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,第七章 普通螺纹的公差与配合,*,*,公差配合与测量技术,第4章 形状和位置公差及检测,学习任务, 1本章学习目的是掌握形位公差和形位误差的根本概念，熟悉形位公差国家标准的根本内容，为合理选择形位公差打下根底。, 2学习要求是掌握形位公差带的特征形状、大小、方向和位置以及形位公差在图样上的标注；掌握形位误差确实定方法；掌握形位公差的选用原那么；掌握公差原那么独立原那么、相关要求的特点和应用；, 3了解形位误差的检测原那么。,10/6/2024,1,第一节 概述,加工后的零件不仅有尺寸误差，构成零件几何特征的点、线、面的实际形状或相互位置，与理想几何体规定的形状和相互位置还不可防止地存在差异，这种形状上的差异就是形状误差，而相互位置的差异就是位置误差，统称为形位误差。,10/6/2024,2,轴套的外圆可能产生以下误差：,外圆在垂直于轴线的正截面上不圆即圆度误差,外圆柱面上任一素线是外圆柱面与圆柱轴向截面的交线不直即直线度误差,外圆柱面的轴心线与孔的轴心线不重合即同轴度误差,轴套,加工后外圆的形状和位置误差,10/6/2024,3,形位误差对零件使用性能的影响如下：,1影响零件的功能要求,2影响零件的配合性质,3影响零件的互换性,现行国家标准主要有：,GB/T 11821996?形状和位置公差 通那么、定义、符号和图样表示法?,GB/T 11841996?形状和位置公差 未注公差值?,GB/T 42491996?公差原那么?,GB/T 166711996?形状和位置公差 最大实体要求、最小实体要求和可逆要求?,GB133191991?形状和位置公差 位置度公差?,10/6/2024,4,一、形位公差的研究对象,形位公差的,研究对象：,几何要素,构成零件几何特征的,点、线、面,统称为几何要素(简称要素),10/6/2024,5,1.理想要素与实际要素按存在的状态分 ,理想要素,具有几何意义的要素。,(2) 实际要素,零件上实际存在的要素，即加工后得到的要素。,2轮廓要素与中心要素按结构特征分,轮廓要素组成轮廓的点、线、面。,(2) 中心要素与轮廓要素有对称关系的点、线、面。,10/6/2024,6,3被测要素与基准要素按检测关系分,(1)被测要素,给出了形状或(和)位置公差的要素，即需要研究和测量的要素。,(2)基准要素,用来确定被测要素方向或(和)位置的要素。理想的基准要素称为基准。,4单一要素和关联要素按功能要求分,(1)单一要素仅对要素本身给出形状公差要求的要素。,(2)关联要素对其它要素有功能关系的要素。,10/6/2024,7,二、形位公差的特征和符号,10/6/2024,8,三、形位公差和形位公差带的特征,1形位公差是指实际被测要素对图样上给定的理想形状、理想位置的允许变动量。,2形位公差带是用来限制被测实际要素变动的区域，它是形位误差的最大允许值。,形位公差带具有的四个特征形状、大小、方向和位置。,1形状 2大小 3方向 4位置,10/6/2024,9,10/6/2024,10,第二节 形状公差,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,是限制单一实际被测要素变动的区域，零件实际要素在该区域内为合格。,10/6/2024,11,一、形状公差与公差带,被测要素：为直线、平面、圆和圆柱面。,形状公差带的特点：不涉及基准，它的方向和位置均是浮动的，只能控制被测要素形状误差的大小。,1直线度 其被测要素是直线要素。,1在给定平面内,0.1,10/6/2024,12,2在给定方向上,公差带定义：其公差带是距离为公差值,t,的两平行平面之间的区域。 棱线必须位于箭头所指方向距离为公差值0.02mm的两平行平面内。,公差带,标注,10/6/2024,13,3在任意方向上,公差带定义：任意方向上的直线度在公差值前加注“ ，公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域。