第四章形状和位置公差及检测-第四讲

第四章形状和位置公差及检测（第四讲，2学时）※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※主要内容：1.形位公差的选择原则（形位公差特征、基准要素、形位公差等级、公差原则、未注公差）；2.形位公差选用举例；形位误差的评定及检测原则。3.习题课4.本章小结。重点内容：形位公差的选择原则；形位误差的评定。难点：形位公差的选择。教学方法：1.设计课堂提问，掌握学生理解情况。2.形位公差选用以多媒体为主要教学手段。注：习题课讲解作业中出现的主要问题；根据学生的学习情况选讲一些内容。实验：安排实验“形位误差的测量”。※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※具体内容的详细教案如下：（加黑字表示板书内容或应有板书的地方）注：首先对上次课的主要内容用2分钟进行小结，然后讲跳动公差与公差带。二、形位公差的选择（注：用课件讲解）1．形位公差特征的选择总原则：在保证零件功能要求的前提下，应尽量使形位公差项目减少，检测方法简便，以获得较好的经济效益。具体应考虑以下几点：(1)考虑零件的几何特征(2)考虑零件的使用要求(3)考虑形位公差的控制功能(4)考虑检测的方便性（由于零件种类繁多，功能要求各异，设计者只有在充分明确所设计零件的功能要求、熟悉零件的加工工艺和具有一定的检测经验的情况下，才能对零件提出更合理、恰当的形位公差项目。）2．基准要素的选择包括:零件上基准部位的选择、基准数量的确定、基准顺序的合理安排等。3．形位公差等级(公差值)的选择：1）形位公差等级的规定：除圆度和圆柱度0级、1～12级；其余分为1～12级，精度依次降低；线轮廓度、面轮廓度以及位置度未规定公差等级。注：在这里对每个等级的公差数值表（表4-19~表4-22，见教材）作简单说明。2）选择原则：即在满足零件使用要求的前提下，尽量选用低的公差等级。注：这几点简单举例讲解。选择方法：常采用类比法。主要考虑以下几个问题：（见课件）4．公差原则的选择（注：简单举例说明）选择公差原则应根据被测要素的功能要求，充分发挥公差的职能和采取该公差原则的可行性和经济性。独立原则：例如汽缸套内孔，为保证活塞环在直径方面的密封性，圆度或圆柱度公差要求严，需单独保证。包容要求：主要用于需严格保证配合性质的场合。最大实体要求：主要用于中心要素，保证可装配性(无配合性质要求)的场合。例如，用于盖板、箱体及法兰盘上孔系的位置度等。这些孔系的位置度公差采用最大实体要求时，可极大地满足其可装配性，提高零件的合格率，降低成本。5．未注形位公差的规定（自学）6．形位公差选用举例注：首先对教材表4-27中同轴度、对称度和跳动公差常用等级的应用举例进行讲解，而后教材图4-23（见课件），讲解各部分形位公差选用。（注：以上内容1学时）第六节形位误差的评定及检测一、形位误差的评定形位误差是指被测实际要素对其理想要素的变动量。若被测实际要素全部位于形位公差带内为合格，反之则不合格。1．形状误差的评定1）最小条件注：用下图说明什么是最小条件，在黑板上画图，对轮廓要素的最小条件，进行详细讲解、并说明最小包容区。轮廓要素的最小条件（见黑板）中心要素的最小条件（见课件）2）形状误差的评定：最小包容区的宽度或直径就是形状误差值。注：用下图说明最小包容区如何作。a)评定直线度误差b)评定圆度误差c)最小区域被测实际要素ⅡⅢⅠf1ffL1被测实际要素L2d1d2被测实际要素S被测实际要素SSf被测实际要素S评定平面度误差最小包容区示例（见课件）按最小包容区评定形状误差的方法，称为最小区域法。最小条件是评定形状误差的基本原则，在满足零件功能要求的前提下，允许采用近似方法评定形状误差。当采用不同评定方法所获得的测量结果有争议时，应以最小区域法作为评定结果的仲裁依据。例如，常以两端点连线作为评定直线度误差的基准。按近似方法评定的误差值通常大于最小区域法评定的误差值，因而更能保证质量。2．定向误差的评定定向误差值用定向最小包容区域(简称定向最小区域)的宽度或直径表示。各误差项目定向最小包容区域的形状分别和各自的公差带形状一致，但宽度(或直径)由被测实际要素本身决定。注：用教材图4-27（见黑板）说明定向最小包容区如何作。3．定位误差的评定定位误差是被测实际要素对一具有确定位置的理想要素的变动量，理想要素的位置由基准和理论正确尺寸确定。对于同轴度和对称度，理论正确尺寸为零。定位误差值：用定位最小包容区域(简称定位最小区域)的宽度或直径表示。注：用教材图4－28（见课件）说明定位最小包容区如何作。评定位置误差的基准，理论上应是理想基准要素。由于基准实际要素存在形状误差，因此，就应以该基准实际要素的理想要素作为基准，该理想要素的位置应符合最小条件。应注意最小包容区域、定向最小包容区域和定位最小包容区域三者的差异。注：用下图（见黑板）说明三者的差异。a)形状、定向和定位公差：t1t2t3b)形状、定向和定位误差评定的最小包容区域：f形状f定向f定位二、形位误差的检测原则（用课件讲解）1．与理想要素比较原则图4-30（见课件）2．测量坐标值原则3．测量特征参数原则4．测量跳动原则（注：结合图4-31讲解）5．控制实效边界原则（结合图4-31讲解）本章小结（见课件）A形状AAAf形状t1t2t3简单说明。应小结如下内容：1．形位误差的研究对象；2．形位公差是形状公差和位置公差的种类及其公差带特征；3．公差原则是处理形位公差与尺寸公差关系的基本原则；4．了解形位误差的评定方法。5．应了解形位公差的选择依据；6．形位误差的检测原则。