机械制造基础ch11几何公差jg课件.ppt

1、第十一章第十一章 几何公差几何公差国家国家“十一五十一五”规划教材规划教材省级省级“十二五十二五”规划教材规划教材省级精品课程、精品资源共享课省级精品课程、精品资源共享课进入课程进入课程退出退出第十一章第十一章 几何公差几何公差几何公差的种类与标注几何公差的种类与标注几何公差带几何公差带 几何公差的选用几何公差的选用本章主要内容：本章主要内容：Form and position tolerances 1.确切理解几何公差的基本概念。确切理解几何公差的基本概念。2.掌握国家标准掌握国家标准几何公差几何公差的基本内容，掌握几的基本内容，掌握几何公差带的特点。何公差带的特点。3.会正确标注几何公差。

2、会正确标注几何公差。4.初步掌握几何公差的选用原则初步掌握几何公差的选用原则本章基本要求：本章基本要求：第十一章第十一章 几何公差几何公差Form and position tolerances GB/T1182-2008(IDTGB/T1182-2008(IDT，ISO1101:2004)ISO1101:2004)产品几何技术规范产品几何技术规范(GPS)(GPS)几何公差几何公差形状、方向、位置和跳动公差标注形状、方向、位置和跳动公差标注代替：代替：GB/T 1182-1996几何公差几何公差 通则、符号和图样表示法通则、符号和图样表示法 全国产品尺寸和几何技术规范标准化技术委员会全国产品

3、尺寸和几何技术规范标准化技术委员会第十一章第十一章 几何公差几何公差第一节第一节 几何公差的种类与标注几何公差的种类与标注第二节第二节 几何公差带几何公差带第三节第三节 几何公差的选用几何公差的选用1 对象对象几何要素（点、线、面）几何要素（点、线、面）一、一、几何公差的研究对象和内容几何公差的研究对象和内容第一节第一节 几何公差的种类与标注几何公差的种类与标注球面球面圆锥面圆锥面平面平面圆柱面圆柱面锥顶锥顶素线素线轴线轴线球心球心圆锥面圆锥面轴线轴线GB/T18780“GPS 几何要素几何要素”等同采用等同采用ISO146601 对象对象几何要素（点、线、面）几何要素（点、线、面）2 内容内

4、容零件几何要素的形状和位置精度要求。零件几何要素的形状和位置精度要求。一、一、几何公差的研究对象几何公差的研究对象第一节第一节 几何公差的种类与标注几何公差的种类与标注40h625h6理想直线理想直线理想平面理想平面原因1 对象对象几何要素（点、线、面）几何要素（点、线、面）2 内容内容零件几何要素的形状和位置精度要求。零件几何要素的形状和位置精度要求。一、一、几何公差的研究对象几何公差的研究对象3.几何要素分类：几何要素分类：第一节第一节 几何公差的种类与标注几何公差的种类与标注球面球面圆锥面圆锥面平面平面圆柱面圆柱面锥顶锥顶素线素线轴线轴线球心球心圆锥面圆锥面轴线轴线图图11-1 几何要素

5、几何要素3.几何要素分类：几何要素分类：按结构特征：按结构特征：组成要素和导出要素组成要素和导出要素按存在状态：按存在状态：理想（公称）要素和实际要素理想（公称）要素和实际要素按检测时的地位：按检测时的地位：被测要素和基准要素被测要素和基准要素按功能关系：按功能关系：单一要素和关联要素单一要素和关联要素GB/T18780“GPS 几何要素几何要素”等同采用等同采用ISO14660几何要素新分类几何要素新分类GB/T18780-2003=ISO14660-1GB/T18780-2003=ISO14660-1公称组成公称组成要素要素公称导出公称导出要素要素实际实际要素要素提取组成提取组成要素要素提

6、取导出提取导出要素要素拟合组成拟合组成要素要素拟合导出拟合导出要素要素 设计设计 制造制造 检验检验 评定评定公称要素公称要素 实际要素实际要素 提取要素提取要素 拟合要素拟合要素二、几何公差的特征及符号二、几何公差的特征及符号几何几何公差公差形状公差形状公差 4项项方向公差方向公差 3项项位置公差位置公差 3项项跳动公差跳动公差 2项项轮廓度公差轮廓度公差 2项项表11-1 分类分类项目项目符号符号形状形状直线度直线度平面度平面度圆度圆度 圆柱度圆柱度轮廓度轮廓度线轮廓度线轮廓度面轮廓度面轮廓度表表11-1 几何公差特征及符号几何公差特征及符号分类分类项目项目符号符号方向方向公差公差平行度平

