形位公差及检测解析ppt课件.ppt

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1、第四章,形位公差及检测,主要内容,掌握形位公差的基本概念 熟悉形位公差的分类、项目、符号及代号 掌握形位公差带和公差原则 掌握形位公差的标注方法 识读形位公差 形位公差的检测 应用实例,第一节 概 述,形状和位置公差在机器制造中的作用 形状和位置公差标准 形位公差研究的对象 形位公差的符号及代号 形位公差的基准符号 零件的几何要素,一、形状和位置公差在机器制造中的作用,1. 形位误差概念 零件在加工过程中，使零件表面、轴线、中心对称平面等的实际形状和位置相对于所要求的理想形状和位置，不可避免地存在着误差，此误差是这种误差叫做形状和位置误差，简称形位误差。,2.形位误差对零件的使用性能的影响,机

2、器的使用功能是由组成产品的零件的使用性能来保证的，而零件的使用性能，不但与零件的尺寸误差有关，而且受到零件的形位误差的影响。,因此，不仅要控制零件的尺寸误差、表面粗糙度，还控制零件的形位误差，保证零件制造的工艺性和经济性及使用性能。,二、形状和位置公差标准,形位公差标准主要由以下国标组成： GB/T 11821996形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示方式 GB/T 11841996形状和位置公差未注公差值 GB 1331991形状和位置公差位置度公差 GB 195880形状和位置公差检测规定 GB/T 166711996形状和位置公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求 GB/T 424

3、91996公差原则,三、形位公差研究对象,1零件的几何要素 是指构成零件的具有几何特征的点、线、面。如图所示的零件就是由：点（如球心、锥顶）、线（如圆柱素线、圆锥素线、轴线）、面（如球面、圆柱面、圆锥面、台阶面(端面)）等几何要素组成。,三、零件的几何要素,2零件的几何要素的分类,四、形位公差的符号及代号,1形位公差项目的符号 标准规定形状和位置公差共有14个项目，其中形状公差4个，形状或位置公差(轮廓公差)2个，位置公差3种8个。如表所示：,轮 廓,线轮廓度,面轮廓度,有或无,形状或位置,有或无,定 向,平行度,垂直度,倾斜度,有,位置,有,有,有或无,定 位,位置度,同轴(同心)度,对称度

4、,有,跳 动,圆跳动,全跳动,有,有,有,2. 形位公差的代号 最基本的代号，如图所示：,第一格形位公差特征符号,第二格形位公差值和有关符号 (公差值用线性值，如公差带是圆形或圆柱形的则在公差值前加注，球形的加注）。,第三格及以后各格用一个或多个字母表示表示基准的字母和有关符号 。,3.形位公差的框格分为两格或多格式、水平或垂直绘制。,4形位公差框格的内容,5指引线规定:原则上从框格一端的中间位置引出，指引线的箭头应指向公差带的宽度或直径方向。,五、形位公差的基准符号,(1) 圆圈内的大写字母,不得采用E、I、J、M、O、P、L、R、F符号。,(2)不论基准符号在图样中的方向如何，圆圈内的字母

5、都一律水平大写。,注意：,第二节 形位公差的标注方法,国家标准规定，在技术图样中形位公差应采用框格代号标注。无法采用框格代号标注时，才允许在技术要求中用文字加以说明，但应做到内容完整，用词严谨。,1公差框格的标注 (1) 第一格 形位公差特征的符号。(2) 第二格 形位公差数值和有关符号。 (3) 第三格和以后各格基准字母和有关符号。规定不得采用E、F、I、J、L、M、O、P和R等九个字母。由两个组成的公共基准，用横线隔开这两个大写字母。由两个或多个基准组成的基准体系，应按主次自左到右分别置于各格中。,2基准要素的标注 无论基准符号在图样上的方向如何，圆圈内的字母均应水平书写,（1） 当基准要

6、素为轮廓线和表面时，基准符号应置于该要素的轮廓线或其引出线标注，并应明显地与尺寸线错开。基准符号标注在轮廓的引出线上时，可以放置在引出线的任一侧，但基准符号的短线不能直接与公差框格相连。,图 轮廓基准要素的标注,（2）当基准要素是轴线或中心平面或由带尺寸的要素确定的点时，基准符号的连线应与该要素的尺寸线对齐；当基准符号与尺寸线的箭头重叠时，可代替尺寸线的一个箭头；,中心基准要素的标注,（3）当基准要素为中心孔或圆锥体的轴线时，则按图所示方法标注。,（4）任选基准的标准方法。,（5）当基准要素的投影为面时的标注,3被测要素在图样上的标注 用带箭头的指引线将公差框格与被测要素相连，指引线的箭头指向

