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1、1,公差与配合与,崔海蓉,公差配合与技术测量,宁波工程学院,2,一 互换性的概述,1.互换性在生产中,生活中的应用。,2.互换性的性质：,(1)同一规格(2)装配中不须调整和修配(3)装配后完全满足产品技术性能要求,3互换性的定义：,同一规格的零部件可互相代换的性能。,3,4.机械工业中的互换性内容,(1)零件几何要素,(尺寸.形状,位置)(2)力学性能互换性(3)物理化学性能互换性,5.互换性的种类：,按互换范围不同，分 完全/绝对互换 不完全/有限互换,4,6互换性的重要性（技术经济意义）,对产品设计,零件的加工和装配方面，机器的使用和维修方面产生重要作用。（1）设计方面:产品标准化,系列
2、化,简化零部件的设计计算过程,缩短设计周期.（2）加工和装配方面:易于组织自动化,专业化的高效生产（3）使用和维修方面:减少机器(产品)维修时间和费用方便于用户.,总之，互换性是现代工业生产中的重要生产原则和有效的技术措施,具有巨大的技术和经济意义。,5,二几何量的误差,1.几何量的误差的定义,2.几何误差内容：,(1)尺寸误差(2)形状误差(3)位置误差(4)表面微观形状误差,3.实现互换性的基本条件：,(1)基本要求:同一零部件的几何要素误差保持在一定变动范围内,就可以达到互换性目的。(2)基本条件:对同一规格的零部件规定统一的技术标准。,6,三公差标准和标准化,1.公差标准：技术标准,基
3、础标准 产品标准按对象的特征可分：方法标准 安全标准 环境标准,2标准化：是一项重要的技术措施。,7,（1）掌握尺寸公差与配合的基本术语及定义；（2）了解基本偏差系列和标准公差系列；（3）熟悉公差配合的标注知识。,学习目标：,第一章 尺寸公差与配合,8,一、孔和轴的术语及其定义,二、尺寸术语及其定义,三、偏差的术语及其定义,五、配合的术语及定义,四、尺寸公差(T)术语及其定义,主要内容：,第一节 基本术语及其定义,9,一、孔和轴的术语及其定义,1孔（1）孔的定义,（2）孔的特点:,通常是指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面(由二平行平面或切面形成的包容面)。,1)零件装配后孔为包容面。2
4、)在加工过程中，孔的尺寸由小变大。,如图所示：,10,2轴（1）轴的定义,通常指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面(由二平行平面或切面形成的被包容面),（2）轴的特点,1)零件装配后轴为被包容面。2)在加工过程中，轴的尺寸由大变小。,如图所示：,11,二尺寸术语及其定义,1尺 寸,（1）定义：,用特定单位表示线性尺寸值的数值称,（2）组成：,数值 特定单位,（3）范围包括：,直径，半径，宽度，深度，高度和中心距等。,12,2基本尺寸（D，d）,（1）定义：通过上下偏差的可计算出极限尺寸称基本尺寸。,（是设计时给定的尺寸）,（2）确定根据,3实际尺寸（Da,da）,(1)定义：通过测量获得
5、的某一孔,轴的尺寸。,(2)实际尺寸=真实值？为什么?,根据零件的使用要求，通过计算、试验或类比的方法确定。,13,4.极限尺寸,最大极限尺寸：Dmax、dmax最小极限尺寸：Dmin、dmin,(1)定义：一个孔或轴允许尺寸的两个极端。,（2）零件尺寸合格关系式,DmaxDaDmin dmaxdadmin,包括,（3）极限尺寸是设计时给定的尺寸。,14,例：一根轴600.015mm,加工后轴的尺寸为60.012mm。,基本尺寸:,最大极限尺寸:,最小极限尺寸:,d=60mm,加工后轴合格。,dmax=60.015mm da=60.012mm dmin=59.985mm,dmax=60.015
6、mm,dmin=59.985mm,实际尺寸：,da=60.012mm,d、da、dmax、dmin，各为多少？加工后轴是否合格？,15,三、偏差的基本术语及定义,1.偏差的定义：,极限偏差 上偏差 ES、es2.偏差种类 实际偏差 基本偏差,下偏差 EI、ei,(1)实际偏差-实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差.,1)孔实际偏差以Ea表示.轴以ea表示,Ea=Da-D ea=da-d,2)实际偏差可能为正值,负值或零.值前需冠以“+”或“-”。,某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差称偏差,亦称尺寸偏差。,16,(3)极限偏差,1)定义：极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。分上、下偏差。,2)上偏差-最
