几何公差与几何误差检测1概要.pptx

回顾回顾一、一、孔、轴的基本术语孔、轴的基本术语孔、轴的基本术语孔、轴的基本术语1 1、尺寸的术语、定义、尺寸的术语、定义、尺寸的术语、定义、尺寸的术语、定义线性尺寸线性尺寸线性尺寸线性尺寸基本尺寸基本尺寸基本尺寸基本尺寸极限尺寸极限尺寸极限尺寸极限尺寸实际尺寸实际尺寸实际尺寸实际尺寸2 2、偏差与公差、偏差与公差、偏差与公差、偏差与公差尺寸偏差尺寸偏差尺寸偏差尺寸偏差实际偏差实际偏差实际偏差实际偏差极限偏差极限偏差极限偏差极限偏差尺寸公差尺寸公差尺寸公差尺寸公差二、尺寸的公差带图二、尺寸的公差带图二、尺寸的公差带图二、尺寸的公差带图三、配合三、配合间隙配合间隙配合过盈配合过盈配合过渡配合过渡配合l l配合公差配合公差四、基准制四、基准制基孔制基孔制基轴制基轴制五、五、五、五、极限与配合极限与配合极限与配合极限与配合国国国国家标准家标准家标准家标准1 1、标准公差系列、标准公差系列、标准公差系列、标准公差系列计算计算计算计算查表查表查表查表2 2、基本偏差系列、基本偏差系列、基本偏差系列、基本偏差系列孔的基本偏差孔的基本偏差孔的基本偏差孔的基本偏差轴的基本偏差轴的基本偏差轴的基本偏差轴的基本偏差各种偏差形成的特各种偏差形成的特各种偏差形成的特各种偏差形成的特性性性性基本偏差的确定基本偏差的确定基本偏差的确定基本偏差的确定六、公差与配合的选择六、公差与配合的选择六、公差与配合的选择六、公差与配合的选择公差等级的选择公差等级的选择公差等级的选择公差等级的选择配合的选择配合的选择配合的选择配合的选择七、大尺寸孔、轴的公差七、大尺寸孔、轴的公差七、大尺寸孔、轴的公差七、大尺寸孔、轴的公差与配合与配合与配合与配合八、线性尺寸未注公差八、线性尺寸未注公差八、线性尺寸未注公差八、线性尺寸未注公差 第四章第四章 几何公差与检测几何公差与检测1 零件几何要素和几何公差的特征项目零件几何要素和几何公差的特征项目2 几何公差在图样上的表示方法几何公差在图样上的表示方法3 几何公差带几何公差带4 公差原则公差原则5 几何公差的选择几何公差的选择6 几何误差的评定与检测原则几何误差的评定与检测原则1 零件几何要素和几何公差的特征项目零件几何要素和几何公差的特征项目 一、零件几何要素及其分类一、零件几何要素及其分类 机械零件是由构成其几何特征的若干点、线、面组成的。机械零件是由构成其几何特征的若干点、线、面组成的。它们统称为几何要素，简称要素。它们统称为几何要素，简称要素。（a）（b）1.要素按结构特征分类要素按结构特征分类（1）组成要素（轮廓要素）组成要素（轮廓要素）零件的表面、表面上的线或点零件的表面、表面上的线或点。尺尺寸寸要要素素 如如具具有有直直径径定定形形尺尺寸寸的的圆圆柱柱面面4、圆圆球球1、圆圆锥面锥面2，或具有一定厚度定型尺寸的两平行平面，或具有一定厚度定型尺寸的两平行平面9。非非尺尺寸寸要要素素 不不具具有有定定形形尺尺寸寸的的几几何何形形状状。如如具具有有表表示示外外形形大大小小的的直直径径尺尺寸寸，却却不不具具有有厚厚度度定定形形尺尺寸寸的的单单个个环状端平面环状端平面3。（2）导出要素（中心要素）导出要素（中心要素）由由一一个个或或几几个个尺尺寸寸要要素素的的对对称称中中心心得得到到的的中中心心点点、中心线成中心平面。中心线成中心平面。2.要素按存在状态分类要素按存在状态分类（1）理想要素）理想要素 具有几何学意义的点、线、具有几何学意义的点、线、面。面。（2）实际要素）实际要素 零件上实际存在的要素。