互换性与测量技术几何公差及检测康概要实用教案

1、几何误差的由来：机床-夹具-刀具、加工力、热变形、振动(zhndng)、 磨损等。 要素-构成零件几何特征的点、线、面 组成要素（轮廓） 导出要素（中心） 单一要素（形状） 关联要素（位置）形状公差-单一实际要素的形状所允许的变动量，用形状公差带表达。位置公差-关联实际要素的位置相对基准所允许的变动量。注意基准注意基准(jzhn)标注形式的标注形式的变化变化第1页/共34页第一页，共35页。6 种形状(xngzhun)公差 直线度 平面度 圆度 圆柱(yunzh)度 线轮廓度 面轮廓度6 种形状公差(gngch)（单一实际要素） 0.01 0.01 0.01（+） 0.03（-） 100 :

2、0.01 0.02 0.03 0.04 0.02认识符号认识符号第2页/共34页第二页，共35页。直线度公差（控制直线度公差（控制(kngzh)直线、直线、轴线）轴线）1、在给定、在给定(i dn)平面内平面内2、在给定、在给定(i dn)方向上方向上3、在任意方向上、在任意方向上第3页/共34页第三页，共35页。平面度公差（厚度平面度公差（厚度(hud)为为 t 的的“小薄板小薄板”）注意：注意：如果图样上标注的形位公差有如果图样上标注的形位公差有附加说明，则表示被测要素任一给定附加说明，则表示被测要素任一给定范围的要求。范围的要求。第4页/共34页第四页，共35页。圆度公差圆度公差(gng

3、ch)（宽度为（宽度为 t 的的“小小圆环圆环”）圆柱度公差圆柱度公差(gngch)（厚度为（厚度为 t 的的“薄壁薄壁筒筒”）1、垂直于轴线的任意正截面上、垂直于轴线的任意正截面上2、圆柱度控制圆柱形、圆锥形等、圆柱度控制圆柱形、圆锥形等 它它综合控制综合控制圆柱面的圆柱面的纵横截面纵横截面第5页/共34页第五页，共35页。轮廓轮廓(lnku)度公差度公差线线轮廓轮廓(lnku)度度“理论正确尺寸理论正确尺寸”表达设计的理想表达设计的理想要求，不带公差要求，不带公差R25R1022既控制轮廓形状既控制轮廓形状 又控制位置又控制位置第6页/共34页第六页，共35页。轮廓轮廓(lnku)度公差度

4、公差面轮廓面轮廓(lnku)度（厚度为度（厚度为 t 的的 “薄壁壳儿薄壁壳儿” ） 当被测轮廓面对基准有位置当被测轮廓面对基准有位置(wi zhi)要要求的时候求的时候标注方法与线轮廓度相同。标注方法与线轮廓度相同。R第7页/共34页第七页，共35页。8 种位置(wi zhi)公差8 种位置公差(gngch)（关联要素）认识符号认识符号 0.03 A / 0.05 A / 0.05 A 0.03 A 0.1 A 0.1 A B定向公差定向公差平行度平行度垂直度垂直度倾斜度倾斜度 0.03 A B 0.1 A 0.1 A B C定位公差定位公差同轴度同轴度对称度对称度位置度位置度 0.03 A

5、 B 0.03 A 0.05 A B 0.05 A 跳动公差跳动公差圆跳动圆跳动全跳动全跳动第8页/共34页第八页，共35页。1 1平行平行(pngxng)度度公差公差第9页/共34页第九页，共35页。2 2垂直垂直(chuzh)度公差度公差第10页/共34页第十页，共35页。3 3倾斜度公差倾斜度公差(gngch)第11页/共34页第十一页，共35页。4 4同轴度公差同轴度公差(gngch)5 5对称对称(duchn)度公差度公差AB 0.03 A BAB 公共基准轴线公共基准轴线 0.03 0.1 A基准中心面基准中心面0.1A第12页/共34页第十二页，共35页。6 6位置位置(wi z

6、hi)度度公差公差 位置度通常用于控制孔组位置度通常用于控制孔组各孔轴线的位置误差。位置精各孔轴线的位置误差。位置精度要求度要求(yoqi)有两个方面：有两个方面：1、各孔之间相互位置精度；、各孔之间相互位置精度；2、孔组相对于基准面的精度。、孔组相对于基准面的精度。P第13页/共34页第十三页，共35页。7 7圆跳动公差圆跳动公差(gngch) 跳动公差的检测方式是特定的，简单而实用，并具有综合控跳动公差的检测方式是特定的，简单而实用，并具有综合控制功能，能综合反映某些形位误差，应用广泛。制功能，能综合反映某些形位误差，应用广泛。比较：比较：端面圆跳动端面圆跳动公差与端面相对于基准轴线的公差

