形位误差与检测
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第六节形位误差的评定及检测一、形位误差的评定1.形状误差的评定1)最小条件评定形状误差的基本原则是“最小条件”:即被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。
(1) 轮廓要素(线、面轮廓度除外)最小条件就是理想要素位于实体之外与实际要素接触,并使被测要素对理想要素的最大变动量为最小。
(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。
Ⅰ最小区域f 1Ⅱ被测实际要素Ⅲ图4-24 轮廓要素的最小条件L2被测实际要素d1L12图4-25中心要素的最小条件2)最小包容区(简称最小区域)最小包容区(简称最小区域):是指包容被测实际要素时,具有最小宽度f或直径 f的包容区域。
形状误差值用最小包容区(简称最小区域)的宽度或直径表示。
按最小包容区评定形状误差的方法,称为最小区域法。
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。
被测实际要素SSa) 评定直线度误差图4-26 最小包容区示例被测实际要素被测实际要素SSc) 评定平面度误差b) 评定圆度误差2.定向误差的评定定向误差值用定向最小包容区域(简称定向最小区域)的宽度或直径表示。
定向最小包容区域是按理想要素的方向来包容被测实际要素,且具有最小宽度f或直径 f的包容区域。
S被测实际要素基准图4-27 定向最小包容区域示例被测实际要素S被测实际要素基准S基准α图4-27 定向最小包容区域示例3.定位误差的评定评定形状、定向和定位误差的最小包容区域的大小一般是有区别的。
如图4-29所示,其关系是:f 形状< f 定向< f 定位当零件上某要素同时有形状、定向和定位精度要求时,则设计中对该要素所给定的三种公差(T 形状、T 定向和T 定位)应符合:T 形状<T 定向<T 定位基准A被测实际要素FSLh 1PP S基准AOL yL x基准Bf图4-28 定位最小包容区域示例HAAAt1t2t3a) 形状、定向和定位公差标注示例:t1 < t2 < t3AHf形状b) 形状、定向和定位误差评定的最小包容区域:f形状< f定向< f定位图4-29 评定形状、定向和定位误差的区别f定向f定位二、形位误差的检测原则1.与理想要素比较原则与理想要素比较原则是指测量时将被测实际要素与其理想要素作比较,从中获得数据,以评定被测要素的形位误差值。
形位误差的检测原则形位误差是指在零件加工过程中,由于加工设备、材料、工艺等因素的影响,导致零件尺寸、形状和位置等方面与设计要求不符的现象。
为了确保制造出符合要求的零件,常常需要进行形位误差的检测。
1.目标指标原则:根据零件的设计要求和使用要求,明确形位误差的目标指标。
目标指标是对零件形状、尺寸和位置等方面的要求的具体表述,可以是零件的图纸上的标注、工艺规程中的要求或客户提出的要求等。
通过目标指标原则,可以明确形位误差的检测的目的和依据。
2.合理性原则:形位误差的检测方法应当科学合理,既能保证检测结果的准确性,又能保证检测过程的可操作性和经济性。
合理性原则要求选择适当的检测方法和检测设备,制定合理的检测方案,并合理安排检测的步骤和流程。
3.全面性原则:形位误差的检测应当全面、细致,对零件的各个方面的尺寸、形状和位置进行全面的检测。
全面性原则要求对目标指标中规定的各项形位误差进行逐一检测,并记录检测结果。
同时,也要对可能的意外误差进行预测和检测,以确保检测结果的真实可靠。
4.重要性原则:形位误差的重要性会根据不同的零件和应用场景而有所差异。
一些零件的形位误差对整个装配系统的工作效果和安全性有着重要的影响,而另一些零件的形位误差则可以容忍一定的范围。
重要性原则要求根据不同零件的重要性确定形位误差的容许范围,并在检测过程中对重要性较高的部分加强检测。