7、被测要素。,（1）当被测要素为轮廓要素时，指引线的箭头应指在该要素的轮廓线或其引出线上，并应明显地与尺寸线错开(应与尺寸线至少错开4mm)。,被测要素的主要标注方法：,（2）当被测要素的投影为面时的标注，箭头可置于带点的参考线上，该点指在实际表面上,（3） 当被测要素为中心要素（轴线、中心平面、带尺寸要素确定的点）时，指引线的箭头应与被测要素的尺寸线对齐，当箭头与尺寸线的箭头重叠时，可代替尺寸线箭头，指引线的箭头不允许直接指向中心线。,（4） 当被测要素为圆锥体的轴线时，指引线的箭头应与圆锥体直径尺寸线(大端或小端)对齐必要时也可在圆锥体内画出空白的尺寸线，并将指引线的箭头与该空白的尺寸线对齐

8、；如圆锥体采用角度尺寸标注，则指引线的箭头应对着该角度的尺寸线。,圆锥体轴线的标注,（5）当多个被测要素有相同的形位公差(单项或多项)要求时，可以在从框格引出的指引线上绘制多个指示箭头，并分别与被测要素相连。,（6）用同一公差带控制几个被测要素时，应在公差框格上注明“共面”或“共线”。,（7）当同一个被测要素有多项形位公差要求，其标注方法又是一致时，可以将这些框格绘制在一起，并引用一根指引线。,图 同一要素多项要求的简化标注,（8）局部要素时的标注 若仅要求被测要素某一部分的公差值或某一部分作为基准要素，则该部分应用粗点划线表示。,对同一要素的公差值在全部被测要素内的任一部分有进一步的限制时，

9、该限制部分的公差值要求用分数表示，即用斜线将限制的公差值和限制长度隔开（见教材P80，图4-26）。,（9）当一个以上的作为被测要素，应在框格上方注明。 （10）如果要求在公差值内进一步限定被测要求的形状，则应在公差值后面加注符号（见教材P79，表4-2）。（11）最大实体状态（MMC）：是指实际要素在给定长度上处处位于尺寸极限之内并具有实体最大时的状态，即实际要素在极限尺寸范围内具有材料量最多的状态。最大实体尺寸（MMS）是指实际要素在最大实体状态下的极限尺寸。 （12）最小实体状态（LMC）：是指实际要素在给定长度上处处位于尺寸极限之内并具有实体最小时的状态，即实际要素在极限尺寸范围内具有

10、材料量最少的状态。最小实体尺寸（LMS）是指实际要素在最小实体状态下的极限尺寸。,（13）全周符号的标注：对于适用于横截面内的整个外轮廓线或整个外轮廓面的形位公差要求，应采用全周符号，即在公差框格的指引线上画上一个圆圈（见P81，图4-34、35）。（14）基准目标（见P81）。,错误标注示例,形位公差符号和框格比例,形位公差带主要有9种形状： 两平行直线之间的区域 两平行平面之间的区域 两等距曲线之间的区域 两等距曲面之间的区域 两同心圆之间的区域 两同轴圆柱面之间的区域 圆内的区域 圆柱内的区域 球内区域,第三节 形位公差各项目的意义,一、形状公差,1直线度公差: 是限制被测（平面或空间）

11、直线对理想直线的变动量。,其公差带形状随被测直线所在的位置和测量方向不同可分为：,（1） 给定平面内的直线度公差带：是距离为公差t的两平行直线之间的区域。,（2）给定方向上的直线度公差带：是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。,（3）任意方向上的直线度公差带：是直径为公差值t的圆柱面内的区域。,2平面度公差,1）定义：是限制实际表面对其理想平面的变动量,2）形状：是距离为公差值t的两平行平面之间的区域，,3圆度公差,（1）定义：是限制实际圆对其理想圆的变动量。,（2）形状：是指在同一正截面上，半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。,4圆柱度公差,1）定义：是限制实际圆柱面对其理想圆柱面的变动

