94形位公差培训讲义[100P][1.69MB]

主讲:张黎公差概述经过机械加工后的零件，由于机床夹具、刀具及工艺操作水平等因素的影响，零件的尺寸和形状及表面质量均不能做到完全理想而会出现加工误差。尺寸误差几何形状误差相互位置误差表面粗糙度加工误差公差概述机械加工公差尺寸公差形状公差位置公差公差是零件几何参数允许的变化范围。公差是产品设计时给定的基本概念公差概述在机械制造业中，零件的互换性是指在同一规格的一批零（部）件中，可以不经选择、修配或调整，任取一件都能装配在机器上，并能达到规定的使用性能要求。零（部）件具有的这种性能称为互换性。能够保证产品具有互换性的生产，称为遵守互换性原则的生产。公差概述1．完全互换性2．不完全互换性3、互换性基本概念一、极限与配合基本术语和定义二、极限与配合概念三、极限与配合的应用第一部分：极限与配合基础1.1孔和轴一、极限与配合的基本术语和定义1．孔：指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由两平行平面或切面形成的包容面）。2．轴：指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）。1.2尺寸1．基本尺寸2．实际尺寸3．极限尺寸一、极限与配合的基本术语和定义1.3尺寸偏差与公差1．尺寸偏差（简称偏差）是指某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。实际偏差：实际尺寸与基本尺寸的代数差。2．尺寸公差（简称公差）尺寸公差是允许尺寸的变动量。一、极限与配合的基本术语和定义一、极限与配合的基本术语和定义2.1.4零线与公差带1．零线它是在公差配合图解中，确定偏差的一条基准直线，即零偏差线。2．尺寸公差带它是由代表上下偏差的两条直线所限定的一个区域。一、极限与配合的基本术语和定义公差带图：一、极限与配合的基本术语和定义二、极限与配合概念2.2极限与配合国家标准的组成与特点2.2.1标准公差系列1．标准公差：国标规定用以确定公差带大小的任一公差。3．公差等级：标准公差共分20级：IT01、IT0、IT1、IT2、…到IT18。二、极限与配合概念2.2.2基本偏差系列1．基本偏差代号及其特点2．配合制（1）基孔制（2）基轴制1基本偏差系列①基孔制二、极限与配合概念二、极限与配合概念②基轴制§③非基准制配合二、极限与配合概念二、极限与配合概念2.2.3配合配合--基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。二、极限与配合概念2.2.3配合1．间隙配合2．过渡配合3．过盈配合间隙配合二、极限与配合概念过盈配合：二、极限与配合概念过渡配合：二、极限与配合概念配合公差:允许间隙或过盈的变动量称为配合公差。间隙配合：Tf=︱Xmax-Xmin︱过盈配合：Tf=︱Ymax-Ymin︱过渡配合：Tf=︱Xmax-Ymax︱配合公差=轴公差+孔公差Tf=TD十Td二、极限与配合概念二、极限与配合概念2.2.4国标中规定的公差带与配合1．国标中规定的公差带2．国标中规定的配合二、极限与配合概念2.2.5一般公差简介一般公差是指在车间一般加工条件下可以保证的公差，是机床设备在正常维护和操作情况下能达到的经济加工精度。采用一般公差时，在该尺寸后不标注极限偏差或其他代号，所以也称为线性尺寸的未注公差。二、极限与配合概念2.2.6极限与配合在技术图样上的标注孔、轴公差带用基本尺寸、基本偏差代号与公差等级数字表示（省略IT）。如φ30H7表示基本尺寸为φ30、标准公差等级为IT7级、基本偏差代号为H的孔公差带；φ30f6表示基本尺寸为φ30、标准公差等级为IT6级、基本偏差代号为f的轴的公差带。如果这对孔和轴组成配合，则表示为φ30H7/f6。三、极限与配合应用3.1公差等级的确定三、极限与配合应用3.2配合种类的选择公差带组成两要素大小--标准公差位置--基本偏差第一部分：极限与配合基础小结2.3公差原则第二部分:形状和位置公差及其检测2.1形位公差概述2.2形位公差及其检测形位公差的概念：为了满足零件的使用要求，保证零件的互换性和制造的经济性，设计时必须合理控制零件的形位误差，即对零件规定形状和位置公差（简称形位公差）。