清華互換性公差課件（第4章形狀和位置公差及檢測）

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1、http:/ 形狀和位置公差及檢測（時間：7次課，14學(xué)時）http:/ 形狀和位置公差及檢測 n本章要點及學(xué)習(xí)指導(dǎo)本章要點及學(xué)習(xí)指導(dǎo)n(1)通過如圖所示的減速器的精度設(shè)計實例，介紹如何根據(jù)減速器的使用功能要求，設(shè)計并選擇確定減速器中各零件的形狀和位置公差的方法，學(xué)會在機(jī)械產(chǎn)品的零件圖樣上進(jìn)行正確標(biāo)注的方法。這是機(jī)械類工程技術(shù)人員最基本的能力之一。n(2)介紹在機(jī)械產(chǎn)品的幾何量精度設(shè)計中，與零件的形狀和位置精度關(guān)系密切的國家最新頒布的標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)“形狀和位置公差”的基本內(nèi)容。n(3)重點介紹應(yīng)用國家標(biāo)準(zhǔn)的基本方法、步驟，初步掌握機(jī)械產(chǎn)品的零件形狀和位置公差的設(shè)計方法和具體要求。n(4)介紹常用的形

2、位誤差的檢測方法、數(shù)據(jù)處理的方法，學(xué)會獲得正確的測量結(jié)果，并作出正確判斷被測要素合格性的結(jié)論。http:/ 形狀和位置公差及檢測n案例導(dǎo)入案例導(dǎo)入n機(jī)械傳動裝置減速器的幾何量精度設(shè)計零件的形狀和位置公差的設(shè)計。n零件的“形狀和位置公差的設(shè)計”的主要任務(wù)是：選擇零件的形狀和位置公差項目、公差等級、基準(zhǔn)等內(nèi)容，并將形狀和位置公差標(biāo)注在輸出軸、帶孔齒輪和箱座零件圖上，分別如圖、圖和圖所示。作為機(jī)械類工程技術(shù)人員，還必須明確檢測這些零件的形狀和位置誤差的基本方法。n本章結(jié)合案例，介紹在機(jī)械產(chǎn)品的幾何量精度設(shè)計中所涉及的、最新頒布的、關(guān)于“形狀和位置公差”國家標(biāo)準(zhǔn)的基本概念、規(guī)定及其應(yīng)用。http:/

3、形狀和位置公差及檢測 n4.1 概述概述n4.2 形狀和位置公差及其功能要求形狀和位置公差及其功能要求 n4.3 公差原則公差原則n4.4 零件的形位精度設(shè)計零件的形位精度設(shè)計 n4.5 形狀和位置誤差的評定與檢測形狀和位置誤差的評定與檢測n4.6 本章實訓(xùn)本章實訓(xùn)n4.7 習(xí)題與練習(xí)習(xí)題與練習(xí) http:/ 概述概述 n4.1.1 幾何要素及其分類幾何要素及其分類n4.1.2 形位誤差對零件的使用功能的影響形位誤差對零件的使用功能的影響n4.1.3 形位公差項目及其符號形位公差項目及其符號n4.1.4 形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法n4.1.5 形位公差帶的概念形位公差帶的概念 htt

4、p:/ 概述概述 n機(jī)械零件上幾何要素的形狀和位置精度是一項重要的質(zhì)量指標(biāo)，它直接影響零件(機(jī)械產(chǎn)品)的使用功能和互換性，正確選擇形狀和位置公差是機(jī)械產(chǎn)品幾何量精度設(shè)計的重要內(nèi)容。n形狀和位置(形位)公差的研究對象是構(gòu)成零件幾何特征的點、線、面，這些點、線、面統(tǒng)稱為零件的幾何要素。在選擇形狀和位置公差和圖樣標(biāo)注以及形狀和位置誤差檢測時，必須弄清幾何要素及其分類。http:/ 幾何要素及其分類幾何要素及其分類 n任何形狀的零件都是由幾何要素點(圓心、球心、中心點、交點等)、線(素線、軸線、中心線、曲線等)、面(平面、中心平面、圓柱面、圓錐面、球面、曲面等)構(gòu)成，如圖所示。n1.輪廓要素和中心要素

5、輪廓要素和中心要素n輪廓要素指構(gòu)成零件外形、能被人們直接感覺到(看得見、摸得著)的點、線、面。如圖所示的零件中，圓錐頂點、圓錐和圓柱在軸向截面上的素線和在其正截面上的圓、圓錐端面、圓錐面、圓柱面、球面。n2.理想要素和實際要素理想要素和實際要素n理想要素指具有幾何意義的要素。它不存在任何誤差，是絕對正確的幾何要素。理想要素是作為評定實際要素誤差的依據(jù)，即作為形位公差帶的形狀。n實際要素指零件上實際存在的要素。測量時由測得的要素所代替，可分為實際輪廓要素和實際中心要素。http:/ 幾何要素及其分類幾何要素及其分類 n1球面；2圓錐面；3平面(端面)；4圓柱面；5頂點；6素線；7中心(軸)線；8

6、球心n圖4.1 零件的幾何要素http:/ 幾何要素及其分類幾何要素及其分類 n3.被測要素和基準(zhǔn)要素被測要素和基準(zhǔn)要素n被測要素指圖樣中有形位公差要求的要素，是檢測對象。n基準(zhǔn)要素指用來確定被測要素的方向和位置的參照要素，它應(yīng)是理想要素。n4.單一要素和關(guān)聯(lián)要素單一要素和關(guān)聯(lián)要素n單一要素指僅對被測要素本身給出形狀公差要求的要素。它是獨立的，與基準(zhǔn)要素?zé)o關(guān)。n關(guān)聯(lián)要素指對被測要素給出位置公差要求的要素，它相對基準(zhǔn)要素有位置關(guān)系，即與基準(zhǔn)相關(guān)。http:/ 形位誤差對零件的使用形位誤差對零件的使用功能的影響功能的影響 n由于存在加工誤差，使零件的幾何量不僅存在尺寸誤差，而且存在形狀和位置誤差。

7、如圖所示的減速器中，輸出軸上兩端軸承位置55k6圓柱面是精度要求較高的表面。但對于實際零件輸出軸，55k6圓柱表面必然存在形狀誤差。若其產(chǎn)生橢圓或圓錐形誤差，則軸承與輸出軸55k6圓柱配合后安裝在減速器中，軸承運轉(zhuǎn)精度就會受到影響，滾動體會因磨損不均勻而降低軸承使用壽命。又如：56h6軸線與兩處軸承位55k6圓柱的公共軸線不同軸，則安裝在輸出軸上的齒輪與輸入軸上齒輪的嚙合精度就會受到影響，等等。n因此，為了提高機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量和保證零件的互換性，不僅對零件的尺寸誤差，而且對零件的形狀和位置誤差加以控制，將形位誤差控制在一個經(jīng)濟(jì)、合理的范圍內(nèi)。這一允許形狀和位置誤差變動的范圍，稱為形狀和位置(形位)

8、公差。http:/ 形位公差項目及其符號形位公差項目及其符號 n形位公差項目及其符號見表。形位公差項目有14項，其中形狀公差有4項，形狀或位置公差有2項，位置公差有8項。n表表4.1 形位公差項目及其符號形位公差項目及其符號http:/ 形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法 n在零件圖樣上，應(yīng)按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，正確、規(guī)范地在零件圖樣上，應(yīng)按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，正確、規(guī)范地標(biāo)注形狀和位置公差。標(biāo)注形狀和位置公差。n在技術(shù)圖樣中標(biāo)注形位公差時，一般均應(yīng)采用代號標(biāo)注，見在技術(shù)圖樣中標(biāo)注形位公差時，一般均應(yīng)采用代號標(biāo)注，見表。標(biāo)注時，應(yīng)繪制公差框格，注明形位公差項目符號、公表。標(biāo)注時，應(yīng)繪制公

