理学几何公差及检测PPT学习教案

1、会计学1理学几何公差及检测理学几何公差及检测(1) 轮廓要素 最小条件：就是理想要素位于实体之外与实际要素接触，并使被测要素对理想要素的最大变动量为最小。 轮廓要素的最小条件 最小区域f1被测实际要素第1页/共30页(2) 中心要素 最小条件：就是理想要素应穿过实际中心要素，并使实际中心要素对理想要素的最大变动量为最小。被测实际要素L1d1L2中心要素的最小条件 d2第2页/共30页2）最小包容区域（简称最小区域） 最小包容区（简称最小区域）：是指包容被测实际要素时，具有最小宽度f或直径 f的包容区域。形状误差值用最小包容区（简称最小区域）的宽度或直径表示。 按最小包容区评定形状误差的方法，称

2、为最小区域法。 f被测实际要素SSfa) 评定直线度误差 例题：最小包容区域示例 最小条件是评定形状误差的基本原则，在满足零件功能要求的前提下，允许采用近似方法评定形状误差。当采用不同评定方法所获得的测量结果有争议时，应以最小区域法作为评定结果的仲裁依据。第3页/共30页被测实际要素S b) 评定圆度误差 被测实际要素fSc) 评定平面度误差2）最小包容区域（简称最小区域）第4页/共30页被测实际要素fS基准定向最小包容区域示例 定向最小包容区域是按理想要素的方向来包容被测实际要素，且具有最小宽度f或直径 f的包容区域。2定向误差的评定 定向误差是指被测实际要素对一具有确定方向的理想要素的变动

3、量，理想要素的方向由基准确定。 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。第5页/共30页被测实际要素fS基准被测实际要素基准S定向最小包容区域示例第6页/共30页注意： 确定形状误差值的最小包容区域，其方向随被测实际要素的状况而定， 而确定定向误差值的定向最小包容区域的方向则由基准确定，其方向是固定的。因而，定向误差是包含形状误差的。 因此，当零件上某个要素既有形状精度要求，又有定向精度要求时，则设计时对该要素所给的形状公差应小于或等于定向公差，否则会产生矛盾。第7页/共30页PS基准AOLyLx基准Bf定位最小包容区域示例3定位误差的评定 定位误差是被测实际要素对一

4、具有确定位置的理想要素的变动量，理想要素的位置由基准和理论正确尺寸确定。 定位最小包容区域是指以理想要素定位来包容实际要素，且具有最小宽度或直径的包容区域。 定位误差值用定位最小包容区域的宽度或直径表示。第8页/共30页HAAAt1t2t3a) 形状、定向和定位公差标注示例：t1 t2 t3 AHf形状b) 形状、定向和定位误差评定的 最小包容区域：f形状 f定向 f定位评定形状、定向和定位误差的区别f定向f定位 评定形状、定向和定位误差的最小包容区域的大小一般是有区别的。 如下图所示，其关系是：f形状 f定向 f定位 当零件上某要素同时有形状、定向和定位精度要求时，则设计中对该要素所给定的三

5、种公差(T形状、T定向和T定位)应符合： T形状T定向T定位第9页/共30页4.跳动误差（1）圆跳动误差为被测实际要素绕基准轴线做无轴向移动旋转一周时，由位置固定的指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差。（2）全跳动误差为被测实际要素绕基准轴线做无轴向移动回转，同时指示器沿理想素线连续移动，由指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差。第10页/共30页二、基准的建立和体现 在位置公差中，基准是指理想基准要素，被测要素的方向或（和）位置由基准确定。因此在位置公差中，基准具有十分重要的作用。但基准实际要素也是有形状误差的。因此在位置误差测量中，为了正确反映误差值，基准的建立和体现是十分重要的

6、。第11页/共30页 由于基准实际要素本身也存在形状误差，故在按基准实际要素建立基准时，应以该基准实际要素的理想要素为基准，而此理想要素的方向和位置，应按最小条件来确定。按最小条件建立基准第12页/共30页(1)直接法：当基准实际要素的形状误差很小，其对测量结果的影响可以忽略时，可直接作为基准。(2)模拟法：它是采用具有足够精度的表面来体现基准平面或基准轴线等。用这种方法建立基准，虽然多数情况下只是最小条件的近似，但在生产中经常用到。 (3)分析法：它是对基准实际要素测量后，根据测量数据用图解法或计算法确定基准的位置。按最小条件或最小二乘原则建立基准，一般都是用分析法。在形状误差的精密测量中，