,被测圆柱体d的轴线必须位于直径为公差值0.04mm的圆柱面内。,t,公差带,标注,10/6/2024,14,2平面度,其被测要素是平面要素。公差带定义：平面度公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。,图b：被测外表必须位于距离为公差值0.1的两平行平面内。,图c：被测外表上任意100100的范围，必须位于距离为公差值0.1的两平行平面内。,t,公差带,标注,10/6/2024,15,3圆度,公差带：,在垂直于轴线的任一正截面上，该圆必须位于半径差为公差值0.02mm的两同心圆之间。,t,标注1,标注2,公差带,10/6/2024,16,4圆柱度,公差带：,被测圆柱面必须位于半径差为公差值0.02的两同轴圆柱面之间。,t,公差带,标注,10/6/2024,17,二、轮廓度公差与公差带,理论正确尺寸是用以确定被测要素的理想形状、方向、位置的尺寸。它仅表达设计时对被测要素的理想要求，故该尺寸不附带公差，标注时应围以框格，而该要素的形状、方向和位置误差那么由给定的形位公差来控制。,公差带定义：线轮廓度公差带是包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区域，诸圆圆心应位于理想轮廓线上。如以下图。,10/6/2024,18,轮廓度公差带,无基准要求,10/6/2024,19,第三节 位置公差,位置公差,是指关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。,位置公差带,是限制关联实际要素变动的区域，被测实际要素位于此区域内为合格，区域的大小由公差值决定,。,10/6/2024,20,一、基 准,基准,是确定被测要素的方向、位置的参考对象。,单一基准,由一个要素建立的基准称为单一基准。,组合基准,(公共基准),由两个或两个以上的要素所建立的一个独立基准称为组合基准或公共基准。,0.05,A,-,B,A,B,图4-2单一基准,10/6/2024,21,3)基准体系(三基面体系),由三个相互垂直的平面所构成的基准体系,90,90,A,90,B,C,图4-4 三基面体系,10/6/2024,22,二、定向公差与公差带,定向公差,是指关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量。,定向公差包括,平行度、垂直度,和,倾斜度,三项。,被测要素相对基准要素都有面对面、线对面、面对线和线对线等四种情况。,定向公差中被测要素相对基准要素为线对线或线对面时，可分为给定一个方向，给定相互垂直的两个方向和任意方向上的三种。,10/6/2024,23,1.平行度,1“面对面的平行度,被测要素：上平面； 基准要素：底面。,a) 标注,t,基准平面,b) 公差带,10/6/2024,24,2“线对线的平行度,1一个方向,被测要素：D孔轴心；基准要素：另一个孔轴心线。,t,基准线,a) 标注,b) 公差带,10/6/2024,25,2相互垂直的两个方向,t,1,基准线,a),t,2,基准线,b),10/6/2024,26,3任意方向,t,基准线,b) 公差带,a) 标注,10/6/2024,27,2. 垂直度,1一个方向,0.1,A,d,A,t,基准平面,a) 标注,b) 公差带,10/6/2024,28,2任意方向,A,d,A,0.05,a)标注,d,基准平面,b) 公差带,10/6/2024,29,3. 倾斜度,1“面对线倾斜度,B,0.06,B,60,a)标注,基准线,t,b) 公差带,2“线对面倾斜度,任意方向自学,10/6/2024,30,定向公差具有如下特点：,1) 定向公差带相对基准有确定的方向，而其位置往往是浮动的。,2) 定向公差带具有综合控制被测要素的方向和形状的功能。,因此在保证功能要求的前提下，规定了定向公差的要素，一般不再规定形状公差，只有需要对该要素的形状有进一步要求时，那么可同时给出形状公差，但其公差数值应小于定向公差值。