公差配合与技术测量教案_机械制造-机械

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1、学习必备 欢迎下载 教学要求 教材分析 教学方法 教学内容 第三节 形状和位置公差带 1.掌握形位公差带的概念 2.熟悉形位公差带及特点，从表中观察公差带的形状，及标注方法。 3.掌握理论正确尺寸和几何图框的概念。 重点：形位公差带的形状及具体定义。 难点：分辨并记忆公差值填写时，何时须加注 ，何时须加注 S。 讲授法 一、 形位公差带的概念 1、 形位公差带是限制实际被测要素变动的区域。只要在公差带内，被测要素就是合格的。 2、 形位公差带的四要素：形状、大小、方向和位置。 a、 公差带大小是指公差带的宽度或直径，即公差值的大小，表示形位精度的高低。 b、 公差带方向和位置两个要素，不同的公

2、差项目和不同条件下的同一项目也是不相同的。 c、 公差带的形状是由被测要素的理想形状和公差项目的特征所决定。 二、 形状公差带及特点 （一）公差带特点 形状公差带的主要特点：只用来限制被测要素的形状。可以根据被测要素的实际方向和位置进行平移或转动，只要被测要素包含其中，即为合格。 （二）公差带形状 1. 直线度 它是控制零件上被测要素的不直程度，被限制的直线有：平面内的直线，回转体的素线，平面等的交线，轴线等 1) 给定平面内的直线度（素线）：距离为 t 两条平行直线间的区域 2) 给定方向的直线度： 距离为 t 两平行平面间的区域 3）任意方向上的直线度： 公差带为直径为 t 的圆柱面 2.

3、 平面度 是限制实际表面对其理想平面变动量的一项指标 公差带: 为两平行平面 t 3. 圆度 它是控制实际圆对其理想圆的变动量（任一截面的圆度） 公差带：半径差为 t 的两同心圆 4. 圆柱度 （综合性指标） 它控制圆柱面的圆度，素线的直线度，两条直线的平行度以及轴线的直线度等等 公差带：半径差为 t 的两同轴圆柱 三、形状或位置公差带 （一）公差带特点 1. 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。 2. 无基准要求时，理想轮廓线（面）用尺寸并加注公差来控制，这时理想轮学习必备 欢迎下载 廓线（面）的位置是不定的（形状

4、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） （二）公差带形状 1. 线轮廓度 用来控制平面曲线或空间曲线与截面的交线的公差：实际对理想轮廓所允许的变动全量 公差带： 包络一系列直线为 t 的图所形成的两包络线之间的区域， 诸圆的圆心应位于理想轮廓线上。 t 2. 面轮廓度 控制空间曲面的形状误差 公差带： 包络一系列直径为公差值 t 的球的两包络面之间的区域。 球心应位于理想轮廓面上。S t 轮廓度公差与前述四个形状公差项目相比，特点： 1、公差带形状由理论正确尺寸 理论正确尺寸是用以被测要素的理想形状、方向、

5、位置的尺寸，表达了一种理想要求，用数字加方框的形式表示。 2、 当被测轮廓相对于基准有位置要求时， 其公差带相对于基准应保持指定的位置关系。 例“线轮廓度”a 和 b。a没有位置要求，公差带只用来限制被测要素的形状，本身没有方向和位置要求。b- 被测轮廓线相对于基准有位置要求，公差带的位置由相对于基准的理论正确尺寸确定，不能移动。 四、位置公差带及其特点 （1） 、定向公差带 （一）公差带特点 1、主要特点：定向公差带相对于基准有确定的方向，而其位置是可浮动的。 2、可同时限制被测要素的形状和方向。给出定向公差后，通常不再给出形状公差，但若对形状精度提出进一步要求，可以再给出形状公差，只是公差

