形位公差與測量培訓(xùn)A

1、形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 一、形位公差的含義及其影響一、形位公差的含義及其影響 1、形位公差的含義：任何零件的加工過程中由于各種因素 的影響總會(huì)產(chǎn)生形狀、位置方面的誤差。 2 、形位誤差的定義：零件的實(shí)際形狀、位置對(duì)其理想形零件的實(shí)際形狀、位置對(duì)其理想形 狀、狀、 位置的變動(dòng)量。位置的變動(dòng)量。 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 3、形位誤差的影響、形位誤差的影響 （1） 影響配合的松緊程度，如圓度，軸線的直線度。影響配合的松緊程度，如圓度，軸線的直線度。 （2） 影響可裝入性，如零部件的位置度。影響可裝入性，如零部件的位置度。 （3） 影響零件的

2、其它功能。影響零件的其它功能。 綜上所述：形位誤差的大小是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的一項(xiàng)重要指形位誤差的大小是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的一項(xiàng)重要指 標(biāo)，為保證產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)互換性，應(yīng)控制零件標(biāo)，為保證產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)互換性，應(yīng)控制零件 的形位誤差，即規(guī)定公差。的形位誤差，即規(guī)定公差。 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 二、零件的幾何要素二、零件的幾何要素 幾何要素的定義：代表零件幾何形狀特性的點(diǎn)、線、面。 （1） 中心要素：圓心、球心、中心線、軸線等。 （2） 輪廓要素：零件外形輪廓，圓柱面、球面、素線等 （3） 被測要素：給出形位公差要求的要素。 （4） 基準(zhǔn)要素：用來確定被測要素方向、位置的要素。 形狀和位

3、置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 三、形位公差項(xiàng)目符號(hào)三、形位公差項(xiàng)目符號(hào) 1、 形狀公差： 2、 位置公差： 定向公差： 定位公差： 跳動(dòng)公差： 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 四、形位公差的標(biāo)注四、形位公差的標(biāo)注 1、公差框格 0.02 A 第一格：公差項(xiàng)目；第二格：公差值；第三格：基準(zhǔn)第一格：公差項(xiàng)目；第二格：公差值；第三格：基準(zhǔn) 2、指引線：將框格與被測要素聯(lián)系起來。 說明：被測要素為中心要素時(shí)，指引線箭圖與尺寸 線對(duì)齊。 2、基準(zhǔn)符號(hào) 位置公差必須標(biāo)注基準(zhǔn)。 基準(zhǔn)代號(hào)的注法：基準(zhǔn)代號(hào)對(duì)準(zhǔn)基準(zhǔn)要素，無論基準(zhǔn) 方向如何，基準(zhǔn)代號(hào)中字母必須順正方向?qū)憽?說明：基準(zhǔn)為中心要素時(shí)，基

4、準(zhǔn)符號(hào)與尺寸線對(duì)齊。 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 形位公差標(biāo)注示例： 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 五、形位誤差的檢測原則五、形位誤差的檢測原則 國標(biāo)將實(shí)現(xiàn)中應(yīng)用的檢測方案歸納為以下五種檢測原則： 1、與理想要素比較原則，、與理想要素比較原則， 如：自準(zhǔn)直儀測直線度，平臺(tái)上測平面度。 2、 測量坐標(biāo)值原則。測量坐標(biāo)值原則。 如：三坐標(biāo)測量，孔軸線的位置度誤差。 3、 測量特征參數(shù)原則。測量特征參數(shù)原則。 如：兩點(diǎn)法及三點(diǎn)法測圓度誤差。 4、 測量跳動(dòng)誤差原則。測量跳動(dòng)誤差原則。 如：（徑向、端面圓全）跳動(dòng)誤差的測量。 5、 控制實(shí)效邊界原則?？刂茖?shí)效邊界原則。 形狀和

