位置精度设计与检测.pdf

第四章 形位精度设计与检测 本章主要内容： 1、几何误差的基本概念及其对零件使用性能的影响。 2、几何公差项目及公差带。 3、处理几何公差与尺寸公差关系的公差原则。 4、几何误差的检测原则与评定方法。 5、几何公差的图样标注 6、几何公差的选用 第一节 概述 加工后的零件不仅有尺寸误差，构成零件几何特征的 点、线、面的实际形状或相互位置，与理想几何体规定的 形状和相互位置还不可避免地存在差异，这种形状上的差 异就是形状误差，而相互位置的差异就是位置误差，统称 为几何误差。 轴套 轴套的外圆可能产生以下误差： 1）外圆在垂直于轴线的正截面 上不圆（即圆度误差） 加工后外圆的几何误差 2 ）外圆柱面上任一素线（是外 圆柱面与圆柱轴向截面的交线） 不直（即直线度误差） 3 ）外圆柱面的轴心线与孔的轴 心线不重合（即同轴度误差） 几何误差对零件使用性能的影响如下： 1）工作精度方面 例如：导轨的直线度误差会影响运动部件的运 动精度；角尺的垂直度误差会影响测量精度； 轴颈 和轴承的圆度误差会降低轴的旋转精度；齿轮副轴 线的平行度误差会降低轮齿的接触精度；凸轮的廓 形误差会影响其工作精度；冲模、锻模工作表面的 形状误差会影响被加工零件的几何形状精度。 2）工作寿命方面 例如：圆柱表面的形状误差在间隙配合中会使间 隙大小分布不均, 加快局部磨损, 以致降低零件的使 用寿命; 摩擦片的平面度误差会降低其工作的可靠性 和工作寿命; 连杆大、小头孔轴线的平行度误差会加 速活塞环的磨损等。 3）可装配性方面 例如：连接件法兰的螺栓孔位置误差会影响可装 配性。 第二节 基本概念和术语 一、几何要素 几何要素 ——构成零件几何特征的点、线、面统称为 几何要素 (简称要素)。 几何公差的研究对象是几何要素。 几何要素根据不同的特征可分为： 1.理想要素与实际要素（按 存在的状态分） （1）理想要素——具有几何意义 的要素,也即是没有任何误差的 纯几何的点、线、面。 （2）实际要素——零件上实际存在的要素，即加工后得到 的要素。 2．轮廓要素与中心要素（按结构特征分） （1）轮廓要素——组成轮廓的点、线、面。 （2）中心要素—--与轮廓要素有对称关系的点、线、面。 3．被测要素与基准要素（按检测关系分） （1）被测要素——给出了形状或 (和)位置公差的要素，即 需要研究和测量的要素。 （2）基准要素——用来确定被测要素方向或 (和)位置的要 素。理想的基准要素称为基准。 4．单一要素和关联要素（按功能要求分） (1)单一要素——仅对要素本身给出形状公差要求的要素。 (2)关联要素——对其它要素有功能关系的要素。 二、形状公差 指单一实际要素的形状所允许的变动全量。根据零件 不同的几何特征，形状公差可分为六项，其特征项目及符 号如表4-1所示。 表4 －1几何特征符号（GB/T 1182-2008 ） 三、位置公差 广义的位置公差包括方向公差、位置公差及跳动公差。 (1)方向公差 (orientation tolerance) 关联实际要素对 基准在规定方向上所允许的变动全量。 (2)位置公差 (location tolerance) 关联实际要素对基 准在位置上所允许的变动全量。 (3)跳动公差 (run-out tolerance) 关联实际要素绕基准 轴线旋转时所允许的最大跳动量, 用于综合限制被测要素的 形状误差和位置误差。 位置公差