7、大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。孔用ES，轴用es表示。,计算公式：ES=Dmax-D,es=dmax-d,3)下偏差-最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。孔用EI，轴用ei表示。,计算公式：EI=Dmin-D,ei=dmin-d,4)极限偏差由设计时确定,可为“+”也可为“-”。,5)国标规定：在图样上和技术文件上标注极限偏差数值时，上偏差标在基本尺寸的右上角，下偏差标在基本尺寸的右下角。特别要注意的是当偏差为零值时，必须在相应的位置上标注“0”，而不能省略。如80D9()，30H7()，30 mm。当上、下偏差数值相等而符号相反时，可简化标注，如500.008mm。,17,(4)用极
8、限偏差表示零件合格条件:,孔:ESEaEI 轴:eseaei,（5）极限尺寸的计算：,孔 Dmax=D+ES 轴 dmax=d+es Dmin=D+EI dmin=d+ei,例11 加工某孔60 mm和轴60 mm，试求极限偏差、基本尺寸、极限尺寸。,解 60 mm的孔：60 mm的轴：ES=+0.030mm es=+0.060mmEI=-0.001mm ei=+0.003mm D=60 mm d=60 mm D max=D+ES=60mm+0.030mm dmax=d+es=60mm+0.060mm=60.030mm=60.060mmD min=D+EI=60mm+(0.001)mm d m
9、in=d+ei=60mm+0.003mm=59.999mm=60.003mm,18,四、尺寸公差(T)术语及其定义,1.尺寸公差(简称公差),(2)计算：,公差=最大极限尺寸最小极限尺寸=上偏差下偏差,即：孔的公差 Th=轴的公差 Ts=,Dmax-Dmin=ES-EI,dmax-dmin=es-ei,(1)T=0?T前无“+”“-”号,(2)公差与偏差有何区别？,(1)定义：尺寸公差是最大极限尺寸和最小极限尺寸之差或上偏差减下偏差。即允许尺寸的变动量。,19,例12 求孔 的尺寸公差,解 Dmax=D+ES=60mm+0.220mm=60.220mm Dmin=D+EI=60mm+0.100
10、mm=60.100mm,或：,例13 求轴 的尺寸公差。,解 dmax=d+es=120+0.020=120.020mm dmin=d+ei=120+(0.015)=119.985mm,或：,20,2公差带图解,（2）零线 是指在极限与配合图解中，表示基本尺寸的一条直线。称为。,（1）公差带图解的定义 由于公差和偏差的数值比基本尺寸数值小得多，不能用同一比例表示，因此可只将公差值按规定放大画出，这种图称为极限与配合图解，也称公差带图解。,（3）公差带,21,1）公差带的定义：是指在公差带图解中，由代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域。2）公差带的确定要素:公
11、差带的大小 公差带的位置3）轴、孔的公差带画法：为了区别，一般在同一图中，孔和轴的公差带的剖面线的方向应该相反，且疏密程度不同。,22,23,24,五配合的术语及定义,1.配合的概念,基本尺寸相同相互结合的孔和轴的公差带之间的关系。,配合,2间隙和过盈,间隙（X）：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差 为正值时,称为间隙。以“X”表示，值前加“+”号；过盈（Y）：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差 为负值时称为过盈，以符号Y表示，值前加“-”号。,25,3.配合的类型：,间隙配合过渡配合过盈配合,26,间隙配合（Clearance fit）定义：具有间隙（含最小间隙等于零）的配合。配合特点：孔的公差
