1、第二章 幾何量公差及標(biāo)準(zhǔn),基本內(nèi)容,幾何量誤差及標(biāo)準(zhǔn) 1、尺寸公差與配合 2、形位公差：公差帶特點(diǎn)及定義 3、表面粗糙度,思考題,1、 幾何量誤差包括哪幾類？ 2、 說明 的含義。 3、形狀和位置公差共有哪幾項(xiàng)？各自的標(biāo)注符號(hào)是什么？ 4、表面粗糙度對(duì)零件的功能都有哪些影響？列舉三個(gè)表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)，說明表面粗糙度的標(biāo)注符號(hào)的意義。 5、各項(xiàng)形狀和位置誤差的測(cè)量方法,幾何量誤差,1、尺寸誤差 2、形狀和位置誤差 3、表面粗糙度 4、表面波紋度,包括長(zhǎng)度尺寸和角度誤差。由于加工誤差和測(cè)量誤差等因素影響，使加工出的一批零件的實(shí)際尺寸不一致，而是有一定的變化范圍。若此變化范圍小，則說明加工精度高

2、，相反，變化范圍大，則說明加工精度低。,幾何量誤差,1、尺寸誤差 2、形狀和位置誤差 3、表面粗糙度 4、表面波紋度,形狀誤差也稱宏觀幾何形狀誤差。是指零件實(shí)際形狀偏離理想形狀而產(chǎn)生的誤差。 位置誤差是指兩個(gè)以上幾何要素之間的位置和方向的誤差。,幾何量誤差,1、尺寸誤差 2、形狀和位置誤差 3、表面粗糙度 4、表面波紋度,是微觀幾何形狀誤差。實(shí)際幾何形狀并非光滑幾何線，而是具有許多峰谷組成的曲線，其波距較小，一般為規(guī)律的周期變化。,幾何量誤差,1、尺寸誤差 2、形狀和位置誤差 3、表面粗糙度 4、表面波紋度,表面波紋度是界于形狀誤差與表面粗糙度之間的中間幾何形狀誤差。表面波紋度尚無標(biāo)準(zhǔn)。,幾何

3、量誤差,1、尺寸誤差 2、形狀和位置誤差 3、表面粗糙度 4、表面波紋度,形狀誤差、表面粗糙度、表面波紋度存在于同一表面上，一般認(rèn)為波距小于1mm為表面粗糙度，在110mm之間為表面波紋度，大于10mm為形狀誤差。,1、尺寸公差與配合,尺寸的概念,設(shè)計(jì)給定的尺寸。,極限尺寸允許尺寸變化的兩個(gè)界限值。其中較大的一個(gè)界限值稱為最大極限尺寸；較小的一個(gè)界限值稱為最小極限尺寸。,尺寸的概念,最大(小)實(shí)體狀態(tài)和最大(小)實(shí)體尺寸：孔或軸在尺寸公差范圍內(nèi)，具有材料量最多(少)時(shí)的狀態(tài)，稱為最大(小)實(shí)體狀態(tài)。在此狀態(tài)下的極限尺寸稱為最大(小)實(shí)體尺寸。,尺寸的概念,作用尺寸在配合面全長(zhǎng)上，與實(shí)際孔內(nèi)接的

4、最大理想軸的尺寸，稱為孔的作用尺寸；與實(shí)際軸外接的最小理想孔的尺寸，稱為軸的作用尺寸。 作用尺寸是實(shí)際尺寸和形狀誤差的綜合結(jié)果，所以，孔、軸的實(shí)際配合效果，不僅取決于孔、軸的實(shí)際尺寸，而且亦與孔、軸的作用尺寸有關(guān)。,有關(guān)“偏差與公差”的術(shù)語及定義,尺寸偏差(簡(jiǎn)稱偏差)：某一尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差。分為： 極限偏差： 上偏差是最大極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差(ES、es)； 下偏差是最小極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差(EI、ei)。 實(shí)際偏差：實(shí)際尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差。,有關(guān)“偏差與公差”的術(shù)語及定義,尺寸公差(簡(jiǎn)稱公差)允許尺寸的變動(dòng)量。 公差等于最大極限尺寸與最小極限尺寸