零件上实际存在的要素。在测量和评定几何误差时，以由有限测点在测量和评定几何误差时，以由有限测点组成的测得要素（亦称提取要素）代替实组成的测得要素（亦称提取要素）代替实际要素。际要素。3.要素按检测关系分类要素按检测关系分类（1）被测要素）被测要素 即即注有几何公差的要素。注有几何公差的要素。（2）基准要素）基准要素 用来确定被测要素的方向用来确定被测要素的方向或位置关系的要素。同时，该要素也是被或位置关系的要素。同时，该要素也是被测要素。测要素。4.要素按功能关系分类要素按功能关系分类（1）单一要素单一要素 注有形状公差的要素。注有形状公差的要素。（2）关联要素关联要素 注有方向、位置或跳动公差的要素。注有方向、位置或跳动公差的要素。二、几何公差的特征项目及符号二、几何公差的特征项目及符号回顾回顾一、零件几何要素及其一、零件几何要素及其分类分类要素按结构特征分类要素按结构特征分类要素按存在状态分类要素按存在状态分类要素按检测关系分类要素按检测关系分类要素按功能关系分类要素按功能关系分类二、几何公差的特征二、几何公差的特征项目及符号项目及符号形状公差形状公差方向公差方向公差位置公差位置公差跳动公差跳动公差2 几几何何公公差差在在图图样上的表示方法样上的表示方法 一一、几几何何公公差差框框格格和和基准符号基准符号 1.形状公差框格形状公差框格 形形状状公公差差框框共共两两格格。用用带带箭箭头头的的指指引引线线将将框框格格与与被被测测要要素素相连。相连。指指引引箭箭头头从从框框格格的的一一端端引引出出，并并且且垂垂直直于于框框格格。通通常常只只弯弯折一次。折一次。2.方向、位置公差框格方向、位置公差框格 方向、位置公差框格有三格、四格和五格等几种。用方向、位置公差框格有三格、四格和五格等几种。用带箭头的指引线将框格与被测要素相连（图带箭头的指引线将框格与被测要素相连（图4-3、图、图4-4）。）。注意：注意：方向、位置和跳动公差有基准要求；方向、位置和跳动公差有基准要求；基准不得采用基准不得采用E、F、I、J、L、M、O、P、R等字等字母；母；基准的顺序是固定，与字母在字母表中的顺序无关。基准的顺序是固定，与字母在字母表中的顺序无关。3.基准符号基准符号 基准符号由一个基准方格（这方格内写有表示基准符号由一个基准方格（这方格内写有表示基准的英文大写字母）和涂黑的（或空白的）基准基准的英文大写字母）和涂黑的（或空白的）基准三角形，用细实线连接而构成。三角形，用细实线连接而构成。字母都应水平书写。字母都应水平书写。二、被测要素的标注方法二、被测要素的标注方法 1.被测组成要素的标注方法被测组成要素的标注方法 指引线的箭头应置于轮廓线上或它的延指引线的箭头应置于轮廓线上或它的延长线上，并且带箭头的指引线必须明显地与长线上，并且带箭头的指引线必须明显地与尺寸线错开。尺寸线错开。还可以用带点的参考线把被测表面引出来。还可以用带点的参考线把被测表面引出来。2.被测导出要素的标注方法被测导出要素的标注方法 带箭头的指引线应与被测导出要素所对应尺带箭头的指引线应与被测导出要素所对应尺寸要素的尺寸线的延长线重合。寸要素的尺寸线的延长线重合。3.公共被测要素的标注方法公共被测要素的标注方法 对于由几个同类要素组成的公共被测要素，对于由几个同类要素组成的公共被测要素，应采用一个公差框格标注。这时应在公差框应采用一个公差框格标注。这时应在公差框格中公差值的后面加注符号格中公差值的后面加注符号“CZ”。图图4-10 4、指引线箭头的指向、指引线箭头的指向 三、基准要素的标注方法三、基准要素的标注方法1.