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文檔簡介

孔、軸尺寸極限與配合2

34本章的重點:極限配合2.1極限與配合的基本術語及定義在機械制造業(yè)中,“極限”是用于協(xié)調機器零件的使用要求與制造經(jīng)濟性之間的矛盾?!芭浜稀笔欠从硻C器零件之間有關功能要求的相互關系。"公差與配合"的標準化,有利于機器的設計、制造、使用和維修,直接影響產(chǎn)品的精度、性能和使用壽命,是評定產(chǎn)品質量的重要技術指標。

極限尺寸公差國家標準現(xiàn)況GB/T1800.1—1997《極限與配合基礎第1部分:詞匯》GB/T1800.2—1998《極限與配合基礎第2部分:公差、偏差與配合》GB/T1800.3—1998《極限與配合基礎第3部分:標準公差和基本偏差》GB/T1801—1999《極限與配合公差帶與配合的選擇》GB/T1804—1992《一般公差線性尺寸的未注公差》GB/T3177—2006《光滑工件尺寸的檢驗》GB/T15755—1995《圓錐過盈配合的計算和選用》2.1.1有關孔和軸的定義孔(hole):通常,指工件的圓柱形內表面,也包括非圓柱形內表面(有兩平行平面或切面形成的包容面。軸(shaft):通常,指工件的圓柱形外表面,也包括非圓柱形外表面(有兩平行平面或切面形成的被包容面??着c軸的示意圖從裝配關系看,孔是包容面,軸是被包容面;從加工過程看,隨著材料的被切除,孔的尺寸由小變大,軸的尺寸由大變小。2.1.2有關尺寸的術語和定義線性尺寸(簡稱尺寸)size:以特定單位表示線性尺寸值的數(shù)值。通常指兩點之間的距離,如寬度、高度等。基本尺寸(孔D,軸d)basicsize指設計零件時,根據(jù)使用要求,通過剛度、強度計算或結構等方面的考慮,并按標準直徑或標準長度圓整后所給定的尺寸。極限尺寸(Dmax、Dmin、dmax、dmin)limitsofsize指一個孔或軸允許尺寸變化的兩個極限值。

極限尺寸實際尺寸(Da、da)actualsize

通過測量所獲得的某一孔、軸的尺寸。實際尺寸合格性判定條件:

孔:Dmax≥Da≥Dmin軸:dmax≥da≥dmin

如果實際尺寸是50,合格嗎?例2.1.3有關偏差和公差的術語和定義偏差(deviation):某一尺寸減去其基本尺寸所得的代數(shù)差。極限偏差(limitofdeviation):極限尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差。

(1)上偏差(upperdeviation)孔:ES=Dmax-D

軸:es=dmax-d(2)下偏差(lowerdeviation)孔EI=Dmin-D

軸:ei=dmin-d實際偏差(actualdeviation):實際尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差。

孔:Ea=Da-D

軸:ea=da-d實際偏差的合格性判定條件:

孔:EI≤Ea≤ES

軸:ei≤ea≤es

有一軸的尺寸mm,實測軸的尺寸為φ49.985mm,問該軸是否合格。解:dmax=49.975dmin=49.950da=49.985da>dmax

不合格或:ea=49.985-50=-0.015es=-0.025ei=-0.050ea>es

不合格尺寸公差(tolerance)(TD,Td)允許尺寸的變動量。它等于最大極限尺寸與最小極限尺寸的代數(shù)差的絕對值,也等于上偏差與下偏差代數(shù)差的絕對值。(1)孔公差:(2)軸公差:公差值是一絕對值公差與偏差的區(qū)別:

a.從數(shù)值上——公差:絕對值(不能為零)偏差:代數(shù)值。

b.從作用上——公差:公差帶的大小,影響配合精度。偏差:公差帶的位置,影響,配合性質

c.從工藝上——公差:反映加工的難易。偏差:調整工具的依據(jù)

d.從效果上——公差:限制誤差。偏差:限制實際偏差注意零線(zeroline):在公差帶圖中,確定偏差的一條基準直線,即零線,代表基本尺寸。公差帶(tolerancezone):公差帶圖中,由代表上,下偏差的兩條直線所限定的一個區(qū)域。

尺寸公差圖上的偏差可用mm和um作為單位。此圖可直觀地分析和計算有關公差與配合,需很好地掌握?;酒睿河靡源_定公差帶相對于零線位置的上偏差或下偏差。一般指靠近零線的那個偏差。尺寸公差帶圖

ESTDEI

esTdei

+_ΦdΦD零線孔公差帶軸公差帶基本尺寸繪制公差帶圖注意事項:零線沿水平方向繪制,正偏差位于其上,負偏差位于其下。在同一公差帶圖中,孔、軸公差帶的位置、大小應采用相同的比例。在公差帶圖中,基本尺寸的單位采用mm,上、下偏差的單位可以采用mm或。當基本尺寸與上、下偏差采用相同的單位時,不標寫基本尺寸的單位。當基本尺寸與上、下偏差采用不同單位時,則要標寫基本尺寸的單位。2.1.4有關配合的術語和定義配合(fit):基本尺寸相同的,相互結合的孔和軸公差帶之間的關系。注意:基本尺寸相同孔與軸、孔軸公差度位置大小之間的關系間隙X(clearance)或過盈Y

(interference):孔的尺寸減去相結合的軸的尺寸所得的代數(shù)差。此差值為正時是間隙X,為負時時過盈Y。間隙配合(clearancefit):具有間隙的配合。(包括最小間隙為0),此時孔公差帶在軸公差帶之上。其極限值為最大間隙Xmax和最小間隙Xmin。XmaxXmin基本尺寸孔公差帶軸公差帶+_0ESEIeies間隙配合的不同情況孔軸孔軸孔軸+—Φd(ΦD)過盈配合(interferencefit):

具有過盈(包括最小過盈為零)的配合,此時孔公差帶在軸公差帶之下。也有兩個極限值(Ymax,Ymin)。YminYmax軸孔eseiESEI過盈配合的不同情況過渡配合(transitionfit):可能具有間隙也可能具有過盈的配合。此時,孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊。也有兩個極限值Xmax,Ymax。

孔軸YmaxXmaxesESeiEI過渡配合的不同情況配合公差(toleranceoffit)Tf:允許間隙或過盈的變動量。它等于組成配合的孔軸公差帶之和。例:已知孔mm,軸mm,求Xmax、Xmin、Tf,并畫出公差帶圖。Xmax=Dmax-dmin=50.039-49.950=+0.089mmXmin=Dmin-dmax=50-49.975=+0.025mmTf=|Xmax-Xmin|=|0.089-0.025|=0.064mm

2.2極限與配合國家標準的構成2.2.1標準公差系列標準公差系列:由不同公差等級和不同基本尺寸的標準公差值構成的。

標準公差:IT(ISOTolerance):是國標規(guī)定的,用以確定公差帶大小的任一公差值。標準公差等級:

國家標準規(guī)定的公差等級共20個,代號為:

IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18高低目的是滿足不同行業(yè)、不同精度的產(chǎn)品要求

一般應用普遍的是:IT12~IT5;

粗加工可達IT12~IT11;

一般精加工可達IT8~IT7(精車IT6,精磨外圓IT5);

精密加工(研磨、珩磨、等)可達IT5~IT3。

標準公差因子及其計算式的確定

標準公差因子是計算標準公差的基本單位,它是通過對不同尺寸的零件加工后產(chǎn)生的加工誤差的統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)的。標準公差因子i