5、之代數(shù)差的絕對(duì)值。公差是一個(gè)無正、負(fù)號(hào)的數(shù)值，且不能為零。,有關(guān)“偏差與公差”的術(shù)語及定義,尺寸公差帶(簡(jiǎn)稱公差帶)代表上、下偏差的兩條直線所限定的一個(gè)區(qū)域。 公差、偏差的數(shù)值與基本尺寸相比要小得多，為了簡(jiǎn)化說明，實(shí)用中一般以公差帶圖表示。在公差帶圖中，確定偏差的一條基準(zhǔn)直線，稱為零偏差線(零線)，通常零線表示基本尺寸。正偏差位于零線之上，負(fù)偏差位于零線之下。,有關(guān)“配合”的術(shù)語及定義,1、配合基本尺寸相同的、相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。這種關(guān)系反映了孔和軸的配合性質(zhì)，即孔、軸裝配后配合的松緊和配合松緊的變動(dòng)。 2間隙或過盈孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差，此差值為正時(shí)是間隙；為

6、負(fù)時(shí)是過盈。 3間隙配合具有間隙(包括最小間隙等于零)的配合稱為間隙配合。此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶之上。 4過盈配合具有過盈(包括最小過盈等于零)的配合稱為過盈配合。此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶之下。 5過渡配合可能具有間隙或過盈的配合稱為過渡配合。此時(shí)，孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊。,配合類型,間隙配合,過盈配合,過渡配合,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),1、公差等級(jí)：國(guó)標(biāo)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)公差分為20個(gè)公差等級(jí)，即IT01，IT0，IT1，IT2，IT18。 2基本偏差用來確定公差帶相對(duì)于零線位置的上偏差或下偏差，一般為靠近零線的那個(gè)偏差。當(dāng)公差帶位于零線上方時(shí)，其基本偏差為下偏差；當(dāng)公差帶位于零線下方時(shí)，其基本偏

7、差為上偏差?；酒钍谴_定公差帶位置的唯一指標(biāo)，原則上與公差等級(jí)無關(guān)。 基本偏差的代號(hào)用拉丁字母表示，大寫表示孔，小寫表示軸。共28個(gè)。其中H和h的基本偏差為零。 3、基準(zhǔn)制 基孔制：基本偏差為一定的孔公差帶，與不同基本偏差的軸公差帶形成各種配合的一種制度。基孔制的孔稱為基準(zhǔn)孔，其下偏差EI0，基本偏差代號(hào)為“H”。 基軸制：基本偏差為一定的軸公差帶，與不同基本偏差的孔公差帶形成各種配合的一種制度。基軸制的軸稱為基準(zhǔn)鈾，其上偏差es0，基本偏差代號(hào)為“h”。,基本偏差系列,1、定義 形位公差 ：表示零件的形狀和其相互間位置的精度要求。 2、形狀和位置公差的分類 形狀公差：A：直線度；B：平面度

8、；C：圓度； D：圓柱度； E：線輪廓度；F：面輪廓度。 位置公差：A：定向公差： a:平行度；b:垂直度；c:傾斜度。 B：定位公差： a:同軸度；b:位置度；c:對(duì)稱度。 C：跳動(dòng) ： a:圓跳動(dòng)；b:全跳動(dòng)。,2、形位公差,2.1 形狀公差,形狀公差的特點(diǎn)：可將其分成兩組 1、直線度、平面度、圓度、圓柱度： 特點(diǎn)：都是單一要素；沒有基準(zhǔn)；公差帶位置是浮動(dòng)的；公差帶方向?yàn)樾挝徽`差按最小區(qū)域法所形成的方向一致。 2、線輪廓度、面輪廓度： 特點(diǎn)：1)、當(dāng)線、面輪廓度是用來控制形狀時(shí)，它是單一要素，沒有基準(zhǔn)，公差帶位置是浮動(dòng)的。 2)、 當(dāng)線、面輪廓度是用來控制形狀和位置時(shí)，它是關(guān)聯(lián)要素，有基準(zhǔn)

