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几何公差与检测 几何误差对零件使用性能的影响 零件在加工过程中和加工完成后，其实际形状、方向和位置相对于理想状态存在一定的不一致，这种偏离程度即为几何误差。几何误差是通过测量获得的；而几何公差是设计时给定的。 零件的几何误差直接影响零件的使用性能，主要表现在以下几个方面： （1）影响零件的配合性质。几何误差会影响零件表面之间的配合性质，造成间隙或过盈不一致。对于间隙配合，局部磨损加快，降低零件的运动精度，缩短零件的使用寿命，例如，导轨表面的直线度、平面度不好，将影响沿导轨移动的运动部件的运动精度。对于过盈配合，影响连接强度。钻模、冲模、锻模、凸轮等几何误差，将直接影响零件的加工精度。4-1 概述 几何误差对零件使用性能的影响 （2）影响零件的功能要求几何误差对零件的使用功能有很大的影响。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匀，造成局部磨损加快，从而降低零件的使用寿命。平面的形状误差，会减少对接触零件的实际支承面积，导致单位面积压力增大，使接触表面的变形增加。又例如，机床主轴装卡盘的定心锥面对两轴颈的跳动误差，会影响卡盘的旋转精度；在齿轮传动中，两轴承孔的轴线平行度误差过大，会降低齿轮的接触精度。总之，零件的几何误差对机器的工作精度、寿命等性能有着直接的影响。而对高温重载等条件下工作的机器及精密仪器的影响更为严重。但要制造出完全没有几何误差的零件，既不可能也没必要，因此为了满足零件的使用要求，保证零件的互换性和制造的经济性，设计时应对零件的几何误差给以必要的而又合理的限制，即对零件规定几何公差。4-1 概述 几何误差对零件使用性能的影响 （3）影响零件的可装配性位置误差不仅会影响零件表面之间的配合性质，还会直接影响零部件的可装配性。例如，法兰端面上的孔的位置存在位置误差，就会影响零件的自由装配，电子产品中，电路板、芯片插脚的位置误差将会影响各个电子器件在电路板上的正确安装。4-1 概述 几何精度研究的对象 几何要素几何公差研究的对象是构成零件的几何特征的点、线、面等几何要素。在研究几何误差时，主要是对零件上的点、线和面等几何要素。点包括圆心、球心、中心点、交点等；线包括直线、曲线、轴线、中心线等；面包括平面、曲面、圆柱面、圆锥面、球面、中心面等。要素是对零件规定几何公差的具体对象。无论零件的形状多么复杂，都可以分解为若干独立的要素。4-1 概述 几何精度研究的对象 几何要素几何要素就是构成零件上的点、线、面。要素的层次分为：（1）公称组成要素：由技术制图或其他方法确定的理论正确组成要素。（2）实际（组成）要素：由接近实际（组成）要素所限定的工件实际表面的组成要素部分。（3）提取（组成）要素：按规定方法，由实际（组成）要素提取有限数目的点所形成的实际（组成）要素的近似替代。（4）导出要素：由一个或几个组成要素得到的中心点、中心线或中心面。例如：球心是由球面得到的导出要素，该球面为组成要素。（5）拟合要素：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。4-1 概述 几何公差的特征项目和符号 为了控制机器零件的几何公差，提高机器的精度和延长使用寿命，保证互换性生产，国家标准（GB/T1182-2008）把几何公差分为四种“公差类型”，即：形状公差、方向公差、位置公差和跳动公差。按各类几何公差的几何特征（共计19种）分：形状公差可分为：直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度等六种；方向公差分为：平行度、垂直度、倾斜度、线轮廓度和面轮廓度等五种；位置公差可分为：位置度、同心度、同轴度、对称度、线轮廓度和面轮廓度等六种；跳动公差可分为：圆跳动和全跳动两种。其中线轮廓度、面轮廓度既可以是形状公差，也可以是方向公差和位置公差。4-1 概述 几何公差的特征项目和符号 4-1 概述 几何公差的特征项目和符号 4-1 概述 基准及基准体系 基准是具有正确形状的拟合要素，在实际应用中，则由基准实际要素来确定。由于实际要素存在几何误差，因此由实际要素建立基准时，应以该基准实际要素的拟合要素为基准，拟合要素的位置应符合最小条件。例如，由提取中心线建立基准轴线时，基准轴线为穿过基准提取中心线，且符合最小条件的理想轴线，如图4.2所示。由两条或两条以上提取中心线建立公共基准轴线时，公共基准轴线为这些提取中心线所共有的理想轴线，如图4.3所示。由实际表面建立基准平面时，基准平面为处于材料之外并与基准实际表面接触，且符合最小条件的理想平面，如图4.4所示。4-1 概述 基准及基准体系 为了确定被测要素的空间方位，有时仅有一个基准要素是不够的，可能需要两个或三个基准。由三个互相垂直的基准平面所组成的基准体系，称为三基面体系。这三个平面按功能要求分别称为第一