5.可比性原则:形位误差的检测结果应当是可比性的,即在不同的条件下,通过同样的检测方法和仪器,应当得到相同或相近的结果。
可比性原则要求消除人为因素对检测结果的影响,确保各次检测的可比性。
同时,也要求在需比较不同零件或不同批次零件的形位误差时,能够确保结果的可比性。
以上是形位误差的检测原则,通过遵循这些原则,可以确保形位误差的检测结果真实可靠,并保证制造出符合要求的零件。
形位公差定义及检测方法一、直线度的定义及检测方法定义:直线度是指零件被测的线要素直不直的程度。
检测方法概述:㈠.将平尺(小零件可用刀口尺)与被测面直接接触并靠紧。
此时平尺与被测面之间的最大间隙即为该检测面的直线度误差。
一般公用检测器具-塞尺。
(图片)按此方法检测若干条素线,取其中最大误差值作为该件的直线度误差。
㈡.将被测件放在平台上,并靠紧方箱或直角尺(或者将被测件放置在等高V型铁上)。
用杠杆表在被测素线的全长范围内测量,同时记录检测数值,最大数值与最小数值之差即为该条素线直线度误差。
(简图):按上述方法测量若干条素线,并计算,取其中最大的误差值,作为被测零部件的直线度误差。
㈢将被测零部件用千斤顶支起,利用杠杆表将被测素线的两端点调整到与平台平行,在被测素线的全长范围内测量,同时记录,读数,最大值与最小值之差即为该素线的直线度误差,按同样方法测量若干条素线,取其中最大的误差值作为该被测件的直线度误差。
㈣综合量规:综合量规的直径等于被测零件的实效尺寸,综合量规必须通过被测零件。
二、平面度定义及检验方法平面度是指零件被测表面的要素平不平得程度。
㈠将被测件用千斤顶支撑在平台上,调整被测表面最远的三点A,B,C,(利用杠杆表或高度尺)使其与平台平行,然后用测头在整个实际表面上进行测量,同时记录读数,其最大与最小读数之差,即为被测件平面度误差。
㈡用刀口尺(小型件)或平尺(较大型件)在整个被测平面上采用“米”字型或栅格型方法进行检测,用塞尺进行检验,取其塞尺最大值为该被测零件得平面度误差。
㈢环类垫圈类零件将被测件的被测面放在平台上,压紧,然后用塞尺检测多处,其塞入的最大值即为该件的平面度误差。
(或者将被测件的被测面用三块等高垫铁在平台上均分支撑,然后用杠杆表在被测面的多处进行检测,取其最大与最小读数的差作为该件的平面度误差。
三、圆度定义及测量方法定义:圆度是指具有圆柱面(包括圆锥面)的零件在同一横剖面内的实际轮廓不圆的程度。
实验二 形位误差测量一.实验目的1.了解位置度误差的检测原则和基准体现方法;误差的测量原理及方法。
2.熟悉通用量具的使用。
3.加深对平行度、垂直度等位置公差的理解。
二.实验设备测量平板、心轴、精密直角尺、塞尺、百分表、表架、外径游标卡尺等。
三.实验内容1.图2-1为被测件角座,其上提出四个位置公差要求;(1)顶面对底面的平行度公差0.15;(2)两孔的轴线对底面的平行度公差0.05;(3)两孔轴线之间的平行公差0.35;(4)侧面对底面的垂直度公差0.20;2.被测件活塞,要求测量活塞裙部轴线对销孔轴线的位置度三.实验方法步骤 1.按检测原则1(与理想要素比较原则)测量顶面对底面的平行度误差(图2-1)。
将被测件放在测量平板上,以平板面作模拟基准;调整百分表在支架上的高度,将百分表测头与被测面接触,使百分表指针倒转1~2圈,固定百分表,然后在整个被测表面上沿规定的各测量线上移动百分表支架,取百分表的最大与最小读数之差作为被测表面的平行度误差。
图2-2 测量顶面对底面的平行度误差 图2-3 测量两孔轴线对底面的平行度误差 2.按检测原则,测量两孔轴线对底面的平行度误差。
用心轴模拟被测孔的轴线(图 2-3),以平板模拟基准,按心轴上的素线调整百分表的高度,并固定之(调整方法同步骤1), 在距离为L 1的两个位置上测的两个读数M 1和M 2,被测轴线的平行度误差为=f 211M M L L − 式中:L ——被测轴线的长度。
3.按检测原则1测量两孔轴线之间的平行度误差(图2-4)。
