1、第4章形狀和位置公差及其誤差的檢測,第4章形狀和位置公差及其誤差的檢測,4.1概述4.2形位公差4.3形位誤差的檢測4.4公差原則4.5形狀和位置公差的選用,4.1概述,4.1.1零件的幾何要素及其分類形位公差研究的對象是幾何要素(簡稱要素)，要素是指構(gòu)成零件幾何特征的點(diǎn)、線和面的總稱，如圖41中所示零件的球面、圓錐面、圓柱面、端面、軸線和球心等。,圖4-1幾何要素,1.按存在狀態(tài)分為理想要素和實(shí)際要素,4.1概述,(1)理想要素理想要素是指具有幾何學(xué)意義的要素，它沒有任何誤差，在實(shí)際零件上是不存在的，圖樣上表示設(shè)計(jì)意圖的要素均為理想要素。(2)實(shí)際要素實(shí)際要素是指零件實(shí)際存在的要素，通常用測

2、量得到的要素來代替實(shí)際要素。2.按結(jié)構(gòu)特征分為輪廓要素和中心要素(1)輪廓要素輪廓要素是指構(gòu)成零件外形的能直接為人們所感覺得到的點(diǎn)、線、面，如圖4-1a中所示的球面、圓錐面、圓柱面、端面等。(2)中心要素中心要素是指輪廓要素的對稱中心所表示的點(diǎn)、線、面，其特點(diǎn)是不能直接被人們感覺到，只能通過相應(yīng)的輪廓要素體現(xiàn)出來，如圖4-1a中所示的球心、軸線等。,4.1概述,3.按所處地位分為被測要素和基準(zhǔn)要素(1)被測要素被測要素是指圖樣上給出了形狀或(和)位置公差的要素，是檢測的對象，如圖4-1b中所示的大臺階面和小圓柱面的軸線。(2)基準(zhǔn)要素基準(zhǔn)要素是指用來確定被測要素的方向或(和)位置的要素，在圖樣

3、上用基準(zhǔn)代號進(jìn)行標(biāo)注，如圖4-1b中所示的大圓柱面的軸線。4.按功能關(guān)系分為單一要素和關(guān)聯(lián)要素(1)單一要素單一要素是指僅對被測要素本身給出形狀公差要求的要素，如圖4-1b中所示的大圓柱面。(2)關(guān)聯(lián)要素關(guān)聯(lián)要素是指與其他要素有功能關(guān)系的要素。4.1.2形位公差的特征項(xiàng)目及符號,4.1概述,GBT 11821996形狀和位置公差通則、定義、符號和圖樣表示法中規(guī)定了形狀和位置公差的特征項(xiàng)目，各形位公差項(xiàng)目的名稱及其符號見表41。,4.1概述,表4-1形位公差項(xiàng)目及符號(摘自GBT 11821996),4.1概述,表4-1形位公差項(xiàng)目及符號(摘自GBT 11821996),4.1概述,表4-1形位

4、公差項(xiàng)目及符號(摘自GBT 11821996),4.1概述,4.1.3形位公差的標(biāo)注1.公差框格的標(biāo)注,圖4-2形位公差標(biāo)注1,圖4-3形位公差標(biāo)注2,4.1概述,表4-2形位公差標(biāo)注中的特殊符號,4.1概述,圖4-4形位公差標(biāo)注示例3,2.指引線與被測要素的標(biāo)注,4.1概述,圖4-5指引線與被測要素的標(biāo)注1,圖4-6指引線與被測要素的標(biāo)注2,0.TIF,4.1概述,圖4-7指引線與被測要素的標(biāo)注3,3.基準(zhǔn)的標(biāo)注,4.1概述,圖4-8基準(zhǔn)的標(biāo)注1,4.1概述,圖4-9基準(zhǔn)的標(biāo)注2,4.1概述,圖4-10基準(zhǔn)的標(biāo)注3,4.1概述,圖4-11基準(zhǔn)的標(biāo)注4,4.理論正確尺寸,4.1概述,圖4-12

5、理論正確尺寸,5.對零件局部限制的規(guī)定,4.1概述,圖4-13對公差值的進(jìn)一步限制,4.1概述,圖4-14控制要素局部范圍,4.1概述,圖4-15要素的一部分作基準(zhǔn),4.1.4形位公差帶,4.1概述,形位公差帶是限制被測要素的形狀和(或)位置變動的一個區(qū)域，如果被測要素在這個給定的區(qū)域（公差帶）內(nèi)，則表示該被測要素的形狀和（或）位置符合要求，否則被測要素的形狀和（或）位置就不符合要求。1.形位公差帶的形狀,圖4-16形位公差帶的形狀,4.1概述,2.形位公差帶的大小3.形位公差帶的方向,圖4-17公差帶的方向,4.1概述,4.形位公差帶的位置,4.2形位公差,4.2.1形狀公差形狀公差是指單一