9、差框格，注明形位公差項目符號、公差數(shù)值及有關(guān)符號。只有當(dāng)圖樣上無法采用代號標(biāo)注時，才差數(shù)值及有關(guān)符號。只有當(dāng)圖樣上無法采用代號標(biāo)注時，才允許在技術(shù)要求中采用文字說明，但應(yīng)做到內(nèi)容完整，不應(yīng)允許在技術(shù)要求中采用文字說明，但應(yīng)做到內(nèi)容完整，不應(yīng)產(chǎn)生不同的理解。形位公差標(biāo)注應(yīng)清晰、醒目、簡捷和整齊，產(chǎn)生不同的理解。形位公差標(biāo)注應(yīng)清晰、醒目、簡捷和整齊，尤其是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的中、大型零件尤其是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的中、大型零件(如機(jī)床箱體零件等如機(jī)床箱體零件等)，盡量，盡量防止框格的指引線和尺寸線等線條縱橫交錯。防止框格的指引線和尺寸線等線條縱橫交錯。n公差框格指引線的標(biāo)注方法見表。公差框格指引線的標(biāo)注方法見表。n基準(zhǔn)

10、符號的標(biāo)注方法見表?；鶞?zhǔn)符號的標(biāo)注方法見表。n被測要素的標(biāo)注方法見表。被測要素的標(biāo)注方法見表。n被測要素的簡化注法見表。被測要素的簡化注法見表。n基準(zhǔn)要素的標(biāo)注方法見表?；鶞?zhǔn)要素的標(biāo)注方法見表。n公差數(shù)值和有關(guān)符號的標(biāo)注方法見表。公差數(shù)值和有關(guān)符號的標(biāo)注方法見表。http:/ 形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法 n表表4.2 形位公差的代號形位公差的代號 http:/ 形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法 n表表4.3 公差框格指引線的標(biāo)注方法公差框格指引線的標(biāo)注方法http:/ 形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法 n表表4.4 基準(zhǔn)符號的標(biāo)注方法基準(zhǔn)符號的標(biāo)注方法http:/ 形位公差的

11、標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法 n表表4.5 被測要素的標(biāo)注方法被測要素的標(biāo)注方法http:/ 4.1.4 形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法 n表表4.5 被測要素的標(biāo)注方法續(xù)表被測要素的標(biāo)注方法續(xù)表http:/ 4.1.4 形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法 n表表4.6 被測要素的簡化注法被測要素的簡化注法http:/ 4.1.4 形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法 n表表4.6 被測要素的簡化注法續(xù)表被測要素的簡化注法續(xù)表http:/ 形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法 n表

12、表4.6 被測要素的簡化注法續(xù)表被測要素的簡化注法續(xù)表http:/ 形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法 n表表4.7 基準(zhǔn)要素的標(biāo)注方法基準(zhǔn)要素的標(biāo)注方法http:/ 4.1.4 形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法 n表表4.7 基準(zhǔn)要素的標(biāo)注方法續(xù)表基準(zhǔn)要素的標(biāo)注方法續(xù)表http:/ 4.1.4 形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法 n表表4.7 基準(zhǔn)要素的標(biāo)注方法續(xù)表基準(zhǔn)要素的標(biāo)注方法續(xù)表http:/ 4.1.4 形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法 n表表4.7 基準(zhǔn)要素的標(biāo)注

13、方法續(xù)表基準(zhǔn)要素的標(biāo)注方法續(xù)表http:/ 形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法 n表表4.7 基準(zhǔn)要素的標(biāo)注方法續(xù)表基準(zhǔn)要素的標(biāo)注方法續(xù)表http:/ 形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法 n表表4.8 公差數(shù)值和有關(guān)符號的標(biāo)注方法公差數(shù)值和有關(guān)符號的標(biāo)注方法http:/ 4.1.4 形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法 n表表4.8 公差數(shù)值和有關(guān)符號的標(biāo)注方法續(xù)表公差數(shù)值和有關(guān)符號的標(biāo)注方法續(xù)表http:/ 4.1.4 形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法形位公差的標(biāo)注方法 n表表4.8 公差數(shù)值和有關(guān)符號的標(biāo)注方法續(xù)表公差數(shù)值和有關(guān)

14、符號的標(biāo)注方法續(xù)表http:/ 形位公差帶的概念形位公差帶的概念 n1.形位公差及公差帶形位公差及公差帶n1)形位公差及形狀公差帶形位公差及形狀公差帶n形狀公差指單一實際要素的形狀所允許的變動全量。形狀公差帶指限制被測單一實際要素的形狀變動的區(qū)域。n2)位置公差及位置公差帶位置公差及位置公差帶n位置公差指關(guān)聯(lián)實際要素的方向或位置對基準(zhǔn)所允許的變動全量。位置公差帶指限制被測關(guān)聯(lián)實際要素相對于基準(zhǔn)要素的方向或位置變動的區(qū)域。n3)跳動公差跳動公差n跳動公差指被測關(guān)聯(lián)實際要素繞基準(zhǔn)軸線旋轉(zhuǎn)時所允許的最大跳動量。http:/ 形位公差帶的概念形位公差帶的概念 n2.形位公差帶的四要素形位公差帶的四要素

15、n形位公差帶的四要素為公差帶的形狀、大小、方向和位置。n1)公差帶的形狀公差帶的形狀n公差帶的形狀由被測要素特征及設(shè)計要求確定，見表。常用的公差帶形狀有9種，如圖所示。n2)公差帶的大小公差帶的大小n公差帶的大小指公差帶之間的間距、寬度或直徑。它由所給定的形位公差值確定。n3)公差帶的方向公差帶的方向n公差帶的方向指公差帶相對基準(zhǔn)在方向上的要求，一般有公差帶與基準(zhǔn)平行、垂直和夾角為理論正確角度在090角度(不包括0和90)之間的要求。n4)公差帶的位置公差帶的位置n公差帶的位置指公差帶相對基準(zhǔn)在位置上的要求，它不僅有方向上的要求，而且有公差帶的對稱中心相對基準(zhǔn)或理想位置的距離要求。http:/

16、 形位公差帶的概念形位公差帶的概念 n表表4.9 形位公差帶的形狀形位公差帶的形狀http:/ 形位公差帶的概念形位公差帶的概念n圖圖4.2 常用形位公差帶的形狀常用形位公差帶的形狀http:/ 形狀和位置公差及其功能要求形狀和位置公差及其功能要求 n4.2.1 形狀公差的功能要求形狀公差的功能要求及公差帶及公差帶n4.2.2 形狀或位置公差的功形狀或位置公差的功能要求及其公差帶能要求及其公差帶n4.2.3 位置公差的功能要求位置公差的功能要求及其公差帶及其公差帶 http:/ 形狀和位置公差及其功能要求形狀和位置公差及其功能要求 n由于形狀和位置公差類型多，項目多，被測要素、基準(zhǔn)要素的特征各

17、不相同，使得各形狀和位置公差項目的要求也不相同。因此，形狀和位置公差帶與尺寸公差帶相比，形位公差帶的形狀就有9種，方位又各異。所以，學(xué)習(xí)和掌握本章的內(nèi)容難度較大。對于形狀公差和定向、定位公差來說，必須充分認(rèn)識和明確公差帶的四個要素形狀、大小、方向和位置，才能理解和掌握形位公差的功能要求，為正確標(biāo)注、檢測形位誤差、正確判斷形位公差項目的合格性，最終實現(xiàn)互換性打好基礎(chǔ)。而對于跳動公差項目，從應(yīng)用角度出發(fā)，必須掌握正確標(biāo)注的方法和檢測方法，不強(qiáng)求掌握跳動公差帶的四個要素。http:/ 形狀公差的功能要求及公差帶形狀公差的功能要求及公差帶n形狀公差是限制被測幾何要素直線、平面、圓和圓柱的誤差。n形狀公