基准组成要素的标注方法基准组成要素的标注方法 2.基准导出要素的标注方法基准导出要素的标注方法 3.公共基准的标注方法公共基准的标注方法 由两个同类要素构成，作为一个基准使用由两个同类要素构成，作为一个基准使用的公共基准轴线、公共基准中心平面等，称为的公共基准轴线、公共基准中心平面等，称为公共基准。公共基准。四、几何公差的简化标注方法四、几何公差的简化标注方法 1.同一被测要素有几项几何公差要求同一被测要素有几项几何公差要求 2.几个被测要素有同一几何公差带要求几个被测要素有同一几何公差带要求3.几个同型被测要素有同一几何公差带要求几个同型被测要素有同一几何公差带要求回顾回顾n n一、被测要素的标注一、被测要素的标注被测组成要素的标注被测组成要素的标注被测导出要素的标注被测导出要素的标注公共被测要素的标注公共被测要素的标注n n二、基准要素的标注二、基准要素的标注基准组成要素的标注基准组成要素的标注基准导出要素的标注基准导出要素的标注公共基准公共基准n n三、几何公差带形状三、几何公差带形状n n四、形状公差带四、形状公差带3 几何公差带几何公差带 一、几何公差的含义和几何公差带的特性一、几何公差的含义和几何公差带的特性 几何公差是指实际被测要素对图样上给几何公差是指实际被测要素对图样上给定的理想形状、方向、位置的允许变动量。定的理想形状、方向、位置的允许变动量。几何公差带是用来限制实际被测要素变几何公差带是用来限制实际被测要素变动的区域，具有形状、大小和方位的特性。动的区域，具有形状、大小和方位的特性。表表4-2 二、二、形状公差带形状公差带（表（表4-3）形状公差涉及的要素是线和面。形状公差带只有形状和形状公差涉及的要素是线和面。形状公差带只有形状和大小的要求。大小的要求。1.直线度公差带直线度公差带 在给定平面内在给定平面内 公差带为间距等于公差值公差带为间距等于公差值t的的两平行直线所限定的区域。两平行直线所限定的区域。在给定方向上在给定方向上 公差带为间距等于公差值公差带为间距等于公差值t的两平行平面所限定的区域。的两平行平面所限定的区域。在任意方向上在任意方向上 公差带为直径等于公差值公差带为直径等于公差值 t的圆柱面所限定的区域。的圆柱面所限定的区域。2.平面度公差带平面度公差带 公差带为间距等于公差值公差带为间距等于公差值 t 的两平行平面所限定的区域。的两平行平面所限定的区域。3.圆度公差带圆度公差带 公差带为在给定横截面内，半径差等于公差值公差带为在给定横截面内，半径差等于公差值t的两同的两同心圆所限定的区域。心圆所限定的区域。4.圆柱度公差带圆柱度公差带 公差带为半径差等于公差值公差带为半径差等于公差值 t 的两同轴线圆柱面所限的两同轴线圆柱面所限定的区域。定的区域。轮廓度公差带轮廓度公差带轮廓度公差带轮廓度公差带三、基准三、基准1.基准的种类基准的种类 基准是用来确定实际关联要素方向、位置关系的参考基准是用来确定实际关联要素方向、位置关系的参考对象，应具有理想形状（有时还应具有理想方向）。对象，应具有理想形状（有时还应具有理想方向）。单一基准单一基准 由一个基准要素建立的基准。由一个基准要素建立的基准。公共基准公共基准 由两个或两个以上同类要素建立的一个由两个或两个以上同类要素建立的一个独立的基准（图独立的基准（图4-20）。）。三基面体系三基面体系 ：以三个互相垂直的基准平面构成：以三个互相垂直的基准平面构成一个基准体系。一个基准体系。