6、實(shí)際要素的形狀所允許的變動全量。形狀公差帶是限制單一實(shí)際被測要素的形狀變動的一個區(qū)域。形狀公差有直線度、平面度、圓度、圓柱度4個項(xiàng)目，下面分別介紹。1.直線度(1)給定平面內(nèi)的直線度公差在給定平面內(nèi)，直線度公差帶是距離為公差值t的兩平行直線之間的區(qū)域，如圖4-18所示，要求被測表面的素線必須位于平行于圖樣所示投影面且距離為公差值0.05mm的兩平行直線內(nèi)。,4.2形位公差,圖4-18給定平面內(nèi)的直線度,(2)給定方向的直線度公差在給定方向上直線度公差帶是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域，如圖4-19所示，對兩平面相交的棱線只在一個方向上有直線度要求，該棱線必須位于距離為公差值0.02mm的

7、兩平行平面之間。,4.2形位公差,圖4-19給定方向的直線度,(3)任意方向的直線度公差要表示任意方向的直線度公差則應(yīng)在公差值前加注，公差帶是直徑為t的圓柱面內(nèi)的區(qū)域，如圖4-20所示，要求被測圓柱面的軸線必須位于直徑為公差值0.08mm的圓柱面內(nèi)。,4.2形位公差,圖4-20任意方向的直線度,2.平面度,4.2形位公差,圖4-21平面度,3.圓度,4.2形位公差,圖4-22圓度,4.圓柱度,4.2形位公差,圖4-23圓柱度,4.2.2輪廓度公差輪廓度公差屬于形狀或位置公差，分為線輪廓度和面輪廓度兩項(xiàng)，當(dāng)無基準(zhǔn)要求時屬于形狀公差，有基準(zhǔn)要求時屬于位置公差。1.線輪廓度,4.2形位公差,圖4-2

8、4線輪廓度,2.面輪廓度,4.2形位公差,圖4-25面輪廓度,4.2.3位置公差位置公差是關(guān)聯(lián)實(shí)際要素對基準(zhǔn)在方向和（或）位置上所允許的變動全量，位置公差帶是限制關(guān)聯(lián)實(shí)際要素對基準(zhǔn)在方向和（或）位置上變動的區(qū)域。位置公差分為定向公差、定位公差和跳動公差三類。,4.2形位公差,1.定向公差(1)平行度平行度公差用于限制被測實(shí)際要素對基準(zhǔn)在平行方向上的變動，其公差帶的形狀有兩平行面，相互垂直的兩組平行面(四棱柱)、圓柱面等幾種情況。1)線對線的平行度。,圖4-26給定一個方向上線對線的平行度,4.2形位公差,圖4-27給定兩個方向上線對線的平行度,4.2形位公差,圖4-28任意方向上線對線的平行度

9、,2)線對面的平行度。,4.2形位公差,圖4-29線對面的平行度,3)面對線的平行度。,4.2形位公差,圖4-30面對線的平行度,4)面對面的平行度。,4.2形位公差,圖4-31面對面的平行度,(2)垂直度垂直度公差用于限制被測實(shí)際要素對基準(zhǔn)在垂直方向上的變動，,4.2形位公差,其公差帶的形狀有兩平行面、相互垂直的兩組平行面(四棱柱)、圓柱面等幾種情況。1)線對線的垂直度。,圖4-32線對線的垂直度,2)線對面的垂直度。,4.2形位公差,圖4-33給定一個方向上線對面的垂直度,4.2形位公差,圖4-34給定兩個方向上線對面的垂直度,4.2形位公差,圖4-35任意方向上線對面垂直度,3)面對線垂

10、直度。,4.2形位公差,圖4-36 面對線的垂直度,4)面對面的垂直度。,4.2形位公差,圖4-37面對面的垂直度,(3)傾斜度傾斜度公差用于限制被測實(shí)際要素對基準(zhǔn)在給定的傾斜方向上的變動，,4.2形位公差,其公差帶的形狀同樣有兩平行面、相互垂直的兩組平行面(四棱柱)、圓柱面等幾種情況。1)面對面的傾斜度。,圖4-38面對面的傾斜度,2)面對線的傾斜度。,4.2形位公差,圖4-39面對線的傾斜度,2.定位公差(1)同軸度同軸度公差用于限制被測實(shí)際軸線對基準(zhǔn)軸線是否在同一軸線上的位置誤差，即要求被測軸線的理想位置應(yīng)與基準(zhǔn)同軸，此時理論位置定位的理論正確尺寸為零，其公差帶是直徑為公差值t的圓柱面內(nèi)

