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1、GD&T 基础培训培训目的培训目的 了解GD&T图纸的作用和基本构成 了解用来定义形位公差的术语和符号 了解基准的涵义 理解独立原则与最大实体原则1.读懂一般的GD&T图纸2.绘制基本的GD&T图纸 充分理解经常使用的面轮廓度和位置度 了解基准选择的原则内内 容容 GD&T及背景 GD&T 的主要概念 基准 Datum 公差 Tolerance面轮廓度 Surface Profile 位置度Position 一些原则最大实体MMC独立原则RFS 产品图纸讲述 练习GD&T 的背景的背景 GD&T 是Geometric Dimensioning and Tolerancing的缩写，即“形状与位
2、置公差”。 标准中包含有尺寸标注方法（属我国技术制图标准）和几何公差（属我国形状和位置公差标准）两大部分。 本次培训将重点地对“形状和位置（几何）公差”部分进行基础性讲述。 目前，GM标准和我国的形位公差标准都等效采用了国际ISO标准,所以绝大多数的内容是相同的。GD&T图纸的意义1.设计思路（定位方式与DTS要求）的表达。2.检具设计的依据。3.零件重要特征的粗略定义。GD&T中的名词定义中的名词定义 Definitions 尺寸 Dimension 带有测量单位的数值，用以规定一个零件的尺寸和/或形位特性和/或要素的位置 要素 Feature 指零件上的特征，如：点、线、面、孔、槽、突起等
3、, 形位公差研究的对象。 公差 Tolerance 允许一个尺寸变化的总量，是最大极限和最小极限尺寸之间的差值对称公差、单边公差、不对称公差 形位公差 Geometric Tolerance 与一个零件的个别特征有关的公差，如：形状、轮廓、定向、定位、跳动形位公差形位公差 GD&T的构成的构成 公差符号和缩略语 Symbols and Abbreviations 基准 Datum 公差框格 Feature Control Frame 基本规则 Basic Rules 形位公差 Geometric Tolerance0.5MABM公差框格公差框格Feature Control Frame 无基准
4、要求的形状公差，公差框格仅有前两项；有基准要求无基准要求的形状公差，公差框格仅有前两项；有基准要求的位置公差，公差框格包含三项，为三格至五格。的位置公差，公差框格包含三项，为三格至五格。 形位公差框格在图样上一般为水平放置，必要时也可垂直放形位公差框格在图样上一般为水平放置，必要时也可垂直放置（逆时针转）。置（逆时针转）。公差值及修正符号公差值及修正符号基准要素的字母及修正符号基准要素的字母及修正符号( (可选可选) ) 公差特征符号公差特征符号通常的公差框格为Type ofTolerance 公差类型Characteristic 特性and Symbol 符号Form 形状Straightn
5、ess 直线度Flatness 平面度Circularity (Roundness) 圆度Profile of a Line 线轮廓度Profile of a Surface 面轮廓度Angularity 倾斜度Perpendicularity 垂直度Parallelism 平行度Position 位置度Concentricity 同轴度Symmetry 对称度Circular Runout * 圆跳动Total Runout * 全跳动Cylindricity 圆柱度Profile 轮廓Orientation定向Location定位Runout跳动For Individual Feature
6、s单一要素For Individual Features or Related Features单一要素或关联要素For Related Features关联要素公差符号公差符号 Symbols修正符号修正符号 Modifier SymbolsTermSymbolMaximum Material Condition(MMC) 最大实体原则Least Material Condition(LMC) 最小实体原则Regardless of Feature Size(RFS) 独立原则Default 缺省Free State Condition 自由状态Projected Tolerance Zon