7、行度垂直度垂直度倾斜度倾斜度位置位置公差公差位置度位置度 同轴（心）度同轴（心）度对称度对称度跳动跳动公差公差圆跳动圆跳动全跳动全跳动几何公差特征的含义几何公差特征的含义(1)形状公差的定义形状公差的定义 单一实际要素的形状所允许的变动全量。单一实际要素的形状所允许的变动全量。(2)方向公差的定义方向公差的定义 关联实际要素的方向对基准所允许的变动量。关联实际要素的方向对基准所允许的变动量。(3)位置公差的定义位置公差的定义 关联实际要素的位置对基准所允许的变动量。关联实际要素的位置对基准所允许的变动量。(4)跳动公差跳动公差 关联实际要素绕基准轴线回转一周或连续回转时所允关联实际要素绕基准轴

8、线回转一周或连续回转时所允许的最大跳动量。许的最大跳动量。基准是确定被测要素方向或（和）位基准是确定被测要素方向或（和）位置的依据，是置的依据，是理想的基准要素理想的基准要素，基准，基准要素是实际要素。要素是实际要素。三、基准和基准体系三、基准和基准体系 1、基准的概念、基准的概念2、基准的类型、基准的类型（1）单一基准）单一基准 由一个要素（如一个平面、由一个要素（如一个平面、一条轴线）建立的基准，称为单一基准。一条轴线）建立的基准，称为单一基准。（2）组合基准（公共基准）组合基准（公共基准）由两个或两个以由两个或两个以上的要素共同建立而作为单一基准使用的基上的要素共同建立而作为单一基准使用

9、的基准，称为组合基准或公共基准。用由横线隔准，称为组合基准或公共基准。用由横线隔开的两个大写字母表示。开的两个大写字母表示。（3）三基面体系）三基面体系 由三个互相垂直的平面构成由三个互相垂直的平面构成的基准体系，称为三基面体系。表示基准的大写的基准体系，称为三基面体系。表示基准的大写字母应按基准的优先次序从左至右分别置于各格字母应按基准的优先次序从左至右分别置于各格中。中。四、几何公差的标注四、几何公差的标注 1、公差框格、公差框格 几何公差标注包括公差框格、被测要素指引线、公差特征符号、公差值及几何公差标注包括公差框格、被测要素指引线、公差特征符号、公差值及其有关符号、基准符号和相关要求符

10、号等其有关符号、基准符号和相关要求符号等。国家标准规定，在图样上，国家标准规定，在图样上，一般均应采用代号一般均应采用代号标注。标注。当无法采用代号标注或采用代号标注太复当无法采用代号标注或采用代号标注太复杂时，允许在技术要求中用文字说明。杂时，允许在技术要求中用文字说明。第一格第一格公差项目符号公差项目符号第二格第二格公差值与其它有关符号公差值与其它有关符号第三格和以后各格第三格和以后各格基准代号的字母及有关符号基准代号的字母及有关符号1、公差框格、公差框格指引线（指引线（细实线细实线+箭头箭头）联系公差框格与被测要素。）联系公差框格与被测要素。指引线箭头应指向公差带宽度或直径方向。指引线箭

11、头应指向公差带宽度或直径方向。2、被测要素、被测要素v 当被测要素为组成要素时，将箭头置于要素的轮当被测要素为组成要素时，将箭头置于要素的轮廓线或轮廓线的延长线上（但必须与尺寸线明显廓线或轮廓线的延长线上（但必须与尺寸线明显地分开）。地分开）。v 当被测要素为导出要素时，指引线箭头应与该要当被测要素为导出要素时，指引线箭头应与该要素的尺寸线一致（对齐）。素的尺寸线一致（对齐）。3、基准符号、基准符号基准要素的标注方法基准要素的标注方法 v 当基准要素为组成要素时，基准三角形符号置于当基准要素为组成要素时，基准三角形符号置于要素的轮廓线或轮廓线的延长线上（但必须与尺要素的轮廓线或轮廓线的延长线上

12、（但必须与尺寸线明显地分开）。寸线明显地分开）。v 基准要素为导出要素时，基准三角形符号应与该基准要素为导出要素时，基准三角形符号应与该要素的尺寸线一致（对齐）。要素的尺寸线一致（对齐）。公共公差带公共公差带三个平面处于同一个平面度公差带三个平面处于同一个平面度公差带断开的各个要素受制于断开的各个要素受制于同一同一公差带公差带 公差框格内公差值的后面加注符号公差框格内公差值的后面加注符号“CZCZ”共面（共面（1996）第二节第二节 几何公差带几何公差带一、几何公差带的概念一、几何公差带的概念 GB1882-80限制实际被测要素变动的区域（由限制实际被测要素变动的区域（由几何图形几何图形表示表

