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1、几何尺寸公差几何尺寸公差 根据根据:GPS-ISO标准标准,CNOMO PSA-RENAULT标准标准Michel ZEDE 2005-054H1 1理想几何尺寸与实际几何尺寸理想几何尺寸与实际几何尺寸标称完整因素标称完整因素标称偏差因素标称偏差因素理想因素理想因素理想几何尺寸理想几何尺寸提取的提取的标称完整因素标称完整因素提取的偏差因素提取的偏差因素实际完整因素实际完整因素实际几实际几何尺寸何尺寸或或Skin模模型图型图2 220 120 1公差有什么作用公差有什么作用?用于确定最适合的检测过用于确定最适合的检测过程程用于确定最有能力实现几用于确定最有能力实现几何尺寸特性的制造过程何尺寸特性
2、的制造过程3 3公差有什么作用公差有什么作用?-使用唯一性和通用性标准化图示语言使用唯一性和通用性标准化图示语言交流交流 -确定确定最有能力实现几何尺寸要求的零件最有能力实现几何尺寸要求的零件制造过程制造过程 -确定确定最适合几何尺寸检测要求的零件的最适合几何尺寸检测要求的零件的检测设备类检测设备类型型 -确定确定最适合几何尺寸检测要求的零件的最适合几何尺寸检测要求的零件的检测过程检测过程 -零件的零件的几何尺寸验收几何尺寸验收 -确定确定产品产品-工序的工序的几何尺寸监控计划几何尺寸监控计划4 4应在公差表上找到什么应在公差表上找到什么?1.在检测设备上在检测设备上定位定位和和固定固定零件的
3、物理条件零件的物理条件;支撑、支撑、定位销、夹紧定位销、夹紧2.与公差特性相关的与公差特性相关的基准或参考系基准或参考系;面、孔面、孔3.根据根据ISO标准的标准的尺寸公差和几何尺寸公差尺寸公差和几何尺寸公差5 5 检测物理条件检测物理条件Y1YaYaY1SSZ16 6功能功能特性特性公差公差;公差与基准公差与基准7 7国国际标准化准化组织GPS-ISO Specification Geometrique des Produits 几何尺寸几何尺寸产品品规范范(国国际共同体共同体)ISO Internationnal Standardisation Organisation 国国际标准化准化组
4、织(国国际共同体共同体)CEN Comite Europeen de Normalisation欧洲欧洲标准化委准化委员会会(欧洲欧洲)(ISO标准准)8 8互换理念是由法国将军互换理念是由法国将军J.B.Gribeauval于于1765年年发发展起来的展起来的.其想法就是能将有问题的火枪零件与从战其想法就是能将有问题的火枪零件与从战场上其它火枪和手枪上回收的好的零件进行交换场上其它火枪和手枪上回收的好的零件进行交换.从从那时起那时起,几何尺寸差异几何尺寸差异的理念才具有了内涵的理念才具有了内涵.ISO组织组织成立于成立于1947年年,已制订了已制订了18500 多个多个标准标准.法国是国际共
5、同体中这些使用法国是国际共同体中这些使用标准标准的领导者和存放的领导者和存放地地.ISO国际组织国际组织的所在地位于瑞士的的所在地位于瑞士的日内瓦日内瓦.标准化及其历史标准化及其历史9 9特特别重申重申:-标准不是立法文件或法准不是立法文件或法规条例条例.-标准是正式的基准文件准是正式的基准文件,每个人都可参照每个人都可参照执行行这些文件些文件,但但须本着自由和自愿的原本着自由和自愿的原则.-自由和自愿加入的原自由和自愿加入的原则解解释为某个企某个企业和国和国家可以不加入家可以不加入该组织.ISO标准与法准与法规1010ISO 1101标准几何尺寸公差准几何尺寸公差举例例1111标准化人准化人