12、量。,2）形状：是指半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。,二、形状或位置公差,1线轮廓度公差,（1）定义：是限制实际平面曲线对其理想曲线的变动量。,（2）形状：是指包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区域，诸圆圆心位于具有理论正确几何形状的曲线上。,2面轮廓度公差,（1）定义：是限制实际曲面对其理想曲面的变动量。,（2）形状：是指包络一系列直径为公差值t的球的两包络面之间的区域，诸球球心应位于具有理论正确几何形状的曲面上。,三、位置公差 （定向、定位、跳动）,1定向公差 是关联实际要素对基准在方向上允许的变动量。,（1）平行度公差 是限制被测实际要素对基准在平行方向上的变动量。,

13、1) 面对面平行度公差带是距离为公差值t且平行于基准面的两平行平面之间的区域。,2）面对线平行度公差带是距离为公差值t且平行于基准线的两平行平面之间的区域。,3）线对面平行度公差带是距离为公差值t且平行于基准平面的两平行平面之间的区域。,4) 线对线平行度公差,a）给定方向上，线对线平行度公差带是距离为公差值t且平行于基准线、位于给定方向上的两平行平面之间的区域。,b）给定互相垂直的两个方向上，线对线平行度公差带是两对互相垂直的距离分别为t1和t2且平行于基准线的两平行平面之间的区域。,c）任意方向上，线对线平行度公差带是直径为公差值t且平行于基准线的圆柱面内的区域。,2）垂直度公差 是用于限

14、制被测要素（直线或平面）对基准要素（直线或平面）的垂直误差。,a）垂直于基准平面的两平行平面之间的区域。,b）垂直于基准直线的两平行平面之间的区域。,c）垂直于基准平面的圆柱面内的区域。,3）倾斜度公差 是用于限制被测要素对基准要素成一定角度的公差。,在给定一个方向上，可分被测线与基准线在同一平面、被测线与基准线不在同一平面等。 在给定任意方向上要在公差值前加注。,与基准平面成一给定理论正确角度的两平行平面内的区域。被测平面必须位于公差值为0.06且与基准成一理论角度的两平行平面之间。,定向公差的特点： 1）公差带相对于基准有确定的方向； 2）公差带的位置可以浮动； 3）具有综合控制被测要素的

15、方向和形状的功能。,2定位公差 是关联实际要素对基准在位置上允许的变动量。,（1）位置度公差,1）点的位置度公差,a）平面上点的位置度公差带是直径为公差值t的圆内的区域，圆公差带中心点的位置由相对于基准A和B的理论正确尺寸确定 。,b）空间点的位置度公差带是直径为公差值t的球内的区域。球公差带的球心位置由相对基准A，B，C的理论正确尺寸确定。,2）平面或线的位置度公差,平面或直线的位置度公差带是距离为公差值t且以理想面或线位置为中心对称配置的两平行平面或平行直线之间的区域。,3）复合位置度公差 公差带是直径为t1且以线的理想位置（相对于三基面体系建立）为轴线的圆柱面区域及直径为t2且以线的理想

16、位置（相对于A基面建立）为轴线的圆柱面区域的重合部分。,上框表示4个孔的轴线的分别位于公差为t2的圆柱形公差内，各个位置公差为相对于基准A、B、C。 下框表示4个孔的轴线的分别位于公差为t1的圆柱形公差内，并垂直于基准A。,（2）同轴度（轴线和点）公差,1) 轴线的同轴度 公差带是直径为公差值 t 的圆柱面内的区域，该圆柱面的轴线与基准轴线同轴。,2) 点的同心度 公差带是直径为公差值 t与基准圆心同心的圆内的区域。,（3）对称度,公差带是距离为公差值 t 且相对于基准轴线（平面）对称配置的两平行平面之间的区域。,定位公差的特点： 1）公差带相对于基准有确定的位置； 2）具有综合控制被测要素的

