《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 教學(xué)課件作者 同長虹 第4章　形狀和位置公差及檢測》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 教學(xué)課件作者 同長虹 第4章　形狀和位置公差及檢測（104頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 主編第4章形狀和位置公差及檢測4.1概述4.2形位公差標(biāo)注4.3形位公差帶與形位公差4.4公差原則與公差要求4.5形位公差的選擇4.6形狀和位置誤差的檢測4.1概述4.1.1形位誤差及其對零件使用性能的影響零件在加工過程中，由于機(jī)床夾具刀具組成的工藝系統(tǒng)本身的誤差，以及加工中工藝系統(tǒng)的受力和熱變形、振動、刀具磨損等因素，都會使加工后零件的形狀與其理想的形狀不一致，以及零件各構(gòu)成要素之間的位置與理想的位置存在一定的差異，前者稱為形狀誤差，后者稱為位置誤差，兩者合稱為形位誤差。(1)影響零件的配合性質(zhì)如圓柱表面的形狀誤差，在有相對運(yùn)動的間隙配合中，會使間隙大小沿結(jié)合面長度方向

2、分布不均，造成局部磨損加劇，從而降低運(yùn)動精度和零件的壽命；在過盈配合中，會使結(jié)合面各處的過盈量大小不一，影響零件的連接強(qiáng)度。(2)影響零件的功能要求4.1概述(3)影響零件的可裝配性如在軸孔配合中，軸的形狀誤差和位置誤差都會使軸孔難以裝配。圖4-1零件的形位誤差4.1.2形位公差的研究對象4.1概述圖4-2零件的幾何要素1.按結(jié)構(gòu)特征分4.1概述(1)輪廓要素指構(gòu)成零件外形的點、線、面。(2)中心要素指構(gòu)成輪廓要素對稱中心的點、線、面。2.按存在的狀態(tài)分(1)實際要素指零件上實際存在的要素。(2)理想要素指具有幾何學(xué)意義的要素。3.按所處地位分(1)被測要素指圖樣上給出了形狀或(和)位置公差要

3、求的要素，也就是需要測量其形位誤差的要素。(2)基準(zhǔn)要素指圖樣上用來確定被測要素方向或(和)位置的要素。4.按功能關(guān)系分(1)單一要素僅對被測要素本身提出形狀公差要求的要素。4.1概述(2)關(guān)聯(lián)要素相對基準(zhǔn)要素有方向或(和)位置功能要求的被測要素。4.1.3形位公差的特征項目、符號表4-1形位公差特征項目及符號4.2形位公差標(biāo)注4.2.1形位公差的代號形位公差的代號包括：公差框格、被測要素指引線、形位公差項目符號、形位公差值、基準(zhǔn)符號和相關(guān)要求符號等,如圖43所示。1.公差框格2.基準(zhǔn)代號圖4-3形位公差的代號4.2形位公差標(biāo)注圖4-4基準(zhǔn)符號4.2.2形位公差的標(biāo)注方法4.2形位公差標(biāo)注1.

4、被測要素的標(biāo)注1)當(dāng)被測要素為輪廓線或為有積聚性投影的表面時，將箭頭置于要素的輪廓線或輪廓線的延長線上，并與尺寸線明顯地錯開，如圖4-5a、b所示。圖4-5被測要素為輪廓要素時的標(biāo)注2)當(dāng)被測表面的投影為面時，箭頭可置于帶點的參考線上，該點指在表示實際表面的投影上，如圖4-5c所示。4.2形位公差標(biāo)注3)當(dāng)被測要素為中心要素時，指引線的箭頭應(yīng)與確定中心要素的輪廓的尺寸線對齊，如圖4-6所示。圖4-6被測要素為中心要素時的標(biāo)注4)當(dāng)對同一要素有多項公差要求且測量方向相同時，可以多個框格公用同一指引線并指向被測要素，如圖4-7a所示。4.2形位公差標(biāo)注5)當(dāng)不同的被測要素有相同的形位公差要求時，可