7、与端面相对于基准轴线的垂直度垂直度公差公差径向径向(jn xin)端面端面(dunmin)第14页/共34页第十四页，共35页。8 8全跳动全跳动(tiodng)公差公差 径向全跳动公差带与圆柱度的公差带形状径向全跳动公差带与圆柱度的公差带形状(xngzhun)相同，但是前者的轴相同，但是前者的轴线与基准轴线同轴，而后者轴线是浮动的，随着误差形状线与基准轴线同轴，而后者轴线是浮动的，随着误差形状(xngzhun)而定。径而定。径向全跳动是被测圆柱面的圆柱度和同轴度误差的综合反映。向全跳动是被测圆柱面的圆柱度和同轴度误差的综合反映。 端面全跳动公差带端面全跳动公差带 等同于等同于 端面对轴线的垂

8、直公差带端面对轴线的垂直公差带第15页/共34页第十五页，共35页。公公 差差 原原 则则 基基 本本 术术 语语 作用作用(zuyng)尺寸尺寸 最大实体实效边界与最大实体实效尺寸最大实体实效边界与最大实体实效尺寸 最小实体实效状态与最小实体实效尺寸最小实体实效状态与最小实体实效尺寸 理想边界理想边界第16页/共34页第十六页，共35页。公公 差差 原原 则则公差原则公差原则 - 确定形位公差与尺寸公差之间的相互关系确定形位公差与尺寸公差之间的相互关系独立原则：图样上给定的形位公差与尺寸公差没有关系，各自满足要求。独立原则：图样上给定的形位公差与尺寸公差没有关系，各自满足要求。相关原则：根据

9、被测要素遵守的理想边界相关原则：根据被测要素遵守的理想边界(binji)的不同分为以下几种的不同分为以下几种1）包包 容容 要要 求求2）最大实体要求最大实体要求3）最小实体要求最小实体要求4）可可 逆逆 要要 求求EMLR用于有配合要求，并且其极限间隙或过用于有配合要求，并且其极限间隙或过盈必须严格得到保证的场合。盈必须严格得到保证的场合。仅用于中心要素仅用于中心要素。采用最大实体要求的。采用最大实体要求的目的是保证装配互换。目的是保证装配互换。仅用于中心要素仅用于中心要素。采用最小实体要求的。采用最小实体要求的目的是保证零件的最小璧厚和设计强度目的是保证零件的最小璧厚和设计强度用于最大实体

10、要求用于最大实体要求，对尺寸公差和配合，对尺寸公差和配合无严格要求，仅要求保证装配互换场合无严格要求，仅要求保证装配互换场合第17页/共34页第十七页，共35页。公公 差差 原原 则则独立原则独立原则 - 形位公差与尺寸公差之间的没有关系形位公差与尺寸公差之间的没有关系第18页/共34页第十八页，共35页。公公 差差 原原 则则包容要求包容要求 - 要求实际要素遵守要求实际要素遵守（不超出）（不超出）最大实体边界最大实体边界 注意：注意：包容要求仅用于形状公差包容要求仅用于形状公差。当应用时，应在被测要。当应用时，应在被测要素的尺寸极限偏差处或在公差带的代号后面加注符号素的尺寸极限偏差处或在公

11、差带的代号后面加注符号 “ ”E最大实体边界最大实体边界(binji)：最：最大实体尺寸形成的有正确几大实体尺寸形成的有正确几何形状的理想包容面何形状的理想包容面实际实际(shj)轮廓在包容面之内，轮廓在包容面之内，局部不超最小实体尺寸。局部不超最小实体尺寸。E第19页/共34页第十九页，共35页。最大实体实效状态下所具有最大实体实效状态下所具有(jyu)的边界尺寸：的边界尺寸：对于孔：对于孔： DMV = DM t 最小孔再小一圈最小孔再小一圈 t对于轴：对于轴： dMV = dM + t 最大轴再大一圈最大轴再大一圈 t公公 差差 原原 则则最大实体要求最大实体要求 - 要求实际要素遵守要

12、求实际要素遵守最大实体实效边界最大实体实效边界最大实体实效尺寸形成的有正确几何形状的理想最大实体实效尺寸形成的有正确几何形状的理想(lxing)包容面包容面M注意：注意：箭头位箭头位置和符号位置置和符号位置第20页/共34页第二十页，共35页。公公 差差 原原 则则最大实体要求最大实体要求的应用举例：的应用举例：1、应用于被测要素、应用于被测要素1）轴的实际轮廓须在尺寸为）轴的实际轮廓须在尺寸为 20.1（dMV）最大实体实效边界内；）最大实体实效边界内；2）局部尺寸须在）局部尺寸须在 20 与与 19.8 之间；之间；3）因为轴线的直线度公差）因为轴线的直线度公差(gngch) 0.1 是被

