几何尺寸和公差-PPT.pptx

《几何尺寸和公差-PPT.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《几何尺寸和公差-PPT.pptx（107页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、几何尺寸和公差“GD&T”全称为GeometricDimensioningandTolerancing,中文为几何尺寸和公差。标准中包含有尺寸标注方法与几何公差两大部分。相关标准:美国:ASMEY14、5-2009替代ASMEY14、5M-1994欧亚:ISO1101-2004国标:GB/T11822008GB/T16671-1996形状和位置公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求GB/T16892-1997形状和位置公差非刚性零件注法GB/T17773-1999形状和位置公差延伸公差带及其表示法GB/T17851-1999形状和位置公差基准及基准体系GB/T17852-1999形状和位置公

2、差轮廓得尺寸及公差注法符号对比(ASME Y14、5 vs、ISO1101)零件公差产生于十九世纪后期,其初衷是为了保证零件得互换性。起初只有尺寸公差。由于当时得设计部门和制造部门通常都在一起或就在隔壁,因此交流起来非常方便。在当时,给定得公差一般都很大,因此当时得设备刀具得能力对于保证产品得几何形状得“完美性”来说反而不太重要了(相对于给定得公差)。当问题发生后,制造人员很容易找到设计人员,一起讨论并解决问题,并且决定今后得零件该如何生产。通过这种方式,只有尺寸公差也能生产出合乎设计要求得产品,而很多重要得要求并没有在图纸上表达出来,而是变成了公司得专有经验知识。随着公差得逐步缩小,产品得可

3、装配性逐渐成了问题。大约在1920 年,泰勒先生提出了定义了装配功能要求得“泰勒原则”(也就是现在得公差原则1),它有效地解决了零件得大小与形状得关系,从而确保了产品得可装配性。直至今天,许多功能检具依然都是按照这个原则来设计制造得。直到二战期间,零件得制造逐渐分包给供应商,设计部门离制造地点越来越远,设计与制造得随时随地得交流就变得越来越不可能,而要求得制造公差却又越来越小,零件得装配性和互换性得问题也就越来越突出。此时,各种定义几何公差得几何语言得标准就应运而生,随着这些标准得发展、进化、演变及合并,到今天留给我们得是几何尺寸公差这门世界语得两种方言:ASME Y14、5 和ISO 110

4、1,作为定义公差符号得标准。这两个标准在原理上是一致得,其初衷都是为了确定可装配性得公差。在具体得定义上它们有所不同,有得地方甚至有很明显得不同,但定义得不同只是理解过程得不同,这两个标准最终描述得公差种类都是一样得。形位公差(几何尺寸公差)得来历产品零件在加工制造过程中,由于机床精度、刀具夹具及工艺操作水平等因素得影响,零件得尺寸、形状及表面质量、方向和位置均不可能做到完全理想。这种工艺过程中出现得误差有可能会影响到:配合得松紧程度,如圆度,轴线得直线度。可装入性,如螺栓得位置度。零件得其它功能,如工作精度、联接强度、运动平稳性、密封性、耐磨性、可靠性、噪声和使用寿命等为了满足零件得使用要求

5、,保证零件得互换性和制造得经济性,设计时必须合理控制零件得形位误差,即对零件规定其形状和位置公差(简称形位公差)由于时间关系,本简解重点是如何读懂图上得形位公差。GDT概述形位公差是限制实际被测形体(或要素)变动得区域,是零件得实际形状、位置对其理想形状、位置得变动量。其大小是由指定得形位公差值来确定得。只要被测实际形体(或要素)被包含在这个公差带内,那么这个被测形体(或要素)就是合格得。形位公差带控制得是点(平面、空间)、线(素线、轴线、曲线)、面(平面、曲面)、圆(平面、空间、整体圆柱)等区域,所以它不仅有大小、还具有形状、方向、位置等共四个要素。形位公差得按其控制得要素总共分成如下五大类