5、以公用同一框格，即從框格引出的指引線上繪制出多個指示箭頭，分別指向各被測要素，如圖4-8a、b所示。2.基準(zhǔn)要素的標(biāo)注1)當(dāng)基準(zhǔn)要素為輪廓線或有積聚性投影的表面時，將基準(zhǔn)符號置于輪廓線上或輪廓線的延長線上，并使基準(zhǔn)符號中的連線明顯地與尺寸線錯開，如圖4-9a所示。圖4-7同一被測要素有多項公差要求的標(biāo)注4.2形位公差標(biāo)注圖4-8不同被測要素有相同形位公差的標(biāo)注4.2形位公差標(biāo)注圖4-9基準(zhǔn)要素為輪廓要素或中心要素的標(biāo)注2)當(dāng)基準(zhǔn)要素的投影為面時，4.2形位公差標(biāo)注基準(zhǔn)符號可置于用圓點指向?qū)嶋H表面的投影的參考線上，如圖4-9b所示。3)當(dāng)基準(zhǔn)要素為中心要素時，則基準(zhǔn)符號中的連線應(yīng)與確定中心要素的

6、輪廓的尺寸線對齊，如圖4-9c、d、e所示。3.形位公差標(biāo)注中的有關(guān)問題圖4-10限定被測要素或基準(zhǔn)要素范圍的標(biāo)注4.2形位公差標(biāo)注(1)限定被測要素或基準(zhǔn)要素的范圍如僅對要素的某一部分給定形位公差要求，如圖4-10a所示，或以要素的某一部分作基準(zhǔn)時，如圖4-10b所示，則應(yīng)用粗點畫線表示其范圍并加注尺寸。(2)公差數(shù)值有附加說明時的標(biāo)對公差數(shù)值在一定的范圍內(nèi)有附加的要求時，可采用圖4-11的標(biāo)注方法。圖4-11公差值有附加說明時的標(biāo)注4.2形位公差標(biāo)注圖4-12用符號表示附加要求的標(biāo)注(3)形位公差有附加要求時的標(biāo)注采用符號標(biāo)注時，4.2形位公差標(biāo)注可在相應(yīng)的公差數(shù)值后加注有關(guān)符號，如圖4-

7、12所示。(4)用文字說明簡化標(biāo)注為了說明公差框格中所標(biāo)注的形位公差的其他附加要求，或為了簡化標(biāo)注方法，可以在公差框格的上方或下方附加文字說明。圖4-13用文字說明附加要求的標(biāo)注4.2形位公差標(biāo)注圖4-14全周符號(5)全周符號表示法形位公差項目如輪廓度公差適用于橫截面內(nèi)的整個外輪廓線(或面)時，應(yīng)采用全周符號，即在公差框格的指引線上畫上一個圓圈，如圖4-14所示。(6)螺紋和齒輪的標(biāo)注4.2形位公差標(biāo)注1)標(biāo)注螺紋被測要素或基準(zhǔn)要素時，如圖4-15所示，中徑符號不標(biāo)出，只有當(dāng)為大徑或小徑時，可以在公差框格或基準(zhǔn)代號圓圈下方標(biāo)注字母“MD”(大徑)或“LD”(小徑)。圖4-15螺紋的標(biāo)注方法2

8、)當(dāng)被測要素或基準(zhǔn)要素為齒輪的節(jié)徑時，應(yīng)在公差框格或基準(zhǔn)代號圓圈下方標(biāo)注字母“PD”，若為大徑則標(biāo)注“MD”，4.2形位公差標(biāo)注若為小徑時則標(biāo)注“LD”。4.2.3形位公差值及有關(guān)規(guī)定 圖樣上形位公差值的表示方法有兩種：一種是用形位公差代號標(biāo)注，在形位公差框格內(nèi)注出公差值，稱為注出形位公差；另一種是不用代號標(biāo)注，圖樣上不注出公差值，而用形位公差的未注公差來控制。1.圖樣上注出公差值的規(guī)定表4-2直線度和平面度公差值(摘自GB/T 11841996)(單位：m)4.2形位公差標(biāo)注表4-3圓度和圓柱度公差值(摘自GB/T 11841996)(單位：m)4.2形位公差標(biāo)注表4-4平行度、垂直度和傾斜