18、差的公差帶有兩個要素：公差帶的形狀和大小。n形狀公差的被測要素特征及公差項目的功能要求、標(biāo)注示例和公差帶的兩要素形狀和大小見表。http:/ 形狀公差的功能要求及公差帶形狀公差的功能要求及公差帶 n表表4.10 形狀公差及功能要求形狀公差及功能要求http:/ 4.2.1 形狀公差的功能要求及公差帶形狀公差的功能要求及公差帶形狀公差的功能要求及公差帶形狀公差的功能要求及公差帶 n表表4.10 形狀公差及功能要求續(xù)表形狀公差及功能要求續(xù)表http:/ 形狀或位置公差的功能形狀或位置公差的功能要求及其公差帶要求及其公差帶 n形狀或位置公差是限制被測幾何要素曲線、曲面的誤差。形狀或位置公差有線輪廓度

19、公差和面輪廓度公差。當(dāng)這兩個項目無基準(zhǔn)時，其公差帶有形狀和大小兩個要素；當(dāng)這兩個項目有基準(zhǔn)時，其公差帶有形狀、大小、方向和位置四個要素。n形狀或位置公差的被測要素特征及公差項目的功能要求、標(biāo)注示例和公差帶的要素n形狀、大小和方位見表。http:/ 形狀或位置公差的功能形狀或位置公差的功能要求及其公差帶要求及其公差帶 n表表4.11 形狀或位置公差帶及功能要求形狀或位置公差帶及功能要求http:/ 4.2.3 位置公差的功能要求及其公差帶位置公差的功能要求及其公差帶位置公差的功能要求及其公差帶位置公差的功能要求及其公差帶 n位置公差是限制兩個或兩個以上要素在方向和位置上的誤差。按照要求的幾何關(guān)系

20、分為定向、定位和跳動公差。n定向公差帶有三個要素：公差帶的形狀、大小和方向。n定位公差帶有四個要素：公差帶的形狀、大小、方向和位置(方向和位置簡稱：方位)。n1.定向公差及功能要求定向公差及功能要求n定向公差的被測、基準(zhǔn)要素特征及公差項目的功能要求、標(biāo)注示例和公差帶的三個要素形狀、大小和方向見表。n2.定位公差及功能要求定位公差及功能要求n定位公差的被測、基準(zhǔn)要素特征及公差項目的功能要求、標(biāo)注示例和公差帶的四個要素形狀、大小和方位見表。n3.跳動公差及功能要求跳動公差及功能要求n跳動公差是被測實際要素繞基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)一周或連續(xù)回轉(zhuǎn)時所允許的最大跳動量。跳動公差是按照測量方式而制定出的公差項目。跳

21、動量的測量方法簡便、易行，通常作為其他誤差項目的替代指標(biāo)。n跳動公差的標(biāo)注示例和測量跳動量的要點見表。http:/ 4.2.3 位置公差的功能要求及其公差帶位置公差的功能要求及其公差帶位置公差的功能要求及其公差帶位置公差的功能要求及其公差帶n表表4.12 定向公差帶及功能要求定向公差帶及功能要求http:/ 4.2.3 位置公差的功能要求及其公差帶位置公差的功能要求及其公差帶位置公差的功能要求及其公差帶位置公差的功能要求及其公差帶n表表4.12 定向公差帶及功能要求續(xù)表定向公差帶及功能要求續(xù)表http:/ 4.2.3 位置公差的功能要求及其公差帶位置公差的功能要求及其公差帶位置公差的功能要求及

22、其公差帶位置公差的功能要求及其公差帶n表表4.12 定向公差帶及功能要求續(xù)表定向公差帶及功能要求續(xù)表http:/ 位置公差的功能要求及其公差帶位置公差的功能要求及其公差帶n表表4.13 定位公差帶及功能要求定位公差帶及功能要求http:/ 4.2.3 位置公差的功能要求及其公差帶位置公差的功能要求及其公差帶位置公差的功能要求及其公差帶位置公差的功能要求及其公差帶n表表4.13 定位公差帶及功能要求續(xù)表定位公差帶及功能要求續(xù)表http:/ 4.2.3 位置公差的功能要求及其公差帶位置公差的功能要求及其公差帶位置公差的功能要求及其公差帶位置公差的功能要求及其公差帶n表表4.13 定位公差帶及功能要

23、求續(xù)表定位公差帶及功能要求續(xù)表http:/ 位置公差的功能要求及其公差帶位置公差的功能要求及其公差帶n表表4.14 跳動公差標(biāo)注及跳動量的測量方法跳動公差標(biāo)注及跳動量的測量方法http:/ 4.2.3 位置公差的功能要求及其公差帶位置公差的功能要求及其公差帶位置公差的功能要求及其公差帶位置公差的功能要求及其公差帶n表表4.14 跳動公差標(biāo)注及跳動量的測量方法續(xù)表跳動公差標(biāo)注及跳動量的測量方法續(xù)表http:/ 公差原則公差原則 n4.3.1 概述概述n4.3.2 獨立原則獨立原則(IP)n4.3.3 包容要求包容要求(ER)n4.3.4 最大實體要求最大實體要求(MMR)n4.3.5 最小實體要

24、求最小實體要求(LMR)n4.3.6 可逆要求可逆要求(RR)http:/ 公差原則公差原則 n在機(jī)械零件精度設(shè)計中，一些幾何要素不僅有尺寸公差要求，而且還有形狀和位置公差要求。為了滿足某些配合性質(zhì)、裝配性以及最低強(qiáng)度等要求，對于這些要素提出了尺寸公差與形位公差之間的關(guān)系問題。公差原則就是處理尺寸公差與形位公差之間關(guān)系的一項原則。http:/ 概述概述 n國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 42491996公差原則規(guī)定了形位公差與尺寸公差之間的關(guān)系。n1.公差原則分類：公差原則分類：n公差原則按形位公差是否與尺寸公差發(fā)生關(guān)系，分為獨立原則和相關(guān)要求。形位公差與尺寸公差之間無關(guān)系的為獨立原則，有關(guān)系的為相關(guān)要求。

25、n相關(guān)要求則按應(yīng)用的要素和使用要求的不同又分為：包容要求、最大實體要求、最小實體要求和可逆要求。n2.有關(guān)術(shù)語定義和符號有關(guān)術(shù)語定義和符號n公差原則涉及到有關(guān)術(shù)語定義、符號及其實體極限等概念。這里從應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的角度表n述國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 166711996形狀和位置公差 最大實體要求、最小實體要求和可逆要求中的有關(guān)內(nèi)容。http:/ 概述概述 n1)實體狀態(tài)及實體尺寸實體狀態(tài)及實體尺寸 n實體狀態(tài)分為最大實體狀態(tài)(MMC)和最小實體狀態(tài)(LMC)。n最大實體狀態(tài)是實際要素在給定長度上處處位于尺寸極限之內(nèi)并具有實體最大時的狀態(tài)，也就是允許材料擁有量最多時的狀態(tài)。n最小實體狀態(tài)是實際要素在給定長度上

26、處處位于尺寸極限之內(nèi)并具有實體最小時的狀態(tài)，也就是允許材料擁有量最少時的狀態(tài)。n實體尺寸分為最大實體尺寸(MMS)和最小實體尺寸(LMS)。n最大實體尺寸是實際要素在最大實體狀態(tài)下的極限尺寸。對于軸，最大實體尺寸就是軸的最大極限尺寸；對于孔，最大實體尺寸就是孔的最小極限尺寸。n最小實體尺寸是實際要素在最小實體狀態(tài)下的極限尺寸。對于軸，最小實體尺寸就是軸的最小極限尺寸；對于孔，最小實體尺寸就是孔的最大極限尺寸。http:/ 概述概述 n2)實體實效狀態(tài)和實體實效尺寸實體實效狀態(tài)和實體實效尺寸n實體實效狀態(tài)分為最大實體實效狀態(tài)(MMVC)和最小實體實效狀態(tài)(LMVC)。n最大實體實效狀態(tài)是在給定長