與零件尺寸的關系如圖所示:在常用尺寸段(≤500mm)內,呈立方拋物線關系當尺寸>500-3150mm時,接近線性關系其中:D的單位為

mm

I

的單位為μmD等于基本尺寸所屬尺寸分段的首尾兩尺寸的幾何平均值

標準公差的計算及a值的確定公差等級公式公差等級公式公差等級公式IT010.3+0.08DIT610iIT13250iIT00.5+0.12DIT716iIT14400iIT10.8+0.2DIT825iIT15640iIT2(IT1)(IT5/IT1)1/4

IT940iIT161000iIT3(IT1)(IT5/IT1)1/2

IT1064iIT171600iIT4(IT1)(IT5/IT1)3/4IT11100iIT182500iIT57iIT12160i公差等級公式公差等級公式公差等級公式IT12IIT716IIT13250IIT22.7I

IT825IIT14400IIT33.7I

IT940IIT15640IIT45IIT1064IIT161000IIT57IIT11100IIT171600IIT610IIT12160IIT182500I

基本尺寸分段意義:T=a×i

對應一個D就會有一個i,所以,公差數(shù)值表將會很龐大。分類:(1)尺寸≤500mm時,可分為13段。對≤180mm的尺寸分段,采用不均勻遞增數(shù)系;對>180mm的尺寸分段,采用優(yōu)先數(shù)系R10分段。(2)尺寸>500mm~3150mm時,可分為8段,按照優(yōu)先數(shù)系R10分段。標準公差表38重點掌握2.2.2基本偏差系列基本偏差的含義及代號極限偏差中靠近零線的那個極限偏差。代號:用英文字母表示,大寫代表孔,小寫代表軸。在26個拉丁字母的基礎上,去掉其中的I、L、O、Q、W5個字母,添上CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC7個雙寫字母,共28個代號,即軸和孔各28個基本偏差。孔的基本偏差系列

A~H:為下偏差EIJ~ZC:為上偏差ESH:EI=0

JS:偏差對稱于零線軸的基本偏差系列

a~h:為上偏差esj~zc:為下偏差eih:es=0js:偏差對稱于零線孔軸

配合制基孔制配合(hole-basissystemoffits)

基本偏差固定不變的孔的公差帶,與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度?;S制配合(shaft-basissystemoffits)

基本偏差固定不變的軸的公差帶,與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度?;字苹境叽邕^渡配合間隙配合過渡配合過盈配合孔的公差帶基軸制基本尺寸過盈配合過渡配合間隙配合軸的公差帶

軸的基本偏差系列根據(jù)表2-5確定軸的基本偏差后,軸的另一個偏差按下列公式計算孔的基本偏差系列①換算原則:孔與軸的公差等級相等或孔比軸低一個等級。換算前后孔與軸要求有同等的間隙或過盈,所以配合性質不變。Φ50H8/f7Φ50f8/h7②換算規(guī)則:通用規(guī)則:A~H:EI=-esJ~ZC:ES=-ei1、A~H2、標準公差>IT8的K,M,N(公差等級小于8級)3、標準公差>IT7的P~ZC(公差等級低于7級)4、直徑大于500~3150mm時所有孔的基本偏差通用規(guī)則:EI=-esES=-eiHhXminXminesEI孔的另一偏差,可根據(jù)孔的基本偏差和標準公差得到。即EI=ES-ITES=EI+IT特殊規(guī)則:當孔、軸基本偏差代號對應時,孔的基本偏差ES和軸的基本偏差ei符號相反,而絕對值相差一個△值,因為在較高的公差等級中,孔比同級的軸加工困難,固常采用孔比軸低一級相配,并要求兩種基準制所想成的配合相同。ES=-ei+△

△=ITn-ITn-1適用范圍:1)標準公差≤IT8的K,M,N(公差等級高于或等于8級)2)標準公差≤IT7的P~ZC(公差等級高于或等于7級)特殊規(guī)則:ES=ES+△

式中:△是基本尺寸段內給定的某一標準公差等級ITn與更精一級的標準公差等級ITn-1的差值。HhYminYmineiESTdTD孔的基本偏差數(shù)值表例:計算Φ25H7/p6;Φ25P7/h6孔和軸的極限偏差,并畫出公差帶圖。H7h6YmaxYminP7p6YmaxYmin2.2.3孔、軸的常用公差帶與配合根據(jù)生產(chǎn)實際情況,國家標準GB/T1801-1999對尺寸至500mm推薦了孔、軸的一般、常用和優(yōu)先公差帶。國家標準規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先用途孔的公差帶共105種。其中方框內的44種為常用公差帶,圓圈內的13種為優(yōu)先公差帶。國家標準規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先用途軸的公差帶共116種。其中方框內的59種為常用公差帶,圓圈內的13種為優(yōu)先公差帶。一般、常用和優(yōu)先的軸公差帶(GB/T1801—1999)g6js6m6n6s6t6e7h7d9h9h11g6js6m6n6s6t6e7h7d9h9b11h11一般、常用和優(yōu)先孔的公差帶

尺寸≤500mm基孔制優(yōu)先、常用配合13種優(yōu)先配合基軸制優(yōu)先和常用配合(摘自GB/T1801—1999)在教材表2-7中,當軸的標準公差小于或等于IT7時,是與低一級的基準孔相配合;大于或等于IT8時,與同級基準孔相配合。在教材表2-8中,當孔的標準公差小于IT8或少數(shù)等于IT8時是與高一級的基準軸相配合,其余是與同級基準軸相配合。零件圖的標注2.2.4極限與配合在圖樣上的標注公差帶代號標注公差極限偏差標注公差兩者兼具注意事項:當標注極限偏差時,上、下偏差的小數(shù)點要對齊;小數(shù)點后右端的“0”一般不予給出,如果為使上、下偏差值的小數(shù)點后的位數(shù)相同,可以用“0”補齊,當上偏差或下偏差為零時,用數(shù)字“0”標出,并與下偏差或上偏差的小數(shù)點前的個位數(shù)對齊,當上下偏差絕對值相同時,偏差數(shù)字可以只注寫一次,

裝配圖標注2.3常用孔、軸極限與配合的選擇選擇的原則:保證產(chǎn)品使用要求及性能的前提下,兼顧制造與裝配的經(jīng)濟性與可靠性,以達到最好的經(jīng)濟效益。選擇的問題:基準制的選擇公差等級的選擇配合的選擇選擇的方法:類比法,計算法,試驗法

基準制的選擇1.優(yōu)先選用基孔制-目的是減少定尺寸刀量具。2.在下列情況下可選擇基軸制:尺寸小于1mm。-冷拔成型軸。與某些標準件相配。-軸承、鍵等。結構需要-可使工藝簡化。3.與標準件相配合的孔或者軸,應以標準件為基準件來確定配合制。4.必要時可采用非基準制的配合。公差等級的選擇1.一般在應用中可查相關表:IT01-IT1:量塊;IT1-IT7:量規(guī)IT2-IT5:精密配合;IT5-IT10重要配合IT11-IT12:非重要配合;IT12-IT18:非配合2.在選擇時還需注意:聯(lián)系工藝等價、聯(lián)系相關零件結構、聯(lián)系配合。配合種類的選擇例:有一基本尺寸為φ80的孔、軸相配合,經(jīng)分析計算要求配合間隙為X=+(55~l35)μm,試確定孔、軸的配合。70

