《形位公差》課件

形位公差形位公差是機(jī)械零件加工過程中重要的質(zhì)量控制參數(shù)。它定義了零件的尺寸、形狀和位置的允許偏差范圍。什么是形位公差零件尺寸精度形位公差是指零件的實(shí)際尺寸、形狀和位置允許的偏差范圍。影響因素形位公差直接影響零件的裝配性能，如配合精度、密封性能、運(yùn)動(dòng)精度等。重要性形位公差控制是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，在設(shè)計(jì)和制造過程中至關(guān)重要。形位公差的定義定義形位公差是指允許零件的實(shí)際形狀、位置和方向偏離其理想幾何形狀的允許偏差。它反映了零件尺寸、形狀、位置和方向的精度要求。作用形位公差可確保零件的相互配合，保證產(chǎn)品的功能和性能。同時(shí)，還能簡化制造過程，降低生產(chǎn)成本。形位公差的種類11.形狀公差包括直線度、平面度、圓度、圓柱度等。這些公差控制零件的幾何形狀。22.位置公差包括平行度、垂直度、傾斜度、對(duì)稱度、同軸度等。這些公差控制零件各部分之間的相對(duì)位置。33.方向公差包括角度公差和方向公差。這些公差控制零件的表面或軸線的方向。44.廓形公差包括輪廓公差和線輪廓公差。這些公差控制零件的輪廓形狀。軸承孔公差類型定義應(yīng)用尺寸公差允許軸承孔尺寸的偏差范圍。確保軸承與孔的配合尺寸。形狀公差允許軸承孔形狀的偏差范圍，例如圓度、圓柱度等。保證軸承在孔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)和密封性能。位置公差允許軸承孔位置的偏差范圍，例如同軸度、垂直度等。確保軸承在孔內(nèi)的正確位置和定位精度。軸公差軸公差是指軸類零件的尺寸允許偏差范圍，它用于控制軸的直徑、長度、形狀等方面的誤差。軸公差的數(shù)值由公差等級(jí)和基本尺寸決定，公差等級(jí)越高，允許的偏差范圍越小。0.005公差等級(jí)IT01-IT1810基本尺寸毫米圓柱度公差圓柱度公差表示實(shí)際零件表面偏離理想圓柱形的程度。它限制了零件的圓柱形特征在整個(gè)長度上的偏差，包括形狀、方向和位置。圓柱度公差通常用符號(hào)“CYL”表示，并使用公差值和偏差方向進(jìn)行標(biāo)注。直線度公差定義一條直線上的點(diǎn)到其理想直線的最大距離應(yīng)用用于控制軸、導(dǎo)軌等零件的直線度標(biāo)注在圖紙上標(biāo)注直線度公差符號(hào)和公差值測(cè)量使用直線度測(cè)量儀或其他測(cè)量工具進(jìn)行測(cè)量同軸度公差同軸度公差是指兩個(gè)軸線之間的最大允許偏差。它定義了兩個(gè)軸線之間的最大距離，確保它們保持一致并正常工作。同軸度公差通常用于機(jī)械零件，例如軸承、齒輪和聯(lián)軸器，以確保它們能正確配合并進(jìn)行平穩(wěn)運(yùn)行。它可以幫助減少磨損和振動(dòng)，提高機(jī)械系統(tǒng)的整體性能。垂直度公差垂直度公差是指一個(gè)表面或一條軸線相對(duì)于一個(gè)基準(zhǔn)面或基準(zhǔn)軸線的垂直程度。該公差用于控制被測(cè)要素與基準(zhǔn)要素之間的相互位置關(guān)系，確保其在空間上的垂直性。90角度垂直度公差通常以角度來表示，表示被測(cè)要素與基準(zhǔn)要素之間的最大允許偏離角度。0.01毫米垂直度公差也可以用毫米來表示，表示被測(cè)要素與基準(zhǔn)要素之間在垂直方向上的最大允許偏離距離。平面度公差平面度公差是指一個(gè)表面上任意三點(diǎn)所確定的平面與理想平面的最大距離。它反映的是一個(gè)表面平整程度的公差。平面度公差的應(yīng)用非常廣泛，例如，在機(jī)械加工、航空航天、汽車制造等領(lǐng)域，都需要對(duì)零件表面的平整度進(jìn)行控制。形位公差表達(dá)方式幾何公差幾何公差使用符號(hào)和數(shù)字來表達(dá)公差值。尺寸公差尺寸公差用于控制零件的實(shí)際尺寸與理論尺寸之間的偏差。公差帶公差帶是在圖紙上用符號(hào)和數(shù)字表示的允許偏差范圍。