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1、n复习尺寸公差的定义.n引入形位公差.高级公差培训 1基本几何量精度(续)形状和位置精度2课题:形状和位置公差及检测n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.n重点:形位公差的标注,公差带四要素分析公差原则.n难点:形位公差带四要素分析.公差原则n实验:形位误差检测、评定;n课次:43形状和位置公差及检测(一)n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。n重点:形位公差的标注。n难点:形位公差的标注。4形位公差的要素n定义:构成零件几何特征的点、线、面。n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
2、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5形位公差的项目及符号(表4-1)6形位公差的标注(一)n以公差框格的形式标注(两格或多格)0.05A公差特征符号公差值基准指引线(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。7形位公差标注(二)n重要
3、提示:指引线指向被测要素时,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。8形位公差举例形位公差举例n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。210h770H74-20H80.010.04AA0.02 A0.03BB0.15A B9形状误差(一)形状误差(一)n形状误
4、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实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。10形状误差(二)形状误差(二)n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,n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。n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
5、误差值而且是唯一的,因而评定结果具有权威性。11位置误差位置误差n什么是位置误差?位置误差是对关联要素而言的,关联要素相对于基准有方位要求。因此,位置误差评定时,被测要素的理想要素的方位与基准有关。n位置误差的分类有哪些?可分三种类型:定向误差定位误差跳动12定向误差:n定义:是被测实际要素对一具有确定方向的理想要素的变动量,该理想要素的方向由基准确定。意义: 定向误差值用定向最小包容区域(简称定向最小区域)的宽度或直径表示。定向最小区域是指按理想要素的方向包容被测实际要素时,具有最小宽度或直径的包容区域。理想要素首先要与基准平面保持所要求的方向,然再按此方向来包容实际要素,所形成的最小包容区
6、域,即定向最小区域。13定位误差定位误差n定义:是被测实际要素对一具有确定位置的理想要素的变动量,该理想要素的位置由基准和理论正确尺寸来确定。意义: 定位误差值用定位最小包容区域(简称定位最小区域)的宽度或直径表示。定位最小区域是指以理想要素定位来包容被测实际要素时,具有最小宽度或直径的包容区域。如图所示为点的位置度误差。由基准和理论正确尺寸(图中带框尺寸)确定理想点的位置,以该点为圆心作一圆包容被测点,此圆内部区域即为定位最小包容区域。14定向和定位的相同点和不同点:定向和定位的相同点和不同点:相同点:相同点:都是将被测实际要素与其理想要素进行比较。不同点:不同点:它们的区别在于确定理想要素
7、方位的条件各有不同。确定定向误差时,理想要素首先受到相对于基准的方向的约束,然后使实际要素对它的最大变动量为最小,这种大变动量最小已“定向”的前提,显然与形状误差中涉及的最小条件有所区别,称为定向最小条件。至于定位误差,则理想要素置于相对于基准某一确定有位置上,其定位条件可称为定位最小条件。15跳动:跳动:跳动的分类:它可分为圆跳动和全跳动。圆跳动:是指被测实际表面绕基准轴线作无轴向移动的回转时,在指定方向上指示器测得的最大读数差。全跳动:是指被测实际表面绕基准轴线无轴向移动的回转,同时指示器作平行或垂直于基准轴线的移动,在整个过程中指示器测得的最大读数差。跳动是某些形位误差的综合反映。16基
8、准的建立:单个基准时,由实际要素建立基准应符合最小条件。为了确定被测要素的空间方位,有时可能需要两个或三个基准。由三个基准互相垂直的基准平面组成基准体系,称为三基面体系。这三个平面按功能要求有顺序之分,分别称为第一基准平面,第二基准平面,第三基准平面。17形位公差(二)n基本内容:形位公差带的概述,形状、形状或位置、位置公差带的特点及各形位公差标注的含义。n重点内容:形状、形状或位置、位置公差带的特点及各形位公差标注的含义。n难点内容:各形位公差标注的含义。n实验:形位误差(直线度、平行度、位置度、跳动)的检测。18公差带概述n定义:限制被测要素变动的区域。其主要形状有9种:圆内的区域、两同心
9、圆间的区域、两同轴圆柱面间的区域、两等距线间的区域、两平行直线间的区域、圆柱面内的区域、两等距曲面间的区域、两平行平面间的区域、球面内的区域。n作用:体现被测要素的设计要求,也是加工和检验的根据。n表示:形状、大小、方向、位置。19形状公差形状公差n单一要素对其理想要素允许的变动量。其公差带只有大小和形状,无方向和位置的限制。n直线度n平面度n圆度n圆柱度20直线度公差直线度公差n直线度公差用于控制直线和轴线的形状误差,根据零件的功能要求,直线度可以分为在给定平面内,在给定方向上和在任意方向上三种情况。n在给定平面内的直线度在给定平面内的直线度n在给定方向内的直线度在给定方向内的直线度n任意方
