1、互換性及測量技術基礎第4章幾何公臺第3章幾何公差Geometrical Iblerancing互換性及測量技術基礎第4章幾何公臺本章學習內容概述 幾何公差的定義、標注與解釋公差原則3.4幾何公差的選擇31概述General Description廣義上講，GB/T 18780. 1-2002產品幾何技術規范(GPS)中的“幾何公差”包含尺寸公差.形狀與位公差和哀面結構三部分內容。但本章所涉及到的GPS標準已通過副標題將“幾何公差”限定在形狀、方向、位«和跳動公差的范圍內，即以前的“形狀與位置公差” O因此本章的“幾何公差”均指“形狀與位S公差(簡稱“幾何公差”尸。互換性及測量技術基礎

2、第4章幾何公葺照：GBZr I«7«(L1-2(M»2產品幾何技術規范(GPS)幾何要索第1部 分基本術語和定義幾何公差的研究對象是幾何要素(geometrical feature) 點、線或面。3. 1. 1幾何誤差的產生及影響(1)幾何誤差的概念加工后家件的實際幾何體和理想幾何體之間存在差異，稱為幾何謀差. it種差異表現在幾何體本身形狀上，稱為形狀溪足；表現在幾何體的線、面 相互方侖、住置上，棘為方向、位i泯星.(2)幾何誤差產生的原因機床、央具.刀具和零件組成的工藝系統本身具有誤差;第4章幾何公臺互換性及測量技術基礎加工過程中受力、振動.磨損等因素的影響.

3、H架A 所以，合理«3.1.2零件幾何要素及分類要素(feature):構成零件特征的點、線、面(1)按存在狀態分類理想要素：純幾何意義的要素，不存在任何誤差.實際要素：零件上實際存在的要素，加工過程中形成，有誤差(2)按結構特征分類 組成要素(輪廓要素)：是構成零件外形的具體要素，看 得見，摸得著.導出要素(中心要素)：是零件具有的抽象要素，看不見, 摸不著.如軸線，中心線，中心平面等.互換性及測量技術基礎(3) 按檢測關系分類被測要素：給出形狀或位i公差要求的要素，是檢測對象. 基準要素：用來確定被測要素的方向和位置的要素.注：理想的基準要素簡稱基準.(4) 按功能關系分類單一要

4、素；僅對本身提出了形狀公差要求的要素。*關聯要素：對基準要素有功能關系的要素.;cj0.04 II 00.053. 1.3幾何公差(名6011«打ical tolerance)的概念(1)幾何公差及公差帶形狀公差(foFm tulgrEiice ):實際單一妾紊的形狀所允許的變 動量，是對單一要素形狀精度的要求。I U 02 I形狀公差帶：實際單一要素所允許變動的區域.互換性及測量技術基礎方向公差(OTientidion tuleznce ):實障關期刁弓相對于基準 的實際方向對理想方向的允許的變動童，是對關聯要素相對 基準的方向精度要求.方向公差帶：實際關聯要素的方向相對于基準所允

5、許的變動區 域.位置公差(location tolerance ):實際關聯要*所在的實際位 置對其理想位置的允許變動量，它是對關聯要素相對基準的 住i精度要求位£公差位 gft同心度(對中心點第4章幾何公葺同軸度(對輯錢 対稱廢Oa/位置公差帶：實際關聯要素的位i相對于理想位置所允許的變動 區域。*幾何公基帶依現了對破測要素的設計要求，也是加工與檢臉的依據.*幾何公差帶必須包含實際被測要素；一般情況下，實際被測要素在幾何公 差帶內可以具有任何形狀.互換性及測量技術基礎(2)幾何特征(幾何公差項目)及符號跳動公鑒3.1.4幾何公差與幾何公差帶幾何公差幾何公差是幾何特征的實際要素對其理

6、想要素的允許變 動（偏離）全量。幾何公菱應按工件的功能要求捲定,同時考慮制造和檢測要求;幾何公差要求的具體含義用幾何公差帶來描述*幾何公差姜求衽技術圖上一紐用幾何公差框格來標注.lo.l|<u|o oa.i I互換性及測量技術基礎第4章幾何公臺幾何公差帶幾何公差帶是幾何特征的實際要索對其理想要索的允許變動 區域。被測要索必須位于具有確定形狀、大小、方向及位S （幾何公差帶的四要素）的公差帶區域內。幾何公差帶的形找取決于被測要素的形狀以及幾何公差的標注形式。個 uaiTxi兩同軸IHH /、兩尊距面 k 、 一個球面I幾何公差帶的大小公差帶的大小由公差標注中給定的幾何公差值給定，它 表明了