9、，公差帶位置是固定的。 3)、當(dāng)線輪廓度是封閉形狀時(shí)，它是單一要素，沒有基準(zhǔn)，公差帶位置是固定的。,對(duì)其它要素有功能要求的要素,直線度公差,f0.01,1、定義：直線度是用來 限制被測(cè)實(shí)際直線形狀誤差的一項(xiàng)指標(biāo)。,2、平面上的直線度公差帶是夾在距離為公差值的兩條理想的平行線之間的區(qū)域。,直線度公差,0.04,3、空間的直線度公差帶： 是直徑為公差值0.04mm的圓柱面內(nèi)區(qū)域。,平面度,f0.01,1、定義：平面度是用來限制實(shí)際平面形狀誤差的一項(xiàng)指標(biāo)。,2、平面度公差帶：是距離為公差值0.01mm的兩平行平面間的區(qū)域。,圓度公差,2、公差帶是半徑差為公差值0.05mm的兩同心圓之間區(qū)域。,f0.

10、05,1、定義：圓度是限制回轉(zhuǎn)體的正截面或過球心的任意截面輪廓圓形狀誤差的一項(xiàng)指標(biāo)。,圓柱度公差,0.05,2、圓柱度公差帶：是半徑差為公差值0.05mm的兩同軸圓柱面之間區(qū)域。,1、定義：圓柱度是綜合限制圓柱體正截面和縱截面的圓柱形狀誤差的一項(xiàng)指標(biāo)。,線輪廓度公差,1、定義：是限制平面曲線形狀誤差的一項(xiàng)指標(biāo)。,f0.04,2、其公差帶是包絡(luò)一系列直徑為公差值0.04mm的圓的兩包絡(luò)線之間的區(qū)域。且圓心在理想輪廓線上。,面輪廓度公差,f0.04,1、定義：面輪廓度是限制空間曲面輪廓形狀的一項(xiàng)指標(biāo)。,2、其公差帶是包絡(luò)一系列直徑為公差值0.04mm的球的兩包絡(luò)面之間的區(qū)域，且球心在理想輪廓面上。

11、,2.2 位置公差,位置公差的分類、特點(diǎn)： 1、定向公差：平行度、垂直度、傾斜度 特點(diǎn)：都是關(guān)聯(lián)要素，有基準(zhǔn)，公差帶位置都是浮動(dòng)的，方向都為框格指引線所指的方向。 2、定位公差：同軸度、對(duì)稱度、位置度 特點(diǎn)：都是關(guān)聯(lián)要素，有基準(zhǔn)，公差帶位置都是固定的，方向都為框格指引線所指的方向。 3、跳動(dòng)：園跳動(dòng)、全跳動(dòng)。 特點(diǎn)：都是關(guān)聯(lián)要素，有基準(zhǔn)，公差帶位置都是固定的，方向都為框格指引線所指的方向。,平行度公差,f0.01,1、定義：平行度是限制實(shí)際要素對(duì)基準(zhǔn)在平行方向上的變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。,2、其公差帶為距離為公差值0.01mm，且平行于基準(zhǔn)A的兩平行平面間區(qū)域。,垂直度公差,f0.01,基準(zhǔn),1、定