5、位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 小結(jié)小結(jié) 1、了解形位公差的概念。、了解形位公差的概念。 2、掌握被測要素和基準(zhǔn)要素的內(nèi)容。、掌握被測要素和基準(zhǔn)要素的內(nèi)容。 3、掌握形位公差的項(xiàng)目符號(hào)及標(biāo)注方法。、掌握形位公差的項(xiàng)目符號(hào)及標(biāo)注方法。 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 第二節(jié)第二節(jié) 形狀公差與形狀誤差的檢測形狀公差與形狀誤差的檢測 一、形狀誤差和形狀公差一、形狀誤差和形狀公差 1、形狀誤差：被測要素實(shí)際形狀對(duì)其理想形狀的變動(dòng)量被測要素實(shí)際形狀對(duì)其理想形狀的變動(dòng)量 2、形狀公差：允許的最大形狀公差。允許的最大形狀公差。 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 二、各項(xiàng)形狀公差及其誤差

6、的測量 1）直線度直線度：給定平面內(nèi)直線，任意方向直線等。 直線度誤差的檢測：介紹水平儀的測量原理。 圖解法求直線度誤差： 測點(diǎn)序號(hào)： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 水平儀讀數(shù)：0 +6 +6 0 -1.5 -1.5 +3 +3 +9 累積值： 0 +6 +12 +12 +10.5 +9 +12 +15 +24 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 直線度誤差：f=18-9=9m 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 先解釋累積值的得來：由于水平儀測量的是相臨兩點(diǎn)的 高度差，作圖時(shí)需將各點(diǎn)的讀數(shù)都轉(zhuǎn)換成相對(duì)坐標(biāo)圓點(diǎn) 的值。 作圖法求解必須

7、以y方向作為評(píng)定誤差的方向 通過計(jì)算求得直線度誤差。 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 2）平面度平面度：兩平行平面之間的區(qū)域兩平行平面之間的區(qū)域 平面度誤差的測量：對(duì)角線法 按一定的布點(diǎn)方式測量 0 -3 8 10 2 1 平面度誤差f=10-(-3)=13m 8 0 0 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 3)圓度圓度： 圓度公差帶：半徑之差為公差值的兩同心圓之間的區(qū)域。半徑之差為公差值的兩同心圓之間的區(qū)域。 圓度誤差的測量：近似法測量，光學(xué)分度頭上測 量圓度誤差。 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 4）圓柱度圓柱度： 圓柱度公差帶：半徑之差為公差值的兩同軸線的圓面之

8、間半徑之差為公差值的兩同軸線的圓面之間 的區(qū)域。的區(qū)域。 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 5）線輪廓度、面輪廓度 公差帶簡介：包絡(luò)線的形成原理。 說明： 任意方向直線度在公差值前需加“” 寬大平面用平面度，窄長平面用直線度。 圓柱度是一項(xiàng)綜合公差。 小結(jié)： 1、形狀公差不涉及基準(zhǔn)。 2、形狀公差值是包含實(shí)際要素的最小區(qū)域的寬度或 直徑來表示。 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 第三節(jié)第三節(jié) 位置公差和位置誤差測量位置公差和位置誤差測量 一、位置誤差與基準(zhǔn)一、位置誤差與基準(zhǔn) 1、位置誤差：被測要素實(shí)際位置對(duì)其理想位置的變動(dòng)量 2、基準(zhǔn) 1) 基準(zhǔn)要素：用來確定被測要素方向或位置

9、的要素。 2) 基準(zhǔn)的分類： 單一基準(zhǔn)：由一個(gè)要素充當(dāng)基準(zhǔn) 組合基準(zhǔn)：公共基準(zhǔn) 基準(zhǔn)體系：三基面體系 模擬法體現(xiàn)基準(zhǔn)：心軸模擬基準(zhǔn)軸線 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 二、位置公差及其誤差測量二、位置公差及其誤差測量 位置公差分定向、定位、跳動(dòng)三大類。 1、定向公差：包括平行度、垂直度、傾斜度。 a 、平行度平行度 ：平行度公差帶有四種形式：面對(duì)線的平行度、 線對(duì)線的平行度、面對(duì)面的平行度。 平行度誤差的檢測：用平板、平臺(tái)、心軸v型塊來模擬 基準(zhǔn)平面、孔或軸的軸線。 例如：軸線對(duì)軸線的平行度誤差的測量： 心軸模擬孔的軸線心軸模擬孔的軸線，調(diào)整I-I等高 讀數(shù)f=M1-M2 ，任意方向