國家標準GB/T1804—2000《一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差》等效地采用了國際標準中的有關部分,替代了GB/T1804—1992《一般公差線性尺寸的未注公差》。線性尺寸一般公差(線性尺寸的未注公差)定義:一般公差是指在車間一般加工條件下可以保證的公差。它是機床在正常維護和操作下,可達到的經(jīng)濟加工精度。

2.4一般公差——未注公差的線性尺寸的公差應用:

簡單地說一般公差就是只標注基本尺寸,未標注公差。(如:Φ30、100)即通常所說的“自由尺寸”。

一般公差正常情況下,一般不檢驗。一般公差的公差等級和極限偏差數(shù)值

一般公差規(guī)定四個等級:f(精密級)、m(中等級)、c(粗糙級)、v(最粗級)。這4個公差等級相當于ITl2、ITl4、IT16和IT17。在基本尺寸0.5~4000mm范圍內分為8個尺寸段。極限偏差均對稱分布。具體值見教材表2-13。標準同時也對倒圓半徑與倒角高度尺寸的極限偏差的數(shù)值作了規(guī)定,見教材表2-14。未注公差數(shù)值

標注

當采用一般公差時,在圖樣上只注基本尺寸,不注極限偏差,但應在圖樣的技術要求或有關技術文件中,用標準號和公差等級代號作出總的說明。例如,當選用中等級m時,則表示為GB/T1804—m。

如用比一般公差還大的公差,且采用該公差比一般公差更經(jīng)濟時,則應在尺寸后標注相應的極限偏差(如:裝配時盲孔深度尺寸)。小結

本章是本課程的基礎。極限與配合的基本術語及定義,不僅是光滑圓柱體零件尺寸極限制的基礎部分,也是精度設計的基礎部分。對于極限與配合的基本術語及定義,必須牢固掌握,不僅要明確定義,還要能熟練計算。標準公差系列和基本偏差系列是極限與配合標準的核心,也是本章的重點。標準公差決定了公差帶的大小,基本偏差決定了公差帶的位置。標準公差與尺寸大小和加工難易程度有關,基本偏差則由尺寸大小和配合性質決定,一般與公差等級無關。極限與配合的選用主要包括基準制、公差等級和配合種類的選用。需結合實例來理解和掌握。習題一下面三根軸哪根精度最高?哪根精度最低?(1)(2)(3)習題二查表確定下列各尺寸的公差帶代號習題三習題四有一組相配合的孔和軸,試計算和回答下列問題,并畫出配合公差帶圖。(1)孔和軸的基本偏差;(2)孔的公差,軸的公差;(3)配合的最大間隙,最小間隙;(4)配合的基準制,配合種類,配合公差。作業(yè)設某孔、軸配合的基本尺寸為60mm,要求間隙在+30mm~+80mm之間,試確定孔、軸公差等級和配合代號,并畫出公差帶圖和配合公差圖。

幾何公差與檢測本章的重點:標注公差原則含義檢測3.1概述一、形位公差對產(chǎn)品質量的影響為了保證機器的裝配和使用性能,機器的零、部件的精度光靠尺寸精度來控制是遠遠不能滿足要求的,也不能保證其配合精度。

例如:一根軸盡管在任意方向所測直徑均在尺寸公差范圍內,但由于存在直線度誤差,裝配時可能發(fā)生裝不進去的現(xiàn)象。點擊動畫演示可見形狀和位置誤差將直接影響到零件的配合性質、機械的工作精度,運動的平穩(wěn)性耐磨及密封性。例如:內燃機配汽機構中的凸輪(見圖)輪廓存在輪廓度誤差,會直接影響氣缸進、排氣量的變化,從而影響發(fā)動機的功率。二、形位公差在零件設計中的作用及應用三、形位公差標準的現(xiàn)況

GB/T1182-2008《產(chǎn)品幾何技術規(guī)范(GPS)幾何公差形狀、方向、位置和跳動公差標注》替換:GB/T1182-1996《形狀和位置公差通則、定義、符號和圖樣表示法》

等效采用:ISO1101:1996《技術制圖-幾何公差-形狀、定向、定位和跳動公差-通則

定義、符號和圖樣表示法》

代替:GB1182-80、GB1183-80GB/T1184-1996《形狀和位置公差、未注幾何公差值》等效采用:ISO2768-2:1989《一般幾何公差-第2部分未注幾何公差》

代替:GB1184-80《形狀和位置公差、未注幾何公差值》GB/T4249-1996《公差原則》等效采用:ISO8015:1985《技術制圖-基本的公差原則》

代替:GB4249-84《公差原則》GB/T16671-1996《形狀和位置公差最大實體要求、最小實體要求和可逆要求》等效采用:ISO2692:1996《技術制圖-幾何公差-最大實體要求、最小實體要求和可逆要求(幾何公差和尺寸公差的關系)》GB/T17773-1999《形狀和位置公差延伸公差帶及其注法》等效采用:ISO10578:1982《技術制圖定向和定位公差延伸公差帶》

GB/T17773-1999《形狀和位置公差輪廓的尺寸和公差注法》等效采用:ISO1660:1982《技術制圖幾何公差輪廓的尺寸和公差注法》GB/T17851-1999《形狀和位置公差基準和基準體系》等效采用:ISO5459:1981《技術制圖幾何公差的基準和基準體系》GB/T1958-2004《產(chǎn)品幾何量技術規(guī)范(GPS)形狀和位置公差檢測規(guī)定》GB/T13319-2003《產(chǎn)品幾何量技術規(guī)范(GPS)幾何公差位置度公差注法》3.1.1零件要素及其分類1.要素:構成零件幾何特征的點、線、面。

組成要素:是構成零件外形的、并能為人們所看到或觸摸到的點、線、面,也稱為輪廓要素。導出要素:是由一個或幾個組成要素形成的中心要素,也稱為中心要素。按結構特征分類按存在狀態(tài)分類公稱要素:是按設計要求確定的理論正確要素,也稱為理想要素。實際(組成)要素:是由接近實際要素所限定的工件實際表面的組成要素。理想要素可分為組成要素和導出要素,而實際要素只有組成要素,沒有導出要素。被測要素:設計圖紙上給出了形狀和位置公差的要素。包括:單一要素與關聯(lián)要素

單一要素:

僅對其本身給出形狀公差的要素(圖紙上給出的形狀公差均屬此類)。

關聯(lián)要素:

對其他要素有功能關系的要素(圖紙上給定位置公差的要素)。功能關系:垂直、傾斜、平行等。基準要素:用來確定被測要素方向和位置的要素。按功能關系分類提取要素:按規(guī)定方法由實際要素提取有限數(shù)目的點所形成的實際要素的近似替代。擬合要素:是按規(guī)定方法由提取要素形成的并具有理想形狀的要素。按對工件替代方式分類3.1.2幾何公差和幾何公差帶

幾何公差:表示零件的形狀及其相互間位置的精度要求。幾何公差帶:允許工件實際要素變動的區(qū)域。形狀公差:是限制被測要素實際形狀的變動范圍,其公差帶的位置可以隨著被測要素在尺寸公差范圍內浮動。方向公差:是限定實際要素相對于基準方向上的變動,其公差帶的位置也是浮動的,浮動范圍與被測要素相對于基準的尺寸公差有關。位置公差:是控制被測實際要素位置的變動,是相對與基準和理論正確尺寸確定的理想位置的變化,其公差帶位置一定是固定的。公差帶的形狀