三基面体系中的三基面体系中的3个基准平面，按功能要求分个基准平面，按功能要求分别称为第一、第二、第三基准平面（基准的顺序）别称为第一、第二、第三基准平面（基准的顺序）。第二基准平面。第二基准平面B垂直于第一基准平面垂直于第一基准平面A，第三基第三基准平面准平面C垂直于垂直于A，且垂直于，且垂直于B。图图4-21 2.基准的体现基准的体现 在加工和检测中，基准通常用形状足够精确的表面在加工和检测中，基准通常用形状足够精确的表面来模拟体现。例如，基准平面可用平板的工作面模来模拟体现。例如，基准平面可用平板的工作面模拟体现（图拟体现（图4-22）图图4-22孔的基准轴线用与孔成无间隙配合的心轴模拟体现孔的基准轴线用与孔成无间隙配合的心轴模拟体现（图（图4-24）图图4-24（a）（b）轴的基准轴线用轴的基准轴线用V形块来体现（图形块来体现（图4-25）图图4-25（a）（b）三基面体系用平板和方箱来模拟体现。三基面体系用平板和方箱来模拟体现。四、方向公差带四、方向公差带 方向公差涉及的要素是线和面。方向公差涉及的要素是线和面。方向公差是指实际关联要素相对于基准方向公差是指实际关联要素相对于基准的实际方向对理想方向的允许变动量。的实际方向对理想方向的允许变动量。平行度、垂直度和倾斜度公差带分别相平行度、垂直度和倾斜度公差带分别相对于基准保持平行、垂直和倾斜某一理论对于基准保持平行、垂直和倾斜某一理论正确角度正确角度的关系的关系（图（图4-26）。）。图图4-26（a）（b）（c）对某一被测要素给出方向公差后，仅在对其形状对某一被测要素给出方向公差后，仅在对其形状精度有进一步要求时，才另行给出形状公差，而精度有进一步要求时，才另行给出形状公差，而形状公差值必须小于方向公差值（图形状公差值必须小于方向公差值（图4-27）。）。图图4-27 1.平行度公差带平行度公差带 面对面平行度公差带面对面平行度公差带 公差带为间距等于公差值且平行于基准平面的两平行平面公差带为间距等于公差值且平行于基准平面的两平行平面所限定的区域。所限定的区域。线对面平行度公差带线对面平行度公差带 公差带为间距等于公差值公差带为间距等于公差值t且平行于基准平面的两平行且平行于基准平面的两平行平面所限定的区域。平面所限定的区域。面对线平行度公差带面对线平行度公差带 公差带为间距等于公差值公差带为间距等于公差值t且平行于基准平面的两平且平行于基准平面的两平行平面所限定的区域。行平面所限定的区域。回顾回顾一、形位公差的标注一、形位公差的标注轮廓要素的标注轮廓要素的标注中心要素的标注中心要素的标注指引箭头的指向指引箭头的指向基准要素的标注基准要素的标注简化标注简化标注二、形状公差带二、形状公差带直线度直线度平面度平面度圆度圆度圆度度圆度度基准基准二、方向公差带二、方向公差带平行度平行度 任意方向的线对线平行度公差带任意方向的线对线平行度公差带 公差带为直径等于公差值公差带为直径等于公差值 t且轴线平行于基准轴线的圆柱且轴线平行于基准轴线的圆柱面所限定的区域。面所限定的区域。2.垂直度公差带垂直度公差带 面对面垂直度公差带面对面垂直度公差带 公差带为间距等于公差值公差带为间距等于公差值 t且垂直于基准平面的两平行且垂直于基准平面的两平行平面所限定的区域。平面所限定的区域。线对面垂直度公差带线对面垂直度公差带 在任意方向上，公差带为直径等于公差值在任意方向上，公差带为直径等于公差值 t且轴线垂且轴线垂直于基准平面的圆柱面所限定的区域。直于基准平面的圆柱面所限定的区域。