互换性及技术测量第9次课

第一页，共63页。第9次课任务一.几何公差工程的选择。二.公差原那么的选择。三.几何公差值的选择四.几何公差的未注公差值的规定五.几何误差评定六.几何误差评定原那么七.几何误差检测序号标准代号标准名称1GB/T1184-1996形状和位置公差未注公差值第二页，共63页。任务一：几何公差工程的选择1.应充分发挥综合控制工程的职能，以减少图样上给出的几何公差工程及相应的几何误差检测工程。2.在满足功能要求的前提下，应选用测量简便的工程。如：同轴度公差常常用径向圆跳动公差或径向全跳动公差代替。不过应注意，径向圆跳动是同轴度误差与圆柱面形状误差的综合，故代替时，给出的跳动公差值应略大于同轴度公差值，否那么就会要求过严。第三页，共63页。任务一：几何公差工程的选择3.应根据零件几何特征、使用功能要求、特征工程的公差带特点以及测量的方便性等方面综合考虑。例如：与滚动轴承相结合的圆柱面应标注圆柱度公差；

平键联结键槽宽度对称中心面应标注对称度公差；第四页，共63页。要考虑：(1)被测要素的功能要求；(2)零件尺寸的大小；(3)检测的方便性〔经济性〕；(4)独立原那么——几何公差值固定；(5)相关要求——几何公差值可变；相关要求的利与弊：利：尺寸公差得到充分利用，经济性较好；弊：形状误差的大小完全取决于实际尺寸偏离最大实体尺寸的数值，数值过小时加工很困难。任务二：公差原那么的选择第五页，共63页。1.独立原那么：用于尺寸精度与几何精度精度要求相差较大，需分别满足要求，或两者无联络，保证运动精度、密封性，未注公差等场合。2.包容要求：主要用于需要严格保证配合性质的场合。3.最大实体要求：用于中心要素，一般用于相配件要求为可装配性〔无配合性质要求〕的场合。4.最小实体要求：主要用于需要保证零件强度和最小壁厚等场合。5.可逆要求与最大〔最小〕实体要求联用，能充分利用公差带，扩大了被测要素实际尺寸的范围，进步了效益。在不影响使用性能的前提下可以选用。任务二：公差原那么的选择第六页，共63页。任务三：几何公差值的选择总的原那么是：在满足零件功能要求的前提下，选取最经济的公差值。1.选用原那么：在确定几何公差值〔公差等级〕时，还应注意以下情况：⑴在同一要素上给出的形状公差值应小于位置公差值。如要求平行的两个外表，其平面度公差值应小于平行度公差值。⑵圆柱形零件的形状公差值〔轴线直线度除外〕一般情况下应小于其尺寸公差值。圆度、圆柱度的公差值小于同级的尺寸公差值的1/3，因此可按同级选取。但也可根据零件的功能，在临近的范围内选取。第七页，共63页。⑶平行度公差值应小于其相应的间隔公差值。⑷对于以下情况，考虑到加工的难易程度和除主参数外其他参数的影响，在满足零件功能的要求下，可适当降低1～2级选用：孔相对于轴；细长比较大的轴和孔；间隔较大的轴和孔；宽度较大〔一般大于倍长度〕的零件外表；线对线和线对面相对于面对面的平行度、垂直度公差。⑸凡有关标准已对形位公差作出规定的，都应按相应标准确定。任务三：几何公差值的选择第八页，共63页。2.几何公差等级公差等级划分12级，直线度应按其相应的线长度选择；平面度应按其外表较长一侧或圆外表的直径。任务三：几何公差值的选择第九页，共63页。应取两要素中的较长者为基准，假设两要素的长度相等，那么可选任一要素为基准任务三：几何公差值的选择第十页，共63页。公差等级划分12级任务三：几何公差值的选择第十一页，共63页。公差等级划分13级任务三：几何公差值的选择第十二页，共63页。位置度公差值应通过计算得出。例如：用螺栓做联接件，被联接零件上的孔均为通孔，其孔径大于螺栓的直径，位置度公差可用下式计算：t＝Xmin如用螺钉联接时，被联接零件中有一个零件上的孔是螺纹，而其余零件上的孔都是通孔，且孔径大于螺钉直径，位置度公差可用下式计算：t＝min