,10/6/2024,31,三、定位公差与公差带,定位公差,是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量。,1同轴度,t,基准轴线,t,t,d,0.1,A,-,B,B,A,a) 标注,b) 公差带,10/6/2024,32,2对称度,基准平面,t,t,/2,A,A,0.1,b) 标注,a) 标注,10/6/2024,33,3位置度,1线的位置度任意方向,t,a) 标注,A,B,C,D,C,B,0.1,A,B,基准平面,A,基准平面,C,基准,平面,90,b) 公差带,10/6/2024,34,0.05,0.05,3,D,c),10/6/2024,35,2面的位置度,A,0.05,B,B,A,a)标注,A,基准平面,B,基准轴线,t,b)公差带,10/6/2024,36,定位公差带的特点如下：,1) 定位公差相对于基准具有确定位置。其中，位置度公差带的位置由理论正确尺寸确定，同轴度和对称度的理论正确尺寸为零，图上可省略不注。,2) 定位公差带具有综合控制被测要素位置、方向和形状的功能。,在满足使用要求的前提下，对被测要素给出定位公差后，通常对该要素不再给出定向公差和形状公差。如果需要对方向和形状有进一步要求时，那么可另行给出定向或形状公差，但其数值应小于定位公差值。,10/6/2024,37,四、跳动公差与公差带,跳动公差,是关联实际要素绕基准轴线回转一周或连续回转时所允许的最大跳动量。,被测要素为圆柱面、端平面和圆锥面等轮廓要素，基准要素为轴线,跳动,是指实际被测要素在无轴向移动的条件下绕基准轴线回转的过程中(回转一周或连续回转)，由指示计在给定的测量方向上对该实际被测要素测得的最大与最小示值之差。,10/6/2024,38,1圆跳动是指被测要素在某个测量截面内相对于基准轴线的变动量。圆跳动分为径向圆跳动、端面圆跳动和斜向圆跳动,1径向圆跳动,公差带定义：公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内，半径为公差值t，且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域。,d圆柱面绕基准轴线作无轴向移动回转时，在任一测量平面内的径向跳动量均不得大于公差值0.05mm。,A,0.05,f,d,A,f,a) 标注,t,测量平面,基准轴线,a) 公差带,10/6/2024,39,2端面圆跳动,公差带定义：公差带是在与基准轴线同轴的任一半径位置的测量圆柱面上沿母线方向距离为公差值t的两圆之间的区域。,当被测件绕基准轴线无轴向移动旋转一周时，在被测面上任一测量直径处的轴向跳动量均不得大于公差值0.05mm。,A,a),0.05,A,基准轴线,测量圆柱面,b),t,10/6/2024,40,3斜向圆跳动,公差带定义：公差带是在与基准轴线同轴，且母线垂直于被测外表的任一测量圆锥面上，沿母线方向距离为公差值t的两圆之间的区域，除特殊规定外，其测量方向是被测面的法线方向。,A,0.05,A,a 标注),f,测量圆锥面,基准轴线,t,b 公差带),10/6/2024,41,2全跳动,全跳动是指整个被测要素相对于基准轴线的变动量。全跳动分为径向全跳动和端面全跳动。,1径向全跳动,B,A,0.2,A,B,f,f,a) 标注,基准轴线,t,b)公差带,10/6/2024,42,2端面全跳动,端面全跳动的公差带与该端面对轴线的垂直度公差带是相同的，因而两者控制位置误差的效果也是相同的，但检测方法更方便!另外，端面全跳动还是该端面整个端面的形状误差f形状及其对基准轴线的垂直度f位置的综合反映。采用跳动公差时，假设综合控制被测要素能够满足功能要求，一般不再标注相应的位置公差和形状公差，假设不能够满足功能要求，那么可进一步给出相应的位置公差和形状公差，但其数值应小于跳动公差值。,A,0.05,A,f,a)标注,基准轴线,b)公差带,10/6/2024,43,第四节 形位公差与尺寸公差的关系,定义：机械零件的同一被测要素既有尺寸公差要求，又有形位公差要求，处理两者之间关系的原那么，称为公差原那么。