9、度公差值(摘自GB/T 11841996)(單位：m)4.2形位公差標(biāo)注表4-4平行度、垂直度和傾斜度公差值(摘自GB/T 11841996)(單位：m)4.2形位公差標(biāo)注表4-5同軸度、對稱度、圓跳動和全跳動公差值(摘自GB/T 11841996)(單位：m)4.2形位公差標(biāo)注表4-5同軸度、對稱度、圓跳動和全跳動公差值(摘自GB/T 11841996)(單位：m)4.2形位公差標(biāo)注表4-6位置度系數(shù)(單位：m)2.形位公差的未注公差值的規(guī)定1)直線度、平面度的未注公差值共分H、K、L三個公差等級。表4-7直線度和平面度的未注公差值(單位：mm)2)圓度的未注公差值規(guī)定采用相應(yīng)的直徑公差值，

10、但不能大于表4-10中的徑向圓跳動值。4.2形位公差標(biāo)注3)圓柱度誤差由圓度、軸線直線度、素線直線度和素線平行度組成。4)線輪廓度、面輪廓度未作規(guī)定，受線輪廓、面輪廓的線性尺寸或角度公差控制。5)平行度未注公差值等于相應(yīng)的尺寸公差值。6)垂直度未注公差值見表4-8，分為H、K、L三個等級。7)對稱度未注公差值見表4-9，分為H、K、L三個等級。8)位置度未注公差值未作規(guī)定，因為屬于綜合性誤差，由分項公差值控制。9)圓跳動未注公差值見表4-10，分為H、K、L三個等級。4.2形位公差標(biāo)注10)全跳動未注公差值未作規(guī)定，因為屬于綜合項目，故可通過圓跳動公差值、素線直線度公差值或其他注出或未注出的尺

11、寸公差值控制。表4-8垂直度的未注公差值(單位：mm)表4-9對稱度的未注公差值(單位：mm)4.2形位公差標(biāo)注表4-10圓跳動的未注公差值(單位：mm)3.未注公差的規(guī)定4.3形位公差帶與形位公差4.3.1形位公差帶 形位公差帶是用來限制被測實際要素變動的區(qū)域。圖4-16形位公差帶的形狀4.3形位公差帶與形位公差4.3.2形狀公差 形狀公差是為了限制形狀誤差而設(shè)置的。1.直線度公差(1)給定平面內(nèi)的直線度公差帶距離為公差值t的兩平行直線之間的區(qū)域，如圖所示，當(dāng)零件的表面為平面時，其被測素線在給定平面內(nèi)有直線度要求，則被測表面的素線必須位于平行于圖樣所示投影面且在公差值為0.1mm的兩平行直線

12、內(nèi)，如圖4-17a所示。圖4-17給定平面內(nèi)的直線度公差帶4.3形位公差帶與形位公差(2)給定方向上的直線度公差帶距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域，如圖所示，當(dāng)被測實際圓柱表面的素線有直線度要求,如圖4-18a所示，則被測圓柱面的任一素線必須位于公差值為0.02mm的兩平行平面內(nèi)。圖4-18給定方向上的直線度(3)任意方向上的直線度公差帶直徑為公差值t的圓柱面內(nèi)的區(qū)域4.3形位公差帶與形位公差，如圖4-19b所示，當(dāng)圓柱面軸線有直線度要求，如圖4-19a所示，根據(jù)直線度公差要求，圓柱體的軸線必須位于直徑為公差值0.04mm的圓柱內(nèi)。圖4-19任意方向上的直線度2.平面度公差4.3形位公差帶

13、與形位公差圖4-20平面度1)圓柱體素線直線度與圓柱體軸線的直線度之間既有聯(lián)系又有區(qū)別。4.3形位公差帶與形位公差2)平面度控制平面的形狀誤差，直線度可控制直線、平面、圓柱面以及圓錐面的形狀誤差。3)直線度公差帶只控制直線本身，與其他要素?zé)o關(guān)；平面度公差帶只控制平面本身，與其他要素?zé)o關(guān)。4)對于窄長平面(如龍門刨導(dǎo)軌面)的形狀誤差，可用直線度控制。3.圓度公差圖4-21圓度4.3形位公差帶與形位公差4.圓柱度公差圖4-22圓柱度1)圓度和圓柱度一樣，是用半徑差來表示的，因為圓柱面旋轉(zhuǎn)過程中是以半徑的誤差起作用的，是符合生產(chǎn)實際的，4.3形位公差帶與形位公差所以是比較先進(jìn)的、科學(xué)的指標(biāo)。2)圓柱