11、的區(qū)域，該圓柱面的軸線與基準(zhǔn)軸線同軸。,4.2形位公差,圖4-40同軸度,(2)對稱度對稱度公差用于限制被測要素(中心面或中心線)對基準(zhǔn)要素(中心面或中心線)是否共面的誤差，即被測中心要素的理想位置應(yīng)與基準(zhǔn)中心要素共面，,4.2形位公差,此時的理想位置定位的理論正確尺寸為零。,圖4-41面對面的對稱度,4.2形位公差,圖4-42面對線的對稱度,(3)位置度位置度公差用于限制被測要素的實(shí)際位置對理想位置的變動量，理想位置由理論正確尺寸和基準(zhǔn)共同確定。,4.2形位公差,圖4-43線的位置度,4.2形位公差,圖4-44面的位置度,3.跳動公差,4.2形位公差,(1)圓跳動圓跳動公差是指被測實(shí)際要素繞

12、基準(zhǔn)作無軸向移動旋轉(zhuǎn)(跳動通常是圍繞軸線旋轉(zhuǎn)一整周，也可對部分圓周進(jìn)行限制)時，位置固定的指示表在任一測量面內(nèi)所允許的指示值的最大變動量。1)徑向圓跳動。,圖4-45徑向圓跳動,4.2形位公差,2)端面圓跳動。,4.2形位公差,圖4-46端面圓跳動,3)斜向圓跳動。,4.2形位公差,圖4-47斜向圓跳動,(2)全跳動全跳動公差是指被測關(guān)聯(lián)實(shí)際要素繞基準(zhǔn)作連續(xù)旋轉(zhuǎn)，同時指示表的測頭沿著給定的方向作直線移動，在整個測量過程中所允許的指示值的最大變動量。,4.2形位公差,1)徑向全跳動。,圖4-48徑向全跳動,4.2形位公差,圖4-49端面全跳動,2)端面全跳動。,4.3形位誤差的檢測,4.3.1形

13、位誤差的檢測原則形位誤差的項(xiàng)目較多，為了便于選擇合理的檢測方案、正確的檢測形位誤差，國家標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范(GPS)形狀和位置公差檢測規(guī)定（GB/T 19582004）中規(guī)定了5種形位誤差的檢測原則（見表43）。這些檢測原則是對各種檢測方法的概括，可以根據(jù)這些原則，根據(jù)被測要素的特點(diǎn)和要求，選擇合理的檢測方案，也可以根據(jù)這些原則，采用其他可行的檢測方法和檢測裝置。,4.3形位誤差的檢測,表4-3形位誤差的檢測原則,4.3形位誤差的檢測,表4-3形位誤差的檢測原則,4.3形位誤差的檢測,表4-3形位誤差的檢測原則,4.3形位誤差的檢測,4.3.2形狀誤差評定及其檢測1.最小條件與最小包容區(qū)域

14、,圖4-50最小條件,4.3形位誤差的檢測,圖4-51提取導(dǎo)出要素的擬合要素,4.3形位誤差的檢測,圖4-52提取組成要素的擬合要素,2.最小區(qū)域判別準(zhǔn)則,4.3形位誤差的檢測,(1)直線度最小區(qū)域判別法在給定平面內(nèi)，由兩平行直線包容提取要素時，所提取的要素與兩平行直線成高低相間三點(diǎn)接觸，表示被測提取要素已為最小區(qū)域所包容，如圖4-53所示。,圖4-53直線度最小區(qū)域判別法相間準(zhǔn)則,4.3形位誤差的檢測,圖4-54給定方向上直線度最小區(qū)域的判別,(2)平面度最小區(qū)域判別法由兩平行平面包容提取表面時，所提取表面至少有三點(diǎn)或四點(diǎn)與兩平行平面接觸，有下列形式之一者表示被測提取要素已為最小區(qū)域所包容。

