课 时 授 课 计 划 第四十二次课 【教学课题】：§4-1概述 §4-2形状和位置公差 【教学目的】：主要是掌握形位公差符号，标注和评定准则 【教学重点及处理方法】： 掌握形位公差符号，标注 处理方法：详细讲解 【教学难点及处理方法】：标注 处理方法： 结合例题分析讲解 【教学方法】: 讲授法 【教具】： 【时间分配】： 引入新课 5min 新课 80 min 小结、作业 5min 第四十二次课 【提示启发 引出新课】 零件不论其结构特征如何，都是由一些简单的点、线、面组成，这些点、线、面统称为几何要素。形状是一个要素本身所处的状态，位置则是指两个以上要素之间所形成的方位关系。 【新课内容】 第四章 形状和位置公差 §4-1 概述 一、零件的几何要素与形位误差 ?? 1.按结构特征分： ? ? 1)轮廓要素：平面，圆柱 ? ? 2)中心要素：抽象的，但存在 ? 2.按存在的状态分： ? ? 1)实际要素：实际存在的 ? ? 2)理想要素：几何的点、线、面 ? 3.在形位公差中所处的地位分： ? ? 1)被测要素：图样上给出形位公差要求的检测对象 ? ? 2)基准要素：确定被测要素方向和位置的要素，图纸上用基准符号标出 ? 4.按结构的性能分： ? ? 1)单一要素：具有形状公差的要求 ? ? 2)关联要素：与其他要素具有功能关系的要素，位置公差 二、形状误差的影响与规定相应公差的重要性 ? 1.产生误差的原因：内应力；夹紧力；温度；刀具磨损；切削中的振动；热处理变形等等 ? 2.误差对质量的影响：影响产品质量和零件的互换性；也影响产品之间的配合性质，工作精度，运动平稳性，耐磨、密封性，等等。 三、形位公差的项目与符号 ? GB/T 1182-1996 、 GB/T 1184-1996 、 GB/T 4249-1996 、和 GB/T 16671-1996 形位公差项目 公 差 特征项目 符号 有或无基准要求  公差 特征项目 符号 有或无基准要求  形 状 形 状 直线度 — 无  位置 定向 平行度 ∥ 有    平面度  无    垂直度 ⊥ 有    圆度 ○ 无    倾斜度 ∠ 有    圆柱度  无   定位 位置度  有或无  形状或位置 轮廓 线轮廓度 ⌒ 有或无    同轴度 ◎ 有          对称度  有         跳动 圆跳动 ↗ 有    面轮廓度  有或无    全跳动  有  四、形位公差的标注 ? 框格表示法，采用代号标注，若无法标注时，则可用文字说明 ? 1. 被测要素的标注方法： ? ? 1) 必须从左面填起，代号，值，基准 ? ? 2) 线必须和框格垂直并和其连起来 ? ? 3) 从左面引出线，也可以从右面引出 ? ? 4) 向被测要素必须注意： ??? ? ① 区分是轮廓还是中心要素 ????? 轮廓要素时：箭头指向轮廓或引出线上 ????? 中心要素时：箭头指向尺寸线（对齐） ????? 箭头指向公共轴线（平面） ??? ? ② 分是宽度方向还是直径方向 ????? 箭头指向公差带的宽度方向： t ????? 箭头指向公差带的直径方向：φ t ????? 若公差带为球体，则标：球φ t ? 2.基准要素的标注方法： ? ? 基准符号标注法：基准和框格相连 ? ? 基准代号标注法：不相连 ? ? 当基准为中心要素时和尺寸线对齐 ? ? 若为多要素时（中心），直接标上 ? 3.可以简化标注 ? 4.附加要求的标注（文字） 五、形位误差的评定准则 ?最小条件：评定形状误差的准则 ? 定义为：被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小 ? 应满足：必须包容实际要素；必须是最小包容区 第二节 形状公差和形状误差检测 一、直线度与平面度 ? 1. 直线度 ? ? 它是控制零件上被测要素的不直程度，被限制的直线有：平面内的直线，回转体的素线，平面等的交线，轴线等 ? ? 1)给定平面内的直线度（素线） ? ? ? 公差带：两条平行直线 t ，大小，方向，位置，形状 ? ? 2)给定方向的直线度：? ? ? ? ①一个方向：两平行平面 t ? ? ? ②两个方向：四棱柱 t1 ， t2 ? ? ? ③任意方向上的直线度（空间） ? ? ? 公差带为直径为φ t 的圆柱面 测量方法有：光隙法（刀口尺）、测微法（百分表）、计算法、图解法 ? 2. 平面度 ? ? 是限制实际表面对其理想平面变动量的一项指标 ? ? 其公差带为两平行平面 t ? ? 测量：平晶测量（小平面且精度高） 、对角线法（大平面） ? 3. 圆度 ? ? 它是控制实际圆对其理想圆的变动量（任一截面的圆度） ? ? 公差带：半径差为 t 的两同心圆 ? ? 