6、员的概念的概念标准准设计人人员的的应用用标准准GPS概念概念1212材料最大尺寸确定材料最大尺寸确定 -轴材料的最大尺寸和孔径材料的最小尺寸材料的最大尺寸和孔径材料的最小尺寸O50-0,1/-0,15O50+0,15/+0,1O50-0,1O50+0,1几何尺寸公差几何尺寸公差 ML1313汽汽车车身零件公差身零件公差 在汽在汽车车身身领域大多数零件域大多数零件-是柔性和可是柔性和可变形的形的-是厚度是厚度较小的小的(0,7-3 mm)-不可以用于机加制造不可以用于机加制造1414-需要确定零件在检测设备上的需要确定零件在检测设备上的定位定位和和固定固定的物理的物理条件条件;支撑、定位销、夹紧
7、支撑、定位销、夹紧-需要在需要在XYZ通用三棱形中标出通用三棱形中标出基准基准和和参考系参考系(测量测量起始点起始点)-需要将公差特性与车辆功能结合起来需要将公差特性与车辆功能结合起来-需要确定合适的需要确定合适的检测工具检测工具和和检测过程检测过程1515-标注基准注基准;属于一个零件属于一个零件,是完美理是完美理论形状的一个形状的一个因素因素-模模拟标注基准注基准;不属于零件不属于零件,是模是模拟标注基准的完注基准的完美理美理论形状的一个因素形状的一个因素-标注参考系注参考系;是属于零件的完美理是属于零件的完美理论形状的多个形状的多个标注基准或模注基准或模拟基准的一个基准的一个组体体基准的
8、基准的类别1616基准的顺序和定义与表示基准的顺序和定义与表示零件在样架上零件在样架上定位定位的的均衡均衡放置放置相似相似.当在图纸上当在图纸上标注尺寸标注尺寸(公差公差)时时,应考虑制造和检测应考虑制造和检测零件的方法零件的方法,使基准符合零件定位所使用的因素使基准符合零件定位所使用的因素.确实是针对机械零件确实是针对机械零件,但确实也是针对所有其它零但确实也是针对所有其它零件件.基准的类别基准的类别1717Z1Z2Z1基准与物理条件基准与物理条件共用共用基准在方框中的表示基准在方框中的表示基准独立于物理基准独立于物理条件条件Z2Z21818在圆框中表示检测物理条件在圆框中表示检测物理条件Y
9、1YaY1SSZ11919在在检测支架上的物理条件支架上的物理条件定位定位销支撑支撑和和 夹紧2020 公差从公差从统计统计与公差件相关的与公差件相关的功能功能开始开始 因为因为 一个零件的功能性因素一个零件的功能性因素有几何尺寸的功能有几何尺寸的功能要求要求 反之反之,一个零件的非功能性因素一个零件的非功能性因素没有几何尺没有几何尺寸的要求寸的要求?车身零件的公差概念车身零件的公差概念2121-减少设计标注尺寸的成本和时间减少设计标注尺寸的成本和时间 -没有多余无用的尺寸标注没有多余无用的尺寸标注(正好满足必需的要求和公差带正好满足必需的要求和公差带)-没有遗漏的尺寸标注没有遗漏的尺寸标注(
10、与功能有关与功能有关)-几何尺寸公差的图示书写几何尺寸公差的图示书写(ISO基础基础)-减少制作零件的成本和时间减少制作零件的成本和时间 -几何尺寸调整的顺序和返修顺序几何尺寸调整的顺序和返修顺序 -适合几何尺寸要求的制造过程适合几何尺寸要求的制造过程 -无对公差的影响无对公差的影响 -注重实际的公差和可实现的公差注重实际的公差和可实现的公差-减少计量的成本和时间减少计量的成本和时间 -适合几何尺寸要求的检测过程和检具适合几何尺寸要求的检测过程和检具 -正好满足质量、数量、频次必需的测量正好满足质量、数量、频次必需的测量-减少产品减少产品/工序的调整成本和时间工序的调整成本和时间 -产品公差与