,一、有关术语及定义,1. 局部实际尺寸,(简称实际尺寸,d,a、,D,a),10/6/2024,44,2. 作用尺寸,(1)体外作用尺寸(dfe、Dfe) 在被测要素的给定长度上，与实际外外表体外相接的最小理想面或与实际内外表体外相接的最大理想面的直径或宽度。对于关联要素，该理想面的轴线或中心平面必须与基准保持图样给定的几何关系。,d,fe,=d,a,+f,D,fe,=D,a,f,d,fe,d,a1,d,a2,d,a3,d,fi,a) 外表面(轴),D,fe,D,a1,D,a2,D,a3,D,fi,b) 内表面(孔),图4-5实际尺寸和作用尺寸,10/6/2024,45,(2) 体内作用尺寸(,d,fi,、D,fi,),在被测要素的给定长度上，与实际外外表体内相接的最大理想面或与实际内外表体内相接的最小理想面的直径或宽度。对于关联要素，该理想面的轴线或中心平面必须保持图样给定的几何关系。,10/6/2024,46,3. 最大实体实效状态、尺寸,(1) 最大实体实效状态,(MMVC) 在给定长度上，实际要素处于最大实体状态且其中心要素的形状或位置误差等于给出的形位公差值时的综合极限状态。,(2) 最大实体实效尺寸,(,D,MV,、,d,MV,) 最大实体实效状态下的体外作用尺寸。,d,MV,d,fe,d,a,+,f,d,M,+,t,d,max,+,t,D,MV,D,fe,D,a,f,D,M,t,D,min,-,t,20,M,0.1,MMVC,20(,d,M,),0.1,10/6/2024,47,4. 最小实体实效状态、尺寸,(1) 最小实体实效状态,(LMVC) 在给定长度上，实际要素处于最小实体状态且其中心要素的形状或位置误差等于给出的形位公差值时的综合极限状态。,(2) 最小实体实效尺寸,(,d,LV,、,D,LV,) 最小实体实效状态下的体内作用尺寸。,d,LV,d,L,t,d,min,-,t,D,LV,D,L,+,t,D,max,+,t,10/6/2024,48,作用尺寸与实效尺寸的区别：,作用尺寸是由实际尺寸和形位误差综合形成的，一批零件中各不相同，是一个变量，但就每个实际的轴或孔而言，作用尺寸却是唯一的；实效尺寸是由实体尺寸和形位公差综合形成的，对一批零件而言是一定量。实效尺寸可以视为作用尺寸的允许极限值。,10/6/2024,49,5.边界,1边界 由设计给定的具有理想形状的极限包容面。,2最大实体边界(MMB) 尺寸为最大实体尺寸的边界。,3最小实体边界(LMB) 尺寸为最小实体尺寸的边界。,4最大实体实效边界(MMVB) 尺寸为最大实体实效尺寸的边界。(如以下图,5最小实体实效边界(LMVB) 尺寸为最小实体实效尺寸的边界。,10/6/2024,50,20(,d,M,),20.1(,d,MV,),0.1,20,M,0.1,最大实体实效边界,10/6/2024,51,二、独立原那么,1定义,2标注方法,3合格条件,图4-6独立原那么应用实例,10/6/2024,52,三、相关要求,定义图样上给定的形位公差与尺寸公差相互有关的公差要求。,一包容要求,1定义：包容要求是要求实际要素应遵守其最大实体边界(MMB)，其局部实际尺寸不得超出最小实体尺寸的一种公差要求。,2标注方法：当采用包容要求时，应在被测要素的尺寸极限偏差或公差带代号后加注“ E 符号。,10/6/2024,53,图4-7包容要求,标注,20(,d,M,),19.97(,d,L,),0.03,最大实体边界,20,-0.03,0,E,0,0.01,0.02,0.03,20(,d,M,),19.97(,d,L,),直线度/mm,实际尺寸/mm,直线度误差的动态变动范围,10/6/2024,54,表4-16 实际尺寸及允许的误差,被测要素实际尺寸,允许的直线度误差,20,0,19.99,0.01,19.98,0.02,19.97,0.03,10/6/2024,55,3合格条件：,用公式表示为,孔：,轴：,式中：,f, 被测要素的形状误差,10/6/2024,56,二最大实体要求(MMR),1,定义：,最大实体要求是要求被测要素的实际轮廓应遵守其最大实体实效边界,(MMVB),，当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允许其形位误差值超出在最大实体状态下给出的公差值的一种公差要求。