第二部分形状和位置公差及其检测2.1形位公差概述第二部分形状和位置公差及其检测2.1形位公差概述2.1.1形位公差的研究对象1．按存在的状态可分为2．按结构特征可分为3．按要素在形位公差中所处的地位可分为4．按被测要素的功能关系可分为理想要素实际要素被测要素单一要素关联要素基准要素轮廓要素中心要素理论正确尺寸第二部分形状和位置公差及其检测第二部分形状和位置公差及其检测2.1.2形位公差的特征项目和符号2.1.3形位公差的含义和特征1、含义：形位公差是一个以理想要素为边界的平面或空间的区域。2、特征形状大小t方向位置第二部分形状和位置公差及其检测第二部分形状和位置公差及其检测3、形位公差标注第二部分形状和位置公差及其检测1）框格指引线指引线要垂直于框格，可弯折，但不超过二次基准代号字母形位公差数值公差带的形状形位公差符号指引线φ0.05A框格高度为框格中字体高度的2倍3、形位公差标注第二部分形状和位置公差及其检测2）公差框格—形位公差的框格有两格或多格组成。３．形位公差的标注3）基准—基准代号的字母采用大写拉丁字母。为避免混淆，标准规定不许采用E、I、J、M、O、P、L、R、F等字母。第二部分形状和位置公差及其检测第二部分形状和位置公差及其检测4）尺寸标注中应注意的问题3、形位公差标注5）形位公差标注的简化：6）其它标注第二部分形状和位置公差及其检测2.2形位公差及其检测2.2.1形状公差与公差带1．形状公差与公差带2．评定形状误差的最小条件准则3．形状误差和形状公差一形状公差直线度平面度圆度圆柱度线轮廓度面轮廓度第二部分形状和位置公差及其检测1、直线度公差第二部分形状和位置公差及其检测一、形状公差1）在给定平面内的直线度2）在给定方向上的直线度3)在任意方向上的直线度平面度是限制实际表面对理想平面变动的一项指标，用于平面的形状精度要求。平面的公差带是距离为公差值t的两平行面之间的区域。2、平面度第二部分形状和位置公差及其检测3、圆度第二部分形状和位置公差及其检测圆度是限制实际圆对其理想圆变动量的一项指标，是对圆（锥）面的正截面和球体上通过球心的任一截面提出的形状精度要求。圆度公差带是指在同一正截面上，半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。圆柱度是限制实际圆柱面对其理想圆柱面变动量的一项指标，是对圆柱面所有正截面和纵截面方向提出的综合性形状精度要求。因此，圆柱度公差可以同时控制圆度、素线直线度和两条素线平行度等项目的误差。圆柱度公差带是指半径为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。4、圆柱度第二部分形状和位置公差及其检测5、线轮廓度第二部分形状和位置公差及其检测理论正确尺寸——是用以确定被测要素的理想形状、方向、位置的尺寸。它仅表达设计时对被测要素的理想要求，故该尺寸不附带公差，标注时应围以框格，而该要素的形状、方向和位置误差则由给定的形位公差来控制。线轮廓度是限制实际平面曲线对其理想曲线变动量的一项指标。是对零件上曲线提出的形状精度要求。线轮廓度公差带是指包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区域，诸圆圆心应位于理想轮廓线上。6、面轮廓度面轮廓度是限制实际曲面对其理想曲面变动量的一项指标，是对零件上曲面提出的形状精度要求。面轮廓度公差带是指包括一系列直径为公差值t的球的两包络面之间的区域。诸如球心应为于理想轮廓面上。第二部分形状和位置公差及其检测形状误差：被测实际要素的形状对其理想要素的变动量（偏离量）。形状误差值不大于相应的公差值，则认为是合格的。评定形状误差的基本原则：最小条件：被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。二、形状误差第二部分形状和位置公差及其检测三、形状误差的评定第二部分形状和位置公差及其检测1)直线度最小区域判别准则:直线与包容直线至少应高低高（低高低)三点接触。1、各项形状误差符合最小条件的判断准则:2）平面度最小区域判别准则：三角形准则、交叉准则、直线准则3）圆度最小区域判别准则：实际圆至少有内、外交替的四点与包容圆接触，亦称交叉准则。