几何公差的意义和要素
教学难点: 1.评定形状误差的基本原则---最小条件。 2.基准体系中,正确选择各基准的顺序排次,是表征了不同的地位和作用。 3.理论正确尺寸(角度)如 100(45°)。几何图框、动态公差图、实效尺寸、实效边界、 成组要素。 4.公差原则:独立原则、包容要求、最大实体议提示:
❖ 1.对形位公差标准的理解及测量是较难的环节,建议教学通过结合实 物或工件多读图、多画图、多讨论、多辅导的方式解决。
❖ 2.对直线度(如长导轨)、平度面(如大平板、机床工作台等)的测 量,书中有例4-5、例4-7求值。现在其测量仪器的发展,已配有电脑处 理软件用来求值,很方便。
❖ 3.介绍新技术EG电子水平仪测量系统:由电子水平仪、连接电缆、计 算机和测量软件四部分组成。使对于直线度、垂直度、平直度大工件的 测量智能化、使计算工作量大为减少。
指引线可从框格的任一端引出,引出段必须垂直于框格;引向被测要素时允许{弯折,但不 得多于两次。
图4-3 形位公差代号 a)水平放置 b)垂直放置
1.被测要素的标注(表4-3)
3.几何公差的特殊标注方法(表4-5)
3.几何公差的特殊标注方法(表4-5)
4.几何误差的限定符号(表4-6)
5.避免采用的标注方法(表4-7)
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即:使用专用电缆将电子水平仪通过RS232接口与计算机相连。利用
操作测量软件,采集数据,选择检测方法,可以及时准确地计算工件的
平面度、直线度及垂直度等数据结果。借助于线框图和仿真图,直观地
了解测量情况,迅捷高效地完成工作
❖ 4.当测量实验室工作条件不够宽裕时,到机加工实训车间,做零件与 整机检测更有实际意义。
图4-1 要素
3.按所处地位分 1)被测要素—图样上给出了几何公差要求的 要素。 2)基准要素—用来确定被测要素方向或(和) 位置的要素,简称基准,图4-2所示。
4.按功能要求分
1)单一要素—仅对其本身给出形状公差要求,或仅涉 及其形状公差要求时的要素。
2)关联要素—相其他要素有功能要求而给出方向、位 置和跳动公差的要素
第二节 形状公差
一、形状公差带定义
形状公差有直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度六个项目。 形状公差是单 一被测要素的形状对其理想形状要素允许的变动全量。形公差没有基准要求,所以公差带是浮动 的。
形状公差的功能:
1)直线度公差 是限制用于控制平面内或空间内直线的形状误差。
2)平面度公差 是限制实际表面对理想表面变动量的项目。
第一节 概 述
零件在加工中,不仅产生尺寸误差,同时也产生形状误差和几何要素之间的位置 误差。完工后的零件,由于各种误差的共同作用将对其配合性质、功能要求、互换 性造成影响。因此,必须制定相应的几何公差加以限制。
一、零件的要素
构成零件几何特征的点、线、面均称要素(图4-1)。要素可从不同角度来分类。
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四、几何公差的标注
在技术图样上,几何公差应采用代号标注。几何公差代号包括:几何公差有 关项目的符号、几何公差框格和指引线、几何公差数值和其他有有关符号、基 准符号。
几何公差框格有两格或多格,它可以水平放置,也可以垂直放置,自左至右依次填写写几 何特征符号、公差值(单位为mm)、基准字母。第2格及其后各格中还可能填写其他翻芎符 号,如图4-3所示。
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图4-4最小区域与最小条件
第三节 轮廓度公差
线轮廓度或面轮廓度公差是对零件表面的要求(非圆曲线和非圆曲面),可以 仅限定其形状误差,也可在限制形状误差的同时,还对基准提出要求。前者属于 形状公差,方向或位置公差。它们是关联要素在方向或位置上相对于基准所允许 的变动全量。
一、零件的要素
1.按结构特征分 1)组成要素-构成零件内、外表面外形的具体要素 2)导出要素-组成要素的对称中心所表示的(点、线、面) 要素,属抽象要素,如中心线、中心面。
2.按存在状态分 1) 实际要素-零件上实际存在的要素,测量时由提取要素 代替。
2) 称为理想要素-具有几何学意义,无误差的要素 3) 导出要素-设计图样所表示的要素如轮廓或中心要素
二、几何公差项目及符号
图4-2 基准要素和被测要素
国家标准规定了14项几何公差,其名称、符号及分类见表4-1。
三,几何公差的意义和要素
几何公差是图样中对要素的形状和位置规定的最大允许的变动量。 控制要素的形状或位置,均是对整个要素的控制。因此,设计给出的几何公差要求,实质
上是对几何公差带的要求。确定公差带应考虑其形状、大小、方向及位置四个要素。 1)公差带的形状常用的有9种,见表4-2。 2)公差带的大小指公差带的宽度t或直径φt,取值大小取决于被测要素的形状和功能要求。 3)公差带的方向即评定被测要素误差的方向,公差带的宽度方向为被测要素的法向。 4)对于公差带的位置,形状公差带没有位置要求,只用来限制被测要素的形状误差。在尺 寸公差内浮动,或或由理论正确尺寸固定。对于位置公差带,是由相对于基准的尺寸公差 或理论正确尺寸确定。
3)圆度公差 是限制实际圆对理想圆变动量的项目。
4)圆柱度
是限制实际圓柱面对理想圆柱面变动量的项目,它可以控制轴向截面及轴截面内的
圆度、素线直线度、轴线直线度等误差,是控制圆柱体内、外表面多项综合性形状误差的指标。
形状公差带的定义及标注示例见表4-8。
二、形状误差的评定 形状误差值用最小区域的宽度或直径表示。按最小区域法所得到的形状误差值最 小,且是惟一的;所谓最小条件是指实际被提取要素对其拟合(理想)要素的最大 变动量为最小,如图4-4所示。这是评定形状误差的基原则。
第四章 形状和位置公差
本章要点:也是本课程的两大重点之一
1.各项形位一公差符号及其公差带的含义;如何正确选用和标注形位公差。
2.公差原则的含义、应用要素、功能要求、控制边界及检测方法。
3.形状、方向、位置和跳动误差的检测原则及其应用。
教学时数参考:12 授课方式:本章釆用以教师带领学员,用工程语言既耍达到:识图、读图并加对该图 工件的几何误差进行测量,所应选择的测量方法及量仪。在课堂中发动“教”与“学” 互动的讨论气氛。 所用教具:1.教材中本章有表37个是最接近生产的图样典例,2.电子课件。