7、對幾何要素幾何精度要求的高低。根據公差帶形狀的不同，公差帶的大小可能指的是公差 帶的寬度，也可能指的是公差帶的直徑。I O 卜嚴.1 I A-1I在公差值前加或SrTsOoi A I B I C<0不能在公差值前加互換性及測量技術基礎第4章幾何公葺幾何公差帶的方向形狀公差帶的方向可以隨符合最小條件的S小包容區域 的方向浮動。方向公差帶的方向應與基準保持理想的方向關系。位置公差帶的方向也應與基準保持理想的方向關系。幾何公差帶的位置形狀公差帶的位置可任意浮動。方向公差帶的位g可沿垂直于公差帶寬度（或直徑）的方 向浮動。位公差帶的位由基準和理論正確尺寸確定。第4章幾何公葺互換性及測量技術基礎3

8、A.5 基準(datum)GB/1 I785I-200X產品幾何技術規范（JPS）幾何公差*準和基準體系由兩個或多個要素表示 的公共基準基準是用來確定被測要素方向和咸位a的一個理想要素, 它是確定要素間幾何關系的依據。基準有以下三種。由一個單一要素表示的 單一基準I OdI 00.05 A|0|00<05 I A-B'>11hSMT,，第4章幾何公葺三基面體系是指由 三個相互垂直的基準 平面組成的基準體系, 這三個平面是確定零 件上各要索幾何關系 的起點。廠I 令 I 旳 1 |4|C|0_中-r審-申-沖：耳 Isol :pg(、廠丿S/7、Z7J.Qy30SOBe C

9、-卜A限制幾何要素位置變動的公差帶通常為一空間區域。當確定 該區域的方向和位置時，單一基準常常是不夠的，往往要求兩 個或三個基準，參予定位的多個基準構成了一個基準體系，即三基面體系。互換性及測量技術基礎3.1.6最小條件與最小包容區域評定幾何誤差時，應使用具有特定形狀的區域去包容被測 要素，該包容區域應符合最小條彳使被測實際要素對其理 想要素的最大變動量為最小。符合最小條件的包容區域稱為量小包容區域，最小包容區 W的寬度或直徑就是幾何誤差值（大小）。互換性及測量技術基礎第4章幾何公臺£70.02/0.05A(1.1A9.落狀V f方海V '位1：由于/jMK 方向V/位豎因此

10、設計時應滿足3.1.7幾何公差的標注按幾何公差國家標準的規定，在圖樣上標注幾何公差時，應采用代號標注。無法采用代號標注時，允許 在技術條件中用文字加以說明。幾何公差項目的符號、 框格、指引線、公差數值、基準符號以及其他有關符 號構成了幾何公差的代號。互換性及測量技術基礎3.1.7幾何公差的標注幾何公差在圖樣上的標注用幾何公IMS格、«格揃引拔和*準符號表示：I一2.004LEI A|0(1)幾何公差框格形狀公差«-兩格.位置公差框口0.01/0,03a|互換性及測量技術基礎三格的位置公差框格中的內容填寫示例:00.05 （M）匚與基準要素有關的符號基準符號字母第一格填耳與被

11、測要素有關的符號1*5*公差值公差項目第二格«寫用以« 米為單位示的公 II值和有關符號指引線»三格填寫的基榷所便用的字和有關符號位置公差框格中的內容填寫示例（五格）:串 00.03 CAB必須指出，從公差框格第三格起填寫基準字母時, 基準的順序在該框格中是固定的。總是第三格填寫第一基準 第四格和第五格填寫第二基準和第三基準, 而與字母在字母表中的順序無關互換性及測量技術基礎規則3：當公差帶的形狀是圓時，幾何公差值的數字前則加注“0”第4章幾何公臺E趴測球心“S0''互換性及測量技術基礎_X n F-xX規則2：指引線引向被測要素時允許彎折，但不得

12、多于兩次.規則3：當被測要素是輪廉要素時指引拔締頭指在輪«要素或 其延長拔上，箭頭必須明顯地與尺寸線錯開。例1:例2:0.1LArO規則4：當被測要素是中心要素時，指引線箭頭指向該的 尺寸線，并與尺寸的砥長»合規則5：指引線箭頭指向被測要素公差帶的寬度或直徑方向互換性及測量技術基礎(3)基準符號基準符號引向基準要素時，無論基準符號在圖面上 小®圈或方框中的字母必須水平書寫。規則1：基準符號由帶圓圈的英文大寫字母用細實線與粗的短橫線 相連而組成。的方向如何，¥甲Oh3方框為ISO標準的基準代號框和基進字母 圓圈和字母懣線 如mS霸短橫綺 粗的短橫線j(/