检测方法：和尺寸界限须错开、锥体须和轴线垂直 ? ? 测量：圆度仪 ? 4. 圆柱度 （综合性指标） ? ? 它控制圆柱面的圆度，素线的直线度，两条直线的平行度以及轴线的直线度等等 ? ? 公差带：半径差为 t 的两同轴圆柱 ? ? 测量：可用全跳动来检测 ? 5. 线轮廓度 ? ? 用来控制平面曲线或空间曲线与截面的交线的公差：实际对理想轮廓所允许的变动全量 ? ? 公差带：包络一系列直线为 t 的图所形成的两包络线之间的区域，诸圆的圆心应位于理想轮廓线上。 理论正确尺寸： R10   25    ? ? 确定被测要素的理想形态、方向、位置的尺寸 ? ? 测量：用轮廓样板 ? 6.面轮廓度 ? ? 控制空间曲面的形状误差 ? ? 公差带：包络一系列直径为公差值 t 的球的两包络面之间的区域。球心应位于理想轮廓面上。 ? ? 标注应在法线上 ? ? 测量：三坐标测量仪 第三节 位置公差和位置误差检测 一、定向公差 ：是关联要素对基准在方向上的变动全量 ? 包括：∠ ∥ ⊥ ? 分为：直线和平面 ? 被测和基准之间有；线对线，线对面。面对线，面对面。 ? 公差带的特点： a 相对于基准有确定的方向。 ??????????????? b 具有综合控制被测要素的方向和形状的能力。 ? 1.平行度：控制被测相对于基准的平行程度。 ? ? 1）给定方向：一个方向：两平行平面且平行于基准 ??????????????? 二个方向：以 t1 × t2 为尺寸的两组平行平面且平行于基准 ? ? 2）任意方向： 以φ t 为直径的小圆柱且平行于基准 ? ? ? 测量：线对线， X 向， Y 向 ? 2. 垂直度：限制实际要素对基准在垂直方向上允许的变动全量。 ? ? 1）给定方向：一个方向：两平行平面且平行于基准 ? ? ??????????? 二个方向：以 t1 × t2 为尺寸的两组平行平面且平行于基准 ? ? 2）任意方向： 以φ t 为直径的小圆柱且平行于基准 ? ? ? 测量：线对线 ? 3. 倾斜度：控制被测相对于基准方向在 0 ° -90 ° 之间，它的被测对基准的倾斜的理想方向由理论正确角度确定。 ? ? ? 测量：线对线，线对面，面对面 二 定位公差 ? 公差带特点： a 相对于基准有确定的位置。 ????????????? b 具有综合限制被测要素的位置，方向和形状的职能。 ? 1. 同轴度 ? 控制圆柱面（圆锥面）与圆柱面（圆锥面）轴线间的同轴程度。此时，轴线可能发生平移，倾斜或弯曲，或同时发生。 ? 公差带：以φ t 为直径的圆柱面，且与基准同轴。 ? 注意：单一和组合基准。 ? 测量：用刃口状 V 形块。 ? 2. 对称度 ? 它是用来限制轴线或中心面偏离基准直线或中心平面的一项指标。 ? 给定一个方向：（面对面） ? 公差带：对称于基准平面的两条平行平面之间的区域。 ? 给定两个方向：（面对线） ? 两组平行平面且与两个面与基准轴线平行，另二个面垂直。 ? 测量：打表法。 ? 3. 位置度 ? 限制被测要素的实际位置对其理想位置偏离的程度。 ? 分类：点、线、面 ? ? 1）点的位置度：（平面点） ? ? ? 公差带：以φ t 为直径的圆柱 ? ? 2）线的位置度：（空间孔位） ? ? ? 公差带：以φ t 为直径的小圆柱且垂直 A ，平行于 B 、 C ? ? 3) 空间孔向的位置度： ? ? ? 公差带：是以 t1 × t2 为尺寸的一个四棱柱体，它们的平面线由理论正确尺寸确定。 三、 跳动公差 ? 它是以测量方法定义的位置公差，是限制一个圆要素的形位误差的综合指标。 ? 其特点： a 公差带相对于基准轴线有确定的位置。 ? ??????? b 可综合控制被测要素的位置、方向和形状。 ? 1. 圆跳动 ? ? 关联实际要素绕基准回转一周时可允许的最大跳动量。（最大与最小尺寸之差） ? ? 1) 当检测方向垂直于基准轴时为径向跳动。 ? ? ? 公差带；在测量面上的两个同心圆。 ? ? 2) 当检测方向平行于基准轴线时为端面跳动。 ? ? ? 公差带：在测量圆柱面上公差值为 t 的一段距离。 ? ? 3) 若既不垂直也不平行于基准轴线时，叫斜向圆跳动。但此时标注必须是法向方向。 ? ? ? 公差带：在测量圆锥面上半径差为 t 的圆环。 2. 全跳动 ? ? 关联实际要素绕基准连续迴转可允许的最大跳动量。 ? ? 1)径向全跳动 ? ? ? 指示器运动方向与基准轴线平行 ? ? ? 公差带；两同轴圆柱，以基准轴线为基准的。 ? ? 2) 端面全跳动 ? ? ? 指示器的运动方向与基准轴线相垂直。 ? ? ? 公差带；两平行平面且垂直于基准轴线 【小结】： 掌握形位公差符号，检测原理，标注和评定准则 【作业】：7 【后记】：