互换性与测量技术_几何公差(形状和位置公差).ppt

二00五年九月,二00九年九月,几何公差(形状和位置公差),互换性与测量技术实践模块二,形状和位置公差国家标准GB/T1182-1996),几何公差内容,GB/T1182-2008产品几何技术规范（GPS） 几何公差 形状、方向、位置和跳动公差标注,概述,公差带,几何要素 形位公差特征项目、符号 形位公差的标注,公差原则,几何公差的选择,形状公差、方向公差 位置公差、跳动公差,概述-几何要素,理想要素 实际要素 被测要素 基准要素 单一要素 关联要素 轮廓要素 中心要素,几何要素：构成零件几何特征的点、线、面,GB/T1182-1996),(轮廓、单一、被测要素）,(中心、关联、被测要素）,(轮廓、关联、被测要素）,概述-几何要素,几何要素：构成零件几何特征的点、线、面,概述-几何要素,GB/T1182-2008,公称组成要素,公称导出要素,实际 要素,评定 拟合要素,设计 公称要素,制造 实际要素,检验 提取要素,概述-几何要素,GB/T1182-2008,概述-形位公差项目及符号（14项）,形状公差： 是对单一要素提出的要求，即形状误差所允许的变动全量。 位置公差： 是对关联要素提出的要求，即位置误差对基准所允许的变动全量。,GB/T1182-1996,GB/T1182-2008,概述-形位公差项目及符号,概述-形位公差标注,公差框格：,公差项目符号,t,公差值,基准代号,概述-形位公差标注,被测要素的表示方法： 被测要素为轮廓表面：,被测要素为中心要素：,概述-形位公差标注,基准要素是被测要素的基准，用基准代号 表示。 注：基准字母除E、I、J、M、O、P、L、R、F外的大写字 母，字母应水平书写。,基准要素为轮 廓表面：,基准要素为轴 线或中心平面：,由两个基准形成公共基准：,基准要素的表示方法：,GB/T1182-1996,概述几何公差标注,与被测要素相关的基准，用基准代号 表示。 注：基准字母除E、I、J、M、O、P、L、R、F外的大写字 母，字母应水平书写。,基准为轮廓表面：,基准为轴线或中心平面：,基准的表示方法：,GB/T1182-2008,概述-形位公差标注,形位公差的简化标注方法：,对同一要素有不同的形位公差要求：对不同要素有同一形位公差要求：,概述-形位公差标注,形位公差有附加要求时的标注方法：,限定被测要素范围的标注：,概述-形位公差标注,用符号说明附加要求的标注：,只允许中间向材料外凸出,只允许中间向材料内凹下,只允许误差从左到右减小,只允许误差从左到右增大,公差带：限制实际要素变动的区域。,形状 大小 方向 位置,概述-形位公差带,形状公差-公差带,形状公差与公差带：,形状公差：（t)单一实际要素的形状所允许的变动全量 。 形状公差带： 限制单一实际要素变动的区域。,直线度：,形状公差-公差带,形状公差与公差带：,平面度：,圆度：,圆柱度：,形状公差-公差带,轮廓度公差与公差带：,线轮廓度：,面轮廓度：,形状公差与误差-形状公差与公差带,1、大端圆柱面尺寸45 ， 小端圆柱面尺寸25 。 2、小端圆柱面轴线的直线度公 差为6 m。 3、大端圆柱面素线的直线度误 差允许10 m。 4、小端圆柱面的圆柱度公差为 20 m 。 5、大端圆柱面右端面平面度公 差为5 m 。,0 -0.03,0 -0.021,被测要素、公差特征名称、公差值、基准、公差带形状,形状精度的检测,形状误差及其评定（P112）：,形状公差：（t)单一实际要素的形状所允许的变动全量 。 形状误差： (f)被测实际要素对其理想要素的变动量 。,最小包容区域：用符合“最小条件”的理想要素去包容被测实际要素的区域最小。,国家标准规定：最小条件是评定形状误差的基本原则 。,最小条件：被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。,形位公差是控制形位误差的：t形位f形位 。,形状与位置精度的检测,形状误差及其评定：,1.直线度误差的评定准则,（1）最小条件法：,（2）近似法：,两端点连线法,形状与位置精度的检测,形状误差及其评定：,2.