互换性与测量技术第4章形状和位置公差与检测ppt课件.ppt

4.4 形位公差的规范与选用形位公差的规范与选用 v零件的形位零件的形位误差差对机械机械产品、机械品、机械设备的正常任的正常任务有很有很大影响，同大影响，同时也会直接影响到也会直接影响到产质量量、消量量、消费效率与制效率与制造本造本钱因此正确合理地因此正确合理地选择形位公差，形位公差，对保保证机械机械产品、机械品、机械设备的功能要求、提高的功能要求、提高经济效益非常重要效益非常重要v零件的形位公差零件的形位公差设计的主要内容包括：的主要内容包括：v 1、根据零件的构造特征、功能关系、、根据零件的构造特征、功能关系、检测条件以及条件以及有关有关规范件的要求，范件的要求，选择形位公差工程；形位公差工程；v 2、根据形位公差的相关原那么、根据形位公差的相关原那么选择形位公差基准；形位公差基准；v 3、根据零件的功能和精度要求、构造特点和制造本、根据零件的功能和精度要求、构造特点和制造本钱等，等，选择公差原那么和确定形位公差公差原那么和确定形位公差值；；v 4、并按、并按规范范规定定进展展图样标注4.4 形位公差的规范与选用形位公差的规范与选用4.4.1 形位公差形位公差值的的规范范按国家按国家规范范GB/T1184-1996< 外形和位置公外形和位置公差差 未注公差未注公差值>中的中的规定，在形位公差的定，在形位公差的14个工程中，除了个工程中，除了线轮廓度和面廓度和面轮廓度两廓度两个工程未个工程未规定公差定公差值以外，其他以外，其他12个工程个工程都都规定了公差定了公差值。

其中，除位置度一其中，除位置度一项外，外，其他其他11个工程个工程还划分了划分了12个公差等个公差等级(1~12 级)：：圆度和度和圆柱度公差划分柱度公差划分为13个个等等级，即，即0级、、1级、、…、、12级，等，等级依次依次降低；各形位公差等降低；各形位公差等级的公差的公差值见表表 4-6～表～表4-9位置度公差位置度公差值只只规定了数系，定了数系，见表表4-104.4 形位公差的规范与选用形位公差的规范与选用4.4.1 形位公差值的规范形位公差值的规范表4-6 直线度、平面度公差值4.4 形位公差的规范与选用形位公差的规范与选用4.4.1 形位公差值的规范形位公差值的规范表4-7 圆度、圆柱度公差值4.4 形位公差的规范与选用形位公差的规范与选用4.4.1 形位公差值的规范形位公差值的规范4-8 平行度、垂直度、倾斜度公差值4.4 形位公差的规范与选用形位公差的规范与选用4.4.1 形位公差值的规范形位公差值的规范表4-9 同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差值4.4.2未注形位公差的规定未注形位公差的规定 为了简化图样，对普通机床加工能保证的形位精度，不用在图样上注出形位公差。

图样上没有详细注明形位公差值的要素，其形位精度应按以下规定执行： 1. 对未注直线度、平面度、垂直度、对称度和圆跳动各规定了H、K、L三个公差等级,精度依次降低采用规定的未注公差值时，应在标题栏或技术要求中注出公差等级代号及规范代号，如“GB／T 1184-H〞 2.未注圆度公差值等于直径公差值，但不能大于径向圆跳动值 3. 未注圆柱度公差由圆度、直线度和素线平行度的注出公差或未注公差控制 4. 未注平行度公差值等于尺寸公差值或直线度和平面度未注公差值中的较大者 5. 未注同轴度的公差值可以和附表4-4中规定的圆跳动的未注公差值相等 6. 未注线、面轮廓度，倾斜度，位置度和全跳动的公差值均应由各要素的注出或未注线性尺寸公差或角度公差控制 未注形位公差的要素普通不需求作经过性检查，但要作首检和抽检，并以上述规定为仲裁根据当零件要素的形位误差值超出未注公差值时，假设不影响零件功能，那么不应拒收 4.4 形位公差的形位公差的规范与范与选用用4.4 形位公差的规范与选用形位公差的规范与选用v根据零件的几何特征选择v 分析加工后零件能够存在的各种形位误差例如，圆柱形零件会有圆柱度误差；圆锥形零件会有圆度和素线直线度误差；阶梯轴、孔类零件会有同轴度误差；零件上的孔、槽会有位置度或对称度误差等。

