互换性与测量技术几何公差形状和位置公差.ppt
二00五年九月,二00九年九月,几何公差(形状和位置公差),互换性与测量技术实践模块二,形状和位置公差国家标准GB/T1182-1996),几何公差内容,GB/T1182-2008产品几何技术规范（GPS）几何公差 形状、方向、位置和跳动公差标注,概述,公差带,几何要素形位公差特征项目、符号形位公差的标注,公差原则,几何公差的选择,形状公差、方向公差位置公差、跳动公差,概述-几何要素,理想要素实际要素被测要素基准要素单一要素关联要素轮廓要素中心要素,几何要素：构成零件几何特征的点、线、面,GB/T1182-1996),(轮廓、单一、被测要素）,(中心、关联、被测要素）,(轮廓、关联、被测要素）,概述-几何要素,几何要素：构成零件几何特征的点、线、面,概述-几何要素,GB/T1182-2008,公称组成要素,公称导出要素,实际要素,评定拟合要素,设计公称要素,制造实际要素,检验提取要素,概述-几何要素,GB/T1182-2008,概述-形位公差项目及符号（14项）,形状公差：是对单一要素提出的要求，即形状误差所允许的变动全量。位置公差：是对关联要素提出的要求，即位置误差对基准所允许的变动全量。,GB/T1182-1996,GB/T1182-2008,概述-形位公差项目及符号,概述-形位公差标注,公差框格：,公差项目符号,t,公差值,基准代号,概述-形位公差标注,被测要素的表示方法：被测要素为轮廓表面：,被测要素为中心要素：,概述-形位公差标注,基准要素是被测要素的基准，用基准代号 表示。注：基准字母除E、I、J、M、O、P、L、R、F外的大写字 母，字母应水平书写。,基准要素为轮廓表面：,基准要素为轴线或中心平面：,由两个基准形成公共基准：,基准要素的表示方法：,GB/T1182-1996,概述几何公差标注,与被测要素相关的基准，用基准代号 表示。注：基准字母除E、I、J、M、O、P、L、R、F外的大写字 母，字母应水平书写。,基准为轮廓表面：,基准为轴线或中心平面：,基准的表示方法：,GB/T1182-2008,概述-形位公差标注,形位公差的简化标注方法：,对同一要素有不同的形位公差要求：对不同要素有同一形位公差要求：,概述-形位公差标注,形位公差有附加要求时的标注方法：,限定被测要素范围的标注：,概述-形位公差标注,用符号说明附加要求的标注：,只允许中间向材料外凸出,只允许中间向材料内凹下,只允许误差从左到右减小,只允许误差从左到右增大,公差带：限制实际要素变动的区域。,形状大小方向位置,概述-形位公差带,形状公差-公差带,形状公差与公差带：,形状公差：（t)单一实际要素的形状所允许的变动全量。形状公差带：限制单一实际要素变动的区域。,直线度：,形状公差-公差带,形状公差与公差带：,平面度：,圆度：,圆柱度：,形状公差-公差带,轮廓度公差与公差带：,线轮廓度：,面轮廓度：,形状公差与误差-形状公差与公差带,1、大端圆柱面尺寸45，小端圆柱面尺寸25。2、小端圆柱面轴线的直线度公 差为6 m。3、大端圆柱面素线的直线度误 差允许10 m。4、小端圆柱面的圆柱度公差为20 m。5、大端圆柱面右端面平面度公 差为5 m。,0-0.03,0-0.021,被测要素、公差特征名称、公差值、基准、公差带形状,形状精度的检测,形状误差及其评定（P112）：,形状公差：（t)单一实际要素的形状所允许的变动全量。形状误差：(f)被测实际要素对其理想要素的变动量。,最小包容区域：用符合“最小条件”的理想要素去包容被测实际要素的区域最小。,国家标准规定：最小条件是评定形状误差的基本原则。,最小条件：被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。,形位公差是控制形位误差的：t形位f形位。,形状与位置精度的检测,形状误差及其评定：,1.直线度误差的评定准则,（1）最小条件法：,（2）近似法：,两端点连线法,形状与位置精度的检测,形状误差及其评定：,2.平面度误差的评定准则,最小条件法：,两平行理想平面包容被测实际平面，其接触点投影在一个平面上呈,三角形,交叉,直线,三角形准则,交叉准则,直线准则,2.