形位公差帶的形狀隨實際被測要素的結構特征、所處的空間以及要求控制方向的差異而有所不同,形位公差帶的常見形狀有9種,如右圖所示。公差帶的大小

(1)公差帶的大小是設計時給定的公差數(shù)值,是允許零件實際要素變動的全量。(2)有兩種表示,即公差帶區(qū)域的寬度(距離)t

或直徑φt/Sφt

(3)它表示了幾何公差精度要求的高低,是確定零件幾何精度的主要指標。公差帶的方向

形位公差帶的方向理論上應與圖樣上形位公差框格指引線箭頭所指的方向垂直。

公差帶的位置

指均有一定形狀的公差帶是固定在某一位置上,還是在一定范圍內浮動。3.1.3幾何公差的項目和符號

3.1.4幾何公差的標注注出形位公差在圖樣上的用形位公差框格、框格指引線和基準符號。形位公差框格規(guī)則1:水平放置(從左到右)項目符號公差值基準符號其他附加符號規(guī)則2:垂直放置(從下到上)項目符號公差值基準符號其他附加符號形狀公差框——兩格位置公差框——三~五格第一格填寫公差特征項目符號第二格填寫用以毫米為單位表示的公差值和有關符號第三格填寫被測要素的基準所使用的字母和有關符號。三格的位置公差框格中的內容填寫示例?0.05MAM與基準要素有關的符號與被測要素有關的符號公差值公差項目指引線基準符號字母位置公差框格中的內容填寫示例(五格)?0.03MCAB

必須指出,從公差框格第三格起填寫基準字母時,基準的順序在該框格中是固定的??偸堑谌裉顚懙谝换鶞实谒母窈偷谖甯裉顚懙诙鶞屎偷谌鶞?,而與字母在字母表中的順序無關帶箭頭的形位公差框格指引線規(guī)則1:指引線從形位公差框格兩端垂直引出,指向被測要素××××××××規(guī)則2:指引線引向被測要素時允許彎折,但不得多于兩次.

規(guī)則3:當被測要素是輪廓要素時,指引線箭頭指在輪廓要素或

其延長線上,箭頭必須明顯地與尺寸線錯開。?0.01?d0.01規(guī)則4:當被測要素是中心要素時,指引線箭頭指向該要素的

尺寸線,并與尺寸線的延長線重合.規(guī)則5:指引線箭頭指向被測要素公差帶的寬度或直徑方向b0.1AB規(guī)則1:

基準符號由帶方框的英文大寫字母用細實線與粗的短橫線相連而組成。基準符號引向基準要素時,無論基準符號在圖面上的方向如何,其方框中的字母應水平書寫?;鶞史柗娇驗镮SO標準的基準代號常用(a)靠近輪廓線(b)靠近輪廓線的延長線

?d表示基準的字母也要標注在相應被測要素的位置公差框格內為了避免混淆和誤解,基準所使用的字母不得采用E,F(xiàn),I,

J,L,M,O,P,R等九個字母A?0.05A0.02BB規(guī)則2規(guī)則3當基準要素為輪廓要素時,應把基準符號的粗短橫線靠近于該要素的輪

廓線上(或延長線上),并且粗短橫線置放處必須與尺寸線明顯錯開(a)靠近輪廓線(b)靠近輪廓線的延長線規(guī)則4A?0.05A0.02BB當基準要素為中心要素時,應把基準符號的粗短橫線靠近置放于基準軸線或基準平面中心所對應的輪廓要素的尺寸線的一個箭頭,并且基準符號的細實線應與該尺寸線對齊.?d2

?d1A0.05A對齊規(guī)則5公共基準的表示是在組成公共基準的兩個或兩個以上同類基準代號的字母之間加短橫線,應對這兩個同類要素分別標注基準符號。?ABtA-BAB?0.03A-B規(guī)則6當被測要素與基準要素允許對調而標注任選基準時,

只要將原來的基準符號的粗短橫線改為箭頭即可。若基準要素(或被測要素)為視圖上的局部表面時,可將基準符號(公差

框格)標注在帶圓點的參考線上,圓點標于基準面(被測面)上。規(guī)則7規(guī)則8形位公差標注的簡化(1)當結構相同的幾個要素有相同的形位公差要求時,可只對其中的一個要素標注出,并在框格上方標明。如4個要素,則注明“4×”或“4槽”等。

B(2)當同一要素有多個公差要求時,只要被測部位和標注表達方法相同,可將框格重疊。

A(3)當多個要素有同一公差要求時,可用一個公差框,自框格一端引出多根指引線指向被測要素,如圖(a)所示;若要求各被測要素具有共同的公差帶,應在公差框格上方注明“共面”或“共線”,如圖(b)所示。

3.1.5幾何公差的檢測原則與擬合要素比較原則

該原則是將被測提取要素與其擬合要素相比較,量值由直接法或間接法獲得。平晶尺工件間隙測量坐標值原則

該原則是將被測提取要素置于某坐標系中,如直角坐標系、極坐標系或圓柱坐標系等,對被測提取要素進行布點采樣,獲取該被測提取要素上各采樣點的坐標值,經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后獲得形位誤差。主要用于輪廓度和位置度誤差的測量測量特征參數(shù)原則

測量提取要素上能直接反映形位誤差的代表性參數(shù)(即特征參數(shù))來表示形位誤差值。應用該原則所得的形位誤差是一個近似值。例如,對于回轉體,其直徑就是圓度誤差的特征參數(shù),所以,在圓度誤差測量時,可以用千分尺或游標卡尺測量回轉體任一截面的直徑,那么,兩次測量直徑之差的一半就是該截面內的圓度誤差。為了使測量結果更合理,可以在同一截面內、或者對不同截面進行多次測量,最后取其最大直徑與最小直徑差值的一半作為圓度誤差。測量跳動原則被測提取要素繞基準軸線回轉過程中沿給定方向測量其對某參考點或線的變動量。更能全面反映被測提取要素整個輪廓上的形位誤差??刂茖嵭н吔缭瓌t

該原則檢驗被測提取要素是否超過實效邊界以判斷合格與否,適用于采用最大實體要求的場合。如果被測要素滿足最大實體要求,那么被測提取要素不得超越圖樣上給定的最大實體實效邊界。工件綜合量規(guī)檢測3.2形狀誤差的評定與形狀公差形狀公差不涉及基準,其理想被測要素的形狀不涉及尺寸,公差帶的方位可以浮動。3.2.1形狀誤差的評定形狀誤差:指被測提取要素對其擬合要素的變動量。被測提取要素與擬合要素完全重合,則提取要素形狀誤差為零。若不重合,最大偏差量為形狀誤差。

形狀誤差評定準則:擬合要素的位置應符合最小條件。最小條件:是指提取要素相對擬合要素的最大變動量為最小。評定用最小包容區(qū)域(簡稱最小區(qū)域)的寬度或直徑來表示。

最小包容區(qū)域:指包容被測實際要素,且具有最小寬度f或直徑的包容區(qū)域。

理想要素定義:設計給定的允許實際單一要素形狀的最大變動量,即實際線、實際面的變動量。包括直線度、平面度、圓度、圓柱度、線輪廓度、面輪廓度.特點:都是單一要素;沒有基準;公差帶位置是浮動的;公差帶方向為形位誤差按最小區(qū)域法所形成的方向。3.2.2形狀公差1、定義:直線度是用來限制被測實際直線形狀誤差的一項指標。2、平面上的直線度公差帶:當給定一個平面時,公差帶是夾在距離為公差值的兩條理想的平行線之間的區(qū)域。被測要素:平面內的素線。公差帶形狀:兩條平行的直線。直線度3、給定方向上的直線度公差帶:當給定一個方向時,公差帶是距離為公差值的兩平行平面之間的區(qū)域。被測要素:直線。公差帶形狀:兩個平行的平面。4、空間的直線度公差帶:在任意方向上時,公差帶是直徑為公差值的圓柱面內的區(qū)域。