,2标注方法,：,20,M,0.1,10/6/2024,57,最大实体要求的特点如下：,1),被测要素遵守最大实体实效边界，即被测要素的体外作用尺寸不超过最大实体实效尺寸；,2) 当被测要素的局部实际尺寸处处均为最大实体尺寸时，允许的形位误差为图样上给定的形位公差值；,20.1(,d,MV,),0.1,20(,d,M,),10/6/2024,58,3),当被测要素的实际尺寸偏离最大实体尺寸后，其偏离量可补偿给形位公差，允许的形位误差为图样上给定的形位公差值与偏离量之和；,4),实际尺寸必须在最大实体尺寸和最小实体尺寸之间变化。,20.1(,d,MV,),实际尺寸/mm,直线度/mm,0.3,0.2,0.1,0.4,0.3,0.2,0,0.1,19.7(,d,L,),20(,d,M,),20.1(,d,MV,),19.7(,d,L,),0.4,10/6/2024,59,3合格条件：,孔：,轴：,10/6/2024,60,第五节 形位公差的应用,一、形位公差的标注,图4-10 形位公差框格,10/6/2024,61,1公差框格的标注,(1),第一格,形位公差特征的符号。,(2),第二格,形位公差数值和有关符号。,(3),第三格和以后各格,基准字母和有关符号。规定不得 采用,E,、,F,、,I,、,J,、,L,、,M,、,O,、,P,和,R,等九个字母。,10/6/2024,62,2被测要素的标注,用带箭头的指引线将公差框格与被测要素相连，指引线的箭头指向被测要素，箭头的方向为公差带的宽度方向,。,10/6/2024,63,被测要素的主要标注方法：,当被测要素为轮廓要素时，指引线的箭头应指在该要素的轮廓线或其引出线上，并应明显地与尺寸线错开,(,应与尺寸线至少错开,4,mm,),。,4mm,图4-12 轮廓要素的标注,10/6/2024,64,(,2),当被测要素为中心要素时，指引线的箭头应与被测要素的尺寸线对齐，当箭头与尺寸线的箭头重叠时，可代替尺寸线箭头，指引线的箭头不允许直接指向中心线。,b,图4-13 中心要素的标注,10/6/2024,65,(3) 当被测要素为圆锥体的轴线时，指引线的箭头应与圆锥体直径尺寸线(大端或小端)对齐必要时也可在圆锥体内画出空白的尺寸线，并将指引线的箭头与该空白的尺寸线对齐；如圆锥体采用角度尺寸标注，那么指引线的箭头应对着该角度的尺寸线。,图4-14 圆锥体轴线的标注,10/6/2024,66,(4) 当多个被测要素有相同的形位公差(单项或多项)要求时，可以在从框格引出的指引线上绘制多个指示箭头，并分别与被测要素相连；用同一公差带控制几个被测要素时，应在公差框格上注明“共面或“共线。,A,B,0.03,A,-,B,共面,0.10,图4-15 多要素同要求的简化标注,图4-16多处要素用同一公差带时的标注,10/6/2024,67,(5),当同一个被测要素有多项形位公差要求，其标注方法又是一致时，可以将这些框格绘制在一起，并引用一根指引线。,A,A,图4-17 同一要素多项要求的简化标注,10/6/2024,68,3基准要素的标注,无论基准符号在图样上的方向如何，圆圈内的字母均应水平书写,A,B,C,图4-18 基准符号,10/6/2024,69,(1) 当基准要素为轮廓线和外表时，基准符号应置于该要素的轮廓线或其引出线标注，并应明显地与尺寸线错开。基准符号标注在轮廓的引出线上时，可以放置在引出线的任一侧，但基准符号的短线不能直接与公差框格相连。,A,A,B,图4-19 轮廓基准要素的标注,10/6/2024,70,(2),当基准要素是轴线或中心平面或由带尺寸的要素确定的点时，基准符号的连线应与该要素的尺寸线对齐；见图4-20,a,；当基准符号与尺寸线的箭头重叠时，可代替尺寸线的一个箭头；,B,A,C,图4-20 中心基准要素的标注,10/6/2024,71,(3)当基准要素为中心孔或圆锥体的轴线时，那么按图4-21所示方法标注。