第四章 外形位置精度设计与检测.doc

第四章 形状和位置精度设计与检测 要求一般理解与掌握的内容有： 形位公差的基本概念、分类，公差原则中的最小实体要求与可逆要求，形位误差及其检测； 要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有： 1、形位公差特征项目的名称和符号； 2、形位公差在图样上的表示方法； 3、形位公差带； 4、公差原则； 难点：公差原则，形位公差的选择。 实验六：学生根据自己的兴趣选择一种零件的形状或位置公差的检测。 学时：8学时=6学时+习题课2学时 零件在加工过程中，由于工件、刀具、夹具及工艺操作等因素的影响，会使被加工零件的各几何要素产生一定的形状误差和位置误差，而几何要素的形位误差会直接影响机械产品的工作精度、运动平稳性、密封性、耐磨性、使用寿命和可装配性等。因此，为了满足零件的使用要求，保证零件的互换性和制造经济性，在设计时应对零件的形位误差给以必要而合理的限制，即应对零件规定形状和位置公差。 为了保证互换性，我国已经把形位公差标准化，颁布了下列国标： GB/T1182-1996《形状和位置公差 通则 定义 符号和图样表示法》 GB/T1184-1996《形状和位置公差 未注公差值》 GB/T4249-1996《公差原则》 GB/T16671-1996《形状和位置公差 最大实体要求、最小实体要求和可逆要求》 形位误差的产生及其影响： 图样上给出的零件都是没有误差理想几何体，但是，由于加工中机床、夹具、刀具、和工件所组成的工艺系统本身存在各种误差，以及加工过程中存在受力变形、振动、磨损等各种干扰，致使加工后的零件的实际形状和相互位置，与理想几何体的规定形状和线、面相互位置存在差异，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，统称为形位误差。例如书中图4.1（a），形位误差对零件使用性能的影响如下：1）影响零件的功能要求 例如：机床导轨表面的直线度、平面度不好，将影响机床刀架的运动精度。齿轮箱上个轴承孔的位置误差，将影响齿轮传动的齿面接触精度和尺侧间隙。 2）影响零件的配合性质 例如：圆柱结合间隙配合，圆柱表面的形状误差会使间隙大小分布不均， 当配合件有相对转动时，磨损加快，降低零件的使用寿命和运动精度。 3）影响零件的自由装配 例如：轴承盖上各螺钉孔的位置不正确，在用螺栓往基座上紧固时，就有可能影响其自由装配。 一、形位误差的研究对象-----几何要素 几何要素：任何零件都是由点、线、面组合而构成的，这些构成零件几何特征的点、线、面称为几何要素。 要素的分类： 1）按存在的状态分 （1）理想要素 理想要素是指具有几何意义的要素，即不存在形位和其它误差的要素。 （2）实际要素 零件上存在的要素，在测量时由测得的要素代替实际要素。 2）按检测关系分 （1）被测要素 是指图样上给出了形状和位置公差要求的要素，也就是需要研究和测量的要素。 （2）基准要素 是指图样上规定用来确定被测要素的方向和位置的要素。理想的基准要素称为基准。 3）按功能要求分 （1）单一要素 是指对要素本身提出形状公差要求的被测要素。 （2）关联要素 关联要素是指相对基准要素有方向或位置功能要求而给出位置公差要求的被测要素。 4）按结构特征分 （1）轮廓要素 是指构成零件轮廓的点、线和面的要素。 （2）中心要素 轮廓要素对称中心点、线、面或轴线的要素。 三、形位公差特征项目和符号 形位公差特征项目有14个，见表4-1。 1）形位公差 形位公差是被测实际要素允许形状和位置变动的区域。 2）形位公差的项目分类及代号 表4-1形位公差的分类、特征项目及代号 3）形位公差的标注方法 形位公差应按国家标准GB／T1182—1996规定的标注方法，在图样上按要求进行正确的标注。 被测要素的标注方法 被测要素的形位公差采用框格的形式标注，该框格具有带箭头的指引线。形位公差的框格如图4—1所示，从框格的左边起，第一格填写形位公差特征项目的符号，第二格填写形位公差值，第三格及往后填写基准的字母。被测要素为单一要素时，框格只有两格，只标注前两项内容。 图4-1形位公差的标注方法  指引线 指引线的弯折点最多两个，靠近框格的那一段指引线一定要垂直于框格的一条边。指引线箭头的方向应是公差带的宽度方向或直径方向。被测要素为轮廓要素时，指引线的箭头应与尺寸线明显错开(大于3mm)，表示方法有三种，见上图或书图4—3，指引线的箭头置于要素的轮廓线上或轮廓线的延长线上。当指引线的箭头指向实际表面时，箭头可置于带点的参考线上，该点指在实际表面上。被测要素为中心要素时，指引线的箭头应与尺寸线对齐。 框格 框格应水平布置，内容按从左到右的顺序填写，第一格绘成正方形，其它格绘成正方形或上、下边