第4章幾何公差

1、第4章 幾何公差,原因：機床—夾具—刀具幾何誤差 + 受力變形 + 熱 變形 + 振動 + 磨損等 。 零件在加工過程中產(chǎn)生的誤差包括： 尺寸偏差 、形狀誤差 、位置誤差,幾何誤差的產(chǎn)生：,幾何誤差對零件的使用功能的影響,1）影響功能要求: 如機床導(dǎo)軌表面的直線度、平面度誤差使機床的加工精度降低； 齒輪箱上各軸承孔的位置誤差，影響齒面接觸均勻性和齒側(cè)間

2、隙等。2）影響配合性質(zhì)： 圓柱度誤差影響孔、軸配合均勻性；3）影響自由裝配：難以裝配和拆卸。 規(guī)定幾何公差來限制零件的幾何誤差。,4,主要內(nèi)容：,4.1 概述 4.2 形狀誤差與形狀公差 4.3 輪廓度公差與公差帶 4.4 方向、位置、跳動誤差與 方向、位置、跳動公差 4.5 公差原則 4.6 幾何公差的選用 4.7 幾何誤差的檢測原則,我國幾

3、何公差國家標(biāo)準(zhǔn)目前推薦使用的標(biāo)準(zhǔn)為：GB/T 1182 —2008《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）幾何公差 形狀、方向、位置和跳動公差標(biāo)注》；GB/T 1184 —1996《形狀和位置公差未注公差值》;GB/T 4249 —2008《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范 公差原則》；GB/T 16671—2008《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)幾何公差 最大實體要求、最小實體要求和可逆要求》;GB/T 13319—2003《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)幾何

4、公差位置度公差注法》；GB/T1958—2004《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）形狀和位置公差 檢測規(guī)定》,4.1 概 述,本章涉及的主要標(biāo)準(zhǔn),4.1.1幾何公差的研究對象,幾何公差的研究對象是零件的幾何要素(geometrical feature簡稱為“要素”),就是構(gòu)成零件幾何特征的點、線、面。,幾何要素的分類,1.按存在的狀態(tài)分為：公稱（理想）要素和提?。▽嶋H）要素2.按結(jié)構(gòu)特征分為：導(dǎo)出（中心）要素和組成（輪廓）要素,,,設(shè)計

5、 制造 檢驗 評定公稱要素 實際要素 提取要素 擬合要素,幾何要素分類,幾何要素的分類,1.按存在的狀態(tài)分為：公稱（理想）要素和提?。▽嶋H）要素2.按結(jié)構(gòu)特征分為：導(dǎo)出（中心）要素和組成（輪廓）要素3.按所處地位分為：基準(zhǔn)要素和被測要素4.按功能關(guān)系分為：單一要素和關(guān)聯(lián)要素,4.1.2幾何公差的特征項目及其符號,4.

6、1.3 幾何公差的標(biāo)注方法,幾何公差在圖樣上用帶指引線的公差框格表示。,標(biāo)注規(guī)則：,1.公差框格一般用細(xì)實線畫，水平或垂直繪制（不可歪斜）； 2.形狀公差有2格，位置公差一般為3至5格，即必須有基準(zhǔn)。公差項目符號一般用粗實線畫（跳動除外）； 3.指引線可以從框格的兩端中的任一端垂直引出，必要時允許折彎一次。,公差框格標(biāo)注常見錯誤,對被測要素說明與限制符號,1.被測要素的標(biāo)注,（1）當(dāng)被測要素為組成要素（輪廓要素）時，箭頭

7、指向被測要素或其延長線上,并與尺寸線明顯錯開。,（2）當(dāng)被測要素為導(dǎo)出要素（中心點、中心線、中心面等）時，箭頭與被測要素相應(yīng)的輪廓要素的尺寸線對齊。,被測組成（輪廓）要素,被測導(dǎo)出（中心）要素,簡化標(biāo)注：,（1）同一被測要素有多項幾何公差要求時 可將公差框格重疊,用一條指引線指向被測要素（例1）（2）不同要素有相同幾何公差要求時，可用一個公差框格表示（見例2、3）,若干個分離要素給出單一公差帶時，可在公差框格內(nèi)公差值的后面加注公共公

8、差帶的符號CZ。,簡化標(biāo)注：,2.基準(zhǔn)要素的標(biāo)注,關(guān)聯(lián)被測要素的幾何公差要求須注明基準(zhǔn)。 基準(zhǔn)代號表示： 規(guī)則：方框內(nèi)的字母應(yīng)與公差框格中的基準(zhǔn)字母對應(yīng)，且方框內(nèi)的字母要水平書寫。,(基準(zhǔn)符號可以是涂黑的或空白的三角形）。,2.基準(zhǔn)要素的標(biāo)注,（1）基準(zhǔn)為組成要素時，基準(zhǔn)符號在基準(zhǔn)要素的輪廓線或其延長線，且與輪廓的尺寸線明顯錯開。 （2）基準(zhǔn)為導(dǎo)出要素時,基準(zhǔn)連線應(yīng)與相應(yīng)的組成要素的尺寸線對齊。,局部幾何公差要求

