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形位公差及其误差检测

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§3.3 位置公差
一、定向公差与公差带
定向公差是指关联实际被测要素对其理想要素的允许变动量，其理想要素的方向由基准及理论正确尺寸(角度)确定。定向公差包括平行度公差、垂直度公差和倾斜度公差三项。当理论正确角度为0。时，称为平行度公差;为90。时，称为垂直度公差;为其他任意角度时，称为倾斜度公差。它们都有面对面、线对线、面对线和线对面几种情况。典型定向公差带的定义、标注示例和解释见表3-6。
二、定位公差与公差带
定位公差是关联实际被测要素对其理想要素的允许变动量，其理想要
素的位置由基准及理论正确尺寸(长度或角度)确定。定位公差包括同轴
度公差、对称度公差和位置度公差三项。同轴度公差的论正确尺寸为零，
被测要素与基准要素均为中心要素。典型定位公差带的定义、标注示例
和解释见表3-7。
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§ 3.1 概述
如平面磨床的工作台，常要求其表面呈凸状，以便于磨损后仍能正常工作;又如密封表面，常要求呈凹状，以便储存密封介质;另外对于某些圆柱体，常会因配合或装配的需要，要求其实际要素由一端向另一端逐步减小或增大。对于被测要素有上述限制要求时，应采用表3 -2 给出的标注方法。
四、形位公差带
形位公差带是用来限制被测实际要素变动的区域。这个区域可以是平
面区域或空间区域。只要被测要素完全落在给定的公差带内，就表示
该被测要素的形状和位置符合要求。
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§ 3.1 概述
形位公差带具有形状、大小、方向和位置四要素。公差带的形状由被测要素的理想形状和给定的公差特征项口所确定。
第三章形位公差及其误差检测
§3. 1 概述 §3. 2 形状公差 §3. 3 位置公差 §3. 4 公差原则 §3. 5 形位公差的选用 §3.6 形位误差的检测

公差与配合课件-检测形位公差

②塞尺的尺片很薄。使用时切忌弯曲和折断。 ③测量时不能用力太大，不能测量文档较高的工件，用完后要擦拭干净，及时合到夹板中。五.认识平板 1.平板的应用：一般用于检定或用作精密测试中基准定位面。铸铁平板用3个支撑点调整水平面。0级、1级、2级铸铁平板一般用于检验工作。
2.使用平板时的注意事项：铸铁平板在使用时应注意在整个工作面上进行，以避免因局部使用过于频繁而磨损过多。六.认识指示表（百分表、千分表） 1.钟面式百分表:测量范围为0～3mm、 0～5mm、0～10mm。 2.钟面式千分表：测量范围为0～1mm、 0～2mm、0～3mm、 0～5mm 。
二.常用量具和量仪的维护保养 1.测量前应将测量器具的测量面和工件的被测表面擦洗干净，以免赃物存在影响测量精度和加快磨损。 2.测量器具在使用过程中，不能和刀具、工具等堆放在一起，以免碰伤测量器具；也不能随便放在机床上，以免机床振动而使测量器具掉落而损坏。 3.测量器具不能当其他工具使用。
3.形状公差项目
4.形位公差附加符号
5.形状公差的标注和理解 ①结构组成：公差框格和指引线。 a.公差框格由两格组成：形状公差项目符号、公差值和附加符号（P67），一般水平放置，线型为细实线。 b.指引线由细实线和箭头组成，用来连接形状公差框格和被测要素。
c.指引线的位置：原则上从公差框格一端的中间位置引出，并保持与公差框格端线垂直，箭头置于被测要素的轮廓线（或其延长线）上，指引线可以曲折，但一般不多余两次。见下下页图
4.温度对测量结果的影响很大，精密测量一定要在20℃左右进行；一般测量可在室温下进行。测量器具不能放在热源附近，以免受热变形而失去精度。 5.不要把测量器具放在磁场附近，以免使测量器具磁化，尤其是数显量具。 6.发现测量器具尤其是精密测量器具具有不正常现象（表面不平、有毛刺、有锈斑、尺身弯曲变形、活动零部件不灵活等）时，不允许自行拆修，应及时送计量室检修。

