精度设计与质量控制基础 第2章 形状和位置精度及互换性1.ppt

精度设计与质量控制基础 郑州轻工业学院机电工程学院 第二章 形状和位置精度及互换性 1. 概述 2. 形状误差及公差 3. 位置误差及公差 4. 尺寸公差与形位公差的关系--公差原则 5. 形状和位置精度的设计 6. 形状和位置误差的测量 本章主要内容：1、形状和位置误差的基本概念及其对零件使用性能的影响。2、形状和位置公差项目及形位公差带。3、处理形位公差与尺寸公差关系的公差原则。4、形位误差的检测原则与评定方法。5、形位公差的图样标注 如图所示：零件的几何误差 A、A1、A2-实际尺寸；e-偏心。 1、形位误差的产生2、形位误差对零件性能的影响（1）影响零件的功能要求（2）影响零件的配合性质（3）影响零件的自由装配性质 1、几何要素定义： 任何机械零件都是由点、线、面组成的，这些构成零件几何特征的点、线、面就称作几何要素。2、形状的要素的分类（1） 按结构的特征来分 轮廓要素和中心要素 二、形位误差研究对象——几何要素（简称要素) （2） 按所处的地位来分 被测要素和基准要素 （3） 按存在的状态来分 实际要素和理想要素 （4） 按要素与其它要素是否存在功能关系来分 单一要素和关联要素 （1） 按结构的特征来分轮廓要素： 构成零件轮廓的点、线、面称为轮廓要素。中心要素： 对称要素的中心点、线、面或轴线等称为中心要素。 （2）按所处的位置来分被测要素： 零件图纸上给出了形状或位置公差要求的要素，也就是需要研究和测量的对象。基准要素： 用来确定被测要素的方向和位置的要素。 (3) 按存在的状态来分实际要素： 零件上实际存在的要素称为实际要素。因为不可避免地存在加工误差，所以实际要素总是偏离其理想要素的，测量时由测定的要素来代替实际要素。理想要素： 具有几何学意义的要素称为理想要素，理想要素也即是没有任何误差的纯几何学意义上的点、线、面。 （4）按要素与其它要素是否存在功能关系来分单一要素： 仅对要素本身形状提出公差要求的要素。关联要素： 对其它要素有功能关系要求的要素。 表2-2 形位公差各项目及符号 表2-3 形位公差其他有关符号 §2.2 形状公差及误差 2.2.1 形状公差 形状公差：单一实际要素的形状所允许的变动全量，称为形状公差。形状误差允许的范围是用单一实际要素的形状公差来表示的。构成零件几何特征的实际要素必须在此区域内才合格。 形状公差特征项目有6个:直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度。 §2.2 形状公差及误差 2.2.2 形状误差 1、形状误差：单一实际要素的形状对理想要素的形状变动量。 2、理想要素位置如何确定？ 理想要素位置不同，实际要素相对理想要素的变动量也不同，因此，评定形状误差时，理想要素相对于实际要素的位置必须有一个评定准则。即:最小条件 最小条件：指被测实际要素对理想要素的最大变动量为最小。 国家标准规定：最小条件是评定形状误差的基本准则，它具有唯一性和准确性的特点。★ 对于轮廓要素（线、面轮廓度除外） “最小条件”就是理想要素位于零件实体之外与实际要素接触，并使被测要素对理想要素的最大变动量为最小。 ★ 对于中心要素（轴线、对称中心面等） “最小条件”就是理想要素应穿过实际中心要素，并使实际中心要素对理想要素的最大变动量为最小。 3.形状误差数值的评定 按最小条件确定理想要素位置后，对于轮廓要素，形状误差等于实际要素相对理想要素的最大变动量；对于中心要素，形状误差为包容实际中心要素的最小包容区域的宽度或直径。 形状误差数值的评定常用最小包容区域法（简称最小区域法）来评定。 最小包容区域：即理想要素包容被测实际要素时，具有最小宽度f或直径φf的那个包容区。 很显然，最小包容区域法（简称最小区域法）是符合最小条件的。 2.2.2 各项形状公差、公差带和误差值一、直线度 1、在给定平面内的直线度 （1）公差带定义 在给定平面内的直线度的公差带是以距离为公差值t 的两平行直线之间的区域。 （2）误差值的评定方法 在给定平面内的直线度误差值主要有两种评定方法。 ★最小包容区域法 ★两端点连线法 2、在给定方向上的直线度 在给定方向上的直线度分为两种形式：一是给定一个方向的直线度，另外是给定两个方向的直线度。 （1）公差带定义★ 当给定一个方向时，公差带是以距离为公差