用心轴模拟两孔轴线用 游标卡尺在靠近孔口端面处测量尺寸a 1及a 2,差值(a 1-a 2)即为所求平行度误差。
1图2-4 测量两孔轴线之间的平行度误差 图2-5 测量侧面对底面的垂直度4.按捡测原则3(测量特征参数原则)测量侧面对底面的垂直度误差(图2-5)。
用平板模拟基准,将精密直角尺的短边垂直于平板上,长边靠在被测侧面上,此时长边即为理想要素。
机械加工零件中的形位误差检测及评定摘要:对机械加工零件中的形位误差检测及评定一直是社社会广泛关注的热点话题之一。
尤其是在生产车间零件加工中,加工人员采用妥善的误差检测和评定方法能够及时提升工作效率,基于此,本文结合实际情况首先简单概述了机械加工零件中形位误差检测符号表示;其次分析了形状误差的判定和位置误差的判定方法;最后结束了形位误差检测的计算方法,以期给同行提供一定的参考价值。
关键词:机械零件加工;形位误差;判定;计算方法引言形位误差是指零件在实际加工过程中,由于工艺系统原始误差的影响,导致零件实际形状和位置相对于理想形状和位置出现的误差。
在实际零件加工中,会受到外界各种因素发生此类现象,加工人员应在具备专业加工技巧和理论知识的基础上,采用适当措施尽量规避这一问题。
1.机械加工零件中形位误差检测符号分析制造加工企业在实际的零件加工中,为了确保车间内形位误差检测真实准确,管理人员会通过将理想要素和被测实际要素向比较的方式达到预设效果,例如,在车间测量跳动,具体的国际检测方案整那个对常见符号也进行说明具体如表1所示[1]。
表1检测图例常用符号表1.对形状误差的判定首先,形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动量,在实际的误差判定过程中,可以将圆度、直线度、轮廓度及及平面度等相关要素进行判定,与此同时,在对诸多几何形状公差判定时,由于几何形状会在外界因素影响下会发生变化,此时不会出现基准的误差,只是以单个独立的误差要素存在,与此同时,整个几何形状的实际方向和位置都是会相对变化的,测量人员只能通过对被测要素形状误差大小进行控制才能达到预设效果。
换种说法就是它主要指被测实际要素对理想要素的变动量;其次,对形状误差的判定需要管理人员从实际要素找出与理想要素的位置不同之处,与之对比形成的数值也会发生相应变化。
为了确保获取的测量值是唯一不变的,管理人员应完全遵守并执行理想要素位置应最小条件的管理原则。
具体来讲,被测量实际要素的最大便当最小状态可以称为最小条件,例如,以图1(a)为例,在整体轮廓不变的情形下,对于能够评定它的要素,可以随时和A1B1、A2B2、A3B3等含有无数平等的直线来对全面包容实际要素,值得注意的是,其中必须确保一对平等直线之间的包容区是最小的,例如f1,故此可以将A1B1确认为一对平等直线我内置,在完全满足最小条件后,确定区域宽度f1就是直线度误差。
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形位公差分为形状公差四项、位置公差八项和形状与位置公差二项。
要求能看懂其符号,并熟悉公差带的定义及标注方法。
如何准确地测量出零件的形位公差?判断零件是否合格1、形位公差检测的五种原则为:(1)与拟合要素比较的原则即将被测提取要素与拟合要素比较,也就是将量值和允许误差值比较,这是大多数形位误差检测的原则。
如教材中图3-71所示直接用百分表或光学自准直仪测量垂直面直线度误差值。
(2)测量坐标值原则即将被测提取要素测量出的坐标值经过数字处理后获得的形位误差值。
如教材中图3-72所示,需要数学计算才能得出误差值。
(3)测量特征参数原则如教材中图3-73所示,选择锥形面的某个特征截面,测量其径向跳动公差值,来代表该零件的径向跳动值。
(4)测量跳动原则如教材中图3-74所示,测量工件径向跳动公差值时,要把被测工件绕轴线回转,此时测量某点的径向跳动为半径公差值。
(5)控制实效边界原则这是使用综合检测被测要素是否合格的方法,如教材中图3-75所示。
