《形位公差詳解》課件

形位公差詳解形位公差是機械設計中不可或缺的一部分，用于控制零件之間的相對位置和形狀。課程大綱概述什么是形位公差？形位公差的作用。分類與幾何意義形位公差的分類。位形公差、指示公差、軸向公差、圓度公差、圓柱度公差、平面度公差、垂直度公差、對稱度公差。應用與設計形位公差的標注方法。形位公差的配合。形位公差在機械制造中的應用。如何正確選擇形位公差。什么是形位公差？尺寸公差是指允許零件尺寸的偏差范圍，即允許零件尺寸在一定的范圍內(nèi)波動。形位公差是指允許零件形狀和位置的偏差范圍，即允許零件的形狀和位置在一定的范圍內(nèi)波動。形位公差的作用1提高產(chǎn)品質(zhì)量確保產(chǎn)品尺寸、形狀和位置符合設計要求，減少產(chǎn)品缺陷。2保證產(chǎn)品可互換性使不同批次生產(chǎn)的產(chǎn)品能夠相互組裝，提高生產(chǎn)效率。3提高產(chǎn)品性能例如，公差控制可以保證機械零件的配合精度，提高設備運行效率和可靠性?；鶞实母拍罴斑x擇定義基準是指用來確定被測要素的位置或方向的參考要素。選擇原則選擇基準要方便測量，并能保證零件的正確裝配和工作。常見基準常見的基準類型包括：加工基準、測量基準、裝配基準。形位公差的分類尺寸公差控制零件的尺寸精度，例如長度、直徑、厚度等形狀公差控制零件的形狀精度，例如圓度、直線度、平面度等位置公差控制零件各要素之間的相對位置精度，例如平行度、垂直度、對稱度等位形公差及其幾何意義位形公差是指用來控制被測要素的**實際形狀**與**理想形狀**之間允許偏差的公差。它用來保證零件的**形狀精度**，例如：圓度、圓柱度、平面度等。指示公差及其幾何意義指示公差是指用來控制被測要素相對于基準要素的位置或方向的公差。例如，控制一個孔相對于一個基準平面的位置，或者控制一個軸相對于一個基準軸的方向。指示公差通常由一個符號和一個數(shù)值構(gòu)成。符號代表公差類型，數(shù)值代表公差大小。常見的指示公差類型包括位置公差、方向公差、對稱公差等。指示公差的幾何意義是指指示公差的具體含義，也就是它控制的是被測要素的什么方面。例如，位置公差控制的是被測要素相對于基準要素的位置誤差，方向公差控制的是被測要素相對于基準要素的方向誤差。理解指示公差的幾何意義對于正確設計和制造零件至關重要。軸向公差及其幾何意義軸向公差軸向公差是指軸線方向的公差，用于控制零件的軸線位置和方向。幾何意義它定義了允許的偏差范圍，即軸線與理想位置的偏離程度。圓度公差及其幾何意義圓度公差是指允許圓形要素的實際形狀偏離理想圓形的最大允許偏差。圓度公差控制的是零件的圓形要素的形狀誤差，是指其實際形狀與理想圓形的最大偏離量。圓度公差的幾何意義是，實際形狀的圓形要素與理想圓形的最大距離不得超過規(guī)定的公差值。圓度公差是形位公差中的一種重要公差，它對保證零件的精度和性能起著重要的作用。圓柱度公差及其幾何意義圓柱度公差是指在一個給定的長度范圍內(nèi)，圓柱形物體表面上所有點到其軸線的距離的最大偏差。換句話說，圓柱度公差控制了圓柱形的形狀精度，要求其表面盡可能地接近于理想的圓柱形。圓柱度公差的幾何意義在于，它限制了圓柱形物體表面上的點到其軸線的距離的偏差，從而保證了圓柱形物體在一定長度范圍內(nèi)具有均勻的形狀。圓柱度公差越小，圓柱形的形狀精度越高。平面度公差及其幾何意義平面度公差是指實際表面與理想平面的最大偏差。它用于控制零件表面的平整度，確保零件在加工、裝配和使用過程中能保持良好的接觸和配合。平面度公差的幾何意義是指實際表面與理想平面之間的最大距離，即實際表面上最突出的點和最凹陷的點之間的距離。垂直度公差及其幾何意義定義垂直度公差是指被測要素與基準要素之間的最大允許偏差。幾何意義垂直度公差保證了被測要素與基準要素之間的垂直關系。對稱度公差及其幾何意義對稱度公差是指被測要素對某一基準的對稱程度。