27、度上，實際要素處于最大實體狀態(tài)且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差值時的綜合極限狀態(tài)。n最小實體實效狀態(tài)是在給定的長度上，實際要素處于最小實體狀態(tài)且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差值時的綜合極限狀態(tài)。n實體實效尺寸分為最大實體實效尺寸(MMVS)和最小實體實效尺寸(LMVS)。http:/ 概述概述n3)邊界邊界n由設(shè)計給定的具有理想形狀的極限包容面。邊界的尺寸為極限包容面的直徑或距離。n邊界有最大實體邊界、最大實體實效邊界和最小實體實效邊界。n4)最大實體邊界最大實體邊界n最大實體邊界：對于被測要素為軸時，其最大實體邊界是：尺寸為最大實體尺寸，形狀為理想的內(nèi)圓柱面；對于被測要素為孔

28、時，其最大實體邊界是：尺寸為最大實體尺寸，形狀為理想的外圓柱面。例如：如圖所示中，軸55的最大實體邊界是：尺寸為、形狀為理想的內(nèi)圓柱面。如圖所示中，箱體孔100J7()的最大實體邊界是：尺寸為、形狀為理想的外圓柱面。http:/ 概述概述n5)最大實體實效邊界和最小實體實效邊界最大實體實效邊界和最小實體實效邊界n最大實體實效邊界是尺寸為最大實體實效尺寸的邊界。n最小實體實效邊界是尺寸為最小實體實效尺寸的邊界。n公差原則中的相關(guān)術(shù)語較多，理解上有一定難度。在介紹獨立原則和相關(guān)要求過程中，結(jié)合例子，從圖樣標(biāo)注、被測要素合格條件、遵守的邊界、應(yīng)用場合、檢測方法以及檢測所用的計量器具等幾方面逐一介紹。

29、http:/ 獨立原則獨立原則(IP)n1.圖樣標(biāo)注圖樣標(biāo)注n當(dāng)被測要素的尺寸公差和形位公差采用獨立原則時，圖樣上不做任何附加標(biāo)記，即n無E、M、L和R符號，如圖、圖所示。n(1)獨立原則應(yīng)用于單一要素。如圖所示的標(biāo)注表示：直徑尺寸30為注出尺寸公差的尺寸；該軸的軸線直線度公差為，為注出的形狀公差；長度50mm為未注尺寸公差的尺寸；未注出的形位公差有：兩端面的平面度公差、軸的圓柱度公差和圓度公差、在軸向截面上軸的素線直線度公差、端面相對軸線的垂直度公差等。n(2)獨立原則應(yīng)用于關(guān)聯(lián)要素如圖所示。http:/ 獨立原則獨立原則(IP)http:/ 獨立原則獨立原則(IP)n2.被測要素的合格條件

30、被測要素的合格條件n1)獨立原則應(yīng)用單一要素的合格條件n當(dāng)被測要素應(yīng)用獨立原則時，被測要素的合格條件是：被測要素的實際尺寸應(yīng)在其兩個極限尺寸之間；被測要素的形位誤差應(yīng)小于或等于形位公差。n2)獨立原則應(yīng)用關(guān)聯(lián)要素的合格條件n如圖所示，被測孔的合格條件是：50孔徑的實際尺寸應(yīng)在之間；該孔的軸線應(yīng)垂直于230公共軸線，其誤差值不大于。n3.被測要素的檢測方法和計量器具被測要素的檢測方法和計量器具n當(dāng)被測要素應(yīng)用獨立原則時，采用的檢測方法是：用通用計量器具測量被測要素的實n際尺寸和形位誤差。n以獨立原則應(yīng)用于單一要素為例，如圖所示。可用立式光學(xué)比較儀測量軸各部位直徑的實際尺寸，再用計量器具測量該軸的

31、軸線直線度誤差。http:/ 獨立原則獨立原則(IP)n4.應(yīng)用場合應(yīng)用場合n獨立原則主要應(yīng)用的場合：一是一般用于非配合的零件；二是應(yīng)用于零件的形狀公n差或位置公差要求較高，而對尺寸公差要求又相對較低的場合。例如：傳統(tǒng)印刷機(jī)械的滾筒，其尺寸公差要求不高，但對滾筒的圓柱度公差要求較高，以保證滾筒相對滾碾過程中，圓柱素線緊密貼合，使印刷清晰。因此，按獨立原則給出注出形狀公差，而其尺寸公差則按未注公差處理。又如：臺鉆工作臺面的平面度公差、工作臺面對其底面的平行度公差以及它們之間的尺寸公差采用獨立原則。http:/ 包容要求包容要求(ER)n包容要求是指被測實際要素處處位于具有理想形狀的包容面內(nèi)的一種

32、公差要求。該理想形狀的尺寸為最大實體尺寸。當(dāng)被測要素偏離了最大實體狀態(tài)時，可將尺寸公差的一部分或全部補(bǔ)償給形狀公差。因此，它屬于相關(guān)要求，表明：尺寸公差與形狀公差有關(guān)系。值得注意的是：包容要求僅用于單一要素，如圓柱或兩平行表面。n1.圖樣標(biāo)注圖樣標(biāo)注n在被測要素的尺寸公差后加注符號E，如圖所示。圖中(a)、(b)圖為軸應(yīng)用包容要求的例子，(c)圖為孔應(yīng)用包容要求的例子。(a)、(c)圖實際上是圖中的55E和圖中100J7()E的例子。http:/ 包容要求包容要求(ER)http:/ 包容要求包容要求(ER)n2.被測實際輪廓遵守的理想邊界被測實際輪廓遵守的理想邊界n包容要求遵守的理想邊界是最

33、大實體邊界。最大實體邊界是由最大實體尺寸(MMS)構(gòu)成的，具有理想形狀的邊界。如：被測要素是軸或孔(圓柱面)，則其最大實體邊界是直徑為最大實體尺寸，形狀是理想的內(nèi)或外圓柱面。n3.合格條件合格條件n被測要素應(yīng)用包容要求的合格條件是：被測實際輪廓應(yīng)處處不得超越最大實體邊界，n其局部實際尺寸不得超出最小實體尺寸。http:/ 包容要求包容要求(ER)n4.尺寸公差與形狀公差的關(guān)系尺寸公差與形狀公差的關(guān)系n尺寸公差與形狀公差的關(guān)系是指在包容要求中，當(dāng)被測要素的實體狀態(tài)偏離了最大實體狀態(tài)時，尺寸公差中的一部分或全部可以補(bǔ)償給形狀公差的一種關(guān)系。n5.計量器具和檢測方法計量器具和檢測方法n根據(jù)被測要素應(yīng)

34、用包容要求的合格條件，設(shè)計和選用計量器具以及檢測方法。n1)計量器具計量器具n用光滑極限量規(guī)檢驗被測要素(光滑極限量規(guī)見第6章第節(jié)內(nèi)容)。n光滑極限量規(guī)是一種無刻度的定值量具，它有塞規(guī)和卡規(guī)。塞規(guī)檢驗孔，卡規(guī)檢驗軸。光滑極限量規(guī)用于檢驗的工作量規(guī)有通規(guī)和止規(guī)。通規(guī)體現(xiàn)最大實體邊界(其中卡規(guī)的通規(guī)體現(xiàn)最大實體尺寸)，而止規(guī)體現(xiàn)最小實體尺寸。http:/ 包容要求包容要求(ER)n2)檢測方法檢測方法n當(dāng)孔應(yīng)用包容要求時，用塞規(guī)的通規(guī)檢驗被測孔的實際輪廓。通規(guī)通過，表明：被測孔的實際輪廓未超越最大實體邊界。用塞規(guī)的止規(guī)檢驗被測孔的實際尺寸。止規(guī)不通過，表明：被測孔的局部實際尺寸未超過最小實體尺寸。

