形位公差国家标准-课件.ppt

1、形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第一节第一节 概述概述一、形位公差的含义及其影响一、形位公差的含义及其影响 1、形位公差的含义：任何零件的加工过程中由于各种因素 的影响总会产生形状、位置方面的误差。2、形位误差的定义：零件的实际形状、位置对其理想形 状、位置的变动量。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 3、形位误差的影响（1）影响配合的松紧程度，如圆度，轴线的直线度。（2）影响可装入性，如螺栓的位置度。（3）影响零件的其它功能。综上所述：形位误差的大小是衡量产品质量的一项重要指 标，为保证产品质量，实现互换性，应控制零件 的形位误差，即

2、规定公差。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 二、零件的几何要素二、零件的几何要素 几何要素的定义：代表零件几何形状特性的点、线、面。（1）中心要素：圆心、球心、中心线、轴线等。（2）轮廓要素：零件外形轮廓，圆柱面、球面、素线等（3）被测要素：给出形位公差要求的要素。（4）基准要素：用来确定被测要素方向、位置的要素。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 三、形位公差项目符号三、形位公差项目符号1、形状公差：2、位置公差：定向公差：定位公差：跳动公差：形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 四、形位公差的标注四、形位公差的标注 1、公差框格 0.02 A 第一格：公差项目；第二格：公

3、差值；第三格：基准 2、指引线：将框格与被测要素联系起来。说明：被测要素为中心要素时，指引线箭图与尺寸 线对齐。2、基准符号 位置公差必须标注基准。基准代号的注法：基准代号对准基准要素，无论基准 方向如何，基准代号中字母必须顺正方向写。说明：基准为中心要素时，基准符号与尺寸线对齐。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形位公差标注示例：形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 五、形位误差的检测原则五、形位误差的检测原则 国标将实现中应用的检测方案归纳为以下五种检测原则：1、与理想要素比较原则，如：自准直仪测直线度，平台上测平面度。2、测量坐标值原则。如：测量孔轴线的位置度误差。3、测量特

4、征参数原则。如：两点法及三点法测圆度误差。4、测量跳动误差原则。如：（径向、端面圆全）跳动误差的测量。5、控制实效边界原则。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 小结小结 1、了解形位公差的概念。、了解形位公差的概念。2、掌握被测要素和基准要素的内容。、掌握被测要素和基准要素的内容。3、掌握形位公差的项目符号及标注方法。、掌握形位公差的项目符号及标注方法。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第二节第二节 形状公差与形状误差的检测形状公差与形状误差的检测一、形状误差和形状公差一、形状误差和形状公差 1、形状误差：被测要素实际形状对其理想形状的变动量 2、形状公差：允许的最大形位公差。形

5、状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 二、形状误差及其评定二、形状误差及其评定 1、评定形状误差的准则：最小条件 评定形状误差时，理想要素的位置要符合最小条件，即：被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 2、各项形状公差及其误差的测量 1）直线度：给定平面内直线，任意方向直线等。直线度误差的检测：介绍水平仪的测量原理。图解法求直线度误差：测点序号：0 1 2 3 4 5 6 7 8 水平仪读数：0 +6 +6 0 -1.5 -1.5 +3 +3 +9 累积值：0 +6 +12 +12 +10.5 +9 +12 +15+24形状和位置公差及检测形状

6、和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 直线度误差：f=18-9=9m形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 先解释累积值的得来：由于水平仪测量的是相临两点的 高度差，作图时需将各点的读数都转换成相对坐标圆点 的值。作图法求解必须以y方向作为评定误差的方向 通过计算求得直线度误差。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 2）平面度：两平行平面之间的区域 平面度误差的测量：对角线法 按一定的布点方式测量 0 -3 8 10 2 1 平面度误差f=10-(-3)=13m 8 0 0形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 3)圆度：圆度公差带：半径之差为公差值的两同心圆之间

