几何公差与检测 PPT课件
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机械制造技术课件：几何公差及检测
的要素,即作为参照物的要素。
几何公差及检测
3.按结构特征分类
(1)组成要素(轮廓要素)。组成要素是构成零件轮廓的点、
线、面的要素。
(2)导出要素(中心要索)。导出要素由一个或几个组成要
素得到的中心点、中心线或 中心面。
4.按功能关系分类
(1)单一要素。单一要素是只有形状要求的要素,即与其
他要素无关的几何要素。
几何公差及检测
几何要素的分类有以下几种:
1.按存在的状态分类
(1)理想要素。理想要素是设计时给定的图纸上的要素。
(2)实际要素。实际要素是加工后实际零件上的几何要
素,在测量时由测得的要素 代替
2.按所处地位分类
(1)被测要素。被测要素给出几何公差要求的要素。
(2)基准要素。基准要素用来确定被测要素方向、位置
即为直线度误差。当光隙较小时,误差值按标准光隙估 读,一
般光隙在0.5~0.8mm 时呈蓝色,在1.25~1.7mm 时呈红色,大于
2.5mm 时呈白 色。当光隙较大时,误差值用塞尺测量。
几何公差及检测
图8－16 刀口尺和塞尺
几何公差及检测
(2)指示表法。
指示表法适用于轴套类零件轴线直线度的测量(任意方
几何公差及检测
图8－8 基准要素为轮廓要素时的标注
几何公差及检测
图8－9 基准要素为中心要素时的标注
几何公差及检测
当基准要素或被测要素为视图上的局部表面时,可将基
准符号(公差框格)标注在 带圆点的参考线上,圆点标于基准
面(被测面)上,如图8－10所示。
图8－10 局部表面基准标注
几何公差及检测
准)上,用指示表测量被测平面 上具有代表性的测点的数值,
几何公差及检测
3.按结构特征分类
(1)组成要素(轮廓要素)。组成要素是构成零件轮廓的点、
线、面的要素。
(2)导出要素(中心要索)。导出要素由一个或几个组成要
素得到的中心点、中心线或 中心面。
4.按功能关系分类
(1)单一要素。单一要素是只有形状要求的要素,即与其
他要素无关的几何要素。
几何公差及检测
几何要素的分类有以下几种:
1.按存在的状态分类
(1)理想要素。理想要素是设计时给定的图纸上的要素。
(2)实际要素。实际要素是加工后实际零件上的几何要
素,在测量时由测得的要素 代替
2.按所处地位分类
(1)被测要素。被测要素给出几何公差要求的要素。
(2)基准要素。基准要素用来确定被测要素方向、位置
即为直线度误差。当光隙较小时,误差值按标准光隙估 读,一
般光隙在0.5~0.8mm 时呈蓝色,在1.25~1.7mm 时呈红色,大于
2.5mm 时呈白 色。当光隙较大时,误差值用塞尺测量。
几何公差及检测
图8－16 刀口尺和塞尺
几何公差及检测
(2)指示表法。
指示表法适用于轴套类零件轴线直线度的测量(任意方
几何公差及检测
图8－8 基准要素为轮廓要素时的标注
几何公差及检测
图8－9 基准要素为中心要素时的标注
几何公差及检测
当基准要素或被测要素为视图上的局部表面时,可将基
准符号(公差框格)标注在 带圆点的参考线上,圆点标于基准
面(被测面)上,如图8－10所示。
图8－10 局部表面基准标注
几何公差及检测
准)上,用指示表测量被测平面 上具有代表性的测点的数值,
ch4(3) 几何公差及检测
§4 几何公差与尺寸公差的关系
公差原则就是处理尺寸公差与几何公差之间关系的原则。
公 差 原 则
独立原则
：图样上给定的尺寸公差与几何公差相互独立无关
包容要求
相关要求
：图样上给定的尺寸公差与形位公差相互有关
最大实体要求
最小实体要求
可逆要求
一、术语及其意义 1.提取组成要素的局部尺寸（Da，da）