35、因此，檢驗結(jié)果：被檢的孔合格。n6.應(yīng)用場合應(yīng)用場合n包容要求用于機(jī)械零件中配合性質(zhì)要求較高的配合部位。如：齒輪孔和軸、回轉(zhuǎn)軸頸和滾動軸承內(nèi)圈內(nèi)徑以及減速器箱體孔與軸承外圈外徑等配合部位(見第1章緒論中的綜合實例)。n當(dāng)相互配合的軸、孔應(yīng)用包容要求時，合格的軸與合格的孔一一結(jié)合，其產(chǎn)生的實際間隙或過盈滿足配合性質(zhì)的要求。即：實際間隙或過盈均在兩個極限間隙或過盈之間。http:/ 最大實體要求最大實體要求(MMR)n最大實體要求是控制被測要素的實際輪廓處于其最大實體實效邊界之內(nèi)的一種公差要求。當(dāng)被測要素的實際狀態(tài)偏離了最大實體實效狀態(tài)時，可將被測要素的尺寸公差的一部分或全部補(bǔ)償給形狀或位置公差。

36、n1.圖樣標(biāo)注圖樣標(biāo)注n在被測要素的形位公差框格中的公差數(shù)值后加注符號M，有以下幾種標(biāo)注形式，如圖所示。n(1)單一要素應(yīng)用最大實體要求，如圖4.8(a)所示。n(2)關(guān)聯(lián)要素應(yīng)用最大實體要求，如圖4.8(b)所示。n(3)最大實體要求的零形位公差 如圖所示。n(4)形位公差受限的最大實體要求 如圖所示。n(5)被測要素和基準(zhǔn)要素均應(yīng)用最大實體要求，且基準(zhǔn)要素本身應(yīng)用包容要求，如圖所示。http:/ 4.3.4 最大實體要求最大實體要求最大實體要求最大實體要求(MMR)(MMR)http:/ 最大實體要求最大實體要求(MMR)n2.被測實際輪廓遵守的理想邊界被測實際輪廓遵守的理想邊界n最大實體

37、要求遵守的理想邊界是最大實體實效邊界。最大實體實效邊界：尺寸為最大實體實效尺寸，形狀為理想的邊界。n最大實體實效尺寸(MMVS)為：nMMVS=MMStn3.合格條件合格條件n應(yīng)用最大實體要求的合格條件是被測實際輪廓應(yīng)處處不得超越最大實體實效邊界，其n局部實際尺寸不得超出最大、最小極限尺寸，即n對于軸：；對于孔：。n4.計量器具和檢測方法計量器具和檢測方法n根據(jù)被測要素應(yīng)用最大實體要求的合格條件，明確計量器具以及檢測方法。http:/ 最大實體要求最大實體要求(MMR)n1)計量器具計量器具n當(dāng)應(yīng)用最大實體要求時，一是用綜合量規(guī)(或位置量規(guī))檢驗被測要素是否超越最大實體實效邊界；二是用通用計量

38、器具測量被測實際尺寸。n2)檢測方法檢測方法n如圖所示中，被檢測要素和基準(zhǔn)要素階梯孔的檢驗方法如下。n當(dāng)同軸度量規(guī)通過被檢工件的階梯孔時，表明：被測和基準(zhǔn)要素均未超越各自遵守的邊界(被測要素未超越其最大實體實效邊界，基準(zhǔn)要素未超越其最大實體邊界)。n用通用計量器具測量被測孔若干處直徑的實際尺寸，然后將各處的實際尺寸與該孔的兩個極限尺寸進(jìn)行比較，判斷是否滿足“40.00 40.1”條件。n用光滑極限量規(guī)的止規(guī)檢驗基準(zhǔn)(20 )的實際尺寸是否超過基準(zhǔn)要素的最小實體尺寸，要求“止規(guī)不通過”。n若被測階梯孔滿足上述三個條件，被檢項目合格。http:/ 最大實體要求最大實體要求(MMR)n5.應(yīng)用場合應(yīng)

39、用場合n最大實體要求通常用于對機(jī)械零件配合性質(zhì)要求不高，但要求順利裝配，即保證零件可裝配性的場合。如：減速器輸入軸和輸出軸的兩軸軸端端蓋的螺栓孔部位，這些孔軸線的位置度公差可應(yīng)用最大實體要求(第1章見緒論中綜合實例中端蓋8零件，如圖所示)，這樣能保證四個螺栓順利裝配。http:/ 最大實體要求最大實體要求(MMR)n圖圖4.11 被測要素和基準(zhǔn)要素均應(yīng)用最大實體要求被測要素和基準(zhǔn)要素均應(yīng)用最大實體要求 http:/ 最大實體要求最大實體要求(MMR)n圖圖4.13 端蓋端蓋8零件圖示意圖零件圖示意圖http:/ 最小實體要求最小實體要求(LMR)n最小實體要求是控制被測要素的實際輪廓處于其最小

40、實體實效邊界之內(nèi)的一種公差要求。當(dāng)被測要素實際狀態(tài)偏離了最小實體狀態(tài)時，可將被測要素的尺寸公差的一部分或全部補(bǔ)償給形位公差。n1.圖樣標(biāo)注圖樣標(biāo)注n在被測要素的形位公差框格中的公差數(shù)值后加注符號L，以下列出三種標(biāo)注形式。n(1)關(guān)聯(lián)要素應(yīng)用最小實體要求，如圖所示。n(2)被測、基準(zhǔn)要素均應(yīng)用最小實體要求，且基準(zhǔn)要素本身應(yīng)用獨立原則，如圖所示。http:/ 最小實體要求最小實體要求(LMR)n圖圖4.15 關(guān)聯(lián)要素應(yīng)用最小實體要求關(guān)聯(lián)要素應(yīng)用最小實體要求http:/ 最小實體要求最小實體要求(LMR)n圖圖4.16 被測、基準(zhǔn)要素均應(yīng)用最小實體要求，且基準(zhǔn)要素被測、基準(zhǔn)要素均應(yīng)用最小實體要求，且

41、基準(zhǔn)要素本身應(yīng)用獨立原則本身應(yīng)用獨立原則http:/ 最小實體要求最小實體要求(LMR)n2.被測實際輪廓遵守的理想邊界被測實際輪廓遵守的理想邊界n最小實體要求遵守的理想邊界是最小實體實效邊界。最小實體實效邊界的尺寸是最小實體實效尺寸，形狀為理想的邊界，對于關(guān)聯(lián)要素則邊界的方位按圖樣標(biāo)注的位置關(guān)系。n最小實體實效尺寸為nLMVS=LMStn3.合格條件合格條件n應(yīng)用最小實體要求的合格條件是被測實際輪廓應(yīng)處處不得超越最小實體實效邊界(即：被測實際要素所擁有的實體量不得少于最小實體量)，其局部實際尺寸不得超出最大、最小極限尺寸。http:/ 最小實體要求最小實體要求(LMR)n4.計量器具和檢測方

42、法計量器具和檢測方法n根據(jù)被測要素應(yīng)用最小實體要求的合格條件，設(shè)計和選用計量器具和檢測方法。n5.應(yīng)用場合應(yīng)用場合n最小實體要求常用于保證機(jī)械零件必要的強(qiáng)度和最小壁厚的場合。如：大型減速器箱體的吊耳孔(如圖所示)中心相對箱體外(或內(nèi))壁的位置度項目、空心的圓柱凸臺(同軸的兩圓柱面)及帶孔的小墊圈的同軸度項目等。http:/ 可逆要求可逆要求(RR)n1.圖樣標(biāo)注圖樣標(biāo)注n在被測要素的形位公差框格中的公差數(shù)值后加注M、L和R符號，以下列出兩種標(biāo)注形式。n(1)被測要素同時應(yīng)用最大實體要求和可逆要求，如圖4.17(a)所示。n(2)被測要素同時應(yīng)用最小實體要求和可逆要求，如圖4.17(b)所示。n

