互换性与技术测量(第三章几何公差及检测)

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在技术图样中,无论基准要素的方向如何,基准方格 中的字母都应水平书写,如图4.8中(c)、(d)所示。
表示基准的字母也要标注在相应被测要素的公差框格内。
(1) 基准要素为组成要素的标注 当基准要素是轮廓线或轮廓面时,基准三角形
放置在要素的轮廓线或其延长线上(与尺寸线明显 错开)如图4.9(a)所示。
基准要素尺寸的两个尺寸箭头, 则其中一个箭头可用基准三角 形代替如图4.10(c)。
中心 平面
图 4.10 (b) 图 4.10 (c)
(3) 基准种类 根据需要,关联要素的方向或位置由基准或基准体系
来确定。基准分为单一基准、公共基准(组合基准)和三 基面体系三类。
① 单一基准是由单个要素建立的基准,用一个大写 字母表示,如图4.11(a)所示。
定位公差分为:
同轴度公差:控制轴类零件的被测提取(实际) 轴线对基准轴线的同轴度误差。
对称度公差:控制被测提取(实际)轴线的中心 平面(或轴线)对基准中心平面(或轴线)的共面 (或共线)性误差。
位置度公差:控制被测要素(点、线、面)的实 际位置对其理论正确位置的变动量。理论正确位置由 基准和理论正确尺寸确定。
❖ 对称度
控制被测提取(实际)轴线的中心平面(或轴线)对基准中心平面(或轴线)的共 面(或共线)性误差。
❖ 位置度 控制被测要素(点、线、面)的实际位置对其理论正确位
置的变动量。理论正确位置由基准和理论正确尺寸确定。
基准:三基面体系
三基面体系 a)三基面体系的基准符号及框格字母标注 b)三基面体系的坐标解释
跳动公差分为圆跳动与全跳动。
❖ 圆跳动 (1)径向圆跳动
其公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内,半径差为公 差值t,且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域。
被测圆柱面φd绕公共基准轴线A-B旋转一周时,在任一 测量平面内,指示表示值最大差不得大于其公差值0.05mm。
比较径向圆跳动与圆度:
图4.3 几何要素定义之间的相互关系
(b) 提取导出要素—是指由一个或几个提取组成要 素得到的中心点、中心线或中心面。如图4.3(c)所示。
▪ 轮廓要素,如平面、球面、锥面。 ▪ 中心要素,如球心、轴线、中心平面。
▪ 理想要素 按设计要求,由图纸上给定的点、线、面的理想状态。 ▪ 实际要素 零件上实际存在的要素,即加工后得到的要素。
公差控制被测要素对基准的方向误差。
四、定位公差
定位公差是指关联提取(实际)要素对基准在位 置上的允许变动全量。
定位公差带相对于基准的位置是固定的。
定位公差带既控制被测提取(实际)要素的位置 误差,又控制其方向和形状误差。
定向公差带既控制被测提取(实际)要素的方向 误差,又控制其形状误差。
形状公差带只能控制被测提取(实际)要素的形 状误差。
图4.5(c)
当几何公差涉及要素的中心线、中心面或中心点
时,箭头应位于相应尺寸线的延长线上,如图4.6所示。
如图4.6(a)
如图4.6(b)
如图4.6(c)
3. 基准要素的标注方法
在技术图样中,相对于被测要素的基准采用基准符号 标注。
基准符号由一个标注在基准方框内的大写字母,用细实 线与一个涂黑(或空白)的三角形相连而组成,如图4.8所示。
此标注法特点:其几何图框在零件上的位置固定不 变。
孔组的位置度公差还可用复合位置度标注。
复合位置度是由两个位置度公差联合控制孔组各 孔提取(实际)轴线的位置误差,图3-10。
上框格为孔组定位公差,表示孔组对基准的定位 精度要求;下框格为组内各孔轴线的位置度公差,表 示组内各孔轴线的位置精度要求。
必须对零件的几何要素规定必要的形状和位置公差。 现行的形位公差标准见GB/T1182-1996等。
零件的形位公差共有14项:
要素:构成零件几何特征的点、线、面称为要素。
1-球面 5-锥顶
2-圆锥面 6-素线
3-端面 7-轴线
4-圆柱面 8-球心
几何要素分类:
1. 按结构特征分 (1)组成要素(轮廓要素)