12、带位于轴的公差带之上，通常指孔大、轴小的配合。,27,2.配合的基本术语,间隙配合（Clearance fit）,28,2.配合的基本术语,过盈配合（Interference fit）定义：具有过盈（含最小过盈等于零）的配合。配合特点：孔的公差带位于轴公差带之下，通常是指孔小、轴大的配合，,29,2.配合的基本术语,过盈配合（Interference fit）,30,2.配合的基本术语,过渡配合（Transition fit）定义：可能产生间隙或过盈的配合。配合特点：孔、轴公差带相互交叠，是介于间隙配合与过盈配合之间的配合。,其间隙或过盈的数值都较小，一般来讲，过渡配合的工件精度都较高,31,
13、2.配合的基本术语,过渡配合（Transition fit）,32,例题2,例2-2 求下列三种孔、轴配合的极限间隙或过盈、配合公差，并绘制公差带图,33,3配合性质如何判定？,判定方法如下：,（1）根据极限偏差的大小判定:当EIes时，为间隙配合；当ESei时，为过盈配合；以上两条均不成立时，为过渡配合。,（2）根据极限尺寸的大小判定:当Dmindmax时，为间隙配合；当Dmaxdmin时，为过盈配合；以上两条均不成立时，为过渡配合。,（3）根据公差带图判定:当孔的公差带在轴的公差带之上为间隙配合；当孔的公差带在轴的公差带之下为过盈配合；当孔的公差带与 轴的公差带相互交叠为过渡配合。,34,
14、间隙配合,过盈配合,过渡配合,Xmin=0,Ymin=0,35,一、标准公差,二、基本尺寸分段,主要内容：,第二节 标准公差系列,36,一、标准公差,1标准公差定义,是指标准极限与配合制中表列的，用于确定公差带的大小的任一公差。,2标准公差系列,是指由若干标准公差所组成的系列。它以表格的形式列出时，称为标准公差数值表。如表1-1,3确定标准公差数值的因素,标准公差等级,基本尺寸分段,4标准公差等级,确定尺寸精确程度的等级称为公差等级。如表1-1、1-2,标准规定，标准公差设置了20个公差等级，代号依次为IT01，IT0，IT1，IT2IT18，其中IT01精度最高，其余依次降低，ITl8精度最
15、低。,5确定公差等级时考虑的因素,零件的使用要求,加工的经济性能,37,4.公差等级的选用 选用的原则如下：（1）在满足零件使用要求的前提下，尽量选用低的公差等级；(2)对于基本尺寸500mm的轴孔配合，当标准公差IT8时，国家标准推荐孔比轴低一级相配合；但当标准公差IT8级或基本尺寸500mm的配合，推荐采用同级孔、轴配合。(3)选择公差等级，既要满足设计要求，又要考虑加工的可能性与经济性。,38,1）IT01、IT0、IT1级公差一般用于高精度量块和其它精密标准量块的尺寸。（材料SiCrMn）2）IT2IT5级公差用于特别精密的零件尺寸。3）IT5（孔到IT6）级公差用于高精度和重要表面的
16、配合尺寸；4）IT6（孔到IT7）级公差用于零件较精密的配合尺寸；5）IT7IT8级用于一般精度要求的配合尺寸；6）IT9IT10级常用于一般要求的配合尺寸，或精度要求较高的与键配合的槽宽尺寸。7）IT11IT12级公差用于不重要的配合尺寸。8）IT12IT18级公差用于未注公差的尺寸。,39,二、基本尺寸分段,分为 主段落 中间段落,用于标准公差中的基本尺寸分段,用于基本偏差中的基本尺寸分段,如何判断零件精度的高低？,如表1-3,实际生产中基本尺寸很多，不实用，因此要分段。,40,练习：1.在表1-1中查轴35 的IT3、IT8以及IT15（IT为标准公差）.2.查孔350的IT6和IT12
17、.3.思考：能否用标准公差知道上偏差和下偏差的大小？,41,一、基本偏差,二、公差带代号,三、另一极限偏差数值的确定,四、极限偏差表,主要内容：,第三节 基本偏差系列,42,一、基本偏差,1基本偏差定义,是指极限与配合制中，确定公差带相对零线位置的那个极限偏差。,基本偏差 是确定零件公差带相对零线位置的上偏差或下偏差，它是公差带位置标准化的唯一指标，一般为靠近零线的那个偏差。,43,2设置目的：将公差带相对零线的位置加以标准化。,3.基本偏差代号,(2)孔和轴各有28个基本偏差。,(1)代号用拉丁字母表示,如表所示：,44,国标对孔轴各规定了28种公差位置，用字母表示，大写字母为孔的基本偏差，
18、小写字母为轴的基本偏差。如图,45,基本偏差系列，确定了孔和轴的公差带位置。,4基本偏差系列图,从上图可看出基本偏差有何特点？（一端开口）原因？P13页,46,大写字母表示孔，小写字母表示轴。JS和js完全对称于零线，且上、下偏差分别为+IT/2和-IT/2。H和h的基本偏差均为零，即H的下偏差EI=0、h的上偏差es=0,47,二、公差带代号,组成,基本偏差代号，如：H、f。,标准公差等级代号，如：8、7。,如:H8 f7,孔的基本偏差代号,孔的标准公差等级代号,轴的标准公差等级代号（大小要素）,轴的基本偏差代号（位置要素）,公差带的位置由基本偏差决定，公差带的大小由标准公差等级决定。,为什