任务三：几何公差值的选择第十三页，共63页。

为简化制图，对一般机床加工就能保证的几何精度，不必在图样上注出几何公差，几何未注公差按以下规定执行。未注直线度、垂直度、对称度和圆跳动各规定了H、K、L三个公差等级，图样表示法：在标题栏或技术要求中注出标准及等级代号。如：

GB/T1184—K任务四：未注几何公差第十四页，共63页。确定原那么：①未注圆度公差值等于直径公差值，但不得大于径向跳动的未注公差。②未注圆柱度公差不作规定，由构成圆柱度的圆度、直线度和相应线的平行度的公差控制。③未注平行度公差值等于尺寸公差值或直线度和平面度公差值中较大者。④未注同轴度公差值未作规定，可与径向圆跳动公差相等。⑤未注线轮廓度、面轮廓度、倾斜度、位置度和全跳动的公差值均由各要素的注出或未注出的尺寸或角度公差控制。任务四：未注几何公差第十五页，共63页。任务五：几何误差评定正确确定被测要素的最小包容区域〔大小、形状、方位〕。最小包容区域的尺度即为形状误差值。评定形状、定向和定位误差的最小包容区域的大小是有区别的。被测要素的最小包容区域必须可以为相应的几何公差带所包围，方为合格。第十六页，共63页。0.010.030.05AAHH最小包容区域定位最小包容区域定向最小包容区域A任务五：几何误差评定第十七页，共63页。任务六：几何误差评定原那么1.与理想要素比较原那么将被测要素与理想要素相比较，量值由直接法或间接法获得。刀口尺贴切直线实际线颜色间隙/微米不透光<0.5蓝色≈0.8红色1.25~1.75白色>2.5光隙小时，按标准光隙估读间隙大小，光隙大时〔＞20μm〕，用厚薄规测量。第十八页，共63页。2.测量坐标值原那么测量被测实际要素的坐标值，经数据处理获得几何误差值。三坐标测量仪、工具显微镜——轮廓度、位置度测量。（i=1、2、3、4）任务六：几何误差评定原那么第十九页，共63页。3.测量特征参数原那么测量被测实际要素具有代表性的参数表示几何误差值。用该原那么所得到的几何误差值只是一个近似值，但应用此原那么，可以简化过程和设备，也不需要复杂的数据处理，故在满足功能的前提下，可获得明显的经济效益。在消费现场用得较多。以平面上任意方向的最大直线度来近似表示该平面的平面度误差；用两点法测圆度误差；在一个横截面内的几个方向上测量直径，取最大、最小直径差之半作为圆柱度误差。任务六：几何误差评定原那么第二十页，共63页。4.测量跳动原那么被测实际要素绕基准轴线回转过程中，沿给定方向或线的变动量。顶尖被测零件心轴径向和端面圆跳动测量任务六：几何误差评定原那么第二十一页，共63页。5.控制实效边界原那么检验被测实际要素是否超过实效边界，以判断被测实际要素合格与否。dM=50

被测零件功能量规dMV=25.04任务六：几何误差评定原那么第二十二页，共63页。任务七：几何误差检测直线度平面度圆度圆柱度线〔面〕轮廓度平行度垂直度倾斜度同轴度对称度位置度跳动第二十三页，共63页。1.直线度的检测⑴贴切法:合适于小零件设备：平尺〔或刀口尺〕，厚薄规〔塞尺〕。将刀口尺与被测素线直接接触，并使两者之间的最大间隙为最小。误差的大小根据光隙确定，当光隙较小时，可按标准光隙估读，不透光：，蓝光：，红光：～1.75μm,白光：。当光隙大时，用塞尺测量〔>20μm〕。任务七：几何误差检测第二十四页，共63页。⑵节距法:合适于一般零件或较大零件设备：桥板和程度仪，自准直仪和反射镜①程度仪和桥板任务七：几何误差检测第二十五页，共63页。②自准直仪和反射镜:见教材P278页——实验2-1平面反射镜调节手轮物镜反射镜目镜测微鼓轮光源滤光片十字线分划板立方棱镜固定分划板可动分划板十字线分划板物镜水平调整板平面反射镜桥板被测任务七：几何误差检测第二十六页，共63页。课外拓展学习结合教材P278直线度检测实验，掌握其实验过程及其数据处理的方法。