15、,4.3形位誤差的檢測,1)三角形準(zhǔn)則：具有三個高點(diǎn)與一個低點(diǎn)(或相反)，低點(diǎn)的投影應(yīng)落在三個高點(diǎn)連成的三角形內(nèi)，如圖4-55a所示。2)交叉準(zhǔn)則：具有兩個高點(diǎn)與兩個低點(diǎn)，兩高點(diǎn)連線和兩低點(diǎn)連線在空間呈交叉狀態(tài)，如圖4-55b所示。3)直線準(zhǔn)則：具有兩個高點(diǎn)與一個低點(diǎn)(或相反)，低點(diǎn)的投影位于兩高點(diǎn)的連線上，如圖4-55c所示。(3)圓度誤差判別法由兩同心圓包容被測提取輪廓時，所提取輪廓至少有四個實(shí)測點(diǎn)內(nèi)外相間地在兩個圓周上，此時被測提取要素已為最小區(qū)域所包容，如圖4-56所示。3.直線度誤差檢測,4.3形位誤差的檢測,(1)間隙法檢測直線度誤差指用刀口形直尺、平尺、平晶、精密短導(dǎo)軌等模擬理想

16、直線，與被測實(shí)際直線比較，根據(jù)間隙大小就可以確定出直線度誤差。,圖4-55平面度最小區(qū)域判別法,4.3形位誤差的檢測,圖4-56圓度誤差判別法,4.3形位誤差的檢測,圖4-57間隙法檢測直線度誤差,4.3形位誤差的檢測,圖4-58標(biāo)準(zhǔn)光隙,4.3形位誤差的檢測,圖4-59平尺、塞尺檢測直線度誤差a)矩形平尺b)工字形平尺c)橋形平尺d)角形平尺e)測量示意圖,4.3形位誤差的檢測,(2)指示表法檢測直線度誤差指示表法是通過指示表在測量基準(zhǔn)上沿被測直線移動(或指示表固定，被測零件移動)，以測量基準(zhǔn)體現(xiàn)被測直線的理想直線，按選定的布點(diǎn)讀取由指示表示值反映出的測量數(shù)據(jù)，再經(jīng)過數(shù)據(jù)處理評定出誤差值。,

17、4.3形位誤差的檢測,圖4-60指示器測直線度誤差一,4.3形位誤差的檢測,圖4-61指示器測直線度誤差二,(3)節(jié)距法節(jié)距法是車間或計(jì)量室測量較長工件直線度誤差常用,4.3形位誤差的檢測,的方法，其基本測量原理是：將被測直線按一定的跨距分段測量，將每段后點(diǎn)相對前點(diǎn)的高度差測出來，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理(圖解或計(jì)算)，求得所測直線的直線度誤差值。,圖4-62水平儀測直線度誤差,例4-1用分度值為0.01mmm的水平儀測量1.4m長的導(dǎo)軌，橋板跨距L200mm，若各測點(diǎn)讀數(shù)(格數(shù))依次為2、1、3、2、0、1、2，用圖解法求該導(dǎo)軌直線度誤差值。,4.3形位誤差的檢測,表4-4水平儀測導(dǎo)軌直線度誤差的數(shù)據(jù)處

18、理,4.3形位誤差的檢測,2)按讀數(shù)值在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖4-63a所示，各點(diǎn)的x坐標(biāo)按照比例和節(jié)距值確定，y坐標(biāo)按照累加值確定，y坐標(biāo)見表4-4。3)作誤差折線圖。,圖4-63圖解法求直線度誤差,4.3形位誤差的檢測,0.TIF,4)評點(diǎn)直線度誤差值兩端點(diǎn)連線法。連接誤差折線的起點(diǎn)和終點(diǎn)，以此連線作為評定直線度的基準(zhǔn)線，取折線上各點(diǎn)對該基準(zhǔn)線縱坐標(biāo)距離的最大正值與最大負(fù)值的絕對值之和為被測長度直線度誤差值，此處點(diǎn)在基準(zhǔn)線之上取正值，在基準(zhǔn)線之下取負(fù)值。本例中最大正值為2，最大負(fù)值為1，所以直線度誤差值為f2+-1=3格。如圖4-63b所示。,4.3形位誤差的檢測,最小區(qū)域法。將整個誤差折線露

19、在最外圍的那些點(diǎn)連接成封閉凸多邊形。0、a、b、d、c、c，從中找出各點(diǎn)到邊最大的有效縱坐標(biāo)距離(本例為hcc3格)就是符合最小條件準(zhǔn)則的直線度誤差值，如圖4-63c所示。5)最后將格數(shù)轉(zhuǎn)換成線值，得到直線度誤差值為,4.3形位誤差的檢測,圖4-64自準(zhǔn)直儀測直線度誤差,4.平面度誤差的檢測,4.3形位誤差的檢測,(1)間隙法第一種辦法是光隙法，與測直線度誤差很相似，將被測平面內(nèi)的任一直線與由刀口尺或平尺所體現(xiàn)的測量基準(zhǔn)線間形成的光隙與標(biāo)準(zhǔn)光隙相比較，分多次測量不同方向的若干個截面中的直線度誤差,取其中最大值作為平面度誤差的近似值。(2)干涉法干涉法是利用光波干涉原理，根據(jù)平晶與被測平面貼合后

