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1.加工误差的种类尺寸误差形状误差位置误差零件表面中峰谷的波长和波高之比大于1000的不平程度属于形状误差。波长和波高之比一般小于40。宏观微观4.1概述理想轮廓实际轮廓车削形成的形状误差钻削形成的位置误差形位误差不仅会影响机械产品的质量(如工作精度、联结强度、运动平稳性、密封性、耐磨性、噪声和使用寿命等),还会影响零件的互换性。例如,圆柱表面的形状误差,在间隙配合中会使间隙大小分布不均,造成局部磨损加快,从而降低零件的使用寿命;平面的形状误差,会减少配合零件的实际接触面积,增大单位面积压力,从而增加变形。要制造完全没有形位误差的零件,既不可能也无必要。因此,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,设计时不仅要控制尺寸误差和表面粗糙度,还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。形位公差的新国家标准,分别为:GB/T1182—2000《形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法》;GB/T1184—2000《形状和位置公差未注公差值》;GB/T4249—2000《公差原则》;GB/T16671—2000《形状和位置公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求》及GB1958—80《形状和位置公差检测规定》。2零件的几何要素及分类形位公差的研究对象就是构成零件几何特征的点、线、面,统称为几何要素,简称要素。图4-1几何要素1)按结构特征分:轮廓要素:(组成要素)中心要素:(导出要素)构成零件外廓、直接为人们所感觉到的点、线、面各要素。如图4-1所示的圆锥顶点、素线、圆柱面、圆锥面、端平面、球面等。具有对称关系的轮廓要素的对称中心的点、线、面。如图4-1所示的球心、轴线等。2零件的几何要素及分类(geometricelement)2)按存在状态分:理想要素:实际要素:具有几何学意义的几何的点、线、面,它们不存在任何误差。图样上表示的要素均为理想要素。零件在加工后实际存在,有误差的要素。它通常由测得要素来代替。由于测量误差的存在,测得要素并非该要素的真实情况。3)按检测时的地位分:被测要素:基准要素:图样上给出了形位公差要求的要素。是被检测的对象。零件上用来确定被测要素的方向或位置的要素,基准要素在图样上都标有基准符号或基准代号。0.05A基准要素被测要素A4)按功能关系分:单一要素:关联要素:仅对被测要素本身给出形状公差的要素。与零件基准要素有功能要求的要素。(即相对于基准要素有功能要求而给出位置公差的要素)。关联要素单一要素0.03A0.02Aø40j60.004ø0.05Aø形位公差在图样上用形位公差框格、带箭头的指引线和基准符号表示:4.2形位公差的标注A形位公差框格规则1:水平放置从左到右填写:项目符号;公差值及有关符号;基准代号的字母及有关符号规则2:竖直放置从下到上填写在框格上方可以有要素数量、尺寸等说明。在框格下方可以作解释说明。表4-1形位公差特征项目和符号有关符号:M遵循最大实体要求;E遵循包容要求50理论正确尺寸;P延伸公差带形状公差框----两格,位置公差框----三~五格0.010.03AAMAØBsØ0.1ABL位置公差框格中的内容填写示例Ø0.03MCAB公差框格第三格起填写基准字母时,基准的顺序在该框格中是固定的。第三格填写第一基准第四格和第五格填写第二基准和第三基准,与字母在字母表中的顺序无关框格画法:用细实线绘制的长方形边框,并分为两格或多格.框格的高度一般为框格内数字或字母高度的两倍.(框格内数字或字母高度,应与图样中尺寸数字的高度相同)带箭头的指引线表示法:只有一条指引线与框格相连。(指引线为细实线)指引线靠近框格的那一段一定要垂直于框格的一条边。指引线箭头的方向应是公差带的宽度方向或直径方向。指引线的弯折点最多两个。当被测要素为轮廓要素或中心平面,或者被测要素的检测方向一定时,标注“t”,例如平面度、圆度、圆柱度、圆跳动和全跳动公差值的标注。