分组实验时请各组同学汇报讲解。第二十七页，共63页。任务七：几何误差检测③测微法φ100-0.030.010将被测零件放置在平板上，并使其紧靠直角座。在被测素线的全长范围内沿被测要素按一定节距挪动表架进展测量。第二十八页，共63页。数据处理方法：最小区域法根据最小条件的原那么，作两条平行直线包容被测误差曲线，那么两平行直线之间的纵坐标间隔即为被测直线符合最小条件的直线度误差值f。其评定结果小于或等于其它两种评定方法。f=dmax+dmin任务七：几何误差检测第二十九页，共63页。某机床床身导轨直线度公差，选用程度仪测量其直线度误差，读数为：测点序号012345678读数值(μm)0+6+60-1.5-1.5+3+3+9累积值(μm)0+6+12+12+10.5+9+12+15+24任务七：几何误差检测第三十页，共63页。任务七：几何误差检测2.平面度检测⑴平晶法：将平晶帖在被测外表上，观测它们之间的干预条纹。平面度误差为：①封闭的:干预条纹数×光波波长之半；图a，f=n×λ/2②不封闭的:条纹的弯曲度与相邻两条纹间距之比再乘以光波波长之半。图b，f=ν/ω×λ/2第三十一页，共63页。⑵打表法平板，带指示器的测量架，固定和可调支承。指示表一般用于测量小型平面。将被测零件支承在平板上，调整被测外表最远三点，使其与平板等高。按一定的布点测量被测外表，同时记录读数。任务七：几何误差检测第三十二页，共63页。评定方法：最小包容区域判别法0-9-7-16-210-50-13直线准那么-4-20-8-6-50-3-80-80-3-15-20-7-5三角形准那么穿插准那么任务七：几何误差检测第三十三页，共63页。最小区域法的旋转变换步骤：①根据测量得点坐标值，判别被测面可能符合的判别准那么，并将其中两个可能的高〔或低〕极点旋转变换成等值，同时变换其余各点的坐标值。②假设可能符合穿插准那么，那么以平行于上述等值点连线的线为轴，将轴两侧的低〔或高〕点旋转变换成等值，同时变换其余各点的坐标值。任务七：几何误差检测第三十四页，共63页。③假设可能符合三角形准那么，那么以平行于上述等值点的线为轴，将另一个高〔或低〕点旋转变换成等值，同时变换其余各点的坐标值。④旋转变换后符合判别准那么之一，那么平面度误差值f=Zmax-Zmin任务七：几何误差检测第三十五页，共63页。按最小区域法评定平面度误差：平面度误差值:f=Zmax-Zmin=70-(-30)=100μm040-10-3070-1510-50-20040-10-3070-1510-50-20-20-20202000-2020-30-3070-1530-300根据测得点坐标值，判断被测面可能符合三角形准那么。将其中两可能的低极点Z10=-30，Z21=-50旋转变换成等值-30，并同时变换其余各点。任务七：几何误差检测第三十六页，共63页。对角线平面法的旋转变换步骤：①以选定的某条线为转轴进展旋转，使一条对角线上两个角点的坐标值旋转变换为等值，同时变换其余各点的坐标值。②以平行于上述对角线的某条线为转轴进展旋转，使另一条对角线上两个角点的坐标值旋转变换为等值，同时变换其余各点的坐标值。③找出旋转变换后各坐标值中的最大值和最小值。那么平面度误差值f=Zmax-Zmin任务七：几何误差检测第三十七页，共63页。按对角线平面评定平面度误差：选择Z00、Z22连线为转轴，使Z20、Z02等值。选择Z20、Z02为转轴，使Z00、Z22等值。