—简称提取要素的局部尺寸（Da，da） 指在实际要素的任意正截面上，两对应点之间测得的距离。
dfe=da+f≤dM且 da≥dL=dmin
含义：尺寸公差控制几何误差
动态公差图
2.最大实体要求（MMR)
1)定义：被测要素或基准要素偏离最大实体状态，而其形状、 方向、位置公差获得补偿的一种公差原则。
既可用于被测要素（包括单一要素和关联要素），又可用于基准中心要素。
2）特点： a) 被测要素遵守最大实体实效边界，即被测要素的体外作用尺 寸不超过最大实体实效尺寸；
式中：f —— 被测要素的形状误差
1.包容要求（ER)
4)包容要求的应用
采用包容要求主要是为了保证配合性质，特别是配合公差较小的精密配合。
用最大实体边界综合控制实际尺寸和形状误差来保证必要的 最小间隙（保证能自由装配）。 用最小实体尺寸控制最大间隙，从而达到所要求的配合性质。
如回转轴的轴颈和滑动轴承，滑动套筒和孔，滑块和滑块槽的配合等。
d2
d3
φ50
提取要素的局部尺寸和单一要素的体外作用尺寸
dfe=da+f形状 Dfe=Da-f形状
d4
关联要素的体外作用尺寸是提取要的局部尺寸与位置误差综合 的结果。 ——指结合面全长上，与实际孔内接（或与实际轴外接）的最大 （或最小）的理想轴（或孔）的尺寸，而该理想轴（或孔）必须 与基准要素保持图样上给定的功能关系（几何关系）。
公差原则就是处理尺寸公差与几何公差之间关系的原则。
公 差 原 则
独立原则
：图样上给定的尺寸公差与几何公差相互独立无关
包容要求
相关要求
：图样上给定的尺寸公差与形位公差相互有关
最大实体要求
最小实体要求
可逆要求
一、术语及其意义 1.提取组成要素的局部尺寸（Da，da）
—简称提取要素的局部尺寸（Da，da） 指在实际要素的任意正截面上，两对应点之间测得的距离。
dfe=da+f≤dM且 da≥dL=dmin
含义：尺寸公差控制几何误差
动态公差图
2.最大实体要求（MMR)
1)定义：被测要素或基准要素偏离最大实体状态，而其形状、 方向、位置公差获得补偿的一种公差原则。
既可用于被测要素（包括单一要素和关联要素），又可用于基准中心要素。
2）特点： a) 被测要素遵守最大实体实效边界，即被测要素的体外作用尺 寸不超过最大实体实效尺寸；
式中：f —— 被测要素的形状误差
1.包容要求（ER)
4)包容要求的应用
采用包容要求主要是为了保证配合性质，特别是配合公差较小的精密配合。
用最大实体边界综合控制实际尺寸和形状误差来保证必要的 最小间隙（保证能自由装配）。 用最小实体尺寸控制最大间隙，从而达到所要求的配合性质。
如回转轴的轴颈和滑动轴承，滑动套筒和孔，滑块和滑块槽的配合等。
d2
d3
φ50
提取要素的局部尺寸和单一要素的体外作用尺寸
dfe=da+f形状 Dfe=Da-f形状
d4
关联要素的体外作用尺寸是提取要的局部尺寸与位置误差综合 的结果。 ——指结合面全长上，与实际孔内接（或与实际轴外接）的最大 （或最小）的理想轴（或孔）的尺寸，而该理想轴（或孔）必须 与基准要素保持图样上给定的功能关系（几何关系）。
几何公差 PPT
－ 0.05/100
0.01/100
∥ 0.08/100 A
↑
(a)
(b)
A
(c)
32
第三章几何公差 3.1.3几何公差的标注
1.被测要素的标注
(4) 当被测要素为视图上的整个轮廓线（面）时，应在指示箭头的 指引线的转折处加注全周符号。如图a所示线轮廓度公差0.1mm是 对该视图上全部轮廓线的要求。其他视图上的轮廓不受该公差要 求的限制。以螺纹、齿轮、花键的轴线为被测要素时，应在几何 公差框格下方标明节径PD、大径MD或小径LD，如图（b)。
