公差配合与几何精度检测 教学课件 作者 王宇平 第2章形位精度.pptVIP

第2章 形位精度 2.1 形位公差概述 　　由于机床夹具、刀具及工艺操作水平等因素的影响，经过机械加工后， 零件的尺寸、 形状及表面质量均不能做到完全理想而出现的加工误差，归纳起来除了有尺寸误差外，还会出现形状误差、位置误差和表面粗糙度等。 2.1 形位公差概念 　　如：车床导轨表面的直线度、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，如图2-1所示。 　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，应规定形状和位置公差（简称形位公差）加以限制。 　　在实际生产中，形位公差是机械零件加工精度的重要指标。 　　本课题讨论关于形位公差的研究对象、公差项目、标注、公差带、以及形位公差选择应用等内容。 1．几何要素 　　如图2-2（a）所示的顶尖，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 (1) 按存在状态分 ①理想要素：指具有几何学意义的要素，是理想状态下的点、线、面(图样上所画的点、线、面)，如图2-2(b)所示。 ②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。 ①轮廓要素：是构成零件外廓能为人们直接感觉到的要素。图2-2(a)中球面、圆柱(锥)面、端平面等,及图2-2(b)中圆柱素线、端平面等。 ②中心要素：是指零件上的球心、圆心、轴线、对称中心面等要素(是看不见、摸不着的，是一种几何表达方式)。如 图2-2(a)中的球心、轴线、图2-2(b)中轴线等。 (3) 按所处地位分 ①被测要素：是图样上给出了形位公差要求、需要检测的要素。如图2-2(b)中的圆柱面素线、轴线等 。 ②基准要素：是用来确定被测要素方向、位置的要素，在图样上用基准符号标注，如图2-2(b)中的Ｇ平面。 (4) 按功能关系分 ①单一要素：是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)中的圆柱面素线。 ②关联要素：是指对被测要素给出位置公差要求、与其它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. 形位误差与形位公差 　　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。 　　位置误差是指实际要素对其理想要素位置的变动量，理想要素位置由相应基准确定。位置公差是对位置误差的限制，要求位置公差的实际要素被称为关联要素。 1．特征项目及符号介绍 　　按照国家标准，形位公差分为两大类，共14项，各项目的名称及符号见表2-1所示。 表2-1 形位公差特征项目及其符号 2. 形位公差的标注 　 形位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，位置公差框格有3～5格。 　　公差框格一般水平放置，也可以竖直放置，框格中的内容按从左到右（或从下到上）填写：形位公差项目符号、形位公差值、基准代号。如图 (2) 指引线 　 用带箭头的指引线将形位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 　 基准符号由短横线、基准连线、圆圈和基准字母组成，如图2-7所示。 基准要素按结构特征分为两种情况标注： 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当被测要素是中心要素时，基准连线应与尺寸线对齐，如图2-3、图2-6中所示基准A。 　　形位公差一些特殊标注见表2-2、标注中易出错误见表2-3所示。 表2-3 标注中易出现的错误标注 表2-3 标注中易出现的错误标注 3. 形位公差带 　　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，即形位公差带。 　　形位公差带是指限制实际要素变动的区域，可以是平面区域或空间区域，只要实际要素在区域内，则被测要素的形状或位置合格，反之不合格。 　　形位公差带由形状、大小、方向和位置四个因素确定的。 (1) 形状 　　公差带的形状由被测要素的理想形状和给定的公差项目确定。常用的