用量规来检测工件的二个同心孔的同轴度是否合格,量规的外径按最大实体要求的形位公差制作,如果量规能顺利通过孔径,则工件内空合格。
2、独立原则零件的尺寸公差和形位公差都要分别满足图纸上的公差标注要求,两者之间没有关联,互不影响,相互独立。
如教材中图3-76所示,销轴的外径公差为0.02,中心线的直线度误差为Φ0.01,检测结果互不影响,应满足各自的独立要求,只要有一项超差,该零件就算不合格,此成为独立原则。
3、相关要求尺寸公差和形位公差之间有相互关联,如教材中图3-77所示的轴的外径尺寸做成11.98为合产品,而直线度误差可以借用轴的公差0.02的余量,即直线度误差可以达到0.03的范围内,该轴仍可以使用。
形位公差及其检测加工后的零件会有尺寸公差,因而构成零件几何特征的点、线、面的实际形状或相互位置与理想几何体规定的形状和相互位置就存在差异,这种形状上的差异就是形状公差,而相互位置的差异就是位置公差,这些差异统称为形位公差。
一、形位公差形位公差包括形状公差与位置公差,而位置公差又包括定向公差和定位公差。
形状公差是单一实际要素形状所允许的变动全量。
位置公差是关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。
具体包括的内容及公差如下所示:1.形状公差(1)直线度是限制实际直线对理想直线变动量的一项指标。
它是针对直线发生不直而提出的要求。
(2)平面度是限制实际平面对理想平面变动量的一项指标。
它是针对平面发生不平而提出的要求。
(3)圆度是限制实际圆对理想圆变动量的一项指标。
它是对具有圆柱面(包括圆锥面、球面)的零件,在一正截面(与轴线垂直的面)内的圆形轮廓要求。
(4)圆柱度是限制实际圆柱面对理想圆柱面变动量的一项指标。
它控制了圆柱体横截面和轴截面内的各项形状误差,如圆度、素线直线度、轴线直线度等。
圆柱度是圆柱体各项形状误差的综合指标。
(5)线轮廓度是限制实际曲线对理想曲线变动量的一项指标。
它是对非圆曲线的形状精度要求。
(6)面轮廓度符号为上面为一半圆下面加一横,是限制实际曲面对理想曲面变动量的一项指标,它是对曲面的形状精度要求。
2.位置公差(1)定向公差1、平行度(∥) 用来控制零件上被测要素(平面或直线)相对于基准要素(平面或直线)的方向偏离0°的要求,即要求被测要素对基准等距。
2、垂直度(⊥) 用来控制零件上被测要素(平面或直线)相对于基准要素(平面或直线)的方向偏离90°的要求,即要求被测要素对基准成90°。
3、倾斜度(∠) 用来控制零件上被测要素(平面或直线)相对于基准要素(平面或直线)的方向偏离某一给定角度(0°~90°)的程度,即要求被测要素对基准成一定角度(除90°外)。
形位误差与检测
一、填空
1、测得实际轴线与基准轴线的最大距离为+0.04mm,最小距离为-0.01mm,则该零件的同轴度误差____。
2、面对面平行度的公差带形状为__,公差带相对于基准平面的位置__。
3、零件的形状误差包括:直线度,__,线轮廓度,_,面轮廓度和__:符号分别是__,________,________,________,________和________。
4、形位误差包括___误差和____误差。
5、零件的位置误差包括:平行度,__,倾斜度,__,对称度,__,全跳动和__;符号分别是________,_______,________,________,________,________,________和________。
6、已知某基准孔的公差为0.013,则它的下偏差为____mm,上偏差为__mm。
7、公差等级的选择原则是__的前提下,尽量选用_的公差等级。
8、φ50g6中φ50表示,字母g表示,数字6表示。
9、公差带的大小由标准公差等级决定,标准公差等级有级。
10、给出形状或位置公差要求的要素称为__要素,用于确定被测要素方向或位置的要素称__要素。
11、若被测要素为轮廓要素,框格箭头指引线应与该要素的尺寸线__,若被测要素为中心要素,框格箭头指引线应与该要素的尺寸线__。