基準(zhǔn)基準(zhǔn)是零件上用來確定位置和方向的參考點(diǎn)、線或面。形位公差標(biāo)注方法公差符號(hào)用符號(hào)標(biāo)注公差種類，例如位置度、平行度、垂直度等。公差值以數(shù)字形式標(biāo)注公差的大小，例如±0.05mm。公差方向標(biāo)注公差方向，例如用箭頭或文字說明。基準(zhǔn)符號(hào)用字母標(biāo)注基準(zhǔn)要素，例如A、B、C等。標(biāo)注位置將公差標(biāo)注在尺寸線或尺寸數(shù)字旁。尺寸鏈分析1確定尺寸鏈確定所有影響形位公差的尺寸2閉合環(huán)路找出尺寸之間的相互關(guān)系3尺寸鏈類型確定尺寸鏈的類型4計(jì)算公差計(jì)算尺寸鏈中各尺寸的公差尺寸鏈分析是形位公差控制的重要方法之一。通過分析尺寸鏈，可以有效地控制零件的形位公差，確保產(chǎn)品質(zhì)量。尺寸鏈的概念閉合尺寸鏈由多個(gè)尺寸環(huán)節(jié)構(gòu)成，首尾相連，形成閉合回路。尺寸鏈關(guān)系尺寸鏈中的各個(gè)尺寸環(huán)節(jié)之間存在著相互關(guān)聯(lián)和影響。尺寸鏈類型根據(jù)尺寸環(huán)節(jié)之間的關(guān)系，尺寸鏈可分為閉合尺寸鏈、開鏈等。尺寸鏈確定的步驟1確定尺寸鏈類型閉合尺寸鏈或開式尺寸鏈2識(shí)別尺寸鏈中的尺寸包括基本尺寸、中間尺寸和封閉尺寸3建立尺寸鏈方程根據(jù)尺寸關(guān)系建立方程4計(jì)算尺寸鏈的公差根據(jù)公差計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算5分析尺寸鏈的敏感性找出對(duì)整體尺寸影響最大的尺寸尺寸鏈分析是機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。尺寸鏈確定的步驟需要仔細(xì)認(rèn)真，確保計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確可靠。通過尺寸鏈分析，可以有效控制產(chǎn)品的尺寸精度，提高產(chǎn)品質(zhì)量。實(shí)例一：尺寸鏈分析1案例介紹以一個(gè)簡單的機(jī)械零件為例，例如一個(gè)圓柱形孔，分析其尺寸鏈。2尺寸鏈組成該尺寸鏈包含多個(gè)尺寸，例如孔的直徑、孔的深度、零件的長度等。3閉合環(huán)路這些尺寸構(gòu)成一個(gè)閉合環(huán)路，即所有尺寸的總和等于零件的總長度。實(shí)例二：尺寸鏈分析1確定尺寸鏈類型首先確定尺寸鏈的類型，是閉環(huán)尺寸鏈還是開環(huán)尺寸鏈。2分析尺寸鏈結(jié)構(gòu)分析尺寸鏈的組成元素，包括基準(zhǔn)、尺寸、公差等。3計(jì)算尺寸鏈誤差根據(jù)尺寸鏈的結(jié)構(gòu)和公差，計(jì)算尺寸鏈的總誤差。4判斷尺寸鏈精度根據(jù)尺寸鏈的總誤差，判斷尺寸鏈的精度是否滿足要求。形位公差的測(cè)量11.選擇合適的測(cè)量儀器根據(jù)形位公差的種類和要求，選擇合適的測(cè)量儀器，例如游標(biāo)卡尺、千分尺、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等。22.確定測(cè)量基準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，必須確定一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)，例如零件的軸線、平面等。33.測(cè)量方法采用不同的測(cè)量方法，例如接觸式測(cè)量、非接觸式測(cè)量等。44.數(shù)據(jù)記錄和分析記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，并根據(jù)公差要求進(jìn)行分析，判斷零件是否合格。測(cè)量儀器的選擇測(cè)量精度選擇與公差要求相匹配的儀器。測(cè)量范圍選擇能夠覆蓋被測(cè)尺寸范圍的儀器。