机械制造基础6.2几何公差

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1、机械制造基础第6章几何量公差6.2几何公差零件在加工过程中不仅存在尺寸误差，而且还会产生形状和位置误差（简称几何误差）。几何误差对机械产品工作性能的影响不容忽视。例如圆柱形零件的圆度、圆柱度误差会使配合间隙不均，使磨损加剧，或各部分过盈不一致，影响联接强度；机床导轨的直线度误差会使移动部件运动精度降低，影响加工质量；齿轮箱上各轴承孔的位置误差，将影响齿轮传动的齿面接触精度和齿侧间隙；轴承盖上各螺钉孔的位置不正确，则会影响其自由装配等。因此，为保证机械产品的质量和零件的互换性，必须对几何误差加以控制，规定几何公差。6.

2、2.1概述几何公差t几何是控制几何误差f几何的：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。如图6.2.1所示，加工后的零件存在形状误差和方向误差。1.几何误差的研究对象——几何要素构成零件几何特征的点、线、面称为几何要素。如图6.2.1a)所示的零件的球面、圆锥面、圆柱面、平面、轴线、素线和球心等多种几何要素。几何要素分类按结构特征分:（1）组成要素（轮廓要素）组成要素是指零件的表

3、面或表面上的线。例如图6.2.1a)中的球面、圆柱面、圆锥面、端平面和圆柱面、圆锥面的素线。（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6.2.2（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6.2.2（b)所示。图6.2.2几何要素定义之间的相互关系组成要素中按存在的状态又可分为：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的近似替代。如图6

4、.2.2（c）中的提取组成要素。图6.2.2几何要素定义之间的相互关系（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。如图6.2.1a)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）。（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、中心线或中心面。如图6.2.2（c)所示。导出要素中按存在状态又可分为：（a）公称导出要素—是指由一个或几个公称组成要素导出的中心点、轴线或中心面。如图6.2.2（a)所示。图6.

5、2.2几何要素定义之间的相互关系2.按检测关系分(1)被测要素：图样给出了几何公差要求的要素。如图6.2.1a)中所示。被测要素按其功能要求又可分为：(a)单一要素—是指对要素本身提出形状公差要求的被测要素.如图6.2.1（a）中的Ⅰ。(b)关联要素—是指相对基准要素有方向或（和）位置功能要求而给出方向或位置公差要求的被测要素。如图6.2.1(a)中Φd1的轴线Ⅱ。ⅠⅡ（2）基准要素：是指图样上规定用来确定被测要素的方向或位置的要素。如图6.2.1（a）中Φd2的左端面Ⅲ。基准－理想的基准要素。图4.1（a）Ⅰ图6.

6、2.1（a）Ⅱ基准要素Ⅲ应当指出，基准要素本身按其功能要求可以是单一要素或关联要素。6.2.2几何公差的几何特征、符号和附加符号1.几何公差的类型、几何特征及其符号如表6.2.1所示。由表6.2.1可见几何公差分为形状公差(6项)、方向公差（5项）、位置公差（6项）和跳动公差（2项）共四类（19项）。其中形状公差是对单一要素提出的几何特征，因此，无基准要求。方向公差、位置公差和跳动公差是对关联要素提出的几何特征，因此，在大多数情况下都有基准要求。2.几何公差的附加符号如表6.2.2所示3.几何公差带几何公差带是指由一

7、个或几个理想的几何线或面所限定的、由线性公差值表示其大小的区域。它是限制实际被测要素变动区域。几何公差带有形状、大小、方向和位置四个要素。（1）几何公差带形状如下表所示（主要有9种)教材中的图6.2.36.2.3形状公差与误差⒈形状公差与公差带形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。形状公差带是限制实际被测要素变动的一个区域。典型的形状公差带见表6.2.3。形状公差带的特点是不涉及基准，其方向和位置随实际要素不同而浮动。表6.2.3形状公差带定义、标注和解释、测量方案在给定平面内，公差带是距离为公差值t的两平

8、行直线之间的区域。被测圆柱面与任一轴向截面的交线（平面线）必须位于在该平面内距离为0.1mm的两平行直线之间形状公差带定义标注和解释将平尺与被测素线相接触，井使两者的最大间隙为最小，此时平尺与素线间的最大间隙就为该条素线的直线度误差。按上述方法测量若干条素线，取其中最大值作为该零件素线的直线度误差测量方案直线度直线度在给定方向上，公差带是距离为