l线对线垂直度公差带线对线垂直度公差带回顾一、形状公差带一、形状公差带一、形状公差带一、形状公差带直线度直线度直线度直线度平面度平面度平面度平面度圆度圆度圆度圆度圆度度圆度度圆度度圆度度基准基准基准基准二、方向公差带二、方向公差带二、方向公差带二、方向公差带平行度平行度平行度平行度垂直度垂直度垂直度垂直度倾斜度倾斜度方向公差带的形状除任意方向的线对线平方向公差带的形状除任意方向的线对线平行度公带、线对面垂直度公差带的形状为行度公带、线对面垂直度公差带的形状为柱面外，其余皆为两平行平面。柱面外，其余皆为两平行平面。方向公差带既控制实际被测要素的方向误方向公差带既控制实际被测要素的方向误差，同时又自然地在该公差带围内控制该差，同时又自然地在该公差带围内控制该实际被测要素的形状误差实际被测要素的形状误差（f t）。五、位置公差带五、位置公差带 位置公差有同心度、同轴度、对称度位置公差有同心度、同轴度、对称度和位置度公差等几个特征项目。和位置度公差等几个特征项目。1.同轴度公差带同轴度公差带同轴度公差涉及的要素是圆柱面和圆锥同轴度公差涉及的要素是圆柱面和圆锥面的轴线。同轴度是指被测轴线应与基面的轴线。同轴度是指被测轴线应与基准轴线（或公共基准轴线）重合的精度准轴线（或公共基准轴线）重合的精度要求。要求。同轴度公差是指实际被测轴线对基准轴同轴度公差是指实际被测轴线对基准轴线（轴线的理想位置）的允许变动量。线（轴线的理想位置）的允许变动量。同轴度公差带为直径等于公差值同轴度公差带为直径等于公差值t且轴线且轴线与基准线重合的圆柱面所限定的区域。与基准线重合的圆柱面所限定的区域。该公差带的方位是固定的。该公差带的方位是固定的。同轴度公差带同轴度公差带 被测圆柱面的实际轴线应限定在直径等于被测圆柱面的实际轴线应限定在直径等于t且轴线与且轴线与基准轴线基准轴线a重合的圆柱面公差带内。重合的圆柱面公差带内。2.对称度公差带对称度公差带 对称度公差涉及的要素是中心平面（或公对称度公差涉及的要素是中心平面（或公共中心平面）和轴线（或公共对轴线、中共中心平面）和轴线（或公共对轴线、中心直线）。心直线）。对称度是指被测导出要素应与基准导要素对称度是指被测导出要素应与基准导要素重合，或者应通过基准导出要素的精度要重合，或者应通过基准导出要素的精度要求。求。对称度公差是指实际被测要素的位置对对称度公差是指实际被测要素的位置对基准的允许变动量。基准的允许变动量。面对面、线对面、面对线和线对线的对面对面、线对面、面对线和线对线的对称度公差带是指距离为公差值，且相对称度公差带是指距离为公差值，且相对于基准对称配置的两平行平面之间的区于基准对称配置的两平行平面之间的区域。对称度公差带的方位除面对线的对域。对称度公差带的方位除面对线的对称度公差外，其余皆是固定的。称度公差外，其余皆是固定的。面对面对称度公差带面对面对称度公差带 公差带为间距等于公差值公差带为间距等于公差值t且对称于基准中心平面的两且对称于基准中心平面的两平行平面所限定的区域。平行平面所限定的区域。面对线对称度公差带面对线对称度公差带 公差带为间距等于公差值公差带为间距等于公差值t且对称于基准轴线且对称于基准轴线a的两平的两平行平面所限定的区域。行平面所限定的区域。P0为通过基准轴线为通过基准轴线a的理想平面。的理想平面。回顾回顾一、方向公差带一、方向公差带n平行度平行度n垂直度垂直度n倾斜度倾斜度二、位置公差带二、位置公差带n同心度同心度n同轴度同轴度n对称度对称度n对称度对称度 3.位置度公差带位置度公差带 位置度公差涉及的被测要素有点、线、面，而涉及的基位置度公差涉及的被测要素有点、线、面，而涉及的基准要素通常为线和面。准要素通常为线和面。