几何公差

几何公差及其检测形状公差方向公差位置公差跳动公差公差原则几何公差的选用几何公差形状公差形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。形状公差带是限制单一实际被测要素的形状变动的一个区域。形状公差有直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度6个项目1.直线度(1)给定平面内的直线度公差在给定平面内，直线度公差带是距离为公差值t的两平行直线之间的区域，如图所示，要求被测表面的素线必须位于平行于图样所示投影面且距离为公差值0.05mm的两平行直线内。(2)给定1个方向上的直线度公差在给定方向上直线度公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域，如图所示，对两平面相交的棱线只在一个方向上有直线度要求，该棱线必须位于距离为公差值0.02mm的两平行平面之间。(2)给定2个垂直方向上的直线度公差给定两个方向，公差带是距离分别为公差值t1和t2的两组平行平面之间的区域。如图所示，表示被测表面的素线必须位于相互垂直且距离分别为公差值0.1mm和0.2mm的两组平行平面之间（四棱柱）(3)任意方向的直线度公差要表示任意方向的直线度公差则应在公差值前加注ϕ，公差带是直径为t的圆柱面内的区域，如图所示，要求被测圆柱面的轴线必须位于直径为公差值ϕ0.08mm的圆柱面内。2.平面度平面度公差用于限制被测实际平面的形状误差，公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。如图所示，表示被测表面必须位于距离为公差值0.08mm的两平行平面之间。3.圆度圆度公差用于限制实际被测零件截面圆的形状变动，公差带是在同一正截面上，半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。如图（a）所示，被测圆柱面任一正截面的圆周必须位于半径差为公差值0.03mm的两同心圆之间；图2-25（b）所示，要求被测圆锥面任一正截面上的圆周必须位于半径差为公差值0.03mm的两个同心圆之间。4.圆柱度圆柱度公差用于限制实际被测圆柱面的形状变动，公差带是半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。如图所示，表示被测圆柱面必须位于公差值为0.1mm的两同轴圆柱面之间。圆柱度能对圆柱面纵、横截面各种形状误差进行综合控制。5线轮廓度轮廓度公差属于形状或位置公差，分为线轮廓度和面轮廓度两项，当无基准要求时属于形状公差，有基准要求时属于方向或位置公差。线轮廓度公差用来限制平面曲线或者曲面的截面轮廓的形状变动。如图所示，表示在平行于图样所示投影面的任一截面上，被测轮廓线必须位于包络一系列直径为公差值0.04mm且圆心位于具有理论正确几何形状的线上的两包络线之间，这时理想轮廓线的位置是不定的。6、面轮廓度面轮廓度公差用于限制一般曲面轮廓的形状变动，公差带是包络一系列直径为公差值t的球的两包络面之间的区域。诸球的球心位于具有理论正确几何形状的面上，如图所示，表示被测轮廓面必须位于包络一系列球的两包络面之间，诸球的直径分别为公差值0.02mm，且球心位于具有理论正确几何形状的面上的两包络面区域。形状误差的评定最小条件与最小包容区域形状误差值用最小区域的宽度或直径表示。按最小区域法所得到的形状误差值最小，且是唯一的；最小区域所体现的原则称为最小条件原则，这是评定形状误差的基本原则。所谓最小条件是指实际被提取要素对其拟合（理想）要素的最大变动量为最小，如图所示。直线度最小区域判别法在给定平面内，由两平行直线包容提取要素时，所提取的要素与两平行直线成高低相间三点接触，表示被测提取要素已为最小区域所包容，如图所示。直线度最小区域判别法——相间准则给定方向上直线度最小区域的判别(2)在给定方向上，由两平行平面包容提取表面时，所提取表面至少有三点或四点与两平行平面接触，有下列形式之一者表示被测提取要素已为最小区域所包容。