6、值要小于定向公差的公差值。 （二）公差带形状 1.平行度：控制被测相对于基准的平行程度。 1）线对线： （被测轴线，基准轴线） 一个方向： 距离为公差值 t 且平行于基准线两平行平面间的区域 二个方向： 距离分别是 t1 和 t2 平行于基准线的两组平行平面间的区域 任意方向： 以 t 为直径的且平行于基准线的圆柱 2）线对面： （被测为线，基准为面） 距离为公差值 t 且平行于基准平面的两平行平面间的区域 3）面对线 距离为公差值 t 且平行于基准线两平行平面间的区域 4）面对面 距离为公差值 t 且平行于基准平面的两平行平面间的区域 2） 、3） 、4）都是给定一个方向 2. 垂直度：限制

7、实际要素对基准在垂直方向上允许的变动全量。 1）线对线： 中观察公差带的形状及标注方法掌握理论正确尺寸和几何图框的概念重点形位公差带的形状及具体定义难点分辨并记忆公差值填写时何时须加注何时须加注教学方法教学内容讲授法一形位公差带的概念形位公差带是限制实际被测要带的宽度或直径即公差值的大小表示形位精度的高低公差带方向和位置两个要素不同的公差项目和不同条件下的同一项目也是不相同的公差带的形状是由被测要素的理想形状和公差项目的特征所决定形状公差带及特点一公差带特点要素包含其中即为合格公差带形状直线度它是控制零件上被测要素的不直程度被限制的直线有平面内的直线回转体的素线平面等的交线轴线等给定平面内的直

8、线度素线距离为两条平行直线间的区域给定方向的直线度距离为两平行平学习必备 欢迎下载 一个方向：距离为公差值 t 且垂直于基准线的两平行平面间的区域 2）线对面 一个方向：距离为公差值 t 且垂直于基准面的两平行平面间的区域 二个方向：距离为公差值 t1 和 t2 ，垂直于基准平面的两组平行平面间 的区域 任意方向： 以 t 为直径的垂直于基准面的圆柱内的区域。 3）面对线 一个方向：距离为公差值 t 且垂直于基准线的两平行平面间的区域 4）面对面 一个方向：距离为公差值 t 且垂直于基准面的两平行平面间的区域 3. 倾斜度：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

9、方向由理论正确角度确定。 1)线对线倾斜度 被测线和基准线在同一平面内：距离为公差值 t 且与基准线成一给定角度的两平行平面间的区域。 被测线和基准线不在同一平面内：公差带同上，只在处理测量结果时使用。 2）线对面 一个方向：距离为公差值 t 且与基准面成一给定角度的两平行平面间的区域。 任意方向： 以 t 为直径的圆柱，轴线与基准面成一给定角度的圆柱内的区域。 3）面对线 一个方向：距离为公差值 t 且与基准线成一给定角度的两平行平面间的区域。 4）面对面 一个方向：距离为公差值 t 且与基准面成一给定角度的两平行平面间的区域。 注意：平行度和垂直度可以看作是倾斜度的特例。 图 3-39 （

10、2）定位公差带 （一）公差带特点 1、特点：定位公差带相对于基准有确定的位置，其位置由相对基准的定位尺寸决定，定位尺寸可为理论正确尺寸，带有公差的尺寸，有时定位尺寸为零。 2、 具有综合限制被测要素的位置， 方向和形状的职能。 通常给定定位公差后，不再给出定向和形状公差，若有进一步的要求，也可以给出只是满足形状公差定向公差定位公差。 （二）公差带形状 1. 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： a. 以 t 为直径的圆内的区域。该圆的圆心由相对基准的理论正确尺寸所确定。 中观察公差带的形状及标注方法掌握理论正确尺寸和几何图框的概念重点形位公