,A,B,A,B,4/7.5,GB145-85,A,B,4/7.5,GB145-85,图4-21 中心孔和圆锥体轴线为基准要素的标注,10/6/2024,72,(4) 任选基准的标注,0.03,A,A,图4-22 任选基准的标注,10/6/2024,73,二、形位公差的选择,总原那么：在保证零件功能要求的前提下，应尽量使形位公差工程减少，检测方法简便，以获得较好的经济效益。,(1) 考虑零件的几何特征,(2) 考虑零件的使用要求,(3) 考虑形位公差的控制功能,各项形位公差的控制功能不尽相同，选择时应尽量发挥能综合控制的公差工程的职能，以减少形位公差工程。,(4) 考虑检测的方便性,确定公差工程必须与检测条件相结合，考虑现有条件检测的可能性与经济性。当同样满足零件的使用要求时，应选用检测简便的工程。,1形位公差特征的选择,10/6/2024,74,2基准要素的选择,(1) 基准部位的选择,选择基准部位时，主要应根据设计和使用要求，零件的结构特征，并兼顾基准统一等原那么进行。,(2) 基准数量确实定,一般来说，应根据公差工程的定向、定位几何功能要求来确定基准的数量。,(3) 基准顺序的安排,中选用两个或三个基准要素时，就要明确基准要素的次序，并按顺序填入公差框格中。,10/6/2024,75,3形位公差等级(公差值)的选择,形位公差等级的选择原那么与尺寸公差选用原那么相同，即在满足零件使用要求的前提下，尽量选用低的公差等级。,(1) 形位公差和尺寸公差的关系,一般满足关系式：T形状T位置T尺寸,(2) 有配合要求时形状公差与尺寸公差的关系T形状KT尺寸在常用尺寸公差等级IT5IT8的范围内，通常取K2565。,(3) 形状公差与外表粗糙度的关系,一般情况下，外表粗糙度的Ra值约占形状公差值的2025。,10/6/2024,76,(4) 考虑零件的结构特点,(5) 凡有关标准已对形位公差作出规定的,，如与滚动轴承相配的轴和壳体孔的圆柱度公差、机床导轨的直线度公差、齿轮箱体孔的轴线的平行度公差等，都应按相应的标准确定。,除线轮廓度、面轮廓度以及位置度未规定公差等级外，其余11项均有规定。一般划分为12级，即112级，精度依次降低，仅圆度和圆柱度划分为13级，即增加了一个0级，以便适应精密零件的需要。,10/6/2024,77,位置度常用于控制螺栓或螺钉连接中孔距的位置精度要求，其公差值取决于螺栓与光孔之间的间隙。位置度公差值,T,(公差带的直径或宽度)按下式计算：,螺栓连接：,T,KZ,螺钉零件：,T, 0.5,KZ,式中,Z,孔与紧固件之间的间隙；,Z,=,Dmin,dmax,Dmin,最小孔径(光孔的最小直径)；,dmax,最大轴径(螺栓或螺钉的最大直径)；,K,间隙利用系数。,推荐值为：不需调整的固定联接，,K,1；需要调整的固定联接，,K,0.60.8。,10/6/2024,78,4公差原那么的选择,独立原那么：主要用于尺寸精度和形位精度要求都较严，且需要分别满足要求；或尺寸精度与形位精度要求相差较大。或用于保证运动精度、密封性等特殊要求，常提出与尺寸精度无关的形位公差要求。,包容要求：主要用于需严格保证配合性质的场合。,最大实体要求：主要用于中心要素，保证可装配性(无配合性质要求)的场合。,10/6/2024,79,5未注形位公差的规定,应用未注公差的总原那么是：实际要素的功能允许形位公差等于或大于未注公差值，一般不需要单独注出，而采用未注公差。如功能要求允许大于未注公差值，而这个较大的公差值会给工厂带来经济效益，那么可将这个较大的公差值单独标注在要素上，因此，未注公差值是一般机床或中等制造精度就能保证的形位精度，为了简化标注，不必在图样上注出的形位公差。,10/6/2024,80,6形位误差选用举例,55j6圆柱面,从检测的可能性和经济性分析，可用径向圆跳动公差代替同轴度公差，参照表4-27确定公差等级为7级，查表4-22，其公差值为0.025mm。