第4章--几何公差4--主讲崔宝珍课件

互换性与技术测量互换性与技术测量中北大学中北大学机械与动力工程学院机械与动力工程学院主讲教师：主讲教师：崔宝珍崔宝珍职职 称：称：副教授副教授第四章第四章 几何公差几何公差4.1 4.1 几何公差的分类及常用术语几何公差的分类及常用术语4.3 4.3 几何公差及公差带几何公差及公差带4.4 4.4 公差原则公差原则4.5 4.5 几何公差数值及应用几何公差数值及应用4.6 4.6 几何误差的检测几何误差的检测4.2 4.2 几何公差的标注几何公差的标注第四章第四章 几何公差几何公差4.5 4.5 几何公差数值及应用几何公差数值及应用几何公差项目的选择几何公差项目的选择根据零件的几何特征选择；根据零件的几何特征选择；根据零件的使用要求选择；根据零件的使用要求选择；v保证零件的工作精度保证零件的工作精度v保证连接强度和密封性保证连接强度和密封性v减少磨损，延长零件的使用寿命减少磨损，延长零件的使用寿命根据检测的方便性选择；根据检测的方便性选择；根据几何公差的控制功能选择。根据几何公差的控制功能选择。第四章第四章 几何公差几何公差4.5 4.5 几何公差数值及应用几何公差数值及应用几何公差值的选择几何公差值的选择 几何公差有两种形式：几何公差有两种形式：未注公差未注公差值和注出公差和注出公差值；线、面、面轮廓度廓度及及位置度位置度没有没有规定公差等定公差等级；圆度和圆柱度圆度和圆柱度则最高级为则最高级为0 0级，共划分为级，共划分为1313级；级；一般划分为一般划分为1212级，即级，即1 1级级1212级，级，1 1级精度最高，级精度最高，1212级精度最低；级精度最低；P88 P88：表：表43、44、45、46 P91P91：表：表412、413、414、415 第四章第四章 几何公差几何公差几何公差值的选择几何公差值的选择 可采用可采用计算法计算法或或类比法类比法，标准中有表供查，标准中有表供查 满足功能要求，满足功能要求，取低不取高取低不取高；同一要素同一要素，形状公差值小于方向公差值，方向公差，形状公差值小于方向公差值，方向公差 值小于位置公差值，位置公差值小于尺寸公差值；值小于位置公差值，位置公差值小于尺寸公差值；加工难易程度及与尺寸公差的加工难易程度及与尺寸公差的协调性协调性。孔相对于轴的几何公差等级低孔相对于轴的几何公差等级低12级，细长体比粗级，细长体比粗 短体低短体低12级；级；被测要素为线的公差值小于面的公差值；被测要素为线的公差值小于面的公差值；第四章第四章 几何公差几何公差几何公差值的选择几何公差值的选择对于单一平面的形状公差，目前多以它与表面粗糙对于单一平面的形状公差，目前多以它与表面粗糙 度的关系来考虑选值。两者本来是无关的，但根据度的关系来考虑选值。两者本来是无关的，但根据 加工平面的实际经验，通常表面粗糙度加工平面的实际经验，通常表面粗糙度Ra值可占形值可占形 状公差的状公差的2025%。适当的精度储备，与尺寸公差配合的选择一样，几适当的精度储备，与尺寸公差配合的选择一样，几 何公差值的选用也应考虑精度储备（压缩几何公差何公差值的选用也应考虑精度储备（压缩几何公差 值）。值）。第四章第四章 几何公差几何公差未注几何公差未注几何公差 工程中零件上许多要素的几何公差，采用常用设工程中零件上许多要素的几何公差，采用常用设备和工艺即能保证。因此，这样的几何公差不必标注。备和工艺即能保证。因此，这样的几何公差不必标注。国家标准（国家标准（GB/T 1184-1996）规定了几何公差的未注）规定了几何公差的未注公差为公差为H、K、L三个公差等级。三个公差等级。