14、度公差值只是指兩圓柱面的半徑差，未限定圓柱面的半徑和圓心位置，因此，公差帶不受直徑大小和位置的約束，可以浮動。3)圓柱度公差用于對整體形狀精度要求比較高的零件，如汽車起重機(jī)上的液壓柱塞、精密機(jī)床的主軸頸等。4.3.3輪廓度公差1.線輪廓度公差圖4-23線輪廓度4.3形位公差帶與形位公差2.面輪廓度公差圖4-24面輪廓度1)線輪廓度和面輪廓度均用于控制零件輪廓形狀的精度，但兩者控制的對象不同。2)由于工藝上的原因，有時也可用線輪廓度來控制曲面形狀，即用線輪廓來解決面輪廓度問題。4.3形位公差帶與形位公差3)當(dāng)線、面輪廓度僅用于限制被測要素的形狀時，不標(biāo)注基準(zhǔn)，其公差帶的位置是浮動的。4.3.4位

15、置公差 位置公差是指關(guān)聯(lián)實際要素的方向、位置對基準(zhǔn)要素所允許的變動全量,可用于限制兩個或兩個以上要素在方向和位置關(guān)系上的誤差。1.定向公差(1)平行度公差平行度公差是限制被測實際要素對基準(zhǔn)在平行方向上變動量的一項指標(biāo),即用來控制零件上被測要素(平面或直線)相對于基準(zhǔn)要素(平面或直線)的方向偏離0的程度。4.3形位公差帶與形位公差圖4-25面對線平行度公差4.3形位公差帶與形位公差圖4-26面對面平行度公差(2)垂直度公差垂直度公差是限制被測實際要素對基準(zhǔn)在垂直方向上變動量的一項指標(biāo),即用來控制零件上被測要素(平面或直線)4.3形位公差帶與形位公差相對于基準(zhǔn)要素(平面或直線)的方向偏離90的程度

16、。圖4-27線對線垂直度公差4.3形位公差帶與形位公差圖4-28面對線垂直度公差4.3形位公差帶與形位公差圖4-29任意方向上線對面的垂直度(3)傾斜度公差傾斜度公差是限制被測實際要素對基準(zhǔn)在傾斜方4.3形位公差帶與形位公差向上變動量的一項指標(biāo),即用來控制零件上被測要素(平面或直線)相對于基準(zhǔn)要素(平面或直線)的方向偏離某一給定角度(0 90)的程度。圖4-30線對面的傾斜度公差4.3形位公差帶與形位公差圖4-31面對線的傾斜度公差1)定向公差帶是控制被測要素的方向角，4.3形位公差帶與形位公差同時也控制了形狀誤差。2)在保證功能要求的前提下，當(dāng)對某一被測要素給出定向公差后，通常不再對被測要素

17、給出形狀公差。3)標(biāo)注傾斜度時，被測要素與基準(zhǔn)要素間的夾角是不帶偏差的理論正確角度，標(biāo)注時要帶方框。2.定位公差(1)同軸度公差同軸度公差是用以限制被測要素軸線對基準(zhǔn)要素軸線的同軸位置誤差的一項指標(biāo)。圖4-32同軸度公差4.3形位公差帶與形位公差(2)對稱度公差對稱度公差是用以限制理論上要求共面的被測要素(中心平面、中心線或軸線)偏離基準(zhǔn)要素(中心平面、中心線或軸線)的一項指標(biāo)。圖4-33對稱度公差(3)位置度公差位置度公差是用以限制被測點、線、面的實際位置對其理想位置變動量的一項指標(biāo)。4.3形位公差帶與形位公差圖4-34空間點的位置度4.3形位公差帶與形位公差圖4-35任意方向上線的位置度公

18、差1)定位公差帶不但具有確定的方向，而且還具有確定的位置，4.3形位公差帶與形位公差其相對于基準(zhǔn)的尺寸為理論正確尺寸。2)在保證功能要求的前提下，對被測要素如給定定位公差，通常不再對該要素給出定向和形狀公差，只有在對該被測要素有特殊的、較高的方向和形狀精度要求時，才另外給出其定向和形狀公差。3)同軸度可控制軸線的直線度，不能完全控制圓柱度；對稱度可以控制中心面的平面度，不能完全控制構(gòu)成中心面的兩對稱面的平面度和平行度。3.跳動公差(1)圓跳動公差圓跳動公差是指被測要素在某一固定參考點繞基準(zhǔn)軸線旋轉(zhuǎn)一周(零件和測量儀器間無軸向位移)時，指示表指示值所允許的最大變動量。4.3形位公差帶與形位公差1