规则１：水平放置 从左到右 项目符号、公差值、基准符号、 其他附加符号。 规则２：竖直放置 从下到上 项目符号、公差值、基准符号、 其他附加符号。
21
第三章几何公差
3.1.3 几何公差的标注方法
(1) 第一格： 形位公差特征的符号。
(2) 第二格 ：形位公差数值和有关符号。
(3) 第三格和以后各格 ：基准字母（大写英文）和有关符号。
其标注方法又一致时，可将一个框格放在另一个框格的下方，
如图3.3c；当多个被测要素有相同的几何公差时，可以从框格
引出的指引线上绘制多个指示箭头并分别与被测要素相连，如
图3.3d。
6槽
0.05 B
⌒ 0.05
0.05
∥ 0.1 A
在a、b范围内
(a)
(b)
(c)
0.06CZ (d)
28
第三章几何公差 3.1.3几何公差的标注 1、被测要素的标注
几何公差
第三章几何公差
学 习 指导
学习目的： 掌握形位公差和形位误差的基本概念，熟悉
形位公差国家标准的基本内容，为合理选择形位 公差打下基础。 学习要求：
几何量公差与检测
37.780mm —） 1.28mm 36.500mm —） 6.5 mm
30.00mm
§3 计量器具和测量方法
一、计量器具的分类
1、量具 指以固定形式复现量值的计量器具。 2、量规 指没有刻度的专用计量器具，用以检验零件要素 实际尺寸和形位误差的综合结果。 3、量仪 指能将被测几何量的量值转化成可直接观测的指 示值（示值）或等效信息的计量器具。
§2 长度量值的传递
一、长度基准
• 在我国法定计量单位制中，长度的基本单 位是米。在1983年第十七届国际计量大会 上通过的米的定义是：“1米是光在真空中 于1/2,9979,2458秒的时间间隔内所经过 的距离”。
二、长度量值传递系统
三、量 块
• 1、有关量块的术语
• 量块（测量面上任意点）的长度 • 量块的中心长度 • 量块的标称长度 • 量块的长度偏差 • 量块的长度变动量
三、测量方法的分类
• 测量方法一般是指获得测量结果的具体方式。 • 1、按实测几何量是否为被测几何量分类
•
• • •
（1）直接测量
（1）绝对测量 （1）接触测量 （1）单项测量
（2）间接测量
（2）相对测量 （2）非接触测量 （2）综合测量
• 2、按示值是否为被测几何量的量值分类 • 3、按测量时被测表面与计量器具的测头是否接触分类 • 4、按工件上是否有多个被测几何量一起加以测量分类
第二章 几何量测量基础
• §1 概述 • §2 长度、角度量值的传递 • §3 计量器具和测量方法 • §4 测量误差
§1 概 述
几何量测量其实质就是将被测几何量x 与作为计量单位的标准量E进行比较，从而确 定两者比值的过程。 被测几何量的量值为：x=q〃E
几何公差及检测ppt课件
55 精选课件2015.03
总结: 平行度 垂直度 倾斜度
给定一个方向： 公差带为距离为公差值t，两平行平面之间的区域，
且两平面平行（垂直、倾斜成理论正确角度）于基准平 面（直线、轴线）。
给定两个相互垂直的方向： 公差带为正截面为公差值t1 t2 ，四棱柱内的区域，
且四棱柱平行（垂直）于基准轴线。
当被测要素为轴线或圆心等中心要素且检测方向为径 向任意角度时，公差带的形状为圆柱或圆形，标注 “φt”，例如同轴度公差值的标注。
当被测要为球心且检测方向为径向任意角度时，公差 带为球形，标注“Sφt”，例如球心位置度公差值的标 注。
20 精选课件2015.03
被测要素的标注
当被测要素是轮廓要素时,指引线箭头指在轮廓要素 或其延长线上,箭头必须明显地与尺寸线错开。
15 精选课件2015.03
框格画法: 用细实线绘制的长方形边框,并分为两格或多格. 框格的高度一般为框格内数字或字母高度的两倍.
