几何公差及检测.docx

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几何公差及检测

几何公差及检测

【学习及技能目标】

１.分析图纸上的零件几何精度的要求，读懂零件的几何公差要求，解释几

何公差的含义。

２.掌握几何公差项目代号及标注知识。

３.熟悉基准、最小条件、公差原则、几何误差检测及评定知识。

４.熟悉百分表、内径百分表、扭簧比较仪、圆度仪等仪器的结构与使用方

法，会测量零件的几何公差。

第1讲

课题：

1.几何公差的研究对象

2.几何公差的几何要素的定义

授课方式：

讲授

教学目的：

1.了解几何公差在机械制造中的作用

2.熟悉与几何公差有关的几何要素的分类方法及各种几何要素的定义及其特点

教学重点：

与几何公差有关的几何要素的分类方法

教学难点：

几何公差及各种几何要素的定义及其特点

教具：

挂图、多媒体课件

教学过程：

一、引入新课题

本次课是学习以后各章节的基础,要求掌握几何公差项目的分类以及各特征项目的名称和对应的符号，本次课开始学习有关内容。

二、教学内容

2.1概述

零件加工后，其表面、轴线、中心对称平面等的实际形状和位置相对于所要求的理想形状和位置，不可避免地存在着误差，这种误差称为形状和位置误差，简称几何误差。

2.2几何公差的研究对象

1.组成要素　

原称为轮廓要素，是指构成零件外形的面或面上的线。

（1）公称组成要素　又称公称尺寸，是指由技术制图或其他方法确定的理论正确的组成要素。

（2）实际（组成）要素　由加工得到的、实际存在并将整个工件与周围介质分隔的要素。

（3）提取组成要素　按规定的方法、由实际（组成）要素提取有限的点所形成的实际（组成）要素的近似替代。

2.导出要素

原称为中心要素，是指由一个或几个组成要素得到的中心点、中心线或中心面。

（1）公称导出要素　由一个或几个公称组成要素导出的中心点、中心线或中心面。

（2）提取导出要素　由一个或几个提取组成要素导出的中心点、中心线或中心面。

3.拟合要素

原称为理想要素，是指不存在任何误差的纯几何的点、线、面，它在检测中是评定实际（组成）要素几何误差的依据。

（1）拟合组成要素　按规定的方法，由提取组成要素形成的并具有理想形状的组成要素。

（2）拟合导出要素　由一个或几个拟合组成要素导出的中心点、中心线或中心面。

4.单一要素

单一要素仅对要素本身提出几何公差要求的要素。

5.关联要素

关联要素是指与零件上其他要素有功能关系的要素。

6.基准要素

基准要素是指用来确定提取组成要素的理想方向或（和）位置的要素。

第2讲

课题：

1.被测提取要素的标注方法

2.基准要素的标注方法

3.几何公差标注中的有关问题

4.几何公差值及有关规定

授课方式：

讲授

教学目的：

１.掌握几可公差项目的分类以及各特征项目的名称和对应的符号

２.了解国家标准中对几何公差的注出公差值和未注公差值的标注方法

３.理解图样上所标注的几何公差代号的含义

４.掌握几何公差代号和基准符号的标注方法

教学重点：

图样上所标注的几何公差代号的含义

教学难点：

几何公差代号和基准符号的标注方法

教具：

挂图、多媒体课件

教学方法：

利用多媒体精讲被测提取要素的标注方法，基准要素的标注方法。

重点讲清几何公差标注中的有关问题。

多练：

在讲授后，通过练习、讨论和分析归纳帮助学生掌握几何公差代号和基准符号的标注方法。

教学过程：

一、引入新课题

通过几何公差研究对象引入新课.

