机械精度及检测课件.ppt
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- 机械 精度 检测 课件
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1、n复习尺寸公差的定义复习尺寸公差的定义.n引入形位公差引入形位公差.形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测n内容内容:形位误差和形位公差的基本概念,形位误差和形位公差的基本概念,形位公差的标注及公差带的分析形位公差的标注及公差带的分析.n重点重点:形位公差的标注,公差带四要素分析形位公差的标注,公差带四要素分析 公差原则公差原则.n难点难点:形位公差带四要素分析形位公差带四要素分析.公差原则公差原则n课次课次:3一、概述一、概述n形位误差的产形位误差的产生及其影响生及其影响n 影响零件影响零件的功能要求;的功能要求;n 影响零件影响零件的配合要求;的配合要求;n 影响零件影响零件的自由装配的
2、自由装配.n 哇!原来是这样哇!原来是这样。形位公差的研究对象形位公差的研究对象n定义:构成零件几何特征的点、线、面。定义:构成零件几何特征的点、线、面。n分类:分类:(一)按结构特征分:(一)按结构特征分:轮廓要素、中心要素;轮廓要素、中心要素;(二)按存在状态分:(二)按存在状态分:实际要素、理想要素;实际要素、理想要素;(三)按所处地位分:(三)按所处地位分:被测要素、基准要素;被测要素、基准要素;(四)按功能关系分:(四)按功能关系分:单一要素、关联要素单一要素、关联要素。返回形位公差的项目及符号形位公差的项目及符号(表表4-1)形位公差的标注方法形位公差代形位公差代号号标注包标注包括
3、括:形位:形位公差有关公差有关项目的符项目的符号、形位号、形位公差框格公差框格和指引线、和指引线、形位公差形位公差数值和其数值和其它有关它有关符号。中心要素中心要素指引线指引线公差框格公差框格轮廓要素轮廓要素形位公差的标注形位公差的标注(一一)n以公差框格的形式标注(两格或多格)以公差框格的形式标注(两格或多格)0.05 A 公差特征符号公差特征符号 公差值公差值 基准基准 指引线指引线(从表从表4-1中选中选)(以以mm为单位为单位)(由基准字母表示由基准字母表示)(指向被测要素指向被测要素)注意注意:公差值公差值 如果公差带为圆形或圆柱形,公差值前加注如果公差带为圆形或圆柱形,公差值前加注
4、,如果是球如果是球形,加注形,加注。基准基准 单一基准用大写表示;公共基准由横线隔开的两个大写字母单一基准用大写表示;公共基准由横线隔开的两个大写字母表示;如果是多基准,则按基准的优先次序从左到右分别置于各表示;如果是多基准,则按基准的优先次序从左到右分别置于各格。格。指引线指引线 用细实线表示。从框格的左端或右端垂直引出,指向被测用细实线表示。从框格的左端或右端垂直引出,指向被测要素。指引线的方向必须是公差带的宽度方向。要素。指引线的方向必须是公差带的宽度方向。形位公差标注(二)n重要提示:重要提示:指引线指向被测要素时,指引线指向被测要素时,要注意区分轮廓要素和要注意区分轮廓要素和中心要素
5、。中心要素。基准符号用带小圆的大基准符号用带小圆的大写字母以细实线与粗的写字母以细实线与粗的短实线相连,基准要素短实线相连,基准要素也要注意区分轮廓要素也要注意区分轮廓要素和中心要素。和中心要素。0.005两格两格三格三格垂直放置框格垂直放置框格公差项公差项目符号目符号公差值公差值基准的符号A-B公差带公差带的宽度的宽度公差带公差带的直径的直径形位公差举例形位公差举例n试将下列技术要求标试将下列技术要求标注在右图中注在右图中(1)左端面的平面度为)左端面的平面度为0.01mm,右端面对左端面,右端面对左端面的平行度为的平行度为0.04mm。(2)70H7的孔的轴线对左端的孔的轴线对左端面的垂直