采用标准规定的未注公差值，应在标题栏附近或采用标准规定的未注公差值，应在标题栏附近或技术要求、技术文件中注出标准号和公差等级代号，技术要求、技术文件中注出标准号和公差等级代号，如如“GB/T 1184-K”。第四章第四章 几何公差几何公差4.6 4.6 几何误差的检测几何误差的检测几何误差及其评定几何误差及其评定形状误差及其评定形状误差及其评定 形状误差形状误差是指被测提取要素对其拟合要素的变动量，是指被测提取要素对其拟合要素的变动量，拟合要素的位置应符合拟合要素的位置应符合最小条件最小条件。v 对于提取组成要素对于提取组成要素，最，最小条件就是其拟合要素位小条件就是其拟合要素位于实体之外且与被测提取于实体之外且与被测提取组成要素相接触，并使被组成要素相接触，并使被测提取组成要素对其拟合要素的最大变动量为最小。测提取组成要素对其拟合要素的最大变动量为最小。第四章第四章 几何公差几何公差形状误差及其评定形状误差及其评定v 对于提取导出要素对于提取导出要素(中心线、中心面等中心线、中心面等)，其拟合要素位，其拟合要素位于被测提取导出要素之中。拟合要素应穿过被测提取中心于被测提取导出要素之中。拟合要素应穿过被测提取中心线，并使被测提取中心线对其拟合要素的最大变动量为最线，并使被测提取中心线对其拟合要素的最大变动量为最小。小。第四章第四章 几何公差几何公差第四章第四章 几何公差几何公差用指示表进行平面度测量用指示表进行平面度测量第四章第四章 几何公差几何公差用指示表进行圆锥面的圆度测量用指示表进行圆锥面的圆度测量第四章第四章 几何公差几何公差用指示表进行圆柱度测量用指示表进行圆柱度测量第四章第四章 几何公差几何公差方向误差、位置误差及其评定方向误差、位置误差及其评定v方向误差方向误差定义：定义：被测提取要素对一具有被测提取要素对一具有确定方向确定方向的拟合要素的的拟合要素的变动量，拟合要素的方向由变动量，拟合要素的方向由基准基准确定。确定。评定：评定：方向误差值用方向误差值用定向最小包容区域定向最小包容区域(简称定向最小简称定向最小区域区域)的宽度或直径表示的宽度或直径表示,定向最小区域的形状和各自定向最小区域的形状和各自的公差带形状一致，但宽度或直径由被测提取要素本的公差带形状一致，但宽度或直径由被测提取要素本身决定。身决定。第四章第四章 几何公差几何公差注意注意:对同一被测要素方向误差是包含形状误差的。对同一被测要素方向误差是包含形状误差的。第四章第四章 几何公差几何公差方向误差、位置误差及其评定方向误差、位置误差及其评定v位置误差位置误差 定定义义：被被测测提提取取要要素素对对一一具具有有确确定定位位置置的的拟拟合合要要素素的的变变动动量量，拟拟合合要要素素的的位位置置由由基基准准和和理理论论正正确确尺尺寸寸确确定。对于同轴度和对称度，理论正确尺寸为零。定。对于同轴度和对称度，理论正确尺寸为零。评评定定：位位置置误误差差值值用用定定位位最最小小包包容容区区域域(简简称称定定位位最最小小区区域域)的的宽宽度度或或直直径径表表示示，定定位位最最小小区区域域的的形形状状和和各各自自的的公公差差带带形形状状一一致致，但但宽宽度度或或直直径径由由被被测测提提取取要素本身决定。要素本身决定。第四章第四章 几何公差几何公差第四章第四章 几何公差几何公差注意注意:对同一被测要素定位误差是包含方向误差的。对同一被测要素定位误差是包含方向误差的。第四章第四章 几何公差几何公差第四章第四章 几何公差几何公差跳动误差其评定跳动误差其评定圆跳动圆跳动：被测提取要素绕基准轴线做：被测提取要素绕基准轴线做无轴向移动无轴向移动回转回转一周时，由位置固定的指示计在给定方向上测得的最一周时，由位置固定的指示计在给定方向上测得的最大与最小示值之差。大与最小示值之差。