查表4-25和表4-20确定圆柱度公差等级为6级，公差值为0.005mm。,52,62,0.015,A,-,B,0.020,A,-,B,0.025,0.005,0.025,两处,A,-,B,B,A,B,A,其余,12.5,1.6,1.6,0.8,0.8,C2,C2,C,B,A,D,255,12,36,60,A,-,B,45m6,(,),E,3.2,3.2,55j6,(,),55j6,(,),56r6,(,),E,E,E,57,21,39.5,0.02,D,C,3.2,3.2,A,-,A,0.02,39.5,16N9(,),12N9(,),B,-,B,图4-23 输出轴形位公差标注例如,10/6/2024,81,(2),56r6、,45m6圆柱面,均规定了对2,55j6圆柱面公共轴线的径向圆跳动公差，公差等级仍取7级，公差值分别为0.025mm和0.020mm。,公差等级,应 用 举 例,5，6，7,应用范围较广的公差等级。用于形位精度要求较高、尺寸公差等级为IT8及高于IT8的零件。5级常用于机床主轴轴颈，计量仪器的测杆，汽轮机主轴，柱塞油泵转子，高精度滚动轴承外圈，一般精度滚动轴承内圈；,6、7级用于,内燃机曲轴、凸轮轴轴颈、,齿轮轴、,水泵轴、汽车后轮输出轴，电机转子、印刷机传墨辊的轴颈、键槽等,8,，,9,常用于形位精度要求一般、尺寸公差等级为IT9至IT11的零件。8级用于拖拉机发动机分配轴轴颈，与9级精度以下齿轮相配的轴，水泵叶轮，离心泵体，棉花精梳机前后滚子，,键槽等,；,9级用于内燃机气缸套配合面，自行车中轴等,表4-27同轴度、对称度和跳动公差常用等级的应用举例,10/6/2024,82,10/6/2024,83,10/6/2024,84,10/6/2024,85,(3) 键槽12N9和键槽16N9,查表4-27，对称度公差数值均按8级给出，查表4-22，其公差值为0.02mm。,(4) 轴肩公差等级,取为6级，查表4-22，其公差值为0.015mm。,(5) 其他要素,10/6/2024,86,第六节 形位误差的评定及检测,一、形位误差的评定,1最小条件,评定形状误差的根本原那么是“最小条件：即被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。,(1) 轮廓要素(线、面轮廓度除外),最小条件就是理想要素位于实体之外与实际要素接触，并使被测要素对理想要素的最大变动量为最小。,(2) 中心要素,最小条件：就是理想要素应穿过实际中心要素，并使实际中心要素对理想要素的最大变动量为最小。,10/6/2024,87,最小区域,f,1,被测实际要素,图4-24 轮廓要素的最小条件,10/6/2024,88,被测实际要素,L,1,L,2,图4-25中心要素的最小条件,10/6/2024,89,2最小包容区简称最小区域,最小包容区简称最小区域：是指包容被测实际要素时，具有最小宽度f或直径 f的包容区域。形状误差值用最小包容区简称最小区域的宽度或直径表示。,按最小包容区评定形状误差的方法，称为最小区域法。,最小条件是评定形状误差的根本原那么，在满足零件功能要求的前提下，允许采用近似方法评定形状误差。当采用不同评定方法所获得的测量结果有争议时，应以最小区域法作为评定结果的仲裁依据。,f,被测实际要素,S,S,f,a) 评定直线度误差,10/6/2024,90,被测实际要素,S,b) 评定圆度误差,被测实际要素,f,S,c) 评定平面度误差,10/6/2024,91,2定向误差的评定,定向误差值用,定向最小包容区域(简称定向最小区域)的宽度或直径表示。,定向最小包容区域,是按理想要素的方向来包容被测实际要素，且具有最小宽度,f,或直径,f,的包容区域。,被测实际要素,f,S,基准,图4-27 定向最小包容区域例如,10/6/2024,92,被测实际要素,f,S,基准,被测实际要素,基准,S,图4-27 定向最小包容区域例如,10/6/2024,93,3定位误差的评定,评定形状、定向和定位误差的最小包容区域的大小一般是有区别的。