19、么?,1孔、轴公差带代号,48,2配合公差带代号：,国标规定，配合的代号用孔轴公差代号的组合表示，写成分数形式，分子孔，分母轴,如指某一确定基本尺寸的配合，则基本尺寸标在配合代号之前，如50H7D6或50,如H7D6或,49,三、另一极限偏差数值的确定,极限偏差和标准公差的关系式：,孔：EI=ES-IT 或 ES=EI+IT 轴：ei=es-IT 或 es=ei+IT,例 已知80a9，查标准公差和基本偏差并计算另一极限偏差。,解 1）查基本偏差：从表14查到a的基本偏差为上偏差，为 es=360m=0.360mm,2）查标准公差：从表11中可查得IT9=74m=0.074mm,3）计算另一极
20、限偏差：ei=esIT=0.3600.074=0.434mm,练习：30f8、60T6 和45H7查标准公差和基本偏差并计算另一极限偏差,50,四、极限偏差表,1.孔轴的极限偏差表：极限与配合标准中列出了轴的极限偏差表见课本附录A、B（P145-182）,2.查表的步骤和方法：,(3)根据基本尺寸段所在的行，则行和列的相交处，就是所要查的极限偏差数值。,(1)根据基本偏差的代号确定是查孔（或轴）的极限偏差表。,(2)在极限偏差表中找到基本偏差代号，再从基本偏差代号下找到公差等级数字所在的列。,例 查70f8的极限偏差。,解 第一步：f为小写字母，应查轴的极限偏差表。,第二步：找到基本偏差f下公
21、差等级为8的一列。,第三步：基本尺寸70属“大于65至80”尺寸段，找到此段所在的行，在行和列的相交处得到极限偏差数值为（m）。即70f8为70 mm。,51,练习：30f8、60T6 和45H7查极限偏差,52,一、基孔制配合,二、基轴制配合,三、标注方法,四、公差带与配合的优化,五、一般公差线性尺寸未注公差,六、温度条件,主要内容：,第四节 基准制,53,一、基孔制配合,1.定义:,2基孔制配合的特点,（1）基孔制中选作基准的孔称为基准孔，代号为“H”。（2）基准孔以下偏差作为基本偏差，数值为零，上偏差为正值，因而其公差带位于零线上方。（3）基准孔的最小极限尺寸等于基本尺寸。（4）基孔制配
22、合中的轴是非基准件。由于轴的公差带相对 零线可有不同的位置，因而形成各种不同性质的配合。,基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度，称为。,如图所示：,54,配合基准制,基孔制配合：孔是基准孔，下偏差EI=0，代号为:H，通过改变轴的公差带来获得各种不同的配合特性。,基孔制配合,基轴制配合,应用广泛，可减少孔加工刀具,55,二、基轴制配合,1.定义:,2基轴制配合的特点,（1）基轴制中选作基准的轴称为基准轴，代号为“h”。（2）基准轴以上偏差作为基本偏差，数值为零，下偏差为负值，因而其公差带位于零线下方。（3）基准轴的最大极限尺寸等于基本尺寸。（4）基轴制配合
23、中的孔是非基准件。由于孔的公差带相对 零线可有不同的位置，因而形成各种不同性质的配合。,基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度，称为。,如图所示：,56,基轴制配合：轴是基准轴，上偏差es=0，代号为:h，通过改变孔的公差带来或得各种不同的配合特性。,57,三、标注方法,1孔、轴公差带标注,（1）国标规定，孔、轴公差带标注方法有三种。,2）标注公差带代号，如：60D7。,（2）图样上的标注的三种方法，,1）标注极限偏差值，如：60。,3）标注公差带代号和极限偏差值，如：60D7（）。,标注时应注意什么问题？,如图所示：,58,2配合代号标注,国标规定，配合代
24、号标注方法有三种：,（1）标注配合代号，在基本尺寸后面标注配合代号；,（2）标注极限偏差值,在基本尺寸后面标注极限偏差；,（3）标注与标准件（如滚动轴承）配合的零件（轴或孔）的配合要求时，可只标注零件的公差 带代号，,如图a)所示：,如图b)所示：,如图c)所示,59,四、公差带与配合的优化,1公差带系列 GBT180l1999对基本尺寸至500mm的孔、轴规定了优先、常用和一般用途三类公差带。,(1)轴的一般用途公差带116种，,(2)孔公差带规定了105种,方框内的为常用公差带，圆圈内的为优先公差带,选用公差带的顺序是：首先优先公差带，其次常用公差带，再一般公差带。,如图所示：,如图所示：