二、教学内容

2.3几何公差的标注

2.3.1形位公差的特征项目、符号

国家标准规定，形状和位置两大类公差共计14个项目，其中形状公差4个，因它是对单一要素提出的要求，因此无基准要求;位置公差8个，形状或位置（轮廓）公差有2个，若无基准要求，则为形状公差;若有基准要求，则为位置公差。

2.3.2形位公差标注

１.几何公差代号

标准规定，在技术图样中几何公差采用符号标注。

基准代号如图所示。

2.几何公差标注示例

几何公差代号标注示例见书中表２-３。

2.3.3几何公差值及有关规定

1.图样上注出公差值的规定

对于几何公差有较高要求的零件，均应在图样上按规定的标注方法注出公差值。

2.几何公差的未注公差值的规定

未注公差值符合工厂的常用精度等级，不需在图样上注出。

（1）直线度、平面度的未注公差值　共分H、K、L三个公差等级。

（2）圆度的未注公差值　规定采用相应的直径公差值，但不能大于径向圆跳动值。

（3）圆柱度　由圆度、轴线直线度、素线直线度和素线平行度组成。

（4）线轮廓度、面轮廓度未作规定，受线轮廓、面轮廓的线性尺寸或角度公差控制。

（5）平行度　等于相应的尺寸公差值。

（6）垂直度　分为H、K、L三个公差等级。

（7）对称度　分为H、K、L三个公差等级。

（8）位置度　未作规定，因为属于综合性误差，由分项公差值控制。

（9）圆跳动　分为H、K、L三个公差等级。

（10）全跳动未作规定，因为综合项目，故可通过圆跳动公差值、素线直线度公差值或其他注出或未注出的尺寸公差值控制。

3.未注公差的标注

在图样上采用未注公差值时，应在图样的标题栏附近或在技术要求中标出未注公差的等级及标准编号，如GB.T1184—K、GB.T1184—H等，也可在企业标准中作统一规定。

第3讲几何公差带及几何公差

课题：

1.几何公差带

2.几何公差

授课方式：

讲授

教学目的：

1.了解各种几何公差带的特点及其应用范围

2.理解各几何公差项目的定义及其基本内容

3.重点掌握各种几何公差的作用及其应用说明

教学重点：

各种几何公差的作用及其应用说明

教学难点：

各几何公差项目的定义及其基本内容

教具：

挂图、多媒体课件

教学方法：

利用多媒体课件精讲各种几何公差的应用：

重点练习各几何公差项目的其基本内容

教学过程：

一、引入新课题

本次课以几何公差代号和基准符号的标注方法为主引入几何公差带

二、教学内容

2.4几何公差带及几何公差

2.4.1几何公差带

几何公差带是用来限制被测实际要素变动的区域。

几何公差带由形状、大小、方向和位置四个因素确定。

如图所示。

2.4.2形状公差

形状公差是为了限制形状误差而设置的。

除有基准要求的轮廓度外，形状公差用于

单一要素，具体表述为单一实际（组成）要素的形状所允许变动的全量。

形状公差用形状公差带来表达，用以限制实际（组成）要素变动的区域。

显然，实际（组成）要素若在该区域内，则为合格；反之，则为不合格。

形状公差带的定义、标注、解释及应用说明见书中表２－１4

2.4.3方向公差

方向公差是关联实际（组成）要素对基准要素在方向上允许的变动全量，用于控制定向误差，以保证被测提取要素相对于基准要素的方向精度，它包括平行度、垂直度和倾斜度。

当要求被测提取要素对基准要素为０°（要求提取要素对基准等距）时，方向公差为平行度；当要求被测提取要素对基准要素呈９０°时，方向公差为垂直度；当要求被测提取要素对基准要素呈其他任意角度时，方向公差为倾斜度。