19、)徑向圓跳動公差。圖4-36徑向圓跳動公差2)端面圓跳動公差。3)斜向圓跳動公差。4.3形位公差帶與形位公差圖4-37端面圓跳動公差4.3形位公差帶與形位公差圖4-38斜向圓跳動公差(2)全跳動公差全跳動公差是被測要素繞基準(zhǔn)軸線作若干次旋轉(zhuǎn)4.3形位公差帶與形位公差，同時指示表作平行或垂直于基準(zhǔn)軸線的直線移動時，在整個表面上所允許的最大變動量。1)徑向全跳動公差。2)端面全跳動公差。圖4-39徑向全跳動公差4.3形位公差帶與形位公差圖4-40端面全跳動公差 跳動公差是一項綜合性的誤差指標(biāo)，它綜合反映了被測要素的形狀誤差和位置誤差，4.3形位公差帶與形位公差因而跳動公差帶可以綜合控制被測要素的位

20、置、方向和形狀誤差。利用徑向圓跳動公差可以控制圓度誤差，只要跳動量小于圓度公差值，則能保證圓度誤差小于圓度公差。而端面圓跳動在一定情況下也能反映端面對基準(zhǔn)軸線的垂直誤差。徑向全跳動公差帶與圓柱度公差帶形式一樣，只是前者公差帶的軸線與基準(zhǔn)軸線同軸，而后者的軸線是浮動的。因而利用徑向全跳動公差可以控制圓柱度誤差，只要跳動量小于圓柱度公差值，就能保證圓柱度誤差小于圓柱度公差。徑向全跳動還可以控制同軸度誤差。端面全跳動的公差帶與平面對軸線的垂直度公差帶形狀相同，因而可以利用端面全跳動控制平面對軸線的垂直度誤差。4.3形位公差帶與形位公差 圓跳動僅反映單個測量面內(nèi)被測要素輪廓形狀的誤差情況，而全跳動則反

21、映整個被測表面的誤差情況。全跳動是一項綜合性的指標(biāo)，它可以同時控制圓度、同軸度、圓柱度、素線的直線度、平行度、垂直度等的形位誤差。對一個零件的同一被測要素，全跳動包括了圓跳動。顯然，當(dāng)給定公差值相同時，標(biāo)注全跳動的要比標(biāo)注圓跳動的要求更嚴(yán)格。4.4公差原則與公差要求4.4.1有關(guān)術(shù)語及定義1.局部實際尺寸(簡稱實際尺寸Da、da)圖4-41局部實際尺寸2.體外作用尺寸(Dfe、dfe)4.4公差原則與公差要求圖4-42孔、軸作用尺寸3.體內(nèi)作用尺寸(Dfi、dfi)4.4公差原則與公差要求4.實體狀態(tài)、實體尺寸、實體邊界(1)最大實體狀態(tài)(MMC)是指實際要素在給定長度上處處位于尺寸極限之內(nèi)并

22、具有實體最大時的狀態(tài)。(2)最大實體尺寸(MMS)是指實際要素在最大實體狀態(tài)下的極限尺寸。(3)最大實體邊界(MMB)當(dāng)為最大實體尺寸時的邊界稱為最大實體邊界。(4)最小實體狀態(tài)(LMC)是指實際要素在給定長度上處處位于尺寸極限之內(nèi)并具有實體最小時的狀態(tài)。(5)最小實體尺寸(LMS)是指實際要素在最小實體狀態(tài)下的極限尺寸。4.4公差原則與公差要求(6)最小實體邊界(LMB)當(dāng)尺寸為最小實體尺寸的邊界稱為最小實體邊界。5.實效狀態(tài)、實效尺寸、實效邊界(1)最大實體實效狀態(tài)(MMVC)是指在給定長度上，實際要素處于最大實體狀態(tài)且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差值時的綜合極限狀態(tài)。(2)最大實