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。

3次元形位公差

3次元形位公差是指在设计和制造过程中对于三维物体的几何形状、位置和方向进行精确测量和控制的方法。

形位公差可以描述零件的位置、平行度、垂直度、嵌套、倾斜度和连续曲面等方面的误差。

形位公差的应用范围广泛，从微型零件到大型机械零件都需要进行形位公差控制。

无论是汽车、飞机、机器人还是电子设备，都需要依靠形位公差来确保配合和功能。

形位公差的准确控制可以大大提高产品的可靠性、性能和精度，减少产品的故障率和成本。

三坐标检测方法

三坐标检测方法三坐标检测是检验工件的一种精密测量方法，广泛应用于机械制造业、汽车工业等现代工业中。

具体来说，它通过运用三坐标测量机对工件进行形位公差的检验和测量，判断该工件的误差是否在公差范围之内。

三坐标检测方法的标准步骤如下：1. 校验测头：将测头的直径误差和形状误差分别控制在-3个微米和正负3个微米以内，然后进入测量模式画面。

2. 设定基准：先测工件的一个平面，设为基准平面A；再测一条线，设为基准B；再测一个点作为基准C。

3. 测量工件所需尺寸：通过关系转换得出结果。

测量工件的外形尺寸，可以通过点与点之间的距离，在“构造”窗口里，选择“构造-条线”按钮来得出结果。

4. 找基准原点C：可用工作分中的相交点作为C基准。

具体方法是先测工件的四条线，在“构造”窗口中，选择“构造对称线”按钮，再选择对称两条线之间的关系。

这两条对称线之间的中心线就出来了，另外两条线方法一样。

完成之后，在“关系”里，选择两条中心线，交点会显示出来，选这个交点作为基准 C。

其中任意一条中心线还可以作为基准B。

5. 查看形位公差：注意先选基准再选被测。

此外，三坐标检测有时也运用到逆向工程设计中，即对一个物体的空间几何形状以及三维数据进行采集和测绘，提供点数据，再用软件进行三维模型构建的过程。

在垂直轴上的探测系统记录测量点任一时刻的位置。

在测量过程中，坐标测量机将工件的各种几何元素的测量转化为这些几何元素上点的坐标位置，再由软件根据相应几何形状的数学模型计算出这些几何元素的尺寸、形状、相对位置等参数。

以上内容仅供参考，如需获取更多信息，建议查阅三坐标检测方法的有关资料或咨询专业人士。

形状和位置公差及检测

t
基准平面 a)标注
b)公差带
17
2）“面对线”的平行度被测要素：上平面；基准要素：孔的基准轴线。
公差带定义：为距离等于公差值t平行于基准轴线的两平行平面所限定的区域，如下图所示。
t 基准轴线 a)标注 b)公差带
18
3）线对面的平行度被测要素：孔的中心轴线，基准要素：底平面。
公差带定义：为平行于基准面、距离等于公差值t 的两平行平面所限定的区域，如下图所示。
Hale Waihona Puke 标注1公差带标注2
7
4．圆柱度公差带定义：被测圆柱面必须位于半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间。
t
标注
公差带
8
二、轮廓度公差与公差带※
被测要素：为特殊的曲线和曲面。
轮廓度公差带的特点：公差带的形状由理论正确尺寸确定；考虑公差带的位置时，则由理论正确尺寸相对于基准来确定。理论正确尺寸——是用以确定被测要素的理想形状、方向、位置的尺寸。它仅表达设计时对被测要素的理想要求，故该尺寸不附带公差，标注时应围以框格，而该要素的形状、方向和位置误差则由给定的形位公差来控制。
形状和位置公差及检测
一、形状公差与公差带
被测要素：为直线、平面、圆和圆柱面。
形状公差带的特点：不涉及基准，它的方向和位置均是浮动的，只能控制被测要素形状误差的大小。但圆柱度公差可以控制同时控制圆度、素线和轴线的直线度，以及两条素线的平行度。
2
1．直线度
其被测要素是直线要素。
1）在给定平面内
a)标注
b)公差带
19
4）“线对线”的平行度（1）一个方向被测要素：D孔轴心；基准要素：另一个孔轴心线。公差带定义：为平行于基准线、距离等于公差值t的两平行平面所限定的区域，如下图所示。

