搜索
形状和位置公差（几何公差）1形状和位置公差（几何公差）一、概述二、几何公差的标注方法三、几何公差带四、公差原则五、几何公差的选择六、几何误差的评定和检测原则形状和位置公差（几何公差）形位公差是随着科学技术的不断发展而发展的。早期，在工业生产比较落后的时代，加工相互配合的零件要采用配作的方法。如加工相互配合的孔和轴，先加工孔，然后按照孔的尺寸加工轴，使其符合装配要求。显然，这样加工出的零件不能互换，故当时两个零件能否互相配合是主要矛盾，形位公差还未提到议事日程。前言概况形状和位置公差（几何公差）1840年开始采用通规，1870年后在使用通规和止规的基础上，采用了把零件的尺寸规定在最大极限尺寸和最小极限尺寸之间的原理，解决了装配零件的互换性问题，互配零件可以单独制造，制造精度亦随之提高。1902年尺寸公差的初期极限与配合制，诞生于英国。3形状和位置公差（几何公差）随着科学技术的不断发展，对零件的制造的要求也日益提高。若只采用收紧尺寸公差的方法来满足其形位精度要求，会使工艺复杂，制造成本昂贵。而且在有些情况下，用收紧尺寸公差的方法也无法满足其形位精度要求。形状和位置公差（几何公差）5如图1所示，L和H的尺寸公差再小，但垂直度仍无法控制。形位公差随着尺寸公差不能满足生产要求而发展起来了。1950年起英、加拿大、美三国颁布了用文字说明标注的形位公差标准（BS308-1953、CSAB78.1-1954、ASAY14.5-1957）。L±△LH±△H形状和位置公差（几何公差）1958年ISO发布了关于形位公差框格注法的标准推荐草案，第一次向世界各国推荐框格注法。紧接着各国纷纷修订本国标准。1969年ISO颁布了ISO/R1101-1969《形状和位置公差第1部分概述、符号、图样标注法》。该标准规定了形状和位置公差的框格代号注法。我国在1959年颁布的《机械制图》国家标准GB130-59《机械制图偏差的代号及其注法》中规定了形状和位置偏差的注法。用文字和符号两种方法标注。符号是采用原苏联标准。但各企业很少采用，极大部分仍用文字说明。形状和位置公差（几何公差）我国在74-75年之间先后颁布了三项形状和位置公差的国家试行标准（GB1182、83、84）。GB1182-80形状和位置公差代号及其标注GB1183-80形状和位置公差术语及定义GB1184-80形状和位置公差未注公差的规定GB1958-80形状和位置公差检测规定此后经几年的实践考验和理论探讨，于1980年正式颁布了四项形状和位置公差的国家标准。即：形状和位置公差（几何公差）8为了在企业很好地全面贯彻形状和位置公差的国家标准，80年代初期国内举办了大量的培训班，普及这四个标准。并要求自86年起，新产品图样的形状和位置公差必须采用框格代号注法，不可用文字说明法。否则新产品鉴定将不被通过。形状和位置公差（几何公差）此后，我国又相继颁布了以下配套国家标准。GB4249-84公差原则GB4380-84确定圆度误差方法二点、三点法GB7234-87圆度测量术语、定义及参数GB7235-87确定圆度误差方法半径变化量测量GB8069-87位置量规GB11336-89直线度误差检测GB11337-89平面度误差检测GB13319-91位置度公差所有这些标准的贯彻和实施，都对振兴我国的机械工业、提高生产技术水平和生产过程的经济性发挥了良好的促进作用。形状和位置公差（几何公差）近年来，为遵循与国际标准接轨的原则，我国又制、修订了一些形位公差国家标准。即：《GB/T1182-1996形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法》等效采用《ISO1101：1996》代替《GB1182-80》和《GB1183-80》。《GB/T1184-1996形状和位置公差未注公差值》等效采用《ISO2768：1989》代替《GB1184-80》。《GB/T4249-1996公差原则》等效采用《ISO8015：1985》代替《GB4249-84》。