位置度是指被测要素应位于由基准和理论正确尺寸确定位置度是指被测要素应位于由基准和理论正确尺寸确定的理想位置上的精度要求。的理想位置上的精度要求。位置度公差是指被测要素所在的实际位置对其理想位置位置度公差是指被测要素所在的实际位置对其理想位置的允许变动量。的允许变动量。位置度公差带是指以被测要素的理想位置为中心来限制位置度公差带是指以被测要素的理想位置为中心来限制实际被测要素变动的区域（图实际被测要素变动的区域（图4-29）。）。图图4-29（a）（b）几何图框几何图框 对于尺寸和结构分别相同的几个被测要素（称为成组要素对于尺寸和结构分别相同的几个被测要素（称为成组要素，如孔组），用由理论正确尺寸按确定的几何关系把它们联如孔组），用由理论正确尺寸按确定的几何关系把它们联系在一起作为一个整体而构成的几何图框，来给出它们的系在一起作为一个整体而构成的几何图框，来给出它们的理想位置（图理想位置（图4-30）。）。图图4-30（a）（b）（c）线的位置度公差带线的位置度公差带 公差带为直径等于公差值公差带为直径等于公差值 t的圆柱面所的圆柱面所限定的区域。该圆柱面的轴线的理论正限定的区域。该圆柱面的轴线的理论正确位置由基准平面确位置由基准平面c、a、b和理论正确尺和理论正确尺寸寸x、y确定。此公差带的方向和位置是确定。此公差带的方向和位置是固定的。固定的。线的位置度线的位置度1、2；点的位置度点的位置度 对某一被测要素给出位置公差后，仅在对其方对某一被测要素给出位置公差后，仅在对其方向精度或（和）形状精度有进一步要求时，才向精度或（和）形状精度有进一步要求时，才另行给出方向公差或（和）形状公差；另行给出方向公差或（和）形状公差；形状公差值必须小于方向公差值，方向公差值形状公差值必须小于方向公差值，方向公差值必须小于位置公差值（图必须小于位置公差值（图4-32）。）。图图4-32 六、六、跳动公差带跳动公差带 跳动公差是按特定的测量方法定义的位置跳动公差是按特定的测量方法定义的位置公差。其公差带没有实际意义。公差。其公差带没有实际意义。标注示例标注示例和测量方法见图和测量方法见图4-24和图和图4-25。圆跳动是指被测圆柱面或端平面在无轴向移圆跳动是指被测圆柱面或端平面在无轴向移动的条件下，绕基准轴线旋转一周过程中，动的条件下，绕基准轴线旋转一周过程中，由位置固定的指示表在给定的测量方向上对由位置固定的指示表在给定的测量方向上对该实际被测要素测得的最大与最小示值之差。该实际被测要素测得的最大与最小示值之差。全跳动是指被测圆柱面或端平面在无轴向够动全跳动是指被测圆柱面或端平面在无轴向够动的条件下，绕基准轴线连续旋转过程中，指示的条件下，绕基准轴线连续旋转过程中，指示表与实际被测要素作相对直线运动，由位置固表与实际被测要素作相对直线运动，由位置固定的指示表在给定的测量方向上对该实际被测定的指示表在给定的测量方向上对该实际被测要素测得的最大与最小示值之差。要素测得的最大与最小示值之差。测量时指示表测杆轴线垂直于基准轴线且相交，测量时指示表测杆轴线垂直于基准轴线且相交，称为径向跳动；平行于基准轴线，称为轴向跳称为径向跳动；平行于基准轴线，称为轴向跳动。动。径向圆跳动公差带径向圆跳动公差带轴向圆跳动公差带轴向圆跳动公差带斜向圆跳动公差带斜向圆跳动公差带径向全跳动公差带径向全跳动公差带轴向全跳动公差带轴向全跳动公差带 采用跳动公差时，可进一步给出相应的形状公差（其采用跳动公差时，可进一步给出相应的形状公差（其数值应小于跳动公差值，图数值应小于跳动公差值，图4-33）。）。