11、差带的形状及具体定义难点分辨并记忆公差值填写时何时须加注何时须加注教学方法教学内容讲授法一形位公差带的概念形位公差带是限制实际被测要带的宽度或直径即公差值的大小表示形位精度的高低公差带方向和位置两个要素不同的公差项目和不同条件下的同一项目也是不相同的公差带的形状是由被测要素的理想形状和公差项目的特征所决定形状公差带及特点一公差带特点要素包含其中即为合格公差带形状直线度它是控制零件上被测要素的不直程度被限制的直线有平面内的直线回转体的素线平面等的交线轴线等给定平面内的直线度素线距离为两条平行直线间的区域给定方向的直线度距离为两平行平学习必备 欢迎下载 b.以 S t 为直径的球内的区域。该球的球

12、心由相对基准的理论正确尺寸所确定。 2）线的位置度： a.距离为公差值 t， 以线的理想位置为中心对称分布的两平行直线间的区域。中心线的位置由相对基准的理论正确尺寸确定。 b.距离为公差值 t1 和 t2 的，以线的理想位置为中心对称分布的两组平行平面间的区域。 c. 以 t 为直径的圆柱面内的区域，该圆柱的轴线由相对与三基面体系的理论正确尺寸确定。 3)平面或中心平面的位置度： 公差带：距离为公差值 t，以面的理想位置为中心对称分布的两平行平面间的区域。面的理想位置由相对三基面体系的理论正确尺寸确定。 2. 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

13、移，倾斜或弯曲，或同时发生。 1）点的同心度 以 t 为直径且与基准圆心同心的圆内的区域。 2）轴线的同轴度 以 t 为直径的圆柱面，该圆柱的轴线与基准轴线重合。 3. 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。 公差带：距离为公差值 t，相对基准平面对称分布的两条平行平面之间的区域。 注意：此处与位置度有一些类似，位置度主要用于控制线，而对程度主要用来控制平面。 位置度中的中心线或面，是由相对基准的理论正确尺寸确定的。 对称度中的中心面就是基准本身。 （三）几何图框 1.定义：用理论尺寸，联接各被测理想要素说得的图形。图 3-40 2.几何图框中的圆形代表了形位误差允

14、许变动的范围。 3、定位尺寸用理论正确尺寸给定时，几何图框相对于基准的方位是一定的。图 3-40 4、定位尺寸用尺寸公差给定时，几何图框可以在一定范围内浮动。 图 3-41，只有一个基准，几何图框可以在一定范围内移动或转动。 图 3-42，多个基准，几何图框可以在定位尺寸公差范围内移动。 合格的孔，其实际位置处于定位尺寸公差带与位置度公差带重叠的区域内，否则孔的位置是不合格的。 （3）跳动公差带 （一）公差带特点 1.跳动公差是针对特定的检测方式而定义的公差项目。是指被测要素绕基准中观察公差带的形状及标注方法掌握理论正确尺寸和几何图框的概念重点形位公差带的形状及具体定义难点分辨并记忆公差值填写

15、时何时须加注何时须加注教学方法教学内容讲授法一形位公差带的概念形位公差带是限制实际被测要带的宽度或直径即公差值的大小表示形位精度的高低公差带方向和位置两个要素不同的公差项目和不同条件下的同一项目也是不相同的公差带的形状是由被测要素的理想形状和公差项目的特征所决定形状公差带及特点一公差带特点要素包含其中即为合格公差带形状直线度它是控制零件上被测要素的不直程度被限制的直线有平面内的直线回转体的素线平面等的交线轴线等给定平面内的直线度素线距离为两条平行直线间的区域给定方向的直线度距离为两平行平学习必备 欢迎下载 课堂小节 布置作业 课后小节 轴线回转过程中所允许的最大跳动量，也就是指示器在给定方向上

16、所指示读数的最大与最小之差的允许值。 2. 跳动公差带具有固定和浮动的双重特点：一、它的同心圆环的圆心或圆柱面的轴线，或圆锥面的轴线始终与基准轴线同轴；二、公差带的半径又随实际要素的变动而变动。 具有综合控制被测要素的位置、方向和形状的作用。 （二）公差带形状 1.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。 1) 当检测方向垂直于基准轴时为径向跳动。 公差带：垂直于基准轴线的任一测量平面内，半径差为 t 的，圆心在基准轴线上的两个同心圆间的区域。 2) 当检测方向平行于基准轴线时为端面跳动。 公差带：与基准同轴的，任一半径位置的测量圆柱面上，距