形状和位置公差（几何公差）11《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》等效采用《ISO2692：1996》。《GB/T16892-1997形状和位置公差非刚性零件注法》等效采用《ISO10579：1993》。形状和位置公差（几何公差）《GB/T17851-1999形状和位置公差基准和基准体系》等效采用《ISO5459：1981》。《GB/T18780.1-2002产品几何量技术规范（GPS）几何要素1部分：基本术语和定义》等效采用《ISO14660-1：1999》。《GB/T17773-1999形状和位置公差延伸公差带及其表示法》等效采用《ISO10578：1992》。《GB/T17852-1999形状和位置公差轮廓的尺寸和公差注法》等效采用《ISO1660：1982》。形状和位置公差（几何公差）13目前，我国已形成了比较完整的形状和位置公差标准体系。《GB/T1958-2004产品几何量技术规范（GPS）形状和位置公差检测规定》代替《GB1958-1980》。《GB/T13319-2003产品几何量技术规范（GPS）几何公差位置度公差注法》等效采用《ISO5458：1998》代替《GB/T13319-1991》。形状和位置公差（几何公差）14目前我国推荐执行的国家标准：GB/T1184-1996《形状和位置公差及未注公差值》GB/T18780.1-2002《产品几何技术规范几何要素第1部分：基本术语和定义》等。GB/T1182-2008《产品几何技术规范几何公差形状、方向、位置和跳动公差标注》GB/T4249-2008《公差原则》GB/T16671-2008《几何公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求》GB/T17851-2008《几何公差基准和基准体系》一、概述形状和位置公差（几何公差）2、被加工零件的几何要素因受力变形、热变形、振动、刀具磨损等影响产生的加工误差。4.1几何误差的分类及常用术语一.加工误差的来源1、机床—夹具—刀具—工件所构成的工艺系统本身存在的各种误差；形状和位置公差（几何公差）二.误差的表现形式1、尺寸误差2、几何误差3、表面粗糙度等互换性与测量技术基础形状和位置公差（几何公差）三.几何误差的分类1、形状误差2、方向误差3、位置误差4、跳动误差互换性与测量技术基础形状和位置公差（几何公差）18一、概述几何公差即旧标准中的“形状和位置公差”几何公差的研究对象：几何要素。1.要素定义要素是工件上的特定部位，如点、线或面。形状和位置公差（几何公差）192.几何要素分类⑴按结构特征分为：组成要素、导出要素。为与相关标准的术语取得一致，新标准将旧标准“中心要素”改为“导出要素”；“轮廓要素”改为“组成要素”；“测得要素”改为“提取要素”等，形状和位置公差（几何公差）202.几何要素分类⑵按存在状态分为：实际要素、公称要素实际要素：零件上实际存在的要素。标准规定：测量时用提取要素（测得要素）代替实际要素。公称要素（理论要素）：具有几何学意义的要素，即几何的点、线、面，它们不存在任何误差。图样上表示的要素均为公称要素。形状和位置公差（几何公差）212.几何要素分类⑶按所处地位分为：被测要素、基准要素被测要素：图样上给出了形位公差要求的要素。是被检测的对象。基准要素：零件上用来确定被测要素的方向或位置的要素，基准要素在图样上都标有基准符号或基准代号。形状和位置公差（几何公差）222.几何要素分类⑷按功能关系分为：单一要素、关联要素单一要素：仅对被测要素本身给出形状公差的要素（如直线度等）。关联要素：与零件基准要素有功能要求的要素。（即相对于基准要素有功能要求而给出位置公差的要素，如垂直度等）。