圆度误差的评定准则,位置公差与误差位置公差与公差带,定向公差与公差带：,平行度：,面对面,线对面,位置公差与误差位置公差与公差带,定向公差与公差带：,平行度：,面对线,线对线,位置公差与误差位置公差与公差带,定向公差与公差带：,垂直度：,面对面,线对面,位置公差与误差位置公差与公差带,定向公差与公差带：,垂直度：,面对线,倾斜度：,面对线,位置公差与误差位置公差与公差带,定位公差与公差带：,同轴度：,对称度：,位置公差与误差位置公差与公差带,定位公差与公差带：,位置度：,点位置度：,线位置度：,位置公差与误差位置公差与公差带,跳动公差与公差带：,圆跳动：,径向圆跳动：,端面圆跳动：,位置公差与误差位置公差与公差带,跳动公差与公差带：,圆跳动：,斜向圆跳动：,位置公差与误差位置公差与公差带,跳动公差与公差带：,全跳动：,径向全跳动：,端面全跳动：,被测要素、公差特征名称、公差值、基准、公差带形状,改错,被测要素、公差特征名称、公差值、基准、公差带形状,改错,改错,形状与位置精度的检测,位置误差评定：,位置公差是关联实际要素对其理想要素的变动量，理想要素的方向或位置由基准确定。,最小包容区域：用符合“最小条件”的理想要素去包容被测实际要素的区域最小，但此最小包容区域必须与基准保持给定的几何关系。,形状与位置精度的检测,基准：,单一基准,组合基准（公共基准）,三基面体系,实际检测中基准的体现方法：,模拟法、直接法、分析法、目标法,形位误差的检测,用刀口直尺测直线度误差,用平口直尺测直线度误差,用准直仪测量直线度误差,形位公差的检测,用圆度仪测量圆度误差,跳动测量,形位公差的检测,公差原则与公差要求,独立原则 相关要求,公差原则,包容要求,、最大实体要求,最小实体要求,、可逆要求,确定尺寸公差和形位公差之间关系的原则称公差原则。,一、有关公差原则的术语和定义1、最大实体尺寸（dM、DM）最大实体状态（MMC)最大实体尺寸 dM=dmax=15 DM=Dmin=30 最大实体边界（MMB),公差原则与公差要求-有关术语和定义,2、最小实体尺寸（dL、DL）最小实体状态（LMC)最小实体尺寸 dL=dmin=14.973 DL=Dmax=30.027 最小实体边界（LMB),可见体外作用尺寸是满足装配要求的尺寸。,3、体外作用尺寸（dfe、Dfe）,作用尺寸:综合考虑尺寸误差和形位误差的尺寸。,dfe=da+f形位=15mm,Dfe=Da-f形位=30.005mm,公差原则与公差要求-有关术语和定义,公差原则与公差要求-有关术语和定义,可见体内作用尺寸是满足强度要求的尺寸。,4、体内作用尺寸（dfi、Dfi）,dfi:在配合全长上，与实际轴体内相接的最大理想面的尺寸 dfi=da-f形位 Dfi:在配合全长上，与实际孔体外相接的最小理想面的尺寸 Dfi=Da+f形位,最大实体实效状态（MMVS):,6、最大实体实效状态、尺寸、边界,dMV:在配合全长上，轴为最大实体尺寸，形位误差f形位等于公差t形位 的 体外作用尺寸 dMV=dM+t形位,最大实体实效尺寸（dMV、DMV）：,DMV:在配合全长上，孔为最大实体尺寸，形位误差f形位等于公差 t形位的 体外作用尺寸 DMV=DM-t形位,公差原则与公差要求-有关术语和定义,最小实体实效状态（LMC):材料最少的状态。,7、最小实体实效状态、尺寸、边界,dLV:在配合全长上，轴为最小实体尺寸，形位误差f形位等于公差t形位 的 体内作用尺寸 dLV=dL+t形位,最小实体实效尺寸（dLV、DLV）：,DLV:在配合全长上，孔为最小实体尺寸，形位误差f形位等于公差 t形位的 体内作用尺寸 DLV=DL-t形位,公差原则与公差要求-有关术语和定义,二、独立原则,三、相关要求,1、包容要求适用要素：单一要素；标注：在尺寸极限偏差后加含义：被测要素遵守最大实体边界（MMB)，即被测要素的体外作用尺寸不得 超出其最大实体尺寸，局部尺寸 不得超过其最小实体尺寸。