三坐标测量技术应用 课件 8.几何公差

几何公差及其测量公差配合与技术测量复习回顾测量的基本概念及测量方法分类计量器具的分类及技术指标计量器具类型、结构原理及使用测量技术基础复习回顾判断：该轴基本偏差为es，es=0mm。查表2-3得Td=0.025mm，计算ei=-0.025mm。若要使该轴合格，必须满足条件：ei≤ea≤esΦ40h7满足条件，该轴一定合格吗？内容引导零部件毛坯工件在机床上的定位误差刀具与工件相对运动不正确夹紧力和切削力引起工件变形工件的内应力的释放误差尺寸误差形状误差相互位置误差几何误差销轴形状变化轴线位置变化内容引导轴套加工后外圆形状和相对位置误差外圆柱面上任一素线（是外圆柱面与圆柱轴向截面的交线）不直

（即直线度误差）外圆柱面轴心线与孔轴心线不重合

（即同轴度误差）外圆在垂直于轴线的正截面上不圆

（即圆度误差）内容引导几何误差对零件的影响间隙配合，圆柱表面形状误差会使间隙大小分布不均，有相对转动时，磨损加快，降低使用寿命和运动精度。轴承盖上各螺钉孔的位置不正确，用螺栓与基座紧固时，螺钉装配不上。影响零件的功能要求机床导轨表面直线度、平面度误差，影响机床刀架运动精度影响零件的配合性质影响零件的自由装配内容引导在现代化生产中，对精度较高的零件，几何公差和尺寸公差都是评定产品质量重要的技术指标。为了满足零件的使用性能，保证零件制造的互换性和制造的经济性，设计机械零件时，除了必须规定适当的尺寸公差和表面粗糙度要求以外，还须对零件规定合理的几何公差（形位公差）。要制造完全没有几何误差的零件，即不可能也没有必要。判定一个零件是否合格，除了实际尺寸合格外，还要判定其几何误差是否在几何公差范围。内容引导为使设计零件的几何公差有规可循，国际标准化组织制订了有关的标准(ISO1101)，我国在此基础上制定了自己的国家标准：GB/T1182－2008《几何公差形状、方向、位置和跳动公差标注》GB/T1184－1996《形状和位置公差未注公差值》GB/T4249－2009《公差原则》GB/Tl958－2004《产品几何量技术规范(GPS)形状和位置公差检测规定》GB/T13319－2003《产品几何量技术规范(GPS)几何公差位置公差注法》GB/Tl6671－2009《几何公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求》几何误差评定检测标准：GB/T11336－2004《直线度误差检测》GB/T11337－2004《平面度误差检测》GB/T4380－2004《圆度误差的评定两点三点法》GB/T7234－2004《产品几何量技术规范(GPS)圆度测量术语、定义及参数》内容引导本章主要内容几何公差及标注

形状公差及形状误差评定方向、位置、跳动公差公差原则几何误差的检测原则内容引导本章重点几何公差标注几何公差项目及公差带的定义公差原则及分析本章难点几何公差带的理解公差原则分析及应用一、零件的要素二、几何公差及其符号三、几何公差的意义和特征四、几何公差的标注主要内容一、零件的要素球面圆锥面平面圆柱面球心轴线点任何零件不论其复杂程度如何，它都是由许多要素组成的。几何要素：零件上的特征部分—点、线、面。简称要素。

几何公差研究对象就是要素，即点、线、面。一、零件的要素1、要素的传统术语和定义（1）按结构特征分轮廓要素—内外表面上的点、线或面中心要素—轮廓要素对称中心所表示的要素球面圆锥面平面圆柱面球心轴线点一、零件的要素1、要素的传统术语和定义（2）按存在的状态分

实际要素是按规定方法,由在实际要素上测量有限个点得到的实际要素的近似替代要素（测得实际要素）来体现的。

在技术制图中我们画出的要素为理想要素。理想轮廓要素用实线(可见)或虚线(不可见)表示；理想中心要素用点划线表示。

每个实际要素由于测量方法不同，可以有若干个替代要素。

测量误差越小，测得实际要素越接近理想要素。理想要素—理论正确的要素(无误差)。实际要素—零件加工后实际存在的要素(存在误差)一、零件的要素1、要素的传统术语和定义（3）按所处地位分被测要素——图样上给出了几何公差要求的要素，是被测对象。基准要素——用来确定被测要素方向或位置的要素