被測要素:軸線。

公差帶形狀:一個圓柱體。1、定義:是用來限制實際平面形狀誤差的一項指標。2、平面度公差帶:是距離為公差值t的兩平行平面間的區(qū)域。被測要素:平面。公差帶形狀:兩個平行的平面。平面度1、定義:是限制回轉體的正截面或過球心的任意截面輪廓圓形狀誤差的一項指標。2、公差帶是半徑差為公差值t的兩同心圓之間區(qū)域。被測要素:圓。公差帶形狀:兩個同心圓。圓度如果是錐體?0.05f=0.051、定義:是綜合限制圓柱體正截面和縱截面的圓柱形狀誤差的一項指標。2、圓柱度公差帶:半徑差為公差值t的兩同軸圓柱面間區(qū)域。被測要素:圓柱面。公差帶形狀:兩個同軸的圓柱面。圓柱度圓柱度公差帶的特點:它是一個綜合性指標,綜合了圓度與直線度的要求。在圓柱體的軸向截面內,它限定了素線的形狀變化;在徑向截面,它限定了圓的形狀變化。1、定義:限制平面曲線形狀誤差的指標。2、其公差帶是包絡一系列直徑為公差值φt的圓的兩包絡線之間的區(qū)域,且圓心在理想輪廓線上。被測要素:曲線。公差帶形狀:兩條等距離的曲線。線輪廓度1、定義:是限制空間曲面輪廓形狀的一項指標。2、其公差帶是包絡一系列直徑為公差值φt的球的兩包絡面之間的區(qū)域,且球心在理想輪廓面上。被測要素:曲面。公差帶形狀:兩條等距離的曲面。面輪廓度線輪廓度、面輪廓度特點當線、面輪廓度用來控制形狀時,它是單一要素,沒有基準,公差帶位置是浮動的。當線、面輪廓度用來控制形狀和位置時,它是關聯(lián)要素,有基準,公差帶位置是固定的。注意3.3方向、位置誤差評定與方向、位置公差3.3.1基準基準概念用以確定被測要素方向或者位置關系的公稱理想要素,可以是組成要素(輪廓要素)或導出要素(中心要素)基準類型:1)單一基準2)組合基準3)基準體系:為確定被測要素的方向和位置,有時需給出兩個或三個基準,以兩個或三個互相垂直的平面構成一個基準體系。三個基準平面按功能要求有順序之分?;鶞实慕⒑腕w現(xiàn)●基準的建立由基準的實際要素建立基準時,基準應為該實際要素的理想要素,理想要素的位置應滿足最小條件。當基準是輪廓要素時,則以其最小包容區(qū)域的體外邊界作為理想要素?!w外原則當基準是中心要素時,則以其最小包容區(qū)域的中心要素作為理想要素。——中心原則3.3.2方向和位置誤差的評定方向誤差的評定方向誤差:是指被測提取要素對一具有確定方向的擬合要素的變動量。擬合要素的方向由基準確定,方向誤差值用定向最小包容區(qū)域(簡稱定向最小區(qū)域)的寬度f或直徑φf來表示。定向最小區(qū)域是指按擬合要素的方向包容被測提取要素時,具有最小寬度或直徑的包容區(qū)域。方向誤差表示方法:(1)若直接用偏離量表示,對于組成要素,方向誤差是提取要素對擬合要素的最大偏離量(2)對于導出要素,方向誤差是最大偏離量的兩倍。位置誤差的評定被測提取要素對一具有確定方向和位置的擬合要素的變動量。擬合要素的位置由基準和理論正確尺寸確定,位置誤差用定位最小包容區(qū)域(簡稱定位最小區(qū)域)來確定。位置誤差用定位最小區(qū)域的寬度f或直徑φf表示。3.3.3方向公差1、定義:是允許被測要素相對基準在規(guī)定方向上的變動全量。