10、要求時(shí)：f= 22 yx ff 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 b 、垂直度垂直度 垂直度公差帶有四種形式：線對(duì)面的垂直度、 線對(duì)線的垂直度。 垂直度誤差的檢測： （實(shí)際測量方法較多，現(xiàn)舉一例說明） 線對(duì)線的垂直度的測量：轉(zhuǎn)換成平行度誤差的測量， 用心軸 模擬基準(zhǔn)軸線。 f= 12 2 1 MM L L 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公

11、差及檢測 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 c、傾斜度傾斜度 傾斜度公差帶有三種形式： 面對(duì)面的傾斜度、線對(duì)線的傾斜度、線對(duì)面的傾斜度。 面對(duì)面的傾斜度標(biāo)注示例：解釋45度的含義。 傾斜度誤差的測量：轉(zhuǎn)換成平行度誤差的測量。 方法：被測量件置與定角座上，調(diào)整被測件使表面讀數(shù)差 最小，則f=Mmax-Mmin 定向公差小結(jié)： 定向公差是一項(xiàng)綜合公差，綜合控制被測要素的定向誤 差，形狀誤差。 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 2、定位公差 同軸度同軸度：應(yīng)用臺(tái)階軸 同軸度公差帶：直徑為公差值直徑為公

12、差值t且與基準(zhǔn)同軸線的小圓柱。且與基準(zhǔn)同軸線的小圓柱。 檢測：V形塊模擬基準(zhǔn)軸線，兩指針調(diào)零。 讀數(shù)：對(duì)應(yīng)點(diǎn)讀數(shù)差 M1-M2 對(duì)稱度對(duì)稱度：應(yīng)用方格或鍵槽 對(duì)稱度公差帶：相對(duì)基準(zhǔn)面對(duì)稱分布的兩平行平面相對(duì)基準(zhǔn)面對(duì)稱分布的兩平行平面。 檢測：被測零件放置在平板上，測被測表面到平板的距 離，取測量截面內(nèi)對(duì)應(yīng)點(diǎn)最大差值為誤差值。 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 位置度：應(yīng)用孔軸線的位置度。 孔軸線的位置度公差帶：以理想位置為軸線的小圓柱。 測量：測量坐標(biāo)原則。 。 定位公差小結(jié)： 定位公差是一項(xiàng)綜合公差，

13、可綜合控制被測要素的位 置誤差、方向誤差、形狀誤差。 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 3、 跳動(dòng)公差跳動(dòng)公差 a、圓跳動(dòng)及測量方法 徑向圓跳動(dòng)徑向圓跳動(dòng)：指示器徑向固定指示器徑向固定，被測要素繞基準(zhǔn)回轉(zhuǎn) 一周時(shí)最大與最小讀數(shù)差。 端面圓跳動(dòng)端面圓跳動(dòng)：指示器垂直端面固定指示器垂直端面固定，被測要素繞基準(zhǔn) 回轉(zhuǎn)一周，最大與最小讀數(shù)差。 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 b、全跳動(dòng)全跳動(dòng) 徑向全跳動(dòng)徑向全跳動(dòng)：指示

14、器沿徑向放置，測量時(shí)指示器沿軸向測量時(shí)指示器沿軸向 移動(dòng)移動(dòng)，被測要素繞基準(zhǔn)回轉(zhuǎn)所測的最大與最 小差值。 端面全跳動(dòng)端面全跳動(dòng)：指示器垂直端面放置，測量時(shí)指示器由外端測量時(shí)指示器由外端 向圓心移動(dòng)向圓心移動(dòng)，被測要素繞基準(zhǔn)回轉(zhuǎn)，最大與 最小讀數(shù)差即為誤差值 測量時(shí)用導(dǎo)向套筒，中心頂尖，V形塊模擬基準(zhǔn)。 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 c、跳動(dòng)公差的特性及應(yīng)用 跳動(dòng)公差是一項(xiàng)綜合公差，測量方便，故廣泛應(yīng)用于跳動(dòng)公差是一項(xiàng)綜合公差，測量方便，故廣泛應(yīng)用于 旋轉(zhuǎn)類零件。旋轉(zhuǎn)類零件。 各項(xiàng)跳動(dòng)公差中被測要素，