17、位置、方向和形状的功能。,3跳动公差,是关联实际要素绕基准轴线旋转一周或若干次旋转时所允许的最大跳动量。,（1）圆跳动公差 是被测要素在某一固定参考点绕基准轴线旋转一周(零件和测量仪器间无轴向位移)时，指示器示值所允许的最大变动量t。,径向圆跳动 公差带形状是在垂直于基准轴线的任一测量平面内，半径差为公差值t且圆心在基准轴线上的两同心圆之间的区域。,2) 端面圆跳动 公差带是在与基准同轴的任一半径位置的测量圆柱面上距离为公差值t的两圆之间的区域。,3) 斜向圆跳动 公差带是与基准同轴的任一测量圆锥面上的距离为t的两圆之间的区域。,4) 斜向(给定角度的)圆跳动 公差带是与基准同轴的任一给定角度

18、的测量圆锥面上，距离为公差值t的两圆之间的区域 。,（2）全跳动,公差带是半径差为公差值 t 且与基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域。,跳动公差的特点： 1）公差带相对于基准有确定的位置； 2）具有综合控制被测要素的位置、方向和形状的功能。,四、基准,1. 基准的种类 单一基准：由一个要素建立的基准。 组合基准：由两个或两个以上要素建立的一个独立基准。 三基面体系：以3个相互垂直的平面构成1个基准体系。2. 基准选择 基准是确定关联要素间方向或位置的依据。在考虑选择位置公差项目时，必然同时考虑要采用的基准。在选择基准时，应根据设计要求，并兼顾基准统一和结构特征进行选择。基准的选择包括以下几个方面

19、：,1) 选用零件在机器中定位的结合面作为基准部位。例如 ，箱体的底平面和侧面、盘类零件的轴线、回转零件的支承轴径或支承孔等。 2) 基准要素应具有足够的刚度和大小，以保证定位稳定可靠。例如，用两条或两条以上相距较远的轴线组合成公共基准轴线比一条基准轴线要稳定的多。 3) 选用加工比较精确的表面作为基准部位 4) 尽量统一装配、加工和检测基准，以减小误差和量夹具的设计与制造；并方便测量。 通常定向公差项目只需要单一基准；定位公差项目中同轴度、对称度其基准可以是单一基准；也可是组合基准；对于位置度多采用三基面体系。,例 试解释如图所示圆盘形位公差的含义。,例：在方框中填入适当的公差项目及基准代号

20、,例：改错,例：改错,例：改错,作业：改错,作业：形位公差标注,1）底面F的平面度公差为0.02mm；2）30K7孔和50M7孔的内端面对它们的公共轴线的圆跳动公差为0.04 mm； 3）30K7孔和50M7孔对它们的公共轴线的同轴度公差为0.03mm； 4）6-11H10对50M7孔的轴线和F面的位置度公差为0.05mm，,E,E,0.02,0.04,A,B,A-B,0.03,A-B,0.05,B,M,M,C,C,第四节 公差原则,公差原则是处理尺寸公差与形位公差之间关系的规定。 国家标准的公差原则适用于技术制图和有关文件中的尺寸、尺寸公差和形位公差，以确定零件要素的大小、形状和位置特征。

21、GB/T 1182-1996 形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法；GB/T 16671-1996 形状和位置公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求。,一、公差原则的基本术语和定义,1局部实际尺寸（简称实际尺寸） 是指在实际要素的任意正截面上，两对应点之间测得的距离。 内外表面的局部实际尺寸的代号分别为Da、da。,2作用尺寸 实际尺寸与形状误差综合后的尺寸,（1）体外作用尺寸是指在被测要素的给定长度上，与实际内表面（孔）体外相接的最大理想面或实际外表面（轴）体外相接的最小理想面的直径或宽度。内表面和外表面的体外作用尺寸的代号分别为Dfe、dfe 。也即孔的最小尺寸、轴的最大尺寸。,（

22、2）体内作用尺寸是指在被测要素的给定长度上，与实际内表面（孔）体内相接的最小理想面或与实际外表面（轴）体内相接的最大理想面的直径或宽度。内、外表面的体内的作用尺寸的代号分别为Dfi、dfi 。也即孔的最大尺寸、轴的最小尺寸。,3实体状态及其尺寸,（1）最大实体状态及其尺寸,1）最大实体状态（MMC）：是指实际要素在给定长度上处处位于尺寸极限之内并具有实体最大时的状态，即实际要素在极限尺寸范围内具有材料量最多的状态。,2）最大实体尺寸（MMS）：是指实际要素在最大实体状态下的极限尺寸。内、外表面的最大实体尺寸的代号分别为DM、dM。,（2）最小实体状态及其尺寸,1）最小实体状态（LMC）：是指实

