【文章內(nèi)容簡介】 A A 一、 形狀誤差和形狀公差 形狀誤差：被測實(shí)際要素對(duì)理想要素的變動(dòng)量。 解釋概念， 形狀公差：單一實(shí)際要素的形狀所允許的變動(dòng)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(shí)際要素對(duì)其理想要素的變動(dòng)量。 位置公差：關(guān)聯(lián)實(shí)際要素的位置對(duì)基準(zhǔn)所允許的變動(dòng)全量。 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(shí)際要素相對(duì)基準(zhǔn)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(shí)際要素相對(duì)基準(zhǔn)要素的位置精度。 *跳動(dòng)公差：具有綜合控制的能力，即確定被測實(shí)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(píng)定呢 ？ 提出問題， 三、 形位誤差的評(píng)定 引導(dǎo)思考 形位誤差是指被測要素對(duì)其理想要素的變動(dòng)量。 形位誤差值小于或等于相應(yīng)的形位公差值，則認(rèn)為合格。 形狀誤差的評(píng)定 （ 1） 形狀誤差的評(píng)定準(zhǔn)則 —— 最小條件 所謂最小條件，是指被測實(shí)際要素相對(duì)于理想要素的最大變動(dòng)量為最小，此時(shí)，對(duì)被測實(shí)際要素評(píng)定的誤差值為最小。 （ 2） 形狀誤差值的評(píng)定 評(píng)定形狀誤差時(shí)，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(gè)區(qū)域比較，引出最小條件、最小區(qū)域的概念，用以評(píng)定形狀誤差。 位置誤差的評(píng)定 *定向誤差是被測實(shí)際要素對(duì)一具有確定方向的理想要素的變動(dòng)量，該理想要素的方向由基準(zhǔn)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(shí)際要素時(shí)，具有最小寬度或直徑的包容區(qū)域。 通過定向誤差的評(píng)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(shí)際要素對(duì)一具有確定位置的理想要素的變動(dòng)量。該理想要素的位置由基準(zhǔn)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(shí)際要素時(shí)，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(zhǔn)的概念 *跳動(dòng)是當(dāng)被測要素繞基準(zhǔn)軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，以指示器測量被測實(shí)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(dòng)的大小由指示器示值的變化確定，例如圓跳動(dòng)即被測實(shí)際要素繞基準(zhǔn)軸線作無軸向移動(dòng)回轉(zhuǎn)一周時(shí)，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(dòng)先給出概念，在跳動(dòng)公差中再詳細(xì)介紹 *基準(zhǔn) 基準(zhǔn)是具有正確形狀的理想要素，在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，則由基準(zhǔn)實(shí)際要素來確定。由于實(shí)際要素存在形位誤差，因此，由實(shí)際要素建立基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)以該基準(zhǔn)實(shí)際要素的理想要素為基準(zhǔn)，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(zhǔn)由三個(gè)互相垂直的基準(zhǔn)平面組成，這三個(gè)互相垂直的基準(zhǔn)平面組成的基準(zhǔn)體系稱為三基面體系。 第一基準(zhǔn)平面 三基面體系（含三個(gè)基準(zhǔn)平面）：第二基準(zhǔn)平面 第三基準(zhǔn)平面 零件的基準(zhǔn)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(zhǔn)；面積較小的表面作為第二基準(zhǔn)；面積最小的表面作為第三基準(zhǔn)。 注意：在加工或檢測時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)所確定的基準(zhǔn)表面和順序不可隨意更改，以保證設(shè)計(jì)時(shí)提出的功能要求。 ３、形狀誤差的檢測、評(píng)定舉例： 典型分析，一般自學(xué)， 直線度誤差的檢測： 操作實(shí)驗(yàn)，掌握技能。 1） 按最小條件求直線度誤差 f’= 2） 按兩端點(diǎn)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(shí)際要素變動(dòng)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(diǎn)對(duì)比， 特點(diǎn)：只對(duì)要素 有形狀要求，無方向、位置約束。 