第二章2.4.13几何公差的符号及代号.ppt

2.4  几何公差及其公差带        在零件加工过程中，由于工件、刀具和机床的变形，相对运动关系的不准确，各种频率的震动以及定位不准确等原因，不仅会使工件产生尺寸误差，还会使几何要素的实际形状和位置相对于理想形状和位置产生差异，这就是形状和位置误差形状和位置误差（简称几何误差）       几何误差几何误差将对工件的使用性能产生不利影响         几何要素的几何误差不仅影响该工件的互换性，而且也影响整个机械产品的质量，降低寿命         这是因为几何误差对产品的功能要求，如零件的工作精度，固定件的连接强度，密封性，活动件的运动平稳性、耐磨性以及寿命等都有一定的影响         所以为了满足零件的使用性能要求，保证工件的互换性和制造的经济性，必须对工件的几何误差几何误差予以必要、合理的限制，即规定形状和位置公差（简称几何公差）                     几何公差是用来控制几何误差的          由于几何误差是指构成零件几何形状的各种点、线、面的加工误差，其误差形式既有反映表面轮廓或轴线不平、不直、不圆的形状误差，又有反映两个或两个以上点、线、面之间不平行、不垂直、不同轴的相互位置误差，不像尺寸误差那样单一。

         因此几何公差就有许多项目，有的项目还有不同形状的公差带分别控制不同的几何误差2.4.1  几何公差的符号符号及代号代号1．几何公差的符号符号         为了满足互换性的要求，国家标准GB/T 1182—2008《形状和位置公差  通则、定义、符号和图样表示法》规定了14种几何公差项目种几何公差项目，如表2.7所示，附加符号如表2.8所示 2．几何公差的代号代号        标准规定，用公差框格标注几何公差时，公差要求注写在划分成两格或多格的矩形框格内          框格自左至右顺序标注以下内容，如图2.17～图2.21所示图2.17      图2.18   图2.19 图2.20       图2.213．基准基准符号         对有位置公差要求的零件，在图样上必须标明基准基准 与被测要素相关的基准用一个大写字母表示           字母标注在基准方格内，与一个涂黑的或空白的三角形相连以表示基准，如图2.22和图2.23所示；  图2.22        图2.23      表示基准的字母还应标注在公差框格内涂黑的和空白的基准三角形含义相同。

2.4.2  评定对象         尽管零件形状特征不同，但均可将其分解成若干个基本几何体基本几何体          基本几何体基本几何体都是由点、线、面组合而成的，构成零件几何特征的点、线、面统称为几何要素几何要素 图2.24  零件的几何要素        图2.24所示的零件就可以看成是由球、截锥体、圆柱体和棱锥体等基本几何体组成的         构成零件的几何要素有点，如球心、锥顶；线，如素线、轴线和棱线；面，如球面、圆锥面、台阶面、圆柱面和棱锥面等零件的几何要素几何要素可分以下几类1．按存在的状态分类          （1）公称要素            公称要素公称要素是指具有几何学意义的要素            公称要素是没有任何误差的纯几何的点、线、面           它是按设计要求，由图样上给定的点、线、面的理想状态理想状态           公称要素在实际生产中是不可能得到的2）组成要素            组成要素组成要素是指零件上实际存在的要素         因为加工误差不可避免，所以组成要素总是偏离公称要素，通常由测得要素来代替 由于测量误差总是客观存在的，因此组成要素并非该要素的真实状况。

2．按在几何公差中所处的地位分  （1）被测要素           被测要素被测要素是指给出了形状或（和）位置公差的要素，即需要研究和测量的要素           被测要素被测要素应该是为保证零件的功能要求，必须控制其几何误差的要素，对没有功能要求的则不作为被测要素 如图2.25所示， 图2.25  一台阶轴的几何公差         对d2的圆柱面和键槽的中心平面分别提出了圆柱度和对称度公差要求，所以它们是被测要素         被测要素按其功能关系分为单一要素和关联要素两种① 单一要素        单一要素单一要素是指仅对其本身给出形状公差要求的要素       单一要素是仅对本身仅对本身有要求的点、线或面，而与其他要素没有功能关系          如图2.25所示，对d2的圆柱面提出圆柱度形状公差要求，故为单一要素② 关联要素          关联要素关联要素是指与其他要素有功能关系的要素          关联要素关联要素多是具有位置公差要求的点、线、面，对其他要素有图样上给定的功能关系要求         图2.25所示键槽的中心平面就是关联要素，因为要求它与d1的轴线保持对称关系。

2）基准要素           基准要素基准要素是指用来确定被测要素的方向或（和）位置的要素          理想基准要素称为基准     在图2.25中，键槽中心平面对d1的轴线有对称度要求，因此d1的轴线即为基准要素3．按几何特征分类（1）组成要素           组成要素组成要素是指构成零件轮廓的点、线或面        图2.24所示的球面、圆锥面、圆柱面和棱锥面都是组成要素2）导出要素       导出要素导出要素是指对称要素的中心点、线、面或回转表面的轴线          图 2.24所示的球心和轴线就是导出要素导出要素随着组成要素的存在而存在2.4.3  评定基准基准1．最小条件          最小条件最小条件是指被测组成要素对其公称要素的最大变动量为最小 当评定形状误差大小时，其公称要素的位置即应符合最小条件如图2.26所示，            图2.26  最小条件         轮廓abc是给定平面内素线的组成要素，评定该要素的形状误差大小时，公称要素的位置不同，直线度误差的大小也不同         图中A1−B1、A2−B2和A3−B3是公称要素的3种不同放置形式，其评定误差的数值分别为h1、h2和h3。

其中按A1−B1所评定的数值h1，符合组成要素abc上各点对公称要素的最大变动量最小，因此h1即为被测组成要素的形状误差f 最小条件最小条件是评定形状误差的基本准则          根据最小条件评定形状误差时，可用最小包容区域（简称最小区域）的宽度或直径来表示形状误差的大小，而最小区域的形状应与相应项目的公差带形状相同2．基准 基准基准根据最小条件评定形状误差时，可用最小包容区域（简称最小区域）的宽度或直径来表示形状误差的大小，而最小区域的形状应与相应项目的公差带形状相同即理想基准要素         在评定位置误差大小时，基准基准是用来确定被测组成要素的理想方向或理想位置的依据         由于实际的基准要素总有形状误差存在，所以由基准组成要素建立基准时，应以该基准组成要素的公称要素为基准，该公称要素的位置应符合最小条件 如图2.27所示，  图2.27  由实际表面建立基准平面        基准平面是处于实体之外与基准组成要素相接触且符合最小条件的理想平面        也就是说，在评定位置误差时，要排除实际基准的形状误差 如图2.28所示，  图2.28  排除实际基准的形状误差         在测定的位置误差中，包含被测组成要素的形状误差，但不包含实际基准的形状误差。

        在实际测量中，为了能方便、经济合理地体现基准，常采用模拟法、直接法、分析法和目标法等方法来体现基准 图2.29所示为用心轴轴线模拟基准轴线 图2.29  用心轴轴线模拟基准轴线3．理论正确尺寸        当给出一个或一组要素的位置、方向或轮廓度公差时，分别用来确定其理论正确位置、方向或轮廓的尺寸称为理论正确尺寸 标注时该尺寸不附带公差，并用加方框的数字表示，如  50 、60  等标注时该尺寸不附带公差，并用加方框的数字表示，如  50 、60  等。