43、2.被測實際輪廓遵守的理想邊界被測實際輪廓遵守的理想邊界n當(dāng)被測要素同時應(yīng)用最大實體要求和可逆要求時，被測要素遵守的邊界仍是最大實體實效邊界，與被測要素只應(yīng)用最大實體要求時所遵守的邊界相同。n同理，當(dāng)被測要素同時應(yīng)用最小實體要求和可逆要求時，被測要素遵守的理想邊界是最小實體實效邊界。http:/ 可逆要求可逆要求(RR)n圖圖4.17 可逆要求的標(biāo)注示例可逆要求的標(biāo)注示例http:/ 可逆要求可逆要求(RR)n3.尺寸公差與形狀公差的關(guān)系尺寸公差與形狀公差的關(guān)系n最大(小)實體要求應(yīng)用于被測要素，其尺寸公差與形位公差的關(guān)系反映了：當(dāng)被測要素的實體狀態(tài)偏離了最大(小)實體狀態(tài)時，可將尺寸公差的一

44、部分或全部補(bǔ)償給形狀公差的關(guān)系。n可逆要求與最大(小)實體要求同時應(yīng)用時，不僅具有上述的尺寸公差補(bǔ)償給形位公差的關(guān)系，還具有：當(dāng)被測軸線或中心面的形位誤差值小于給出的形位公差值時，允許相應(yīng)的尺寸公差增大。n綜上所述，公差原則是解決生產(chǎn)第一線中尺寸公差與形位公差之間關(guān)系的常用規(guī)則。公差原則中獨立原則和相關(guān)要求的比較見表。http:/ 可逆要求可逆要求(RR)n表表4.15 獨立原則和相關(guān)要求的比較獨立原則和相關(guān)要求的比較http:/ 可逆要求可逆要求(RR)n表表4.15 獨立原則和相關(guān)要求的比較續(xù)表獨立原則和相關(guān)要求的比較續(xù)表http:/ 零件的形位精度設(shè)計零件的形位精度設(shè)計 n4.4.1 形

45、位公差項目的選擇形位公差項目的選擇n4.4.2 形位公差基準(zhǔn)的選擇形位公差基準(zhǔn)的選擇n4.4.3 公差原則的選擇公差原則的選擇n4.4.4 形位公差等級形位公差等級(或公差值或公差值)的選擇的選擇 http:/ 零件的形位精度設(shè)計零件的形位精度設(shè)計 n零件的形位誤差對機(jī)械產(chǎn)品、機(jī)械設(shè)備的正常工作有很大影響，因此，正確合理地設(shè)計零件的形位精度，對保證機(jī)械產(chǎn)品、機(jī)械設(shè)備的功能要求，提高經(jīng)濟(jì)效益有著十分重要的意義。n零件的形位精度設(shè)計的主要內(nèi)容包括：根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特征、功能關(guān)系、檢測條件以及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)件的要求，選擇形位公差項目；根據(jù)形位公差的相關(guān)原則選擇形位公差基準(zhǔn)；根據(jù)零件的功能和精度要求、結(jié)構(gòu)特點

46、和制造成本等，選擇公差原則和確定形位公差值；并按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行圖樣標(biāo)注。http:/ 形位公差項目的選擇形位公差項目的選擇 n在選擇形位公差項目時，可以從以下幾方面考慮。n1.零件的結(jié)構(gòu)特征零件的結(jié)構(gòu)特征n分析加工后零件可能存在的各種形位誤差。例如，圓柱形零件會有圓柱度誤差；圓錐形零件會有圓度和素線直線度誤差；階梯軸、孔類零件會有同軸度誤差；零件上的孔、槽會有位置度或?qū)ΨQ度誤差等。n2.零件的功能要求零件的功能要求n分析影響零件功能要求的主要誤差項目。例如,影響車床主軸旋轉(zhuǎn)精度的主要誤差是前、后軸頸的圓柱度誤差和同軸度誤差；車床導(dǎo)軌的直線度誤差影響溜板的運動精度；傳動機(jī)械中，與滾動軸承內(nèi)圈配合的

47、軸頸的圓柱度誤差和軸肩的端面圓跳動誤差影響軸頸與軸承內(nèi)圈的配合性能、軸承的工作性能與壽命。http:/ 形位公差項目的選擇形位公差項目的選擇 n3.各形位公差項目的特點各形位公差項目的特點n在形位公差的十四個項目中，有單項控制的公差項目，如直線度、平面度、圓度等；還有綜合控制的公差項目，如圓柱度、位置公差的各個項目。應(yīng)該充分發(fā)揮綜合控制公差項目的功能，這樣可以減少圖樣上給出的形位公差項目，從而減少需檢測的形位誤差項目。n4.檢測條件檢測條件n檢測條件應(yīng)包括有無相應(yīng)的測量設(shè)備、測量的難易程度、測量效率是否與生產(chǎn)批量相適應(yīng)等。在滿足功能要求的前提下，應(yīng)選用簡便易行的檢測項目代替測量難度較大的項目。

48、http:/ 形位公差基準(zhǔn)的選擇形位公差基準(zhǔn)的選擇 n選擇形位公差項目的基準(zhǔn)時，主要根據(jù)零件的功能和設(shè)計要求，并兼顧基準(zhǔn)統(tǒng)一原則和零件結(jié)構(gòu)特征等幾方面來考慮。n(1)遵守基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，即設(shè)計基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)是同一要素。這樣，既可以減少因基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，又可以簡化工夾量具的設(shè)計、制造和檢測過程。n(2)選用三基面體系時，應(yīng)選擇對被測要素的功能要求影響最大或定位最穩(wěn)的平面(可以定位三點)作為第一基準(zhǔn)；影響次之或窄而長的表面(可以定位二點)作為第二基準(zhǔn)；影響小或短小的表面(定位一點)作為第三基準(zhǔn)。n(3)任選基準(zhǔn)只適合于表面形狀完全對稱，裝配時無論正反、上下顛倒均能互換的零件。任選基

49、準(zhǔn)比指定基準(zhǔn)要求嚴(yán)，故不經(jīng)濟(jì)。http:/ 公差原則的選擇公差原則的選擇 n選擇公差原則時，應(yīng)根據(jù)被測要素的功能要求，并考慮采用該種公差原則的可行性與經(jīng)濟(jì)性。表列出獨立原則和相關(guān)要求的應(yīng)用示例，以供選擇時參考。http:/ 公差原則的選擇公差原則的選擇n表表4.16 獨立原則和相關(guān)要求的應(yīng)用示例獨立原則和相關(guān)要求的應(yīng)用示例 http:/ 公差原則的選擇公差原則的選擇n表表4.16 獨立原則和相關(guān)要求的應(yīng)用示例續(xù)表獨立原則和相關(guān)要求的應(yīng)用示例續(xù)表http:/ 形位公差等級形位公差等級(或公差值或公差值)的選擇的選擇 n1.形位公差等級和公差值形位公差等級和公差值n按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1184-19

50、96形狀和位置公差 未注公差值中的規(guī)定，在形位公差的14個項目中，除了線輪廓度和面輪廓度兩個項目未規(guī)定公差值以外，其余12個項目都規(guī)定了公差值。其中，除位置度一項外，其余11個項目還劃分了12個公差等級(112 級)：圓度和圓柱度公差劃分為13個等級，即0級、1級、12級，等級依次降低；各形位公差等級的公差值見表 表。位置度公差值只規(guī)定了數(shù)系，見表。http:/ 形位公差等級形位公差等級(或公差值或公差值)的選擇的選擇 n表表4.17 直線度、平面度公差值直線度、平面度公差值(GB/T 1184-1996)(m)http:/ 形位公差等級形位公差等級(或公差值或公差值)的選擇的選擇 n表表4.