分類討論 直線度：用以限制被測實(shí)際直線對(duì)其理想直線變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。 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(shí)際表面對(duì)其理想平面變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。 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(shí)際圓對(duì)其理想圓變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。 職能：它是對(duì)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(biāo)注圓度時(shí)指引線箭頭應(yīng)明顯地與尺寸線箭頭錯(cuò)開；標(biāo)注圓錐面的圓度時(shí)，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(diǎn)，進(jìn)行剖析 圓柱度：限制實(shí)際圓柱面對(duì)其理想圓柱面變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。它是對(duì)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(shí)控制圓度、素線直線度和兩素線平行度等項(xiàng)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。 互換 性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 授課教案 課次： 5 授課課題 ：基本幾何量精度（四） 位置公差帶特點(diǎn)分析 課題內(nèi)容 ： 位置公差帶定義、特點(diǎn) 本次重點(diǎn) ：位置公差精度分析 本次難點(diǎn) ：位置公差精度分析 作業(yè) ： 43 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 （二）形狀或位置公差 形狀或位置公差的特點(diǎn)是它可能有基準(zhǔn)，也可能沒有基準(zhǔn)，當(dāng)它有基準(zhǔn)時(shí)，它呈現(xiàn)形狀公差的特性，其公差帶無方向位置限制；當(dāng)它有基準(zhǔn)時(shí)，它呈現(xiàn)位置誤差特 性，其公差帶位置受基準(zhǔn)和理論正確尺寸限制。 線輪廓度：限制實(shí)際曲線對(duì)其理想曲線變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。 公差帶：包絡(luò)一系列直徑為公差值 t 的圓的兩包絡(luò)線之間的區(qū)域，諸圓圓心應(yīng)位于理想輪廓線上。 注意：理論正 確尺寸 — 確定被測要素的理想形狀、方向、位置的理想尺寸。理想要素需由基準(zhǔn)和理論正確尺寸確定。 面輪廓度：限制實(shí)際曲面對(duì)其理想曲面變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。 公差帶：包 絡(luò)一系列直徑為公差值 t 的球的兩包絡(luò)面之間的區(qū)域，諸球球心位于理想輪廓面上。 （三） 位置公差 定向公差：關(guān)聯(lián)實(shí)際要素對(duì)基準(zhǔn)在方向上允許的變動(dòng)全 量。 特點(diǎn)： A：定向公差帶相對(duì)于基準(zhǔn)有確定的方向。 B：定向公差帶具有綜合控制被測要素的方向和形狀的能力。 抓住特點(diǎn)，分析典型 （ 1） 平行度：限制實(shí)際要素對(duì)基準(zhǔn)在平行方向上變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo) 。 （ 2） 垂直度：限制實(shí)際要素對(duì)基準(zhǔn)在垂直方向上變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。 （ 3） 傾斜度：限制實(shí)際要素對(duì)基準(zhǔn)在傾斜方向上變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。 定位公差：是關(guān)聯(lián)實(shí)際要素對(duì)基準(zhǔn)在位置上允許的變動(dòng)全量。 特點(diǎn)： A：定位公差帶具有確定的位置 B：定位公差帶具有綜合控制被測要素位置、方向和形狀的能力。 關(guān)聯(lián)要素相對(duì)基準(zhǔn)的理想位置由理論正確尺寸確定。 （ 1） 同軸度：限制被測軸線偏離基準(zhǔn)軸線的一項(xiàng)指標(biāo)。 公差帶是直徑為公差值 t 且與基準(zhǔn)軸線同軸的圓柱面內(nèi)區(qū)域。 （ 2） 對(duì)稱度：限制被測線、面偏離基準(zhǔn)直線、平面的一項(xiàng)指標(biāo)。 （ 3） 位置度：限制被測要素實(shí)際位置對(duì)其理想位置變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。 被測要素的理想位置由理論正確尺寸和基準(zhǔn)所確定。 跳動(dòng)公差：關(guān)聯(lián)實(shí)際要素繞基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)一周或連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)所允許的最大跳動(dòng)公差。 特點(diǎn)：是 以檢測方式定出的公差項(xiàng)目，具有綜合控制形狀誤差和位置誤差的功能。 （ 1） 圓跳動(dòng)公差：關(guān)聯(lián)實(shí)際要素繞基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)一周時(shí)，為圓跳動(dòng)公差。 跳動(dòng)量是指示器在繞著基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)的 被測表面上測得的。 按跳動(dòng)的檢測方向與基準(zhǔn)軸線之間的位置關(guān)系不同圓跳動(dòng)可分為三種類型。 A、 徑向圓跳動(dòng)：檢測方向垂直于基準(zhǔn)軸線。 公差帶是垂直于基準(zhǔn)軸線的任一測量平面內(nèi)，半徑差為公差值 t 且圓心在基準(zhǔn)軸線上的兩個(gè)同心圓之間的區(qū)域。 B、 端面圓跳動(dòng)：檢測方向平行于基準(zhǔn)軸線。 公差帶是在與基準(zhǔn)軸線同軸的任一直徑位置的測量圓柱面上，沿母線方向?qū)挾葹?t 的圓柱面區(qū)域。 C、 斜向圓跳動(dòng)：檢測方向暨不平行也不垂直于基準(zhǔn)軸線，但一般應(yīng)為被測表面的法線方向。 公差帶是在與基準(zhǔn)軸線同軸的任一測量圓錐面上，沿母線方向?qū)挾葹?t 的圓錐面區(qū) 域。 （ 2） 全跳動(dòng)公差 A、 徑向全跳動(dòng)：運(yùn)動(dòng)方向與基準(zhǔn)軸線平行。 公差帶：半徑為公差值 t 且與基準(zhǔn)軸線同軸的兩圓柱面之間的區(qū)域。 突破難點(diǎn)，引出 注意：徑向全跳動(dòng)公差帶與圓柱度公差帶的異同。 形位精度設(shè)計(jì)思想 相同點(diǎn)：形狀相同。 不同點(diǎn)：前者公差帶軸線的位置固定，后者公差帶軸線的位置是浮動(dòng)的；徑向全跳動(dòng)包括了圓柱度誤差和同軸度誤差。圖樣上應(yīng)優(yōu)先標(biāo)注徑向全跳動(dòng)公差，而盡量不標(biāo)注圓柱度項(xiàng)目。 B、 端面全跳動(dòng)：運(yùn)動(dòng)方向與基準(zhǔn)軸線垂直。 公差帶：是距離為公差值 t 且與基準(zhǔn)軸線垂直的兩平行平面之間的區(qū)域。 注意：端面全跳動(dòng)公差帶與端面對(duì)軸線垂直度公差帶之間的異同。 相同點(diǎn)：形狀相同，均為垂直于基準(zhǔn)軸線的平行平面，用該兩項(xiàng)目控制被測要素的結(jié)果也完全相同。在滿足功能要求的前提下，應(yīng)優(yōu)先選用端面全跳動(dòng)公差。 綜合論述： 綜述內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)三基 形位公差帶內(nèi)容要求掌握的基本概念、基本知識(shí)和基本技能如下： 基本概念：最小條件，基準(zhǔn)，公差帶。 基本知識(shí)：形位誤差的評(píng)定，形位公差的精度分析。 基本技能：形位誤差的檢測，形位 公差的精度設(shè)計(jì)。 布置作業(yè)： 強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)，提高技能 4— 3， 形位誤差檢測實(shí)驗(yàn) 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 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(shí)體尺寸、最大實(shí)體尺寸邊界、最大實(shí)體實(shí)效尺寸、最大實(shí)體實(shí)效邊界等概念；獨(dú)立原則、包容要求的基本概念，并會(huì)分析應(yīng)用。 重點(diǎn)難點(diǎn) ：包容要求的應(yīng)用分析 作業(yè) ： 44 公差原則 *要素的實(shí)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(jì)和檢測時(shí)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(dú)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(shí)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(shí)際內(nèi)表面（孔）體外相接的最大理想面，或與實(shí)際外表面（軸）體外相接的最小理想面的直徑或?qū)挾龋Q為體外作用尺寸，即通常所稱作用尺寸。對(duì)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(shí)際內(nèi)表面（孔）體內(nèi)相接的最小理想面，或與實(shí)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(duì)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(shí)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(shí)際孔內(nèi)接（或與實(shí)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(zhǔn) A 保持圖樣上給定的幾何關(guān)系。 最大、最小實(shí)體狀態(tài)和最大、最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài) （ 1）最大和最小實(shí)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)。孔為最大極限尺寸；軸為最小極限尺寸。 MMS=Dmin； dmax