形状和位置公差（几何公差）23四种要素之间的关系为：要素被测要素单一要素关联要素组成要素导出要素实际要素公称要素基准要素形状和位置公差（几何公差）24要素形状和位置公差（几何公差）25要素形状和位置公差（几何公差）26几何公差的几何特征、符号形状和位置公差（几何公差）27几何公差的几何特征、符号形状和位置公差（几何公差）28几何公差的附加符号形状和位置公差（几何公差）29各类几何公差之间的关系如果功能需要，可以规定一种或多种几何特征的公差以限定要素的几何误差。限定要素某种类型几何误差的几何公差，亦能限制该要素其他类型的几何误差。要素的位置公差可同时控制该要素的位置误差、方向误差和形状误差。要素的方向公差可同时控制该要素的方向误差和形状误差。要素的形状公差只能控制该要素的形状误差。形状和位置公差（几何公差）形位误差产生的因素由于加工过程中工件在机床上的定位误差、刀具与工件的相对运动不正确、夹紧力和切削力引起的零件变形、工件的内应力的释放等原因，完工零件会产生各种形状和位置误差。图2形状误差例如：在车削圆柱表面时，刀具运动方向与零件旋转轴线不平行，会使完工零件表面呈圆锥形。形状和位置公差（几何公差）又如：在车削由三爪卡盘夹紧的环形零件内孔时，会因夹紧力使完工零件内孔变形呈又如：在车削以顶针支承的细长轴时，切削力使完工零件表面呈图3图4鼓形。棱圆形。形状和位置公差（几何公差）位置误差例如：由于夹具的刚性较差（图5），刨削时产生变形，使角铁的侧面呈又如：由于夹具力的作用位置选择不当（图6），使零件变形。加工时两轴线平行，松开夹具后零件恢复原来状态，两轴线呈图5图6不平行。不垂直。形状和位置公差（几何公差）又如：钻床的主轴与工作台之间若不垂直，则加工的孔与端面亦有图7又如：多孔钻模因钻套孔心距的误差，使零件上加工出的成组孔产生位置度误差。同样，多孔的冲模也会由于模具的误差使零件的成组孔产生位置度误差。上述例子举了影响形位精度的各主要原因，我们必须根据具体加工条件，对影响因素进行分析，采取有效措施，以消除或减少这些因素的影响，来满足图样上给定的形位公差要求。垂直度误差。形状和位置公差（几何公差）各种形状和位置误差都将会对零件的装配和使用性能产生不同程度的影响。如孔、轴圆柱表面的形状误差会使配合性质不均匀；孔的位置误差会影响装配的方便性和可能性；两齿轮轴的轴线平行度误差会降低齿轮副的啮合质量等等。因此机械类零件的几何精度，除了必须规定适当的尺寸公差、表面粗糙度和波纹度要求以外，还须对零件规定合理的形状和位置公差（简称形位公差）。同样，总成集成时由于零件误差的累积，为保证与其它总成的装配也必须规定适当的装配尺寸公差和位置公差。1.3形位误差对产品的影响形状和位置公差（几何公差）35二、几何公差的标注方法几何公差是针对零件加工所提出的要求，应表达简洁、要求明确。在图样上标注时，尽量采用代号标注。形状和位置公差（几何公差）36二、几何公差的标注方法形状和位置公差（几何公差）37被测要素的标注：公差框格指引线项目符号几何公差值基准字母水平书写！二、几何公差的标注方法形状和位置公差（几何公差）38被测要素的标注：公差框格指引线项目符号几何公差值基准字母二、几何公差的标注方法形状和位置公差（几何公差）39被测要素的标注：公差框格指引线项目符号几何公差值基准字母引出时：从公差框格引出！垂直框格！只能引出一条指引线！二、几何公差的标注方法形状和位置公差（几何公差）40被测要素的标注：公差框格指引线项目符号几何公差值基准字母指向被测要素时：垂直被测要素！二、几何公差的标注方法形状和位置公差（几何公差）41被测要素的标注：公差框格指引线项目符号几何公差值基准字母指向被测要素时：垂直被测要素！二、几何公差的标注方法形状和位置公差（几何公差）42垂直被测要素！圆锥圆度例外！二、几何公差的标注方法被测要素的标注：公差框格指引线项目符号几何公差值基准字母形状和位置公差（几何公差）43被测要素的标注：公差框格指引线项目符号几何公差值基准字母导出要素时对齐！组成要素时错开！二、几何公差的标注方法形状和位置公差（几何公差）44指引线弯折次数不能超过2次！二、几何公差的标注方法被测要素的标注：公差框格指引线项目符号几何公差值基准字母形状和位置公差（几何公差）45被