平面度误差的评定准则,最小条件法：,两平行理想平面包容被测实际平面，其接触点投影在一个平面上呈,三角形,交叉,直线,三角形准则,交叉准则,直线准则,2.圆度误差的评定准则,位置公差与误差位置公差与公差带,定向公差与公差带：,平行度：,面对面,线对面,位置公差与误差位置公差与公差带,定向公差与公差带：,平行度：,面对线,线对线,位置公差与误差位置公差与公差带,定向公差与公差带：,垂直度：,面对面,线对面,位置公差与误差位置公差与公差带,定向公差与公差带：,垂直度：,面对线,倾斜度：,面对线,位置公差与误差位置公差与公差带,定位公差与公差带：,同轴度：,对称度：,位置公差与误差位置公差与公差带,定位公差与公差带：,位置度：,点位置度：,线位置度：,位置公差与误差位置公差与公差带,跳动公差与公差带：,圆跳动：,径向圆跳动：,端面圆跳动：,位置公差与误差位置公差与公差带,跳动公差与公差带：,圆跳动：,斜向圆跳动：,位置公差与误差位置公差与公差带,跳动公差与公差带：,全跳动：,径向全跳动：,端面全跳动：,被测要素、公差特征名称、公差值、基准、公差带形状,改错,被测要素、公差特征名称、公差值、基准、公差带形状,改错,改错,形状与位置精度的检测,位置误差评定：,位置公差是关联实际要素对其理想要素的变动量，理想要素的方向或位置由基准确定。,最小包容区域：用符合“最小条件”的理想要素去包容被测实际要素的区域最小，但此最小包容区域必须与基准保持给定的几何关系。,形状与位置精度的检测,基准：,单一基准,组合基准（公共基准）,三基面体系,实际检测中基准的体现方法：,模拟法、直接法、分析法、目标法,形位误差的检测,用刀口直尺测直线度误差,用平口直尺测直线度误差,用准直仪测量直线度误差,形位公差的检测,用圆度仪测量圆度误差,跳动测量,形位公差的检测,公差原则与公差要求,独立原则 相关要求,公差原则,包容要求,、最大实体要求,最小实体要求,、可逆要求,确定尺寸公差和形位公差之间关系的原则称公差原则。,一、有关公差原则的术语和定义 1、最大实体尺寸（ dM 、DM ） 最大实体状态（MMC) 最大实体尺寸 dM=dmax= 15 DM=Dmin= 30 最大实体边界（MMB),公差原则与公差要求-有关术语和定义,2、最小实体尺寸（ dL 、DL ） 最小实体状态（LMC) 最小实体尺寸 dL=dmin= 14.973 DL=Dmax = 30.027 最小实体边界（LMB),可见体外作用尺寸是满足装配要求的尺寸。,3、体外作用尺寸（ dfe 、 Dfe ）,作用尺寸:综合考虑尺寸误差和形位误差的尺寸。,dfe= da+f形位 =15mm,Dfe= Da-f形位 =30.005mm,公差原则与公差要求-有关术语和定义,公差原则与公差要求-有关术语和定义,可见体内作用尺寸是满足强度要求的尺寸。,4、体内作用尺寸（ dfi 、 Dfi ）,dfi :在配合全长上，与实际轴体内相接的最大理想面的尺寸 dfi = da - f形位 Dfi:在配合全长上，与实际孔体外相接的最小理想面的尺寸 Dfi = Da + f形位,最大实体实效状态（MMVS):,6、最大实体实效状态、尺寸、边界,dMV :在配合全长上，轴为最大实体尺寸，形位误差f形位等于公差t形位 的 体外作用尺寸 dMV= dM+ t形位,最大实体实效尺寸 （dMV 、 DMV）：,DMV:在配合全长上，孔为最大实体尺寸，形位误差f形位等于公差 t形位的 体外作用尺寸 DMV= DM- t形位,公差原则与公差要求-有关术语和定义,最小实体实效状态（LMC):材料最少的状态。,7、最小实体实效状态、尺寸、边界,dLV :在配合全长上，轴为最小实体尺寸，形位误差f形位等于公差t形位 的 体内作用尺寸 dLV= dL + t形位,最小实体实效尺寸 （dLV 、 DLV）：,DLV:在配合全长上，孔为最小实体尺寸，形位误差f形位等于公差 t形位的 体内作用尺寸 DLV= DL- t形位,公差原则与公差要求-有关术语和定义,二、独立原则,三、相关要求,1、包容要求 适用要素：单一要素； 标注：在尺寸极限偏差后加 含义：被测要素遵守最大实体边界（MMB)， 即被测要素的体外作用尺寸不得 超出其最大实体尺寸，局部尺寸 不得超过其最小实体尺寸。