第四章第四章 几何公差几何公差全跳动：全跳动：被测提取要素绕基准轴线做无轴向移动被测提取要素绕基准轴线做无轴向移动回转，同时指示计沿给定方向的理想直线连续移回转，同时指示计沿给定方向的理想直线连续移动动(或被测提取要素每回转一周，指示计沿给定或被测提取要素每回转一周，指示计沿给定方向的理想直线做间断移动方向的理想直线做间断移动)，由指示计在给定，由指示计在给定方向上测得的最大与最小示值之差。方向上测得的最大与最小示值之差。基准的建立和体现基准的建立和体现基准的建立基准的建立 由由基基准准要要素素建建立立基基准准时时，基基准准为为该该基基准准要要素素的的拟拟合要素。拟合要素的位置应符合合要素。拟合要素的位置应符合最小条件最小条件。1 1、基准点、基准点2 2、基准直线、基准直线3 3、基准轴线、基准轴线4 4、公共基准轴线、公共基准轴线 5 5、基准平面、基准平面第四章第四章 几何公差几何公差6、公共基准平面、公共基准平面7、基准中心平面、基准中心平面8、公共基准中心平面、公共基准中心平面9、三基面体系的建立、三基面体系的建立10、由提取中心线建立基准体系、由提取中心线建立基准体系基准的体现基准的体现第四章第四章 几何公差几何公差“模拟法模拟法”“直接法直接法”“分析法分析法”“目标法目标法”几何误差的检测原则几何误差的检测原则v与拟合要素比较原则与拟合要素比较原则;第四章第四章 几何公差几何公差v测量坐标值原则；测量坐标值原则；v测量特征参数原则；测量特征参数原则；v测量跳动原则；测量跳动原则；v控制实效边界原则控制实效边界原则应用举例应用举例平面度误差的测量平面度误差的测量 第四章第四章 几何公差几何公差v按按“与拟合要素比较原则与拟合要素比较原则”；v以精密平板模拟理想平面；以精密平板模拟理想平面；v被测面大致与平板平行；被测面大致与平板平行；v某一角点指示表示值调零；某一角点指示表示值调零；v依次测出各测点的量值；依次测出各测点的量值；v按基面转换原理旋转基面。按基面转换原理旋转基面。平面度误差的评定方法平面度误差的评定方法第四章第四章 几何公差几何公差v最小区域法最小区域法三角形准则；三角形准则；交叉准则；交叉准则；直线准则；直线准则；v对角线法对角线法v三点法三点法平面度误差的数据处理平面度误差的数据处理例例4-1 4-1 用用指指示示表表法法测测量量一一块块350mm*350mm 350mm*350mm 的的平平板板，如如下下图图A A所所示示，各各测测点点的的读读数数值值如如图图B B所所示示，用用最最小小包包容容区域法求平面度误差值。区域法求平面度误差值。第四章第四章 几何公差几何公差平面度误差的数据处理平面度误差的数据处理第四章第四章 几何公差几何公差符合三角形准则，平面度误差值为：符合三角形准则，平面度误差值为：f f=20-(-5)=25=20-(-5)=25（mm）圆度误差的测量圆度误差的测量 根根据据被被测测提提取取轮轮廓廓的的记记录录图图评评定定圆圆度度误误差差的的方方法法有下列四种有下列四种 第四章第四章 几何公差几何公差v最小区域法；最小区域法；v最小外接圆法；最小外接圆法；v最大内切圆法；最大内切圆法；v最小二乘圆法最小二乘圆法第四章第四章 几何公差几何公差本章小结：本章小结：几何公差及公差带几何公差及公差带几何公差的标注几何公差的标注公差原则公差原则几何误差的检测几何误差的检测几何公差数值及应用几何公差数值及应用几何公差的分类及常用术语几何公差的分类及常用术语写在最后写在最后成功的基成功的基础在于好的学在于好的学习习惯The foundation of success lies in good habits31谢谢大家荣幸这一路，与你同行ItS An Honor To Walk With You All The Way讲师：XXXXXX XX年XX月XX日