4.3 几何精度（课件）《机械基础》（多学时）同步精品课堂（高教版·第3版）

《机械基础》高等教育出版社·第3版 同步精品课程——中职专业课 第四章 误差与公差 第三节 几何精度 （第3课时） 学习目标 第四章 误差与公差 掌握几何要素的分类。 知识目标 能够学会几何公差的特征项目和几何公差的 标注方法。 能力目标 能够结合本节课所学知识，增强动手能 力和解决问题的能力。 情感目标 机场候机大厅的屋架 知识引入 01 机械零件在加工过程中，由于工艺系统各种因素的影响，零件的几何要素不仅会产生尺寸误差，而且还存在几何误差。 因此，为了保证机械产品的质量和互换性，必须对零件的几何误差予以限制，对零件的几何要素规定合理的几何精度。 03 零件的几何误差对机械产品的工作精度、密封性、运动平稳性、耐磨性和使用寿命等都有很大影响。 01 01 02 03 几何误差越大，零件几何精度越低。 02 机场候机大厅的屋架 知识引入 01 疯狂的精度(参观NIST 摩尔坐标测量仪M48） 船舶 几何公差的研究对象是零件的几何要素(简称要素),它是指构成零件几何特征的点、线或面。例如，图所示的零件就是由点(球心、锥顶)、线(圆柱面和圆锥面的素线、轴线)、面(球面、圆锥面、圆柱面、端平面)组成的几何体。 新知学习 02 一、几何要素 船舶 几何要素可分为以下几类： 新知学习 02 一、几何要素 由设计者在产品技术文件中定义的理想要素。例如，图样上给出的几何要素，该要素是没有任何误差的理想的几何图形。 ①公称(理想)要素 零件上实际存在的要素，通常用测得要素来代替。由于测量时有误差存在，所以测得要素并非实际要素的真实状况。 ②实际要素 船舶 几何要素可分为以下几类： 新知学习 02 一、几何要素 零件上的面或面上的线，如图中的球面、端平面、圆柱面、圆锥面等。 ③组成要素 从一个或多个轮廓要素上获取的中心点、中心线或中心面各要素，如图中的球心、轴线等。 ④导出要素 船舶 几何要素可分为以下几类： 新知学习 02 一、几何要素 给出了几何公差的要素，是检测对象，如图中的直径为D的圆柱面及直径为d的圆柱面的轴线都是被测要素。 ⑤被测要素 用来确定被测要素方向或(和)位置的要素，在图样上标有基准代号，如图中的直径为D的圆柱面的轴线 就是基准要素。 ⑥基准要素 船舶 几何要素可分为以下几类： 新知学习 02 一、几何要素 仅有形状公差要求的要素，如图中的直径为D的圆柱面。 ⑦单一要素 对其他要素有功能关系而给出方向、位置或跳动公差的要素，如图中的直径为d的圆柱面的轴线。 ⑧关联要素 船舶 新知学习 02 二、几何公差的特征项目 几何公差的特征项目及符号 船舶 几何公差采用框格的形式标注，如图所示，框格的端部有带箭头的指引线，指引找垂直于框格引出，允许弯折，但不得多于两次；箭头垂直指向被测要素。框格和指引找均用细实钱绘制。 新知学习 02 三、几何公差的标注方法 1.几何公差的标注形式 船舶 几何公差框格由两格或多格组成，各格从左到右依次填写几何特征符号、公差值及基准。公差值从相应的几何公差表中查出，标注时采用mm作单位。若公差带为圆形、圆柱形或球形，则在公差值前面加注符号“φ”或“Sφ”,如图所示。 新知学习 02 三、几何公差的标注方法 1.几何公差的标注形式 船舶 基准代号的字母采用大写字母，为避免混淆，不采用I、0、Q、X等字母。当用两个或多个字母表示公共基准时，中间用短横隔开；当基准不止一个时，应按顺序依次填写第一、第二、第三等基准字母而与这些字母在字母表中的顺序无关，如图所示。 新知学习 02 三、几何公差的标注方法 1.几何公差的标注形式 船舶 如图所示，被测要素的数量应在框格上方注写，解释性说明内容应在框格下方注写。 新知学习 02 三、几何公差的标注方法 1.几何公差的标注形式 船舶 当被测要素是组成要素时，指引线箭头应指在轮廓线或其延长线上，且与尺寸线明显错开，如图中圆度的标注。 新知学习 02 三、几何公差的标注方法 2.被测要素的标注方法 船舶 当被测要素是导出要素时，指引线箭头应与该要素对应的尺寸要素的尺寸线重合，如图中同轴度的标注。 新知学习 02 三、几何公差的标注方法 2.被测要素的标注方法 船舶 当同一被测要素有多项几何公差要求时，可将多个公差框格画在一起，只引一条指引线，如图a所示。 新知学习 02 三、几何公差的标注方法 2.被测要素的标注方法 船舶 当几个尺寸和形状都相同的被测要素有同一项目的几何公差要求时，可对其中一个要素绘制公差框格、并在框格上方标明要素的数量。 新知学习 02 三、几何公差的标注方法 2.被测要素的标注方法 船舶 基准通常有三种：由一个要素建立的基准称为单一基准，由两个或多个要素建立的一个独立的基准称为公共基准或组合基准，由三个互相垂直的基准平面构成的基准体系称为三基面体系。基准要素的标注示例如图所示。 新知学习 02 三、几何公差的标注方法 3.基准要隶的标注方法 船舶 基准要素用基准符号表示，基准符号由涂黑的或空白的三角形、连线(细实线)、正方形框格和字母组成，如图所示。正方形框格内填写表示基准的字母，无论基准代号在图样上的方向如何，正方形框格内的字母均应水平书写。 新知学习 02 三、几何公差的标注方法 3.