6、(共十四种):形状公差:a、直线度;b、平面度;c、圆度;d、圆柱度。定向公差:a、平行度;b、垂直度c、倾斜度。定位公差:a、同轴度;b、位置度;c、对称度。轮廓度公差:a、线轮廓度;b、面轮廓度。跳动公差:a、圆跳动;b、全跳动。其中形状公差用于控制形体得形状;定向公差用于控制形体得方向;定位公差用于控制形体得方向和位置;轮廓度公差既可控制形体得大小和形状,又可控制其方向和位置;跳动公差是对形体方向和位置得综合控制。定位、定向和跳动公差,统称为位置公差。一 要素Feature1定义 要素是指零件上得特征部分点、线、面。任何零件不论其复杂程度如何,它都是由许多要素组成得。轴线球心 素线圆锥面

7、 圆柱面球面 圆台面图 1形位公差研究对象就是要素,即点、线、面。2 类型2、1按存在得状态分:实际要素 Real Feature 零件加工后实际存在得要素(存在误差)。实际要素是按规定方法,由在实际要素上测量有限个点得到得实际要素得近似替代要素(测得实际要素)来体现得。理想要素IdealFeature理论正确得要素(无误差)。在技术制图中我们画出得要素为理想要素。理想轮廓要素用实线(可见)或虚线(不可见)表示;理想中心要素用点划线表示。每个实际要素由于测量方法不同,可以有若干个替代要素。测量误差越小,测得实际要素越接近实际要素。2、2按结构特征分:轮廓(实有)要素IntegralFeatur

8、e表面上得点、线或面。中心(导出)要素DerivedFeature由一个或几个轮廓(组成)要素得到得中心点(圆心或球心)、中心线(轴线)或中心面。素线圆锥面 圆柱面球面 圆台面轮廓要素轴线球心中心要素图 22、3按所处得地位分:被测要素Featuresofapart图样上给出了形位公差要求得要素,为测量得对象。基准要素DatumFeature零件上用来建立基准并实际起基准作用得实际要素(如一条边、一个表面或一个孔)。被测要素在图样上一般通过带箭头得指引线与形位公差框格相连;基准要素在图样上用基准符号表示。基准要素 基准A0.1A 2.5 0.2被测要素基准要素图 32、4按结构性能分:单一要素

9、IndividualFeature 具有形状公差要求得要素。2.5 0.20.02 功能关系是指要素间某种确定得方向和位置关系,如垂直、平行、同轴、对称等。也即具有位置公差要求得要素。关联要素RelatedFeature与其它要素具有功能关系得要素。A0.1A 关联要素单一要素图 4大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静 继续保持安静2、5按与尺寸关系分:尺寸要素FeatureofSize由一定大小得线性尺寸或角度尺寸 确定得几何形状。尺寸要素可以是圆柱形、球形或两平行对应面等。非尺寸要素(本人定义)没有大小尺寸得几何形状。非尺寸要素可以是表面、素线。上述要素得名称将在后面经常出现,须注意得是

10、一个要素在不同得场合,它得名称会有不同得称呼。表面素线圆柱形 球形两平行对应面图 5二符号Symbol图 6 1)GM新标准公差特征项目得符号与ASME标准(美)、ISO标准和我国GB标准完全相同。2)GMA-91旧标准公差特征项目得符号略有不同,见图7。2、1公差特征项目得符号(GM新标准)1、线轮廓度可带基准成为位置公差;2、此分类见ANSIT14、5M-82,但是不强调。GMA-91标准得公差特征项目符号 图7与新标准主要区别:1)无同轴度和对称度;2)将面轮廓度放置于位置公差中,必须带基准;3)跳动箭头为空心箭头。2、2附加符号(GM新标准)图 81)相对GMA-91标准，取消了符号S