7、e 延伸公差带Unilateral Modifier 单边公差带MLUPFS不详讲其它符号其它符号 Other Symbols理论精确值，公差随其它相关尺寸公差变化没有公差，该值仅供参考(25)RCRSRDiameter 直径Spherical Diameter 球径Controlled Radius 控制半径Radius 半径Reference 参考尺寸Spherical Radius 球半径Square 正方形Between 范围ARC Length 弧长All Around 全周Places or By 10处10XBasic Dimension 基本尺寸25 S 100小结小结 与与
8、练习练习0.5MABMC形位特征符号（位置度）直径符号形位公差值基准特征符号实体状态符号（最大实体）第一基准第二基准用于基准的实体状态符号（最大实体）基准基准 Datum 概念区分概念区分基准基准 Datum 与被测要素有关且用来定义其几何位置关系的一个几何理想要素(如轴线、直线、平面等)，可由零件上的一个或多个要素构成。基准基准要素要素 Datum Feature 在加工和检测过程中用来建立基准并与基准要素相接触，且具有足够精度的实际表面。基准基准目标目标 Datum Target 考虑到制造上的误差，仅选用基准要素的部分表面（点、线或区域面）作基准参考。三者之间关系？基准要素的理想形状称为
9、基准。基准目标是基准要素的一部分.模拟基准要素模拟基准要素零件零件1零件零件2基准要素基准要素(一个底面一个底面) 在在建立建立基准的过程中会排除基准要素本身的形状误差基准的过程中会排除基准要素本身的形状误差基准要素的符号基准要素的符号 为了避免混淆，字母I、O和Q一般不用基准特征基准特征 Datum Feature基准目标基准目标 Datum Target10A1基准面积A点基准目标线基准目标面基准目标基准 Datum基准体系基准体系 Datum Reference Frame实际上，是对6个自由度的约束。 三个相互垂直的理想(基准)平面构成的空间直角坐标系，想象6个自由度板类零件基准体系板
10、类零件基准体系 用用三三个个基基准准框框格格标标注注 基准基准F - - 第三基第三基准平面约束了准平面约束了一一个自由度。个自由度。 基准基准E - - 第二基第二基准平面约束了准平面约束了二二个自由度，个自由度，根据夹具设计原理：根据夹具设计原理： 基准基准D - - 第一基第一基准平面约束了准平面约束了三三个自由度，个自由度，盘类零件基准体系盘类零件基准体系 虽然，还余下虽然，还余下一个自由度一个自由度，由于该零件对于，由于该零件对于基准轴线基准轴线 M M 无定向无定向要求，即该零件加工四个孔时要求，即该零件加工四个孔时，可，可随意随意将零件放置于夹具中，而不影响其加工将零件放置于夹具
11、中，而不影响其加工要求。要求。用用二二个个基基准准框框格格标标注注根据夹具设计根据夹具设计原理：原理： 基准基准K- - 第第一基准平面一基准平面约束了约束了三三个个自由度，自由度， 基准基准M - 第第二基准平面二基准平面和第三基准和第三基准平面相交构平面相交构成的基准轴成的基准轴线线,约束了约束了二二个自由度。个自由度。基准目标基准目标 Datum Target点基准目标线基准目标面基准目标 基准目标的基准目标的位置位置必须用必须用理论正确尺寸理论正确尺寸表示。表示。面面目标还应标注其表目标还应标注其表面的面的大小大小尺寸。尺寸。 通常给出车身坐标xyz 基准后有基准后有、无附加符号无附加
12、符号又表示了不又表示了不同的设计要同的设计要求。详见公求。详见公 差原则。差原则。强调强调4孔轴线孔轴线与与A轴线平行轴线平行强调强调4孔轴线孔轴线与与B平面垂直平面垂直基准体系中基准的顺序基准体系中基准的顺序前后前后表示表示不同的设计要求不同的设计要求基准的顺序基准的顺序练习练习练习练习局部基准局部基准 sub- Datum基准的选择基准的选择 Datum Selection 考虑功能 Function 基准应该考虑选择在零件装配的配合面上 被选做基准特征的基准应该最小化装配偏差 零件的基准应该能够代表实际零件的某些特征关系 考虑基准的可重复性 Repeatability 基准特征自身必须在
13、制造过程中保持尺寸稳定 基准特征必须具有可重复性，不会因装配等而变化 基准平面应该对各种偏差不敏感 考虑基准的一致性 Coordinated 建立的基准参考体系应该在零件的制造、检测和装配过程中共用且一致 零件的冲压过程中的基准、零件检具基准、工装基准和子系统检具的基准特征必须一致基准一致性的优点？ 讨论最终被选定的基准是综合考虑以上因素的结果最终被选定的基准是综合考虑以上因素的结果一个零件可能有多种定位方式一个零件可能有多种定位方式一些规定一些规定 及及 公差原则公差原则 Rules 最大实体原则MMC 独立原则RFS 最小实体原则LMC (车身、外饰、内饰不曾用到） 包容原则Envelop