直线度误差检测1、节距法节距法是车间或计量室测量较长工件直线度误差常用的方法。其基本测量原理是：将被测直线的长度分成若干小段，用仪器（如水平仪、自准直仪等）测出每一段的相对读数，最后通过数据处理(图解或计算)求出直线度误差。节距法测量直线度误差的方法广泛应用于精密测量。用自准直仪测量直线度误差用水平仪测量直线度误差节距法数据处理①两端点连线法。（近似法）连接误差折线的起点和终点，以此连线作为评定直线度的基准线，取折线上各点对该基准线纵坐标距离的最大正值与最大负值的绝对值之和为被测长度直线度误差值。②最小区域法。包容实际折线的平行线有多组，其中有一组包容平行直线的纵坐标距离最小，如Ⅲ-Ⅲ所示。此包容平行直线区域的宽度符合最小包容区域法按最小条件准则评定的直线度误差值。两端点连线法（近似法）最小区域法2、间隙法指用刀口形直尺、平尺、平晶、精密短导轨等模拟理想直线，与被测实际直线比较，根据间隙大小就可以确定出直线度误差。直线度误差检测标准光隙3、指示表法（测微法）指示表法是通过指示表在测量基准上沿被测直线移动(或指示表固定，被测零件移动)，以测量基准体现被测直线的理想直线，按选定的布点读取由指示表示值反映出的测量数据，再经过数据处理评定出误差值。直线度误差检测指示表测圆柱的素线直线度误差指示表测导轨直线度误差指示表测量圆柱体轴线的直线度误差1-测量平板；2-顶尖；3-工件；4-指示表平面度误差的判定1、最小区域判别法2、对角线法3、三远点法4、最小二乘法平面度最小区域判别法1、间隙法（1）光隙法，与测直线度误差很相似，将被测平面内的任一直线与由刀口尺或平尺所体现的测量基准线间形成的光隙与标准光隙相比较，分多次测量不同方向的若干个截面中的直线度误差,取其中最大值作为平面度误差的近似值。（2）用平台（标准平板）检测平面度误差的测量(2)接触斑点法在刮研平面的过程中，经常用到一种定性的检验方法，即接触斑点法。(3)节距法对于大型平面的精密测量常用此法。(4)平晶干涉法干涉法是利用光波干涉原理，根据平晶与被测平面贴合后出现的干涉条纹的形状和条数来确定平面度误差值。(5)指示表法如图所示，测量时用平板工作面作为测量基面，按一定的布点方式，用指示表逐点测量并记录读数，然后按一定的方法评定出平面度误差值。平面度误差的测量用指示表测平面度误差圆度误差判定圆度误差判别法之一——最小区域法（最小半径差法）两点法两点法又称直径测量法，是指在垂直于被测圆柱面轴线的测量平面内，测量直径的变化量Δ，取直径变化量的一半作为被测截面上的圆度误差(f＝Δ／2)。圆度误差的测量两点法测圆度误差示意图1-直角座；2-指示表；3-被测件；4-表座只能测量偶数棱的圆圆度误差的测量三点法测圆度误差示意图1-指示表；2-被测件；3-V形块；4-表座注意判断棱数的奇偶性三点法用指示表测出被测轮廓在测量方向的示值最大变动量Δ，然后根据相应的反应系数对测得值进行修正,即圆度误差值f＝Δ／F，F称为反映系数，F的数值可以查表获得。三点法测圆度误差圆度仪圆度仪法工件圆度测量结果圆柱度误差的检测两点法测圆柱度误差三点法测圆柱度误差圆柱度误差的检测方向公差方向公差是关联被测要素对基准要素在规定方向上所允许的变动全量。方向公差分为平行度、垂直度、倾斜度、有基准要求的线轮廓度和面轮廓度5个项目。方向公差带具有以下特点：方向公差带相对于基准有确定的方向，但公差带的位置仍然是浮动的。方向公差带具有综合控制被测要素的方向和与其有关的形状误差的功能。1、平行度平行度公差用于限制被测实际要素对基准在平行方向上的变动，其公差带的形状有两平行面，相互垂直的两组平行面(四棱柱)、圆柱面等几种情况。给定一个方向上线对线的平行度1)线对线的平行度。给定两个方向上线对线的平行度任意方向上线对线的平行度2)线对面的平行度。3)面对线的平行度。4)面对面的平行度。1)线对线的垂直度。垂直度垂直度公差用于限制被测实际要素对基准在垂直方向上的变动，其公差带的形状有两平行面、相互垂直的两组平行面(四棱柱)、圆柱面等几种情况。给定一个方向上线对线的垂直度给定一个方向上线对面的垂直度2)线对面的垂直度。给定两个方向上线对面的垂直度任意方向上线对面垂直度3)面对线垂直度。