方向公差带的定义、标注、解释及应用说明见书中表２－１５。

位置公差是指关联实际要素的方向、位置对基准要素所允许的变动全量。

2.4.4位置公差

位置公差是关联实际（组成）要素对基准要素在位置上允许的变动全量。

位置公差分为同轴度、对称度和位置度三个项目。

当被测提取要素和基准要素都是导出要素，要求重合或共面时，可用同轴度或对称度。

位置公差带的定义、标注、解释及应用说明见书中表２－１６。

2.4.5　跳动公差

跳动公差是关联实际（组成）要素对基准轴线旋转一周或若干次旋转时所允许的最大跳动量。

按被测提取要素旋转情况，分为圆跳动和全跳动两项。

跳动公差带的定义、标注、解释及应用说明见表２－１７。

第4讲公差原则与公差要求

课题：

1.有关的术语及定义

2.独立原则

3相关要求

授课方式：

讲授

教学目的：

1.掌握与公差原则有关的术语及其定义

2.弄清各术语间的主要区别以及各术语之间的关系

3.理解独立原则的基本内容、标注形式以及独立原则的应用场合

教学重点：

相关要求的主要内容及图样标注特点

教学难点：

相关要求中被测提取要素应遵守的边界，各相关要求中几何公差得到补偿值的确定方法

教具：

挂图、多媒体课件

教学方法：

教学过程中,重点讲解对同一零件往往既规定尺寸公差，又同时规定几何公差，要求学生从零件的功能考虑，给出的尺寸公差与几何公差既可能相互有关系，也可能相互无关系。

而公差原则与公差要求就是处理尺寸公差和几何公差的规定，使学生掌握图样上标注的尺寸公差和几何公差是如何控制被测提取要素的尺寸误差和几何误差的

教学过程：

一、引入新课题

本次课以各几何公差项目的定义及其基本内容引入

二、教学内容

2.5公差原则与公差要求

2.5.1有关的术语及定义

1.提取组成要素的局部尺寸

提取组成要素的局部尺寸原称局部实际尺寸，是一切提取组成要素上两对应点之间距离的统称，如图中的ｄａ１、Ｄａ１均为提取组成要素的局部尺寸。

内表面的提取组成要素的局部尺寸用Ｄａ表示，外表面的提取组成要素的局部尺寸用ｄａ表示。

2.局部实际尺寸（简称实际尺寸Da、da）

在实际要素的任意正截面上，两对应点之间测得的距离，如图的da1、Da1均为局部实际尺寸。

内表面的局部实际尺寸用Da表示，外表面的局部实际尺寸用da表示。

3.体外作用尺寸（Dfe、dfe）

体外作用尺寸是指在被测提取要素的给定长度上，与实际内表面体外相接的最大拟

合面或与实际外表面体外相接的最小拟合面的直径或宽度，如图所示，其内表面和外表面的体外作用尺寸分别用Ｄｆｅ和ｄｆｅ表示。

可得：

孔的体外作用尺寸为Dfe=Da-f形位

轴的体外作用尺寸为dfe=da+f形位

4.体内作用尺寸（Dfi、dfi）

体内作用尺寸是指在被测提取要素的给定长度上，与实际内表面体内相接的最小拟

合面或与实际外表面体内相接的最大拟合面的直径或宽度。

如图所示，其内表面和外表面的体内作用尺寸分别用Ｄｆｉ和ｄｆｉ表示。

　　　可得：

孔的体内作用尺寸为Dfi=Da+f形位

轴的体内作用尺寸为dfi=da-f形位

5.实体状态、实体尺寸、边界

（1）最大实体状态（MMC）　是指假定提取组成要素的局部尺寸处处位于尺寸极限之内并具有实体最大时的状态。

（2）最大实体尺寸（MMS）　是指确定要素在最大实体状态下的极限尺寸。

对于外表面，为上极限尺寸；其代号分别用dM和DM表示

即:

dM=dmax

　　DM=Dmin

（3）最大实体边界（MMB）

尺寸为最大实体尺寸的边界称为最大实体边界。

显然边界的尺寸为最大实体尺寸。

（4）最小实体状态（LMC）

是指假定提取组成要素的局部尺寸处处位于尺寸极限之内并具有实体最小时的状态。

（5）最小实体尺寸（LMS）

最小实体尺寸是指实际要素在最小实体状态下的极限尺寸:

对于外表面为最小极限尺寸，对于内表面为最大极限尺寸。

其代号分别用dL和DL表示。

即:

dL=dmin

DL=Dmax

（6）最小实体边界（LMB）

尺寸为最小实体尺寸的边界称为最小实体边界。

显然，边界的尺寸为最小实体尺寸。

6.实效状态、实效尺寸、实效边界

（1）最大实体实效状态（MMVC）

　是指拟合组成要素的尺寸为其最大实体实效尺寸（ＭＭＶＳ）时的状态。

（2）最大实体实效尺寸（MMVS）

是指尺寸要素在最大实体尺寸与其导出要素的几何公差（形状、方向和位置）共同作用产生的尺寸，分别用DMV和dMV表示

对于内表面（即孔）为最大实体尺寸减去几何公差值

用公式表示为DMV=DM-t

对于外表面（即轴）