25、,60,2配合系列 GB/T 180l1999在基本尺寸500mm范围内,(1)对基孔制规定了59种常用配合，在这常用配合中又对基孔制、各规定了13种优先配合，,如表所示：,61,(2)对基轴制规定了47种常用配合，在这常用配合中又对基孔制各规定了13种优先配合，,(3)配合的选用顺序为：先优先配合，再常用配合。,3.GBT18011999还规定基本尺寸大于5003150mm的配合一般采用基孔制的同级配合，也就是轴的选用公差带与同公差等级的基准孔组成配合。,如表所示：,62,基孔制常用与优先配合的选用,63,基轴制常用与优先配合的选用,64,五、一般公差线性尺寸的未注公差,1一般公差（又称未注
26、公差）的概念,是指在车间通常加工条件可保证的公差。,2一般公差的作用:可简化制图，使图样清晰易读，并突出了标有公差要求的部位，以便在加工和检验时引起重视，还可简化零件上某些部位的检验。,3一般公差的应用:主要用于较低精度的非配合尺寸和由工艺方法来保证的尺寸。例如冲压件和铸件尺寸由模具保证。,4线性尺寸的一般公差标准,（1）公差等级 GBT18042000规定了线性尺寸的一般公差的等级，分为四 级，即：f(精密级)、m(中等级)、c(粗糙级)和v(最粗级)。,（2）极限偏差数值 GBT18042000规定了线性尺寸的一般公差的极限偏差数值，见表19(课本P27），倒圆半径与倒角高度尺寸的极限偏差
27、数值见表110(课本P27）。,65,六、温度条件,国标规定：尺寸的标准温度为20。,其含义有两个：图样上和标准中规定的极限与配合是在20时给定的;检验时测量结果应以工件和测量器具的温度在20时为准。,为什么这样规定？,66,一、配合制的选择,二、公差等级的选用,三、配合的选用,主要内容：,第五节 公差带与配合的选用,67,一、配合制的选择,1通常应优先选用基孔制。,2基轴制的采用 在下列情况下采用基轴制比基孔制更好。,（1）直接采用冷拔圆型材作轴。,（2）因机械结构的原因而采用基轴制。,3与标准件配合时，一般依标准件确定配合制。,4特殊需要时允许采用混合配合。,总之对配合制的选择，在一般情况
28、下优先采用基孔制，其次采用基轴制，如有特殊需要，允许采用混合配合。,68,二、公差等级的选用,1公差等级的选择原则,在满足使用要求的条件下，尽量选取较低的公差等级。,综合考虑,零件的使用性能,经济性能,2公差等级的选用方法,类比法,三、配合的选用,1选用配合的方法,计算法、类比法和试验法,2采用类比法选择配合时，大致步骤如下：,（1）根据使用要求，确定配合的类别，即确定是间隙、过盈，还是过渡配合。,（2）根据工作条件选择配合类型,（3）调整配合的松紧程度 当待选部位与典型实例在工作条件上有所不同时，应对配合的松紧作适当的调整，最后确定选用哪种配合。,常用,69,一、掌握形位公差的基本概念,二、
29、熟悉形位公差的分类、项目、符号及代号,三、掌握形位公差带和公差原则,四、掌握形位公差的标注方法,五、识读形位公差,学习目标：,第二章 形状和位置公差,70,一、形状和位置公差在机器制造中的作用,二、形状和位置公差标准,三、形位公差的符号及代号,四、形位公差的基准符号,五、零件的几何要素,第一节 概 述,主要内容：,71,一、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,机器的使用功能是由
30、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。,72,二、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 42491996公
31、差原则。,73,三、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：,74,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,有,跳 动,圆跳动,全跳动,有,有,有,75,2形位公差的代号,从左到右按以下次序填写：,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，如是球形的则加注）。,第三格及以后各格用一个或多个字母表示