11、（独立原则RFS），增加T正切平面、ST统计公差、CR受控半径。2)ST统计公差，GM目前不应用。标准还有：50理论正确尺寸。理论正确尺寸BasicDimensions:不标注公差得带框尺寸。它可以是理论正确线性尺寸和理论正确角度尺寸。3、1形位公差框格 FeatureControlFrames公差值及附加符号基准要素的字母及附加符号 公差特征项目的符号图 9 无基准要求得形状公差,公差框格仅两格;有基准要求得位置公差,公差框格为三格至五格。形位公差框格在图样上一般为水平放置,必要时也可垂直放置(逆时针转)。三标注Mark3、2被测要素得标注(两国标准不同)3、2、1中国GB标准形位公差框格通

12、过用带箭头得指引线与要素相连。a)被测要素是轮廓要素时,箭头置于要素得轮廓线或轮廓线得延长线上(但必须与尺寸线明显地分开)。见图10-左。b)被测要素是中心要素时,带箭头得指引线应与尺寸线得延长线对齐。见图10右。当尺寸线箭头由外向内标注时,则箭头合一。图10素线直线度轴线直线度 带箭头得指引线可从框格任一方向引出,但不可同时从两端引出。3、2、2GM标准(有四种,且可无带箭头得指引线)a)形位公差框格放于要素得尺寸或与说明下面;当某些公差特征项目得符号可同时应用于轮廓及中心要素时,GM标准得标注方法与我国GB标准相同。它在这些公差特征项目中有专门说明。图11bdcaab)形位公差框格用带箭头

13、得指引线与要素相连;d)把形位公差框格侧面或端面与尺寸要素得尺寸线得延长线相连。c)把形位公差框格侧面或端面与要素得延长线相连;3、2、3几个特殊标注除非另有要求,其公差适用于整个被测要素。a)对实际被测要素得形状公差在全长上和给定长度内分别有要求时,应按图12标注(GM标准与我国GB标准相同);图12全长上直线度公差0.4。每25内直线度公差0.1。b)轮廓度中若表示得公差要求适用范围不是整个轮廓时,应标注出 其范围。见图9标注(仅GM标准)。图13c)轮廓度中若表示得公差要求适用于整个轮廓。则在指引线转角处加 一小圆(全周符号)。见图14(GM新标准与我国GB标准相同)。图14 GM标准也

14、可不加圆,而在框格下标注 ALLAROUND来表示。图例见面轮廓度公差带得介绍。GM标准将面轮廓度定义为位置公差,使用又广,故有些特殊得标注规定,在后面介绍面轮廓度公差时再讲述。d)螺纹、齿轮和花键(GM新标准与我国GB标准相同)一般情况下,以螺纹中径轴线作为被测要素或基准要素。如用大径轴线标注“MAJORDIA”(MD);用小径轴线标注“MINORDIA”(LD)。齿轮和花键轴线作为被测要素或基准要素时,如用节径轴线标注“PITCHDIA”(PD);用大径轴线标注“MAJORDIA”(MD),用小径轴线标注“MINORDIA”(LD)。3、3基准要素得标注3、3、1符号(GM标准规定字母I、

15、O和Q不用,我国GB标准还要多)GM新标准(ISO)GMA-91标准我国GB标准3、3、2与基准要素得连接(GM新标准与我国GB标准相同)a)基准要素是轮廓要素时,符号置于基准要素得轮廓线或轮廓线 得延长线上(但必须与尺寸线明显地分开)。见图15。图15A A Ab)基准要素是中心要素时,符号中得连线应与尺寸线对齐。图16图17a)b)c)d)2020-A-A-A-a)符号放于尺寸要素的尺寸、形位公差框格或尺寸和形位公差框下 面；-A-b)符号用带箭头的指引线与非尺寸要素相连；-A-c)符号与非尺寸要素直接相连；-A-d)符号与非尺寸要素的延长线相连；3、3、3GMA-91标准基准符号得标注与