2、意義:方向公差帶具有綜合控制被測要素方向和形狀的職能。

定義:是限制實際要素對基準在平行方向上變動量的指標。公差帶形狀1:間距等于公差值t、平行于基準平面的兩平行平面所限定的區(qū)域。平行度(//)被測要素:線、面公差帶形狀2:為間距等于公差值t且平行于基準軸線的兩平行平面之間的區(qū)域。公差帶形狀3:若公差值前加上符號φ,公差帶為平行與基準軸線、直徑等于公差值φt的圓柱面所限定區(qū)域。1、定義:是限制實際要素對基準在垂直方向上變動量的指標。公差帶形狀1:若公差值前加注符號φ,公差帶為直徑等于公差值φt、軸線垂直與基準平面的圓柱面所限定的區(qū)域。垂直度被測要素:線、面A公差帶形狀3:為間距等于公差值t的兩平行平面所限定的區(qū)域。定義:是限制實際要素對基準在傾斜方向上變動量的指標。公差帶形狀1:間距等于公差值t的兩平行平面所限定的區(qū)域,該兩平行平面按給定角度傾斜于基準。傾斜度被測要素:線、面公差帶形狀2:公差值前面加符號φ,公差帶形狀為直徑等于公差值φt的圓柱面所限定的區(qū)域,該圓柱面的軸線按給定角度傾斜于基準。3.3.4位置公差1、定義:是限定實際要素相對基準在位置上的變動量。2、分類:同心度、同軸度、對稱度、位置度1、被測要素:圓心2、公差帶形狀:直徑為公差值φt,且與基準圓心同心的圓內的區(qū)域。同心度1、定義:是限制被測軸線偏離基準軸線的一項指標。2、被測要素:軸線。3、公差帶形狀:直徑為公差值φt,且與基準軸線同軸的圓柱面的區(qū)域。同軸度1、定義:是限制被測中心要素偏離基準中心要素的指標。2、被測要素:中心要素(中心平面、軸線)3、公差帶形狀:是距離為公差值t,且相對于基準中心平面(或中心線軸線)對稱配置的兩平行平面之間的區(qū)域。對稱度1、定義:是限制被測點線面的實際位置對其理想位置變動量的一項指標。2、被測要素:點、線、面。3、公差帶形狀點的位置度(圖3.37)公差值前加注Sφ,直徑為公差值Sφt的圓球面所限定的區(qū)域,該圓球面中心的理論正確位置由基準和理論尺寸確定。位置度線的位置度可能有3種情況(1)給定兩個方向的公差時,公差帶為間距分別等于公差值t1,t2,對稱于線的理論正確位置的兩對相互垂直的平行平面所限定的區(qū)域。(2)給定一個方向的公差時,公差帶為間距等于公差值t、對稱于線的理論正確位置的兩平行平面所限定的區(qū)域。見圖3.38(3)公差值前加注符號φ,公差帶為直徑等于公差值φt的圓柱面所限定的區(qū)域。見圖3.40平面的位置度公差帶為間距等于公差值t,且對稱于被測面的理想位置的兩平行平面所限定的區(qū)域。3.4跳動誤差與跳動公差跳動誤差:指被測要素繞基準軸線回轉一周或若干周時的最大變動量。跳動公差:用來限定跳動誤差的。分類:圓跳動:指限定被測要素上某一參考點繞基準軸線旋轉一周時的變動量。全跳動:指被測要素一方面繞基準軸線連續(xù)旋轉,同時工件和測量工具之間有相對運動。跳動是某些形位誤差的綜合反映。0.11、徑向圓跳動:限定回轉體表面上某一點繞基準軸線旋轉一整周的變動量。圖中公差帶是在垂直于基準軸線的任一垂直于基準軸線的橫截面內,半徑差為公差值0.1mm,且圓心在基準軸線上的兩個同心圓之間的區(qū)域。圓跳動2、軸向圓跳動:限定被測回轉體繞基準軸線旋轉一整周時端面沿基準軸線方向的變動量。圖中公差帶是在與基準軸線同軸的任一半徑的圓柱截面上,間距等于公差值0.1mm的兩圓所限定的圓柱面區(qū)域。3、斜向圓跳動圖中公差帶是在與基準軸線同軸的某一圓錐截面上,間距等于公差值0.1mm的兩圓所限定的圓錐面區(qū)域。1、徑向全跳動:半徑差為公差值t,與基準軸線同軸的兩圓柱面之間所限定的區(qū)域。徑向全跳動可以控制圓柱度誤差和同軸度誤差。圖中公差帶是半徑差為公差值0.1mm,且與基準軸線同軸的兩圓柱面之間的區(qū)域。-------請與圓柱度比較全跳動2、軸向全跳動:半徑差為公差值t,且垂直基準軸線的兩平行平面所限的區(qū)域。軸向全跳動可以控制端面對軸線的垂直度誤差。例1、試將下列技術要求標注在右圖中(1)左端面的平面度為0.01mm,右端面對左端面的平行度為0.04mm。(2)?70H7的孔的軸線對左端面的垂直度公差為0.02mm。(3)?210h7對?70H7同軸度為0.03mm。(4)4-?20H8孔對左端面(第一基準)和?70H7的軸線位置度公差為0.15mm。例2:試分析下圖中公差項目的含義。1324例3、說明圖中形位公差代號標注的含義(按形位公差讀法及公差帶含義分別說明)12343.5公差原則(GB/T4249)(單一尺寸要素)(單一要素或關聯(lián)要素)獨立原則相關要求公差原則包容要求最大實體要求最小實體要求可逆要求可逆的最大實體要求可逆的最小實體要求3.5.1有關術語和定義局部實際尺寸(da、Da)在實際要素的任意正截面上,兩對應點之間的距離。作用尺寸:是零件裝配時起作用的尺寸,它是由要素的實際尺寸與其形位誤差綜合形成的。分類:(1)體外作用尺寸(2)體內作用尺寸單一體外作用尺寸1)體外作用尺寸(dfe、Dfe)在被測要素給定的全長上,與實際軸體外相接(配對)的最小理想孔或者與實際孔體外相接(配對)的最大理想軸的直徑或寬度。單一體內作用尺寸2)體內作用尺寸(dfi、Dfi)在被測要素給定的全長上,與實際軸體內相接的最大理想孔、或者與實際孔體內相接的最小理想軸的直徑或寬度。實際尺寸、體外作用尺寸和體內作用尺寸的關系實體狀態(tài)和實體尺寸實體狀態(tài):零件材料含量處于極限狀態(tài)時最大實體狀態(tài)(MMC)假定提取組成要素的局部尺寸處處位于極限尺寸且使其具有實體最大時的狀態(tài)。最大實體尺寸(MMS)實際要素在最大實體狀態(tài)下的極限尺寸。用DM(dM)表示。外表面(軸)為最大極限尺寸:dM=dmax

內表面(孔)為最小極限尺寸:DM=Dmin最大實體邊界(MMB)最大實體狀態(tài)的理想形狀的極限包容面。最大實體狀態(tài)和最大實體尺寸最大實體邊界最小實體狀態(tài)、尺寸和邊界最小實體狀態(tài)(LMC)假定提取組成要素的局部尺寸處處位于極限尺寸且使其具有實體最小時的狀態(tài)。最小實體尺寸(LMS)最小實體狀態(tài)對應的極限尺寸。用DL(dL)對于外表面(軸)為最小極限尺寸:dL=dmin

對于內表面(孔)為最大極限尺寸:DL=Dmax。

最小實體邊界(LMB)最小實體狀態(tài)的理想形狀的極限包容面。最小實體狀態(tài)和最小實體尺寸最小實體邊界最大實體實效狀態(tài)、最大實體實效尺寸和最大實體實效邊界實效狀態(tài):指被測要素實體尺寸和該要素的幾何公差綜合作用下的極限狀態(tài)。最大實體實效狀態(tài)(MMVC)在給定長度上,實際要素處于最大實體狀態(tài),其中心要素的形位誤差等于給定公差的綜合極限狀態(tài)。

最大實體實效尺寸(MMVS)

最大實體實效狀態(tài)下的體外作用尺寸。對于內表面(孔):對于外表面(軸):最大實體實效邊界(MMVB)

最大實體實效狀態(tài)對應的極限包容面。幾何公差最大實體實效狀態(tài)(MMVC)

最大實體實效尺寸(MMVS)孔的最大實體實效尺寸DMV=DM-

t=Dmin-

t=φ30-φ0.03=φ29.97MMVB軸的最大實體實效尺寸dMV=dM+t=dmax+t=φ15+φ0.02=φ15.02MMVB最小實體實效狀態(tài)(LMVC)在給定長度上,實際要素處于最小實體狀態(tài),其中心要素的形位誤差等于給定公差的綜合極限狀態(tài)。最小實體實效尺寸(LMVS)最小實體實效狀態(tài)對應的體內作用尺寸。用DLV,dLV表示。對于內表面:

對于外表面:最小實體實效邊界(LMVB)

最小實體實效狀態(tài)對應的極限包容面。最小實體實效狀態(tài)、最小實體實效尺寸和最小實體實效邊界最小實體實效狀態(tài)(LMVC)

最小實體實效尺寸(LMVS)孔的最小實體實效尺寸DLV=DL+t=Dmax+t=φ20.05+φ0.02=φ20.07LMVB軸的最小實體實效尺寸dLV=dL-t=dmin-t=φ14.95-φ0.02=φ14.93LMVB圖樣上給定的每一個尺寸和形狀、方向、位置公差均是獨立的。即尺寸公差控制尺寸誤差,幾何公差控制形位誤差。一般非配合尺寸均采用獨立原則。圖樣上不需要任何標注。3.5.2獨立原則工件只有同時滿足上述兩個條件才是合格件。獨立原則的應用:沒有配合要求或者要求不嚴,如間隙量較大的間隙配合,一般都采用獨立原則。為滿足單向功能要求,如尺寸精度、形狀精度、位置精度,其中某一項精度要求高,為確保這一項精度要求,采用獨立原則。對未標注尺寸公差或未注形位公差,要遵守獨立原則。對于退刀槽、倒角、圓角等采用獨立原則。主要是應用于有配合要求,且其極限間隙或極限過盈必須嚴格得到保證的場合。1、含義:用最大實體邊界控制實際要素的輪廓。(零件合格的判定)對于外表面(軸):dfe≤dmax且da≥dmin對于內表面(孔):Dfe≥Dmin且Da≤Dmax2、圖樣標注:包容要求僅用于保證配合性質的軸、孔單一要素的中心軸線的直線度。當遵循包容要求時,應在被測要素的尺寸極限偏差或公差帶代號后加注符號3.5.3包容原則(保證配合要求)E3、公差解釋當被測實際要素處處都處于最大實體狀態(tài)時,所給定的形狀誤差值t1=0;當被測實際要素偏離最大實體狀態(tài)時,輪廓要素允許有形狀誤差補償:當被測要素處處都處于最小實體狀態(tài)是,被測輪廓要素的形狀誤差t2max=T4、應用包容要求適用于圓柱表面或兩平行對應面。包容要求是尺寸要素的導出要素的形位公差與其相應的組成要素的尺寸公差之間相互有關的公差要求,主要用在需要保證配合性質的孔、軸軸線的直線度公差的補償中??梢杂霉饣瑯O限量規(guī)檢驗遵循包容要求的被測實際要素是否合格。包容原則示例例題1圖樣上標注孔的尺寸φ20