測(cè)量環(huán)境考慮溫度、濕度等環(huán)境因素的影響。操作便捷性選擇易于操作、讀數(shù)清晰的儀器。測(cè)量步驟和注意事項(xiàng)1選擇測(cè)量儀器根據(jù)公差要求和零件尺寸選擇合適的儀器2準(zhǔn)備測(cè)量檢查儀器精度，并進(jìn)行校準(zhǔn)3測(cè)量過程確保測(cè)量位置正確，避免人為誤差4記錄數(shù)據(jù)記錄測(cè)量結(jié)果，并進(jìn)行分析5評(píng)估結(jié)果根據(jù)測(cè)量結(jié)果判斷是否滿足要求測(cè)量過程中要注意環(huán)境溫度和濕度，避免對(duì)儀器和零件產(chǎn)生影響。形位公差的控制加工工藝控制精密的加工設(shè)備和工藝，例如數(shù)控機(jī)床、精密磨削等，可以有效控制形位公差。檢驗(yàn)測(cè)量控制使用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、投影儀等精密測(cè)量儀器，進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。設(shè)計(jì)階段控制合理的公差設(shè)計(jì)，選擇合適的公差等級(jí)，可以有效降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。公差設(shè)計(jì)原則最小化公差盡可能減少公差范圍，提高產(chǎn)品精度，降低成本。保證配合根據(jù)配合要求，合理分配公差，確保零件之間能夠正常配合，并滿足功能要求?？紤]加工能力公差設(shè)計(jì)應(yīng)與實(shí)際加工能力相匹配，避免設(shè)定過高的精度要求。確保安全對(duì)于安全關(guān)鍵部件，公差設(shè)計(jì)應(yīng)留有安全余量，防止因尺寸偏差導(dǎo)致安全隱患。實(shí)例三：公差設(shè)計(jì)1確定尺寸鏈分析零件功能和裝配關(guān)系2選擇公差等級(jí)考慮加工精度和成本3分配公差保證裝配精度，控制公差累積公差設(shè)計(jì)是確保產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵步驟。它需要根據(jù)零件的功能和裝配要求，確定合適的尺寸鏈并分配合理的公差，以保證產(chǎn)品的裝配精度和功能實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮加工成本、工藝能力等因素，才能找到最優(yōu)的公差方案。航空航天行業(yè)中的應(yīng)用精密制造形位公差在航空航天領(lǐng)域至關(guān)重要，確保飛機(jī)和航天器部件精確匹配，保證安全性和可靠性。復(fù)雜結(jié)構(gòu)航空航天器部件復(fù)雜且精密，形位公差確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，例如機(jī)翼的彎曲度和機(jī)身的對(duì)稱性。高可靠性形位公差控制嚴(yán)格，減少部件之間因偏差造成的磨損和故障，提高航天器的可靠性和使用壽命。汽車行業(yè)中的應(yīng)用尺寸精度形位公差確保汽車零部件的精確尺寸和形狀，例如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、活塞等。保證汽車的性能和可靠性。裝配配合形位公差控制零部件之間的配合間隙，例如軸承和軸的配合。保證汽車各個(gè)零件的正常工作，避免過度磨損或卡死。機(jī)械制造中的應(yīng)用提高產(chǎn)品精度形位公差確保零件尺寸和形狀符合設(shè)計(jì)要求，減少加工誤差，提升產(chǎn)品精度和可靠性。簡化裝配過程公差控制保證零件之間相互配合，簡化裝配過程，提高生產(chǎn)效率，降低制造成本。延長產(chǎn)品壽命合理應(yīng)用形位公差，可以延長產(chǎn)品使用壽命，減少維修和更換部件的頻率。總結(jié)與展望未來發(fā)展未來形位公差將更加重視數(shù)字化和智能化。隨著制造技