6、度公差为面的垂直度公差为0.02mm。(3)210h7对对70H7的同轴的同轴度为度为0.03mm。(4)4-20H8孔对左端面(第孔对左端面(第一基准)和一基准)和70H7的轴线的的轴线的位置度公差为位置度公差为0.15mm。210h770H74-20H80.010.04AA 0.02 A0.03BB0.15A B二、形位公差和公差带n形状公差形状公差指单一实际要素的形状所指单一实际要素的形状所允许的变动量。用形状公差带表示。允许的变动量。用形状公差带表示。-形位公差带的形位公差带的特性:特性:形状、大小、形状、大小、方向和位置方向和位置 -形位公差带的形位公差带的形状:形状:-形位公差带的
7、形位公差带的大小:大小:公差带概述公差带概述n定义:限制被测要素变动的区域。其主要形状定义:限制被测要素变动的区域。其主要形状有有9种:种:圆内的区域圆内的区域、两同心圆间的区域、两同心圆间的区域、两两同轴圆柱面间的区域同轴圆柱面间的区域、两等距线间的区域、两等距线间的区域、两两平行直线间的区域平行直线间的区域、圆柱面内的区域、圆柱面内的区域、两等距两等距曲面间的区域曲面间的区域、两平行平面间的区域、两平行平面间的区域、球面内球面内的区域的区域。n作用:体现被测要素的设计要求,也是加工和作用:体现被测要素的设计要求,也是加工和检验的根据。检验的根据。n表示:形状、大小、方向、位置。表示:形状、
8、大小、方向、位置。同轴圆柱面同轴圆柱面tt1t2tt平行直线形状平行直线形状平行平平行平面形状面形状四棱柱四棱柱形状形状圆柱圆柱形状形状同心圆同心圆形状形状形状公差形状公差 n单一要素对其理想要素允许的变单一要素对其理想要素允许的变动量。其公差带只有大小和形状,动量。其公差带只有大小和形状,无方向和位置的限制。无方向和位置的限制。n直线度直线度 n平面度平面度 n圆度圆度 n圆柱度圆柱度 直线度公差直线度公差n直线度直线度公差用于控制公差用于控制直线和轴线的形状误直线和轴线的形状误差,根据零件的功能差,根据零件的功能要求,直线度可以分要求,直线度可以分为在给定平面内,在为在给定平面内,在给定方
9、向上和在任意给定方向上和在任意方向上三种情况方向上三种情况。n在在给定平面内给定平面内的直线度的直线度n在在给定方向内给定方向内的直线度的直线度 n任意方向上的直线度任意方向上的直线度 平面度平面度 n平面度公差带平面度公差带是距是距离为公差值离为公差值t的两的两平行平面之间的区平行平面之间的区域。如图所示,表域。如图所示,表面必须位于距离为面必须位于距离为公差值公差值0.1mm的的两平行平面内。两平行平面内。圆度圆度 n圆度公差带是圆度公差带是垂直于垂直于轴线的任一正截面上轴线的任一正截面上半径差为公差值半径差为公差值t的两的两同心圆之间的区域。同心圆之间的区域。如图所示,在垂直于如图所示,
10、在垂直于轴线的任一正截面上,轴线的任一正截面上,实际轮廓线必须位于实际轮廓线必须位于半径差为公差值半径差为公差值0.02mm的两同心圆的两同心圆内。内。圆柱度圆柱度 n圆柱度公差带是半圆柱度公差带是半径差为公差值径差为公差值t的两的两同轴圆柱面之间的同轴圆柱面之间的区域。如图所示,区域。如图所示,实际圆柱表面必须实际圆柱表面必须位于半径差为公差位于半径差为公差值值0.05mm的两同的两同轴圆柱面之间。轴圆柱面之间。形状或位置公差形状或位置公差n线轮廓度和面轮廓度有两种情况:无基准要求线轮廓度和面轮廓度有两种情况:无基准要求的和有基准要求的。故其公差带有大小和形状的和有基准要求的。故其公差带有大