13、测轴处于最大实体状态时给定是被测轴处于最大实体状态时给定的，的， 故，当实际轴偏离了故，当实际轴偏离了MMC时，轴线的直线度公差时，轴线的直线度公差(gngch)就获得了额外就获得了额外的的 补偿，最大补偿量为补偿，最大补偿量为 0.2（尺寸公差（尺寸公差(gngch)）允许的最大直线度误差）允许的最大直线度误差 0.3。P. 96轴线轴线(zhu xin)的直线度为被测的直线度为被测要素要素M第21页/共34页第二十一页，共35页。公公 差差 原原 则则最大实体要求最大实体要求的应用举例：的应用举例：2、应用于基准要素、应用于基准要素 被测轴和基准轴都应用被测轴和基准轴都应用(yngyng)

14、最大实体要求，被测轴遵守最大实体最大实体要求，被测轴遵守最大实体实效边界实效边界 12.04（dMV） ；而基准轴遵守最大实体边界；而基准轴遵守最大实体边界 25（dM）。）。P. 97大直径大直径(zhjng)轴线为基准，小直径轴线为基准，小直径(zhjng)轴线同轴轴线同轴度为被测要素度为被测要素M被测要素应用被测要素应用(yngyng)最大实最大实体要求体要求基准要素基准要素也用最大实体要求也用最大实体要求第22页/共34页第二十二页，共35页。公公 差差 原原 则则最大实体要求最大实体要求的应用举例：的应用举例：2、应用于基准要素、应用于基准要素P. 91M 1）当被测轴和基准轴都为最

15、大实体）当被测轴和基准轴都为最大实体(sht)状态时，状态时， 其同轴度的其同轴度的公差为公差为 0.04 ，也就是图上的给定值。，也就是图上的给定值。第23页/共34页第二十三页，共35页。公公 差差 原原 则则最大实体要求最大实体要求的应用举例：的应用举例：2、应用于基准要素、应用于基准要素P. 97M 2）当基准轴为最）当基准轴为最大实体状态，而被测轴大实体状态，而被测轴为最小实体状态时，其为最小实体状态时，其同轴度的允许同轴度的允许(ynx)误差可达误差可达 0.09 。 当基准轴为最大实体状态，而被测轴为最小实体状态时，被测轴当基准轴为最大实体状态，而被测轴为最小实体状态时，被测轴实

16、际尺寸偏离最大实体状态的偏离量为其尺寸公差实际尺寸偏离最大实体状态的偏离量为其尺寸公差 0.05 ，该偏离量，该偏离量可以可以(ky)补偿给同轴度误差，此时同轴度的误差允许量达到补偿给同轴度误差，此时同轴度的误差允许量达到 0.04 + 0.05 。第24页/共34页第二十四页，共35页。公公 差差 原原 则则最大实体要求最大实体要求的应用举例：的应用举例：2、应用于基准要素、应用于基准要素P. 97M 3）当基准）当基准(jzhn)轴轴和被测轴都为最小实体状和被测轴都为最小实体状态时，态时， 被测轴同轴度的允被测轴同轴度的允许误差可达许误差可达 0.12 。 基准轴实际尺寸偏离最大实体状态，

17、因而基准轴线可以有其尺寸公差基准轴实际尺寸偏离最大实体状态，因而基准轴线可以有其尺寸公差 0.03大小的浮动量；同时，被测轴也有其尺寸公差大小大小的浮动量；同时，被测轴也有其尺寸公差大小 0.05的偏离量。该偏离量和的偏离量。该偏离量和浮动量都可以补偿给同轴度误差，此时浮动量都可以补偿给同轴度误差，此时(c sh)同轴度的误差允许量达到同轴度的误差允许量达到 0.04 + 0.05 + 0.03 。第25页/共34页第二十五页，共35页。 最小实体实效状态最小实体实效状态(zhungti)下所具有的边界下所具有的边界尺寸：尺寸：对于孔：对于孔： DLV = DL + t 最大孔再大一圈最大孔再