32、表示基准的字母和有关符号。,最基本的代号，如图所示：,3形位公差的框格：分为两格或多格式，应水平或垂直绘制。,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。,76,2 形位公差在图样上的标注方法一、形位公差框格和基准符号1、形状公差框格2、位置公差框格,二、形状和位置公差,77,四、形位公差的基准符号,基准符号,粗的短横线,圆 圈,连线（细实线）,基准字母。,(1)圆圈内的大写字母,不得采用E、I、J、M、O、P、L、R、F以免与其它符号混淆。,(2)不论基准符号在图样中的方向如何，圆圈内的字母都一律水平大写。,注意：,如图所示：
33、,如图所示,78,2 形位公差在图样上的标注方法一、形位公差框格和基准符号1、形状公差框格 2、位置公差框格 3、基准符号 E、F、I、J、L、M、O、P、R,二、形状和位置公差,改错题,79,二、形状和位置公差,80,81,82,基准符号,83,84,五、零件的几何要素,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。,2零件的几何要素的分类,（1）按存在的状态分,理想要素,实际要素,（2）按在形位公差中所处的地位分,被测要素,基准要素,单一要素,
34、轮廓要素,中心要素,关联要素,（3）按几何特征分,85,第二节 形位公差各项目的意义,一、形位公差带,二、形状误差和形状公差,三、位置误差和位置公差,四、形位公差的各项目的意义,主要内容：,86,一、形位公差带,1形状和位置公差带（简称形位公差带）的定义是指限制实际要素变动的区域。,2形位公差带的组成,形状：有9种,大小：由公差值表示,方向,位置,理论方向,实际方向,固定,浮动,理论正确尺寸,是指确定理想被测要素的形状、方向、位置的尺寸。,此尺寸不附带公差，标注时需围以框格，如。:,形位公差带与尺寸公差带有何区别？,87,2形状公差,单一实际要素的形状所允许的变动全量。,二、形状误差和形状公差
35、,1形状误差是指被测实际要素对其理想要素的变动量。,形状公差包含直线度、平面度、圆度、圆柱度四项。,三、位置误差和位置公差,1位置误差：是指关联实际要素对其理想要素的变动量。,种类,定向误差,定位误差,跳动误差,2位置公差：是关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。,种类,跳动公差,定位公差,定向公差,形状公差和位置公差简称形位公差，,形状误差和位置误差简称形位误差。,客观存在,88,四、形位公差各项目的意义,（一）形状公差:,1直线度公差:是限制被测实际直线对理想直线的变动全量。,直线度公差带形状随被测实际直线所在的位置和测量方向不同而不同，分：,1)给定平面内的直线度公差带：是距离为公差
36、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。,如图所示,如图所示：,如图所示：,89,2平面度公差,（1）定义：是限制实际表面对其理想平面的变动全量,（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全量。,（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全量。,（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。,如图所示：,如
37、图所示,如图所示：,90,（二）形状或位置公差,包括线轮廓度公差 和面轮廓度公差,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全量。,(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,如图所示：,1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全量。,(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。,如图所示：,91,（三）位置公差,1定向公差 是关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量。,（1）平行度公差 是限制被测实际要素对基准在平行方向上