12、定向公差的项目有三项,分别是、和。
13、设计时给定的尺寸称为。
14、基本偏差代号用字母表示,大写代表的基本偏差。
二、选择
1、在图样上标注被测要素的形位公差,若形位公差值前面加“ ”,则形位公差带的形状为()。
A 两同心圆
B 两同轴圆柱
C 圆形或圆柱形
D 圆形、圆柱形或球
2、孔的轴线在任意方向上的位置度公差带的形状是();
A 两同心圆
B 圆柱 C两平行平面 D 相互垂直的两组平行平面
3、圆度公差带的形状是()。
A 两同心圆
B 圆柱 C两平行平面 D 相互垂直的两组平行平面
4、同轴度公差属于()。
A 、形状公差
B 、定位公差
C 、定向公差
D 、跳动公差 5、形状误差一般说来()位置公差。
A 、大于 B 、小于 C 、等于 6、下列属于定位公差的是( )
A 、圆度
B 、同轴度
C 、平行度 7、属于形状公差的有( )。
A .平面度 B .同轴度
C .圆跳动
D .平行度 8、同轴度公差属于( )。
A. 形状公差
B. 定位公差
C. 定向公差
D. 跳动公差 9、标注形位公差代号时,必须在公差值前加注“ø”的项目是( )。
A .圆度 B .圆柱度 C .圆跳动 D .同轴度 10、对于径向全跳动公差,下列论述正确的有( )。
A .属于形状公差 B .属于位置公差
C .与同轴度公差带形状相同
11、如下图所示:( )公差框格指引线画法正确。
三、判断题
1、圆度的公差带形状是一个圆。
()
2
、某平面对基准平面的平行度误差为0.05mm,那么该平面的平面度误差一定不大于0.05mm 。
()
3、测量位置误差时,应用最小条件,才可能获得唯一最小的误差值。
()
4、被测要素采用相关原则时,只需要控制其理想边界,而对于补偿值大小的计算是没有实用意义的。
() 5、某实际要素存在形状误差,则一定存在位置误差。
() 6、若某平面的平面误差值为0.06mm ,则该平面对基准的平行误差值一定小于0.06mm 。
() 7、评定形位误差时的理想要素位置是由最小条件决定的。
()
A .
B .
C .
D .
8、直线度公差带的位置有固定的,也有浮动的。
而对称度公差带的位置皆为固定的。
()
9、零件图样上规定фd轴线相对于фD基准轴线的同轴度公差为ф0.02mm。
这表明只要фd实际轴线上各点相对与фD基准轴线的距离不超过0.02mm,就能满足同轴度要求。
()
10、只要离基准轴线最远的端面圆跳动不超过公差值,该端面的端面圆跳动一定合格。
()
11、所有类型的万能角度尺测量角度都是360°。
()
12、同一公差等级的孔和轴的标准公差数值一定相等。
()
四、简答
1、零件的几何要素有哪些?
2、形状公差有哪些项目?其符号是什么?
3、将下列形位公差要求标注在图中
φ轴颈的圆度公差为0.01mm
①两25h7
φ轴线的直线度公差为0.02mm
②40h8
4、按被测要素和基准要素的几何特征进行分类,垂直度误差有哪几种?
5、按被测要素和基准要素的几何特征进行分类,平行度误差有哪几种
6、根据已学知识完成下列形状公差项目及符号的填写。
7、根据已学知识完成下列形位公差项目及符号的填写。
一、填空题
1、表面粗糙度是指_________所具有的_较小间距_________和_________不平度。
2、轮廓算术平均偏差用_________表示;微观不平度十点高度用_________表示;轮廓最大高度用_________表示。
3、表面粗糙度代号在图样上应标注在_________可见轮廓线_________、_________、_________或其延长线上,符号的尖端必须从材料外_________表面,代号中数字及符号的注写方向必须与__________________一致。
4、表面粗糙度的选用,应在满足表面功能要求情况下,尽量选用_________的表面粗糙度数值。
5、同一零件上,工作表面的粗糙度参数值_________非工作表面的粗糙度参数值。
6、零件的表面粗糙度要求越小,越_________加工。