23、际要素在给定长度上处处位于尺寸极限之内并具有实体最小时的状态，即实际要素在极限尺寸范围内具有材料量最少的状态。,2）最小实体尺寸（LMS）：是指实际要素在最小实体状态下的极限尺寸。 内、外表面的最小实体尺寸的代号分别为DL、dL。,4实效状态及其尺寸,（1）最大实体实效状态及其尺寸,1）最大实体实效状态（MMVC ）：是指在给定长度上，实际要素处于最大实体状态且其中心要素的形状或位置误差等于给出的公差值时的综合极限状态。,2）最大实体实效尺寸（MMVS ）：是指要素在最大实体实效状态下的体外作用尺寸。内、外表面的最大实体实效尺寸的代号分别为DMV、DMV。,（2）最小实体实效及其尺寸,1）最小

24、实体实效状态（LMVC )：是指在给定长度上, 实际要素处于最小实体状态且中心要素的形状或位置误差等于给出公差值时的综合极限状态。,2）最小实体实效尺寸（LMVS ）：是指要素在最小实体实效状态下的体内作用尺寸。内、外表面的最小实体实效尺寸的代号分别为DLV、dLV 。,5边界,（1）定义：是指由设计给定的具有理想形状的极限包容面。,（2）根据零件的功能和经济性要求，可给出以下边界。,1）最大实体边界（MMB） 尺寸为最大实体尺寸的边界。,2）最小实体边界（LMB） 尺寸为最小实体尺寸的边界。,3）最大实体实效边界（MMVB ） 尺寸为最大实体实效尺寸的边界。,4）最小实体边界（LMVB ）

25、尺寸为最小实体实效尺寸的边界。,二、公差原则,1独立原则,（1）独立原则的含义:是指图样上给定的每一个尺寸和形状、位置公差要求均是独立的，应分别满足要求的公差原则。,（2）独立原则的特点,1）尺寸公差仅控制要素的局部实际尺寸，不控制其形位误差。2）给出的形位公差为定值，不随要素的实际尺寸的变化而变化。,尺寸公差和形位公差按独立原则给出，总是可以满足零件的功能要求，故独立原则的应用十分广泛，是确定尺寸公差和形位公差关系的基本原则。,（3）独立原则的应用 独立原则是设计中用得最多的一种公差原则，常用于以下几个方面： 没有配合要求或者要求不严，如间隙量较大的间隙配合一般都采用独立原则。 为满足单项功

26、能要求，如尺寸精度、形状精度、位置精度，其中某一项精度要求高，为确保这一项精度要求，采用独立原则。 对未注尺寸公差或未注形位公差，要遵守独立原则。 对于退刀槽、倒角、圆角等采用独立原则。,2相关要求,图样上给定的形位公差与尺寸公差相互有关的公差要求，它包括包容要求、最大实体要求（包括可逆要求应用于最大实体要求）、最小实体要求（包括可逆要求应用于最小实体要求）。,（1）包容要求,1）包容要求的含义：是指为使实际要素处处位于理想形状的包容面之内的一种公差要求。,2）包容要求的适用范围：用于单一要素的尺寸公差与形位公差的关系。,采用包容要求的尺寸要素，其实际轮廓应遵守最大实体边界，即其体外作用尺寸不

27、超出其最大实体尺寸。 采用包容原则要求的尺寸要素，应在其尺寸极限偏差或公差带代号之后加注符号E。 对于孔 DfeDm=Dmin 且DaDl=Dmax 对于轴 dfedm=dmax 且dadl=dmin,表示存在形位公差的实际单一要素处处不得超越具有最大实体尺寸的理想形状包容面。 实际尺寸合格的范围9.8-10mm之间。当被测要素处于最大实体尺寸10时，该轴形状误差为零；当被测要素为9.98时，允许的形状误差为最大，可达0.02mm。 按包容原则要求，图样上只给出尺寸公差，但这种公差具有双重职能，即综合控制被测要素的实际尺寸变动量和形状误差的职能。即包容原则下的形位公差包容在尺寸公差之内。,此图

