公差配合与几何精度检测 教学课件 作者 王宇平 第2章形位精度.ppt

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1、形位公差概念2.1形位公差的选择2.3公差原则简介2.2第2章形位精度2.1形位公差概述由于机床夹具、刀具及工艺操作水平等因素的影响，经过机械加工后，零件的尺寸、形状及表面质量均不能做到完全理想而出现的加工误差，归纳起来除了有尺寸误差外，还会出现形状误差、位置误差和表面粗糙度等。如：车床导轨表面的直线度、平面度不好，将影响刀架的运动精度，从而影响零件的车削质量，如图2-1所示。另外，如果导轨表面与底面平行度误差过大、床头箱与导轨表面垂直度误差过大等，也会对车削造成影响。因此，应规定形状和位置公差（简称形位公差）加以限制。2.1形位公差概念图2-1

2、车床的部分形位公差示例在实际生产中，形位公差是机械零件加工精度的重要指标。本课题讨论关于形位公差的研究对象、公差项目、标注、公差带、以及形位公差选择应用等内容。1．几何要素如图2-2（a）所示的顶尖，该顶尖由球面、圆锥面、端平面、圆柱面、轴线、球心等构成。这些构成零件几何特征的点、线、面称为零件的几何要素，简称要素。2.1.1形位误差与形位公差基本概念图2-2零件的几何要素2.几何要素分类(1)按存在状态分①理想要素：指具有几何学意义的要素，是理想状态下的点、线、面(图样上所画的点、线、面)，如图2-2(b)所示。②实际要素：指零件上实际存在的要

3、素(存在误差的点、线、面)，如图2-2(b)所示。①轮廓要素：是构成零件外廓能为人们直接感觉到的要素。图2-2(a)中球面、圆柱(锥)面、端平面等,及图2-2(b)中圆柱素线、端平面等。②中心要素：是指零件上的球心、圆心、轴线、对称中心面等要素(是看不见、摸不着的，是一种几何表达方式)。如图2-2(a)中的球心、轴线、图2-2(b)中轴线等。(2)按结构特征分(3)按所处地位分①被测要素：是图样上给出了形位公差要求、需要检测的要素。如图2-2(b)中的圆柱面素线、轴线等。②基准要素：是用来确定被测要素方向、位置的要素，在图样上用基准符号标注，如图

4、2-2(b)中的Ｇ平面。(4)按功能关系分①单一要素：是指仅对被测要素本身给出形状公差要求的要素。如图2-2(b)中的圆柱面素线。②关联要素：是指对被测要素给出位置公差要求、与其它要素有功能关系的要素。如图2-2(b)中的圆柱轴线(相对于Ｇ平面有垂直度要求)。3.形位误差与形位公差形状误差是指实际要素的形状对其理想形状的变动量，形状公差是对形状误差的限制。仅要求形状公差的实际要素被称为单一要素。位置误差是指实际要素对其理想要素位置的变动量，理想要素位置由相应基准确定。位置公差是对位置误差的限制，要求位置公差的实际要素被称为关联要素。1．特征项目及

5、符号介绍按照国家标准，形位公差分为两大类，共14项，各项目的名称及符号见表2-1所示。2.1.2形位公差项目及其符号表2-1形位公差特征项目及其符号2.形位公差的标注形位公差的标注结构由公差框格、带箭头的指引线和基准符号组成，如图2-3所示图2-3形位公差标注示意图(1)公差框格形状公差有２格，位置公差框格有3～5格。公差框格一般水平放置，也可以竖直放置，框格中的内容按从左到右（或从下到上）填写：形位公差项目符号、形位公差值、基准代号。如图图2-4形位公差框格(2)指引线用带箭头的指引线将形位公差框格与被测要素相连。按被测要素结构特征分为两种情况

6、：①当被测要素是轮廓要素时，指引箭头应垂直指向轮廓或其延长线上（与尺寸线明显开），如图2-5所示；②当被测要素是中心要素时，指引箭头应与尺寸线对齐，如图2-6所示。图2-5被测要素是轮廓要素时的标注图2-6被测要素是中心要素时的标注(3)基准符号基准符号由短横线、基准连线、圆圈和基准字母组成，如图2-7所示。图2-7基准符号的标注基准要素按结构特征分为两种情况标注：①当基准要素是轮廓要素时，基准连线应垂直于基准或其延长线（与尺寸线明显错开），如图2-3中所示基准B；②当被测要素是中心要素时，基准连线应与尺寸线对齐，如图2-3、图2-6中所示基准A

7、。形位公差一些特殊标注见表2-2、标注中易出错误见表2-3所示。表2-2形位公差的一些特殊标注单位：mm表2-3标注中易出现的错误标注表2-3标注中易出现的错误标注3.形位公差带为了形象地表述实际要素的允许变动范围，假设用一种几何图形表示，即形位公差带。形位公差带是指限制实际要素变动的区域，可以是平面区域或空间区域，只要实际要素在区域内，则被测要素的形状或位置合格，反之不合格。形位公差带由形状、大小、方向和位置四个因素确定的。(1)形状公差带的形状由被测要素的理想形状和给定的公差项目确定。常用的形位公差带形状如表2-4所示。表2-4形位公差带的形

8、状及其应用范围(2)大小公差带的大小（即宽度）体现被测要素的精度高低，由公差值t确定。注意：如果公差带是圆形或圆柱形，在公差值前加注Φ；