51、18 圓度、圓柱度公差值圓度、圓柱度公差值(GB/T1184-1996)(m)http:/ 形位公差等級形位公差等級(或公差值或公差值)的選擇的選擇 n表表4.19 平行度、垂直度、傾斜度公差值平行度、垂直度、傾斜度公差值(GB/T 11841996)(m)http:/ 形位公差等級形位公差等級(或公差值或公差值)的選擇的選擇 n表表4.20 同軸度、對稱度、圓跳動和全跳動公差值同軸度、對稱度、圓跳動和全跳動公差值(GB/T 11841996)(m)http:/ 4.4.4 形位公差等級形位公差等級形位公差等級形位公差等級(或公差值或公差值或公差值或公差值)的選擇的選擇的選擇的選擇 n表表4.

52、21 位置度公差值數(shù)系位置度公差值數(shù)系(GB/T 11841996)(m)n表表4.22 直線度、平面度公差等級應(yīng)用場合直線度、平面度公差等級應(yīng)用場合http:/ 形位公差等級形位公差等級(或公差值或公差值)的選擇的選擇 n表表4.23 圓度、圓柱度公差等級應(yīng)用場合圓度、圓柱度公差等級應(yīng)用場合http:/ 形位公差等級形位公差等級(或公差值或公差值)的選擇的選擇 n表表4.24 平行度、垂直度公差等級應(yīng)用場合平行度、垂直度公差等級應(yīng)用場合http:/ 形位公差等級形位公差等級(或公差值或公差值)的選擇的選擇 n表表4.25 同軸度、對稱度、徑向圓跳動公差等級應(yīng)用場合同軸度、對稱度、徑向圓跳動公

53、差等級應(yīng)用場合http:/ 形位公差等級形位公差等級(或公差值或公差值)的選擇的選擇 n表表4.26 直線度、平面度的未注公差值直線度、平面度的未注公差值(GB/T 11841996)(mm)n表表4.27 垂直度的未注公差值垂直度的未注公差值(GB/T 11841996)(mm)http:/ 形位公差等級形位公差等級(或公差值或公差值)的選擇的選擇 n表表4.28 對稱度的未注公差值對稱度的未注公差值(GB/T 11841996)(mm)n表表4.29 圓跳動的未注公差值圓跳動的未注公差值(GB/T 11841996)(mm)http:/ 形位公差等級形位公差等級(或公差值或公差值)的選的選

54、擇擇n2.形位公差等級形位公差等級(或公差值或公差值)的選擇方法的選擇方法n形位公差等級的選擇原則是：在滿足零件功能要求的前提下，盡量選取較低的公差等級。n確定形位公差值的方法有計算法和類比法。在有些情況下，可利用尺寸鏈來計算位置公差值，如平行度、垂直度、傾斜度、位置度、同軸度、對稱度公差值等。n(1)形狀、位置、尺寸公差間的關(guān)系應(yīng)相互協(xié)調(diào)，其一般原則是：形狀公差小于位置公差、小于尺寸公差。n(2)定位公差大于定向公差。一般情況下，定位公差可包含定向公差的要求。n(3)綜合公差大于單項公差。如圓柱度公差大于圓度公差、素線和軸線直線度公差。n(4)形狀公差與表面粗糙度之間的關(guān)系也應(yīng)協(xié)調(diào)。通常，中

55、等尺寸和中等精度的零件，表面粗糙度參數(shù)值可占形狀公差的 20%25%。n表表4.25 列出了一些形位公差等級的應(yīng)用場合，供選擇形位公差等級時參考。http:/ 形位公差等級形位公差等級(或公差值或公差值)的選的選擇擇n3.未注形位公差的規(guī)定未注形位公差的規(guī)定n圖樣上沒有具體注明形位公差值的要素，其形位精度由未注形位公差控制。國家標(biāo)準(zhǔn)將未注形位公差分為 H、K、L 三個公差等級，精度依次降低。表4.26 為直線度和平面度的未注公差值；表為垂直度的未注公差值；表為對稱度的未注公差值；表為圓跳動的未注公差值。http:/ 形狀和位置誤差的評定與檢測形狀和位置誤差的評定與檢測 n4.5.1 形狀和位置

56、誤差及其評定形狀和位置誤差及其評定n4.5.2 形狀和位置誤差的檢測形狀和位置誤差的檢測 http:/ 形狀和位置誤差的評定與檢測形狀和位置誤差的評定與檢測 n機(jī)械產(chǎn)品的零件圖上，根據(jù)零件的使用要求，確定了零件的形狀和位置公差。為了實現(xiàn)零件的互換性要求，要求在零件加工之后，對零件的形狀和位置誤差進(jìn)行檢測，所獲得的形狀和位置誤差值應(yīng)小于或等于公差值。因此涉及到形狀和位置誤差的評定與檢測問題。http:/ 形狀和位置誤差及其評定形狀和位置誤差及其評定 n1.形狀誤差及其評定形狀誤差及其評定n1)形狀誤差形狀誤差 n形狀誤差是被測實際要素的形狀對其理想要素的變動量，而理想要素的位置應(yīng)符合最n小條件。

57、n2)形狀誤差的評定形狀誤差的評定n為了能正確和統(tǒng)一地評定形狀誤差，必須確定理想要素的位置，也就是要規(guī)定形狀誤差的評定原則。n(1)“最小條件最小條件”原則。原則。n所謂“最小條件”就是指被測要素對其理想要素的最大變動量為最小，并以此作為評n定形狀誤差的依據(jù)。n(2)最小二乘原則。最小二乘原則。n以圓度誤差的評定為例，如圖4.19(b)所示中粗實線為實際圓的輪廓。若從實際圓上各點到某圓的距離的平方和為最小，則此圓即為最小二乘圓，如圖4.19(b)中的細(xì)實線圓。http:/ 形狀和位置誤差及其評定形狀和位置誤差及其評定n圖圖4.19 最小條件和最小二乘法評定圓度誤差最小條件和最小二乘法評定圓度誤

58、差http:/ 形狀和位置誤差及其評定形狀和位置誤差及其評定 n(3)評定平面度誤差的對角線法。評定平面度誤差的對角線法。n此法適用于測量平板等的矩形平面，它是以通過被測平面上一條對角線(如圖所示)，且平行于另一條對角線的平面作為理想平面，由此評定該被測平面的平面度誤差值。n(4)評定圓度誤差的兩點法和三點法。評定圓度誤差的兩點法和三點法。n兩點法是在被測圓周的不同方位上作徑向測量(測量器具和輔具與被測要素成兩點接觸)，如圖4.21(a)所示。http:/ 形狀和位置誤差及其評定形狀和位置誤差及其評定n圖圖4.20 對角線法評定平面度誤差對角線法評定平面度誤差http:/ 形狀和位置誤差及其評

59、定形狀和位置誤差及其評定n圖圖4.21 兩點法和三點法測量圓度誤差兩點法和三點法測量圓度誤差 http:/ 形狀和位置誤差及其評定形狀和位置誤差及其評定n2.位置誤差及其評定位置誤差及其評定n1)位置誤差位置誤差n位置誤差是被測實際要素的方向或位置對具有確定方向和位置的理想要素的變動量，n而理想要素的方向和位置由基準(zhǔn)(或基準(zhǔn)與理論正確尺寸、角度)確定。n2)基準(zhǔn)的建立基準(zhǔn)的建立n由于基準(zhǔn)實際要素本身也存在形狀誤差，故在按基準(zhǔn)實際要素建立基準(zhǔn)時，應(yīng)以該基準(zhǔn)實際要素的理想要素為基準(zhǔn)，而此理想要素的方向和位置，應(yīng)按最小條件來確定。如圖所示。n(1)直接法：直接法：當(dāng)基準(zhǔn)實際要素的形狀誤差很小，其對測