28、对中心要素规定了最大的直线度要求0.1mm。当销轴直径从10mm减小到9.9mm时，直线度误差可从0增加到0.1mm，但当销轴直径从9.9mm减小到9.8mm时, 直线度误差仍只能为0.1mm。 若实际尺寸处处皆为最大实体尺寸，则形状误差必须是零，即被测要素应为理想形状。包容原则的尺寸公差总是一部分是实际尺寸，余下部分可以是形状误差。,包容要求是将尺寸和形位公差同时控制在尺寸公差范围内的一种公差要求，主要用必须保证配合性质的要素，用实体边界保证必要的最大（最小）间隙（过盈）。,包容要求主要是用于要保证孔、轴的配合性质，特别是配合公差要求严格的精密配合。 包容要求用最大实体边界尺寸控制孔、轴配合

29、所需要的最小间隙或者最大过盈。 例如，车床尾座孔 60H6与顶尖套筒60h5的配合，同轴度精度要求很高，间隙的变动范围要小，最小间隙可以为零。它们必须采用包容要求，通过孔和轴各自遵守的最大实体边界来保证配合性质，不会因孔和轴的形状误差的影响而产生过盈。若60H6孔和60h5轴采用独立原则的话，由于形状误差的影响，它们的配合就可能产生过盈。再如，滚动轴承内圈配合的轴、齿轮的内孔及与其配合的轴等，它们都有较高的配合精度要求，故都应采用包容原则。 按包容原则给出单一要素孔、轴的尺寸公差后，若对该孔、轴的形状公差有更高的要求时，还可以进一步提出形状公差的要求，但形状公差值必须小于给出的尺寸公差值。,（

30、2）最大实体要求,1）最大实体要求的含义 控制被测要素的实际轮廓处于其最大实体实效边界之内的一种公差要求。形位公差后加注符合M。,2）最大实体要求的适用范围 适用于中心要素，如轴线、中心平面等。,3）最大实体要求的特点：, 被测要素遵守最大实体实效边界，即被测要素的体外作用尺寸不超过最大实体实效尺寸。且局部实际尺寸不得超出最大实体尺寸和最小实体尺寸。当给出的形位公差为零时（零形位公差），被测要素的最大实体效应边界等于最大实体边界，最大实体效应尺寸等于最大实体尺寸。 实际尺寸必须在最大实体尺寸和最小实体尺寸之间变化。, 当被测要素的局部实际尺寸处处均为最大实体尺寸，允许的形位误差为图样上给定的形

31、位公差值。 当被测要素的实际尺寸偏离最大实体尺寸后，其偏离量可补偿给形位公差，允许的形位误差为图样上给定的形位公差值与偏离量之和。 当形位公差小于给出的形位公差，又允许实际尺寸超出最大实际尺寸时，可将可逆要求应用与最大实体要求，应加注符合R。 主要用于只要求可装配性的零件，能充分利用图样上给出的公差，提高零件的合格率。 即保证零件互换性。4）最大实体要求应用于基准要素 基准要素应遵循相应的边界。 基准要素本身采用最大实体要素时，则其相应的边界为最大实体效应边界。 基准要素本身采不用最大实体要素时，则其相应的边界为最大实体边界。,10,0,-0.03,0.015 M,40,+0.1,0,0.1

32、M A M,20,0,+0.033,A,5）最大实体要求标注,用于被测要素时,用于被测要素和基准要素时,例: 用于单一被测要素：如图所示表示轴 mm的轴线直线度公差采用最大实体要求。,解：当被测要素处于最大实体状态时，其轴线直线度公差为0.1mm。则轴的最大实体尺寸dMV=20mm，最小实体尺寸dL=19.7mm，最大实体实效尺寸为dMV= dM+t200.120.1mm。,该轴应满足下列要求：轴的实际尺寸应在19.7mm 20mm内；轴的实际轮廓不超出最大实体实效边界，即体外作用尺寸不大于最大实体实效尺寸dMV=20.1mm；当该轴处于最小实体状态时，其轴线直线度误差允许达到最大值，即等于图

33、样上给出的直线度公差0.1mm与轴公差值0.3mm之和：0.4mm。,例：最大实体要求的零件合格性判断,一销轴零件外圆实际尺寸处处为19.85，测得轴线直线度误差0.23，该零件合格吗？,最大实体实效尺寸为： 20 0.1 20.1最小极限尺寸19.80 19.85 20（最大极限尺寸） 实际尺寸合格 又轴的体外作用尺寸 19.85 0.23 20.08 20.1（最大实体实效尺寸） 零件合格,1）大端圆柱面的尺寸要求为 ，并采用包容要求。 2）小端圆柱面轴线对大端圆柱面轴线的同轴度公差为0.03mm。 3）小端圆柱面的尺寸要求为25土0.007mm，轴线公差为0.01mm，并采用最大实体要求