11、小和形状要求外,位置可能固定,也可能浮动。要求外,位置可能固定,也可能浮动。n无基准要求时,理想轮廓线(面)用尺寸并加无基准要求时,理想轮廓线(面)用尺寸并加注公差来控制,这时理想轮廓线(面)的位置注公差来控制,这时理想轮廓线(面)的位置是不定的(形状公差),有基准要求的理想轮是不定的(形状公差),有基准要求的理想轮廓线(面)用理论正确尺寸并加注基准来控制,廓线(面)用理论正确尺寸并加注基准来控制,这时理想轮廓线(面)的位置是唯一的,不能这时理想轮廓线(面)的位置是唯一的,不能移动。(位置公差)移动。(位置公差)线轮廓度线轮廓度 n线轮廓度公差带是包络线轮廓度公差带是包络一系列直径为公差值一系
12、列直径为公差值t的圆的两包络线之间的的圆的两包络线之间的区域,诸圆的圆心应位区域,诸圆的圆心应位于理想轮廓线上。如图于理想轮廓线上。如图所示。所示。n无基准的理想轮廓线用无基准的理想轮廓线用尺寸并加注公差来控制,尺寸并加注公差来控制,其位置是不定的;有基其位置是不定的;有基准的理想轮廓线用理论准的理想轮廓线用理论正确尺寸加注基准来控正确尺寸加注基准来控制,其位置是唯一的。制,其位置是唯一的。面轮廓度面轮廓度 n面轮廓度公差带是包面轮廓度公差带是包络一系列直径为公差络一系列直径为公差值值t的球的两包络面的球的两包络面之间的区域,诸球的之间的区域,诸球的球心应位于理想轮廓球心应位于理想轮廓面上。如
13、图所示。面上。如图所示。n面轮廓度也分无基准面轮廓度也分无基准要求的面轮廓度公差、要求的面轮廓度公差、有基准要求的面轮廓有基准要求的面轮廓度公差。度公差。形状误差(一)形状误差(一)n形状误差一般是对单形状误差一般是对单一要素而言的,一要素而言的,仅考仅考虑被测要素本身的形虑被测要素本身的形状的误差。状的误差。形状误差形状误差评定时,理想要素的评定时,理想要素的位置应符合最小条件。位置应符合最小条件。所谓最小条件是指被所谓最小条件是指被测实际要素对其理想测实际要素对其理想要素的最大变动量为要素的最大变动量为最小。最小。形状误差(二)形状误差(二)n对于轮廓要素(线面轮廓度除外)符合对于轮廓要素
14、(线面轮廓度除外)符合最小条件的理想要素是指处于实体之外最小条件的理想要素是指处于实体之外与被测要素相接触,使被测要素对它的与被测要素相接触,使被测要素对它的最大变量最小。如图所示,最大变量最小。如图所示,n评定形状误差时,形状误差值的大小可评定形状误差时,形状误差值的大小可用最小包容区域(简称最小区域)的宽用最小包容区域(简称最小区域)的宽度或直径表示。所谓最小区域,是指包度或直径表示。所谓最小区域,是指包容被测实际要素时,具有最小宽度或直容被测实际要素时,具有最小宽度或直径的包容区。径的包容区。n最小包容区域评定形状误差值的方法,最小包容区域评定形状误差值的方法,称为最小区域法,最小区域法
15、则是符合称为最小区域法,最小区域法则是符合最小条件的评定形状误差的基本方法。最小条件的评定形状误差的基本方法。按最小区域法评定的形状误差值而且是按最小区域法评定的形状误差值而且是唯一的,因而评定结果具有权威性。唯一的,因而评定结果具有权威性。位置公差和误差n位置公差:位置公差:n定向公差定向公差(表(表4-3)有平行度、垂直度、倾)有平行度、垂直度、倾斜度三个。斜度三个。n定向公差带的定向公差带的特点:特点:n定向公差定向公差包括形状公差。包括形状公差。n在保证功能要求的前提下,给出在保证功能要求的前提下,给出定向公差定向公差后后,通常通常不在不在对该被测要素给出形状公差。对该被测要素给出形状