11、工序的一致性产品公差与工序的一致性 -CPA(装配物理条件装配物理条件)/CPC(检测物理条件检测物理条件)以及基准的一致性以及基准的一致性-减少零件验收的成本和时间减少零件验收的成本和时间预期的好处预期的好处2222功能定义功能定义一种一种功能功能符合一个零件相对于其符合一个零件相对于其环境环境应当保证的一种应当保证的一种需求需求或一种或一种约束约束2323门护板是公差件门护板是公差件零件零件 应当保证相对于其环境应当保证相对于其环境,更准确地说更准确地说相对于其相对于其接触面接触面的一些的一些功能要求功能要求销销 1销销 2外手柄总成外手柄总成是接触面是接触面2424公差定义一种由公差定义
12、一种由符号符号和和书写规则书写规则构成句法的构成句法的标准化的图示语言标准化的图示语言门手柄详图门手柄详图门护板的孔应保证门护板的孔应保证外手柄总成的机构外手柄总成的机构通过性通过性Pion 1Pion 2公差概念公差概念2525销销 1销销 2A门手柄详图门手柄详图CB2A B CA1A2 图示语言图示语言用用ISO标准图标准图示语言表示示语言表示公差概念公差概念2626A表示功能表示功能A=安装性安装性功能功能公差概念公差概念272770 0,1公差概念公差概念70,5 0,2尺寸尺寸公差公差最小间隙最小间隙=70,3-70,1=0,2安装性安装性 0k最小最小 70,3最大最大70,12
13、828零件合格吗零件合格吗?XXXXX公差语言公差语言YYYYY70 0,170,5 0,2尺寸尺寸公差公差2929零件尺寸合乎要求零件尺寸合乎要求,但但不能安装不能安装公差语言公差语言尺寸尺寸公差公差零件能安装零件能安装吗?3030定位公差定位公差形状公差形状公差定向公差定向公差公差语言公差语言几何尺寸公差几何尺寸公差3131平面图功能公差结合结合形状公差形状公差保证窗的安装保证窗的安装性性+美观性美观性定向公差定向公差保证二扇窗的开保证二扇窗的开启关闭操作启关闭操作定位公差定位公差保证窗的定位保证窗的定位安装安装要求概况概况3232平面图YESYESYESYESNOYESNOYESYESY
14、ESYESNOYESNONONOYESNONONONONONOYES概况概况对窗座而言所有可能的方对窗座而言所有可能的方案案定位定位定向定向形状形状3333空格空格 1空格空格2空格空格 3箭头表示零件的公差因素箭头表示零件的公差因素公差语言公差语言ISO书写法书写法符号符号公差公差基准基准3434公差框空格公差框空格1空格空格 1空格 2空格 3-5公差语言公差语言 符号符号直直线度度平面度平面度圆度度圆柱度柱度 线轮廓度廓度 面面轮廓度廓度平行度平行度垂直度垂直度倾斜度斜度位置度位置度同同轴度度对称度称度圆跳跳动全跳全跳动符号符号符号符号特性特性特性特性3535空格空格1公差带公差带空格空
15、格 3公差框空格 2公差带公差带应该做的应该做的公差带的量化原则公差带的量化原则执行功能的执行功能的最大最大 兼容公差带兼容公差带之间协调之间协调知道做的知道做的通过通过最有能力的过程最有能力的过程获得公差带获得公差带 公差语言公差语言3636空格 1IT空格 3-5公差框空格公差框空格2公差带公差带公差带尺寸公差带尺寸公差语言公差语言明确说明保证功能的多个因素明确说明保证功能的多个因素共同区共同区CZ直径直径明确说明公差带明确说明公差带-点点-轴轴-线线-直线直线 修改符号修改符号名称名称公差带前公差带前修改符号修改符号用途用途公差带后公差带后名称名称用途用途修改符号修改符号3737唯一唯一
