

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1、第4章 幾何公差,原因:機(jī)床—夾具—刀具幾何誤差 + 受力變形 + 熱 變形 + 振動(dòng) + 磨損等 。 零件在加工過程中產(chǎn)生的誤差包括: 尺寸偏差 、形狀誤差 、位置誤差,幾何誤差的產(chǎn)生:,幾何誤差對(duì)零件的使用功能的影響,1)影響功能要求: 如機(jī)床導(dǎo)軌表面的直線度、平面度誤差使機(jī)床的加工精度降低; 齒輪箱上各軸承孔的位置誤差,影響齒面接觸均勻性和齒側(cè)間
2、隙等。2)影響配合性質(zhì): 圓柱度誤差影響孔、軸配合均勻性;3)影響自由裝配:難以裝配和拆卸。 規(guī)定幾何公差來限制零件的幾何誤差。,4,主要內(nèi)容:,4.1 概述 4.2 形狀誤差與形狀公差 4.3 輪廓度公差與公差帶 4.4 方向、位置、跳動(dòng)誤差與 方向、位置、跳動(dòng)公差 4.5 公差原則 4.6 幾何公差的選用 4.7 幾何誤差的檢測(cè)原則,我國幾
3、何公差國家標(biāo)準(zhǔn)目前推薦使用的標(biāo)準(zhǔn)為:GB/T 1182 —2008《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)幾何公差 形狀、方向、位置和跳動(dòng)公差標(biāo)注》;GB/T 1184 —1996《形狀和位置公差未注公差值》;GB/T 4249 —2008《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范 公差原則》;GB/T 16671—2008《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)幾何公差 最大實(shí)體要求、最小實(shí)體要求和可逆要求》;GB/T 13319—2003《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)幾何
4、公差位置度公差注法》;GB/T1958—2004《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)形狀和位置公差 檢測(cè)規(guī)定》,4.1 概 述,本章涉及的主要標(biāo)準(zhǔn),4.1.1幾何公差的研究對(duì)象,幾何公差的研究對(duì)象是零件的幾何要素(geometrical feature簡(jiǎn)稱為“要素”),就是構(gòu)成零件幾何特征的點(diǎn)、線、面。,幾何要素的分類,1.按存在的狀態(tài)分為:公稱(理想)要素和提?。▽?shí)際)要素2.按結(jié)構(gòu)特征分為:導(dǎo)出(中心)要素和組成(輪廓)要素,,,設(shè)計(jì)
5、 制造 檢驗(yàn) 評(píng)定公稱要素 實(shí)際要素 提取要素 擬合要素,幾何要素分類,幾何要素的分類,1.按存在的狀態(tài)分為:公稱(理想)要素和提?。▽?shí)際)要素2.按結(jié)構(gòu)特征分為:導(dǎo)出(中心)要素和組成(輪廓)要素3.按所處地位分為:基準(zhǔn)要素和被測(cè)要素4.按功能關(guān)系分為:?jiǎn)我灰睾完P(guān)聯(lián)要素,4.1.2幾何公差的特征項(xiàng)目及其符號(hào),4.