23、體實效尺寸(MMVS)是指要素在最大實體實效狀態(tài)下的體外作用尺寸。(3)最大實體實效邊界(MMVB)是指要素處于最大實體實效狀態(tài)時的邊界。4.4公差原則與公差要求(4)最小實體實效狀態(tài)(LMVC)是指在給定長度上，實際要素處于最小實體狀態(tài)且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差值時的綜合極限狀態(tài)。(5)最小實體實效尺寸(LMVS)是指要素在最小實體實效狀態(tài)下的體內(nèi)作用尺寸。(6)最小實體實效邊界是指要素處于最小實體實效狀態(tài)時的邊界。例4-1按圖4-43a、b加工軸、孔零件，測得直徑尺寸為16mm，其軸線的直線度誤差為0.02mm；按圖4-43c、d加工軸、孔零件，測得直徑尺寸為16mm，其軸線

24、的垂直度誤差為0.2mm。試求出四種情況的最大實體尺寸、最小實體尺寸、體外作用尺寸、體內(nèi)作用尺寸、最大實體實效尺寸和最小實體實效尺寸。4.4公差原則與公差要求解：1)按圖4-43a加工零件，根據(jù)有關(guān)公式可計算出：圖4-43例4-1圖4.4公差原則與公差要求2)按圖4-43b加工零件，同理可計算出：3)按圖4-43c加工零件，同理可計算出：4)按圖4-43d加工零件，同理可計算出：4.4.2獨立原則(IP)獨立原則是指被測要素在圖樣上給出的尺寸公差與形位公差各自獨立，應(yīng)分別滿足各自要求的公差原則。圖4-44獨立原則4.4公差原則與公差要求4.4.3相關(guān)要求 相關(guān)要求是指圖樣上給定的尺寸公差與形位

25、公差相互有關(guān)的公差要求。1.包容要求(ER)圖4-45包容要求2.最大實體要求(MMR)4.4公差原則與公差要求(1)最大實體要求用于被測要素 圖樣上形位公差框格內(nèi)公差值后標(biāo)注時，表示最大實體要求用于被測要素，如圖4-46a所示。圖4-46最大實體要求(2)最大實體要求用于基準(zhǔn)要素圖樣上公差框格中基準(zhǔn)字母后標(biāo)注符號E時，表示最大實體要求用于基準(zhǔn)要素，4.4公差原則與公差要求如圖4-47a所示。圖4-47最大實體要求同時應(yīng)用于被測要素和基本要素4.4公差原則與公差要求3.最小實體要求(LMR)4.5形位公差的選擇4.5.1形位公差項目的選擇 形位公差項目選擇的基本依據(jù)是要素的幾何特征、零件的結(jié)構(gòu)

26、特點和使用要求。1.零件的幾何特征2.零件的功能要求3.方便檢測4.5.2形位公差值(或公差等級)的選擇 形位公差值的確定要根據(jù)零件的功能要求，并考慮加工的經(jīng)濟(jì)性和零件的結(jié)構(gòu)、剛性等情況，形位公差值的大小又取決于形位公差等級（結(jié)合主參數(shù)），因此，確定形位公差值實際上就是確定形位公差等級。4.5形位公差的選擇表4-11幾種主要加工方法能達(dá)到的直線度和平面度公差等級4.5形位公差的選擇表4-12圓度和圓柱度公差等級與尺寸公差等級的對應(yīng)關(guān)系4.5形位公差的選擇表4-12圓度和圓柱度公差等級與尺寸公差等級的對應(yīng)關(guān)系4.5形位公差的選擇表4-13幾種主要加工方法能達(dá)到的圓度和圓柱度公差等級4.5形位公差

27、的選擇表4-14平行度、垂直度和傾斜度公差等級與尺寸公差等級的對應(yīng)關(guān)系4.5形位公差的選擇表4-15幾種主要加工方法能達(dá)到的平行度、垂直度和傾斜度公差等級4.5形位公差的選擇表4-15幾種主要加工方法能達(dá)到的平行度、垂直度和傾斜度公差等級4.5形位公差的選擇表4-16同軸度、對稱度、圓跳動和全跳動公差等級與尺寸公差等級的對應(yīng)關(guān)系4.5形位公差的選擇表4-17幾種主要加工方法能達(dá)到的同軸度、對稱度、圓跳動和全跳動公差等級4.5形位公差的選擇1.形狀公差與位置公差的關(guān)系2.形位公差與尺寸公差的關(guān)系4.5.3公差原則與公差要求的選擇 選擇公差原則與公差要求是一個較復(fù)雜的問題，必須結(jié)合具體的使用要求和