14、e Principle 在仅规定尺寸公差时，单一要素的尺寸极限规定其几何形状及允许的尺寸变化范围。 在规定位置公差时，在公差框格内必须根据适用情况，相对于单一公差、基准或两者规定RFS、MMC或LMC。 对其它形位公差，相对于单一公差、基准或两者，RFS适用于无实体状态符号加以规定之处，即默认状态为RFS。在需要MMC之处，必须在公差框格中加以规定。最大实体最大实体 MMC & 最小实体最小实体 LMC最大实体状态最大实体状态(MMC) 实际要素在给定长度上处处位于尺寸极限之内，并具有实体最大实体最大(即材料最多)时的状态。最大实体尺寸最大实体尺寸(MMS) 实际要素在最大实体状态下的极限尺寸
15、。 内表面(孔) D MM = 最小极限尺寸D min 孔最小 外表面(轴) d MM = 最大极限尺寸d max轴最大孔: 15+/-0.5, MMC= LMC轴: 15+/-0.5, MMC= LMC14.515.5最小实体状态最小实体状态(LMC) 实际要素在给定长度上处处位于尺寸极限之内，并具有实体最小实体最小(即材料最少)时的状态。最小实体尺寸最小实体尺寸(LMS) 实际要素在最小实体状态下的极限尺寸。 内表面(孔) D LM = 最大极限尺寸D max； 外表面(轴) d LM = 最小极限尺寸d min。15.514.5练习练习实效状态实效状态 Virtual Condition
16、实效状态实效状态 实际要素处于最大实体状态，同时形位误差等于给出的形位公差值时的一种状态。尺寸公差和形位公差的组合效应，是一个常值。多对应检具的尺寸。实效尺寸实效尺寸实效状态下的作用尺寸 内表面内表面(孔孔)D MV = 最小极限尺寸最小极限尺寸D min - 中心要素的形位公差值中心要素的形位公差值 t； 外表面外表面(轴轴)d MV = 最大极限尺寸最大极限尺寸d max + 中心要素的形位公差值中心要素的形位公差值 t 。 t tMMSMMS孔孔轴轴MMVCMMVC练习练习如果是孔，则实效为？6.1-2=4.16.2+2=8.2如果是轴，则实效为？最大实体原则最大实体原则MMC作用与功能
17、：1.满足装配互换的要求。2.减小检具制造成本。表示方法：在公差值后或基准符号后加M0.5MABM最大实体原则最大实体原则MMC涵义：1.图样上标注的形位公差值是被测要素处于最大实体状态时给出的公差值。2.被测要素的实际轮廓不得超出实效边界，且实际尺寸不得超出极限尺寸。3.当被测要素的实际轮廓偏离最大实体状态时，允许此时的偏离量补偿给形位公差。包容原则包容原则 RFS包容原则包容原则 是最大实体原则MMC的一种特殊形式, 最大实体原则应用中形位公差为0时，即为包容原则。0MABMEXAMPLE:独立原则独立原则 RFS独立原则独立原则 与要素尺寸无关 ，Regardless of Featur
18、e Size即图纸给定的尺寸要求与形状、位置要求相互独立，应分别满足要求，两者无关。独立原则在图样的形位公差框格中没有任何关于公差原则的附加符号。 采用独立原则要素的形位误差值，测量时需用通用量仪通用量仪测出具体数值，以判断其合格与否。 20 0.5 0 0- 0. 5- 0. 5完工尺寸完工尺寸轴线直线度公差轴线直线度公差 20 19. 75 19. 5 0.5 RFS主要应用在Rib、Clip、Taper Pin的配合上。Example 独立原则独立原则 RFSn0.08 mDatum axis BAASimulated datum C is parallelplanes at maxim
19、um separationperpendicular to Datum plane A. Center plane aligned with datumaxis B.Simulated datum feature B is the largest inscribed cylinder perpendicular to datum plane A.Datum plane Aj0.15mA BC60 bjn 0.3m A B3X n9.058.95PartBCPartExample 最大实体最大实体原则原则 MMC0.15 m A B mAC60 bn0.08mAB3Xn9.058.95jn 0.