20、出現(xiàn)的干涉條紋的形狀和條數(shù)來確定平面度誤差值。1)根據(jù)干涉條紋計(jì)算平面度誤差。,2)根據(jù)光圈計(jì)算平面度誤差。,4.3形位誤差的檢測,(3)指示表法如圖4-66所示，測量時用平板工作面作為測量基面，按一定的布點(diǎn)方式，用指示表逐點(diǎn)測量并記錄讀數(shù)，然后按一定的方法評定出平面度誤差值。,4.3形位誤差的檢測,圖4-65用平晶檢驗(yàn)平面度,4.3形位誤差的檢測,圖4-66用指示表測平面度誤差,(4)節(jié)距法對于大型平面的精密測量常用此法。,4.3形位誤差的檢測,圖4-67節(jié)距法布點(diǎn)形式,(5)接觸斑點(diǎn)法在刮研平面的過程中，經(jīng)常用到一種定性的檢驗(yàn)方法，即接觸斑點(diǎn)法，如圖4-68所示。,4.3形位誤差的檢測,圖

21、4-68接觸斑點(diǎn)法檢驗(yàn)平面度,5.圓度誤差的檢測,4.3形位誤差的檢測,圖4-69圓度儀的測量示意圖a)轉(zhuǎn)軸式圓度儀b)轉(zhuǎn)臺式圓度儀,4.3形位誤差的檢測,(1)圓度儀法圓度儀的測量原理是利用點(diǎn)的回轉(zhuǎn)形成的基準(zhǔn)圓與被測實(shí)際圓輪廓相比較而評定其圓度誤差值。(2)測坐標(biāo)值法此方法是將被測零件放置在設(shè)定的直角坐標(biāo)系或極坐標(biāo)系中，測取被測零件橫向截面輪廓上各點(diǎn)的坐標(biāo)值，然后按要求，用相應(yīng)的方法來評定圓度誤差值。,圖4-70光學(xué)分度頭測圓度誤差,4.3形位誤差的檢測,表4-5坐標(biāo)值法測圓度誤差的數(shù)值,4.3形位誤差的檢測,圖4-71圓度誤差曲線,4.3形位誤差的檢測,4Z72.TIF,4.3形位誤差的檢

22、測,圖4-72直角坐標(biāo)法測圓度誤差原理,(3)兩點(diǎn)法兩點(diǎn)法又稱直徑測量法，是指在垂直于被測圓柱面軸線的測量平面內(nèi)，測量直徑的變化量，取直徑變化量的一半作為被測截面上的圓度誤差(f2)。,4.3形位誤差的檢測,圖4-73三點(diǎn)法測圓度誤差,(4)三點(diǎn)法三點(diǎn)法又稱V型法，,4.3形位誤差的檢測,這種方法通常是將被測工件放置在V形塊上，然后轉(zhuǎn)動被測工件，用指示表測出被測輪廓在測量方向的示值最大變動量，然后根據(jù)相應(yīng)的反應(yīng)系數(shù)對測得值進(jìn)行修正,即圓度誤差值fF，F(xiàn)稱為反映系數(shù)，該系數(shù)在理論上是測得值與真實(shí)的圓度誤差值的比值，它反映了測得值對真實(shí)圓度誤差的放大或縮小程度，F(xiàn)的數(shù)值可以查表獲得。6.圓柱度誤差

23、的檢測(1)半徑測量法半徑測量法是按照“與理想要素比較”原則擬定的檢測方案，是通過確定被測圓柱面相對于測量基準(zhǔn)(回轉(zhuǎn)軸線)半徑變化量來求圓柱度誤差的一種測量方法，半徑變化量即是實(shí)際圓柱面上的采樣點(diǎn)相對于理想圓柱面的偏離量。,4.3形位誤差的檢測,(2)坐標(biāo)測量法此法是在直角坐標(biāo)測量系統(tǒng)或圓柱坐標(biāo)測量系統(tǒng)中，對被測圓柱面擬定若干等間距橫向測量截面，測得各被測截面上采樣點(diǎn)的坐標(biāo)值后評定圓柱度誤差。(3)兩點(diǎn)測量法兩點(diǎn)法是根據(jù)“測量特征參數(shù)原則”確定的檢測方案，測量時采用特制的L形測量裝置，如圖4-74所示。,(4)三點(diǎn)測量法圓柱度的三點(diǎn)測量法中采用V形架裝置，如圖4-75所示。,0.TIF,4.3