基准要隶的标注方法 船舶 例4-8-试将下列几何公差要求标注在图上： 新知学习 02 三、几何公差的标注方法 3.基准要隶的标注方法 ①φ18mm圆柱面轴线的直线度公差为φ0.012mm; ②φ25mm圆柱面轴线对φ18mm圆柱面轴线的同轴度公差为φ0.025mm; ③6mm相的中心平面对φ18mm圆柱面轴线的对称度公差为0.012mm; ④φ25mm圆柱面素找的直线度公差为0.012mm。 课堂小结 03 一、几何要素 二、几何公差的特征项目 几何公差的研究对象是零件的几何要素(简称要素) 几何公差分为形状公差、方向公差、位置公差及跳动公差四大类 三、几何公差的标注方法 1.几何公差的标注形式 2.被测要素的标注方法 3.基准要隶的标注方法 小试牛刀 下列哪一项最准确地概括了几何误差对机械产品性能的影响？ A. 仅影响零件的装配过程，对产品性能无直接影响 B. 主要影响产品的外观美观度 C. 对工作精度、密封性、运动平稳性、耐磨性和使用寿命均有显著影响 D. 只会导致零件的尺寸误差，不会影响其功能 答案： C 解析： 几何误差“对机械产品的工作精度、密封性、运动平稳性、耐磨性和使用寿命等都有很大影响”。选项A、B、D均与原文不符，只有选项C全面、准确地概括了原文所述的负面影响。 小试牛刀 根据材料，几何公差研究的对象“几何要素”（简称要素）具体指什么？ A. 零件的物理材料属性，如硬度、密度等 B. 构成零件几何特征的点、线或面 C. 加工过程中使用的刀具和夹具 D. 零件表面的粗糙度数值 答案： B 解析： 几何要素为“构成零件几何特征的点、线或面”。这是几何公差控制和标注的“对象”。选项A、C、D分别描述了材料属性、工艺装备和表面质量，均不属于“要素”的范畴。 小试牛刀 关于几何公差框格和指引线的绘制规范，下列说法正确的是： A. 指引线必须是从框格端部引出的直线，绝对不允许弯折 B. 指引线允许弯折，但弯折次数不得多于两次 C. 框格和指引线可以用粗虚线绘制，以增强图纸的清晰度 D. 指引线的箭头应平行于被测要素的轮廓线 答案： B 解析： 指引线垂直于框格引出，允许弯折，但不得多于两次。同时规定“框格和指引线均用细实线绘制”且“箭头垂直指向被测要素”。因此，只有选项B完全符合规范。 小试牛刀 当图纸上出现多个尺寸和形状完全相同的被测要素，且它们有完全相同的几何公差要求时，正确的简化标注方法是： A. 对每个要素分别绘制一个公差框格，以确保清晰 B. 仅对其中一个要素绘制公差框格，并在框格上方标明要素的数量 C. 在图纸标题栏中统一说明，无需在视图上标注 D. 用文字在技术要求中说明，不绘制公差框格 答案： B 解析：在此情况下，可以“对其中一个要素绘制公差框格、并在框格上方标明要素的数量”。这是一种国际通用的简化标注方法，既能避免图纸冗余，又能清晰表达要求。其他选项均不符合标准。 小试牛刀 下列关于基准的分类，哪一项描述是错误的？ A. 由一个要素建立的基准称为单一基准 B. 由两个或多个要素共同建立的一个独立基准称为公共基准或组合基准 C. 由三个互相垂直的基准平面构成的基准体系称为三基面体系 D. 三基面体系必须由三个圆柱面构成，以确保定位的稳定性 答案： D 解析： 定义三基面体系为“由三个互相垂直的基准平面构成”。选项D错误地将其描述为由“三个圆柱面”构成，这混淆了平面基准与圆柱基准的概念，因此是错误的。 小试牛刀 几何误差与零件几何精度之间的关系是： A. 几何误差越大，零件的几何精度越高 B. 几何误差与几何精度无关，二者是独立的评价体系 C. 几何误差越大，零件的几何精度越低 D. 几何误差只影响零件的尺寸，不影响其几何精度 答案： C 解析： 几何误差越大，零件几何精度越低。这是一个明确的负相关关系。选项A和B的描述与此相悖，选项D则混淆了尺寸误差与几何误差对精度的不同影响。 小试牛刀 为了保证机械产品的质量和互换性，我们必须对零件的几何误差采取什么措施？ A. 完全消除所有几何误差 B. 通过提高加工速度来减小误差 C. 对零件的几何要素规定合理的几何精度（即几何公差）予以限制 D. 仅在装配阶段对误差进行修正 答案： C 解析：为了保证机械产品的质量和互换性，必须对零件的几何误差予以限制，对零件的几何要素规定合理的几何精度。这即是通过规定公差带来限制误差，而不是追求绝对零误差（A不现实），也不是通过加工速度（B不直接相关）或事后修正（D不根本）来解决。 小试牛刀 以下哪种情况最适合使用“公共基准”或“组合基准”？ A. 对一个孔的圆度进行控制 B. 需要以一个平面作为所有尺寸测量的起点 C. 需要以两个平行的外圆柱面共同作为建立基准轴线的依据 D. 需要以一个端面作为测量基准 答案： C 解析： “公共基准”或“组合基准”是由两个或多个要素共同建立的独立基准。选项C中，两个平行的外圆柱面共同建立了一条轴线，作为位置公差的基准，这是组合基准的典型应用。而A、B、D所述情况均只涉及单一要素，应使用单一基准。 作业布置 04 1.简述基准要素。 2.简述被测要素的标注方法。 3.简述公差框格的组成。 感谢观看 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$