形位公差及检测.pdf

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1、第五章形状和位置公差及检测51概述构成机械零件几何形状的点线面统称为零件要素如图5-1所示要素可以是实际存在的即所谓轮廓要素也可以是由实际要素取得的轴线或中心平面即所谓中心要素它们都是实际几何要素实际几何要素相对于理想几何要素的偏离就叫几何要素的误差它包括尺寸误差形状误差位置误差表面粗糙度及波度等如图5-2所示外圆中心O相对于内孔中心O的偏离e为位置1误差外圆柱母线的变动量为该直线的形状误差形状误差和位置误差将影响机械零件的装配及设备的一系列性能形状和位置误差将直接影响机械仪器等设备的精度如机床导轨的直线度两导轨的平行度

2、导轨和主轴的平行度等都将影响机床的加工精度形状和位置误差还会影响零件间配合的性质为此必须限制实际几何要素在一个区域这个限制实际要素的区域叫作公差带它具有以下性质1形位公差带必须包含实际的被测要素2除非有进一步要求被测要素在公差带内可有任何形状3除非另有要求其公差带适用于整个被测要素为限制机械零件几何参数的形状误差和位置误差提高机械设备的精度增加寿命保证互换性生产必须执行形状和位置公差标准我国目前执行的形状和位置公差国家标准是GB/T1182-1996形状和位置公差通则定义符号和图样表示法GB/T1182-1996形状和位

3、置公差通则定义符号和图样表示法GB/T1184-1996形状和位置公差未注公差值GB/T4249-1996公差原则和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在技术内容上分别等效与国际标准ISO1101:1996,ISO2768-2,ISO8015和ISO2692:1996公差项目名称符号有无基准适用要素直线度单一要素形状无平面度圆度圆柱度形状轮线轮廓度无或有单一要素或或廓关联要素面轮廓度位置平行度有关联要素定垂直度位向倾斜度置同轴度有对称度定位位置度有或无*综圆跳动有合全跳动52形状公

4、差及其误差的检测方法形状公差是指单一实际要素如轴线平面圆柱面曲面等的形状对其理想形状所允许的变动量实际形状的误差必须限制在规定的形状公差带以内由于形状误差的多样化使形状公差带也有各种不同的形状如图5-4所示实际轴线的形状误差可能发生在空间的任意方向因此必须用一个以公差值为直径的圆柱面的公差带以限制这样的误差фf形状误差指被测实际要素相对于理想要素的变动量如图5-5中AB为理想的轮廓直线ACB则为它的实际形状实际形状ACB相对理想形状AB的偏离f即为该轮廓直线的形状误差被测的实际要素是机械零件上客观存在的零件几何要素而理想

5、要素则是设计者给定的理想形态为了确定形状误差首先要决定理想要素在实际机械零件上的相应位置在国家标准中规定在评定形状误差时理想要素的确定应符合最小条件原则所谓最小条件就是指被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小这个变动量的大小用一个最小包容区的宽度或直径表示这个最小包容区应该在包容被测实际要素时具有最小宽度或直径包容就是使理想要素和实际要素相接而不相割最小条件是评定形状误差的基本原则用最小条件评定的形状误差结果为最小并且是唯一的稳定的数值用这个原则评定形状误差可以最大限度地通过合格件在一般生产中可以用其它近似的方法代替

6、最小原则但在仲裁时必须采用最小条件原则一直线度1直线度公差直线度公差包括给定平面内给定方向上和任意方向上的公差1在给定平面内的直线度公差公差带是距离为公差值t的两平行直线之间的区域2在给定方向上的直线度公差公差带是距离为公差值t的两平行面之间的区域3在任意方向上的直线度公差在公差值前加注ф则公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域2直线度误差的测量1刀口尺法2拉钢丝法3水平仪法4自准直仪法电子水平仪平直度检查仪自准直仪简介平直度检查仪主要用来测量平面度或直线度其分度值为0.005mmm近似等于1平直度检查仪的工作原理和自准

7、直光管一样对各种方法测得的读数应通过数据处理进行直线度误差值的评定国家标准中规定按最小条件法评定直线度误差实际生产中常用首尾两点连线法可以证明符合最小条件准则的直线度误差判别法有两种形式由两平行直线包容被测实际直线时成高低高相间的三点接触图513b或成低高低相间的三点接触图513a按这两种形式所作的直线度包容区都符合最小条件准则也称相间准则例51用水平仪测量一机床床身导轨的直线度误差读数依次为212102共六个读数水平仪读数值是0.01mm/m桥板长200mm求该导轨直线度误差解用计算法按最小条件准则评定直线度误差以及按

8、首尾连线准则评定直线度误差的计算过程列于表52中表52例51数据表测读累最小条件法评定首尾连线法评定点数加值值坐标变各点误坐标变各点误差换量差值换量值000+0001220.8+1.21+12131.6+1.42+13252.4+2.63+24143.2+0.8405044.00516264.8+1.260二平面度1