7、的区域。圆度误差的测量：近似法测量，光学分度头上测 量圆度误差。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 4）圆柱度：圆柱度公差带：半径之差为公差值的两同轴线的圆面之间 的区域。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 5）线轮廓度、面轮廓度 公差带简介：包络线的形成原理。说明：任意方向直线度在公差值前需加“”宽大平面用平面度，窄长平面用直线度。圆柱度是一项综合公差。小结：1、形状公差不涉及基准。2、形状公差值是包含实际要素的最小区域的宽度或 直径来表示。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第三节第三节 位置公差和位置误差测量位置公差和位置误差测量一、位置误差与基准一、位置误差与基准 1

8、、位置误差：被测要素实际位置对其理想位置的变动量 2、基准 1)基准要素：用来确定被测要素方向或位置的要素。2)基准的分类：单一基准：由一个要素充当基准 组合基准：公共基准 基准体系：三基面体系 模拟法体现基准：心轴模拟基准轴线形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 二、位置公差及其误差测量二、位置公差及其误差测量 位置公差分定向、定位、跳动三大类。1、定向公差：包括平行度、垂直度、倾斜度。a、平行度：平行度公差带有四种形式：面对线的平行度、线对线的平行度、面对面的平行度。平行度误差的检测：用平板、平台、心轴v型块来模拟 基准平面、孔或轴的轴线。例如：轴线对轴线的平行度误差的测量：心轴模拟孔

9、的轴线，调整I-I等高 读数f=M1-M2 ，任意方向要求时：f=22yxff形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 b、垂直度 垂直度公差带有四种形式：线对面的垂直度、线对线的垂直度。垂直度误差的检测：（实际测量方法较多，现举一例说明）线对线的垂直度的测量：转换成平行度误差的测量，用心轴 模拟基准轴线。f=1221MMLL形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测

10、形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 c、倾斜度 倾斜度公差带有三种形式：面对面的倾斜度、线对线的倾斜度、线对面的倾斜度。面对面的倾斜度标注示例：解释45度的含义。倾斜度误差的测量：转换成平行度误差的测量。方法：被测量件置与定角座上，调整被测件使表面读数差 最小，则f=Mmax-Mmin定向公差小结：定向公差是一项综合公差，综合控制被测要素的定向误 差，形状误差。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 2、定位公差 同轴度：应用台阶轴 同轴度公差带：直径为公差值t且与基准同轴线的小圆

11、柱。检测：V形块模拟基准轴线，两指针调零。读数：对应点读数差 M1-M2 对称度：应用方格或键槽 对称度公差带：相对基准对称度分布的两平行平面。检测：被测零件放置在平板上，测被测表面到平板的距 离，取测量截面内对应点最大差值为误差值。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 位置度：应用孔轴线的位置度。孔轴线的位置度公差带：以理想位置为轴线的小圆柱。测量：测量坐标原则。定位公差小结：定位公差是一项综合公差，可综合控制被测要素的位 置误差、方向误差、形状误差。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公

12、差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 3、跳动公差 a、圆跳动及测量方法 径向圆跳动：指示器径向固定，被测要素绕基准回转 一周时最大与最小读数差。端面圆跳动：指示器垂直端面固定，被测要素绕基准 回转一周，最大与最小读数差。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 b、全跳动 径向全跳动：指示器沿径向放置，测量时指示器沿轴向 移动，被测要素绕基准回转所测的最大与最 小差值。端面全跳动：指示器垂直端面放置，测量时指示器由外端 向圆心移动，被测要素绕基准回转，最大与最小读数差即为误差

13、值 测量时用导向套筒，中心顶尖，V形块模拟基准。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 c、跳动公差的特性及应用 跳动公差是一项综合公差，测量方便，故广泛应用于 旋转类零件。各项跳动公差中被测要素，均为轮廓要素，基准要素 均为中心要素。生产中有时用测量径向全跳动的方法测量同轴度。三、小结：三、小结：1、掌握各项定位公差的含义。2、掌握跳动误差的测量方法。3、了解形位误差的检测原则。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第四节第四节 形位公差与尺寸公差的相关性形位公差与尺寸公差的相关性一、基本概念一、基本概

