几何精度设计与检测

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1、几何精度设计与检测课程内容§4-1概述§4-2几何公差的标注及其公差带§4-3公差原则与公差要求§4-4几何精度设计§4-5几何误差及其检测§4几何精度设计与检测几何精度设计与检测本章知识点1.几何误差与几何公差的关系；（了解）2.几何误差的研究对象；（熟悉）3.几何公差19个特征项目及其公差带的特点；（重点）4.几何公差在图样上的标注方法；（重点）5.公差原则和公差要求；（难点）6.几何公差精度设计的内容及其基本方法；（熟悉）7.几何公差（未注公差和注出公差）值的选用；（熟悉）8.形状误差及其评定和最

2、小条件（评定准则）的概念（重点）9.方向误差及其评定和基准的概念；（了解）10.位置误差及其评定和基准的概念。（了解）经过机械加工后的零件，由于机床夹具、刀具及工艺操作水平等因素的影响，零件的尺寸和形状及表面质量均不能做到完全理想而会出现加工误差。加工误差包括：尺寸误差、几何形状误差、相互位置误差、表面粗糙度。几何精度设计与检测§4.1概述零件在加工过程中，致使加工后的零件的实际形状、方向和相互位置，与理想几何体的规定存差异，而相互之间的差异统称为几何误差。零件在加工过程中，几何量误差是不可避免的。如工

3、件在机床上的定位误差、切削力、夹紧力等因素都会造成各种形位误差。几何误差不仅会影响机械产品的质量（如工作精度、联接强度、运动平稳性、密封性、耐磨性、噪声和使用寿命等），还会影响零件的互换性。几何精度设计与检测§4.1概述为了满足零件的使用要求，保证零件的互换性和制造的经济性，设计时必须合理控制零件的形位误差，即对零件规定形状和位置公差（简称形位公差）。形位公差的新国家标准：GB／T1958－2004《产品几何量技术规范（GPS）》形状和位置公差检测规定；GB／T1184－1996《形状和位置公差未注公差

4、值》；GB／T4249－1996《公差原则》；GB／T16671－1996《形状和位置公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求》GB1958－80《形状和位置公差检测规定》。几何精度设计与检测§4.1概述几何精度精度设计与检测§4.1概述几何公差是控制几何误差的：t几何≥f几何。几何误差是指零件加工后的实际形状、方向和相互位置与理想形状、方向和相互位置的差异。在形状上的差异称形状误差，在方向上的差异称方向误差，在相互位置上的差异称位置误差，统称为几何量误差。图4.1零件的形状、方向误差如图4.1所示，加

5、工后的零件存在形状误差和方向误差。几何精度精度设计与检测4.1.1几何误差的产生及其影响1.几何误差的产生（1）由于零件在加工中，机床、夹具和刀具等工艺系统本身有误差;2.f几何对零件使用性能的影响①f几何影响零件的功能要求例如机床导轨直线度、平面度有误差，将影响机床刀架的运动精度。（2）加工过程中有受力变形、振动和磨损等因素产生误差。②f几何影响零件的配合性质例如孔、轴结合的间隙配合，孔轴表面有形状误差，将会使间隙分布不均，运动时磨损加快，影响寿命和精度。§4.1概述几何精度精度设计与检测例如轴承盖上

6、各螺钉孔的位置不正确，在用螺栓固定时，就会影响自由装配。③f几何影响零件的自由装配总之，零件几何误差对其工作性能的影响很大，它是衡量机器、仪器产品质量的重要指标。§4.1概述几何精度精度设计与检测4.1.2几何误差的研究对象——几何要素图4.2零件的几何要素构成零件几何特征的点、线、面称为几何要素。如图4.2所示的零件就是由多种几何要素组成的。§4.1概述几何精度精度设计与检测1.按结构特征分（1）组成要素（轮廓要素）组成要素是指零件的表面或表面上的线。例如图4.2中的球面、圆柱面、圆锥面、端平面和圆柱

7、面、圆锥面的素线。图4.2零件的几何要素§4.1概述几何精度精度设计与检测组成要素中按存在的状态又可分为：（a）公称组成要素—是指由技术制图或其他方法确定的理论正确组成要素。如图4.3（a)所示。（b）实际（组成）要素—是指由接近实际（组成）要素所限定的工件实际表面的组成要素部分。如图4.3（b)所示。图4.3几何要素定义之间的相互关系§4.1概述几何精度精度设计与检测在评定几何误差时，通常以提取组成要素代替实际（组成）要素。提取组成要素是指按规定的方法由实际（组成）要素提取有限数目的点所形成的实际要素

8、的近似替代。如图4.3（c）中的提取组成要素。图4.3几何要素定义之间的相互关系§4.1概述几何精度精度设计与检测（2）导出要素（中心要素）导出要素是指由一个或几个组成要素得到的中心点、中心线或中心面。图4.2零件的几何要素如图4.2中球心是由组成要素球面得到的导出要素（中心点）、轴线是由组成要素圆柱面和圆锥面得到的导出要素（中心线）。§4.1概述几何精度精度设计与检测（b）提取导出要素—是指由一个或几个提取组成要素得到的中心点、中心线或中