16、公差。定位定位公差n定位公差定位公差(表(表4-4)有位置度、同轴度、对)有位置度、同轴度、对称度三个项目。称度三个项目。n定位公差带的定位公差带的特点特点:n定位公差定位公差包含定向公差包含定向公差。n在保证功能要求的前提下,对该被测要素在保证功能要求的前提下,对该被测要素给定了给定了定位公差定位公差,通常对该被测要素通常对该被测要素不在不在给出给出定向和形状公差。定向和形状公差。位置公差和误差n跳动公差带:跳动公差带:n变动量变动量可有指示表的最大与最小示值之差反映出来可有指示表的最大与最小示值之差反映出来。n有圆跳动、全跳动有圆跳动、全跳动(表(表4-5)。)。n圆跳动:圆跳动:n圆跳动
17、圆跳动有径向圆跳动、端面圆跳动和斜向圆跳动。有径向圆跳动、端面圆跳动和斜向圆跳动。n全跳动:全跳动:n全跳动全跳动有径向全跳动和端面全跳动。有径向全跳动和端面全跳动。跳动公差带的跳动公差带的特点:特点:n对被测要素给出跳动公差后,若在对该被测要素给出对被测要素给出跳动公差后,若在对该被测要素给出别的项目的形位公差,则其公差值必须别的项目的形位公差,则其公差值必须小于小于跳动公差跳动公差值。值。大家累了吧!让我们休息一会儿。位置误差及其评定位置误差及其评定n位置误差位置误差是是n位置误差的位置误差的评定评定-n采用最小条件、最小包容区域法来判别。(采用最小条件、最小包容区域法来判别。(图图4-3
18、、4-4)n 最小条件分最小条件分:基本几何量精度公差原则n基本内容基本内容:公差原则的定义公差原则的定义,有关作用尺寸、,有关作用尺寸、边界和实效状态的边界和实效状态的基本概念基本概念,独立原则独立原则、包容包容要求要求、最大实体要求最大实体要求、最小实体要求最小实体要求的涵义及的涵义及应用。应用。n重点内容重点内容:包容要求、最大实体要求的涵义及:包容要求、最大实体要求的涵义及应用。应用。n难点内容难点内容:包容要求、最大实体要求、包容要:包容要求、最大实体要求、包容要求、最大实体要求、最小实体要求的涵义及应求、最大实体要求、最小实体要求的涵义及应用。用。公差原则的定义n定义定义:处理尺处
19、理尺寸公差寸公差和形位和形位公差关公差关系的规系的规定。定。n分类分类:有关公差原则的定义、术语n局部局部实际尺寸实际尺寸(Da、da):实际要素的):实际要素的任意正截面上,两对应点间的距离。任意正截面上,两对应点间的距离。n最大(小)实体最大(小)实体状态状态(MMC、LMC)n最大(小)实体最大(小)实体尺寸尺寸(MMS、LMS)n边界、最大(小)实体边界、最大(小)实体边界边界n体外(体内)体外(体内)作用尺寸作用尺寸n最大(小)实体实效状态最大(小)实体实效状态(MMVC、LMVC)n最大(小)实体最大(小)实体实效边界实效边界n最大(小)实体最大(小)实体实效尺寸实效尺寸(MMVS
20、、LMVS)体外体内体内Dada体外作用尺寸体外作用尺寸n在被测要素的给定长度上,在被测要素的给定长度上,与实际内表面(孔)体外相与实际内表面(孔)体外相接的最大理想面,或与实际接的最大理想面,或与实际外表面(轴)体外相接的最外表面(轴)体外相接的最小理想面的直径或宽度,称小理想面的直径或宽度,称为体外作用尺寸,即通常所为体外作用尺寸,即通常所称作用尺寸称作用尺寸。图图 例例50-0.025-0.050BA1A2A3A4 0.012局部实际尺寸和单一要素的体外作用尺寸局部实际尺寸和单一要素的体外作用尺寸关联要素的体外作用尺寸关联要素的体外作用尺寸n是局部实际尺寸与位置误差综合的结果。是局部实际