公差与测量技术_第3章_形位公差及检测

汽车制造：在汽车制造过程中形位公差与测量技术被广泛应用于车身、发动机、底盘等零部件的制造和装配。
航空航天：在航空航天领域形位公差与测量技术被用于飞机、火箭、卫星等设备的制造和装配以确保其性能和安全性。
机械设备制造：在机械设备制造领域形位公差与测量技术被用于各种机械设备的制造和装配如机床、机器人、医疗器械等。
直接测量法：通过测量工具直接测量工件的尺寸和形状
间接测量法：通过测量工件的位移、角度等参数来间接测量形位误差
光学测量法：利用光学仪器进行非接触测量如投影仪、光学测量仪等
激光测量法：利用激光干涉仪进行高精度测量适用于精密加工和检测
计算机辅助测量法：利用计算机软件进行数据处理和分析提高测量精度和效率
汽车零件的尺寸和形状公差检测汽车车身的形位公差检测汽车轮胎的形位公差检测汽车发动机和变速箱的形位公差检测汽车底盘和悬挂系统的形位公差检测汽车电子系统的形位公差检测
航空航天领域：用于飞机、卫星等设备的制造和检测汽车制造领域：用于汽车零部件的制造和检测机械制造领域：用于机械设备的制造和检测电子制造领域：用于电子设备的制造和检测建筑工程领域：用于建筑结构的制造和检测医疗设备领域：用于医疗设备的制造和检测
满足客户需求：形位公差与测量技术的提高有助于满足客户的需求提高客户满意度。
提高测量仪器的精度和稳定性
加强测量人员的培训和技能提升
采用先进的测量方法和技术如激光测量、三维扫描等
建立完善的测量管理体系确保测量数据的准确性和可靠性
加强与生产部门的沟通和协作确保测量结果的及时性和有效性
行数据处理和分析
确定测量报告：根据测量结果编写测量报告包括测量数据、
分析结果、结论等

公差形状位置公差及检测

平行度
位
定垂直度向倾斜度
共 14 项
状圆度
公圆柱度差
线轮廓度
置
同轴度
公定对称度
差位位置度
面轮廓度
跳圆跳动动全跳动
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
第3.1节概述
二、形位公差的研究对象——几何要素
几何要素
组成零件的点、线、面。
几何要素的分类
理想要素和实际要素单一要素和关联要素被测要素和基准要素中心要素和轮廓要素
面内任意直线的形状精度。
两个垂直方向用来控制两平面
任意方向
的交线或轴线的形状精度。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
滚子
轴承内环
单列滚子轴承 - 0.1
0.1
- 0.1
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
滚子
给定一个方向
被测实际要素
刀口尺
给定两给个方向定任意方向
ф20js7
被测实际要素
100：t
其它必须位于公差意值为义t的某一理符号想形状所限定的区域内。
形状公差范的围公差框格1限制00：（t +）被围测必只要须许素位中在于间任公向意差材1值0料为0外×t1的凸0某0范一
误
理想形状所限定的区域内。
形状公差值
差（—）只许中间向材料内凹
t 其它符号
分布状（）只许误差从左到右减小
0.01
第3.2节各项形状公差及其公差带
四、圆柱度
0.01 活塞销被测实际要素
0.005
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
配
自
气
动
机