第四章：形状和位置公差与检测.ppt

现代工程图学 第四章 形状和位置公差与检测 4.1 形状和位置公差概述 4.5.3 形位公差项目的选择 选择形位公差项目可以从以下几个方面考虑： ① 零件的几何特征。零件的几何特征不同，会产生不同的形位公差。如加工后的圆柱形零件会产生圆柱度误差，加工后的平面零件会产生平面度误差，槽类零件会产生对称度误差，阶梯孔、轴会存在同轴度误差等。 ② 零件的功能要求。根据零件不同的功能要求，应给定不同的形位公差。例如：齿轮箱两孔轴线的不平行，将影响齿轮的正常啮合，降低承载能力，故应规定平行度公差；为了保证机床的回转精度和工作精度，应对机场主轴轴颈规定圆柱度和同轴度公差；为了使箱盖、法兰盘等零件上的各螺栓孔能自由装配，应规定孔组的位置度公差；为了使结合平面的密封性良好，应给定平面度公差。 ③ 检测的方便性。在同样满足功能要求的前提下，为了检测的方便，应选用测量简便的项目代替测量较难的项目，有时可将所需的公差项目用控制效果相同或相近的公差项目代替。 1．用尺寸公差控制行为精度 ① 用尺寸公差控制形位精度已能满足要求，且又符合经济性时，可不再单独给出形位公差。这时，应采用包容原则，即在尺寸极限偏差或其公差带代号后加注E，如图4-34所示。 ② 尺寸精度低而形位精度要求高，应单独给出公差。若用尺寸公差直接控制形位精度，将会影响工艺经济性。如图4-35所示的滚筒，直径精度要求很低，但圆柱度要求较高。 图4-34 轴 图4-35 滚筒 2．综合控制与单项控制 ① 定向公差可以综合控制被测要素的方向精度和形状精度，故当某被测要素已给出定向公差后，若对形状精度无法进一步要求，则不再另行给出形状公差。 ② 当某被测要素的形状精度高于其定向精度时，除给出定向公差外，还应给出形状公差。形状公差数值必须小于已给出的定向公差值。 图4-36 定向公差综合控制方向、形状示例 图4-37 形状精度高于定向精度示例 3．公差项目替换 形位公差项目有单项控制项目，如直线度、圆度等，也有综合控制项目，如圆柱度、定向公差、定位公差和跳动公差项目，其中的综合控制项目间或单项控制项目间可以替换，其关系见表4-19。 垂直度 端面全跳动 同轴度 垂直度（不充分） 同轴度、圆度（不充分） 径向圆跳动 端面圆跳动 斜向圆跳动 圆度、直线度、平行度 圆柱度 综合或单项控制项目 综合控制项目 表4-19 公差项目替换 4.5.4 基准要素的选择 基准是确定关联要素间方向和位置的依据。在选择位置公差项目时，需要正确选用基准。选择基准时，一般应从以下几方面考虑。 ① 根据零件各要素的功能要求，一般以主要配合表面，如轴颈、轴承孔、安装定位面，重要的支撑面等作为基准，如轴类零件，常以两个轴承为支撑运转，其运动轴线是安装轴承的两轴颈共有轴线，因此，从功能要求来看，应选这两处轴颈的公共轴线（组合基准）为基准。 ② 根据装配关系应选零件上相互配合、相互接触的定位要素作为各自的基准。如盘、套类零件，一般是以其内孔轴线径向定位装配或以其端面轴向定位，因此，根据需要可选其轴线或端面作为基准。 ③ 根据加工定位的需要和零件结构，应选择较宽大的平面、较长的轴线作为基准，以使定位稳定。对结构复杂的零件，一般应选三个基准面，根据对零件使用要求影响的程度，确定基准的顺序。 ④ 根据检测的方便程度，应选择在检测中装夹定位的要素为基准，并尽可能将装配基准、工艺基准与检测基准统一起来。 4.5.5 形位公差原则的选择 保证零件强度和最小壁厚 最小实体要求 用于中心要素，保证零件的可装配性，如轴承盖上用于穿过螺钉的通孔，法兰盘上用于穿过螺栓的通孔，同轴度的基准轴线 最大实体要求 用于单一要素，保证配合性质，如f40H7孔与f40h7轴配合，保证最小间隙为零 包容要求 未注尺寸公差或未注形位公差，如退刀槽、倒角、圆角 尺寸精度与形位精度之间没有联系，如滚子链条的套筒或滚子内、外圆柱面的轴线与尺寸精度，发动机连杆上尺寸精度与孔轴线间的位置精度 尺寸精度与形位精度要求相差较大，如滚筒类零件、平板、通油孔、导轨、汽缸 尺寸精度与形位精度需要分别满足要求，如齿轮箱体孔、连杆活塞销孔、滚动轴承内圈及外圈滚道 独立原则 应 用 场 合 公 差 原 则 4.5.6 公差值的选择 1．选择原则 保证零件功能要求的前提下，考虑工艺经济性和检测条件，选择最经济的公差值，所以应选择最低的形位公差等级或相应的公差值。 2．用类比法选择 ① 在同一要素上给出的形状公差值应小于位置公差值，即t形状 t位置。如同一平面上，平面度公差值应小于该平面对基准平面的平行度公差值。 ② 圆柱形零件的形状公差，除轴线直线度以外，一般情况下应小于其尺寸公差。如最大实体状态下，形状公差在尺寸公差之内，形状公差包含在位置公差带内。 ③ 选用