【正文】 中國最大的管理資源中心 (大量免費資源共享 ) 第 1 頁 共 47 頁 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 課次： 4 授課課題 ：形位誤差和形位公差 課題內(nèi)容 ：形位誤差的評定與檢測； 形位公差帶定義、特點 本次重點 ：形位誤差的評定 、檢測 形位公差精度分析 本次難點 ：形位公差精度分析 作業(yè) ： 42 參考資料 ： 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 何鏡民主編 公差配合與測量技術(shù) 忻良昌主編 課題四 形位誤差和形位公差 φ A 實例引入， 承上啟下 A A 一、 形狀誤差和形狀公差 形狀誤差：被測實際要素對理想要素的變動量。 解釋概念， 形狀公差：單一實際要素的形狀所允許的變動全量。 明確內(nèi)容 二、 位置誤差和位置公差 位置誤差：關(guān)聯(lián)被測實際要素對其理想要素的變動量。 位置公差：關(guān)聯(lián)實際要素的位置對基準所允許的變動全量。 中國最大的管理資源中心 (大量免費資源共享 ) 第 2 頁 共 47 頁 位置公差按幾何特征分： *定向公差：具有確定方向的功能，即確定被測實際要素相對基準要素的方向精度。 *定位公差：具有確定位置功能，即確定被測實際要素相對基準要素的位置精度。 *跳動公差：具有綜合控制的能力，即確定被測實際要素的形狀和位置兩方面的綜合精度。 零件的形位究竟是多少，該如何評定呢？ 提出問題， 三、 形位誤差的評定 引導(dǎo)思考 形位誤差是指被測要素對其理想要素的變動量。 形位誤差值小于或等于相應(yīng)的形位 公差值，則認為合格。 形狀誤差的評定 （ 1） 形狀誤差的評定準則 —— 最小條件 所謂最小條件，是指被測實際要素相對于理想要素的最大變動量為最小，此時，對被測實際要素評定的誤差值為最小。 （ 2） 形狀誤差值的評定 評定形狀誤差時，形狀誤差數(shù)值的大小可用最小包容區(qū)域（簡稱最小包容區(qū)域）的寬度或直徑表示。 3 個區(qū)域比較，引出最小條件、最小區(qū)域的概念，用以評定形狀誤差。 位置誤差的評定 *定向誤差是被測實際要素對一具有確定方向的理想要素的變動量，該理想要素的方向由基準確定。 定向誤差值用定向最小包容區(qū)域（簡稱定向最小區(qū)域） 的寬度或直徑表示。定向最小區(qū)域是指按理想要素的方向包容被測實際要素時，具有最小寬度或直徑的包容區(qū)域。 中國最大的管理資源中心 (大量免費資源共享 ) 第 3 頁 共 47 頁 通過定向誤差的評定分析，比較定向最小區(qū)域與最小區(qū)域的差別。 *定位誤差是被測實際要素對一具有確定位置的理想要素的變動量。該理想要素的位置由基準和理論正確尺寸確定。 定位誤差用定位最小包容區(qū)域（簡稱定位最小區(qū)域）的寬度或直徑表示。定位最小區(qū)域是指以理想要素定位來包容被測實際要素時，具有最小寬度或直徑的包容區(qū)域。 明確定位最小區(qū)域，引出基準的概念 *跳動是當(dāng)被測要素繞基準軸線旋轉(zhuǎn)時，以指 示器測量被測實際要素表面來反映其幾何誤差，它與測量方法有關(guān)，是被測要素形狀誤差和位置誤差的綜合反映。 跳動的大小由指示器示值的變化確定，例如圓跳動即被測實際要素繞基準軸線作無軸向移動回轉(zhuǎn)一周時，由位置固定的指示器在給定方向上測得的最大與最小示值之差。 跳動先給出概念，在跳動公差中再詳細介紹 *基準 基準是具有正確形狀的理想要素，在實際運用時，則由基準實際要素來確定。由于實際要素存在形位誤差，因此，由實際要素建立基準時，應(yīng)以該基準實際要素的理想要素為基準，理想要素的位置應(yīng)符合 最小條件。 *三基面體系：確定被測要素在空間的理想位置所采用的基準由三個互相垂直的基準平面組成，這三個互相垂直的基準平面組成的基準體系稱為三基面體系。 第一基準平面 中國最大的管理資源中心 (大量免費資源共享 ) 第 4 頁 共 47 頁 三基面體系（含三個基準平面）：第二基準平面 第三基準平面 零件的基準數(shù)量和順序的確定：根據(jù)零件的功能要求來確定，一般零件上面積大、定位穩(wěn)的表面作為第一基準；面積較小的表面作為第二基準；面積最小的表面作為第三基準。 注意： 在加工或檢 測時，設(shè)計時所確定的基準表面和順序不可隨意更改，以保證設(shè)計時提出的功能要求。 ３、形狀誤差的檢測、評定舉例： 典型分析，一般自學(xué)， 直線度誤差的檢測： 操作實驗，掌握技能。 1） 按最小條件求直線度誤差 f’= 2） 按兩端點連線法求直線度誤差： f’’=f1+f2= 一、 形狀和位置公差帶 形位公差帶定義：用以限制實際要素變動的區(qū)域。 有形狀、大小、方向、位置。 