形位公差值表示方法:“t”、“φt”、“Sφt”。当被测要素为轴线或圆心等中心要素且检测方向为径向任意角度时,公差带的形状为圆柱或圆形,标注“φt”,例如同轴度公差值的标注。当被测要为球心且检测方向为径向任意角度时,公差带为球形,标注“Sφt”,例如球心位置度公差值的标注。当被测要素是轮廓要素时,指引线箭头指在轮廓要素或其延长线上,箭头必须明显地与尺寸线错开。Ø0.01ød0.01Ab0.1AB当被测要素是中心要素时,指引线箭头指向该要素的尺寸线,并与尺寸线的延长线重合。被测要素的标注0.05AAΦ0.05A0.008基准要素的标注基准符号——带方框的大写字母用细实线与黑或白三角形相连基准代号引向基准要素时,无论基准符号在图面上的方向如何,其小圆圈中的字母应水平书写。为了避免混淆和误解,基准所使用的字母不得采用E,F,I,J,L,M,O,P,R等九个字母当基准要素为轮廓要素时,应把基准符号的粗短横线靠近于该要素的轮廓线上(或延长线上),并且基准符号的连线与尺寸线应明显错开(a)靠近轮廓线(b)靠近轮廓线的延长线Ød0.02BBAØ0.05A当基准要素为中心要素时,基准符号的连线与尺寸线对齐。Ød2Ød1A0.05A对齐基准要素被测要素连线带箭头的指引线基准符号AA基准代号0.050.05A指引线箭头的位置箭头和尺寸线对齐表示中心要素箭头和尺寸线错开表示轮廓要素基准的表示方法A细实线和尺寸线对齐表示中心要素细实线和尺寸线错开表示轮廓要素当同一要素有多个公差要求时,只要被测部位和标注表达方法相同,可将框格重叠。可简化的标注:*同一要素有多项要求当多个要素有同一公差要求时,可用一个公差框,自框格一端引出多根指引线指向被测要素,若要求各被测要素具有共同的公差带,应在公差框格内公差值后加符号cz(在公差框格上方注明“共面”或“共线”)0.02cz多个要素有同一公差要求各要素有共同的公差带要求*不同要素有同一要求当结构相同的几个要素有相同的形位公差要求时,只对其中的一个要素标注出,并在框格上方标明。如4个要素,则注明“4×”或“4槽”等。*结构相同的几个要素有相同要求附加标记限定性规定组合基准(公共基准)由两个或两个以上要素构成,起单一基准作用的基准。注意:标注时A-B写在同一格中øABtA-BABØ0.03A-B槽ABA-BCC形状公差是指实际单一要素的形状所允许的变动量。位置公差是指实际关联要素相对于基准的位置所允许的变动量。用于限制实际要素形状和位置变动的区域,叫做形位公差带。1、形位公差带的概念形位公差是实际被测要素对图样上给定的理想形状、理想位置的允许变动量,包括形状公差和位置公差。4.3形位公差研究形位公差的一个重要问题是如何限制实际要素的变动范围。由于实际要素在空间占据一定形状、位置和大小,必须用具有一定形状、大小、方向和位置的各种空间或平面区域来限制它。除非有进一步的要求,被测要素在公差带内可以具有任何形状。除给定平面内的直线外,通常用于限制圆柱体或圆锥体素线的直线度误差。因为圆柱的素线是圆柱的纵截面与圆柱的交线,是属于给定截面内的一条直线。各项形状公差带a.给定平面内的直线度公差带:在给定平面内距离为公差值t的两平行直线间的区域.1).直线度(—)纵截面素线轴线给定平面内的直线度公差带示例圆锥素线的直线度b.给定方向上的直线度:在给定方向上距离为t的两平行平面之间的区域..c.任意方向上的直线度:直径为公差值t的圆柱面内的区域2).平面度两平行平面间的区域.3).圆度在垂直于轴线的任意正截面上,半径差为公差值t的两同心圆之间的区域.4).圆柱度半径差为公差值t的两个同轴圆柱面之间的区域.5).线(面)轮廓度包络一系列直径为公差值的圆(球)的两包络线(面)之间的区域,诸圆圆心应位于理想轮廓线(面)上。无基准要求的理想轮廓线用尺寸并且加注公差来控制,这时理想轮廓线的位置是不定的;有基准要求的线轮廓度,其理想轮廓线用理论正确尺寸加注基准来控制,这时理想轮廓线的位置是唯一确定的,不能移动。面轮廓度跳动公差圆跳动全跳动定向公差平行度垂直度倾斜度定位公差同轴度对称度位置度2.各项位置公差带1).