38、的变动全量。,1)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。,如图所示,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。,如图所示：,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。,如图所示：,92,2）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。,如图所示:,3）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。,如图所示：,4)面对面平行度公差带是距离
39、为公差值t且平行于基准面的两平行平面之间的区域。,如图所示：,另外两项定向公差即垂直度和倾斜度的公差定义和形状如何？,93,2定位公差是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量。,（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。,如图所示,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,如图所示：,线的位置度公差定义及形状如何？,94,2）平面或中心平面的位置度公差,平面或中心平面的位置度公差带是距离为公差值t且以面的理想位置为
40、中心对称配置的两平行平面之间的区域。,如图所示：,4）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且以线的理想位置（相对于A基面建立）为轴线的圆柱面区域的重合部分。,如图所示：,另外两项定位公差即同轴度和对称度的公差定义和形状如何？,95,3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。,1)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
41、线上的两同心圆之间的区域。,如图所示：,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。,如图所示：,96,3)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。,如图所示：,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的测量圆锥面上，距离为公差值t的两圆之间的区域。,如图所示：,全跳动公差定义和形状如何？,97,一、形位公差的标注符号,二、形位公差标注的基本规定,三、形位公差标注的特殊规定,四、基准目标的表示方法,五、简化标注,主要内容：,第三节 形位公差的标注,98,一、形位公差的标注符号,1形位公差的
42、标注符号：,如表所示,2形位公差的限制符号：,如表）所示,二、形位公差标注的基本规定,1被测要素或基准要素为轮廓要素时的标注,如图所示,如图所示,99,（2）当被测要素或基准要素的投影为面时的标注,2被测要素或基准要素为中心要素时的标注,如图所示：,如图所示：,如图所示：,如图所示：,100,3被测要素或基准要素为局部要素时的标注,4任选基准的标注,如图所示：,如图所示：,101,二、形位公差的解释,学习形位公差，掌握零件图样上形位公差符号的含义、了解技术要求对保证产品质量有重要的作用。,例试解释如图所示圆盘形位公差的含义。,（1）孔45P7轴线的直线度误差不得大于0.06 mm，代表最大实体
43、要求；（2）轴100h6任意正截面圆度误差不得大于0.007m；（3）轴100h6轴线对孔45P7轴线的同轴度误差 不得大于0.009mm；（4）尺寸 mm的左端面对右端面的平行度误差 不得大于0.01 mm；（5）尺寸 mm的左端面对孔的轴垂直度误差 不得大于0.012 mm。,102,测量误差,1误差的概念,（1）测量误差的定义：测量结果与真值之间的差值称为测量误差。,（2）测量误差评定指标,绝对误差,相对误差f,2 测量误差产生的原因,（1）人员误差（2）环境误差（3）方法误差（4）计量器具误差,103,常用长度计量器具,主要内容：,一、游标量具,二、测微螺旋量具,三、机械式量仪（又称指
44、示式量仪）,104,一、游标量具,1游标卡尺的结构,最常用的三种图：,2用途:游标卡尺通常用来测量内外径尺寸、孔距、壁厚、沟槽及深度等。,3游标卡尺的读数方法,（1）读整数部分：游标零刻线所指示的尺身上左边刻线的数值为测量结果的整数部分。（2）读小数部分：判断游标零刻线右边是与哪一条 刻线与尺身刻线重合，将该线的序号乘以游标 度数值后所得的积，便为测量结果的小数部分。（3）求和：将读数的整数部分和小数部分相加，即 得测量结果。,105,4游标卡尺使用注意事项,（1）测量前要将卡尺的测量面和零件用软布擦干净。（2）检查各部分的相互作用，游标在尺身上滑动是否灵活自如，卡尺的两个量爪能否合拢，是否密