v根据各形位公差工程的特点选择v 在形位公差的十四个工程中，有单项控制的公差工程，如直线度、平面度、圆度等；还有综合控制的公差工程，如圆柱度、位置公差的各个工程应该充分发扬综合控制公差工程的功能，这样可以减少图样上给出的形位公差工程，从而减少需检测的形位误差工程4.4.3 形位公差的形位公差的选用原那用原那么么1 1、形位公差工程的、形位公差工程的、形位公差工程的、形位公差工程的选择选择4.4 形位公差的规范与选用形位公差的规范与选用v根据零件的功能要求根据零件的功能要求选择v 形位形位误差差对零件的功能有不同的影响，普零件的功能有不同的影响，普通只通只对零件功能有零件功能有显著影响的著影响的误差工程才差工程才规定合定合理的形位公差理的形位公差 v 分析影响零件功能要求的主要分析影响零件功能要求的主要误差工程例如例如, 影响影响车床主床主轴旋旋转精度的主要精度的主要误差是前、差是前、后后轴颈的的圆柱度柱度误差和同差和同轴度度误差；差；车床床导轨的的直直线度度误差影响溜板的运差影响溜板的运动精度；精度；传动机械中，机械中，与与滚动轴承内圈配合的承内圈配合的轴颈的的圆柱度柱度误差和差和轴肩肩的端面的端面圆跳跳动误差影响差影响轴颈与与轴承内圈的配合性承内圈的配合性能、能、轴承的任承的任务性能与寿命。

性能与寿命v 4.4.3 形位公差的形位公差的选用原那用原那么么1、形位公差工程的、形位公差工程的选择选择公差工程应思索以下几选择公差工程应思索以下几个主要方面：个主要方面： 1〕保证零件的任务精度〕保证零件的任务精度 2〕保证联接强度和密封性〕保证联接强度和密封性 3〕减少磨损，延伸零件运用〕减少磨损，延伸零件运用寿命寿命4.4 形位公差的规范与选用形位公差的规范与选用v思索思索检测的方便性的方便性选择v 检测条件条件应包括有无相包括有无相应的丈量的丈量设备、、丈量的丈量的难易程度、丈量效率能否与消易程度、丈量效率能否与消费批量批量相相顺应等检测方法能否方法能否简便，将直接影响便，将直接影响零件的消零件的消费效率和本效率和本钱，所以，在，所以，在满足功能足功能要求的前提下，要求的前提下，应选用用简便易行的便易行的检测工程工程替代丈量替代丈量难度度较大的工程大的工程 1、形位公差工程的、形位公差工程的选择4.4.3 形位公差的形位公差的选用原那用原那么么4.4 形位公差的规范与选用形位公差的规范与选用当形位公差的未注公差不能当形位公差的未注公差不能满足零件的功能要求足零件的功能要求时，，必需求在必需求在图样上上单独独标注形位公差工程及其公差注形位公差工程及其公差值。

形位公差形位公差值确确实定定应在在满足零件运用要求的前提下足零件运用要求的前提下选取最取最经济的公差的公差值, ,并且尽量并且尽量选取取较低的公差等低的公差等级4.4.3 形位公差的形位公差的选用原那么用原那么2 2、公差、公差、公差、公差值值的的的的选择选择4.4 形位公差的规范与选用形位公差的规范与选用 确定形位公差确定形位公差值的方法有的方法有计算法和算法和类比法普通情况下采用通情况下采用类比法比法:(1)外形、位置、尺寸公差外形、位置、尺寸公差间的关系的关系应相互相互协调，，其普通原那么是：外形公差小于位置公差、小于尺其普通原那么是：外形公差小于位置公差、小于尺寸公差2)定位公差大于定向公差普通情况下，定位公定位公差大于定向公差普通情况下，定位公差可包含定向公差的要求差可包含定向公差的要求3)综合公差大于合公差大于单项公差如圆柱度公差大于柱度公差大于圆度公差、素度公差、素线和和轴线直直线度公差4)外形公差与外表粗糙度之外形公差与外表粗糙度之间的关系也的关系也应协调通常，中等尺寸和中等精度的零件，外表粗糙度参通常，中等尺寸和中等精度的零件，外表粗糙度参数数值可占外形公差的可占外形公差的 20%～～25%。