34、。 4）大端圆柱面的表面粗糙度Ra值不允许大于0.8m，其余表面Ra值不允许大于1.6m。,例：试将下列技术要求标注在图上。,（3）最小实体要求,1）定义 控制被测要素的实际轮廓处于其最小实体实效边界之内的一种公差要求。2）标注 在被测要素形位公差框格中的公差值后标注符号 L 。 3）应用 适用于中心要素。主要用于需保证零件的强度和壁厚的场合。 4）边界 体内作用尺寸不得超出最小实体实效尺寸，其局部实际尺寸不得超出最大实体尺寸和最小实体尺寸。5）形位公差 当被测要素的实际轮廓偏离其最小实体状态，即实际尺寸偏离最小实体尺寸时，允许形位误差值可以增加，即尺寸公差向形位公差转化。,6）可逆要求用于最

35、小实体要求 图样上形位公差框格在被测要素形位公差值后的符号 后标注 时，则表示被测要素遵守最小实体要求的同时遵守可逆要求。 可逆要求用于最小实体要求，除了具有上述最小实体要求用于被测要素时的含义外，还表示当形位误差小于给定的形位公差时，也允许实际尺寸超出最小实体尺寸，当形位误差为0时，允许尺寸的超出量最大为形位公差值，从而实现尺寸公差与形位公差的相互转换。此时，被测要素仍然遵守最小实体实效边界。,公差原则,例：一轴套零件内孔实际尺寸处处为20.08 测得轴线直线度误差0.17，该零件合格吗？,例：一零件实际尺寸处处为 19.98mm，垂直度误差为： 0.02mm，该零件合格与否？,第五节 形位

36、公差的选择,在机械零件的几何精度设计中，正确地选用形位公差项目，合理确定形位公差数值，对提高产品的质量和降低成本具有十分重要的意义，并有利于互换。 形位公差的选择主要包括正确选择公差项目、公差数值(或公差等级)、基准和公差原则等。,选择形位公差项目的基本原则是：在保证零件使用性能的前提下，应尽量减少公差项目的数量，并尽量简化控制形位误差的方法。选择时，主要考虑以下几个方面：,1）零件的几何特征 形位公差项目主要是按要素的几何形状特征制订的，因此，要素的几何形状特征是形位公差项目选择的基本依据。例如，圆柱形零件可选圆度、圆柱度，阶梯轴可选同轴度，平面零件可选平面度，机床导轨这类窄长零件可选直线度

37、，凸轮类零件可选轮廓度等等。 2）零件的使用要求 例如：机床导轨的直线度误差会影响与其结合零件的运动精度，可对其规定直线度公差；减速箱上各轴承孔轴线间的平行度误差会影响齿轮的啮合精度和齿侧间隙的均匀性，可对其轴线规定平行度公差；平键联结键槽宽度对称中心面应标注对称度公差；与滚动轴承相结合的圆柱面应标注圆柱度公差。,一、公差项目的选择,3）形位公差的控制功能 应尽量选择具有综合控制功能的形位公差，以减少公差项目。例如，选择定向公差可以控制与其有关的形状误差；选择定位公差可以控制与其有关的定向误差和形状误差；选择跳动公差可以控制与其有关的定位、定向和形状误差。 4）检测的方便性 例如，同轴度公差常

38、常被径向圆跳动公差或径向全跳动公差代替；端面对轴线的垂直度公差可以用端面圆(全)跳动公差代替，这是因为跳动公差检测方便，而且与工作状态比较吻合。,二、公差原则的选择,1）应根据被测要素的功能要求，充分发挥公差的职能和采取该公差原则的可行性、经济性。 2）独立原则用于尺寸精度与形位精度精度要求相差较大，需分别满足要求，或两者无联系，保证运动精度、密封性，未注公差等场合。 3）包容要求主要用于需要严格保证配合性质的场合。 4）最大实体要求用于中心要素，一般用于相配件要求为可装 配性的场合。 5）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。,三、形位公差值的确定,1. 形位公差值的选用原则