(框格内数字或字母高度,应与图样中尺寸数字的高度相 同)
16 精选课件2015.03
17 精选课件2015.03
带箭头的指引线表示法:
只有一条指引线与框格相连。(指引线为细实线) 指引线靠近框格的那一段一定要垂直于框格的
51 精选课件2015.03
2).垂直度 给定一个方向：
公差带为距离为公差值t，两平行平面之间的区域， 且两平面垂直于基准平面（直线、轴线）。
52 精选课件2015.03
垂直度
给定两个相互垂直的方向： 公差带为正截面为公差值t1 t2 ，四棱
柱内的区域，且四棱柱垂直于基准轴线。
给定任意方向： 公差带为直径为公差值t，圆柱面内的区
或平面区域来限制它。
总结: 平行度 垂直度 倾斜度
给定一个方向： 公差带为距离为公差值t，两平行平面之间的区域，
且两平面平行（垂直、倾斜成理论正确角度）于基准平 面（直线、轴线）。
给定两个相互垂直的方向： 公差带为正截面为公差值t1 t2 ，四棱柱内的区域，
且四棱柱平行（垂直）于基准轴线。
当被测要素为轴线或圆心等中心要素且检测方向为径 向任意角度时，公差带的形状为圆柱或圆形，标注 “φt”，例如同轴度公差值的标注。
当被测要为球心且检测方向为径向任意角度时，公差 带为球形，标注“Sφt”，例如球心位置度公差值的标 注。
20 精选课件2015.03
被测要素的标注
当被测要素是轮廓要素时,指引线箭头指在轮廓要素 或其延长线上,箭头必须明显地与尺寸线错开。
15 精选课件2015.03
框格画法: 用细实线绘制的长方形边框,并分为两格或多格. 框格的高度一般为框格内数字或字母高度的两倍.
(框格内数字或字母高度,应与图样中尺寸数字的高度相 同)
16 精选课件2015.03
17 精选课件2015.03
带箭头的指引线表示法:
只有一条指引线与框格相连。(指引线为细实线) 指引线靠近框格的那一段一定要垂直于框格的
51 精选课件2015.03
2).垂直度 给定一个方向：
公差带为距离为公差值t，两平行平面之间的区域， 且两平面垂直于基准平面（直线、轴线）。
52 精选课件2015.03
垂直度
给定两个相互垂直的方向： 公差带为正截面为公差值t1 t2 ，四棱
柱内的区域，且四棱柱垂直于基准轴线。
给定任意方向： 公差带为直径为公差值t，圆柱面内的区
或平面区域来限制它。
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基 本 概 念
我国根据国际标准ISO1101 制订了有关几 何公差的新国家标准。
①GB/T1182-2008《产品几何技术规范(GPS) 几何 公差 形状、方向、位置和跳动公差标注》； ②GB/T1184-1996《形状和位置公差 值》； 未注公差
③GB/T16671-2009《产品几何技术规范(GPS) 几 何公差 最大实体要求、最小实体要求和可逆要求》；
基 本 概 念
基 本 概 念
几何要素可从不同角度来分类： 1．按结构特征分类
(1)组成要素(轮廓要素) 构成零件外形为 人们直接感觉到的点、线、面。
图中的球面、圆锥面、圆柱面、平面以及 各表面的交线。
基 本 概 念
(2)导出要素(中心要素) 一个或几个组 成要素形成的中心要素。特点是它不能为人 们直接感觉到，而是通过相应的组成要素才 能体现出来。 图中球面的球心、圆锥面和圆柱面的轴 线、槽的对称中心平面。
基 本 概 念
3．按功能分类
(1)被测要素 图样中给出了几何公差要求 的要素，是测量的对象。 (2)基准要素 用来确定被测要素方向和位 置的要素。基准要素在图样上都标有基准符号 或基准代号。
基 本 概 念
4．按对工件替代方式分类
(1)提取要素 是按规定方法由实际要素 提取有限数目的点所组成的实际要素的近似 替代。 提取要素又分为：提取组成要素和提取 导出要素。 (2)拟合要素 是按规定方法由提取要素 形成的并具有理想形状的要素。 拟合要素又分为：拟合组成要素和拟合 导出要素。
基 本 概 念
基 准 要 素 及 其 分 类
(3)三基面体系 以3个互相垂直的平面构 成 1个基准体系——三基面体系。在三基面体 系里，基准平面按功能要求有顺序之分，最主 要的为第一基准平面，依次为第二和第三基准 平面。如图中孔中心线位置度的要求，由三个 平面A、B、C建立起三基面体系。