20、3mA BmCmPartDatum axis B Simulated datum C is the virtualcondition width perpendicularto datum plane A. Center plane isaligned with datum axis B. Simulated datum feature B is the virtualcondition cylinder perpendicular to datumplane A. PartDatum plane A60.5200.1j公差带公差带 Tolerance Zone 当实际被测要素的误差在公差带内
21、合格，超出则不合格。当实际被测要素的误差在公差带内合格，超出则不合格。公差带公差带 实际被测要素允许变动的区域。 它体现了对被测要素的设计要求，也是加工和检验的根据。公差 Tolerance偏差 Variation 直线度直线度 Straightness 若系给定平面上线的直线度（如刻度线），则公差带为两平行若系给定平面上线的直线度（如刻度线），则公差带为两平行直线。直线。给一个方向给一个方向给二个方向给二个方向形状公差 Form直线度直线度 Straightness 练习练习I公差带形状为公差带形状为 ？任任意意方方向向一个圆柱一个圆柱形状公差 Form直线度直线度 Straightness
22、 练习练习II实效尺寸实效尺寸整体要求分段要求平面度平面度 Flatness公差带形状为公差带形状为?形状公差 Form两个平行平面两个平行平面圆度圆度 Roundness公差带形状为公差带形状为 两个同心圆两个同心圆形状公差 Form圆柱度圆柱度 Cylindricity公差带形状为公差带形状为 两个两个同轴圆柱同轴圆柱 从理论上分析，圆柱度即控制了正截面方向的形状误差，又控从理论上分析，圆柱度即控制了正截面方向的形状误差，又控制了纵截面方向的形状误差。但目前还难以找到与此相配的测量方制了纵截面方向的形状误差。但目前还难以找到与此相配的测量方法。法。形状公差 Form线轮廓度线轮廓度 Lin
23、e Profile公差带形状为公差带形状为 两个等距曲线两个等距曲线轮廓公差 Profile 采用线轮廓度采用线轮廓度首先必须将其理想首先必须将其理想轮廓线标注出来，轮廓线标注出来，因为公差带形状与因为公差带形状与之有关。之有关。 理想线轮廓到理想线轮廓到底面位置由尺寸公底面位置由尺寸公差控制，则线轮廓差控制，则线轮廓度公差带将可在尺度公差带将可在尺寸公差带内上下平寸公差带内上下平动及摆动。动及摆动。 当线轮廓度带当线轮廓度带基准成为位置公差基准成为位置公差时，则公差带将与时，则公差带将与基准有方向或基准有方向或/ /和和位置要求。位置要求。面轮廓度面轮廓度 Surface Profile公差
24、带形状为公差带形状为 两个等距曲面两个等距曲面轮廓公差 Profile 周边周边要求的要求的两两种种标注形标注形式。式。 采用采用面轮廓度面轮廓度首先必须首先必须将其理想将其理想轮廓面标轮廓面标注出来，注出来，因为公差因为公差带形状与带形状与之有关。之有关。 本面本面轮廓度带轮廓度带基准属位基准属位置公差。置公差。 面轮廓度面轮廓度公差带与公差带与基准基准 A 有垂直要有垂直要求。求。不对称公差带不对称公差带 U？不对称公差带不对称公差带 U面轮廓度面轮廓度 Surface Profile练习练习轮廓公差 Profile不对称面轮廓度公差虚线：该表面的另一侧面轮廓度面轮廓度 Surface P
25、rofile练习练习轮廓公差 Profile对于任何100mm的长度，面轮廓度不超过1mm. 面轮廓度面轮廓度 Surface Profile练习练习轮廓公差 Profile此处的轮廓要求是?在25X25的区域内面轮廓不允许超过0.05mm垂直度垂直度 Perpendicularity公差带形状为公差带形状为 两个平行平面两个平行平面定向公差 Orientation 定向定向公差其被测要素为关联要素。公差其被测要素为关联要素。面对面垂直度面对面垂直度面对线垂直度面对线垂直度垂直度垂直度 Perpendicularity公差带形状为公差带形状为 两个平行平面两个平行平面定向公差 Orientat
26、ion线对面垂直度线对面垂直度给给定定平平面面上上线线线对线垂直度线对线垂直度垂直度垂直度 Perpendicularity公差带形状为公差带形状为 一个圆柱一个圆柱定向公差 Orientation任任意意方方向向轴线对面垂直度轴线对面垂直度平行度平行度 Parallelism公差带形状为公差带形状为 两个平行平面两个平行平面定向公差 Orientation公差带形状为公差带形状为 一个圆柱一个圆柱任任意意方方向向倾斜度倾斜度 Angularity公差带形状为公差带形状为 两个平行平面两个平行平面定向公差 Orientation 采用采用倾斜倾斜度首度首先必须将先必须将其理想角其理想角度标注出