21、尺寸与位置误差综合的结果。是指结合面全长上,是指结合面全长上,与实际孔内接(或与实际孔内接(或与实际轴外接)的最大(或最小)的理与实际轴外接)的最大(或最小)的理想轴(或孔)的尺寸想轴(或孔)的尺寸。而该理想轴(或而该理想轴(或孔)必须与基准要素保持图样上给定的孔)必须与基准要素保持图样上给定的功能关系。功能关系。A1A2A3BG基准平面9010-0.028-0.013G0.01 G关联体外作用尺寸关联体外作用尺寸图图 例例体内作用尺寸体内作用尺寸n在被测要素的给定在被测要素的给定长度上,与实际内长度上,与实际内表面(孔)体内相表面(孔)体内相接的最小理想面,接的最小理想面,或与实际外表面或与
22、实际外表面(轴)体内相接的(轴)体内相接的最大理想面的直径最大理想面的直径或宽度,称为体内或宽度,称为体内作用尺寸。作用尺寸。最大实体状态(尺寸、边界)最大实体状态(尺寸、边界)n最大实体状态(最大实体状态(MMC):):实际要素在实际要素在给定长度上具有最大实体时的状态。给定长度上具有最大实体时的状态。n最大实体尺寸(最大实体尺寸(MMS):):实际要素在实际要素在最大实体状态下的极限尺寸。最大实体状态下的极限尺寸。(轴的最大极限尺寸(轴的最大极限尺寸dmax,孔的最小,孔的最小极限尺寸极限尺寸Dmin)n边界:边界:由设计给定的具有理想形状的由设计给定的具有理想形状的极限包容面。极限包容面
23、。n最大实体边界:最大实体边界:尺寸为最大实体尺寸尺寸为最大实体尺寸的边界。的边界。200-0.03最大实体实效状态最大实体实效状态(尺寸、边界)(尺寸、边界)nMMVC:图样上给定的被测要素的最大实体图样上给定的被测要素的最大实体尺寸(尺寸(MMS)和该要素轴线、中心平面的定)和该要素轴线、中心平面的定向或定位形位公差所形成的向或定位形位公差所形成的综合极限状态综合极限状态。nMMVS:最大实体实效状态下的体外作用尺寸。最大实体实效状态下的体外作用尺寸。MMVS=MMSt形形位位 其中:对外表面取其中:对外表面取“+”;对内表面取;对内表面取“-”n最大实体实效边界:最大实体实效边界:尺寸为
24、最大实体实效尺寸尺寸为最大实体实效尺寸的边界。的边界。最大实体实效尺寸最大实体实效尺寸(单一要素)(单一要素)最大实体实效尺寸最大实体实效尺寸(关联要素)(关联要素)最小实体实效状态最小实体实效状态(尺寸、边界)(尺寸、边界)nLMVCLMVC:在给定长度上,实际尺寸要素处于最小实体在给定长度上,实际尺寸要素处于最小实体状态,且其中心要素的形状或位置误差等于给出公状态,且其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,称为最小实体实效状态。差值时的综合极限状态,称为最小实体实效状态。nLMVSLMVS:最小实体实效状态下的体内作用尺寸,称为最小实体实效状态下的体内作用尺寸,称为最小实
25、体实效尺寸。最小实体实效尺寸。LMVS=LMS t形形位位 其中:对外表面取其中:对外表面取“-”;对内表面取;对内表面取“+”n最小实体实效边界最小实体实效边界:尺寸为最小实体实效尺寸的边界。尺寸为最小实体实效尺寸的边界。独立原则独立原则n定义定义:图样上给定:图样上给定的每一个尺寸和形的每一个尺寸和形状、位置要求均是状、位置要求均是独立的,应分别满独立的,应分别满足要求。足要求。n标注标注:不需加注任:不需加注任何符号。何符号。300-0.033标注标注00.015独立原则的应用独立原则的应用n应用应用:应用较多,在有配合要求或虽无:应用较多,在有配合要求或虽无配合要求,但有功能要求的几何
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