17、离为 t 的两圆之间的区域。 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：与基准同轴的，任意测量圆锥面上距离为 t 的两圆间的区域。 2.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。 1)径向全跳动 指示器运动方向与基准轴线平行 公差带：半径差为 t，与基准同轴的两圆柱面内的区域。 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:距离为 t 且垂直于基准轴线的两平行平面间的区域。 总结： 1.公差表示时需要加 的：直线度、

18、平行度、垂直度、倾斜度、位置度、 同轴度 其中， 同轴度是任何情况下都需要加 ， 其它的形位要求则是有时需要。 S的：位置度 2.圆锥的标注：被测的量是圆锥面的截面圆，则箭头不用垂直斜面。例如：圆度 。 若被测的量是圆锥的轮廓面或素线，则箭头要垂直斜面，例如：直线度、跳动。 形位公差带的形状种类较多，讲解过程要注重层次，并分门别类，使杂乱的公差带简单、直观。 P122 4、5 课堂上通过对形位公差带定义及其标注方法的的详细讲解，同学们理解情况较好，但由于内容和变化形式较多，记忆起来较困难，需要通过练习加强记忆。 中观察公差带的形状及标注方法掌握理论正确尺寸和几何图框的概念重点形位公差带的形状及

19、具体定义难点分辨并记忆公差值填写时何时须加注何时须加注教学方法教学内容讲授法一形位公差带的概念形位公差带是限制实际被测要带的宽度或直径即公差值的大小表示形位精度的高低公差带方向和位置两个要素不同的公差项目和不同条件下的同一项目也是不相同的公差带的形状是由被测要素的理想形状和公差项目的特征所决定形状公差带及特点一公差带特点要素包含其中即为合格公差带形状直线度它是控制零件上被测要素的不直程度被限制的直线有平面内的直线回转体的素线平面等的交线轴线等给定平面内的直线度素线距离为两条平行直线间的区域给定方向的直线度距离为两平行平学习必备 欢迎下载 中观察公差带的形状及标注方法掌握理论正确尺寸和几何图框的

20、概念重点形位公差带的形状及具体定义难点分辨并记忆公差值填写时何时须加注何时须加注教学方法教学内容讲授法一形位公差带的概念形位公差带是限制实际被测要带的宽度或直径即公差值的大小表示形位精度的高低公差带方向和位置两个要素不同的公差项目和不同条件下的同一项目也是不相同的公差带的形状是由被测要素的理想形状和公差项目的特征所决定形状公差带及特点一公差带特点要素包含其中即为合格公差带形状直线度它是控制零件上被测要素的不直程度被限制的直线有平面内的直线回转体的素线平面等的交线轴线等给定平面内的直线度素线距离为两条平行直线间的区域给定方向的直线度距离为两平行平学习必备 欢迎下载 中观察公差带的形状及标注方法掌握理论正确尺寸和几何图框的概念重点形位公差带的形状及具体定义难点分辨并记忆公差值填写时何时须加注何时须加注教学方法教学内容讲授法一形位公差带的概念形位公差带是限制实际被测要带的宽度或直径即公差值的大小表示形位精度的高低公差带方向和位置两个要素不同的公差项目和不同条件下的同一项目也是不相同的公差带的形状是由被测要素的理想形状和公差项目的特征所决定形状公差带及特点一公差带特点要素包含其中即为合格公差带形状直线度它是控制零件上被测要素的不直程度被限制的直线有平面内的直线回转体的素线平面等的交线轴线等给定平面内的直线度素线距离为两条平行直线间的区域给定方向的直线度距离为两平行平