互換性與測量技術(shù)

Interchangeability&

MeasurementTechnology2019.01第六-七講第四章幾何精度的控制與評(píng)定本章要點(diǎn)了解幾何公差的作用熟悉幾何公差的標(biāo)注方法熟練幾何公差定義及其誤差評(píng)定掌握幾何公差國家標(biāo)準(zhǔn)及其選用當(dāng)前在用的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T1182-2008

幾何公差形狀、方向、位置和跳動(dòng)公差標(biāo)注GB/T1958-2004

形狀和位置公差檢測規(guī)定GB/T4249-2009

公差原則第三章尺寸精度的控制與評(píng)定第四章幾何精度的控制與評(píng)定問題的提出：怎么控制零件在形狀和位置上的誤差？尺寸與形狀公差之間有關(guān)系嗎？會(huì)相互影響嗎？保證零件幾何特征的一致性——將形狀和相對(duì)位置關(guān)系控制在某一合理的范圍。滿足零件使用要求，又兼顧加工制造的經(jīng)濟(jì)性與合理性。4.1概述4第四章幾何精度的控制與評(píng)定4.1概述第二章孔、軸結(jié)合的極限與配合4.1.1幾何誤差的影響4.1.2基本術(shù)語和定義4.1.3幾何公差符號(hào)及公差帶4.1.4幾何誤差檢測與評(píng)定4.1.1

幾何誤差（Geometricalerror）的影響2.1基本的術(shù)語和定義1.影響零件的功能要求機(jī)床導(dǎo)軌表面的直線度和平面度（影響機(jī)床刀架的運(yùn)動(dòng)精度）2.影響零件的配合性質(zhì)圓柱結(jié)合的間隙配合（圓柱表面的形狀誤差會(huì)加快相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的磨損，降低壽命和運(yùn)動(dòng)精度）3.影響零件的自由裝配性軸承蓋上螺釘孔的位置不正確，用螺栓往機(jī)座緊固會(huì)影響其自由裝配；4.影響零件的其他功能如密封性、接觸剛度及承載能力；4.1概述被測要素(tolerancedfeature)基準(zhǔn)要素(datumfeature)檢測關(guān)系單一要素(singlefeature)：提出形狀公差要求關(guān)聯(lián)要素(relatedfeature)：有功能關(guān)系的要素功能關(guān)系組成要素(Intergralfeature)導(dǎo)出要素(Derivedfeature)結(jié)構(gòu)特征74.1.2

基本術(shù)語和定義4.1概述想一想這些要素哪些是組成要素，哪些是導(dǎo)出要素？84.1.2

基本術(shù)語和定義4.1概述94.1.3

幾何公差符號(hào)及公差帶4.1概述104.1.3

幾何公差符號(hào)及公差帶11幾何公差帶限制實(shí)際被測要素變動(dòng)的區(qū)域，有形狀、大小、方向和位置四個(gè)要素。4.1概述4.1.3

幾何公差符號(hào)及公差帶12內(nèi)容:提出什么要求－－幾何公差特征符號(hào)公差值大小;有無基準(zhǔn);被測要素的性質(zhì);4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶4.1.3

幾何公差符號(hào)及公差帶13內(nèi)容:4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶4.1.4

幾何誤差及其評(píng)定幾何誤差的檢測與驗(yàn)證過程主要包括：——確認(rèn)工程圖樣和/或技術(shù)文件中的幾何公差規(guī)范；——制定并實(shí)施檢測與驗(yàn)證規(guī)范或檢驗(yàn)操作集（詳見國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1958－2017）；——評(píng)估測量不確定度；——測量結(jié)果合格性評(píng)定。144.3幾何誤差及其評(píng)定4.1.4

幾何誤差及其評(píng)定15

根據(jù)最小條件，實(shí)際評(píng)定形狀誤差時(shí)，用最小包容區(qū)的寬度或直來表示形狀誤差值。

最小包容區(qū)——包容實(shí)際要素，且具有最小寬度或直徑的區(qū)域。其形狀與公差帶相同。1.直線度誤差最小區(qū)域判別法●■●●■■高—低—高低—高—低4.3幾何誤差及其評(píng)定4.1.4

幾何誤差及其評(píng)定164.3幾何誤差及其評(píng)定2.平面度誤差最小區(qū)域判別法3.圓度誤差最小區(qū)域判別法●■■●f至少內(nèi)外相間四點(diǎn)接觸4.1.4

幾何誤差及其評(píng)定174.3幾何誤差及其評(píng)定

定向誤差——關(guān)聯(lián)實(shí)際要素相對(duì)理想要素的最大變動(dòng)量，理想要素相對(duì)基準(zhǔn)具有確定方向。

定向誤差值用定向最小包容區(qū)的寬度或直徑來表示。定向最小包容區(qū)的形狀與它的公差帶的形狀相同4.1.4

幾何誤差及其評(píng)定184.3幾何誤差及其評(píng)定定位誤差——關(guān)聯(lián)實(shí)際要素相對(duì)理想要素的最大變動(dòng)量，理想要素相對(duì)基準(zhǔn)具有確定位置。4.1.4