13、示的空间区域）。的空间区域）。一、几何公差带的概念一、几何公差带的概念 GB1882-80几何公差带的形状几何公差带的形状是由被测要素的理想形状和公差项是由被测要素的理想形状和公差项目的特征决定。目的特征决定。几何公差带几何公差带四要素四要素形状、大小、方向和位置形状、大小、方向和位置（1）公差带形状）公差带形状一、几何公差带的概念一、几何公差带的概念 GB1882-80公差带的大小公差带的大小是指公差带的宽度或直径，即公差值的是指公差带的宽度或直径，即公差值的大小，它表示几何精度的高低。公差带宽度方向通常为大小，它表示几何精度的高低。公差带宽度方向通常为被测要素的法向，被测要素的法向，通常为

14、指引线箭头所指方向通常为指引线箭头所指方向。圆度公。圆度公差带的宽度应在垂直于公称轴线的平面内确定。差带的宽度应在垂直于公称轴线的平面内确定。（2）公差带）公差带大小大小一、几何公差带的概念一、几何公差带的概念 GB1882-80公差带的方向和位置公差带的方向和位置两个要素，与被测要素的实际方向、两个要素，与被测要素的实际方向、位置及公差项目有关。位置及公差项目有关。（3）公差带）公差带方向和位置方向和位置形状公差带形状公差带单一实际要素单一实际要素形状形状所允许的变动全量。所允许的变动全量。1、直线度公差：、直线度公差：straightness 实际线对理想直线的允许变动量实际线对理想直线的

15、允许变动量二、形状公差带二、形状公差带 Form tolerance zone0.1给定平面内的直线度：给定平面内的直线度：0.1f 公差带是距离为公公差带是距离为公差值差值 t 的的两平行直两平行直线线之间的区域。之间的区域。0.02给定方向的直线度：给定方向的直线度：0.02 公差带是距离为公公差带是距离为公差值差值 t 的的两平行平两平行平面面之间的区域。之间的区域。0.020.010.020.01给定方向的直线度：给定方向的直线度：任意方向的直线度：任意方向的直线度：0.0425400.04 公差带是距离为公公差带是距离为公差值差值 t 的的圆柱面内圆柱面内的区域。的区域。a.给定平面

16、内的直线度：给定平面内的直线度：公差带是距离为公差值公差带是距离为公差值 t 的的两平行直线两平行直线之间的区域。之间的区域。b.给定方向的直线度：给定方向的直线度：公差带是距离为公差值公差带是距离为公差值 t 的的两平行平面两平行平面之间的区域。之间的区域。c.任意方向的直线度（公差值前加任意方向的直线度（公差值前加）：）：公差带是直径为公差值公差带是直径为公差值 t 的的圆柱面内圆柱面内的区域。的区域。二、形状公差带二、形状公差带 Form tolerance zone2、平面度公差：、平面度公差：flatness 实际平面对理想平面的允许变动量实际平面对理想平面的允许变动量0.1平面度平

17、面度 0.1公差带是距离为公差值公差带是距离为公差值 t 的的两平行平面两平行平面之间的区域。之间的区域。3、圆度公差：、圆度公差：roundness 实际圆对理想圆的允许变动量。实际圆对理想圆的允许变动量。0.02圆度圆度0.0230公差带是半径差为公差值公差带是半径差为公差值 t 的的两同心圆之间两同心圆之间的区域。的区域。4、圆柱度公差：、圆柱度公差：cylindricity 实际圆柱面对理想圆柱面的允许变动量。实际圆柱面对理想圆柱面的允许变动量。公差带是半径差为公差值公差带是半径差为公差值 t 的的两同轴圆柱面之间两同轴圆柱面之间的区域。的区域。0.05圆柱度圆柱度0.0540公差带是

18、半径差为公公差带是半径差为公差值差值 t 的的两同轴圆柱两同轴圆柱面之间面之间的区域。的区域。圆柱度公差控制了圆柱度公差控制了圆柱体纵横剖面内圆柱体纵横剖面内各项形状误差。各项形状误差。1 直线度直线度 3 圆度圆度2 平面度平面度 4 圆柱度圆柱度形状公差带的特点形状公差带的特点位置公差带形状公差带不涉及基准，形状公差带不涉及基准，只有只有大小和大小和形状两个要素，形状两个要素，方向和位置浮动方向和位置浮动。方向公差是关联实际要素对基准在方向公差是关联实际要素对基准在方向（平行、方向（平行、垂直、角度）垂直、角度）上所允许的变动全量。上所允许的变动全量。三、方向公差带三、方向公差带被测要素与