18、大一圈 t对于轴：对于轴： dLV = dL - t 最小轴再小一圈最小轴再小一圈 t公公 差差 原原 则则最小实体要求最小实体要求 - 要求实际要素遵守要求实际要素遵守最小实体实效边界最小实体实效边界最小实体最小实体(sht)实效尺寸形成的有正确几何形状的理想包容面实效尺寸形成的有正确几何形状的理想包容面L第26页/共34页第二十六页，共35页。公公 差差 原原 则则可逆要求可逆要求 ： 一种反补偿要求，形位误差补给尺寸误差一种反补偿要求，形位误差补给尺寸误差可逆要求可逆要求(yoqi)很少用于最小实体要求很少用于最小实体要求(yoqi) ！R第27页/共34页第二十七页，共35页。形形 位

19、位 公公 差差 的的 选选 择择各种形位公差分为各种形位公差分为 112 112 级，圆度和圆柱度增级，圆度和圆柱度增 0 0 级。级。按类比法应考虑：按类比法应考虑： 同要素形状公差值应小于位置公差。同要素形状公差值应小于位置公差。 圆柱零件形状公差应小于尺寸公差。圆柱零件形状公差应小于尺寸公差。 平行平行(pngxng)(pngxng)度公差值应小于两者间距离公差。度公差值应小于两者间距离公差。 根据加工等因素在满足功能条件下适当降低根据加工等因素在满足功能条件下适当降低 12 12 级。级。 孔相对于轴孔相对于轴 细长比较大的孔和轴细长比较大的孔和轴 距离较大的轴和孔距离较大的轴和孔 宽

20、度较大的零件表面宽度较大的零件表面 线对线和线对面相对于面对面的平行度线对线和线对面相对于面对面的平行度 线对线和线对面相对于面对面的垂直度线对线和线对面相对于面对面的垂直度第28页/共34页第二十八页，共35页。形形 位位 误误 差差 的的 检检 测测形位误差形位误差(wch)及其评定之及其评定之 形状误差形状误差(wch) “最小条件最小条件” 评判准则评判准则“最小条件最小条件” 可分为两种情况：可分为两种情况：1、轮廓要素、轮廓要素(yo s)（线轮廓和面轮廓除外）（线轮廓和面轮廓除外） “最小条件最小条件”就是：理想要素就是：理想要素(yo s)位于位于零件实体之外与实际要素位于位于

21、零件实体之外与实际要素(yo s)相接触，并使得被测要素相接触，并使得被测要素(yo s)对理想要素对理想要素(yo s)的最大变动量为最小。的最大变动量为最小。2、中心要素、中心要素 “最小条件最小条件”就是：理想要素应穿过实际中心要素，并使得就是：理想要素应穿过实际中心要素，并使得(sh de)实际中心要实际中心要素对理想要素的最大变动量为最小。素对理想要素的最大变动量为最小。第29页/共34页第二十九页，共35页。形形 位位 误误 差差 的的 检检 测测形位误差形位误差(wch)及其评定之及其评定之 形状误差形状误差(wch) “最小包容区域最小包容区域” 表示表示形状误差的值用形状误差

22、的值用“最小包容区域最小包容区域” 的宽度或直径表示的宽度或直径表示(biosh)。 “最小包容区域最小包容区域”就是：包容被测实际要素，并具有最小宽度或直就是：包容被测实际要素，并具有最小宽度或直径的区域。径的区域。 “最小包容区域最小包容区域”的形状和形状公差带相同，但是它的大小、方向及位置是随的形状和形状公差带相同，但是它的大小、方向及位置是随着实际要素的实际情况而定。（最小区域法是最严格着实际要素的实际情况而定。（最小区域法是最严格(yng)的评定法）的评定法）第30页/共34页第三十页，共35页。形形 位位 误误 差差 的的 检检 测测形位误差及其评定之形位误差及其评定之 位置误差的

23、位置误差的 “最小包容最小包容(borng)区域区域”1、定向误差、定向误差-被测要素对由基准确定被测要素对由基准确定(qudng)了方向的理想要素的变动量了方向的理想要素的变动量 “定向最小区域定向最小区域”是：按理想要素的方向来包容被测实际要素，并具有最小宽是：按理想要素的方向来包容被测实际要素，并具有最小宽度或直径的区域。度或直径的区域。 定向误差包含形状误差，因此，同一定向误差包含形状误差，因此，同一(tngy)要素上的形状公差要小于或等于定向公差。要素上的形状公差要小于或等于定向公差。第31页/共34页第三十一页，共35页。形形 位位 误误 差差 的的 检检 测测2、定位误差、定位误差-被测要素对由基准确定了位置的理想要素的变动量被测要素对由基准确定了位置的理想要素的变动量 “定位最小区域定位最小区域”是：以理想要素来定位地包容被测实际要素，并是：以理想要素来定位地包容被测实际要