第4章-1 几何公差及误差检测分解

C一实际要素; F一拟合组成要素;
几何要素定义间的相互关系
设计的范畴：设计范畴指设计者对未来工件的设计意图的一 工件的范畴：工件的范畴指物质和实物的范畴,包括实际组
些表述，包括公称组成要素、公称导出要素。 成要素、工件实际表面。
几何要素存在于以下三个范畴中：
检验和评定的范畴：通过用计量器具进行检验来表示，以提
提取圆柱面的局部尺寸（local size of an extraceted
cylinder）是圆柱表面要素上两对应点之间的距离。
思考两个问题：两对应点之间的连线有何要求？
横截面有何要求？
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（1）提取圆柱面的局部尺寸(局部直径)
两对应点之间的连线通过拟合圆圆心；
横截面垂直于提取表面得到的拟合圆柱面（按规定的方法由提 取组成要素形成的并具有理想形状的组成要素）的轴线。
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第一节 概述
一、几何误差的产生及其影响
机床—夹具—刀具几何误差 + 受力变形 + 热变形 + 振动 + 磨损等 。
零件在加工过程中产生的误差包括：
尺寸误差：同一批零件同一部位的实际尺寸不同。
几 何 误 差
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形状误差： 位置误差：
方向误差：
跳动误差：
同一零件同一几何参数的不同部位，或 相关几何参数的相对位置、方向、跳动 等不同
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无论多么复杂的零件，都是由若干要素构成的。
1. 要素分类
组成要素与导出要素
公称组成要素与公称导出要素
实际(组成)要素
提取组成要素与提取导出要素
拟合组成要素与拟合导出要素
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几何要素定义间相互关系的结构框图
图例字符: A一公称组成要素; D一提取组成要素; G一拟合导出要素
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B一公称导出要素; E一提取导出要素;
中心线和中心面都是导出要素，是看不到的要素，
也是假想存在的要素。
在使用坐标测量仪器测量时，测头都是直接测量被
测零件的轮廓，测量首先得到的是提取圆柱面、提取
圆锥面、提取球面和提取平面等，由这些提取组成要 素才能计算出提取导出要素。
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提取组成要素的局部尺寸
提取组成要素的局部尺寸是一切提取要素上两对应点之间距
第四章
几何公差及误差检测
学习要求
1）了解几何公差的基本概念； 2）了解几何公差项目及其标注； 3）掌握几何公差带及其特点； 4) 掌握评定几何误差的最小条件； 5) 初步了解几何误差的测量与评定方法； 6) 掌握公差原则的涵义。
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重点和难点 重点 ： 几何公差带的含义 几何误差的评定与检测 公差原则 几何公差的选择 难点 ： 几何公差的标注与几何公差带 几何误差的评定与检测 公差原则
离的统称。
提取圆柱面的局部直径是圆柱表面要素上两对应点之间的距
离。实际上就是横截面上通过拟合圆圆心与提取线相交的两 相对点的距离 。 应点之间的距离。实际上就是垂直于拟合中心平面与两平行 提取表面相交的两个交点之间的距离。
两平行提取表面的局部尺寸是指两平行对应提取表面上两对
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（1）提取圆柱面的局部尺寸(局部直径)
提取圆柱面的局部直径就是横截面上通过拟合圆圆心 与提取线相交的两相对点的距离 。
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几何误差对零件的使用功能的影响
•影响零部件的功能要求
如机床导轨表面的直线度、平面度会影响刀架的运动精 度；齿轮箱上各轴承孔的位置误差、齿轮两个轴的平行度误 差会影响齿轮的啮合精度；
•影响配合零件的配合性质 •自由装配性
圆柱面的形状误差，在间隙配合中使间隙大小分布不均 匀，加快磨损，使配合间隙加大； 存在几何误差，难以装配和拆卸。 几何公差：限制零件的几何误差; 保证零件的装配要求、保证产品的工作性能.
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二、本章涉及的主要标准
GB/T 1182-2008
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 GB/T 1184-1996 形状和位置公差 未注公差值 GB/T 1958－2004 产品几何量技术规范（GPS） 形状和位置公差 检 测规定 GB/T 4249-2009产品几何量技术规范（GPS） 公差原则 GB/T 16671-2009产品几何量技术规范（GPS） 几何公差 最大实体要求、 最小实体要求和可逆要求 GB/T13319-2003 产品几何量技术规范（GPS） 几何公差 位置度公差 注法 • GB/T 18780.1-2002 《产品几何量技术规范（GPS）几何要素 第1部 分：基本术语和定义》； • GB/T 18780.2-2003 《产品几何量技术规范（GPS）几何要素 第2部 分：圆柱面和圆锥面的提取中心线、平行平面的提取中心面、提取要素 的局部尺寸》
关联要素：相对基准要素有 方向或（和）位功能要求
而给出位置公差要求的被测
要素
关联 要素
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2.要素的其他分类
D、按检测关系分
• •
被测要素：图样上给出了 形状或位置公差要求需要 被测 研究和测量的要素。 要素 基准要素：图样上规定用 来确定被测要素的方向或
位置的要素。
基准 要素
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四、提取中心线和提取中心面
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2.要素的其他分类
B、按存在状态分类 （1）理想要素：零件图上表示的要素均为理想要素。
特点：几何学意义上的，形状和位置绝对正确，没有误差。
（2）实际要素：通常以测得要素代替实际要素。
特点：零件上实际存在，有误差。
2.要素的其他分类 C、按功能要求分
• •
单一要素：对要素本身提出
单一 要素
形状公差要求的被测要素
取做够多的点来代表实际工件，并通过滤波、拟合、构建等 操作后对照规范进行评定，包括提取组成要素、提取导出要 素、拟合组成要素和拟合导出要素。
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2.要素的其他分类
A、按结构特征分类 （1）轮廓要素（新标准：组成要素） 构成零件外形的点、线、面各要素。 特点：具体，看得见。 （2）中心要素（新标准：导出要素） 轮廓要素对称中心所表示的点、线、面各要素。 特点：抽象，看不见。
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几何公差 特征项目及符号
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三、要素及其分类
1、要素 feature （几何要素geometrical feature） 点、线、面。
点包括圆心、球心、中心点、交点等； 线包括直线（平面直线、空间直线）、曲线、轴线、中心 线等； 面包括平面、曲面、圆柱面、圆锥面、球面、中心面等。 要素是对零件规定几何公差的具体对象。