19、基准要素：被测要素与基准要素：线线/面，线面，线/线，面线，面/线，面线，面/面面 平行度，垂直度，倾斜度平行度，垂直度，倾斜度0.01基准平面基准平面A公差值前不加公差值前不加：公差带是距离为公差值公差带是距离为公差值t，且与基准平，且与基准平行（垂直、成给定角度）的行（垂直、成给定角度）的两平行平面两平行平面之间的区域。之间的区域。公差值前加公差值前加：公差带是直径为公差值公差带是直径为公差值t，且与基准平，且与基准平行（垂直、成给定角度）的行（垂直、成给定角度）的圆柱面内圆柱面内的区域。的区域。方向公差带：方向公差带：定向公差带相对于基准有确定的方向定向公差带相对于基准有确定的方向 定向

20、公差带位置是浮动的定向公差带位置是浮动的 定向公差带可同时限制被测要素的形状和方向定向公差带可同时限制被测要素的形状和方向 在保证功能要求的前提下，当对某一要素给出在保证功能要求的前提下，当对某一要素给出定向公差后，通常不再对该被测要素给出形状定向公差后，通常不再对该被测要素给出形状公差。公差。必要时可同时给出必要时可同时给出。方向公差带的特点：方向公差带的特点：位置公差是关联实际要素对基准在位置上允许位置公差是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量。的变动全量。四、位置公差带四、位置公差带涉及要素：点、线、面涉及要素：点、线、面同轴（心）度、对称度、位置度同轴（心）度、对称度、位置度（1）

21、同轴（心）度）同轴（心）度公差带是直径为公差值公差带是直径为公差值t 的的圆柱面内圆柱面内的区域，该圆柱的区域，该圆柱面的轴线与基准轴线同轴。面的轴线与基准轴线同轴。特点：特点：公差带与基准同轴（心）公差带与基准同轴（心）（2）对称度对称度公差带是间距等于公差值公差带是间距等于公差值t，对称于基准中心平面的，对称于基准中心平面的两平行平面所限定的区域两平行平面所限定的区域。特点：特点：公差带与基准对称。公差带与基准对称。（3）位置度）位置度公差值前加注公差值前加注符号符号，公差带为直径等于公，公差带为直径等于公差值差值 t的圆柱面所限定的区域。该圆柱面轴的圆柱面所限定的区域。该圆柱面轴线的位置

22、由基准和理论正确尺寸确定线的位置由基准和理论正确尺寸确定。位置公差带的特点：位置公差带的特点：定位公差带具有确定的位置。定位公差带具有确定的位置。定位公差带可同时限制被测要素的定位公差带可同时限制被测要素的 形状、方向和位置形状、方向和位置在保证功能要求的前提下，对被测要素给定了定位在保证功能要求的前提下，对被测要素给定了定位公差通常对该被测要素不再给出定向和形状公差。公差通常对该被测要素不再给出定向和形状公差。跳动公差带五、跳动公差带：五、跳动公差带：跳动公差跳动公差是指被测要素绕基准轴线回转过程中所允许是指被测要素绕基准轴线回转过程中所允许的最大跳动量，也就是指示器在的最大跳动量，也就是指

23、示器在给定方向上给定方向上所指示读所指示读数的最大值与最小值之差的允许值。数的最大值与最小值之差的允许值。圆跳动：圆跳动：圆跳动公差是被测要素某一固定参考点围绕圆跳动公差是被测要素某一固定参考点围绕基准轴线旋转一周时允许的最大变动量。基准轴线旋转一周时允许的最大变动量。全跳动：全跳动：控制整个被测要素的跳动总量。控制整个被测要素的跳动总量。跳动项目跳动项目圆跳动圆跳动全跳动全跳动径向跳动径向跳动轴向跳动轴向跳动斜向跳动斜向跳动径向圆跳动径向圆跳动轴向圆跳动轴向圆跳动径向全跳动径向全跳动轴向全跳动轴向全跳动20 20 60 AB0.1 A-B 径向圆跳动：径向圆跳动：BA20 20 60 AB0

24、.1 A-B 端面圆跳动：端面圆跳动：BABA20 20 60 AB0.2 A-B 径向全跳动径向全跳动BA100 20 20 AB0.2 A-B 端面全跳动端面全跳动BA公差带为任一垂直于基准轴线的横截面内、半径差等公差带为任一垂直于基准轴线的横截面内、半径差等于公差值于公差值t，圆心在基准轴线上的两同心圆所限定的区，圆心在基准轴线上的两同心圆所限定的区域。域。基准轴线基准轴线任意横截面任意横截面公差带为与基准轴线同轴公差带为与基准轴线同轴的任一半径圆柱截面上，的任一半径圆柱截面上，间距等于公差值间距等于公差值t的两圆的两圆所限定的圆柱面区域所限定的圆柱面区域t基准轴线基准轴线公差带是半径差

