4形状和位置精度设计

形位公差

• 公差值查表（含未注公差值）
图4－53
•两平行线之间的区域 •两平行平面之间的区域
——在给定平面上 ——在给定一个方向上
•四平行平面之间的区域
•一个圆柱面内的区域
——在给定两个方向上
——任意方向上
4.2.2 直线度误差的测量
直接比较测量法
用标准几何体与被测件比较，直接得出结果例如刀口尺、光学平晶、准直光管
间接比较测量法
需要进行数据处理。例如用水平仪逐段测量
Ø49.998 Ø49. 948
——能够满足装配要求么？能算合格么？
关于形位公差与尺寸公差的关系的规定，称为公差原则。
4.6 形位公差与尺寸公差的关系 4.6.1 独立原则（IP）特点：形位公差与尺寸公差无关，分别满足要求。标注：形位公差与尺寸公差分别标注，无特殊符号。
检测：分别检测。尺寸用两点法测量。
3.圆度的检测
⑴圆度仪测量
—— 精度高、成本高
圆度仪
TALYROND 131型圆度仪
测量范围: 最大直径370mm
最大高度 225mm
最大承载20kg 圆度精度: 电动立柱： (0.025um+0.00025um/mm) 行程: 225mm 直线度/平行度: 3um/225mm 电动径向臂行程: 185mm
4.3.1 平面度误差评定
• 三点法 f = 8 um
f = 8 um
以被测平面上三个等值点所在的平面作为评定基准面。方法较简便，由于评定基准面不唯一，精度不高。
4.3.1 平面度误差评定
•对角线法
f = 5.5 um
使对角点的值分别相等，以与二对角线平行的平面作为评定平面。比较准确。