27、度标注出来，因为来，因为公差带方公差带方向与之有向与之有关。关。位置度公差位置度公差描述的是被测要素实际位置对理想位置允许的变动区域。位置度有点的位置度、线的位置度、面的位置度。位置度位置度 Position Tolerance10.5+/-0.510.5+/-0.5 8.5+/-0.1Rectangular Tolerance Zone 8.5+/-0.110.510.5ABCA1.4A B CM+/-0.5+/-0.5 1.4点的位置度点的位置度公差带为：一个球公差带为：一个球S 0.6位置度位置度 Position Tolerance位置度位置度 Position Tolerance公差
28、带为：一个圆柱公差带为：一个圆柱 右图是用右图是用量规量规来描述零件的检测来描述零件的检测。 0.4轴线的位置度轴线的位置度( (任意方向任意方向) )面的位置度面的位置度公差带为：两平行平面公差带为：两平行平面位置度位置度 Position Tolerance孔孔( (要素要素) )组的位置度组的位置度公差带为：一组圆柱公差带为：一组圆柱 当两种位置相同时。合一个框格标注；当两种位置不相同时，分上下当两种位置相同时。合一个框格标注；当两种位置不相同时，分上下两格分别标注。称为两格分别标注。称为复合位置度复合位置度。位置度位置度 Position Tolerancea) 盘类件盘类件孔组的位置
29、度由两种位置要求组成。一个是孔组的位置度由两种位置要求组成。一个是各孔各孔( (要素要素) )之间的位置之间的位置要要求；一个是求；一个是孔组孔组( (整组要素整组要素) )的定位的定位要求。要求。孔孔( (要素要素) )组的位置度组的位置度 Actual Size实际尺寸MMC 18.0 18.118.218.3LMC 18.4Cylindrical Tolerance Zone圆柱体公差带0.080.180.280.380.480.480.380.280.180.080.080.080.080.080.0840.020.0-T-20.040.0-R-3.7-S-S R T18.0-18.4
30、See Below位置度位置度 Position Tolerance-练习练习位置度位置度 Position Tolerance公差带为：公差带为： 一组矩形一组矩形b)板类件板类件一般位置度一般位置度( (给二个相互垂直的方向）给二个相互垂直的方向）位置度位置度 Position Tolerance中心线偏差You are right?位置度位置度 Position ToleranceYou are right?位置度位置度 Position ToleranceGD&T 复合公差复合公差GD&T 复合公差复合公差复合公差复合公差 两行共用一个形位特征符号两行共用一个形位特征符号Composi
31、te two line segments, one symbol2.5ABCAB0.53.0ABCAB1.0位置位置尺寸、形状尺寸、形状 或或 定向定向位置位置尺寸、形状或定向尺寸、形状或定向上层公差是相对名义理论位置的总公差上层公差是相对名义理论位置的总公差下层公差是在上层公差中的下层公差是在上层公差中的浮动浮动是相对下层定义的参考基准的尺寸、形是相对下层定义的参考基准的尺寸、形状或定向的进一步公差控制要求状或定向的进一步公差控制要求要求：下层基准是上层基准的一部分，并具有相同的顺序GD&T 复合公差复合公差多层多个形位特征符号多层多个形位特征符号Multiple Single-Segmen
32、t2.5ABCAB0.5ABCAB1.03.0形状、位置、定向形状、位置、定向形状、位置、定向形状、位置、定向相对上层基准的独立特征要求相对上层基准的独立特征要求相对下层基准的独立特征要求相对下层基准的独立特征要求形状、位置、定向形状、位置、定向形状、位置、定向形状、位置、定向ABCBM2.01.0正确吗? 2.5CAB0.5说明：下层基准与上层基准可以不同正确正确GD&T 复合公差复合公差位置相对A的定向 1.5的圆柱，相对ABC 0.5的圆柱，相对A理论位置GD&T 复合公差复合公差位置相对A、B的定向公差带为： 1.5的圆柱，相对ABC公差带为： 0.5的圆柱，相对AB理论位置GD&T
33、复合公差复合公差GD&T 复合公差复合公差实际轴线应该在交叉区域内公差带为 0.8 的圆柱，相对基准体系ABC公差带为 0.25 的圆柱，相对基准A实际轴线应该在交叉区域内，相对基准A可能的最大位置偏差问题：如何检验？检验用的销子直径是多少？各自独立检验。检验用的销子直径MMC 4.2mm, 4.75mm。GD&T 复合公差复合公差公差带为 0.8 的圆柱，相对基准体系ABC公差带为 0.25 的圆柱，相对基准体系ABC实际轴线应该在交叉区域内实际轴线应该在交叉区域内，相对基准A可能的最大位置偏差GD&T 复合公差复合公差GD&T 复合公差复合公差GD&T 复合公差复合公差ABCAB1.03.03.0ABCAB1.0Datum ADatum CDatum B3111Datum ADatum CDatum B3131一样一样2.5ABCA0.52.5ABCA0.5回顾一样一样3.0ABC1.0ABC1.03.0Question & AnswerThank you!演讲完毕，谢谢观看！