25、为公差值公差带是半径差为公差值t，与基准轴线同，与基准轴线同轴的两圆柱所限定的区域。轴的两圆柱所限定的区域。0.1公差带为间距等于公差值公差带为间距等于公差值t，垂直，垂直于基准轴线的两平行平面所限定于基准轴线的两平行平面所限定的区域的区域跳动公差带的跳动公差带的方向、方向、形状和位置形状和位置都都是固定的是固定的。跳动公差是跳动公差是综合公差综合公差，且检测又简便，所以可代，且检测又简便，所以可代替其它项目。替其它项目。若综合控制被测要素不能满足功能要求时，可进若综合控制被测要素不能满足功能要求时，可进一步给出有关的公差。一步给出有关的公差。第三节几何公差的选用要素的位置（跳动）公差可同时控

26、制该要素的位要素的位置（跳动）公差可同时控制该要素的位置误差、方向误差和形状误差。置误差、方向误差和形状误差。要素的方向公差可同时控制该要素的方向误差和要素的方向公差可同时控制该要素的方向误差和形状误差。形状误差。要素的形状公差只能控制该要素的形状误差。要素的形状公差只能控制该要素的形状误差。各类几何公差之间的关系：各类几何公差之间的关系：第三节第三节 几何公差的选用几何公差的选用内容：内容：规定适当的公差规定适当的公差项目项目、确定采用的公差、确定采用的公差原则原则、给出公差给出公差数值数值、测量、测量基准基准等，并正确等，并正确标注标注在图样上。在图样上。一、公差项目的选择一、公差项目的选

27、择基本原则：基本原则：在保证零件使用性能的前提下，尽量减少在保证零件使用性能的前提下，尽量减少所选公差项目的数量，并尽量使控制形位误差的方法所选公差项目的数量，并尽量使控制形位误差的方法简化。简化。几何公差项目的选择应根据项目的特征、零件的几何公差项目的选择应根据项目的特征、零件的使用要求、零件在加工过程中出现形位误差的可能性使用要求、零件在加工过程中出现形位误差的可能性以及检测等因素确定。以及检测等因素确定。选择基准时，主要应根据零件的功能和设计选择基准时，主要应根据零件的功能和设计要求，并兼顾基准统一原则和零件结构特征。要求，并兼顾基准统一原则和零件结构特征。理想的基准是设计、加工、测量和

28、装配基准理想的基准是设计、加工、测量和装配基准是同一要素。是同一要素。-基准统一原则基准统一原则二、基准的选择二、基准的选择：1几何公差的注出公差值几何公差的注出公差值 GB/T1184-1996 圆度、圆柱度为圆度、圆柱度为0-12级，其余级，其余1-12级。级。2几何公差值的选用原则几何公差值的选用原则满足使用要求的前提下尽量选大的公差值满足使用要求的前提下尽量选大的公差值高高低低三、公差值的确定三、公差值的确定注出公差和未注公差注出公差和未注公差(1)零件的结构特点，尺寸大小零件的结构特点，尺寸大小(2)几何公差值与尺寸公差值之间的关系几何公差值与尺寸公差值之间的关系(3)形状公差与表面

29、粗糙度的关系形状公差与表面粗糙度的关系 计算法计算法 运用极限边界的概念通过计算确定运用极限边界的概念通过计算确定。类比法类比法 3几何公差值的选用方法几何公差值的选用方法 t 形状形状t 位置位置尺寸尺寸 一般精度时，表面粗糙度参数值一般精度时，表面粗糙度参数值Ra占形状公差（平面度、占形状公差（平面度、直线度）直线度）1/41/5。高精度时，表面粗糙度参数值。高精度时，表面粗糙度参数值Ra占形占形状公差的状公差的1/2（对于圆柱面），或（对于圆柱面），或1 1（对于平面）。（对于平面）。2545 0.1 A垂直度误差垂直度误差直线度误差直线度误差基准平面基准平面 0.05A 4、几何公差的未注公差值、几何公差的未注公差值GBT 1184 1996几何公差总结几何公差总结概述概述几何公差带几何公差带几何公差的标注几何公差的标注几何公差的选用几何公差的选用认真复习、预习认真复习、预习独立完成作业独立完成作业祝学习愉快祝学习愉快