机械精度设计基础

机械精度设计基础机械精度设计基础机械精度是指产品或部件的尺寸、形状、位置、互相关系、表面性质和运动特性等方面满足用户要求的程度。

机械精度设计是机械领域中重要的一部分，需要掌握一定的基础知识与技能。

本文将在机械精度设计基础的主题下，对机械设计中常用的一些概念和方法进行介绍。

一、机械精度概念1.尺寸精度：产品或部件尺寸与设计尺寸的偏差。

2.形状精度：产品或部件的形状与设计形状的偏差。

3.位置精度：两个或多个相邻部件之间位置误差的程度。

4.互相关系精度：各部分之间的相互关系的精度。

5.表面精度：产品或部件表面质量的指标。

6.运动特性：产品或部件在运动过程中的性能。

机械精度的评定标准是根据国际标准或用户需求，如果不同厂家产品在同样的标准下可以有不同的机械精度指标。

二、机械精度控制方法1.公差控制法公差是产品零件加工、组装中的误差限度，例如在铣削、钻孔、切削、折弯等加工过程中，由于操作错误或机器本身的限制，导致偏差产生。

通常，需要对各个部件的偏差进行控制，也就是通过制定公差限制偏差范围的大小，来保证产品的机械精度。

公差控制方法的优点在于能够使制造成本降低，缺点是需要对零部件的生产加工过程进行大量检测和测试。

2.基准控制法基准控制法是根据国际或国内标准，通过对特定零件进行设计制定的精度标准。

在机械设计中，有时候需要对某个特定的零件进行衡量其机械精度的标准，即基准。

以此为基础可以对整个芯片芯片构件系统进行设计。

通过基准控制法对零件机械精度进行管理和控制，可以有效控制零部件之间的误差，使得整体机械精度提高，增加产品的质量和可靠性。

三、常用的机械精度设计工具1.零件分析法零件分析法是一种通过对加工零件零件生成的误差范围和影响因素进行分析的方法。

通过这种方法，可以确定零件的加工要素，检查机床、刀具等生产设备及其使用技能程度。

在精度高的产品生产过程中，采用零件分析法进行检测和调整可以得到比较准确且合理的产品精度。

2.设计分析法设计分析法是一种针对机械设计中的误差和偏差进行分析、优化和纠正的方法。

第四章形位公差

符号
有或无基准要求无无无
无
有有
有
有有无或有有有有有
4-1
三、基准和基准体系
1、基准的概念基准：确定被测要素方向或位置的依据。例如：用平台的工作面来模拟基准平面；轴的轴线可用V形块来体现。
4-1 2、基准的类型 1、按几何特征可分为三种：基准点、基准直线、基准平面。 2、根据它们的构成情况，可分为以下几种类型。（1）单一基准 : 由一个要素(如一个平面、一条轴线）建立的基准
1、当同一被测要素有多项形位公差要求，其标注方法又一致时，可以将这些框格重叠绘制，并用一根指引线引向被测要素。
4-1
2、不同被测要素有同一公差要求时，可以在同一指引线上绘制多个指示箭头分别引向各被测要素。
4-1
3、结构和尺寸都相同的几个被测要素，有相同的形位公差要求时，可只对其中的一个要素进行标注，但应在该框格的上方说明被测要素的数量。
4-1
（2）组合基准（公共基准）：由两个或两个以上的要素共同建立而作为单基准使用的基准。
4-1
（3）成组基准:由某一要素组所建立的基准。基准c即为四孔所建立的成组基准。
4-1
4-1
三，几何公差的意义和要素几何公差是图样中对要素
的形状和位置规定的最大允许的变动量。
控制要素的形状或位置，均是对整个要素的控制。
4-2
标注示例
4-2
轮廓度公差和前述四个形状公差项目相比，具有下列不同的特点： 1、公差带形状由理论正确尺寸确定。
2、当被测轮廓相对于基准有位置要求时，其公差带相对于基准应保持指定的位置关系。
4-2
课本P71，表4-1
4-3
线轮廓度或面轮廓度公差是对零件表面的要求（非圆曲线和非圆曲面），可以仅限定其形状误差，也可在限制形状误差的同时，还可对基准提出要求。前者属于形状公差，后者属于方向或位置公差。

模具设计加工精度要求(更新)

研磨加工设备：厚度加工精度：±0.005，垂直度<100:0.01
2.模具制造的零件精度要求
①.模具材料精度要求
采购来料要求：所有材料均做正差0.3-0.5mm，平面度<0.2以内
精加工后尺寸要求：所有材料厚度公差控制在<0.02内
平面度公差控制在<0.01内
②.模具零件的精度要求
a.影响模具精度的导向零件采用MISUMI导柱、导套系列,公差可控制在0.02mm 以内。
度），则必须保证模具凹凸模之间的间隙。
4.模具的结构精度要求
①. 模架精度的保证
从加工及装配角度看，模架的精度主要包括如下几个方面：
a.上、下模板的平面尺寸及导向孔位置的一致性；
b.模板大平面的平面度及平行度；
c.导向孔对大平面的垂直度；
d.模板相邻侧面间的垂直度；
e.导柱与导套间的配合精度。
模架精度的保证方法主要有： a.一次加工法即模板的大平面加工完工后，将上、下模板一起装夹，一次加工出两块模板的平面尺寸及导向孔。
备注：为保证产品品质的优良和稳定，公司引进了一系列先进的生产设备，高精密的检测仪器,并重力推行ISO900 1: 2000的的国际品质管理体系；另一方面公司广纳贤才,引用了在精密五金模具领域 10年以上工作经验的人才和技术骨干团队, 不断增强公司的技术力量。在模具制造的前期,公司对员工进行专业技术培训和有效的激励管理,对模具设计进行评审;在模具制造的过程中由专业的品质人员采用高精密的品检设备对模具零件进行精度检测,将模具精度有效控制在0.02以内;模具组装完成后通过其冲压出来的合格产品进行验证,量试的产品经客户确认合格后,模具方投入正式生产......
精磨精磨无弯曲变形淬火/回火精磨精磨同轴度淬火/回火精磨/线割无弯曲变形淬火/回火/其他处理线割线割淬火/回火/其他处理垂直度淬火/回火/其他处理