對稱度公差用于控制被測要素的兩個對稱部分之間的偏差，例如，一個圓形孔的兩個半圓之間的偏差。對稱度公差的幾何意義是：被測要素的兩個對稱部分之間的最大距離。例如，一個圓形孔的兩個半圓之間的最大距離不能超過規(guī)定的對稱度公差。形位公差的標注方法1基本尺寸標注公差的基準尺寸2公差符號表示公差類型3公差值允許的偏差范圍4基準符號指示公差的基準形位公差的配合配合的定義形位公差的配合是指兩個或多個零件之間的尺寸、形狀和位置關系的相互配合。配合的作用形位公差的配合可以保證零件之間的裝配精度和功能的實現(xiàn)。配合的類型形位公差的配合可以分為間隙配合、過盈配合和過渡配合。測量形位公差的方法1傳統(tǒng)測量方法卡尺、游標卡尺、百分表、千分尺、投影儀等2三坐標測量機高精度、自動化，適用于復雜零件測量3激光跟蹤儀非接觸式測量，可用于大型零件測量形位公差在機械制造中的應用提高產(chǎn)品精度形位公差控制產(chǎn)品尺寸和形狀精度，確保零件之間的配合和產(chǎn)品的功能。提高產(chǎn)品質(zhì)量降低產(chǎn)品因尺寸和形狀偏差而造成的故障率，提高產(chǎn)品可靠性和耐久性。降低生產(chǎn)成本通過合理選擇形位公差，可以減少返工和廢品率，降低生產(chǎn)成本。如何正確選擇形位公差圖紙要求根據(jù)圖紙要求選擇合適的公差等級，確保產(chǎn)品符合設計要求。制造能力選擇可實現(xiàn)的公差等級，避免過度追求精度，造成成本增加。成本控制合理選擇公差等級，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。功能需求根據(jù)產(chǎn)品的功能需求選擇合適的公差等級，確保產(chǎn)品正常工作。形位公差設計的注意事項1公差等級選擇合適的公差等級，避免過高或過低。2基準選擇選擇正確的基準，確保尺寸和形狀的準確性。3加工工藝考慮加工工藝的限制，避免無法實現(xiàn)的公差要求。4成本控制平衡公差要求和成本，避免過度追求高精度。形位公差設計示例1以發(fā)動機曲軸為例，設計曲軸主軸頸的形位公差。曲軸主軸頸的圓度公差和圓柱度公差直接影響發(fā)動機運行的平穩(wěn)性和可靠性。為了保證發(fā)動機運行的穩(wěn)定性，主軸頸的圓度公差一般取值比較嚴格，例如0.01mm。同時，為了保證軸承與主軸頸的配合精度，圓柱度公差也需要控制在一定范圍內(nèi)，例如0.02mm。形位公差設計示例2例如，在設計一個精密機械零件時，需要保證其孔徑和軸的配合精度。如果孔徑和軸的公差過大，則會造成配合松動，影響機械的正常工作。反之，如果公差過小，則會造成配合過緊，甚至無法安裝。因此，需要根據(jù)實際情況選擇合適的形位公差。形位公差設計示例3發(fā)動機曲軸曲軸是發(fā)動機的重要零件，需要保證其尺寸和形狀精度。加工過程在加工曲軸時，需要使用相應的形位公差來控制其圓度、圓柱度、平行度等。性能影響形位公差的合理選擇可以確保發(fā)動機運行平穩(wěn)、高效，提高發(fā)動機壽命。形位公差設計示例4精密齒輪齒輪的齒形精度和位置精度對傳動效率和使用壽命至關重要，需要嚴格控制形位公差。軸承軸承的滾動體與內(nèi)外圈的配合需要精確的尺寸和位置，形位公差對軸承的旋轉(zhuǎn)精度和使用壽命影響很大。形位公差設計示例5以汽車發(fā)動機為例，發(fā)動機曲軸主軸頸的圓度公差一般要求較高，以保證活塞連桿機構(gòu)的正常運轉(zhuǎn)。同時，主軸頸的軸線與氣缸中心的垂直度公差也需要控制，以保證活塞運動軌跡的精度。另外，曲軸軸承座的平面度公差也需要控制，以保證軸承的安裝精度。形位公差標準及其發(fā)展趨勢國家標準不斷完善，提高制造精度和效率。數(shù)字化和智能化發(fā)展趨勢，推動形位公差標準的更新。國際標準化趨勢，促進全球制造業(yè)的互通與協(xié)作。