当前课程知识点：机械精度设计基础 > 第三章 几何精度与检测 > 3.2 几何公差的标注方法及公差带 > 3.2.3 形状公差
这一节我们来学习
形状公差及其相应的公差带
在几何误差的要素中
有点线面
那么能产生变形的只有线和面
所以形状公差的被测要素为线和面
形状公差的框格只有两格
标注的时候没有基准
形状公差的特征项目有六个
其中直线度 平面度
圆度和圆柱度只能为形状公差
而线轮廓度和面轮廓度
仅在标注没有基准的时候才为形状公差
两个轮廓度
我们单独用一小节来讲解
这节课我们来学习直线度
平面度 圆度和圆柱度
首先我们来看直线度
直线度的被测要素很显然是直线
直线呢有三种类型
第一个是给定平面内的直线
标注的时候
指引线的箭头指向轮廓面上
我们在主视图上标注了直线度
那么应该如图中所示的方向去
提取直线要素
指引线的箭头就是测头的方向
所以测头呢
是垂直于轮廓面的方向去提取要素的
也就是沿着截面的方向去提取
这是某一截面位置实际提取的要素
它的公差带是距离为公差值t的
两平行直线之间的区域
说实际被测要素能够被
公差带包住就是合格的
假设零件加工的高了
提取的直线在这一位置
我们将公差带进行平移
依然能够包住被测要素
它依然是合格的
若直线加工的倾斜了
我们将公差带进行倾斜
也能够包住被测要素时
那么被测要素依然是合格的
从上面的分析中我们可以看出
直线度的公差带没有方向位置的约束
可以随着实际被测要素任意的浮动
这一特性是所有形状公差带都具有的
若公差带无论怎样浮动
都包不住被测要素
被测要素就是不合格的
直线第二种类型是棱线
棱线的直线度属于
在给定方向上的直线度
标注的时候
指引线的箭头指向棱线上
需要注意的是
指引线箭头的方向在主视图上
从上往下指向棱线上
评定的是上下方向的变动量
也就是测头方向的变动量
它的公差带是距离为公差值t的
两平行平面之间的区域
公差带与测量方向是垂直的
测头的方向就是箭头的方向
如果实际的被测要素
能够被公差带包住
实际被测要素就是合格的
如果棱线加工的倾斜了
我们将公差带可以进行倾斜
去包住被测要素
倾斜的角度呢
依然要保证与测头方向是垂直的
如果实际被测要素
能够被包住就是合格的
棱线的公差带依然没有
方向和位置的约束
可以随着实际被测要素任意的浮动
若公差带无论怎样浮动
都包不住实际被测要素
那么棱线就是不合格的
第三个是轴线
首先我们来看轴线
在任意方向上的直线度
被测要素是轴线
指引线的箭头与尺寸线对齐
在任意方向上约束轴线
那么指的是在圆周的360度方向上
对轴线都有约束
它的公差带是圆柱面内的区域
圆柱面的直径是公差值φt
所以标注的时候
在公差值的位置要加φ
如果实际的被测要素
能够被这样的公差带包住
就是合格的
公差带依然可以浮动
但无论怎样浮动
都包不住实际被测要素
轴线就是不合格的
下一个我们来看轴线
在相互垂直的两个方向上的直线度
在主视图和左视图上
分别标了两个直线度
直线度的公差值中是没有φ的
这种标注属于
给定方向上的直线度公差
公差带与棱线的相同
是两平行平面之间的区域
我们将实际要素提取出来
在主视图上是用上下
两个平行平面去包住它
在左视图上是用前后
两个平行平面包住它
这两个公差带我们取交集
可以简化成这样的一个区域
这是公差值为t1乘t2的
四棱柱面所围成的区域
若实际的被测要素
能够被这样的区域包住
就是合格的
以上是直线度的内容
下面我们来看平面度
平面度指引线的箭头
指向某一个平面的轮廓要素上
这是加工后的工件
上平面存在着平面度误差
它的公差带是距离为公差值t的
两平行平面之间的区域
如果实际的被测要素
不超出这样的区域范围
就是合格的
若零件加工的高了
实际被测要素挪到了这个位置
公差带可以平移去包住它
只要能够被包住
依然是合格的
若实际的平面加工的倾斜了
我们可以用倾斜的
两个平面去包住它
只要能够被包住 依然是合格的
可见平面度的公差带
依然可以随着实际被测要素任意的浮动
没有方向和位置的约束
当平面度采用了组合公差带CZ
这样的简化标注
对于三个被测要素
我们要用同一个公差带共同包住
只要能够被同一个公差带包住
就是合格的
下面我们来看圆度
圆度通常标注在圆柱面上
或者圆锥面上
指引线的箭头指向轮廓线上
并且垂直于轴线的方向
指的是某一个截面上的
圆度公差要求
当提取出某一个截面位置的圆的要素
它的公差带是半径差为
公差值t的两同心圆之间的区域
若提取的圆的直径比较大
我们可以将公差带的
两个同心圆直径同步增大
只要能够包住被测要素
依然是合格的
可见圆度公差带与半径无关
公差带的两个同心圆直径
可以同步增大 可以同步减小
只要保证半径差是公差值t即可
下面我们来看圆柱度公差
圆柱度公差被测要素是圆柱面
指引线的箭头指向圆柱面的轮廓线上
对于实际提取的圆柱面
圆柱度的公差是半径差为公差值t
的两同轴圆柱面之间的区域
当提取的圆柱面直径比较大的时候
两个同轴圆柱面可以直径同步增大
可见圆柱度公差带与半径是无关的
在圆柱度公差中
每一个截面位置都在公差带的范围内
才能合格
若两个同轴圆柱面的直径
无论怎样增大或减小
都有某一处被测要素包不住
那么被测要素就是不合格的
从公差带的形状上看
圆柱度公差带是包含圆度公差的
所以圆柱度公差
也是可以控制圆度误差的
综上所述
直线度 平面度 圆度
和圆柱度公差带的方向和位置
是可以随着实际被测要素浮动的
所以形状公差带
只有形状和大小的要求
而没有方向和位置的要求
所以形状公差带的框格都仅有两格
我们这一节关于形状公差的学习
就讲到这里
-1.2 机械精度设计的研究对象
-1.3 标准化与优先数系
-1.4 几何量测量的基本知识
-讨论题1
-讨论题2
-讨论题3
-第一章 作业
-2.1 基本术语及其定义
-2.2 极限与配合国家标准的构成
-2.3 尺寸精度设计
-讨论题4
-讨论题5
-讨论题6
-第二章作业
-3.1 概述
--3.1.1 概述
-3.2 几何公差的标注方法及公差带
-3.3 公差原则
-3.5 几何精度的检测与评定
-讨论题7
-讨论题8
-讨论题9
-第三章作业
-4.4 表面微观轮廓精度的设计
-第四章作业
-第五章作业
-第六章作业
-第七章作业
-第八章作业
-9.3 圆锥要素的精度设计
-第九章作业
-10.1 尺寸链的基本概念
-10.2 用完全互换法计算尺寸链
-第十章作业
-11.1 典型零件精度设计
-第十一章作业
-期末考试