如图4-29所示，其关系是：f形状 f定向 f定位,当零件上某要素同时有形状、定向和定位精度要求时，那么设计中对该要素所给定的三种公差(T形状、T定向和T定位)应符合：,T形状T定向T定位,基准,A,被测实际要素,F,S,f,L,h,1,P,P,S,基准,A,O,L,y,L,x,基准,B,图4-28 定位最小包容区域例如,10/6/2024,94,H,A,A,A,t,1,t,2,t,3,a) 形状、定向和定位公差标注示例：,t,1 ,t,2 ,t,3,A,H,f,形状,b) 形状、定向和定位误差评定的,最小包容区域：,f,形状,f,定向,f,定位,f,定向,f,定位,图4-29 评定形状、定向和定位误差的区别,10/6/2024,95,二、形位误差的检测原那么,与理想要素比较原那么是指测量时将被测实际要素与其理想要素作比较，从中获得数据，以评定被测要素的形位误差值。这些检测数据可由直接法或间接法获得。该检测原理在形位误差测量中的应用最为广泛。,1与理想要素比较原那么,被测零件,刀口尺（,理想要素,）,被测零件,平板（,理想要素,）,10/6/2024,96,2测量坐标值原那么,测量坐标值原那么是指利用计量器具的固有坐标，测出实际被测要素上各测点的相对坐标值，再经过计算或处理确定其形位误差值。,3测量特征参数原那么,测量特征参数原那么是指测量实际被测要素上具有代表性的参数即特征参数来近似表示形位误差值。,10/6/2024,97,4测量跳动原那么,此原那么主要用于跳动误差的测量，因跳动公差就是按特定的测量方法定义的位置误差工程。其测量方法是：被测实际要素(圆柱面、圆锥面或端面)绕基准轴线回转过程中，沿给定方向(径向、斜向或轴向)测出其对某参考点或线的变动量(即指示表最大与最小读数之差)。,顶尖,被测零件,心轴,图4-31 径向和端面圆跳动测量,10/6/2024,98,5控制实效边界原那么,d,M,=,50,被测零件,功能量规,d,MV,=,25.04,A,A,50,25,0,-,0.05,50,E,0.04,M,42,M,0,-,0.05,图4-32用功能量规检验同轴度误差,10/6/2024,99,小 结,1形位误差的研究对象是几何要素，根据几何要素特征的不同可分为：理想要素与实际要素、轮廓要素与中心要素、被测要素与基准要素以及单一要素与关联要素等；国家标准规定的形位公差特征共有14项，熟悉各工程的符号、有无基准要求等。,2形位公差是形状公差和位置公差的简称。形状公差是指实际单一要素的形状所允许的变动量。位置公差是指实际关联要素相对于基准的位置所允许的变动量；形位公差带具有形状、大小、方向和位置四个特征。形位公差带分为形状公差带、定向公差带、定位公差带和跳动公差带四类。应熟悉常用形位公差特征的公差带定义、特征(形状、大小、方向和位置)，并能正确标注。,10/6/2024,100,3公差原那么是处理形位公差与尺寸公差关系的根本原那么，它分为独立原那么和相关要求两大类。应了解有关公差原那么的术语及定义，公差原那么的特点和适用场合，能熟练运用独立原那么、包容要求。,4了解形位误差的评定方法。掌握形状误差(f形状)、定向误差(f定向)和定位误差(f定位)之间的关系： f形状 f定向 f定位，即定位误差包含了定向误差和形状误差，定向误差包含了形状误差。当零件上某要素同时有形状、定向和定位精度要求时，那么设计中对该要素所给定的三种公差(T形状、T定向和T定位)应符合：T形状T定向T定位。,各项形位公差的控制功能不尽相同，应建立某些定向和定位公差具有综合控制功能的概念。,10/6/2024,101,5正确选择形位公差对保证零件的功能要求及提高经济效益都十分重要。应了解形位公差的选择依据，初步具备形位公差特征、基准要素、公差等级(公差值)和公差原那么的选择能力。,6形位误差的检测原那么。,10/6/2024,102,
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