45、不透光。（3）校正零位，使卡尺量爪合拢后，游标零线应与尺身零线是否对齐。如对不齐，一般应送计量部门检修，如要使用，需加校正值。（4）测量时，量爪位置要摆正，不能歪斜。（5）测量时，应使量爪轻轻接触零件的被测表面，保持合适的测量力。（6）读数时，卡尺应朝着光亮的方向，视线应与尺身表面垂直，避免产生 视觉误差。（7）应定期进行检查。,游标卡尺如何维护保养？,106,5其它类型的游标量具,（1）游标深度尺:主要用于测量孔、槽的深度和阶台的高度。（2）游标高度尺:主要用于测量工件的高度尺寸或进行划线。（3）游标齿厚尺:由两把互相垂直的游标卡尺所组成，用于测量直齿、斜齿圆柱齿轮的固定弦齿厚。（4）带表卡
46、尺和数显卡尺:在卡尺上装有百分表或数 显装置。由于这两种卡尺采用了新的更准确的读数装置，因而减小了测量误差，提高了测量的准确性。,107,二、测微螺旋量具,是利用螺旋副的运动原理进行测量和读数的一种测微量具。,按用途可分为：,外径千分尺内径千分尺深度千分尺螺纹千分尺公法线千分尺,1外径千分尺,（1）外径千分尺的结构,如图所示：,外径千分尺如何读数?使用时应注意什么？,108,常用的外径千分尺的测量范围有025mm，2550mm，5075mm等多种，最大的可达25003000mm。,（4）外径千分尺的精度 制造精度可分为0级和1级两种，0级精度较高。,(5)外径千分尺的维护保养,1)千分尺要轻拿
47、轻放，不要摔碰。如受到撞击，应立即检查，必要时送计量部门检修。2)不能用千分尺测量零件的粗糙表面和正在旋转的零件。3)千分尺应保持清洁。测量完毕，用软布或棉纱等擦干净，放入盒中。长期 不用应涂防锈油。禁止两个测量面贴合在一起，以免锈蚀。4)大型千分尺应平放在盒中，以免变形。5)禁止用砂布和金刚砂擦拭测微螺杆上的污锈。6)禁止在千分尺的微分筒和固定套管之间加酒精、煤油、柴油、凡士林和普通机油等；禁止把千分尺浸泡在上述油类及酒精中。,（2）外径千分尺的测量范围,109,2其它类型千分尺简介,（1）内径千分尺:用来测量50mm以上的内尺寸，其读数范围为5063mm。为扩大测量范围，内径千分尺附有成套
48、接长杆。（2）深度千分尺：主要结构与外径千分尺相似，只是多了一个基座而没有尺架，它主要用于测量孔和沟槽的深度及两平面间的距离。测量范围有：025mm，2550mm，5075mm，75100mm。（3）螺纹千分尺：主要用于测量螺纹的中径尺寸，其结构与外径千分尺基本相同，只是砧座与测量头的形状有所不同。测量范围有：025mm，2550mm，5075mm，75100mm，100125mm，125150mm。（4）公法线千分尺：用于测量齿轮的公法线长度。（5）杠杆千分尺：它的用途与外径千分尺相同。,110,三、机械式量仪（又称指示式量仪）,机械式量仪是借助杠杆、齿轮、齿条或扭簧的传动，将测量杆的微小的
49、直线位移经传动和放大机构转变为表盘上指针的角位移，从而指示出相应的数值。,常用的有：,百分表内径百分表杠杆百分表 千分表,如图所示：,如图所示:,如图所示:,它们结构、用途和测量范围如何？,111,常用角度计量器具,主要内容：,一、游标万能角度尺,二、正弦规,三、水平仪,四、直角尺,112,一、游标万能角度尺,游标万能角度尺是用来测量工件内外角度的量具。,1游标万能角度尺的结构和类型,按其游标读数值(即分度值)可分为,2 5,按其尺身的形状不同可分为:,扇形(型)圆形（型）,如图所示：,如图所示:,2游标万能角度尺的读数方法与游标卡尺相似，也分三步。哪三步？,游标万能角度尺使用时应注意什么？如
50、何维护和保养？,113,二、正弦规,是利用正弦原理测量角度的一种计量器具，它结构简单，使用方便，测量精度高的特点。,1正弦规的结构,如图所示：,2正弦规的工作原理和使用方法,3正弦规的用途:一般来说，正弦规只适用于测量精度较高 的小角度零件。,正弦规的结构形式分为,窄型宽型,114,三、水平仪,1水平仪的用途：用以测量被测平面相对水平面的微小倾角的一种计量器具。,2水平仪的分类,电子水平仪水准式水平仪,条式水平仪框式水平仪合像水平仪,又分为：,如图所示：,如图所示：,如图所示：,115,四、直角尺,1.直角尺的结构,如图所示：,2.直角尺的精度,按制造精度,00级0级1级2级,高精度 低,3直