24、形位誤差的檢測,圖4-74兩點(diǎn)法測圓柱度誤差,4.3形位誤差的檢測,圖4-75三點(diǎn)法測圓柱度誤差,4.3.3位置誤差評定及其檢測,4.3形位誤差的檢測,1.定向誤差的評定,圖4-76定向最小包容區(qū)域a)面對面的平行度最小包容區(qū)域b)線對面的垂直度最小包容區(qū)域,2.定位誤差的評定,4.3形位誤差的檢測,圖4-77定位最小包容區(qū)域a)對稱度的定位最小包容區(qū)域b)同軸度的定位最小包容區(qū)域c)位置度的定位最小包容區(qū)域,3.基準(zhǔn)的建立和體現(xiàn),4.3形位誤差的檢測,圖4-78基準(zhǔn)的體現(xiàn),4.3形位誤差的檢測,圖4-79穩(wěn)定接觸和非穩(wěn)定接觸,4.平行度誤差的檢測,4.3形位誤差的檢測,圖4-80指示表測量面

25、對面的平行度誤差,4.3形位誤差的檢測,圖4-81指示表測量軸線對平面的平行度誤差,4.3形位誤差的檢測,圖4-82指示表測量軸線對軸線的平行度誤差,5.垂直度誤差的檢測,4.3形位誤差的檢測,圖4-83測量面對面垂直度誤差,4.3形位誤差的檢測,圖4-84測量軸線對平面的垂直度誤差,4.3形位誤差的檢測,6.傾斜度誤差的檢測,4.3形位誤差的檢測,圖4-85測孔軸線對軸線的垂直度誤差,4.3形位誤差的檢測,圖4-86測量面對面的傾斜度誤差,7.同軸度誤差的檢測,4.3形位誤差的檢測,圖4-87測量階梯軸同軸度誤差,4.3形位誤差的檢測,圖4-88測量孔軸線的同軸度誤差,4.3形位誤差的檢測,

26、8.對稱度誤差的檢測,圖4-89面對面的對稱度誤差測量,4.3形位誤差的檢測,圖4-90鍵槽對稱度誤差測量,4.3形位誤差的檢測,圖4-91空間點(diǎn)位置度誤差的檢測,9.位置度誤差的檢測,4.3形位誤差的檢測,圖4-92孔軸線位置度誤差的檢測,10.圓跳動的檢測,4.3形位誤差的檢測,圖4-93基準(zhǔn)軸線的模擬和圓跳動的測量a)用頂尖模擬基準(zhǔn)軸線測端面圓跳動b)用V型架模擬基準(zhǔn)軸線測徑向圓跳動c)用套筒模擬基準(zhǔn)軸線測斜向圓跳動,4.3形位誤差的檢測,圖4-94刃口型支承部位V形架測圓跳動,4.3形位誤差的檢測,圖4-95軸向定位幾種方式a) 鋼球加固定擋板定位b)圓頭銷定位c)擋板定位,4.3形位

27、誤差的檢測,圖4-96套筒模擬基準(zhǔn)軸線測跳動a)單一軸線b)公共軸線,11.全跳動的檢測,4.3形位誤差的檢測,圖4-97全跳動的檢測a)徑向全跳動的檢測b)端面全跳動的檢測c)端面全跳動的檢測,4.4公差原則,4.4.1獨(dú)立原則1.獨(dú)立原則的含義2.獨(dú)立原則的識別3.獨(dú)立原則的應(yīng)用,圖4-98獨(dú)立原則標(biāo)注示例,4.4公差原則,4.4.2相關(guān)要求相關(guān)要求是指圖樣上給定的尺寸公差和形位公差相互有關(guān)的公差要求，系指包容要求、最大實(shí)體要求(包括可逆要求應(yīng)用于最大實(shí)體要求)和最小實(shí)體要求(包括可逆要求應(yīng)用于最小實(shí)體要求)。1.包容要求(1)包容要求的含義包容要求是表示實(shí)際要素應(yīng)遵守其最大實(shí)體邊界，其局

28、部實(shí)際尺寸不得超出最小實(shí)體尺寸的一種公差原則。,圖4-99作用尺寸,4.4公差原則,(2)體外作用尺寸(3)包容要求的識別與標(biāo)注按包容要求給出公差時，需在尺寸的上、下偏差后面或尺寸公差帶代號后面加注符號，如圖4-100所示；遵守包容要求而對形位公差需要進(jìn)一步要求時，需另用公差框格注出形位差，其值應(yīng)小于尺寸公差，如圖4-101所示。,圖4-100包容要求,(4)包容要求的應(yīng)用包容要求適用于單一要素如圓柱表面或兩平行表面；包容要求常常用于有配合要求的場合；,4.4公差原則,要素遵守包容要求時，應(yīng)該用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)。,圖4-101遵守包容要求而對形位公差需要進(jìn)一步要求,4.4公差原則,2.最大實(shí)體