6、1.3 幾何公差的標(biāo)注方法,幾何公差在圖樣上用帶指引線的公差框格表示。,標(biāo)注規(guī)則:,1.公差框格一般用細(xì)實(shí)線畫,水平或垂直繪制(不可歪斜); 2.形狀公差有2格,位置公差一般為3至5格,即必須有基準(zhǔn)。公差項(xiàng)目符號(hào)一般用粗實(shí)線畫(跳動(dòng)除外); 3.指引線可以從框格的兩端中的任一端垂直引出,必要時(shí)允許折彎一次。,公差框格標(biāo)注常見錯(cuò)誤,對(duì)被測(cè)要素說明與限制符號(hào),1.被測(cè)要素的標(biāo)注,(1)當(dāng)被測(cè)要素為組成要素(輪廓要素)時(shí),箭頭
7、指向被測(cè)要素或其延長(zhǎng)線上,并與尺寸線明顯錯(cuò)開。,(2)當(dāng)被測(cè)要素為導(dǎo)出要素(中心點(diǎn)、中心線、中心面等)時(shí),箭頭與被測(cè)要素相應(yīng)的輪廓要素的尺寸線對(duì)齊。,被測(cè)組成(輪廓)要素,被測(cè)導(dǎo)出(中心)要素,簡(jiǎn)化標(biāo)注:,(1)同一被測(cè)要素有多項(xiàng)幾何公差要求時(shí) 可將公差框格重疊,用一條指引線指向被測(cè)要素(例1)(2)不同要素有相同幾何公差要求時(shí),可用一個(gè)公差框格表示(見例2、3),若干個(gè)分離要素給出單一公差帶時(shí),可在公差框格內(nèi)公差值的后面加注公共公
8、差帶的符號(hào)CZ。,簡(jiǎn)化標(biāo)注:,2.基準(zhǔn)要素的標(biāo)注,關(guān)聯(lián)被測(cè)要素的幾何公差要求須注明基準(zhǔn)。 基準(zhǔn)代號(hào)表示: 規(guī)則:方框內(nèi)的字母應(yīng)與公差框格中的基準(zhǔn)字母對(duì)應(yīng),且方框內(nèi)的字母要水平書寫。,(基準(zhǔn)符號(hào)可以是涂黑的或空白的三角形)。,2.基準(zhǔn)要素的標(biāo)注,(1)基準(zhǔn)為組成要素時(shí),基準(zhǔn)符號(hào)在基準(zhǔn)要素的輪廓線或其延長(zhǎng)線,且與輪廓的尺寸線明顯錯(cuò)開。 (2)基準(zhǔn)為導(dǎo)出要素時(shí),基準(zhǔn)連線應(yīng)與相應(yīng)的組成要素的尺寸線對(duì)齊。,局部幾何公差要求
9、,如果給出的公差僅適用于要素的某一指定局部,應(yīng)采用粗點(diǎn)劃線示出該局部的范圍,并加注尺寸。,理論正確尺寸(TED),TED用來確定其理論正確位置、方向或輪廓的尺寸(線性的或角度的)。,解釋圖中各項(xiàng)幾何公差標(biāo)注的含義,4.1.4 幾何公差帶,作用:限制被測(cè)實(shí)際要素變動(dòng)的區(qū)域。 只要被測(cè)實(shí)際要素完全落在給定的公差帶內(nèi),就表示其形狀和位置符合設(shè)計(jì)要求。 主要形狀:,4.2 形狀誤差與形狀公差,4.2.1形狀公差與公
10、差帶 形狀公差是指單一實(shí)際要素的形狀所允許的變動(dòng)全量。 形狀公差帶是限制實(shí)際被測(cè)要素形狀變動(dòng)的一個(gè)區(qū)域。,一、直線度1.給定平面的直線度,27,2.給定方向上的直線度,給定一個(gè)方向時(shí): 公差帶為間距等于公差值t的兩平行平面所限定的區(qū)域。,提?。▽?shí)際)的棱邊應(yīng)限定在間距等于0.1的兩平行平面之間。,2、標(biāo)注與公差帶,28,給定相互垂直的兩個(gè)方向時(shí):公差帶為兩對(duì)相互垂直且間距為公差值t2和t3的兩平行平面間
11、區(qū)域。,2、標(biāo)注與公差帶,2.給定方向上的直線度,29,公差帶:直徑為公差值t的圓柱面內(nèi)的區(qū)域。如圖所示,ød圓柱體的軸線必須位于直徑為公差值0.04mm的圓柱體.標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,幾何公差值前加注“ø”,表示其公差帶為一圓柱體。,3.任意方向的直線度,二、平 面 度,31,公差帶:距離為公差值 t 的二平行平面之間的區(qū)域。 平面度是一項(xiàng)綜合的形狀公差項(xiàng)目,它既可以限制平面度誤差,又可以限制被測(cè)實(shí)際平面上給定