16、公差带由多个单独的因素或公差带由多个单独的因素或一个因素的多个部分组成一个因素的多个部分组成(一组因素一组因素)公差语言公差语言CZ符号符号(共同区共同区)3838无无共同区共同区每个面都是平的每个面都是平的0,20,20,2有有共同区共同区图纸要求图纸要求正确执行正确执行独立的独立的原则原则相同面中相同面中2个面个面都是平的都是平的CZ符号符号把因素之间把因素之间连接起来连接起来0,5 CZCZ符号符号(共同区共同区)2个独立平面的个独立平面的0.2平面度的指示平面度的指示2个共同面或共面性的个共同面或共面性的0.2平面度的平面度的指示指示3939名称名称简单基准简单基准中间基准中间基准共同
17、基准共同基准根据根据零件多个因素零件多个因素的单一几何的单一几何尺寸因素尺寸因素在零件单一因素上在零件单一因素上的的唯一唯一几何尺寸几何尺寸因素因素符合一个孔的符合一个孔的轴轴 或或对称轴对称轴 ABA尺寸线条尺寸线条必须在必须在 黑色三角的黑色三角的延长线中延长线中表示表示定义定义AAB标注基准标注基准NF E04-554ISO 5459公差语言公差语言基准基准A AA0,2B B标注基准ABA-B0,4 A-B或 B-AB-A标注基准 顺序不重要顺序不重要4040名称名称定义定义表示表示基准系基准系或或 参考系参考系整体多个整体多个正确理论正确理论定位定位的几的几何尺寸因素何尺寸因素ABC
18、AB1,5NF E04-554ISO 5459AB公差语言公差语言几何尺寸公差几何尺寸公差基准基准CCo4141A1公差语言公差语言 与物理条件不同的与物理条件不同的基准基准A2d2A1,A2Z1Z2ss4242与物理条件共同的与物理条件共同的基准基准Z2Z1ss公差语言公差语言Z1,Z214343+1,5-0,50-0,5+1,5这是这是一个在一个在标称上标称上不对中不对中的公差的公差偏移基准偏移基准+1,5-0,5BCA+1,5-0,5BCA0+-+-语言举例语言举例:公差框箭头指向偏移的正方公差框箭头指向偏移的正方向向.BAC公差语言公差语言4444公差带递减方向公差带递减方向 公差带公
19、差带定位定位公差带公差带定向定向公差带公差带形状形状公差语言公差语言定位公差带定位公差带O O1,5ABC定向公差带定向公差带0,7B形状公差带形状公差带0,5公差带规则公差带规则4545通过该图可对通过该图可对一个因素及其一个因素及其环境之间的关环境之间的关系进行分析系进行分析分析因素Cp1Cp2Cp3Cp5Cp4AAABBCISO图块图块公差方法公差方法4646举例举例:识别门护板的接触面识别门护板的接触面门护板门护板门里板门里板后视镜角板后视镜角板外手柄总成外手柄总成玻璃密封条玻璃密封条防擦条防擦条公差方法公差方法4747-安装性安装性/过程过程-美观性美观性/外观外观-密封性密封性-操
20、作功能操作功能-控制功能控制功能-行驶稳定性行驶稳定性-法规法规/安全安全-舒适性舒适性/人机工程学人机工程学 .一般功能一般功能公差方法公差方法4848将相应的一般功能对应每个接触面将相应的一般功能对应每个接触面门护板门护板门里板门里板后视镜角板后视镜角板外手柄总成外手柄总成玻璃密封条玻璃密封条 防擦条防擦条nBB CAAABCDE公差方法公差方法4949难以难以表达安装性表达安装性分解成识别分解成识别和表达都更和表达都更为简单的为简单的基本功能基本功能销 2销 1机构手柄总成门护板加强板功能功能门护板应保证外手柄总成的门护板应保证外手柄总成的安装性安装性公差方法公差方法5050一个基本功能