60、量結(jié)果的影響可以忽略時，可直接作為基準(zhǔn)，如圖所示。http:/ 形狀和位置誤差及其評定形狀和位置誤差及其評定n圖圖4.22 按最小條件建立基準(zhǔn)按最小條件建立基準(zhǔn)http:/ 形狀和位置誤差及其評定形狀和位置誤差及其評定n圖圖4.23 按直接法體現(xiàn)基準(zhǔn)按直接法體現(xiàn)基準(zhǔn)http:/ 形狀和位置誤差及其評定形狀和位置誤差及其評定n(2)模擬法：模擬法：它是采用具有足夠精度的表面來體現(xiàn)基準(zhǔn)平面或基準(zhǔn)軸線等。用這種方法建立基準(zhǔn)，雖然多數(shù)情況下只是最小條件的近似，但在生產(chǎn)中經(jīng)常用到，如圖所示。n(3)分析法：分析法：它是對基準(zhǔn)實際要素測量后，根據(jù)測量數(shù)據(jù)用圖解法或計算法確定基準(zhǔn)的位置。按最小條件或最小二乘

61、原則建立基準(zhǔn)，一般都是用分析法。在形狀誤差的精密測量中，這種方法應(yīng)用廣泛。n(4)目標(biāo)法：目標(biāo)法：它主要用于鑄、鍛、焊等粗糙表面和不規(guī)則的曲面。它是在實際基準(zhǔn)要素上規(guī)定若干個點目標(biāo)、線目標(biāo)和面目標(biāo)構(gòu)成基準(zhǔn)。http:/ 形狀和位置誤差及其評定形狀和位置誤差及其評定n圖圖4.24 按模擬法體現(xiàn)基準(zhǔn)按模擬法體現(xiàn)基準(zhǔn)http:/ 形狀和位置誤差及其評定形狀和位置誤差及其評定n3)位置誤差的評定位置誤差的評定n(1)定向誤差及其評定。定向誤差及其評定。n定向誤差是被測實際要素對其具有確定方向的理想要素的變動量，理想要素的方向由n基準(zhǔn)確定。n(2)定位誤差及其評定。定位誤差及其評定。n定位誤差是被測實際

62、要素相對于其理想要素的位置變動量。被測要素的理想要素的位置由基準(zhǔn)或基準(zhǔn)和理論正確尺寸或(和)理論正確角度確定。http:/ 形狀和位置誤差的檢測形狀和位置誤差的檢測 n1.形狀和位置誤差的檢測原則形狀和位置誤差的檢測原則n國家標(biāo)準(zhǔn)歸納總結(jié)并規(guī)定了五種形位誤差的檢測原則。n(1)與理想要素比較原則與理想要素比較原則n與理想要素比較原則就是將被測實際要素與理想要素進(jìn)行比較，從而測出實際要素的誤差值，誤差值可由直接方法或間接方法得出。n(2)測量坐標(biāo)值原則測量坐標(biāo)值原則n測量坐標(biāo)值原則是利用坐標(biāo)測量儀器如工具顯微鏡、坐標(biāo)測量機(jī)等，測出與被測實際要素有關(guān)的一系列坐標(biāo)值(可用直角坐標(biāo)、極坐標(biāo)等)，再對測

63、得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以求得形位誤差值。n(3)測量特征參數(shù)原則測量特征參數(shù)原則n測量特征參數(shù)原則是測量被測實際要素上具有代表性的參數(shù)(即特征參數(shù))來評定形位誤差。http:/ 形狀和位置誤差的檢測形狀和位置誤差的檢測 n(4)測量跳動原則測量跳動原則n測量跳動原則主要是用于測量跳動(包括圓跳動和全跳動)量。跳動是按其測量方式來定義的，有獨特的特征。n(5)控制實效邊界原則控制實效邊界原則n控制實效邊界原則是用于被測實際要素采用最大實體要求的場合。如用位置量規(guī)模擬實效邊界，檢驗被測實際要素是否超過最大實體實效邊界，以判斷合格與否。http:/ 形狀和位置誤差的檢測形狀和位置誤差的檢測 n2.簡介形狀

64、和位置誤差的測量方法簡介形狀和位置誤差的測量方法n1)直線度誤差的常用測量方法直線度誤差的常用測量方法n(1)節(jié)距法或跨距法。節(jié)距法或跨距法。主要用來測量精度要求較高而被測直線尺寸又較長的研磨或刮研表面，如各種長導(dǎo)軌面。n(2)間隙法。間隙法。用刀口尺的刃口模擬理想直線，將刀口尺的刃口與被測要素(直線或平面)接觸，使刀口尺和被測要素之間的最大間隙為最小，此最大間隙即為被測要素的直線度誤差。其間隙量可用塞尺測量或與標(biāo)準(zhǔn)間隙比較獲得，如圖所示。n(3)打表法。打表法。打表法是用帶有指示表的測量裝置，測出在給定截面上被測直線相對模擬理想直線的精密導(dǎo)軌或平板的偏差量，進(jìn)而評定直線度誤差的方法。圖中列出

65、生產(chǎn)實際中常用的四種方式 http:/ 形狀和位置誤差的檢測形狀和位置誤差的檢測n圖圖4.27 間隙法測量直線度誤差間隙法測量直線度誤差http:/ 形狀和位置誤差的檢測形狀和位置誤差的檢測n圖圖4.28 打表法測量直線度誤差打表法測量直線度誤差n1平板；平板；2被測件；被測件；3指示表；指示表；4表架；表架；5V形塊；形塊；6量塊；量塊；7正弦規(guī)正弦規(guī)http:/ 形狀和位置誤差的檢測形狀和位置誤差的檢測n(2)間接測量法間接測量法 此法適用于測量大、中型平面的平面度誤差。它實質(zhì)上是用分段法測量被測平面上多個截面的直線度誤差，通過數(shù)據(jù)處理和變換，最終求得平面度誤差。n3)圓度誤差的常用測量方

66、法圓度誤差的常用測量方法n按照形位誤差檢測原則，測量圓度誤差的方法主要有：與理想圓比較、測量坐標(biāo)值和測量特征參數(shù)值等方法。n4)平行度誤差的常用測量方法平行度誤差的常用測量方法n在生產(chǎn)中測量平行度誤差常用的方法有打表法和水平儀法。n(1)打表法：打表法：測量面對面平行度誤差示意圖如圖所示。n(2)雙向打表法：雙向打表法：如圖所示為用雙向打表法測量軸線對基準(zhǔn)平面的平行度誤差。n(3)水平儀法：水平儀法：水平儀法可測量面對面、面對線的平行度誤差，如圖所示。http:/ 形狀和位置誤差的檢測形狀和位置誤差的檢測n圖圖4.29 打表法測量平行度誤差打表法測量平行度誤差n1被測件；被測件；2平板；平板；3表架表架http:/ 形狀和位置誤差的檢測形狀和位置誤差的檢測n圖圖4.31 測量線對面的平行度誤差測量線對面的平行度誤差http:/ 形狀和位置誤差的檢測形狀和位置誤差的檢測n圖圖4.33 水平儀法測量面對面的平行度誤差水平儀法測量面對面的平行度誤差http:/ 形狀和位置誤差的檢測形狀和位置誤差的檢測n5)垂直度誤差的常用測量方法垂直度誤差的常用測量方法n常用測量垂直度誤差的方法有光隙法、水