28、工藝條件作具體分析，但總原則是：在保證使用功能要求的前提下，盡量提高加工的經(jīng)濟(jì)性。1)采用何種公差原則，主要應(yīng)從零件的使用功能要求考慮。2)對零件有配合要求的表面，特別是涉及和影響到零件的定位精度、運(yùn)動精度等重要性能且配合性質(zhì)要求較嚴(yán)格的表面，一般采用包容要求。3)尺寸精度和形位精度要求不高，但要求能保證自由裝配的零件，對其中心要素應(yīng)采用最大實體要求。4.6形狀和位置誤差的檢測4.6.1形位誤差的檢測原則 形位公差的項目較多，為了便于準(zhǔn)確選用，概括出評定形位誤差的五種檢測原則。1.與理想要素比較原則圖4-48直接法獲取量值4.6形狀和位置誤差的檢測圖4-49間接法獲取量值2.測量坐標(biāo)值原則4.

29、6形狀和位置誤差的檢測3.測量特征參數(shù)原則4.測量跳動原則圖4-50模擬體現(xiàn)基準(zhǔn)軸線的方法a)V形架b)頂尖及導(dǎo)向心軸c)導(dǎo)向套筒4.6形狀和位置誤差的檢測5.控制實效邊界原則4.6.2形位誤差的評定準(zhǔn)則 形位誤差與尺寸誤差的特征不同，尺寸誤差是兩點間距離對標(biāo)準(zhǔn)值之差，形位誤差是實際要素偏離理想狀態(tài)，并且在要素上各點的偏離量又可以不相等。1.形狀誤差的評定(1)最小條件所謂最小條件是指確定理想要素位置時，應(yīng)使理想要素與實際要素相接觸，并使被測實際要素對其理想要素的最大變動量為最小。4.6形狀和位置誤差的檢測圖4-51輪廓要素的理想要素的位置4.6形狀和位置誤差的檢測圖4-52中心要素的理想要素

30、的位置(2)最小區(qū)域法用符合最小條件的包容區(qū)域(簡稱最小區(qū)域)的寬4.6形狀和位置誤差的檢測度f或直徑f表示。2.位置誤差評定(1)模擬法模擬法就是采用足夠精確的實際要素來體現(xiàn)基準(zhǔn)平面、基準(zhǔn)軸線、基準(zhǔn)點等。圖4-53基準(zhǔn)實際要素與模擬基準(zhǔn)的兩種接觸狀態(tài)4.6形狀和位置誤差的檢測圖4-54平面度誤差檢測的基準(zhǔn)和最小區(qū)域(2)分析法分析法就是通過對基準(zhǔn)實際要素進(jìn)行測量，4.6形狀和位置誤差的檢測再根據(jù)測量數(shù)據(jù)用圖解法或計算法按最小條件確定的理想要素作為基準(zhǔn)。(3)直接法直接法就是以基準(zhǔn)實際要素為基準(zhǔn)。4.6.3形位誤差的檢測1.形位誤差檢測的三個步驟1)根據(jù)誤差項目和檢測條件確定檢測方案，根據(jù)方案

31、選擇檢測器具，并確定測量基準(zhǔn)。2)進(jìn)行測量，得到被測實際要素的有關(guān)數(shù)據(jù)。3)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，按最小條件確定最小包容區(qū)域，得到形位誤差數(shù)值。4.6形狀和位置誤差的檢測圖4-55用兩只指示器測直線度2.直線度誤差的檢測4.6形狀和位置誤差的檢測(1)指示器測量法如圖4-55所示，將被測零件安裝于平行于平板的兩頂尖之間。(2)刀口尺法如圖4-56a所示，刀口尺法是用刀口形直尺和被測要素(直線或平面)接觸，使刀口形直尺和被測要素之間的最大間隙為最小，此最大間隙即為被測的直線度誤差。(3)鋼絲法如圖4-56b所示，鋼絲法是用特別的鋼絲作為測量基準(zhǔn)，用測量顯微鏡讀數(shù)，調(diào)整鋼絲的位置，使測量顯微鏡兩端讀數(shù)相等