29、要求及其可逆要求(1)最大實(shí)體要求的含義最大實(shí)體要求是控制被測要素的實(shí)際輪廓處于其最大實(shí)體實(shí)效邊界之內(nèi)的一種公差原則，此時作用尺寸不得超出(對于孔指不小于，對于軸指不大于)實(shí)效尺寸。(2)最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)、最大實(shí)體實(shí)效邊界和最大實(shí)體實(shí)效尺寸最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)(簡稱實(shí)效狀)是指實(shí)際要素處于最大實(shí)體狀態(tài)，且相應(yīng)中心要素的形位誤差達(dá)到允許的最大 (即等于形位公差)的假設(shè)狀態(tài)。(3)最大實(shí)體要求的標(biāo)注按最大實(shí)體要求給出形位公差值時，在公差框格中形位公差值(包括零值) 后面加注符號，如圖4-102所示；最大實(shí)體要求用于基準(zhǔn)要素時，在公差框格中的基準(zhǔn)字母后面加注符號，如圖4-101所示。,4.4公差原則,(

30、4)最大實(shí)體要求的應(yīng)用最大實(shí)體要求適用于中心要素，不僅可以用于被測要素，也可以用于基準(zhǔn)要素。,圖4-102最大實(shí)體要求及需限制最大形位公差時的標(biāo)注,4.4公差原則,圖4-103最大實(shí)體要求用于被測要素a)標(biāo)注b) 實(shí)效邊界c)補(bǔ)償關(guān)系圖,(5)可逆要求用于最大實(shí)體要求可逆要求的含義是：當(dāng)中心要素的形位誤差值小于給出的形位公差值，又允許其實(shí)際尺寸超出最大實(shí)體尺寸時，可將可逆要求應(yīng)用于最大實(shí)體要求，,4.4公差原則,這時將表示可逆要求的符號置于框格中形位公差值后表示最大實(shí)體要求的符號之后，如圖4-105所示。,圖4-104最大實(shí)體要求用于被測要素和基準(zhǔn)要素a)標(biāo)注b)被測要素對形位公差的補(bǔ)償關(guān)系c

31、)基準(zhǔn)要素對形位公差的補(bǔ)償關(guān)系,4.4公差原則,圖4-105可逆要求用于最大實(shí)體要求a)標(biāo)注b) 補(bǔ)償與補(bǔ)償c)補(bǔ)償關(guān)系與合格區(qū)域,3.最小實(shí)體要求及其可逆要求(1)最小實(shí)體要求最小實(shí)體要求是控制被測要素的實(shí)際輪廓處于其最小實(shí)體實(shí)效邊界之內(nèi)的一種公差要求。,4.4公差原則,(2)可逆要求用于最小實(shí)體要求當(dāng)其形位誤差小于給出的形位公差，又允許其實(shí)際尺寸超出最小實(shí)體尺寸時，可將可逆要求應(yīng)用于最小實(shí)體要求。,圖4-106最小實(shí)體要求,4.4公差原則,圖4-107可逆要求用于最小實(shí)體要求,4.5形狀和位置公差的選用,4.5.1形位公差項(xiàng)目的確定在確定形位公差項(xiàng)目時，需要綜合考慮要素的幾何特征，零件的功

32、能要求，檢測方便及經(jīng)濟(jì)性等因素。4.5.2基準(zhǔn)要素的選擇確定關(guān)聯(lián)要素之間的方向或位置關(guān)系要求時，需要選擇基準(zhǔn)，基準(zhǔn)要素的選擇包括：基準(zhǔn)部位、基準(zhǔn)數(shù)量和基準(zhǔn)順序的選擇。選擇基準(zhǔn)時，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)和使用要求，力求使設(shè)計(jì)、工藝和檢測三者基準(zhǔn)一致，其主要從以下幾方面考慮：1)根據(jù)零件的功能要求及要素間的幾何關(guān)系選擇基準(zhǔn)，例如：對旋轉(zhuǎn)軸，一般以安裝軸承的軸頸的軸線作為基準(zhǔn)。,4.5形狀和位置公差的選用,2)從加工、測量角度考慮，應(yīng)選擇在夾具、量具中定位的相應(yīng)要素作基準(zhǔn)，并盡量使工藝基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一，例如：以齒輪坯的中心孔作為齒輪的基準(zhǔn)。3)根據(jù)裝配關(guān)系，應(yīng)選擇相互配合或相互接觸的表面為各自的基準(zhǔn)