4.4.3 形位公差的形位公差的选用原那么用原那么2 2、公差、公差、公差、公差值值的的的的选择选择4.4 形位公差的规范与选用形位公差的规范与选用v表4-15 直线度、平面度公差等级运用举例4.4 形位公差的规范与选用形位公差的规范与选用v表4-16 圆度、圆柱度公差等级运用举例4.4 形位公差的规范与选用形位公差的规范与选用v表4-17 平行度、垂直度公差等级运用举例4.4 形位公差的规范与选用形位公差的规范与选用v表4-18 同轴度、对称度、径向圆跳动公差等级运用举例4.4 形位公差的规范与选用形位公差的规范与选用3 3 公差原那么的公差原那么的公差原那么的公差原那么的选择选择选择选择公差原那么公差原那么公差原那么公差原那么时时，，，，应应根据被根据被根据被根据被测测要素的功能要求，要素的功能要求，要素的功能要求，要素的功能要求，并思索采用并思索采用并思索采用并思索采用该该种公差原那么的可行性与种公差原那么的可行性与种公差原那么的可行性与种公差原那么的可行性与经济经济性表表表表4-194-19列出独立原那么和相关要求的运用例如，以列出独立原那么和相关要求的运用例如，以列出独立原那么和相关要求的运用例如，以列出独立原那么和相关要求的运用例如，以供供供供选择时选择时参考。

参考4.4.3 形位公差的形位公差的选用原那么用原那么4.4.3 公差原那么的选择v表4-19 独立原那么和相关要求的运用例如 4.4.3 公差原那么的选择v表4-19 独立原那么和相关要求的运用例如续表4.4 形位公差的规范与选用形位公差的规范与选用4 4 基准要素的基准要素的基准要素的基准要素的选择选择(1)(1)遵守基准一致原那么，即遵守基准一致原那么，即遵守基准一致原那么，即遵守基准一致原那么，即设计设计基准、定位基准基准、定位基准基准、定位基准基准、定位基准和装配基准是同一要素和装配基准是同一要素和装配基准是同一要素和装配基准是同一要素这样这样，既可以减少因基，既可以减少因基，既可以减少因基，既可以减少因基准不重合而准不重合而准不重合而准不重合而产产生的生的生的生的误误差，又可以差，又可以差，又可以差，又可以简简化工化工化工化工夹夹量具的量具的量具的量具的设计设计、制造和、制造和、制造和、制造和检测过检测过程2)(2)选选用三基面体系用三基面体系用三基面体系用三基面体系时时，，，，应选择对应选择对被被被被测测要素的功能要素的功能要素的功能要素的功能要求影响最大或定位最要求影响最大或定位最要求影响最大或定位最要求影响最大或定位最稳稳的平面的平面的平面的平面( (可以定位三点可以定位三点可以定位三点可以定位三点) )作作作作为为第一基准；影响次之或窄而第一基准；影响次之或窄而第一基准；影响次之或窄而第一基准；影响次之或窄而长长的外表的外表的外表的外表( (可以定位可以定位可以定位可以定位二点二点二点二点) )作作作作为为第二基准；影响小或短小的外表第二基准；影响小或短小的外表第二基准；影响小或短小的外表第二基准；影响小或短小的外表( (定位一定位一定位一定位一点点点点) )作作作作为为第三基准。

第三基准第三基准第三基准3)(3)根据零件个要素的功能要求，普通以主要配合根据零件个要素的功能要求，普通以主要配合根据零件个要素的功能要求，普通以主要配合根据零件个要素的功能要求，普通以主要配合外表、安装定位面、重要支撑面作外表、安装定位面、重要支撑面作外表、安装定位面、重要支撑面作外表、安装定位面、重要支撑面作为为基准4.4.3 形位公差的形位公差的选用原那么用原那么4.5 形位误差的评定与检测原那么形位误差的评定与检测原那么 v机械机械产品的零件品的零件图上，根据零件的运用要求，确上，根据零件的运用要求，确定了零件的外形和位置公差定了零件的外形和位置公差为了了实现零件的互零件的互换性要求，要求在零件加工之后，性要求，要求在零件加工之后，对零件的外形零件的外形和位置和位置误差差进展展检测，所，所获得的外形和位置得的外形和位置误差差值应小于或等于公差小于或等于公差值因此涉及到外形和位置因此涉及到外形和位置误差的差的评定与定与检测问题 4.5 形位误差的评定与检测原那么形位误差的评定与检测原那么v4.5.1 最小包容区域最小包容区域v形位形位误差是指被差是指被测实践要素践要素对其理想要素其理想要素的的变动量，而理想要素的位置量，而理想要素的位置应符合最小符合最小条件。