幾何誤差及其評(píng)定4.2幾何公差標(biāo)注及公差帶第二章孔、軸結(jié)合的極限與配合4.2.1幾何公差的標(biāo)注方法4.2.2形狀公差及誤差評(píng)定4.2.3方向公差及誤差評(píng)定4.2.4位置公差及誤差評(píng)定1.公差框格的內(nèi)容公差特征符號(hào):19個(gè)基準(zhǔn)符號(hào)字母公差值:mm平面度誤差不允許凸起4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶204.2.1

幾何公差標(biāo)注方法Toleranceframe2.基準(zhǔn)(datum)符號(hào)1)大寫的英文字母,不許用:E，I，J，M，O，P，L，R，F(xiàn)2)用角標(biāo)滿足多個(gè)3)字母必須水平書寫基準(zhǔn)符號(hào)由一個(gè)標(biāo)注在基準(zhǔn)方框內(nèi)的大寫字母，用細(xì)實(shí)線與一個(gè)涂黑（或空白）的三角形相連而組成。4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶214.2.1

幾何公差標(biāo)注方法22(1)被測要素為組成要素時(shí)(2)被測要素指向?qū)嶋H表面時(shí)3.在零件圖上的標(biāo)注4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶(3)被測要素為導(dǎo)出要素時(shí)4.2.1

幾何公差標(biāo)注方法(4)基準(zhǔn)要素為組成（輪廓）要素(5)基準(zhǔn)要素為導(dǎo)出（中心）要素3.在零件圖上的標(biāo)注4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶4.2.1

幾何公差標(biāo)注方法

如果輪廓度特征適用橫截面的整周輪廓或由該輪廓所示的整周表面時(shí)，應(yīng)采用全周符號(hào)表示。4.全周符號(hào)的標(biāo)注4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶4.2.1

幾何公差標(biāo)注方法以螺紋軸線為被測要素或基準(zhǔn)要素時(shí)，默認(rèn)為螺紋中徑。否則應(yīng)加說明，例如用“MD”表示大徑，用“LD”表示小徑。

以齒輪、花鍵軸線為被測要素或基準(zhǔn)要素時(shí)，需說明所指的要素，例如用“PD”表示節(jié)徑，用“MD”表示大徑，用“LD”表示小徑。255.螺紋、齒輪和花鍵軸線的標(biāo)注4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶4.2.1

幾何公差標(biāo)注方法圖4.13（a）6.限定性規(guī)定的標(biāo)注

4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶4.2.1

幾何公差標(biāo)注方法當(dāng)給出一個(gè)或一組要素的位置、方向或輪廓度公差時(shí)，分別用來確定其理論正確位置、方向或輪廓的尺寸（TED），理論正確尺寸沒有公差，并標(biāo)注在一個(gè)方框中。277.理論正確尺寸（理論正確角度）的標(biāo)注

4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶4.2.1

幾何公差標(biāo)注方法288.延伸公差帶

4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶延伸公差帶是指將被測要素的公差帶延伸到工件實(shí)體之外，以保證相配件與該零件配合時(shí)能順利裝入。延伸公差帶用規(guī)范的附加符號(hào)表示，并注出其延伸的范圍。P4.2.1

幾何公差標(biāo)注方法9.簡化標(biāo)注4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶4.2.1

幾何公差標(biāo)注方法試將下列技術(shù)要求標(biāo)注在右圖中（1）左端面的平面度為0.01mm，右端面對(duì)左端面的平行度為0.04mm。（2）?70H7的孔的軸線對(duì)左端面的垂直度公差為0.02mm。（3）?210h7對(duì)?70H7的同軸度為0.03mm。（4）4-?20H8孔對(duì)左端面（第一基準(zhǔn)）和?70H7的軸線的位置度公差為0.15mm。?210h7?70H74-?20H80.010.04AA

?0.02A?0.03B∥?0.15ABB幾何公差標(biāo)注舉例4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶

直線度公差定義給定平面給定方向任意方向4.2.2

形狀公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶

直線度誤差刀口尺指示表測量自準(zhǔn)直儀4.2.2

形狀公差及誤差評(píng)定

平面度公差帶是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域。-限制被測實(shí)際平面的形狀誤差4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶4.2.2

形狀公差及誤差評(píng)定表架平晶水平儀

平面度誤差評(píng)定（1）統(tǒng)一坐標(biāo)值換算4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶4.2.2

形狀公差及誤差評(píng)定（2）最小區(qū)域法評(píng)定a）三角形準(zhǔn)則b）交叉準(zhǔn)則c）直線準(zhǔn)則

圓度公差帶是在同一正截面上，半徑為公差值t的兩同心圓之間的區(qū)域。－限制回轉(zhuǎn)面徑向截面輪廓的形狀誤差4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶

圓柱度公差帶是半徑為公差值t的兩同軸圓柱面之間的區(qū)域。－限制實(shí)際圓柱面的形狀誤差；注意箭頭方向4.2.2

形狀公差及誤差評(píng)定

圓度及圓柱度誤差4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶4.2.2

形狀公差及誤差評(píng)定圓度儀測量圓度圓柱度測量

最小區(qū)域法評(píng)定374.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶形狀公差帶特點(diǎn):1．形狀公差帶有形狀和大小的要求。（1）形狀有多種形式：5種兩平行直線之間的區(qū)域；兩平行平面之間的區(qū)域；兩同心圓之間的區(qū)域；兩同軸圓柱面之間的區(qū)域；圓柱面內(nèi)的區(qū)域。取決于被測要素的特征（幾何形狀）和功能要求（設(shè)計(jì)要求）。（2）大小：用公差帶的寬度或直徑表示，由形狀公差值決定。2．不涉及基準(zhǔn)，其公差帶沒有方向或位置的約束，可以根據(jù)被測實(shí)際要素的不同狀態(tài)而浮動(dòng)。4.2.2

形狀公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶

平行度面對(duì)面面對(duì)線4.2.3

方向公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶線對(duì)線線對(duì)面

平行度4.2.3

方向公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶線對(duì)基準(zhǔn)體系面對(duì)基準(zhǔn)體系

平行度4.2.3

方向公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶

平行度誤差測量4.2.3

方向公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶面對(duì)面面對(duì)線

垂直度4.2.3

方向公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶線對(duì)線線對(duì)面

垂直度4.2.3

方向公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶線對(duì)基準(zhǔn)體系

垂直度4.2.3

方向公差及誤差評(píng)定

垂直度誤差測量4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶面對(duì)面線對(duì)線

傾斜度4.2.3

方向公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶

傾斜度誤差測量4.2.3

方向公差及誤差評(píng)定

定向公差帶的特點(diǎn)定向公差具有如下特點(diǎn)：1)定向公差帶相對(duì)基準(zhǔn)有確定的方向，而其位置往往是浮動(dòng)的。2)定向公差帶具有綜合控制被測要素的方向和形狀的功能。因此在保證功能要求的前提下，規(guī)定了定向公差的要素，一般不再規(guī)定形狀公差，只有需要對(duì)該要素的形狀有進(jìn)一步要求時(shí)，則可同時(shí)給出形狀公差，但其公差數(shù)值應(yīng)小于定向公差值。4.2.3

方向公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶總結(jié)一下這兩個(gè)公差項(xiàng)目在標(biāo)注和公差上的特點(diǎn)。

同心度與同軸度4.2.4

位置公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶

對(duì)稱度總結(jié)一下這個(gè)公差項(xiàng)目在標(biāo)注和公差帶的特點(diǎn)。4.2.4

位置公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶

位置度點(diǎn)的位置度面的位置度線的位置度4.2.4

位置公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶

位置度比較一下兩種標(biāo)注的不同。4.2.4

位置公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶

位置度誤差測量與評(píng)定4.2.4

位置公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶

線輪廓度無基準(zhǔn)有基準(zhǔn)4.2.4

位置公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶

面輪廓度無基準(zhǔn)有基準(zhǔn)4.2.4

位置公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶輪廓度的誤差測量4.2.4

位置公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶

圓跳動(dòng)圓跳動(dòng)是指實(shí)際被測的輪廓要素繞基準(zhǔn)軸線在無軸向移動(dòng)的條件下轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)過程中，由固定的指示表在給定測量方向上對(duì)該實(shí)際要素測得的最大與最小示值之差。4.2.4

位置公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶徑向圓跳動(dòng)斜向圓跳動(dòng)軸向圓跳動(dòng)

圓跳動(dòng)4.2.4

位置公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶

全跳動(dòng)A全跳動(dòng)是指實(shí)際被測的輪廓要素繞基準(zhǔn)軸線A在無軸向移動(dòng)的條件下連續(xù)旋轉(zhuǎn)，并且指示表與實(shí)際被測要素作相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中，由指示表在給定的測量方向上對(duì)該實(shí)際要素測得的最大與最小示值之差。4.2.4

位置公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶徑向全跳動(dòng)軸向全跳動(dòng)

全跳動(dòng)4.2.4

位置公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶圓跳動(dòng)全跳動(dòng)跳動(dòng)誤差的測量4.2.4

位置公差及誤差評(píng)定4.2幾何公差的標(biāo)注及公差帶

定位公差帶的特點(diǎn)定位公差帶的特點(diǎn)如下：

1)定位公差相對(duì)于基準(zhǔn)具有確定位置。其中，位置度公差帶的位置由理論正確尺寸確定，同軸度和對(duì)稱度的理論正確尺寸為零，圖上