▪ 单一要素 该要素对其它要素不存在功能关系,仅对其本身给出形状
公差的要素。
▪ 关联要素 该要素对其它要素存在功能关系,即规定位置公差的要素。
第二节 几何公差在图样上的标注方法
在技术图样中一般都应用符号标注。 若无法用符号标注,或用符号标注很繁琐时, 可在技术要求中用文字说明或列表注明。 进行几何公差标注时,应绘制公差框格,注明 几何公差数值,并使用有关符号。
标注的含义。
图3-10 复合位置度的标注与公差带的几何图框 a)复合位置度的标注 b)ϕ0.2mm位置度公差带的几何图框
c)ϕ0.01mm位置度公差带的几何图框
孔轴线位置度还可用延伸公差带标注,以保证能 自由装配。
延伸公差带的标注与解释 a)延伸公差带的标注 b)延伸公差带的解释
❖同轴度
控制轴类零件的被测提取(实际)轴线对基准轴线的 同轴度误差。
❖面轮廓度
三、定向公差
定向公差是指被测关联要素的实际方向对其理论 正确方向的允许变动量,而理论正确方向则由基准确 定。
❖平行度 当两要素互相平行时,用平行度公差控制被测要素对基准
的方向误差。
❖垂直度 当两要素互相垂直时,用垂直度公差控制被测要素对基
准的方向误差。
❖倾斜度 当两要素在0°~90°之间的某一角度时,用倾斜度
(1)被测要素为组成要素时 当几何公差涉及轮廓线或轮廓面时,箭头指向该
要素的轮廓线或其延长线(箭头必须与尺寸线明显错
开)如。图4.5 (a)、(b)所示。
图Hale Waihona Puke Baidu.5 (a)
指引线 尺寸线
图4.5 (b)
箭头也可指向引出线的 水平线,引出线引自被测面, 如图4.5(c)所示。
被测表面
(2)被测要素为导出要素的标注
基准三角形也可放置在该轮廓面引出线的水 平线上,如图4.9(b)所示。
图4.9 (a)
×
该表面为 基准表面
图4.9 (b)
(2) 基准要素为导出要素的标注
当基准要素是尺寸要素确定的轴线、中心平面或中心 点时,基准三角形放置在该尺寸线的延长线上,如图4.10 所示。

图 4.10 (a)
线
如果没有足够的位置标注
理论正确尺寸:用来确定被测要素的理论正确位 置、方向和形状的尺寸。它只表达设计时,对被测要 素的理想要求,故不附带公差,并用方框表示。
该要素的形状、方向和位置误差由给定的几何公 差控制。
位置度公差分为:给定一个方向、给定两个方向、 任意方向三种。
位置度公差常用于控制具有孔组的零件各孔轴 线位置误差。
(2) 导出要素(中心要素) 导出要素是指由一个或几个组成要素得到的
中心点、中心线或中心面。 如图4.2中球心是由组成要素球面得到的导出要
素(中心点)、轴线是由组成要素圆柱面和圆锥面 得到的导出要素(中心线)。
图4.2 零件的几何要素
导出要素中按存在状态又可分为:
(a) 公称导出要素—是指由一个或几个公称组成要 素导出的中心点、轴线或中心面。如图4.3(a) 所示。
组成要素是指零件的表面或表面上的线。 例如图4.2中的球面、圆柱面、圆锥面、端平面和圆 柱面、圆锥面的素线。
图4.2 零件的几何要素
组成要素中按存在的状态又可分为: (a) 公称组成要素—是指由技术制图或其他方法
确定的理论正确组成要素。如图4.3(a)所示。 (b) 实际(组成)要素—是指由接近实际(组成)
所谓“几何图框”是指确定一组拟合(理想)要素 [如拟合(理想)轴线]之间正确几何关系的图形。
如图3-9(a)零件,其孔组的几何图框是由各孔轴 线理论正确位置构成的,边长为理论正确尺寸 20 构成 的四棱体。几何图框距基准B、C为理论正确尺寸 15 。 各孔轴线的公差带是以拟合(理想)轴线为中心、直径 为φ20mm的圆柱体。其几何图框及公差带见(b)。
(3)基准
用一个字母表示单一基准,如图4.4(b)所示。
用两个或三个字母表示基准体系,如图4.4(c)、(d) 所示。
用两个字母中间用连字号“一”隔开,表示公共基准, 如图4.4(f)所示。
图4.4
图4.4
图4.4
图4.4
2.被测要素的标注方法
用带箭头的指引线从框格的任意一侧引出,并且必须 垂直该框格,它的箭头与被测要素相连。指引线引向被测 要素时,可以弯折,一般只弯折一次。
标注方法 (重叠)
B B
例如若同一