被测要素在图样上一般通过带箭头的指引线与几何公差框格相连；基准要素在图样上用基准符号表示。

基准要素≠（理想）基准A0.1A

2.5

0.2

被测要素基准要素一、零件的要素1、要素的传统术语和定义（4）按功能要求分单一要素——具有形状公差要求的要素。关联要素——对其他要素有功能要求而给出位置公差的要素

2.5

0.2

0.02A0.1A

关联要素单一要素

功能关系是指要素间某种确定的方向和位置关系，如垂直、平行、同轴、对称等。也即具有位置公差要求的要素。一、零件的要素2、要素的最新术语和定义几何产品设计几何产品检验几何产品制造新一代产品几何技术规范GPS规范领域物理领域认证领域几何要素几何要素几何要素设计者想象的几何要素公称要素实际工件的几何要素实际要素通过测量提取的几何要素提取要素拟合要素一、零件的要素2、要素的最新术语和定义构成工件几何特征的点、线和面。几何要素尺寸要素由一定大小的尺寸确定的几何形状。可为圆柱形、球形、两平行对应面、圆锥形。工件实际表面实际存在并将整个工件与周围介质分隔的一组要素。圆锥面圆柱面球面圆台面一、零件的要素2、要素的最新术语和定义组成要素公称组成要素导出要素实际组成要素提取组成要素拟合组成要素公称导出要素提取导出要素拟合导出要素一、零件的要素2、要素的最新术语和定义二、几何公差及其符号公差类别几何特征符号有无基准公差类别几何特征符号有无基准形状公差直线度无位置公差同心度（用于中心点）有平面度无圆度无同轴度（用于轴线）有圆柱度无线轮廓度无对称度有面轮廓度无位置度有或无方向公差平行度有线轮廓度有垂直度有面轮廓度有倾斜度有跳动公差圆跳动有线轮廓度有全跳动有面轮廓度有国标规定19项几何公差，形状公差几何特征6项，方向公差几何特征5项，位置公差几何特征6项，跳动公差几何特征2项。三、几何公差的意义和特征它是一个以理想要素为边界的平面或空间区域，要求实际要素处处不得超出该区域。几何公差的基本意义几何公差的另一意义——几何公差即几何公差带——几何公差即几何公差值。

特征：形状、大小、方向和位置。几何公差是一个长度值，要求实际要素的误差不超出该值。尺寸公差带的特点？由代表上、下极限偏差两条直线所限定的区域，“带”长度可任意绘出。几何公差带的特点？控制的不是两点之间的距离，而是平面或空间区域，所以它不仅有大小，而且具有形状、方向、位置。三、几何公差的意义和特征1、几何公差带的形状由被测要素的理想形状和给定的几何特征项目确定的。三、几何公差的意义和特征2、几何公差带的大小指公差的宽度t或直径Φt，t公差值。三、几何公差的意义和特征3、几何公差带的方向——评定被测要素误差的方向方向、位置和跳动公差带：其方向由设计给出，应与基准保持设计

给定的关系。形状公差带：设计不作规定，其方向应遵守评定形状误差的基本

原则——最小条件原则。三、几何公差的意义和特征4、几何公差带的位置形状公差、方向公差和少数跳动公差位置公差以及多数跳动公差公差带位置一般由设计确定，与被测要素实际状况无关，称为位置固定公差带项目本身并不规定公差带位置，其位置随被测实际要素的形状和有关尺寸的大小而改变，称为位置浮动公差带。四、几何公差的标注几何公差有几个项目？这几个项目又分成了几大类？每一类对基准的要求情况是怎样的？几何公差如何在图样上标注?下图中的标注是什么意思?为什么这样标注？国标规定：在技术图样上，几何公差应采用代号标注。只有在无法采用代号标注，或者采用代号标注过于复杂时，才允许用文字说明几何公差要求。几何公差框格基准符号框格指引线四、几何公差的标注1、几何公差框格的标注几何公差值及附加符号t