平行度给定一个方向:公差带为距离为公差值t,两平行平面之间的区域,且两平面平行于基准平面(直线、轴线)。平行度平行度平行度给定两个相互垂直的方向:公差带为正截面为公差值t1t2,四棱柱内的区域,且四棱柱平行于基准轴线。平行度给定任意方向:公差带为直径为公差值t,圆柱面内的区域,且圆柱轴线平行于基准轴线。平行度2).垂直度给定一个方向:公差带为距离为公差值t,两平行平面之间的区域,且两平面垂直于基准平面(直线、轴线)。垂直度给定两个相互垂直的方向:公差带为正截面为公差值t1t2,四棱柱内的区域,且四棱柱垂直于基准轴线。给定任意方向:公差带为直径为公差值t,圆柱面内的区域,且圆柱轴线垂直于基准轴线。3).倾斜度给定一个方向:公差带为距离为公差值t,两平行平面之间的区域,且两平面与基准平面(直线、轴线)倾斜成理论正确角度。给定任意方向:公差带为直径为公差值t,圆柱面内的区域,且圆柱轴线与基准轴线倾斜成理论正确角度)。P82图4-41倾斜度给定任意方向:公差带为直径为公差值t,圆柱面内的区域,且圆柱轴线平行(垂直、倾斜成理论正确角度)于基准轴线。总结:平行度垂直度倾斜度给定一个方向:公差带为距离为公差值t,两平行平面之间的区域,且两平面平行(垂直、倾斜成理论正确角度)于基准平面(直线、轴线)。给定两个相互垂直的方向:公差带为正截面为公差值t1t2,四棱柱内的区域,且四棱柱平行(垂直)于基准轴线。4).同轴度:公差带:直径为t,且与基准轴线同轴的圆柱面内的区域。5).对称度:公差带:距离为公差值t,且相对基准中心平面(或中心线、轴线)对称配置的两平行平面(或直线)之间的区域。6).位置度:点的位置度:公差带是直径为t,且以点的理想位置为中心的圆或球内的区域。线的位置度公差带线的位置度给定任意方向:公差带是直径为公差值t,且以线的理想位置为轴线的圆柱面内的区域。线的位置度:给定一个方向:公差带是距离为公差值t,且以线的理想位置为中心对称配置的两平行平面(或直线)之间的区域。给定两个相互垂直的方向:公差带是正截面为公差值t1t2,且以线的理想位置为中心对称配置四棱柱内的区域。线的位置度基准;几何图框面的位置度:公差带是距离为公差值t,且以线的理想位置为中心对称配置的两平行平面之间的区域。延伸公差带7).跳动公差属于定位公差的一种,它是针对特定的测量方法来定义的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①径向圆跳动公差带:垂直于基准轴线的任一测量面内,半径差为公差值t,且圆心在轴线上的两个同心圆之间的区域。②端面圆跳动公差带:与基准轴线同轴的任意一直径位置上的测量圆柱面上,沿母线方向宽度为公差值t的圆柱面区域。③斜向圆跳动一般情况下,斜向圆跳动的测量圆锥面是指与基准轴线同轴的法向圆锥面全跳动:在圆跳动的基础上,被测要素还要作轴向移动公差带:是半径差为公差值t,且与基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域。端面全跳动公差带:是距离为公差值t,且与基准轴线垂直的两平行平面之间的区域。径向圆跳动综合的反映了被测圆柱面的形状误差(圆度、轴线直线度)和位置误差(同轴度)。当圆柱面形状误差很小时,常用径向圆跳动公差控制同轴度误差。端面圆跳动公差和端面对轴线垂直度公差两者控制效果不同。圆跳动全跳动径向全跳动包括圆柱度误差和同轴度误差(对轴类零件,在满足功能要求的前提下,图样上应优先标注径向全跳动公差,尽量不标注圆柱度项目。)端面全跳动公差与端面对轴线垂直度公差带形状相同,应优先标注端面全跳动公差。形状误差形状误差:被测实际要素对其理想要素的变动量。它是用被测实际要素的形状与其理想要素的形状进行比较得到。评定形状误差的准则---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。实际形状误差必须限制在规定的形状公差带内。f1f2f3直线度误差的最小包容区f1f2f3f1为直线度误差相间原则误差曲线高低点与上下包容线相间三点接触。如高-低-高低
本文标题:几何公差及检测
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