9、,如果給出的公差僅適用于要素的某一指定局部，應(yīng)采用粗點劃線示出該局部的范圍，并加注尺寸。,理論正確尺寸（TED）,TED用來確定其理論正確位置、方向或輪廓的尺寸（線性的或角度的）。,解釋圖中各項幾何公差標(biāo)注的含義,4.1.4 幾何公差帶,作用：限制被測實際要素變動的區(qū)域。 只要被測實際要素完全落在給定的公差帶內(nèi)，就表示其形狀和位置符合設(shè)計要求。 主要形狀：,4.2 形狀誤差與形狀公差,4.2.1形狀公差與公

10、差帶 形狀公差是指單一實際要素的形狀所允許的變動全量。 形狀公差帶是限制實際被測要素形狀變動的一個區(qū)域。,一、直線度1.給定平面的直線度,27,2.給定方向上的直線度,給定一個方向時： 公差帶為間距等于公差值t的兩平行平面所限定的區(qū)域。,提取（實際）的棱邊應(yīng)限定在間距等于0.1的兩平行平面之間。,2、標(biāo)注與公差帶,28,給定相互垂直的兩個方向時：公差帶為兩對相互垂直且間距為公差值t2和t3的兩平行平面間

11、區(qū)域。,2、標(biāo)注與公差帶,2.給定方向上的直線度,29,公差帶：直徑為公差值t的圓柱面內(nèi)的區(qū)域。如圖所示，ød圓柱體的軸線必須位于直徑為公差值0.04mm的圓柱體.標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，幾何公差值前加注“ø”，表示其公差帶為一圓柱體。,3.任意方向的直線度,二、平 面 度,31,公差帶：距離為公差值 t 的二平行平面之間的區(qū)域。 平面度是一項綜合的形狀公差項目，它既可以限制平面度誤差，又可以限制被測實際平面上給定

12、方向的直線度誤差。,二、平 面 度,三、圓 度,作用：控制橫截面的形狀.,33,公差帶：半徑差為公差值t的兩同軸圓柱面所限定的區(qū)域。,作用：控制橫截面（圓）、軸截面（母線）、軸線的形狀。即可控制母線、軸線的直線度誤差，也可控制橫截面的圓度誤差。,四、圓 柱 度,h1 < h2 < h3,4.2.2 形狀誤差及其評定,形狀公差:單一實際要素的形狀所允許的變動全量。形狀誤差:被測提取要素對其擬合要素的變動量。擬合要素

13、的位置應(yīng)符合最小條件，即對提取組成要素：擬合要素位于工件實際表面之外且與被測提取要素相接觸，并使被測提取要要素對擬合要素的最大變動量為最小。,1. 形狀誤差的評定準(zhǔn)則—最小條件即：被測提取要素對其擬合要素的最大變動量為最小。,4.2.2 形狀誤差及其評定,形狀公差:單一實際要素的形狀所允許的變動全量。形狀誤差:被測提取要素對其擬合要素的變動量。擬合要素的位置應(yīng)符合最小條件，即對提取組成要素：擬合要素位于工件實際表

14、面之外且與被測提取要素相接觸，并使被測提取要要素對擬合要素的最大變動量為最小。對提取導(dǎo)出要素：擬合要素應(yīng)位于被測導(dǎo)出要素之中，并使被測導(dǎo)出要素對擬合要素的最大變動量為最小。,1. 形狀誤差的評定準(zhǔn)則—最小條件即：被測提取要素對其擬合要素的最大變動量為最小。,36,形狀誤差值用最小包容區(qū)域的寬度或直徑表示。最小包容區(qū)域：包容被測提取要素時，具有最小寬度或直徑的區(qū)域。各誤差項目最小包容區(qū)域的形狀和各自的公差帶一致，但寬度或

15、直徑由被測提取要素本身確定。最小條件是評定形狀誤差的基本原則，在滿足功能要求的前提下，允許采用近似方法來評定形狀誤差。,形狀誤差的評定,2.形狀誤差的評定方法—最小區(qū)域法,2.形狀誤差的評定方法—最小區(qū)域法,⑴ 評定給定平面內(nèi)的直線度誤差，包容區(qū)域為二平行直線，實際直線應(yīng)至少與包容直線有兩低夾一高、或兩高夾低一三點接觸。,2.形狀誤差的評定方法—最小區(qū)域法,⑴ 評定給定平面內(nèi)的直線度誤差，包容區(qū)域為二平行直線，實際直線應(yīng)至少與包容直線

16、有兩低夾一高、或兩高夾低一三點接觸。⑵ 評定圓度誤差時，包容區(qū)域為兩同心圓間的區(qū)域，實際圓輪廓應(yīng)至少有內(nèi)外交替四點與兩包容圓接觸。,2.形狀誤差的評定方法—最小區(qū)域法,⑴ 評定給定平面內(nèi)的直線度誤差，包容區(qū)域為二平行直線，實際直線應(yīng)至少與包容直線有兩低夾一高、或兩高夾低一三點接觸。⑵ 評定圓度誤差時，包容區(qū)域為兩同心圓間的區(qū)域，實際圓輪廓應(yīng)至少有內(nèi)外交替四點與兩包容圓接觸。 ⑶ 評定平面度誤差時，包容區(qū)域為兩平行平面間的