ΦtSΦt基准字母及附加符号

几何特征符号

几何公差框格在图样上一般为水平放置，必要时也可垂直放置。无基准要求的形状公差，公差框格仅两格；有基准要求的方向、位置和跳动公差，公差框格为三格至五格。

四、几何公差的标注注意事项1当公差带的形状是圆或圆柱时，几何公差值数字前加注“Ø”。10086Ø0.3ABBA四、几何公差的标注注意事项2当公差带的形状是圆球时，几何公差值数字前加注“SØ”。BØsØ0.1AB被测球心A四、几何公差的标注注意事项3某项公差应用于几个相同要素时，应在公差框格的上方被测要

素的尺寸之前注明要素的个数，并在两者之间加上符号“×”四、几何公差的标注注意事项4需要就某个要素给出几种几何特征的公差，可将一个公差框格放在另一个的下面四、几何公差的标注2、指引线的标注指引线从几何公差框格任意一侧垂直引出,指向被测要素指引线引向被测要素时允许弯折，但不得多于两次。指引线的箭头应指向几何公差带的宽度方向或直径方向四、几何公差的标注3、被测要素的标注标注方法：用指引线连接被测要素和公差框格。注意：指引线箭头也可指向引自被测面的引出线的水平线。

★当被测要素是轮廓线或轮廓面:指引线箭头应指向该要素的轮廓线或其延长线，且应与尺寸线明显错开。四、几何公差的标注3、被测要素的标注★当被测要素为中心线、中心面或中心点:指引线箭头应位于相应尺寸线

的延长线上四、几何公差的标注4、基准的标注与被测要素相关的基准用一个大写字母表示。字母标注在基准方格内，与一个三角形相连以表示基准。表示基准的字母还应标注在公差框格内。四、几何公差的标注4、基准的标注注意：基准线三角形也可放置在该轮廓面的引出线的水平线。

★当基准要素是轮廓线或轮廓面:基准线三角形放置在要素的轮廓线或其延长线，且应与尺寸线明显错开。四、几何公差的标注4、基准的标注★当基准是轴线、中心平面或中心点时，基准三角形应放置在该尺寸线的延长线上。注意：若没有足够的位置标注基准要素尺寸的两个尺寸箭头，则其中一个箭头可用基准三角形代替。四、几何公差的标注

将下列几何公差要求标注在下图上：零件右端面对φd轴线的圆跳动公差为0.05mm.ød

2）确定被测要素和基准要素

被测要素：零件的右端面（轮廓）

基准要素：φd轴线（中心）

分析：1）由文字转化成几何公差代号和基准符号0.05A0.05A四、几何公差的标注

将下列几何公差要求标注在下图上：（1）圆锥面素线的直线度公差为0.005mm（2）圆锥面的轴线对细轴轴线的同轴度公差为φ0.015mm四、几何公差的标注5、特殊标注方法“全周”表示：轮廓度特征适用于横截面的整周轮廓或由该轮廓所示的整周表面时，应采用“全周”符号表示。注意：“全周”符号并不包括整个工件的所有表面，只包括由轮廓和公差标注所表示的各个表面，四、几何公差的标注5、特殊标注方法以螺纹轴线为被测要素或基准要素时，默认为螺纹中径圆柱的轴线，否则应另有说明，如用“MD”表示大径，用“LD”表示小径。以齿轮、花键轴线为被测要素或基准要素，需要说明所指的要素，如用“PD”表示节径，用“MD”表示大径，用“LD”表示小径。四、几何公差的标注5、特殊标注方法理论正确尺寸：当给出一个或一组要素的位置、方向或轮廓度公差时，分别用来确定其理论正确位置、方向或轮廓的尺寸，用TED表示。★它也用于确定基准体系中各基准之间的方向、位置关系。★

TED没有公差，并标注在一个方框中四、几何公差的标注5、特殊标注方法限制性规定：对整个被测要素上任意限定范围标注同样几何特征公差时，可在公差值后面加注限定范围的线性尺寸值，并用斜线隔开。★注意：若标注的是两项或两项以上同样几何特征的公差，可直接在整个要素公差框格的下方放置另一个公差框格全长上直线度公差0.4。每25内直线度公差0.1。四、几何公差的标注5、特殊标注方法★若给出的公差仅适用于要素的某一指定局部，应采用粗点画线示出该局部的范围，并加注尺寸。★若只以要素某一