公差配合与几何精度检测 第2版 工业和信息化高职高专“十二五”规划教材立项项目 教学课件 作者 王宇平 第2章 几 何 精 度.pptVIP

2.1 几何公差概念 【本节要求】 熟记几何公差特征项目名称及符号。 熟练掌握几何公差的正确标注，特别注意一些特殊标注的含义和一些易出错的标注。 基本学会分析典型几何公差带的特点及应用范围。 零件在加工过程中不仅会出现尺寸误差，而且会产生形状、方向和位置误差（简称为几何误差），这些误差都会对产品质量造成影响。 例如，若车床导轨表面的平面度不好，将影响刀架的运动精度，从而影响零件的车削质量。 另外，如果导轨表面与底面平行度误差过大，床头箱与导轨表面垂直度误差过大等，也会对车削造成影响。 因此应规定几何公差加以限制。 车床的部分几何公差示例，如图2-1所示。 在实际生产中，几何公差是机械零件加工精度的重要指标。 本节将介绍几何公差的研究对象、公差项目、标注以及公差带等内容。 2.1.1 几何误差与几何公差基本概念 1．几何要素 零件的几何要素如图2-2所示，其中图2-2（a）所示为顶尖上的几何要素，该顶尖由球面、圆锥面、端平面、圆柱面、轴线、球心等构成。 这些构成零件几何特征的点、线、面称为零件的几何要素，简称要素。 2．几何要素分类 几何要素可从不同的角度进行分类。 （1）按存在状态分。 理想要素：指具有几何学意义的要素，不存在误差的点、线、面，如图2-2（b）所示。 实际要素：指零件上实际存在的要素，存在误差的点、线、面，如图2-2（b）所示。 （2）按结构特征分。 轮廓要素（组成要素）：是构成零件外形能为人们直接感觉到的要素，如图2-2中的球面、圆柱（锥）面、端平面、圆柱面素线等。 中心要素（导出要素）：是指零件上的球心、圆心、轴线、对称中心线等要素（看不见、摸不着，是一种几何表达方式），如图2-2中的球心、轴线等。 （3）按所处地位分。 被测要素：是图样上给出几何公差要求，需要被检测的要素，如图2-2（b）中的圆柱面素线、轴线等。 基准要素：是作为基准用来确定被测要素方向、位置的要素，如图2-2（b）中的Ｇ平面。 （4）按功能关系分。 单一要素：指仅对被测要素本身给出形状公差要求的要素，如图2-2（b）中圆柱面素线。 关联要素：指对被测要素给出方向、位置、跳动公差要求，与其他要素有功能关系的要素，如图2-2（b）中的圆柱轴线（相对于Ｇ平面有垂直度要求）。 3．几何误差与几何公差 形状误差是指实际要素的形状对其理想形状的变动量，形状公差是对形状误差的限制。 仅要求形状公差的实际要素被称为单一要素。 方向、位置、跳动误差是指实际要素对其理想要素方向、位置的变动量，理想要素的方向、位置由相应基准确定。 方向、位置、跳动公差是对方向、位置误差的限制，要求方向、位置、跳动公差的实际要素被称为关联要素，如图2-2（b）所示。 2.1.2 方向公差项目及其符号 1．特征项目及符号介绍 国家标准GB/T 1182—2008规定，几何公差分为4类，共19项，各项目的名称及符号如表2-1所示。 2．几何公差的标注 几何公差的标注结构由公差框格、带箭头的指引线和基准符号组成，如图2-3所示。 （1）公差框格。形状公差有2格，方向、位置、跳动公差框格有3～5格。 （2）指引线。用带箭头的指引线将几何公差框格与被测要素相连。 按被测要素结构特征分为两种情况。 ① 当被测要素是轮廓要素时，指引箭头应垂直指向轮廓或其延长线上（与尺寸线明显错开），如图2-5所示。 ② 当被测要素是中心要素时，指引箭头应与尺寸线对齐，如图2-6所示。 （3）基准符号。基准符号由基准字母、方框、基准连线和黑三角组成，如图2-7所示。 按基准要素结构特征分为两种情况。 ① 当基准要素是轮廓要素时，基准连线应垂直于基准或其延长线（与尺寸线明显错开），如图2-3中所示基准B。 ② 当基准要素是中心要素时，基准连线应与尺寸线对齐，如图2-3、图2-6中所示基准A。 单一基准：由1个要素建立的基准，用一个字母表示。 组合基准：由2个要素建立的1个基准，用横线隔开的两个字母在一个框格内表示。 基准体系（三基面体系）：由互相垂直的2个或3个要素构成1个基准体系，用2个或3个字母分别放在不同框格内表示，如图2-4所示。 几何公差一些特殊标注如表2-2所示，标注中易出现的错误举例如表2-3所示。 3．几何公差带 为了形象地表述实际要素的允许变动范围，假设用一种几何图形表示，即几何公差带。 几何公差带是由形状、大小、方向和位置4个因素确定的。 （1）形状。公差带的形状由被测要素的理想形状和