,尺寸最小：19.97 形位公差：0.005 尺寸最大： 20 0.005,公差原则与公差要求,公差原则与公差要求-包容要求,da： 30 29.987 f形位：0 0.013,轴： dfe dM da dL,孔：Dfe DM Da DL,例：,公差原则与公差要求-包容要求,公差原则与公差要求-包容要求,轴： dfe dM da dL,孔：Dfe DM Da DL,例：,按图样加工轴,加工后测得实际尺寸为29 .989,其轴线的直线度误差为0.01,判断该零件是否合格?,解: dM = dmax= 30 dL = dmin= 29 .987,按包容要求:,dfe = da + f形位= 29 .989 + 0.01= 29.999 dM da = 29.989 dL 满足要求,故该零件合格,公差原则与公差要求-包容要求,轴： dfe dM da dL,孔：Dfe DM Da DL,例：,按图样加工孔,加工后测得实际尺寸为50 .04,其轴线的直线度误差为0.02,判断该零件是否合格?,解: DM = Dmin= 50 DL = Dmax= 50 .05,按包容按包容:,Dfe = Da f形位= 50 .04 - 0.02= 50 .02 DM Da = 50 .04 DL 满足泰勒原则,故该零件合格,公差原则与公差要求,四、最大实体要求,适用要素：中心要素 标注：在形位公差后加 含义：被测要素遵守最大实体实效边界( MMVB)，即被测要素 体外作用尺寸不超过最大实体实效尺寸，其局部尺寸不 得超过最小实体尺寸.,例：,轴： dfe dMV dL da dM,孔：Dfe DMV DM Da DL,da： 20 19. 7 f形位：0.1 0.4,公差原则与公差要求-最大实体要求,19.7,例：,轴： dfe dMV dL da dM,孔：Dfe DMV DM Da DL,公差原则与公差要求-最大实体要求,按图样加工轴,加工后测得实际尺寸为19 .8,其轴线的直线度误差为0.25,判断该零件是否合格?,解: dM = dmax = 20 dL = dmin= 19 .7 dMV = dM + t形位= 20.1,按最大实体要求:,dfe = da + f形位= 19 .8 + 0.25= 20.05 dMV dM da = 19. 8 dL 满足要求,故该零件合格,按图样加工孔,加工后测得实际尺寸为30 .02,其轴线的垂直度误差为0.025,判断该零件是否合格?,解: DM = Dmin= 30 DL = Dmax = 30 .027,按最大实体要求:,DMV = DM -t形位= 30 0.01 = 29.99,公差原则与公差要求-最大实体要求,一、形位公差项目的选用 二、形位公差值的给定,形位公差等级： 圆度、圆柱度： 0级、1级、2级、12级 线轮廓度、面轮廓度、位置度无 其他形位公差项目： 1级、2级、12级,四、公差要求的选择 五、未注出形位公差值(H、K、L),形状和位置精度设计 （GB/T1184-1996）,一般：形状公差 位置公差 尺寸公差,一、形位公差项目的选用 零件的几何特征与功能要求,几何公差选用（公差项目，形位公差值、基准、公差原则）,（GB/T1184-1996）,按要素的几何形状特征制定： 控制平面的形状误差应选择平面度； 控制导轨导向面的形状误差应选择直线度； 控制圆柱面的形状误差应选择圆度或圆柱度等。,零件的使用要求,导轨,几何公差选用（公差项目）,二、形位公差值的给定,形位公差等级（P105） 圆度、圆柱度： 0级、1级、2级、12级 其他形位公差项目： 1级、2级、12级 线轮廓度、面轮廓度、位置度无,选择的方法 计算法、类比法,几何公差选用（形位公差值）,形状公差与位置公差的关系 同一要素上给定的形状公差值应小于位置公差值，定向公差值应小于定位公差值 （t形状t定向t定位） 形位公差和尺寸公差的关系 圆柱形零件的形状公差一般情况下应小于其尺寸公差值；线对线或面对面的平行度公差值应小于其相应距离的尺寸公差值。 圆度、圆柱度公差值约为同级的尺寸公差的50，因而一般可按同级选取。 形位公差与表面粗糙度的关系 通