10、向上的直线度任意方向上的直线度21在给定平面内的直线度在给定平面内的直线度n其公差带是距离为公差值t的两平行直线之间的区域。如图所示,圆柱表面上任一素线必须位于轴向平面内,且距离为公差值0.02mm的两平行直线之间。22在给定方向内的直线度在给定方向内的直线度n当给定一个方向时,公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域;当给定互相垂直的两个方向时,公差带是两对给定方向上距离分别为公差值t1和t2的两平行平面之间的区域。如图是一个方向的示例,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。 23在给定方向内的直线度在给定方向内的直线度n如图是两个方向的示例,棱线必须位于水平方
11、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。24任意方向上的直线度任意方向上的直线度n其公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域。如图所示,d圆柱体的轴线必须位于直径为公差值0.04mm的圆柱体,标准规定,形位公差值前加注“”,表示其公差带为一圆柱体。25平面度平面度n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。如图所示,表面必须位于距离为公差值0.1mm的两平行平面内。26圆度圆度n圆度公差带是垂直于轴线的任一正截面上半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。如图所示,在垂直于轴线的任一正截面上,实际轮廓线必须位于半径差为公差值0.02mm的两同心圆内。2
12、7圆柱度圆柱度n圆柱度公差带是半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。如图所示,实际圆柱表面必须位于半径差为公差值0.05mm的两同轴圆柱面之间。28形状或位置公差n线轮廓度和面轮廓度有两种情况:无基准要求的和有基准要求的。故其公差带有大小和形状要求外,位置可能固定,也可能浮动。n无基准要求时,理想轮廓线(面)用尺寸并加注公差来控制,这时理想轮廓线(面)的位置是不定的(形状公差),有基准要求的理想轮廓线(面)用理论正确尺寸并加注基准来控制,这时理想轮廓线(面)的位置是唯一的,不能移动。(位置公差)29线轮廓度线轮廓度n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,诸圆的圆
13、心应位于理想轮廓线上。如图所示。n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。30面轮廓度面轮廓度n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。n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。31位置公差位置公差定向公差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32定向公差n关联被测要素对基准要素在规定方向上允许的变动量,n特点:定向公差相对于基准有确定的方向,公差带的位置可以
14、浮动;定向公差具有综合控制被测要素的方向和形状的职能。n分为:平行度、垂直度和倾斜度。33平行度(一)平行度(一)n当两要素要求互相平行时,用平行度公差来控制被测要素对基准的方向误差。当给定一个方向上的平行度要求时,平行度公差带是距离为公差值t,且平行于基准平面(或直线或轴线)的两平行平面(或轴线)之间的区域。34平行度平行度(二)n当给定互相垂直的两个方向时,平行度公差带是两对互相垂直的距离分别为t1和t2且平行于基准直线的两平行平面之间的区域。如图所示,d孔轴线必须位于公差值为0.1mm和0.2mm且平行于基准轴线的两对平行平面内。35平行度(三)n当给定任意方向时,平行度公差带是直径为公
15、差值t且平行于基准轴线的圆柱面内的区域。如图所示,d孔轴线必须位于直径公差值 0.1mm,且平行于基准轴线的圆柱面内。36垂直度(一)垂直度(一)n当两要素互相垂直时,用垂直度公差来控制被测要素对基准的方向误差。当给定一个方向上的垂直度要求时,垂直度公差带是距离为公差值t,且垂直于基准平面(或直径、轴线)的两平行平面(或直线)之间的区域。37垂直度(二)n当给定任意方向时,平行度公差带是直径为公差值t,且垂直于基准平面的圆柱面内的区域。如图所示,d孔轴线必须位于直径公差值 0.05mm,且平行于基准平面的圆柱面内。38倾斜度倾斜度(一)n当两要素在090之间的某一角度时,用倾斜度要求时,倾斜度
16、公差带是距离为公差值t,且与基准平面(或直线、轴线)成理论正确角度的两平行平面(或直线)之间的区域。39倾斜度(二)n当给定任意方向时,倾斜度公差带是直径为公差值t,且与基准平面成理论正确角度的圆柱面内的区域。如图所示,D孔轴线必须位于直径公差值0.05mm,且与A基准平面成45角,平行于B基准平面的圆柱面内。40定位公差n关联实际要素对基准在位置上所允许的变动量。n定位公差带具有确定的位置,相对于基准的尺寸为理论正确尺寸;定位公差带具有综合控制被测要素位置、方向和形状的功能。n分为:位置度、同轴度和对称度。41同轴度同轴度n同轴度用于控制轴类零件的被测轴线对基准轴线的同轴度误差。n同轴度公差带是直径为公差值t,且与基准轴线同轴的圆柱面内的区域。如图所示。d孔轴线必须位于直径为公差值0.1mm,且与基准轴线同轴的圆柱面内。42对称度对称度n对称度用于控制被测要素中心平面(或轴线)对基准中心平面(或轴线)的共面(或共线)性误差。n如图所示,其公差带为距离为公差值0.1且相对基准的中心平面对称配置的两平行平面之间的区域。43位置度位置度n位置度用于控制被测要素(点、线、面)对基准的位置误差