12、方向的直線度誤差。,二、平 面 度,三、圓 度,作用:控制橫截面的形狀.,33,公差帶:半徑差為公差值t的兩同軸圓柱面所限定的區(qū)域。,作用:控制橫截面(圓)、軸截面(母線)、軸線的形狀。即可控制母線、軸線的直線度誤差,也可控制橫截面的圓度誤差。,四、圓 柱 度,h1 < h2 < h3,4.2.2 形狀誤差及其評(píng)定,形狀公差:單一實(shí)際要素的形狀所允許的變動(dòng)全量。形狀誤差:被測(cè)提取要素對(duì)其擬合要素的變動(dòng)量。擬合要素
13、的位置應(yīng)符合最小條件,即對(duì)提取組成要素:擬合要素位于工件實(shí)際表面之外且與被測(cè)提取要素相接觸,并使被測(cè)提取要要素對(duì)擬合要素的最大變動(dòng)量為最小。,1. 形狀誤差的評(píng)定準(zhǔn)則—最小條件即:被測(cè)提取要素對(duì)其擬合要素的最大變動(dòng)量為最小。,4.2.2 形狀誤差及其評(píng)定,形狀公差:單一實(shí)際要素的形狀所允許的變動(dòng)全量。形狀誤差:被測(cè)提取要素對(duì)其擬合要素的變動(dòng)量。擬合要素的位置應(yīng)符合最小條件,即對(duì)提取組成要素:擬合要素位于工件實(shí)際表
14、面之外且與被測(cè)提取要素相接觸,并使被測(cè)提取要要素對(duì)擬合要素的最大變動(dòng)量為最小。對(duì)提取導(dǎo)出要素:擬合要素應(yīng)位于被測(cè)導(dǎo)出要素之中,并使被測(cè)導(dǎo)出要素對(duì)擬合要素的最大變動(dòng)量為最小。,1. 形狀誤差的評(píng)定準(zhǔn)則—最小條件即:被測(cè)提取要素對(duì)其擬合要素的最大變動(dòng)量為最小。,36,形狀誤差值用最小包容區(qū)域的寬度或直徑表示。最小包容區(qū)域:包容被測(cè)提取要素時(shí),具有最小寬度或直徑的區(qū)域。各誤差項(xiàng)目最小包容區(qū)域的形狀和各自的公差帶一致,但寬度或
15、直徑由被測(cè)提取要素本身確定。最小條件是評(píng)定形狀誤差的基本原則,在滿足功能要求的前提下,允許采用近似方法來評(píng)定形狀誤差。,形狀誤差的評(píng)定,2.形狀誤差的評(píng)定方法—最小區(qū)域法,2.形狀誤差的評(píng)定方法—最小區(qū)域法,⑴ 評(píng)定給定平面內(nèi)的直線度誤差,包容區(qū)域?yàn)槎叫兄本€,實(shí)際直線應(yīng)至少與包容直線有兩低夾一高、或兩高夾低一三點(diǎn)接觸。,2.形狀誤差的評(píng)定方法—最小區(qū)域法,⑴ 評(píng)定給定平面內(nèi)的直線度誤差,包容區(qū)域?yàn)槎叫兄本€,實(shí)際直線應(yīng)至少與包容直線
16、有兩低夾一高、或兩高夾低一三點(diǎn)接觸。⑵ 評(píng)定圓度誤差時(shí),包容區(qū)域?yàn)閮赏膱A間的區(qū)域,實(shí)際圓輪廓應(yīng)至少有內(nèi)外交替四點(diǎn)與兩包容圓接觸。,2.形狀誤差的評(píng)定方法—最小區(qū)域法,⑴ 評(píng)定給定平面內(nèi)的直線度誤差,包容區(qū)域?yàn)槎叫兄本€,實(shí)際直線應(yīng)至少與包容直線有兩低夾一高、或兩高夾低一三點(diǎn)接觸。⑵ 評(píng)定圓度誤差時(shí),包容區(qū)域?yàn)閮赏膱A間的區(qū)域,實(shí)際圓輪廓應(yīng)至少有內(nèi)外交替四點(diǎn)與兩包容圓接觸。 ⑶ 評(píng)定平面度誤差時(shí),包容區(qū)域?yàn)閮善叫衅矫骈g的
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