形状和位置公差及检测[1]

第四章形状和位置公差及检测学习指导本章学习目的是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。学习要求是掌握形位公差带的特征（形状、大小、方向和位置）以及形位公差在图样上的标注；掌握形位误差的确定方法；掌握形位公差的选用原则；掌握公差原则（独立原则、相关要求）的特点和应用；了解形位误差的检测原则。第一节概述加工后的零件不仅有尺寸误差，构成零件几何特征的点、线、面的实际形状或相互位置，与理想几何体规定的形状和相互位置还不可避免地存在差异，这种形状上的差异就是形状误差，而相互位置的差异就是位置误差，统称为形位误差。轴套的外圆可能产生以下误差：•外圆在垂直于轴线的正截面上不圆（即圆度误差）•外圆柱面上任一素线（是外圆柱面与圆柱轴向截面的交线）不直（即直线度误差）•外圆柱面的轴心线与孔的轴心线不重合（即同轴度误差）轴套加工后外圆的形状和位置误差形位误差对零件使用性能的影响如下：1）影响零件的功能要求2）影响零件的配合性质3）影响零件的互换性现行国家标准主要有：GB/T1182—1996《形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法》GB/T1184—1996《形状和位置公差未注公差值》GB/T4249—1996《公差原则》GB/T16671—1996《形状和位置公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求》GB13319—1991《形状和位置公差位置度公差》一、形位公差的研究对象形位公差的研究对象：几何要素——构成零件几何特征的点、线、面统称为几何要素(简称要素)1.理想要素与实际要素（按存在的状态分）(1)理想要素——具有几何意义的要素。(2)实际要素——零件上实际存在的要素，即加工后得到的要素。2．轮廓要素与中心要素（按结构特征分）(1)轮廓要素——组成轮廓的点、线、面。(2)中心要素——与轮廓要素有对称关系的点、线、面。3．被测要素与基准要素（按检测关系分）(1)被测要素——给出了形状或(和)位置公差的要素，即需要研究和测量的要素。(2)基准要素——用来确定被测要素方向或(和)位置的要素。理想的基准要素称为基准。4．单一要素和关联要素（按功能要求分）(1)单一要素——仅对要素本身给出形状公差要求的要素。(2)关联要素——对其它要素有功能关系的要素。(轮廓、单一、被测要素）（基准、中心要素）E(中心、关联、被测要素）(轮廓、关联、被测要素）形状公差：是对单一要素提出的要求，即形状误差所允许的变动全量。位置公差：是对关联要素提出的要求，即位置误差对基准所允许的变动全量。二、形位公差的项目和符号三、形位公差和形位公差带的特征形位公差——是指实际被测要素对图样上给定的理想形状、理想位置的允许变动量。形位公差带——是用来限制被测实际要素变动的区域，它是形位误差的最大允许值。形位公差带具有的四个特征——形状、大小、方向和位置。1．公差带的形状公差带的形状随实际被测要素的结构特征、所处的空间、以及要求控制方向的差异而不同。2．公差带的大小3．公差带的方向公差带的大小仅有两种情况，即公差带区域的宽度t（距离）或t直径，它表达形位精度要求的高低。公差带的方向指组成公差带的几何要素的延伸方向（圆度、圆跳动和点的位置度及同心度除外）。公差带的方向理论上应与图样上形位公差代号的指引箭头所指方向垂直。形状公差公差带方向，由最小条件确定；位置公差公差带方向，与基准要素保持正确的方向。4．公差带的位置1）公差带的位置固定公差带的位置由图样上给定的基准和理论正确尺寸确定，与被测要素的实际尺寸无关。2）公差带的位置浮动公差带的位置随被测表面的实际尺寸在尺寸公差带内的变化而变化。综上所述，限定形位误差除了规定形位公差值处，还要规定限制实际要素的区域，即规定形状和位置公差带。四、基准和基准体系基准是确定被测要素的方向、位置的参考对象。1)单一基准——由一个要素建立的基准称为单一基准。2)组合基准(公共基准)——由两个或两个以上的要素所建立的一个独立基准称为组合基准或公共基准。0.05A-BAB图4-2单一基准图4-3组合基准3)基准体系(三基面体系)——由三个相互垂直的平面所构成的基准体系。90°90°A90°BC图4-4三基面体系