2.3 几何公差（课件）-《机械常识与视图》同步精品课堂（机工版）

《机械常识与视图》（高教版） 机械工业出版社 同步精品课程——中职专业课 第2章 极限与配合 2.3 几何公差 知识目标 理解几何公差的基本概念，包括形状公差（如直线度、平面度、圆度等）、方向公差（如平行度、垂直度等）、位置公差（如同轴度、对称度等）和跳动公差（如圆跳动、全跳动）。 掌握几何公差的标注方法，能够正确绘制公差框格、标注指引线和基准符号。 能力目标 1.能够准确识别不同类型的几何公差特征项目，如形状公差、方向公差、位置公差和跳动公差。 2.熟练掌握几何公差的标注方法，能正确绘制公差框格、指引线和基准符号，并按照规范进行标注。 情感目标 1.培养学生对机械制造工艺的严谨态度，认识到几何公差在保证产品质量中的重要性，从而树立注重细节、追求精确的工作理念。 2.激发学生对机械工程学科的兴趣，让他们在学习几何公差的过程中感受到技术的魅力和应用价值，增强学习的主动性和积极性。 三维目标 导入情景 01 同学们，想象一下你们正在一家汽车制造工厂参观。你们看到了一条生产汽车发动机活塞的流水线。 工人们正在对活塞进行精细的加工和检测。这时，一位师傅拿着一个刚刚加工好的活塞，皱起了眉头。原来，这个活塞在安装到发动机缸体里的时候，出现了卡顿的现象。 经过仔细的检查，发现是因为活塞的外圆形状不够规则，与缸体的配合出现了问题。这就涉及到我们今天要学习的知识——几何公差。 几何公差就是用来控制零件形状、方向、位置和跳动等精度的重要指标。如果几何公差没有控制好，就像这个活塞一样，会影响整个机械系统的性能和使用寿命。 那我们接下来就一起深入学习几何公差，看看如何通过它来保证零件的精度和质量。” 新知学习 02 一、几何公差 几何公差与尺寸公差一样，是衡量产品质量的重要技术指标之一。零件的几何误差对产品的工作精度、密封性、运动平稳性、耐磨性和使用寿命等都有很大的影响。特别是对那些经常处于高速、高温、高压及重载条件下工作的零件更为重要。为此，加工生产零件仅仅控制尺寸误差是不能满足产品精度和互换性要求的，还必须控制零件的形状误差和零件的表面相互位置的误差。 如图2-19所示，一对孔和轴组成间隙配合。尽管轴加工后的实际要素都控制在标注尺寸公差范围0内，但是由于形状误差的影响，轴与孔无法进行装配。而图 2-20所示为台阶轴加工后的实际要素和形状，尺寸是合格的，但由于实际要素为429.916mm 和φ14.982mm 两段轴的轴线不处于同一直线上，即存在着位置误差，因而台阶轴无法装配到合格的台阶孔中。 新知学习 02 一、几何公差 新知学习 02 为了控制形状和位置误差，国家制定了《几何公差》标准，以便在零件的设计、加工和检测等过程中对几何公差有统一的标准。国标中规定，几何公差采用格和符号表示法标注。几何公差现已成为国际和国内制造业技术交流的“语言"，因此要求设计和生产人员都应具备使用和识读几何公差的能力。 二、标准 新知学习 02 几何公差特征项目符号国标规定(GB/T1182-2008)几何公差特征项目符号型共有四种，见表 2-2。 三、几何公差的符号 新知学习 02 三、几何公差的符号 新知学习 02 公差框格用指引线与被测要素联系起来。指引线由细实线和箭头构成，它从公差框格一端引出，保持与公差框格端线垂直，指引线的头应指向公差带的宽度方向或直径。(3)几何公差的数值和有关符号 几何公差的数值是由相应的几何公差表中查出来的并标注在框格的第二格中。框格中的数字和字母高度应与图样中的尺寸数字高度相同。其测要素、基准要素的标注及其他有关符号见表2-3。 四、公差框格 新知学习 02 插准符号 对于有儿何公养及位置公差要求的零件被测要素，在图样上必须标明裁准要素，据准要索用瑞准符号表示。与被测婴家相关的越准用一个大写字母表示。字母标注在准方格内，与一个涂照的或空自的三角形相连以表示瑞准(图2-22 )，表示裁准的字母还应标注在公差格内。涂黑的和空自的基准三角形含义相同。 四、互换性的意义 新知学习 02 (1)被测要素的标注 按下列方式之一用指引线连接被测要素和公差框格。指引线自框格的任意一侧，终端带一箭头。 1)当公益沙及轮牌线或轮廓面时，箭头指向该要素的轮线或其延长线(应与尺寸明显错开，见图2-32、图2-33);简头也可指向引出线的水平线，引出线引自被面。 2)当公溢沙及要素的轴线、中心平而或中心线时，箭头应位于相应尺寸线的延长线。 五、几何公差的标注方法 新知学习 02 国标规定的被测要素和基准要素标注方法还有为圆锥体轴线时、螺纹轴线时等，还有几何公差的简化标注方法，在这里就不一一叙述，详细可查CB/T1182--2008《几差形状、方向、位置和跳动公差标注》即可。 六、《几差形状、方向、位置和跳动公差标注》 新知学习 02 几何公差数值是形位误差最大允许值，其数值都是以米为单位填写在公差框格第二格内，其数值是指线性值，是由公差带定义所决定的。给出的公差值，一般是指被测要素全长或全面积，如果仅指被测要素某一部分，则要在图样上用粗点酒线表示出来要求的范围。 如果儿何公益是指被测要素任意长度(或范)，可在公差值格里填写相应的数值。表示在任意 200mm 长度内，直线度公差为0.02mm;表示被测要素全长的直线度为 0.05mm，而在任意200mm 长度内直线度公差为0.02mm;表示在被婴素上任意一个边长为100mm 的正方形区域内，平面度公差为0.05mm。 