2、各项形状公差及其误差的测量1）直线度误差评定的方法：两端点连线法、最小二乘法、最小区域法。2）平面度：两平行平面之间的区域平面度误差的评定方法：三远点平面法、对角线平面法、最小二乘法、最小区域法。第二部分形状和位置公差及其检测3）圆度误差的评定方法：最小外接圆圆心法、最大内接圆圆心法、最小二乘圆圆心法、最小区域圆圆心法等四种。第二部分形状和位置公差及其检测第二部分形状和位置公差及其检测2.2.2位置公差与公差带1．基准（1）基准的种类（2）基准的建立和体现2．位置公差与公差带（1）定向公差与公差带（2）定位公差与公差带（3）跳动公差与公差带3．位置误差的评定位置公差——是指关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。位置公差带——是限制关联实际要素变动的区域，被测实际要素位于此区域内为合格，区域的大小由公差值决定。第二部分形状和位置公差及其检测2.2.2位置公差与公差带一、基准——确定被测要素的方向、位置的参考对象。1）单一基准2）组合基准(公共基准)3）基准体系第二部分形状和位置公差及其检测二、定向公差平行度垂直度倾斜度第二部分形状和位置公差及其检测1）“面对面”的平行度第二部分形状和位置公差及其检测2）“线对线”的平行度3）“面对线”的平行度4）“线对面”的平行度5）任意方向平行度垂直度垂直度公差带有四种形式：线对面的垂直度、线对线的垂直度、面对线的垂直度、面对面的垂直度。第二部分形状和位置公差及其检测倾斜度倾斜度公差带有三种形式：面对面的倾斜度、线对线的倾斜度、面对线的倾斜度。倾斜度误差的测量：转换成平行度误差的测量。方法：被测量件置与定角座上，调整被测件使表面读数差最小，则f=Mmax-Mmin第二部分形状和位置公差及其检测定向误差及其误差值：定向误差定向误差值定向最小包容区域第二部分形状和位置公差及其检测第二部分形状和位置公差及其检测定向最小包容区域：三、定位公差同轴度对称度位置度第二部分形状和位置公差及其检测第二部分形状和位置公差及其检测1、同轴度用于限制被测实际轴线对基准轴线的位置误差；其公差带是直径为公差值0.1，且与基准轴线同轴的圆柱面内的区域。2、对称度被测要素和基准要素均为零件结构中的中心平面。第二部分形状和位置公差及其检测第二部分形状和位置公差及其检测位置度公差用于控制被测点、线、面的实际位置对其理想位置的位置度误差。理想要素的位置由基准及理论正确尺寸确定，位置度公差带对理想被测要素的位置是对称分布的。根据被测要素的不同，可分为点的位置度、线的位置度及面的位置度。3、位置度定位公差带的特点如下：1)定位公差相对于基准具有确定位置。其中，位置度公差带的位置由理论正确尺寸确定，同轴度和对称度的理论正确尺寸为零，图上可省略不注。2)定位公差带具有综合控制被测要素位置、方向和形状的功能。第二部分形状和位置公差及其检测总结：定位公差包含了定向公差和形状公差，故设计时，一般给出定位公差后，不再给出定向公差和形状公差。若要设时，T尺寸T定向T形状第二部分形状和位置公差及其检测定位误差及其误差值：定位误差：是关联实际要素对其具有确定位置的理想要素的变动。定位误差值：是关联实际被测要素的定位最小包容区域的宽度或直径。定位最小包容区域：是与公差带形状相同，按理想被测要素的位置、包容实际被测要素、且具有最小宽度或直径的区域，简称定位最小区域。第二部分形状和位置公差及其检测四、跳动公差圆跳动全跳动径向圆跳动端面圆跳动斜向圆跳动径向全跳动端面全跳动跳动公差第二部分形状和位置公差及其检测1、圆跳动——是指被测要素在某个测量截面内相对于基准轴线的变动量。径向圆跳动公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内，半径为公差值t，且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域。第二部分形状和位置公差及其检测端面圆跳动公差带是在与基准轴线同轴的任一半径位置的测量圆柱面上沿母线方向距离为公差值t的两圆之间的区域。当被测件绕基准轴线无轴向移动旋