33、，以保證零件的正確裝配，例如：以箱體的裝配底面為基準(zhǔn)等。4)當(dāng)采用多基準(zhǔn)時，通常選擇對被測要素使用要求影響最大的表面或定位最穩(wěn)的表面作為第一基準(zhǔn)。4.5.3形位公差值的確定,4.5形狀和位置公差的選用,設(shè)計(jì)產(chǎn)品時，應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)提供的統(tǒng)一數(shù)系選擇形位公差值。國家標(biāo)準(zhǔn)對圓度、圓柱度、直線度、平面度，平行度、垂直度、傾斜度、同軸度、對稱度、圓跳動、全跳動都劃分為12個等級，其數(shù)值見表46表49；對位置度沒有劃分等級，只提供了位置度數(shù)系，見表49；沒有對線輪廓度和面輪廓度規(guī)定公差值。,4.5形狀和位置公差的選用,表4-6直線度、平面度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B),4.5形狀和位置公差

34、的選用,表4-6直線度、平面度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B),4.5形狀和位置公差的選用,表4-6直線度、平面度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B),4.5形狀和位置公差的選用,表4-6直線度、平面度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B),4.5形狀和位置公差的選用,表4-7圓度、圓柱度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B),4.5形狀和位置公差的選用,表4-7圓度、圓柱度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B),4.5形狀和位置公差的選用,表4-7圓度、圓柱度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B),4.5形狀和位置公差的選用,表4-8平

35、行度、垂直度、傾斜度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B),4.5形狀和位置公差的選用,表4-8平行度、垂直度、傾斜度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B),4.5形狀和位置公差的選用,表4-8平行度、垂直度、傾斜度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B),4.5形狀和位置公差的選用,表4-8平行度、垂直度、傾斜度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B),4.5形狀和位置公差的選用,表4-8平行度、垂直度、傾斜度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B),4.5形狀和位置公差的選用,表4-9同軸度、對稱度、圓跳動、全跳動公差值(摘自GB/T 11841996附錄

36、B),4.5形狀和位置公差的選用,表4-9同軸度、對稱度、圓跳動、全跳動公差值(摘自GB/T 11841996附錄B),4.5形狀和位置公差的選用,表4-9同軸度、對稱度、圓跳動、全跳動公差值(摘自GB/T 11841996附錄B),4.5形狀和位置公差的選用,表4-9同軸度、對稱度、圓跳動、全跳動公差值(摘自GB/T 11841996附錄B),4.5形狀和位置公差的選用,表4-9同軸度、對稱度、圓跳動、全跳動公差值(摘自GB/T 11841996附錄B),4.5形狀和位置公差的選用,1)用螺栓聯(lián)接時，被聯(lián)接零件上的孔均為光孔，孔徑大于螺栓的直徑，位置度公差的計(jì)算公式為,2)用螺釘聯(lián)接時，有一

37、個零件上的孔是螺孔，其余零件上的孔都是光孔，且孔徑大于螺釘直徑，位置度公差的計(jì)算公式均為,4.5形狀和位置公差的選用,表4-10位置度系數(shù)(摘自GB/T 11841996附錄B)(單位：m),4.5形狀和位置公差的選用,4.5.4公差原則的選擇公差原則主要根據(jù)零部件的裝配及性能要求進(jìn)行選擇。 (1)獨(dú)立原則獨(dú)立原則是處理形位公差和尺寸公差關(guān)系的基本原則，應(yīng)用最廣。1)尺寸精度和形位精度均有較嚴(yán)格的要求且需要分別滿足時，采用獨(dú)立原則，例如：為了保證與軸承內(nèi)圈的配合性質(zhì)，對減速器中的輸出軸上與軸承相配合的軸徑分別提出尺寸精度和圓柱度要求。2)尺寸精度和形位精度的要求相差較大時，采用獨(dú)立原則，例如：印刷機(jī)的滾筒，其圓柱度要求較高，而尺寸精度要求較低，應(yīng)分別提出要求。,4.5形狀和位置公差的選用,3)有特殊功能要求的要素，往往對其單獨(dú)提出與尺寸精度無關(guān)的形位公差要求，例如：對導(dǎo)軌的工作面提出直線度或平面度要求。4)尺寸公差與形位公差無聯(lián)系的要素一般采用獨(dú)立原則。(2)相