Emm,測得該孔橫截面形狀正確,實際尺寸處處皆為19.985mm,軸線直線度誤差為φ0.025mm。試述該孔的合格條件,并確定該孔的體外作用尺寸,按合格條件判斷該孔合格與否。解:合格條件:Dfe≥Dmin=19.966且Dmax≥Da≥Dmin①當Da=19.985時,t=φ0.019,φ0.025超出了φ0.019,故該零件不合格。②此時Dfe=19.985-0.025=19.960<19.966,故該零件不合格。+0.005-0.034判斷加工后的零件合格與否?一銷軸零件外圓實際尺寸處處為φ9.97mm,軸線直線度誤差為φ0.02,該零件合格嗎?3.5.4最大實體要求(MMR)(保證裝配精度要求)定義:最大實體實效邊界控制被測要素的輪廓。當最大實體要求應用于被測要素時,被測要素的實際輪廓在給定的長度上處處不超出最大實體實效邊界,即其體外作用尺寸不應超出最大實體實效尺寸,且局部實際尺寸不得超出最大實體尺寸和最小實體尺寸。(零件合格的判定)對于軸:dfe≤dMV=dmax+t且dmax=dM≥da≥dmin=dL對于孔:Dfe≥DMV=Dmin-t且Dmax=DL≥Da≥Dmin=DM公差解釋:當實際被測要素為最大實體尺寸,其中心要素的幾何公差即為圖上給定的公差。若偏離最大實體尺寸,幾何公差從尺寸中獲得補償,補償量為尺寸偏離最大實體尺寸的量。當被測要素處處為最小實體尺寸時,輪廓要素的形狀誤差為最大標注:(1)最大實體要求應用于被測要素時,應在其相應的形位公差框格中的公差值t后標注符號。(2)最大實體要求應用于基準要素時,應在幾何公差框格中的基準字母代號后標注符號。應用:僅用于需保證裝配成功的螺釘或螺栓連接處的中心要素。MM最大實體要求示例最大實體要求應用于被測要素:一銷軸零件外圓實際尺寸處處為φ19.85mm,軸線直線度誤差為φ0.23,該零件合格嗎?3.5.5最小實體要求(保證最小壁厚和強度要求)最小實體要求:用最小實體實效尺寸邊界控制實際要素的輪廓。即可應用于被測要素,也可應用于基準要素。應用于被測要素時:對于軸:dfi≥dLV=dmin-t且dmax=dM≥da≥dmin=dL對于孔:Dfi≤DLV=Dmax+t且Dmax=Dl≥Da≥Dmin=DM應用于基準要素時,基準要素要遵守相應的邊界。標注符號:主要應用于需要保證最小壁厚處的中心要素,一般是在中心軸線的位置度、同軸度等項目中應用。L最小實體要求示例分析:遵循的公差原則:最小實體要求;孔的實際尺寸變化范圍:8~8.25;孔的作用尺寸變化范圍:8~8.65理想邊界:最小實體實效邊界、該邊界尺寸為φ8.65。分析補償關系:Dat8.250.48.20.458.150.5080.656?0.4LA?A3.5.6可逆要求可逆要求是一種反補償要求。是附加要求不能單獨使用,要與最大/最小實體要求一起用;在或符號后加;允許尺寸和幾何公差之間相互補償

;多用于低精度裝配??赡嬉笫纠龇治觯鹤裱墓钤瓌t:可逆要求;

■軸的實際尺寸變化范圍:20~19.9;

作用尺寸變化范圍:19.9~20.2

■理想邊界:最大實體實效邊界,該邊界尺寸為φ20.2。

■分析補償關系:

datdatdat

20φ0.219.95φ0.2519.9φ0.3

20.1φ0.120.20

例題2

如果測得:da=39.80,Δ-=φ0.10,問該零件合格否?解:該零件遵循最大實體原則;實際尺寸范圍:39.67~39.83;作用尺寸范圍39.67~39.9;遵循最大實體實效邊界;補償關系:當da=39.80時,t=0.10。因39.67≤da≤39.83且Δ-≤0.10,故該零件合格。

3.6幾何公差的選擇3.6.1幾何特征及基準的選擇1、幾何體征的選擇根據(jù)零件上要素本身的幾何特征及要素間的相互方位關系進行選擇。如果在同一要素上標注若干幾何公差項目,則應考慮選擇綜合項目以控制誤差,這樣可減少圖樣上給出的幾何公差項目及相應的形位誤差檢測項目。應選擇測量簡便的項目。參考有關專業(yè)標準的規(guī)定進行選擇。2、基準的選擇根據(jù)零件各要素的功能要求,一般選擇主要配合表面作為基準。根據(jù)裝配關系,應選零件上相互配合、相互接觸的定位要素作為各自的基準。根據(jù)加工定位的要求和零件結構,應選擇寬大的平面、較長的軸線作基準以使定位穩(wěn)定。根據(jù)檢測方便程度,應選擇在檢測中裝夾定位的要素作為基準。3.6.2公差原則的選擇主要根據(jù)被測要素的功能要求,綜合考慮各種公差原則的應用場合和采用該種公差原則的可行性和經(jīng)濟性。可行性和經(jīng)濟性是相對的,在實際選擇時應具體問題具體分析。3.6.3幾何公差值的選擇1)國標規(guī)定2)選擇原則:在滿足零件功能的前提下,考慮工藝經(jīng)濟性和檢測條件以選擇較低的精度等級,即較大的幾何公差值。3)公差數(shù)值的選擇應注意:形位公差與尺寸公差的關系、加工的難易程度。3.7形位誤差的檢測3.7.1實際要素的體現(xiàn)1.用測得要素代替實際要素在形位誤差測量中,可以用測得的要素替代實際要素,以此來評定被測要素的形位誤差。適用于組成要素。2.用模擬法體現(xiàn)實際要素適用于導出要素。3.7.2形狀誤差的檢測在形狀誤差測量中,普遍采用的方法是將被測要素與理想要素相比較,以兩者之間的最大偏差量作為形狀誤差。直線度誤差的絕對測量

直線度誤差的相對測量

3.7.3方向、位置誤差的檢測

在方向、位置誤差測量中涉及到被測要素和基準要素。1.基準要素的處理

直接以基準要素作為基準測量被測要素;模擬基準;先對基準要素的形狀誤差進行測量,經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后得到基準要素的理想方位(確定基準)。2.關聯(lián)要素的測量直接以基準要素為基準的測量模擬基準要素的測量3.7.4跳動誤差的檢測改錯題1改錯題2如圖所示:(1)被測要素采用的公差原則是