7、这种方法应用广泛。(4)目标法：它主要用于铸、锻、焊等粗糙表面和不规则的曲面，以保证基面的统一。它是在实际基准要素上规定若干个点、线和面构成基准。 基准要素的体现第13页/共30页三、形位误差检测原则形位误差：是指被测提取要素对其拟合要素的变动量。 测量形位误差时，表面粗糙度、划痕、擦伤等其他外观缺陷，应排除在外。形位误差检测原则: (1)与理想要素比较原则 (2)测量坐标值原则(3)测量特征参数原则 (4)测量跳动原则(5)控制实效边界原则测量几何误差时的标准条件：(1) 标准温度为20oC (2) 标准测量力为0第14页/共30页1、与理想要素比较原则概念： “与理想要素比较原则”就是将被

8、测实际要素与其理想要素相比较，从而测出实际要素的形位误差值。误差值可直接或间接测得。在生产实际中，此法获得广泛应用。 理想要素通常用模拟方法获得，如用一束光线体现理想直线，一个平板体现理想平面。回转轴系与测量头组合体现一个理想圆。第15页/共30页（2）给定平面内直线的直线度误差评定步骤：1）采用水平仪、自准直仪等角度测量仪器测量直线度时，应对原始测量值进行累加后，才能作误差曲线图。 （如所有测量结果均为相对于同一基准的坐标值，则不应当进行累加，应直接作误差曲线图）2）拟合直线可以作很多条，应尽量找出符合最小条件得拟合直线；评定得关键：确定拟合直线。 两端点连线法：首末两点连线作拟合直线包容区

9、域：平行于两端点连线且与被测直线外接的两平行直线间区域。第16页/共30页3）最小区域法：过两低点（或两高点）作拟合直线包容区域的确定：一条直线过两低点（或两高点）； 另一直线过高点（或低点）且平行于两低 点（或两高点）连线。4）包容区域应包容所有点，并和实际直线（亦即误差曲线）外接。 5）量取包容区域宽度时应按“坐标方向不变”的原则量取，下例为沿Y轴方向量取。 给定一个方向、给定两个方向、任意方向的直线度误差评定有所不同，可采取向某一个平面投影后进行评定的近似方法。第17页/共30页（3）直线度误差的评定例：某导轨直线度公差为0.025mm，用分度值为0.02mm/1000mm的水平仪按6个

10、相等跨距（200mm）测量机床导轨的直线度误差，各测点读数分别为5，2，1，3，6，3（单位格）。试判断该导轨合格与否。第18页/共30页解：1）选定h00，将各测点的读数依次累计，即得各点相应得坐标值hi。序号i0123456读数ai52136 3累积值hihi1ai057693 6第19页/共30页3）评定方法：最小区域法最小包容区域应符合以下条件： 误差曲线全部位于两包容平行直线之间。 两包容直线与误差曲线成高、低相间接触。第20页/共30页显然导轨不合格mmmmfmmmmmmmmf025. 00264. 0004. 06 . 6004. 0200100002. 012001000/02

11、. 06 . 6)453(9格得：，跨距由分度值格第21页/共30页（1）平面度误差的测量 平面度误差的评定方法有三种： 最小区域法 对角线法 三点法。 按“与理想要素比较原则”检测平面度误差就是以精密平板模拟理想平面。通过调整支撑被测零件的千斤顶，把被测面调到大致与平板平行，并按被测面某一角点把指示表的读数调零，然后，用指示表测出被测面各测点的量值，再按基面转换原理，进行基面旋转。即可求得平面度误差。第22页/共30页1）最小区域法 作符合最小条件的包容被测实际面的两平行平面，这两包容面之间的距离就是平面度误差。 最小区域的判断准则：两平行平面包容被测实际面时，与实际面至少应有三点或四点接触

12、。 接触点属下列三种形式之一者，为最小区域。a、三角形准则b、交叉准则c、直线准则第23页/共30页2、对角线法 基准平面通过被测实际面的一条对角线，且平行于另一条对角线，实际面上距该基准面的最高点与最低点的代数差为平面度误差。f5（1）6um124351411例题：第24页/共30页3. 三点法缺点：误差值不唯一 基准平面通过被测实际面上相距最远且不在一条直线上的三点（通常为3个角点），实际面上距此基准平面的最高点与最低点的代数差即为平面度误差。137252131F=+7-(-3)=10um例题：第25页/共30页解：1）对角线法例题：所以：f1.5（4.5）62 1 1 2 3 1 4 1 1第26页/共30页结果不唯一 ！2）三点法第27页/共30页3）最小区域法设旋转