提出四因素， 形位公差帶的主要形狀：（ 十種） 便于分析 形位公差帶大小用以體現(xiàn)形位精度的高低，是由給定的形位公差 t 所確定。一般指形位公差帶的寬度或直徑，且為全值。 （一） 形狀公差帶 特點對比， 特點： 只對要素有形狀要求，無方向、位置約束。 分類討論 中國最大的管理資源中心 (大量免費資源共享 ) 第 5 頁 共 47 頁 直線度：用以限制被測實際直線對其理想直線變動量的一項指標。 被限制的直線有平面內(nèi)的直線，回轉(zhuǎn)體的素線，平面與平面交線和軸線等。 （ 1） 在給定平面內(nèi)的直線度 （ 2） 在任意方向上的直線度 平面度： 用以限制實際表面對其理想平面變動量的一項指標。 公差帶： 是距離為公差值 t 的兩平行平面之間的區(qū)域。 圓度：用以限制實際圓對其理想圓變動量的一項指標。 職能： 它是對圓柱面（圓錐面）的正截面和球體上通過球心的任一截面上提出的形狀精度要求。 公差帶： 是指在同一正截面上，半徑差為公差值 t 的兩同心圓之間的區(qū)域。 注意： 標注圓度時指引線箭頭應(yīng)明顯地與尺寸線箭頭錯開；標注圓錐面的圓度時，指 引 線 箭 頭 應(yīng) 與 軸 線 垂 直 ， 而 不 該 指 向 圓 錐 輪 廓 線 的 垂 直 方 向 。 提出難點，進行剖析 圓柱度：限制實際圓柱面對其理想圓柱面變動量的一項指標。它是對圓柱面所有正截面和縱向截面方向提出的綜合性形狀精度要求。 職能： 圓柱度公差可以同時控制圓度、素線直線度和兩素線平行度等項目的誤差。 公差帶： 是指半徑為 t 的兩同軸圓柱面之間的區(qū)域。 中國最大的管理資源中心 (大量免費資源共享 ) 第 6 頁 共 47 頁 授課教案 課次： 6 授課課題： 幾何量精度 公差原則（一） 目的要求： 掌握有關(guān)作用尺寸、最大實體尺寸、最大實體尺寸邊界、最大實體實效尺寸、最大實體實效邊界等概念；獨立原則、包容要求的基本概念，并會分析應(yīng)用。 重點難點 ：包容要求的應(yīng)用分 析 作業(yè) ： 44 公差原則 *要素的實際狀態(tài)是由要素的尺寸和形位誤差綜合作用的結(jié)果，因此在設(shè)計和檢測時需要明確形位公差與尺寸公差之間的關(guān)系。 *公差原則：處理形狀公差或位置公差與尺寸公差之間關(guān)系而確立的原則。 *公差原則有獨立原則；相關(guān)原則 一、 有關(guān)公差原則的基本概念 作用尺寸和關(guān)聯(lián)作用尺寸 （ 1） 作用尺寸 ：單一要素的作用尺寸簡稱作用尺寸 MS。是實際尺寸和形狀誤差的綜合結(jié)果。 在被測要素的給定長度上，與實際內(nèi)表面（孔）體外相接的最大理想面，或與實際外表面（軸）體外相接的最小理想面的直徑 或?qū)挾?，稱為體外作用尺寸，即通常所稱作用尺寸。對于單一被測要素，內(nèi)表面（孔）的（單一）體外作用尺寸以 Dfe’ 表示；外表面（軸）的（單一）體外作用尺寸以 dfe表示。 在被測要素的給定長度上，與實際內(nèi)表面（孔）體內(nèi)相接的最小理想面，或與實際外表面（軸）體內(nèi)相接的最大理想面的直徑或?qū)挾?，稱為體內(nèi)作用尺寸。 對于單一被測要素，內(nèi)表面（孔）的（單一）體內(nèi)作用尺寸以 Dfi表示，外表面（軸）的（單 中國最大的管理資源中心 (大量免費資源共享 ) 第 7 頁 共 47 頁 一）體內(nèi)作用尺寸以 dfi表示，如圖 231所示。 （ 2） 關(guān)聯(lián)作用尺寸 ：關(guān)聯(lián)要素的作用尺寸簡稱關(guān)聯(lián)作用尺寸，是實際尺寸和位 置誤差的綜合結(jié)果。 它是指假想在結(jié)合面的全長上與實際孔內(nèi)接（或與實際軸外接的最大（或最小）理想軸（或理想孔）的尺寸，且該理想軸（或理想孔）必須與基準 A 保持圖樣上給定的幾何關(guān)系。 最大、最小實體狀態(tài)和最大、最小實體實效狀態(tài) （ 1）最大和最小實體狀態(tài) MMC：含有材料量最多的狀態(tài)?？诪樽钚O限尺寸；軸為最大極限尺寸。 LMC：含有材料量最小的狀態(tài)?？诪樽畲髽O限尺寸；軸為最小極限尺寸。 MMS=Dmin； dmax LMS=Dmax； dmin （ 2） 最大、最小實體實效狀態(tài) 最大實體 實效狀態(tài) MMVC：是 指實際尺寸達到最大實體尺寸且形位誤差達到給定形位公差值時的極限狀態(tài)。 最大實體 實效尺寸 MMVS：在最大實體實效狀態(tài)時的邊界尺寸。 A） 單一要素的最大實體實效尺寸是最大實體尺寸與形狀公差的代數(shù)和。 對于孔：最大實體實效尺寸 MMVSh=最小極限尺寸 — 形狀公差 對于軸：最大實體實效尺寸 MMVSs=最大極限尺寸 +形狀公差 B） 關(guān)聯(lián)要素的最