15、均為輪廓要素，基準(zhǔn)要素 均為中心要素。 生產(chǎn)中有時(shí)用測量徑向全跳動(dòng)的方法測量圓柱度、同軸生產(chǎn)中有時(shí)用測量徑向全跳動(dòng)的方法測量圓柱度、同軸 度、垂直度度、垂直度.等。等。 三、小結(jié)：三、小結(jié)： 1、掌握各項(xiàng)定位公差的含義。 2、掌握跳動(dòng)誤差的測量方法。 3、了解形位誤差的檢測原則。 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 第四節(jié)第四節(jié) 形位公差與尺寸公差的相關(guān)性形位公差與尺寸公差的相關(guān)性 一、基本概念一、基本概念 1、作用尺寸：實(shí)際尺寸和形狀誤差綜合后的尺寸。 Dm da 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 2、最小、最大實(shí)體狀態(tài)和實(shí)效狀態(tài) 1）

16、最大、最小實(shí)體狀態(tài) 合格零件擁有材料最多的狀態(tài)稱最大實(shí)體狀態(tài)。 合格零件擁有材料最少的狀態(tài)稱最小實(shí)體狀態(tài)。 最大實(shí)體尺寸：dmax Dmin 最小實(shí)體尺寸：dmin Dmax 2）實(shí)效狀態(tài)：最大實(shí)體尺寸與實(shí)效尺寸綜合后的尺寸。 孔：Dvs=Dmin-t形位 軸： dvs=dmax+t形位 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 3、理想邊界 定義：具有理想形狀的極限邊界 具體為：孔的理想邊界為一具有理想形狀的外表面（理想軸) 軸的理想邊界為一具有理想形狀的內(nèi)表面（理想孔） 1）最大實(shí)體邊界：尺寸為最大實(shí)體尺寸的理想邊界。 孔：具有Dmin 的理想軸 ； 軸：具有dmax 理 想孔 2）實(shí)效邊

17、界 孔：具有 Dmin-t形位的理想孔 軸：具有 dmax+t形位理想軸 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 二、獨(dú)立原則二、獨(dú)立原則 尺寸公差與形位公差各自獨(dú)立，測量 時(shí) 分別滿足各自 的公差要求。 因獨(dú)立原則時(shí)尺寸與形位誤差檢測較為方便，故應(yīng)用 廣泛。 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 三、包容原則三、包容原則 1、單一要素的包容原則 圖樣標(biāo)注：尺寸公差后加 10 分析：最大實(shí)體邊界：10 的孔且垂直于基準(zhǔn)。 實(shí)際尺寸合格范圍：9.810mm之間 實(shí)際軸徑9.8mm時(shí)，軸線垂直度公差0.2mm 實(shí)際軸徑10mm時(shí)，軸線垂直度公差0 由以上分析總結(jié)：包容原則下形位公差包容在尺寸

18、 公差之內(nèi)。 E 0 2 .0 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 四、最大實(shí)體原則四、最大實(shí)體原則 1、最大實(shí)體原則用于單一要素 1）圖樣標(biāo)注： 10 0.1 2）分析：實(shí)效邊界：尺寸為10.1 mm的理想孔 實(shí)際尺寸合格范圍：9.810 mm。 實(shí)際尺寸為9.8mm時(shí)，軸線直線度公差0.3 mm。 實(shí)際尺寸為10 mm時(shí)，軸線直線度公差0.1 mm 2、最大實(shí)體原則用于關(guān)聯(lián)要素 被測要素與基準(zhǔn)要素同時(shí)對(duì)同軸度進(jìn)行補(bǔ)償 0 2 . 0M 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 五、三種公差原則小結(jié)五、