14、念1、作用尺寸：实际尺寸和形状误差综合后的尺寸。Dm da 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 2、最小、最大实体状态和实效状态 1）最大、最小实体状态 合格零件拥有材料最多的状态称最大实体状态。合格零件拥有材料最少的状态称最小实体状态。最大实体尺寸：dmax Dmin 最小实体尺寸：dmin Dmax 2）实效状态：最大实体尺寸与实效尺寸综合后的尺寸。孔：Dvs=Dmin-t形位 轴：dvs=dmax+t形位 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 3、理想边界 定义：具有理想形状的极限边界 具体为：孔的理想边界为一具有理想形状的外表面（理想

15、轴)轴的理想边界为一具有理想形状的内表面（理想孔）1）最大实体边界：尺寸为最大实体尺寸的理想边界。孔：具有Dmin 的理想轴；轴：具有dmax 理 想孔 2）实效边界 孔：具有 Dmin-t形位的理想孔 轴：具有 dmax+t形位理想轴形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 二、独立原则二、独立原则 尺寸公差与形位公差各自独立，测量 时 分别满足各自的公差要求。因独立原则时尺寸与形位误差检测较为方便，故应用 广泛。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 三、包容原则三、包容原则 1、单一要素的包容原则 图样标注：尺寸公差后加 10 分析：最大实体边界：10 的孔且垂直于基准。实际尺寸合格范

16、围：9.810mm之间 实际轴径9.8mm时，轴线垂直度公差0.2mm 实际轴径10mm时，轴线垂直度公差0由以上分析总结：包容原则下形位公差包容在尺寸公差之内。E02.0形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 四、最大实体原则四、最大实体原则1、最大实体原则用于单一要素1）图样标注：10 0.12）分析：实效边界：尺寸为10.1 mm的理想孔 实际尺寸合格范围：9.810 mm。实际尺寸为9.8mm时，轴线直线度公差0.3 mm。实际尺寸为10 mm时，轴线直线度公差0.1 mm2、最大实体原则用于关联要素 被测要素与基准要素同时对同轴度进行补偿0

17、2.0M形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 五、三种公差原则小结五、三种公差原则小结 公差原则遵守的边界允许的形为公差应用独立原则 t广泛包容原则最大实体边界0T配合性质要求严格最大实体原则实效边界tt+T只要求保证可装配性形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 第五节第五节 形位公差的选用形位公差的选用 正确合理的选择形位公差，不仅直接反映产品量和寿命，而且关系到零件的加工难易程度。一、形位公差项目的选择一、形位公差项目的选择 1、零件的几何特征 如：圆柱零件：圆柱度、圆度 圆锥形零件：圆度、素线直线度 平面：平面度 阶梯轴：同轴度 槽：对称

18、度形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 2、零件的使用要求 只有对使用性能有显著影响的项目才规定形位公差，如：车床、磨床主轴轴颈同轴度、圆柱度误差的影响零件的回转精度和工作精度，故规定相应精度。齿轮箱体两孔轴线不平行，影响正常啮合，降低承载能力，故规定平行度公差。3、测量方便 如：阶梯轴：可用径向 全跳动代替圆柱度，同轴度误差4、形位公差的控制功能 如：圆柱度公差可以控制圆度、素线的直线度误差。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 二、形位公差值的确定二、形位公差值的确定 1、公差等级：1、2、3、.12 。1级最高，12级最低，6、7级为基本级。总原则：在满足使用要求的前提下，选择最

19、经济的公差值。2、选择方法：类比法 对照表3-33-19解释各项公差主参数的含义 了解各项公差的应用。形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 3、考虑的因素1）零件的结构特性 细长轴（孔）、跨距较大的轴（孔）、宽度较大的表面加工时易产生误差，较正常情况低12级。2）协调形位公差与尺寸公差的关系 同一要素：t形位t位置t尺寸3）形位公差与表面粗糙度的关系 中等尺寸，中等精度Rz=（0.20.3）t形位 高精度：小尺寸：Rz=（0.50.7）t形位形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 三、基准的选择三、基准的选择依据：零件的功能要求，同时尽量使设计、加工、检验各工序的基准统一。例：图示零件：1）若以中间轴颈为支承，两端安装传动件，以 中间为同轴度基准2）若以两端为支承，中间安装传动件，以两端 公共轴线为基准 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 四、小结四、小结1、了解形位公差项目的选择2、了解形位公差值的选择3、了解基准的选择