七、几何公差数值的标注 小试牛刀 题目 1： 标注几何公差时，当被测要素为导出要素时，指引线箭头应（ ） A. 与尺寸线对齐 B. 与尺寸线错开 C. 指向被测要素 D. 任意标注 答案：B 解析：当被测要素为导出要素时，指引线箭头应与尺寸线错开。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 2： 给定方向上直线度的公差带形状为（ ） A. 两平行直线 B. 两平行平面 C. 圆柱体 D. 一个圆柱面 答案：B 解析：给定方向上直线度的公差带形状为两平行平面。 尝试解答下面习题 单相变压器的基本结构包括以下哪些部分？ A. 铁芯、初级绕组、次级绕组、绝缘材料 B. 铁芯、次级绕组、初级绕组、绝缘材料 C. 铁芯、绝缘材料、初级绕组、次级绕组 D. 初级绕组、次级绕组、铁芯、绝缘材料 解析：正确答案是A。单相变压器的基本结构包括铁芯、初级绕组、次级绕组和绝缘材料等组成部分，它们共同实现电能的变压和传输。 小试牛刀 题目 3： 几何公差带的大小由（ ）确定。 A. 实际被测要素 B. 几何公差特征项目 C. 公差值 D. 基准要素 答案：C 解析：公差值决定了几何公差带的大小。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 4： 属于位置公差的有（ ） A. 直线度 B. 平面度 C. 位置度 D. 圆度 答案：C 解析：位置度属于位置公差，直线度、平面度、圆度属于形状公差。 尝试解答下面习题 题目 5： 被测要素按功能关系可分为（ ） A. 单一要素和关联要素 B. 轮廓要素和中心要素 C. 理想要素和实际要素 D. 导出要素和组成要素 答案：A 解析：被测要素按功能关系分为单一要素和关联要素。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 6： 平行度公差属于（ ） A. 形状公差 B. 方向公差 C. 位置公差 D. 跳动公差 答案：B 解析：平行度公差属于方向公差。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 7： 关于几何公差的标注，以下说法正确的是（ ） A. 公差框格可以倾斜绘制 B. 基准符号的字母应水平书写 C. 被测要素为轮廓要素时，指引线箭头应与尺寸线对齐 D. 基准符号可以不与基准要素相连 答案：B 解析：基准符号的字母应水平书写；公差框格应水平或垂直绘制；被测要素为轮廓要素时，指引线箭头应指向该要素的轮廓线或其延长线上；基准符号应与基准要素相连。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 8： 若某圆柱面的圆柱度公差为 0.03mm，当实际圆柱面的圆度误差为 0.02mm 时，该圆柱面的轴线直线度误差最大可为（ ） A. 0.01mm B. 0.02mm C. 0.03mm D. 0.05mm 答案：A 解析：圆柱度公差包含了圆度误差和轴线直线度误差，所以轴线直线度误差最大为圆柱度公差减去圆度误差，即 0.03 - 0.02 = 0.01mm。。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 9： 在零件图中，标注几何公数值时需要注意哪些要点？ 答案：在零件图中标注几何公数值时，需要注意以下要点：公差框格应水平或垂直绘制，框格中的数字和字母应清晰、整齐。指引线要从公差框格的一端引出，并且垂直于框格，箭头指向被测量的要素。基准符号要靠近基准要素，基准字母应水平书写。公差值的数字应比尺寸数字大一号。对于多个相同要素几何公差要求，可以使用一个公差框格，并在框格上方标明要素的数量。若公差带为圆形或圆柱形，公差值前应加注符号“Φ”。当被测要素为轮廓要素时，箭头应指向该要素的轮廓线或其延长线上；当被测要素为中心要素时，箭头应与尺寸线对齐。 小试牛刀 尝试解答下面习题 题目 10： 当几何公差涉及被测要素的中心平面时，标注上有哪些特殊要求？请举例说明。 答案：当几何公差涉及被测要素的中心平面时，标注上有以下特殊要求： 指引线的箭头应与被测中心平面的尺寸线对齐。 例如，对于零件上两平行平面的中心平面的平行度要求，标注时指引线箭头应与表示两平行平面间距的尺寸线对齐。 小试牛刀 尝试解答下面习题 课堂小结 03 今天我们学习了几何公差这一重要的知识点。首先，我们了解了几何公差的概念，它包括形状公差、方向公差、位置公差和跳动公差这几大类别。形状公差如直线度、平面度、圆度等，用于控制零件的形状误差。方向公差像平行度、垂直度等，关注的是被测要素相对于基准要素的方向。位置公差中的同轴度、位置度等，则对要素的位置进行了严格的限定。跳动公差中的圆跳动和全跳动，能更全面地反映零件的精度要求。在学习过程中，我们还掌握了几何公差的标注方法，包括公差框格的绘制、指引线的使用以及基准符号的标注规则。要记住，几何公差对于保证零件的功能和装配要求至关重要。通过对几何公差的准确理解和应用，我们能够提高零件的加工质量和机械产品的性能。 作业布置 04 完成课堂上未完成的练习题目，确保对几何公差的掌握。 复习几何公差的相关概念和应用，整理笔记，梳理知识框架。 完成作业本上关于几何公差习题，加深对定理的理解。 准备下节课的讨论问题：你认为几何公差在实际生活中有哪些应用？请结合具体例子进行讨论。 感谢观看 $$