19、三種公差原則小結(jié) 公差原則遵守的邊 界 允許的 形位公差形位公差 應(yīng)用 獨(dú)立原則 t廣泛 包容原則最大實(shí)體 邊界 0T配合性 質(zhì)要求 嚴(yán)格 最大實(shí)體 原則 實(shí)效邊界tt+T只要求 保證可 裝配性 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 第五節(jié)第五節(jié) 形位公差的選用形位公差的選用 正確合理的選擇形位公差，不僅直接反映產(chǎn)品量 和壽命，而且關(guān)系到零件的加工難易程度。 一、形位公差項(xiàng)目的選擇一、形位公差項(xiàng)目的選擇 1、零件的幾何特征 如：圓柱零件：圓柱度、圓度 圓錐形零件：圓度、素線直線度 平面：平面度 階梯軸：同軸度 槽：對(duì)稱度 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 2、零件的使用要求 只有對(duì)

20、使用性能有顯著影響的項(xiàng)目才規(guī)定形位公差， 如：車床、磨床主軸軸頸同軸度、圓柱度誤差的影響 零件的回轉(zhuǎn)精度和工作精度，故規(guī)定相應(yīng)精度。齒輪 箱體兩孔軸線不平行，影響正常嚙合，降低承載能力， 故規(guī)定平行度公差。 3、測量方便 如：階梯軸：可用徑向 全跳動(dòng)代替圓柱度，同軸度 誤差 4、形位公差的控制功能 如：圓柱度公差可以控制圓度、素線的直線度誤差。 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 二、形位公差值的確定二、形位公差值的確定 1 、公差等級(jí)：1、2、3、.12 。1級(jí)最高級(jí)最高，12級(jí)最 低，6、7級(jí)為基本級(jí)。 總原則：在滿足使用要求的前提下，選擇最經(jīng)濟(jì)的 公差值。 2、 選擇方法：類比法

21、對(duì)照表3-33-19解釋各項(xiàng)公差主參數(shù)的含義 了解各項(xiàng)公差的應(yīng)用。 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 3、 考慮的因素 1）零件的結(jié)構(gòu)特性 細(xì)長軸（孔）、跨距較大的軸（孔）、寬度較大的表面 加工時(shí)易產(chǎn)生誤差，較正常情況低12級(jí)。 2）協(xié)調(diào)形位公差與尺寸公差的關(guān)系 同一要素：t形位t位置t尺寸 3）形位公差與表面粗糙度的關(guān)系 中等尺寸，中等精度Rz=（0.20.3）t形位 高精度：小尺寸：Rz=（0.50.7）t形位 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 三、基準(zhǔn)的選擇三、基準(zhǔn)的選擇 依據(jù)：零件的功能要求，同時(shí)盡量使設(shè)計(jì)、加工、 檢驗(yàn)各工序的基準(zhǔn)統(tǒng)一。 例：圖示零件： 1）若以中間軸

22、頸為支承，兩端安裝傳動(dòng)件，以 中間為同軸度基準(zhǔn) 2）若以兩端為支承，中間安裝傳動(dòng)件，以兩端 公共軸線為基準(zhǔn) 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 四、小結(jié)四、小結(jié) 1、了解形位公差項(xiàng)目的選擇 2、了解形位公差值的選擇 3、了解基準(zhǔn)的選擇 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 三、形位公差項(xiàng)目符號(hào)三、形位公差項(xiàng)目符號(hào) 1、 形狀公差： 2、 位置公差： 定向公差： 定位公差： 跳動(dòng)公差： 形狀和位置公差及檢測形狀和位置公差及檢測 二、位置公差及其誤差測量二、位置公差及其誤差測量 位置公差分定向、定位、跳動(dòng)三大類。 1、定向公差：包括平行度、垂直度、傾斜度。 a 、平行度平行度 ：平行度公差帶有四種形式：面對(duì)線的平行度、 線對(duì)線的平行度、面對(duì)面的