幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)

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1、幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)課程內(nèi)容§4-1概述§4-2幾何公差的標(biāo)注及其公差帶§4-3公差原則與公差要求§4-4幾何精度設(shè)計(jì)§4-5幾何誤差及其檢測(cè)§4幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)本章知識(shí)點(diǎn)1.幾何誤差與幾何公差的關(guān)系；（了解）2.幾何誤差的研究對(duì)象；（熟悉）3.幾何公差19個(gè)特征項(xiàng)目及其公差帶的特點(diǎn)；（重點(diǎn)）4.幾何公差在圖樣上的標(biāo)注方法；（重點(diǎn)）5.公差原則和公差要求；（難點(diǎn)）6.幾何公差精度設(shè)計(jì)的內(nèi)容及其基本方法；（熟悉）7.幾何公差（未注公差和注出公差）值的選用；（熟悉）8.形狀誤差及其評(píng)定和最小條件（評(píng)定準(zhǔn)則）的概念（重點(diǎn)）9.方向誤差

2、及其評(píng)定和基準(zhǔn)的概念；（了解）10.位置誤差及其評(píng)定和基準(zhǔn)的概念。（了解）經(jīng)過機(jī)械加工后的零件，由于機(jī)床夾具、刀具及工藝操作水平等因素的影響，零件的尺寸和形狀及表面質(zhì)量均不能做到完全理想而會(huì)出現(xiàn)加工誤差。加工誤差包括：尺寸誤差、幾何形狀誤差、相互位置誤差、表面粗糙度。幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)§4.1概述零件在加工過程中，致使加工后的零件的實(shí)際形狀、方向和相互位置，與理想幾何體的規(guī)定存差異，而相互之間的差異統(tǒng)稱為幾何誤差。零件在加工過程中，幾何量誤差是不可避免的。如工件在機(jī)床上的定位誤差、切削力、夾緊力等因素都會(huì)造成各種形位誤差。幾何誤差不僅會(huì)影響機(jī)械產(chǎn)

3、品的質(zhì)量（如工作精度、聯(lián)接強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、密封性、耐磨性、噪聲和使用壽命等），還會(huì)影響零件的互換性。幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)§4.1概述為了滿足零件的使用要求，保證零件的互換性和制造的經(jīng)濟(jì)性，設(shè)計(jì)時(shí)必須合理控制零件的形位誤差，即對(duì)零件規(guī)定形狀和位置公差（簡(jiǎn)稱形位公差）。形位公差的新國家標(biāo)準(zhǔn)：GB／T1958－2004《產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范（GPS）》形狀和位置公差檢測(cè)規(guī)定；GB／T1184－1996《形狀和位置公差未注公差值》；GB／T4249－1996《公差原則》；GB／T16671－1996《形狀和位置公差最大實(shí)體要求、最小實(shí)體要求和可逆要求》GB

4、1958－80《形狀和位置公差檢測(cè)規(guī)定》。幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)§4.1概述幾何精度精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)§4.1概述幾何公差是控制幾何誤差的：t幾何≥f幾何。幾何誤差是指零件加工后的實(shí)際形狀、方向和相互位置與理想形狀、方向和相互位置的差異。在形狀上的差異稱形狀誤差，在方向上的差異稱方向誤差，在相互位置上的差異稱位置誤差，統(tǒng)稱為幾何量誤差。圖4.1零件的形狀、方向誤差如圖4.1所示，加工后的零件存在形狀誤差和方向誤差。幾何精度精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)4.1.1幾何誤差的產(chǎn)生及其影響1.幾何誤差的產(chǎn)生（1）由于零件在加工中，機(jī)床、夾具和刀具等工藝系統(tǒng)本身有誤差;2.f幾

5、何對(duì)零件使用性能的影響①f幾何影響零件的功能要求例如機(jī)床導(dǎo)軌直線度、平面度有誤差，將影響機(jī)床刀架的運(yùn)動(dòng)精度。（2）加工過程中有受力變形、振動(dòng)和磨損等因素產(chǎn)生誤差。②f幾何影響零件的配合性質(zhì)例如孔、軸結(jié)合的間隙配合，孔軸表面有形狀誤差，將會(huì)使間隙分布不均，運(yùn)動(dòng)時(shí)磨損加快，影響壽命和精度。§4.1概述幾何精度精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)例如軸承蓋上各螺釘孔的位置不正確，在用螺栓固定時(shí)，就會(huì)影響自由裝配。③f幾何影響零件的自由裝配總之，零件幾何誤差對(duì)其工作性能的影響很大，它是衡量機(jī)器、儀器產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)?！?.1概述幾何精度精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)4.1.2幾何誤差的研究

6、對(duì)象——幾何要素圖4.2零件的幾何要素構(gòu)成零件幾何特征的點(diǎn)、線、面稱為幾何要素。如圖4.2所示的零件就是由多種幾何要素組成的?！?.1概述幾何精度精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)1.按結(jié)構(gòu)特征分（1）組成要素（輪廓要素）組成要素是指零件的表面或表面上的線。例如圖4.2中的球面、圓柱面、圓錐面、端平面和圓柱面、圓錐面的素線。圖4.2零件的幾何要素§4.1概述幾何精度精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)組成要素中按存在的狀態(tài)又可分為：（a）公稱組成要素—是指由技術(shù)制圖或其他方法確定的理論正確組成要素。如圖4.3（a)所示。（b）實(shí)際（組成）要素—是指由接近實(shí)際（組成）要素所限定的工件實(shí)際表

7、面的組成要素部分。如圖4.3（b)所示。圖4.3幾何要素定義之間的相互關(guān)系§4.1概述幾何精度精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)在評(píng)定幾何誤差時(shí)，通常以提取組成要素代替實(shí)際（組成）要素。提取組成要素是指按規(guī)定的方法由實(shí)際（組成）要素提取有限數(shù)目的點(diǎn)所形成的實(shí)際要素的近似替代。如圖4.3（c）中的提取組成要素。圖4.3幾何要素定義之間的相互關(guān)系§4.1概述幾何精度精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)（2）導(dǎo)出要素（中心要素）導(dǎo)出要素是指由一個(gè)或幾個(gè)組成要素得到的中心點(diǎn)、中心線或中心面。圖4.2零件的幾何要素如圖4.2中球心是由組成要素球面得到的導(dǎo)出要素（中心點(diǎn)）、軸線是由組成要素圓柱面和圓

8、錐面得到的導(dǎo)出要素（中心線）?！?.1概述幾何精度精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)（b）提取導(dǎo)出要素—是指由一個(gè)或幾個(gè)提取組成要素得到的中心點(diǎn)、中心線或中