39、 根据零件的功能要求确定形位公差值(公差等级) ，同时要考虑到加工的经济性和零件的结构、刚性等情况。常采用类比法。一般情况下，形位公差精度等级与尺寸公差同级，形位精度要求高时，可比尺寸公差等级高12级，要求低时，可比尺寸公差等级低12级。同时还考虑如下情况： 在同一被测要素上给出的形状公差、位置公差和尺寸公差的关系。一般情况下，三者之间的应满足下列关系： t形状 t定向 t定位 T尺寸 零件的结构特点。如：对于结构复杂刚性性较差（如细长轴)的零件以及宽度较大的零件表面，由于加工困难，容易产生较大的形位误差，可适当选用低1-2级的公差等级；孔相对于轴的形位公差等级低1-2级；细长体比粗短体低1-

40、2级。 平行度公差小于相应的距离公差。 线公差值小于相应的面公差值。, 圆柱形零件的形位公差值一般情况应小于尺寸公差值（轴线的直线度除外）。圆度、圆柱度的公差值小于同级的尺寸公差值的1/3。 形状公差与表面粗糙度的关系 一般情况下，形状公差值与表面粗糙度之间的关系为： Ra=(0.20.3)t 凡有关标准已对形位公差作出规定的，都应按相应标准规定。如：与滚动轴承相配的轴和壳体孔的圆柱度公差、机床导轨的直线度公差、齿轮箱体孔心线的平行度公差等。,直线度、平面度公差值(m),2. 形位公差等级 形位公差值的大小由形位公差等级确定(结合主参数)，在国家标准中将形位公差划分为12个等级（除了圆度和圆柱

41、度为13级、位置度公差通过计算），1级精度最高，依次递减，12级精度最低。,平行度、垂直度、倾斜度公差值(m),同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差值(m),圆度、圆柱度公差值 (m),位置度公差标准数值的选择方法,按GB/T 1184-1996选择位置度公差标准数值,位置度公差标准数值的选择方法,按GB/T 1800.3-1998选择位置度公差标准数值 利用a(A)、b(B)、c(C)、d(D)、e(E)、f(F)、g(G)的基本偏差的数值作为通孔与紧固件之间的标准最小间隙。,直线度、平面度公差等级应用,3. 形位公差等级确定,圆度、圆柱度公差等级应用,平行度、垂直度公差等级应用,同轴度、对称

42、度、圆跳动和全跳动公差等级应用,基准是确定关联要素间方向或位置的依据。在考虑选择位置公差项目时，必然同时考虑要采用的基准。基准的选择包括以下几个方面： 1）选用零件在机器中定位的结合面作为基准。例如 ，箱体的底平面和侧面、盘类零件的轴线、回转零件的支承轴径或支承孔等。 2）基准要素应具有足够的刚度和大小，以保证定位稳定可靠。例如，用两条或两条以上相距较远的轴线组合成公共基准轴线比一条基准轴线要稳定的多。 3）选用加工比较精确的表面作为基准。 4 ）尽量统一装配、加工和检测基准，以减小误差和量夹具的设计与制造；并方便测量。 通常定向公差项目只需要单一基准；定位公差项目中同轴度、对称度其基准可以是

43、单一基准；也可是组合基准；对于位置度多采用三基面体系。,四、 基准的选择,例：输出轴上形位公差标注示例 选择形位公差时应根据功能要求确定形位公差项目，参考形位公差与尺寸公差、表面粗糙度、加工方法的关系，再结合实际情况修正后确定出公差等级，同时选择基准要素和标注方法。,改错,改错后,五、未注形位公差值的规定（略）,未注直线度、平面度、垂直度、对称度和圆跳动各规定了H、K、L三个公差等级，在标题栏或技术要求中注出标准及等级代号。如：“GB/T1184K”。 未注圆度公差值等于直径公差值，但不大于圆跳动的未注公差。 未注圆柱度公差不作规定，由构成圆柱度的圆度、直线度和相对素线的平行度未注公差控制。 未注平行度公差值等于定位尺寸公差值或直线度和平面度公差值中较大者。 未注同轴度公差值未作规定，可等于圆跳动未注公差值。 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。,第六节 形位公差的检测（略）,对高精度及小尺寸零件： Ra=(0.50.7)t,