条件v最小包容区域最小包容区域v 是指包容是指包容实践被践被测要素要素时具有最小具有最小宽度或直径的包容区域度或直径的包容区域最小条件最小条件4.5.2 形位形位误差的差的评定定1、外形、外形误差的差的评定定1〕直〕直线度度误差差值的的评定定2〕平面度〕平面度误差差值的的评定定3〕〕圆度度误差差值的的评定定4〕〕圆柱度柱度误差差值的的评定定4.5 形位误差的评定与检测原那么形位误差的评定与检测原那么相相间准那准那么么1、三角形准那、三角形准那么么2、交叉准那么、交叉准那么3、直、直线准那么准那么三点法和三点法和对角角线法法最小二乘法最小二乘法近似法近似法4.5.2 形位误差的评定形位误差的评定最小二乘法评定圆度误差4.5 形位误差的评定与检测原那么形位误差的评定与检测原那么2、定向误差值的评定、定向误差值的评定 定向误差是被测实践要素对其具有确定向误差是被测实践要素对其具有确定方向的理想要素的变动量，理想要素的方定方向的理想要素的变动量，理想要素的方向由基准确定向由基准确定 3、定位误差值的评定、定位误差值的评定 定位误差是被测实践要素相对于其理想定位误差是被测实践要素相对于其理想要素的位置变动量。

被测要素的理想要素的要素的位置变动量被测要素的理想要素的位置由基准或基准和实际正确尺寸或位置由基准或基准和实际正确尺寸或(和和)实实际正确角度确定际正确角度确定4.5 形位误差的评定与检测原那么形位误差的评定与检测原那么4.5.2 形位形位误差的差的评定定4.5.3 形位误差的检测原那么形位误差的检测原那么 v国家规范归纳总结并规定了五种形位误差的检测原那么国家规范归纳总结并规定了五种形位误差的检测原那么v1、与理想要素比较原那么、与理想要素比较原那么v与理想要素比较原那么就是将被测实践要素与理想要素进展与理想要素比较原那么就是将被测实践要素与理想要素进展比较，从而测出实践要素的误差值，误差值可由直接方法或比较，从而测出实践要素的误差值，误差值可由直接方法或间接方法得出间接方法得出 v2、、 丈量坐标值原那么丈量坐标值原那么v丈量坐标值原那么是利用坐标丈量仪器如工具显微镜、坐标丈量坐标值原那么是利用坐标丈量仪器如工具显微镜、坐标丈量机等，测出与被测实践要素有关的一系列坐标值丈量机等，测出与被测实践要素有关的一系列坐标值(可用可用直角坐标、极坐标等直角坐标、极坐标等)，再对测得数据进展处置，以求得形，再对测得数据进展处置，以求得形位误差值。

位误差值 v3、丈量特征参数原那么、丈量特征参数原那么v丈量特征参数原那么是丈量被测实践要素上具有代表性的参丈量特征参数原那么是丈量被测实践要素上具有代表性的参数数(即特征参数即特征参数)来评定形位误差来评定形位误差 4.5 形位误差的评定与检测原那么形位误差的评定与检测原那么4.5.3 形位误差的检测原那么形位误差的检测原那么v4、丈量跳动原那么v丈量跳动原那么主要是用于丈量跳动(包括圆跳动和全跳动)量跳动是按其丈量方式来定义的，有独特的特征 v5、控制实效边境原那么v控制实效边境原那么是用于被测实践要素采用最大实体要求的场所如用位置量规模拟实效边境，检验被测实践要素能否超越最大实体实效边境，以判别合格与否 4.5 形位误差的评定与检测原那么形位误差的评定与检测原那么4.5.2 外形和位置误差的检测v图4.51 极坐标法丈量孔心的位置度误差。