f=Zmax-Zmin=70-(-50)=120μm040-10-3070-1510-50-20+10+50-5-100450-3570-100-55-20-10400-4070-50-50-10-10-50+10+5任务七：几何误差检测第三十八页，共63页。三远点平面法的旋转变换步骤：①以选定的某条线为转轴进展旋转，使两个远点的坐标值旋转变换为等值，同时变换其余各点的坐标值。②以平行于上述等值远点连线的某条线为转轴进展旋转，使另一远点的坐标值旋转变换为等值，同时变换其余各点的坐标值。③找出旋转变换后各坐标值中的最大值和最小值。那么平面度误差值f=Zmax-Zmin任务七：几何误差检测第三十九页，共63页。按三远点平面评定平面度误差：平面度误差值：f=Zmax-Zmin=80-(-45)=125μm040-10-3070-1510-50-200-10-5040-10-3565-200-60-3005520-3580100-450+30+150任务七：几何误差检测第四十页，共63页。040-10-3070-1510-50-20+10+50-5-100450-3570-100-55-20-20350-457000-450-20-100+20+10平面度误差值：f=Zmax-Zmin=70-(-45)=115μm。结果不唯一。任务七：几何误差检测第四十一页，共63页。读数如图，平面度公差，试评定平面度误差并判断其合格性。首先用极值法评定其平面度误差f’f’=70-(-40)=110μmf’>t，不能判断。050+10-3070+5+10-400任务七：几何误差检测第四十二页，共63页。-10400-3070+5+20-30+10-30-20-100+10050+10-3070+5+10-400-10-10+10+1000-20+20-30-30+60-15+30-300平面度误差：f=60-(-30)=90μm，f<t，故该平面是合格的。用最小区域法评定：任务七：几何误差检测第四十三页，共63页。即学即用：按组别完成以下题目：教材P264页——习题8第四十四页，共63页。3.圆度的检测⑴圆度仪测量转台式适用于测量小型工件，转轴式适用于测量大型工件。任务七：几何误差检测第四十五页，共63页。⑵用分度头测量任务七：几何误差检测第四十六页，共63页。⑶用V形块和指示表测量〔三点测量法〕顶式三点测量：测头位于固定测量支承夹角之外。〔图a〕鞍式三点测量：测头位于固定测量支承夹角之内。〔图b〕将V形架置于被测孔内〔图c〕在被测零件回转一周过程中，指示表读数的最大差值之半即为被测截面的圆度误差。如此测量假设干个截面，取其中最大误差值作为该零件的圆度误差。任务七：几何误差检测第四十七页，共63页。⑷用千分尺或平板和带指示表的表架测量〔两点测量法〕在被测零件回转一周过程中，千分尺或指示表读数的最大差值之半作为被测截面的圆度误差。测量多个截面，取其中最大误差值作为该零件的圆度误差。任务七：几何误差检测第四十八页，共63页。目前只能采取近似的方法，比方：多个截面测圆度。4.圆柱度检测任务七：几何误差检测第四十九页，共63页。设备：轮廓样板、投影仪、仿形测量装置和坐标测量装置等。5.线轮廓度的检测任务七：几何误差检测第五十页，共63页。被测零件放在平板上，用平板的工作面模拟被测零件的基准。在被测实际外表上的各测点进展测量，指示表的最大、最小读数值之差即为该零件的平行度误差6.平行度的检测任务七：几何误差检测第五十一页，共63页。将被测零件放置在导向块内，基准轴线由导向块模拟。测量整个被测外表，并记录读数，取其最大读数差作为该零件的垂直度误差。7.垂直度的检测任务七：几何误差检测第五十二页，共63页。课外拓展学习结合教材P2