互换性与测量技术 第2版 教学课件 ppt 作者 周文玲 互换性(第2版) PPT 第3章
88页1、互换性与测量技术,第3章 几何公差及其检测,3.1 几何公差概述 3.2 几何公差及其检测 3.3 公差原则 3.4 几何公差的选择,第3章 章节内容,第2章 尺寸极限与配合,3.1 几何公差概述,图样上给出的零件是没有误差的理想几何体,但是,由于在加工过程中机床、夹具、刀具和工件所组成的工艺系统本身存在各种误差,以及加工过程中出现受力变形、振动、磨损等各种干扰,致使加工后的零件的实际形状和相互位置,与理想几何体的规定形状和线、面相互位置存在差异,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。,零件的形位误差对零件使用性能的影响可归纳为以下几个方面。 影响零件的功能要求。 影响零件的配合性质。 影响零件的自由装配性。 设计零件时必须根据零件的功能要求和考虑制造时的经济性,对其形位误差加以必要和合理的限制,即合理确定零件的形位公差。,3.1.1 几何公差的研究对象 形位公差研究的对象即几何要素。任何机械零件都是由点、线、面组合而成的,构成零件特征的点、线或面统称为几何要素,简称要素。,图31 零件的几何要素, 按存在状态可分为实际要素和理想要素。 实际要素
2、零件上实际存在的要素。通常用测量得到的要素来代替实际要素。 理想要素 具有几何学意义的要素,它们不存在任何误差。图样上表示的要素均为理想要素。 2.按结构特征可分为轮廓要素和中心要素。 轮廓要素 构成零件外形的点、线、面各要素。 中心要素 指零件上球面的中心点,圆柱面、圆锥面的轴线,槽面的中心平面等。,3.按要素在形位公差中所处的地位可分为被测要素和基准要素。 被测要素 图样上给出了形位公差要求的要素,是被检测的对象。 4. 按被测要素的功能关系可分为单要素和关联要素。 单要素 仅对要素本身提出功能要求,而给出形状公差的要素。 关联要素 指与其它要素有功能关系并给出位置公差要求的要素。,2.1.2 几何公差的项目和符号 特征项目及符号 根据国家标准GB/T11821996形状和位置公差 通则、定义、符号和图样表示方法的规定,形位公差的特征项目共有14个。各项目名称及符号见表3l。, 几何公差带 形位公差带具有形状、大小、方向和位置四个特征。这四个特征会在图样标注中体现出来。,图32 几何公差带的形状, 形状 公差带的形状由被测要素的理想形状和给定的公差特征项目所确定。常见的形位公差带形
3、状如图32所示。 大小 公差带的大小由公差值t确定,指公差带的宽度或直径。如果公差带是圆形或圆柱形的,则在公差值前加注,如果是球形,则加注S。 方向 公差带的宽度方向就是给定的方向或垂直于被测要素的方向。 位置 是指公差带位置是固定的还是浮动的。,3.1.3 几何公差的标注 区分被测(基准)要素是轮廓要素还是中心要素 当被测(基准)要素为中心要素时,指引线的箭头(基准符号的连线)应与尺寸线对齐,如图35a和图35b所示。,图35中心要素的注法 a) 被测要素为中心要素时的注法 b) 基准要素为中心要素时的注法,当被测(基准)要素为轮廓要素时,箭头(基准符号)指向该轮廓要素或指向其引出线上,并应明显地与尺寸线错开,如图36a和图36b所示。,图36被测轮廓要素的注法 a) 被测要素为轮廓要素时的注法 b) 基准要素为轮廓要素时的注法, 区分指引线的箭头指向是公差带的宽度方向还是直径方向 指引线的箭头指向不同,框格中公差值标注也是有区别的。若指引线的箭头指向公差带的宽度方向,形位公差值框格中只标出数值;若指引线的箭头指向公差带的直径方向,形位公差框格中,在数值前加注“”;若是公差带是球体,
4、则在数值前加注“S”。,3.2 几何公差及其检测,3.2.1 形状公差及检测 形状误差和形状公差 形状误差是指被测实际要素的形状对其理想要素的变动量,或称偏离量。形状公差是为限制形状误差而设置的,除轮廓度项目有基准要求外,形状公差用于单一要素,故形状公差是单一要素的形状所允许的变动全量。形状误差值不大于相应的公差值,则认为合格。, 形状误差的评定准则最小条件 被测实际要素与其理想要素进行比较时,理想要素相对于实际要素的位置不同,评定的形状误差值也不同。为了使评定结果唯一,国家标准规定,最小条件是评定形状误差的基本准则。所谓最小条件就是被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。,以给定平面内的直线度为例来说明,如图310所示,被测要素的理想要素为直线,其位置有多种情况,如图中的I、位置等,相应的包容区域的宽度为f1、f2、f3(f1f2f3)。根据最小条件的要求,I位置时两平行直线之间的包容区域宽度最小,故取fl为直线度误差。这种评定形状误差的方法称为最小区域法。 图310 直线度误差的最小包容区域, 形状公差带及检测方法 形状公差限制零件本身形状误差的大小,其中直线度、平面度、圆度和
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