几何公差要求的要素，是测量的对象。素，是测量的对象。 (2) (2)基准要素基准要素基准要素基准要素 用来确定被测要素方向和位置的用来确定被测要素方向和位置的要素。基准要素在图样上都标有基准符号或基准代
9、要素。基准要素在图样上都标有基准符号或基准代号。号。第十一页，共一百二十一页。q基基本本概概念念 4 4按对工件替代方式分类按对工件替代方式分类 (1) (1)提取要素提取要素 是按规定方法由实际要素提取有是按规定方法由实际要素提取有限数目的点所组成的实际要素的近似替代。限数目的点所组成的实际要素的近似替代。 提取要素又分为：提取组成要素和提取导出提取要素又分为：提取组成要素和提取导出要素。要素。 (2) (2)拟合要素拟合要素 是按规定方法由提取要素形成的是按规定方法由提取要素形成的并具有理想形状的要素。并具有理想形状的要素。 拟合要素又分为：拟合组成要素和拟合导出要素。拟合要素又分为：拟合
10、组成要素和拟合导出要素。第十二页，共一百二十一页。q基基本本概概念念第十三页，共一百二十一页。 国家标准将几何公差共分为国家标准将几何公差共分为1 19 9个项目。个项目。其中形状公差为其中形状公差为 6 6个项目，方向公差为个项目，方向公差为 5 5个项目，位置公差为个项目，位置公差为 6 6个项目，跳动公差个项目，跳动公差为为 2 2个项目。个项目。 几何公差的每一项目都规定了专门的符几何公差的每一项目都规定了专门的符号。号。q基基本本概概念念二、几何公差的特征、符号和标注二、几何公差的特征、符号和标注第十四页，共一百二十一页。q基基本本概概念念第十五页，共一百二十一页。 形状公差形状公差
11、是限制被测要素实际形状的变动范围，是限制被测要素实际形状的变动范围，其公差带的位置可以随着被测要素在尺寸公差范围其公差带的位置可以随着被测要素在尺寸公差范围内浮动。内浮动。 方向公差方向公差方向公差方向公差是限定被测要素相对于基准在方向上的是限定被测要素相对于基准在方向上的变动，其公差带的位置也是浮动的，浮动范围与被测变动，其公差带的位置也是浮动的，浮动范围与被测要素相对于基准的尺寸公差有关。要素相对于基准的尺寸公差有关。 位置公差位置公差是控制被测要素位置的变动，是相对是控制被测要素位置的变动，是相对于基准和理论正确尺寸的理想位置的变化于基准和理论正确尺寸的理想位置的变化( (其中包含其中包
12、含方向方向) )，其公差带的位置是固定的。，其公差带的位置是固定的。 几何公差带几何公差带包括公差带包括公差带形状、大小、方向形状、大小、方向形状、大小、方向形状、大小、方向和和位置位置位置位置四个因素。四个因素。 q基基本本概概念念第十六页，共一百二十一页。 公差带的大小用公差带的宽度或直径来表示，公差带的大小用公差带的宽度或直径来表示，以设计者给定的公差带来决定，而公差带的形状、以设计者给定的公差带来决定，而公差带的形状、方向和位置则随几何公差项目特征和要求而定。方向和位置则随几何公差项目特征和要求而定。 几何公差带的主要形状有以下几何公差带的主要形状有以下9 9种：种： q基基本本概概念
13、念圆内的区域圆内的区域两同心圆之间两同心圆之间的区域的区域两同轴圆柱面两同轴圆柱面之间的区域之间的区域两等距离线之间两等距离线之间的区域的区域两平行直线之间的两平行直线之间的区域区域圆柱面内的区域圆柱面内的区域两等距曲面之间的两等距曲面之间的区域区域两平行平面之间两平行平面之间的区域的区域球面的区域球面的区域三、几何公差带三、几何公差带第十七页，共一百二十一页。 在位置公差中，基准是指基准要素，在位置公差中，基准是指基准要素，被测要素的方向或被测要素的方向或( (和和) )位置由基准确定位置由基准确定的。的。 但基准实际要素也有形状误差，因此，但基准实际要素也有形状误差，因此，由基准实际要素建
14、立基准时，应以该基准由基准实际要素建立基准时，应以该基准实际要素的拟合要素为基准。实际要素的拟合要素为基准。q基基本本概概念念三、基准要素及其分类三、基准要素及其分类第十八页，共一百二十一页。基准的种类基准的种类 (1) (1)单一基准单一基准单一基准单一基准 由一个要素建立的基准称为单一基由一个要素建立的基准称为单一基准。如一个平面、中心线或轴线等。如图中准。如一个平面、中心线或轴线等。如图中50h750h7圆圆柱面的轴线。柱面的轴线。 (2) (2)组合基准组合基准组合基准组合基准 由两个或两个以上的要素建立的由两个或两个以上的要素建立的一个独立基准称为组合基准一个独立基准称为组合基准(
15、(公共基准公共基准) )。如图中。如图中同轴度的要求，由两段轴线同轴度的要求，由两段轴线A A、B B建立起公共基准建立起公共基准A AB B。q基基本本概概念念基基准准要要素素及及其其分分类类第十九页，共一百二十一页。 (3) (3)三基面体系三基面体系三基面体系三基面体系 以以3 3个互相垂直的平面构成个互相垂直的平面构成 1 1个个基准体系基准体系三基面体系。在三基面体系里，基准三基面体系。在三基面体系里，基准平面按功能要求有顺序之分，最主要的为第一基准平面按功能要求有顺序之分，最主要的为第一基准平面，依次为第二和第三基准平面。如图中孔中心平面，依次为第二和第三基准平面。如图中孔中心线位
16、置度的要求，由三个平面线位置度的要求，由三个平面A A、B B、C C建立起三基建立起三基面体系。面体系。 q基基本本概概念念基基准准要要素素及及其其分分类类第二十页，共一百二十一页。 确定被测要素的理想形状、理想方向、理想确定被测要素的理想形状、理想方向、理想位置的尺寸，不附带公差，称为位置的尺寸，不附带公差，称为理论正确尺寸理论正确尺寸。为区别于未注公差尺寸，用带方框的尺寸表示。为区别于未注公差尺寸，用带方框的尺寸表示。 用于理论正确尺寸有位置度、轮廓度和倾斜度，用于理论正确尺寸有位置度、轮廓度和倾斜度，零件实际尺寸仅是由在公差框格中位置度、轮廓度零件实际尺寸仅是由在公差框格中位置度、轮廓度或倾斜度公差来限定。或倾斜度公差来限定。q基基本本概概念念四、理论正确尺寸四、理论正确尺寸理理论论正正确确尺尺寸寸第二十一页，共一百二十一页。q基基本本概概念念理理论论正正确确尺尺寸寸第二十二页，共一百二十一页。 根据根据GB/T1182-2008 GB/T1182-2008 规定，规定，几何几何几何几何公差要求在矩公差要求在矩形方框中给出，称为框格标注。该方框由二格或多形方框中给出，称为框格标