第3章4节形状和位置公差及检测选择标注、检测)-2

方便，可规定径向圆跳动（或全跳动）公差代替同轴度公差。
2、基准要素的选择
（1）基准部位的选择选择基准部位时，主要应根据设计和使用要求，零件的结构特征，并兼顾基准统一等原则进行。 1）选用零件在机器中定位的结合面作为基准部位。例如箱体的底平面和侧面、盘类零件的轴线、回转零件的支承轴颈或支承孔等。 2）基准要素应具有足够的大小和刚度，以保证定位稳定可靠。例如，用两条或两条以上相距较远的轴线组合成公共基准轴线比一条基准轴线要稳定。 3）选用加工比较精确的表面作为基准部位。 4）尽量使装配、加工和检测基准统一。这样，既可以消除因基准不统一而产生的误差；也可以简化夹具、量具的设计与制造，测量方便。
f
(2) 中心要素最小条件就是理想要素应穿过实际中心要素，并使实际中心要素对理想要素的最大变动量为最小。
如图所示，符合最小条件的理想轴线为L1 ，最小直径为φf=φd1。
被测实际要素 L2
d1
L1

最小条件是评定形状误差的基本原则，在满足零件功能要求的前提下，允许采用近似方法评定形状误差。当采用不同评定方法所获得的测量结果有争议时，应以最小区域法作为评定结果的仲裁依据。
(4) 考虑零件的结构特点
(5) 凡有关标准已对形位公差作出规定的，都应按相应的标准确定。如与滚动轴承相配的轴和壳体孔的圆柱度公差、机床导轨的直线度公差、齿轮箱体孔的轴线的平行度公差等。
表3-4 直线度、平面度公差等级的应用
表3-5 圆度、圆柱度公差等级的应用
表3-6 平行度、垂直度、倾斜度、端面跳动公差等级的应用
(2) 基准数量的确定一般来说，应根据公差项目的定向、定位几何功能要求来确定基准的数量。定向公差大多只要一个基准，而定位公差则需要一个或多个基准。例如，对于平行度、垂直度、同轴度公差项目，一般只用一个平面或一条轴线做基准要素；对于位置度公差项目，需要确定孔系的位置精度，就可能要用到两个或三个基准要素。

几何公差带的四要素及其特点

几何公差带的四要素及其特点
几何公差带的四要素包括：大小、形状、方向和位置。

1. 大小：公差带的大小用宽度或直径表示，由给定的公差值决定。

2. 形状：公差带的形状由被测要素的几何形状、几何特征项目和标注形式决定。

主要有直线度公差、平面度公差、圆度公差、圆柱度公差、线轮廓度公差（无基准）和面轮廓度公差（无基准）。

3. 方向：公差带的方向通常是被测要素的法向。

对于圆度公差带，其方向应垂直于其轴线。

4. 位置：几何公差带的位置有浮动和固定两种形式。

以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅几何量公差与检测相关书籍或咨询专业人士。

形状与位置公差

6槽
0.04 A
0.05
在a、b范围内
0.06 0.05 0.4 A
1、多个相同的被测要素。
2、其他说明性要求应标注在形位公差框格的下方。
3、同一要素有多项要求。
4、当多个被测要素有相同的形位公差要求时，可以从框格引出的指引线上绘制多个指示箭头并分别与被测要素相连。
2、被测要素
被测要素——指图样上给出了形位公差要求的要素，是被检测的对象。
有或无
有有有
轮
廓
线轮廓度
面轮廓度
有或无
有或无
置跳动
全跳动
有
3.1.3 形位公差的标注方法
形位公差由公差框格、被测要素、基准要素等部分组成。
1.公差框格
矩形方框，由两格或多格组成。举例说明：
被测要素
0.02
1
Φ 0.1 M
2
A M
B C
基准字母及有关符号
被测要素
1—项目符号 2—形位公差值及有关符号如果形位公差值的数字前加注有Φ或SΦ，则表示其公差带为圆形、圆柱形或球形。
车床
在车削圆柱表面时，刀具的运动轨迹若与工件的旋转轴线不平行，会使完工零件表面产生圆柱度误差。零件的圆柱度误差会影响圆柱结合要素的配合均匀性。
模
φ 35k6(+0.002 )
+0.018
数数
2.5 22 20° 7-6-6GM
φ 35k6(+0.002)
3.2
1.6
3.2
3.2
+0.018
C
公差带是两同轴圆柱面之间的区域。例图：公差带是半径差为公差值0.02的两同轴圆柱面之间。（公差值前无Φ）