要素有直线度要 求,又有该要素 对下表面的平行 度要求时的标注 示例。
(2) 在成组要素上有同一项公差要求
当某项几何公差用于几个相
同要素时,应在公差框格的上方
被测要素的尺寸之前注明要素的
个数,并在两者之间加上符号
图4.4
“×”。如图4.4(g)所示。
(3)在多个同类要素上有同一项公差要求
第三章 几何公差及检测
第一节 概述
误差包括尺寸误差、形状误差 (宏观几何形状误差、 波度、表面粗糙度)和位置误差。
而引起这些误差的原因是由于机床-夹具-刀具加工系统存在一定几何 误差,以及加工中出现的热变形、振动、受力变形等。
它带来的危害是多方面的: ❖影响可装配性; ❖影响零件和机器精度; ❖影响配合性质; ❖影响其它功能,如密封性、刚度、承载能力等。
随实际尺寸的变动而变动。
二、 各项形状公差及其公差带 ❖直线度
❖ 平面度
❖圆度
❖圆柱度
二、轮廓度公差
分为: 1、线轮廓度公差(有基准要求和无基准要求) 2、面轮廓度公差(有基准要求和无基准要求)
❖ 线轮廓度
理论正确尺寸:用以确定被测要素的理想形状、方向、位置的尺寸。它 仅表达设计时对被测要素的理想要求,故该尺寸不附带公差,而由形位公差 来控制该要素的形状、方向和位置。
要素所限定的工件实际表面的组成要素部分。 如图4.3(b)所示。
图4.3 几何要素定义之间的相互关系
在评定几何误差时,通常以提取组成要素 代替实际(组成)要素。
提取组成要素是指按规定的方法由实际(组成) 要素提取有限数目的点所形成的实际要素的近似替 代。如图4.3(c)中的提取组成要素。
图4.3 几何要素定义之间的相互关系
1. 公差框格
用公差框格标注时,公差要求标注在划分成两格 或多格的矩形框格内。框格中的内容从左至右顺序填 写,如图4.4所示。
图4.4 公 差 框 格
(1) 几何特征符号 (2) 公差值 以线性尺寸单位表示的量值。
如果公差带形状为圆形或圆柱形,公差值前应 加注符号“Φ”,如图4.4(d)所示;
如果公差带形状为球形,公差值前应加注符号 “SΦ”如图4.4(e)所示。
组内各孔的排列形式通常有圆周分布、矩形分布 和链式分布。这种零件上的孔通常作为安装别的零件 (如螺栓)用的。为保证装配互换性,对其位置精度 要求有两方面:组内各孔之间的相互位置精度;孔组 相对于基准的位置精度。
当孔组内各孔轴线处于理论正确位置,其各轴线之间 及其对基准之间构成一个几何图形,这就是几何图框。
② 公共基准是由两个要素建立的一个组合基准,用 中间加连字符“-”的两个大写字母表示,如图4.11(b) 所示③。 多基准是由两个或三个基准建立的基准体系,表 示基准的大写字母按基准的优先顺序自左至右填写在公差 框格内,如图4.11(c)所示。
图4.11(a)
图4.11(b)
图4.11(c)
4. 简化标注法 (1)在同一要素上有多项公差要求
相同:公差带形状相同,均是半径差为公差值t的两同心圆 之间的区域。
不同:前者属于位置公差,其圆心在基准轴线上;后者属 于形状公差,其圆心随被测实际要素浮动。
因此,径向圆跳动是圆度误差与同轴度误差的综合反映。
(2)端面圆跳动 其公差带是在与基准轴线同轴的任一直径位置上的测
在位置度中,经常要用 到三个互相垂直的基准A、B、 C。三个基准的作用不同,A 为第一基准,是主要的基准, 加工和测量时首先要保证孔 轴线与A垂直;B为第二基准, C为第三基准。
五、 跳动公差
跳动公差是以特定的检测方式为依据而设定的公差项目。
它兼有表示形状、方向和位置的综合精度要求,故称 为综合公差项目。它的检测简单实用又具有一定的综合控制 功能,在生产中得到广泛应用。
第三节 几何公差带
几何公差带: 用来限制被测提取(实际)要素变动的区域, 零件提取(实际)要素在该区域内为合格。
一、形状公差 是指单一提取(实际)要素形状的允许变动量。
公差带构成要素:
▪ 公差带形状——由各个公差项目特征决定。 ▪ 公差带大小——由公差带宽度或直径决定。 ▪ 公差带方向——即公差带的延伸方向。 ▪ 公差带位置——有浮动 / 固定两种。指公差带的位置是否
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