4)面对面的垂直度。倾斜度公差用于限制被测实际要素对基准在给定一定角度（倾斜)方向上的变动，其公差带的形状同样有两平行面、相互垂直的两组平行面(四棱柱)、圆柱面等几种情况。1)面对面的倾斜度。倾斜度2)面对线的倾斜度。线轮廓度(有基准要求）线轮廓度公差用来限制平面曲线或者曲面的截面轮廓的形状变动。如图所示，表示在平行于图样所示投影面的任一截面上，被测轮廓线必须位于包络一系列直径为公差值0.04mm且圆心在相对于基准A具有理想位置的理论正确几何形状的线上的两包络线之间。6、面轮廓度(有基准要求）面轮廓度公差用于限制一般曲面轮廓的形状变动，公差带是包络一系列直径为公差值t的球的两包络面之间的区域。如图所示，表示被测轮廓面必须位于包络一系列球体的两包络面之间，诸球的直径为公差值0.02mm，且球心位于具有理论正确几何形状并相对于基准B具有理想位置的面上。方向（定向）误差的评定定向最小包容区域a)面对面的平行度最小包容区域b)线对面的垂直度最小包容区域基准的建立和体现套筒模拟基准轴线测跳动a)单一轴线b)公共轴线用指示表测量平行度和垂直度的方法位置公差及其公差带位置公差有同轴度（同心度）、对称度、位置度、线轮廓度、面轮廓度。位置公差是限制关联被测要素对其有确定位置的理想要素允许的变动全量。有如下特点：位置公差带相对于基准用理论正确尺寸定位，公差带位置是固定的。能综合控制被测要素的方向、位置和形状误差，当对某一被测要素给出位置公差后，通常不再对该要素给出方向和形状公差。当功能上对方向和形状有进一步要求，则可同时给出方向或形状公差。位置公差同轴度(1)同轴度同轴度公差用于限制被测实际轴线对基准轴线是否在同一轴线上的位置误差，即要求被测轴线的理想位置应与基准同轴，此时理论位置定位的理论正确尺寸为零，其公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域，该圆柱面的轴线与基准轴线同轴。面对面的对称度(2)对称度对称度公差用于限制被测要素(中心面或中心线)对基准要素(中心面或中心线)是否共面的误差，即被测中心要素的理想位置应与基准中心要素共面，此时的理想位置定位的理论正确尺寸为零。位置公差面对线的对称度位置公差线的位置度(3)位置度位置度公差用于限制被测要素的实际位置对理想位置的变动量，理想位置由理论正确尺寸和基准共同确定。位置公差面的位置度位置公差位置（定位）误差的评定用指示表测量键槽对称度误差1、截面测量平板V形块2、长向测量跳动公差跳动公差是按照检测方法来定义的公差项目，即当被测实际要素绕基准轴线回转时，被测表面法线方向的跳动量允许值。跳动量用指示表的最大读数和最小读数差来表示。跳动分为圆跳动和全跳动。(1)圆跳动公差是指提取（实际）要素在某种测量截面内相对于基准轴线的最大允许变动量。根据测量截面的不同，圆跳动分为：径向圆跳动、轴向圆跳动、斜向圆跳动(2)全跳动公差是指整个提取（实际）表面相对于基准轴线的最大允许变动量。被测表面为圆柱面的全跳动称为径向全跳动，被测表面为平面的全跳动称为轴向全跳动。圆跳动圆跳动公差是指被测实际要素绕基准作无轴向移动旋转(跳动通常是围绕轴线旋转一整周，也可对部分圆周进行限制)时，位置固定的指示表在任一测量面内所允许的指示值的最大变动量。可用于控制同轴度误差及圆度误差的影响。1)径向圆跳动。（测量截面为垂直于轴线的正截面）2)轴向圆跳动。（测量截面为与基准同轴的圆柱面）圆跳动3)斜向圆跳动。（测量截面为素线与被测锥面的素线垂直或成一指定角度、轴线与基准轴线重合的圆锥面）。圆跳动1)径向全跳动。（指示表测头沿着平行于轴线的方向移动）可综合控制工件的圆度、圆柱度及同轴度误差。全跳动公差是指被测关联实际要素绕基准作连续旋转，同时指示表的测头沿着给定的方向作直线移动，在整个测量过程中所允许的指示值的最大变动量。全跳动2)轴向全跳动。（指示表测头沿着垂直于轴线的方向移动）可综合控制工件的垂直度误差及端面的平面度误差。全跳动用偏摆检测仪检测跳动误差径向圆跳动误差检测轴向圆跳动误差检测全跳动误差检测几何误差的检测原则检测原则名称说明示例与拟