12、義：垂直度是限制實(shí)際要素對(duì)基準(zhǔn)在垂直方向上變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。,2、垂直度的公差帶是直徑等于公差值0.01mm，且與基準(zhǔn)垂直的圓柱體內(nèi)的區(qū)域。,傾斜度公差,0.02,1、定義：傾斜度是限制實(shí)際要素對(duì)基準(zhǔn)在傾斜方向上變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。,2、公差帶是距離為公差值0.02mm的兩平行平面之間區(qū)域，且平行平面與基準(zhǔn)成理論正確角度。,同軸度公差,0.04,1、定義：同軸度是限制被測(cè)軸線偏離基準(zhǔn)軸線的一項(xiàng)指標(biāo)。,2、同軸度公差帶是直徑為公差值0.01mm，且與基準(zhǔn)軸線同軸的圓柱面內(nèi)區(qū)域。,對(duì)稱度公差,f0.01,1、定義：對(duì)稱度是限制被測(cè)中心要素偏離基準(zhǔn)中心要素的一項(xiàng)指標(biāo)。,2、對(duì)稱度的公差帶是距離為公差值

13、0.01mm，且相對(duì)基準(zhǔn)軸線對(duì)稱配置的兩平行平面之間的區(qū)域。,位置度公差,1、定義：位置度是限制被測(cè)點(diǎn)線面的實(shí)際位置對(duì)其理想位置變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。,2、線的位置度公差帶是直徑為公差值0.01mm，且以線的理想位置為軸線的圓柱面內(nèi)的區(qū)域。,圓跳動(dòng)公差,0.05,1、定義：圓跳動(dòng)是限制指定測(cè)量面內(nèi)被測(cè)要素輪廓圓的跳動(dòng)的一項(xiàng)指標(biāo)。,2、公差帶是在垂直于基準(zhǔn)軸線的任一測(cè)量平面內(nèi)，半徑差為公差值0.05mm，且圓心在基準(zhǔn)軸線上的兩個(gè)同心圓之間的區(qū)域。,全跳動(dòng)公差,0.05,1、定義：全跳動(dòng)是限制整個(gè)被測(cè)表面跳動(dòng)的一項(xiàng)指標(biāo)。,2、公差帶是半徑差為公差值0.05mm，且于基準(zhǔn)軸線同軸的兩圓柱面之間的區(qū)域。,

14、3、表面粗糙度,表面微觀形貌是指表面的微觀幾何形態(tài)；它是由于加工過程中刀具和零件的摩擦、切削分離時(shí)的塑性變形和金屬撕裂、加工系統(tǒng)的振動(dòng)等原因，在零件表面留下的各種不同形狀和尺寸的微觀結(jié)構(gòu)。 機(jī)械加工中描述表面微觀形貌誤差最常用的參數(shù)是表面粗糙度。,表面粗糙度的影響,表面粗糙度對(duì)零件表面的很多功能都有影響，如耐磨性、砌腐蝕性、接觸剛度、疲勞溫度以及配合性質(zhì)等。 表面粗糙，摩擦系數(shù)大，表面就容易磨損，使用壽命降低； 表面粗糙，腐蝕作用就厲害，因?yàn)楦g過程產(chǎn)生的腐蝕物質(zhì)容易凝集在波谷底部并通過谷底向金屬內(nèi)部深入，引起腐蝕的加??； 粗糙不平的兩表面接觸時(shí)，由了接觸面積的減少，在外力作用下，就容易產(chǎn)生接觸變形，使接觸剛度變差； 表面越粗糙對(duì)應(yīng)力集中越敏感，特別是在交變?cè)院傻淖饔孟?，影響更大，零件往往?huì)因此而損壞； 表面粗糙易于磨損，會(huì)使配合間隙很快地增大，使配合性質(zhì)變壞。對(duì)過盈配合，表面粗糙會(huì)減小實(shí)際有效過盈，降低連接強(qiáng)度。,高度： Ra 輪廓算術(shù)平均偏差 Rz 微觀不平度10點(diǎn)高度 Ry 輪廓最大高度 間距： S 輪廓的單峰平均間隔 Sm