21、符合一项一个基本功能符合一项一般功能一般功能的技术解释的技术解释销 2销 1机构外手柄总成门护板加强板保证面差保证面差基本功能一般功能保证密封圈贴紧保证密封圈贴紧密封性密封性保证间隙保证间隙外观美观性外观美观性保证销保证销1的通过性的通过性保证机构的通过性保证机构的通过性过程安装性过程安装性公差方法公差方法5151检测过程检测过程5252装配设备装配设备SS检测件检测件连接连接检测设备检测设备SS检测物理条件的定义检测物理条件的定义零件装配物理零件装配物理条件保证装配条件保证装配零件的功能零件的功能检测物理条件检测物理条件表示装配的物表示装配的物理约束理约束5454在检测设备上连续在检测设备上
22、连续5次次放置、提取、测量零件放置、提取、测量零件2 种情况种情况用比较仪测量用比较仪测量.用三坐标测量仪测量用三坐标测量仪测量测量具有在样架上均衡定位的代表性测量点测量具有在样架上均衡定位的代表性测量点测量检测工艺卡的所有测量点测量检测工艺卡的所有测量点验收标准验收标准ITSr16Sr=测量标准偏差测量标准偏差IT=工艺卡测量点公差带工艺卡测量点公差带 (xi x)2n-1o=检测过程能力检测过程能力5555产品的符合性品的符合性5656制造分配的标准定律制造分配的标准定律频次频次等级等级标注标注SO的的取样的总标准偏差是取样的总标准偏差是表示取样的总散差特性的参数表示取样的总散差特性的参数
23、SO=(xi x)2n-1i=1nXi=测量值测量值x =算数平均值算数平均值n =测量值次数测量值次数取样的总标准偏差取样的总标准偏差散差散差算数平均值算数平均值SO5757频次频次等级等级公差带公差带瞬间散差瞬间散差瞬间散差要通过连续提取多瞬间散差要通过连续提取多个制造零件样件确定个制造零件样件确定CAM;设备固有能力系数设备固有能力系数CAM=公差带公差带 瞬间散差瞬间散差 CAM=IT Di 汽车车身方面，如果汽车车身方面，如果CAM值值 1，设备就有能力实现其特性设备就有能力实现其特性 机器机器IT 公差带公差带Di 瞬间散差瞬间散差i 瞬间标准偏差瞬间标准偏差W 样件延伸平均值样件
24、延伸平均值Di=6ii=W dn*dn*为连接为连接 W 和和 i的系数的系数 5858频次频次等级等级 公差带公差带总散差总散差 DO根据非连续性制造的零件的一次根据非连续性制造的零件的一次单独取样确定总散差单独取样确定总散差 CAP;生产过程的能力系数生产过程的能力系数CAP=公差带公差带 总散差总散差 CAP=IT Do 汽车车身方面，如果汽车车身方面，如果CAP值值 1.33,生产过程就有能力实现其特性生产过程就有能力实现其特性机器机器材料环境环境方法劳动力劳动力测量测量IT 公差带公差带DO 总散差总散差0 总标准偏差总标准偏差DO=6o5959x 为取样的算术平为取样的算术平均值均
25、值频次频次等级等级总散差总散差 DoxCPK 生产过程的性能系数生产过程的性能系数公差带公差带CPK=最小距离最小距离(平均值平均值/极限极限)总散差总散差/2 汽车车身方面，如果汽车车身方面，如果CPK 1,生产过程就有能力在确定的公差范围内制作零生产过程就有能力在确定的公差范围内制作零件件CPK=最小值最小值Ls-x 3o或或 x-Li 3oLsLi最小距离最小距离Do2Ls 公差带上限公差带上限Li 公差带下限公差带下限0 总标准偏差总标准偏差根据非连续性制造的零件的一次单独取样确定总散差根据非连续性制造的零件的一次单独取样确定总散差机器机器材料材料环境环境方法方法劳动力劳动力测量测量6060 CPK=6oIT IT-2k 6oCAP=IT Di CAM=指标6161