32、，沿被測要素移動顯微鏡，顯微鏡中的最大讀數(shù)即為被測要素的直線度誤差值。(4)水平儀法如圖4-56c所示，水平儀法是將水平儀放在被測表面上，沿被測要素按節(jié)距逐段連續(xù)測量。4.6形狀和位置誤差的檢測圖4-56直線度誤差的檢測1刀口形直尺2測量顯微鏡3水平儀4自準(zhǔn)直儀5反射鏡4.6形狀和位置誤差的檢測圖4-57平面度誤差的檢測(5)自準(zhǔn)直儀法如圖4-56d所示，4.6形狀和位置誤差的檢測用自準(zhǔn)直儀和反射鏡測量是將自準(zhǔn)直儀放在固定位置上，測量過程中保持位置不變。3.平面度誤差的檢測4.跳動誤差的檢測(1)徑向圓跳動誤差的檢測如圖4-58所示，用一對同軸的頂尖模擬體現(xiàn)基準(zhǔn)，將被測工件裝在兩頂尖之間，保證

33、大圓柱面繞基準(zhǔn)軸線轉(zhuǎn)動但不發(fā)生軸向移動。(2)端面圓跳動誤差的檢測如圖4-59所示，用一V形架來模擬體現(xiàn)基準(zhǔn)，并用一定位支承使工件沿軸向固定。4.6形狀和位置誤差的檢測圖4-58徑向圓跳動誤差的檢測4.6形狀和位置誤差的檢測圖4-59端面圓跳動誤差的檢測(3)斜向圓跳動誤差的檢測如圖4-60所示，4.6形狀和位置誤差的檢測將被測零件固定在導(dǎo)向套筒內(nèi)，且在軸向固定。(4)徑向全跳動誤差的檢測如圖4-61所示，將被測零件固定在兩同軸導(dǎo)向套筒內(nèi)，同時在軸向固定零件，調(diào)整兩套筒，使其公共軸線與平板平行,并使被測零件連續(xù)回轉(zhuǎn)，同時使指示器沿基準(zhǔn)軸線的方向作直線運(yùn)動，在整個測量過程中指示器讀數(shù)的最大差值即

34、為該零件的徑向全跳動誤差。圖4-60斜向圓跳動誤差的檢測4.6形狀和位置誤差的檢測圖4-61徑向全跳動誤差的檢測4.6形狀和位置誤差的檢測圖4-62端面全跳動誤差的檢測(5)端面全跳動誤差的檢測如圖4-62所示，4.6形狀和位置誤差的檢測將被測零件支承在導(dǎo)向套筒內(nèi)，并在軸向固定，導(dǎo)向套筒的軸線應(yīng)與平板垂直。圖4-63習(xí)題4-13圖4.6形狀和位置誤差的檢測(1)圓錐面a的圓度公差為0.1mm。(2)圓錐面a對孔軸線b的斜向圓跳動公差為0.02mm。(3)基準(zhǔn)孔軸線b的直線度公差為0.005mm。(4)孔表面c的圓柱度公差為0.01mm。(5)端面d對基準(zhǔn)孔軸線b的端面全跳動公差為0.01mm。

35、(6)端面e對端面d的平行度公差為0.03mm。圖4-64習(xí)題4-14圖4.6形狀和位置誤差的檢測圖4-65習(xí)題4-15圖(1)5+005mm的圓柱度誤差不大于0.02mm，4.6形狀和位置誤差的檢測圓度誤差不大于0.0015mm。(2)B面的平面度誤差不大于0.001mm，B面對5+005mm的軸線的端面圓跳動不大于0.04mm，B面對C面的平行度誤差不大于0.03mm。(3)平面F對5+005mm軸線的端面圓跳動不大于0.04mm。(4)18d11外圓柱面的軸線對5+005mm內(nèi)孔軸線的同軸度誤差不大于0.2mm。(5)12b11外圓柱面軸線對5+005mm孔軸線的同軸度誤差不大于0.16mm。(6)90密封錐面G對5+005mm孔軸線的同軸度誤差不大于0.16mm。(7)錐面G的圓度誤差不大于0.002mm。