13、1 «.(n 1 Bi13i1i1100.051 A（b）ft近輪m線的延長線互換性及測量技術基礎第4章幾何公葺規則2：表示基準的字母也要標注在相應被測要素的位&公差框格內近輪廊線規則3：為了避免混淆和誤解，基準所使用的字母不得采用E, F, I. J, L, M, O, 1>, R等九個字母。規則4：當基準要素為輪鼻耐.應把基準符號的粗短橫線靠近 于該的輪康銭上（或a長»上），并且粗短橫線放處必須與尺 寸銭WMiF（b）描近輪原線的延長線心）靠近輪廓線規則5：當基準要素為中心要素時，應把基準符號的粗短橫線ft近放于基準軸tt或基準平面中心所對應的輪廓要素的尺

14、寸線的一個箭頭，并且基準符號的細實«應與«尺寸«對齊.互換性及測量技術基礎規則6：公共基準的表示是在組成公共基準的兩個或兩個以上同類基準代號的宇母之間加短橫錢規則7:對于有兩個同類要素構成而作為一個基準 使用的公共基準軸線，應對這兩個同類要素分別 標注基準符號.A-B互換性及測量技術基礎第4章幾何公葺規則8：當被測要素與基準要素允許對調而標注任選基準 時，只要將原來的基準符號的粗短橫線改為箭頭即可。A1=1規則9：若基準要素（或被測要素）為視圖上的局部表面時， 可將基準符號（公差框格）標注在帶圓點的參考線上，圓點 標于基準面（被測面）上。(4)幾何公差標注的簡化

15、當結構相同的幾個要素有相同的幾何公差要求時，可 只對其中的一個要素標注出，井在框格上方標明-如 4個要素，則注明“4X"或“4槽”等。4X01OH8X00.2 I 4 I B爲一ecE>-互換性及測量技術基礎(4)幾何公差標注的簡化(2)當同一要素有多個公差要求時，只要被測部位和標注表達方 法相同，可將框格重疊。(4)幾何公差標注的簡化(3)當多個要素有同一公差要求時，可用一個公差框，自框格 一端引出多根指引線指向被測要素，如圖(a)所示5若要 求各被測要素具有共同的公差帶，應在公差框格上方注明 “共面”或“共線”，如圖(b)所示。共鹵QI 0.02 IQI 0.02互換性及測

16、量技術基礎(5)其它標注(1)如果對被測要素任意局部范圍內提出公差要求，則應將該 局部范圍的尺寸(長度、邊長或直徑)標注在幾何公差值的后面，用斜線相隔。IJ0.05/1000.01/口10寸第4章幾何公差(3)當被測要素為視圖上的整個外輪廓線(面)時，應采用全周符 號，如圖(b)所示。(2)如果僅對要素的某一部分提出公差要求，則用粗點畫線表 示其范圍，并加注尺寸，如圖(a)所示。同理，如果要求要 素的某一部分作為基準，該部分也應用粗點畫線表示并加注 尺寸。互換性及測量技術基礎3.2幾何公差各項目的含義及分析3.2.1 形狀公差(form tolerances)形狀公差用來控制單一被測要素本身的

17、形狀.直線度(straightness, 一 、f_ )1=1平面度(flatness*人)圓度(circularity, roundness, o)圓柱度(cylindricityF Q 宀，歩)線輪糜度(profile of a line*c 4、fc)1:1面輪解度(profile of a surface* a)直線度（straightness*在任一平行于B示投影面的平面 內，上平面的提取（實際）線應限定 在間距等于0.1的兩平行亶線之間.公差帶為在給定平面內和給 定方向上，間距«于公差值f的 兩平行亶線所限定的區域.給定平面內的直線度公差及公差帶互換性及測量技術基礎第4章

18、幾何公葺0J提取（實際）的樓邊應限定在間 ffi等于0的兩平行平面之間公差帶為間距尊于公差值/的 兩平行平面所限定的區域.給定方向上的亶拔度公墓及公墓帶I10"8|r /八* 7/外EI柱面的提取（實際）中心線應限 定在直徑尊于創MX的n柱面內.由于公差®前加注了符號e,公 差帶為直徑等于公差值5的B柱 面所限定的區域任«方向上的亶拔度公基及公基帶互換性及測量技術基礎第4章幾何公基平面度（flatness, Q心，幾）QIo.ob提取（實際）«面應限定在間距尊 于（M）8的兩平行平面之間公差帶為間距等于公差值f的 兩平行平面所限定的區域圓度(circularity