;(2)最大實體尺寸是

mm,最大實體實效尺寸

mm(3)垂直度公差給定值是

mm,垂直度公差最大補償值是

mm;(4)當孔的實際尺寸處處都為φ60.10mm時,垂直度公差最大允許值是

mm。

表面粗糙度與檢測國家標準GB/T3505-2000《產(chǎn)品幾何技術規(guī)范表面結構輪廓法表面結構的術語、定義及參數(shù)》GB/T1031-1995《表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》GB/T131-2006《產(chǎn)品幾何技術規(guī)范(GPS)技術產(chǎn)品文件中表面結構的表示法》本章的重點:含義標注4.1

概述4.1.1表面粗糙度

表面粗糙度是指加工表面所具有的較小間距和微小峰谷所組成的微觀幾何形狀特征。(一)表面形狀誤差:以工件整個表面形狀與理想形狀的變動量來評定——宏觀幾何形狀誤差。產(chǎn)生的原因:工件的安裝定位誤差,機床—刀具—工件相對不準確及切前力變化造成。(二)表面波度:零件表面上具有周期性變化的誤差——中間幾何形狀誤差。產(chǎn)生的原因:切削力的波動、振動等原因造成的具有明顯周期性的波形,這種誤差不是所有加工表面都會有的。(三)表面粗糙度:零件加工表面上微小的峰谷,這些峰谷的高低程度及間距狀況——微觀的幾何形狀誤差。產(chǎn)生原因:加工痕跡、切屑分離時的塑性變形、工藝系統(tǒng)中的高頻振動、刀具和被加工表面的摩擦。

區(qū)別:并沒有嚴格的界限,通常以波距或波距與波高之比的值來區(qū)別。4.1.2表面粗糙度對零件工作性能的影響

使用壽命磨損配合精度間隙配合性能變化過盈降低連接強度摩擦阻力機械效率粗接觸面積應力集中接觸剛度疲勞強度表面面積腐蝕4.2表面粗糙度的評定4.2.1主要術語和定義1.表面輪廓:平面與實際表面相交所得的輪廓線。按相截方向的不同,可分為橫向實際輪廓和縱向實際輪廓。評定時,除非特別指明,通常均指橫向實際輪廓,即與加工紋理方向垂直在截面上的輪廓。橫向輪廓縱向輪廓2.取樣長度(lr):為限制或減弱表面波動對表面粗糙度測量結果的影響,在判別和測量表面粗糙度時所規(guī)定的一段基準線的長度。3.評定長度(ln):為了充分合理地反映表面的特性,在評定或測量表面輪廓時所必須的一段長度。

Ln中包含一個或幾個Lr,而Lr中至少要有五個峰、五個谷。lrlrlrlrlr4.輪廓的最小二乘中線:即在取樣長度內,使輪廓上各點至一條假想線的縱坐標值Z(x)的平方和為最小。5.輪廓的算術平均中線:在取樣長度內,由一條假想線將實際輪廓分成上下兩部分,且使上部分面積之和等于下部分面積之和。4.2.2幾何參數(shù)的術語1.輪廓峰和輪廓谷輪廓峰是指連接(輪廓和X軸)兩相鄰交點向外(從材料到周圍介質)的輪廓部分。輪廓谷是指連接兩相鄰交點向內(從周圍介質到材料)的輪廓部分。2.輪廓單元:指輪廓峰和輪廓谷的組合。3.輪廓峰高Zp和輪廓谷深Zv輪廓峰高Zp則是輪廓最高點距X軸線的距離。輪廓谷深Zv則是X軸線與輪廓谷最低點之間的距離。4.輪廓單元的高度Zt:指一個輪廓單元的峰高和谷深之和。5.輪廓單元的寬度Xs:指X軸線與輪廓單元相交線段的長度。6.在水平位置c上輪廓的實體材料長度Ml(c)在一個給定水平位置c上用一條平行于X軸的線與輪廓單元相截所獲得的各段截線長度之和。4.2.3評定參數(shù)1.高度參數(shù)⑴輪廓的算術平均偏差Ra:在一個取樣長度內縱坐標值Z(x)絕對值的算術平均值

。⑵輪廓的最大高度Rz

在一個取樣長度內,最大輪廓峰高Rp和最大輪廓谷深Rv之和的高度。

用公式表示為

Rz=Rp+Rv

2.間距參數(shù)輪廓單元的平均寬度RSm:指在一個取樣長度內輪廓單元寬度Xs的平均值。3.曲線和相關參數(shù)⑴輪廓的支承長度率Rmr(c)指在給定水平位置上輪廓的實體材料長度與評定長度的比率。用公式表示為⑵輪廓的支承長度率曲線是表示輪廓支承率隨水平位置而變的關系曲線。4.3表面粗糙度的選用4.3.1表面粗糙度評定參數(shù)的選擇在表面粗糙度的評定參數(shù)中,Ra、Rz兩個高度參數(shù)為基本參數(shù),RSm、Rmr(c)為附加參數(shù)。(1)如果沒有特殊要求,一般僅選用高度參數(shù)。推薦優(yōu)先選用Ra值,但以下情況不宜選用Ra。①當表面過于粗糙(Ra>6.3μm)或太光滑(Ra<0.025μm)時,可選用Rz。②當零件材料較軟時,不能選用Ra。③如果測量面積很小,可以選用Rz值。(2)當表面有特殊功能要求時,為了保證功能要求,提高產(chǎn)品質量,這時可以同時選用幾個參數(shù)綜合控制表面質量。①當表面要求耐磨時,可以選用Ra、Rz和Rmr(c)。②當表面要求承受交變應力時,可以選用Rz和Rmr(c)。③當表面著重要求外觀質量和可漆性,可選用Ra和RSm。(1)同一零件上,工作表面的粗糙度參數(shù)值小于非工作表面的粗糙度參數(shù)值。⑵摩擦表面比非摩擦表面的粗糙度參數(shù)值要??;滾動摩擦表面比滑動摩擦表面的粗糙度參數(shù)值要??;運動速度高、單位壓力大的摩擦表面,應比運動速度低、單位壓力小的摩擦表面的粗糙度參數(shù)值要小。⑶受循環(huán)載荷的表面及易引起應力集中的部分(如圓角、溝槽),表面粗糙度參數(shù)值要小。⑷配合性質要求高的結合表面,配合間隙小的配合表面以及要求連接可靠、受重載的過盈配合表面等,都應取較小的粗糙度參數(shù)值。⑸配合性質相同,零件尺寸愈小則表面粗糙度參數(shù)值應愈??;同一精度等級,小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙度參數(shù)值要小。⑹在機械加工中,零件同一表面的尺寸公差、表面形狀公差要求較高時(精度高),表面粗糙度的要求也高。4.3.2表面粗糙度評定參數(shù)允許值的選擇選擇準則是重點4.4.1表面結構的符號和代號4.4表面結構符號、代號及其注法

表面結構完整圖形符號的組成

(1)位置a,注寫表面結構的單一要求。標注表面結構參數(shù)代號、極限值和傳輸帶或取樣長度。為了避免誤解,在參數(shù)代號和極限值間應插入空格。傳輸帶或取樣長度后應有一斜線“/”,之后是表面結構參數(shù)代號,最后是數(shù)值。(2)位置a和b,注寫兩個或多個表面結構要求。在位置a注寫第一個表面結構要求,方法同(1)。在位置b注寫第二個表面結構要求。如果要注寫第三

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