,尺寸最小：19.97 形位公差：0.005尺寸最大：20 0.005,公差原则与公差要求,公差原则与公差要求-包容要求,da：30 29.987f形位：0 0.013,轴：dfe dM da dL,孔：Dfe DM Da DL,例：,公差原则与公差要求-包容要求,公差原则与公差要求-包容要求,轴：dfe dM da dL,孔：Dfe DM Da DL,例：,按图样加工轴,加工后测得实际尺寸为29.989,其轴线的直线度误差为0.01,判断该零件是否合格?,解:dM=dmax=30 dL=dmin=29.987,按包容要求:,dfe=da+f形位=29.989+0.01=29.999 dMda=29.989 dL 满足要求,故该零件合格,公差原则与公差要求-包容要求,轴：dfe dM da dL,孔：Dfe DM Da DL,例：,按图样加工孔,加工后测得实际尺寸为50.04,其轴线的直线度误差为0.02,判断该零件是否合格?,解:DM=Dmin=50 DL=Dmax=50.05,按包容按包容:,Dfe=Da f形位=50.04-0.02=50.02 DMDa=50.04 DL 满足泰勒原则,故该零件合格,公差原则与公差要求,四、最大实体要求,适用要素：中心要素 标注：在形位公差后加 含义：被测要素遵守最大实体实效边界(MMVB)，即被测要素 体外作用尺寸不超过最大实体实效尺寸，其局部尺寸不 得超过最小实体尺寸.,例：,轴：dfe dMV dL da dM,孔：Dfe DMV DM Da DL,da：20 19.7f形位：0.1 0.4,公差原则与公差要求-最大实体要求,19.7,例：,轴：dfe dMV dL da dM,孔：Dfe DMV DM Da DL,公差原则与公差要求-最大实体要求,按图样加工轴,加工后测得实际尺寸为19.8,其轴线的直线度误差为0.25,判断该零件是否合格?,解:dM=dmax=20 dL=dmin=19.7 dMV=dM+t形位=20.1,按最大实体要求:,dfe=da+f形位=19.8+0.25=20.05 dMVdM da=19.8 dL 满足要求,故该零件合格,按图样加工孔,加工后测得实际尺寸为30.02,其轴线的垂直度误差为0.025,判断该零件是否合格?,解:DM=Dmin=30 DL=Dmax=30.027,按最大实体要求:,DMV=DM-t形位=30 0.01=29.99,公差原则与公差要求-最大实体要求,一、形位公差项目的选用二、形位公差值的给定,形位公差等级：圆度、圆柱度：0级、1级、2级、12级线轮廓度、面轮廓度、位置度无其他形位公差项目：1级、2级、12级,四、公差要求的选择五、未注出形位公差值(H、K、L),形状和位置精度设计（GB/T1184-1996）,一般：形状公差 位置公差 尺寸公差,一、形位公差项目的选用 零件的几何特征与功能要求,几何公差选用（公差项目，形位公差值、基准、公差原则）,（GB/T1184-1996）,按要素的几何形状特征制定：控制平面的形状误差应选择平面度；控制导轨导向面的形状误差应选择直线度；控制圆柱面的形状误差应选择圆度或圆柱度等。,零件的使用要求,导轨,几何公差选用（公差项目）,二、形位公差值的给定,形位公差等级（P105）圆度、圆柱度：0级、1级、2级、12级 其他形位公差项目：1级、2级、12级 线轮廓度、面轮廓度、位置度无,选择的方法 计算法、类比法,几何公差选用（形位公差值）,形状公差与位置公差的关系 同一要素上给定的形状公差值应小于位置公差值，定向公差值应小于定位公差值（t形状t定向t定位）形位公差和尺寸公差的关系 圆柱形零件的形状公差一般情况下应小于其尺寸公差值；线对线或面对面的平行度公差值应小于其相应距离的尺寸公差值。圆度、圆柱度公差值约为同级的尺寸公差的50，因而一般可按同级选取。形位公差与表面粗糙度的关系 通常表面粗糙度的Ra值可约占形状公差值的（2025）。,几何公差选用（形位公差值）,几何公差选用（公差原则、基准）,三、公差原则的选择选择公差原则和公差要求时，应根据被测要素的功能要求，各公差原则的应用场合、可行性和经济性等方面来考虑。,四、基准的选择,轴类零件，常以两个轴承为支承运转应选这两处轴颈的公共轴线（组合基准）为基准。套类零件多以其内孔轴线径向定位装配或以其端面轴向定位，因此根据需要可选其轴线或端面作为基准。应选较宽大的平面、较长的轴线作为基准，以使定位稳定。从加工检测方面考虑，应选择在加工、检测中方便装夹定位的要素为基准。,