基 本 概 念
零件在加工过程中，零件的几何要素不可 避免地会产生形状误差和位置误差(简称形位误 差) 。 它们对产品的寿命和使用性能有很大的影 响。如具有形状误差(如圆度误差)的轴和孔的 配合，会因间隙不均匀而影响配合性能，并造 成局部磨损使寿命降低。
为了保证零件的互换性和使用要求，有必 要对零件规定几何公差，用以限制形位误差。
理 论 正 确 尺 寸
四、理论正确尺寸
确定被测要素的理想形状、理想方向、理 想位置的尺ห้องสมุดไป่ตู้，不附带公差，称为理论正确尺 寸。为区别于未注公差尺寸，用带方框的尺寸 表示。 用于理论正确尺寸有位置度、轮廓度和倾 斜度，零件实际尺寸仅是由在公差框格中位置 度、轮廓度或倾斜度公差来限定。
基 本 概 念
三、基准要素及其分类
在位置公差中，基准是指基准要 素，被测要素的方向或(和)位置由基 准确定的。
但基准实际要素也有形状误差， 因此，由基准实际要素建立基准时， 应以该基准实际要素的拟合要素为基 准。
基 本 概 念
基 准 要 素 及 其 分 类
基准的种类
(1)单一基准 由一个要素建立的基准称为单 一基准。如一个平面、中心线或轴线等。如图中 φ 50h7圆柱面的轴线。 (2)组合基准 由两个或两个以上的要素建立 的一个独立基准称为组合基准(公共基准)。如图 中同轴度的要求，由两段轴线A、B建立起公共基 准A—B。
基 本 概 念
三、几何公差带
公差带的大小用公差带的宽度或直径来表示， 以设计者给定的公差带来决定，而公差带的形状、 方向和位置则随几何公差项目特征和要求而定。 几何公差带的主要形状有以下9种：
圆内的区域 两同心圆之间 两等距离线之间 两同轴圆柱面 的区域 之间的区域 的区域 圆柱面内的区域 两平行直线之间 两等距曲面之间 两平行平面之间 的区域 的区域 球面的区域
第四章 几何公差与检测
第 四 章
第一节 基本概念
第二节 形状公差 第三节 方向、位置公差
几 何 公 差 与 检 测
第四节 跳动公差 第五节 公差原则 第六节 几何公差的选择 第七节 形位误差的检测
第 四 章
几 何 公 差 与 检 测
第一节 基本概念
基 本 概 念
基 本 概 念
基 本 概 念
二、几何公差的特征、符号和标注
国家标准将几何公差共分为19个项 目。其中形状公差为 6个项目，方向公 差为 5个项目，位置公差为 6个项目， 跳动公差为 2个项目。 几何公差的每一项目都规定了专门 的符号。
基 本 概 念
基 本 概 念
形状公差是限制被测要素实际形状的变动范 围，其公差带的位置可以随着被测要素在尺寸公 差范围内浮动。 方向公差是限定被测要素相对于基准在方向 上的变动，其公差带的位置也是浮动的，浮动范 围与被测要素相对于基准的尺寸公差有关。 位置公差是控制被测要素位置的变动，是相 对于基准和理论正确尺寸的理想位置的变化(其 中包含方向)，其公差带的位置是固定的。 几何公差带包括公差带形状、大小、方向和 位置四个因素。
基 本 概 念
2．按存在状态分类 (1)实际要素 由接近实际要素所限定的工 件实际表面的组成要素部分，这些要素不同程 度上存在误差。 (2)公称要素(理想要素) 公称要素是按设 计要求确定的理论正确要素。它是具有几何意 义的要素，它不存在任何误差，是绝对正确的 几何要素。 公称要素是作为评定实际要素的依据，在 生产中是不可能得到的。 公称要素又分为：公称组成要素和公称导 出要素。
④GB/T1958-2004《产品几何量技术规范(GPS) 形 状和位置公差 检测规定》； ⑤GB/T4249-2009《公差原则》。 作为贯彻上述标准的技术保证还发布了圆度、直 线度、平面度检验标准以及位置量规标准等。
基 本 概 念
一、几何要素
形位公差的研究对象是构成零件几何特征 的点、线(直线、圆或其它曲线)、面(平面、圆 柱面、圆锥面、球面或其它曲面)。构成零件几 何特征的点、线、面统称要素。 在研究形状公差时，涉及的对象有线和面 两类要素；在研究方向、位置公差时，涉及的 对象有点、线和面三类要素。 几何公差是研究这些要素在形状及其相互 间方向或位置方面的精度问题。形状公差是以 要素本身的形状为研究对象，而方向、位置公 差则是研究要素之间某种确定的方向或位置关 系。