16、形位公差框格标注一样,不明确定义轮廓要素和中心要素。因此GM图样得右上角或左上角专门有“基准说明表”对基准要素进行描述。四基准Datum4、1定义 基准 与被测要素有关且用来定其几何位置关系得一个几何理想要素(如轴线、直线、平面等),可由零件上得一个或多个要素构成。模拟基准要素 在加工和检测过程中用来建立基准并与基准要素相接触,且具有足够精度得实际表面。模拟基准要素零件1零件2基准要素(一个底面)图18 在建立基准得过程中会排除基准要素得形状误差。图19 模拟基准要素是基准得实际体现。在加工和检测过程中，往往用测量平台表面、检具定位表面或心轴等足够精度的实际表面来作为模拟基准要素。4、2类型

17、单一基准一个要素做一个基准;AA-B 组合(公共)基准二个或二个以上要素做一个基准;典型得例子为公共轴线做基准。图20A BA-B 基准体系由二个或三个独立得基准构成得组合;三基面体系DatumReferenceFrame三个相互垂直得理想(基准)平面构成得空间直角坐标系。见图21。图21A、板类零件三基面体系图22用三个基准框格标注 基准F-第三基准平面约束了一个自由度。基准E-第二基准平面约束了二个自由度，根据夹具设计原理：基准D-第一基准平面约束了三个自由度，B、盘类零件三基面体系图23 虽然,还余下一个自由度,由于该零件对于基准轴线 M 无定向要求,即该零件加工四个孔时,可随意将零件放

18、置于夹具中,而不影响其加工要求。用二个基准框格标注根据夹具设计原理：基准K-第一基准平面约束了三个自由度，基准M-第二基准平面和第三基准平面相交构成的基准轴线,约束了二个自由度。在图21中可发现该盘类零件得基准框格采用了三格,这是因为该零件对基准轴线V有方向要求。而从定位原理上讲基准 U、V已构成了基准体系。基准W是一个辅助基准平面(不属于基准体系)。图24 由上可知:三基面体系不是一定要用三个基准框格来表示得。对于板类零件,用三个基准框格来表示三基面体系;对于盘类零件,只要用二个基准框格,就已经表示三基面体系了。在实际工作中,大量接触到得三基面体系原理为一面二销见图25。上面是从三基面体系得

19、原理来论述基准框格得表示数量,在实际使用中,只需能满足零件得功能要求,无需强调基准框格得数量多少。图25图27图26 基准目标DatumTarget用于体现某个基准而在零件上指定得 点、线或局部表面。分别简称为点目标、线目标和面目标。图281、点目标可用带球头得圆柱销体现;2、线目标可用圆柱销素线体现;3、面目标可为圆柱销端面,也可为方形块端 面或不规则形状块得端面体现。基准目标得位置必须用理论正确尺寸表示。面目标还应标注其表面得大小尺寸。图26图29二个点目标 和 一个线目标示例(图26):构成基准。A 用基准目标来体现基准,能提高基准得定位精度。4、3顺序基准体系中基准得顺序前后表示了不同

20、得设计要求。见图30。图30 基准后有、无附加符号又表示了不同的设计要求。详见公 差原则。强调4孔轴线与A轴线平行强调4孔轴线与B平面垂直 五公差带ToleranceZone5、1定义 公差带 实际被测要素允许变动得区域。它体现了对被测要素得设计要求,也是加工和检验得根据。5、2四大特征形状、大小、方向、位置 A形状Form公差带形状主要有:两平行直线、两同心圆、两等距曲线、两平行平面、两同轴圆柱、两等距曲面、一个圆柱、一个球。不同得公差特征项目一般具有不同形状得公差带。其中有些项目只有唯一形状得公差带;有些项目根据不同得设计要求具有数种形状得公差带。下面按公差特征项目逐一进行介绍。当实际被测

21、要素得误差在公差带内合格,超出则不合格。直线度图32两组相互垂直得两平行平面 图31两平行平面 若系给定平面上线得直线度(如刻度线),则公差带为两平行直线。给一个方向给二个方向直线度(轴线)图33一个圆柱 图34两平行平面平面度任意方向 圆度图35两同心圆 圆柱度图36两同轴圆柱 从理论上分析,圆柱度即控制了正截面方向得形状误差,又控制了纵截面方向得形状误差。但目前还难以找到与此相配得测量方法。线轮廓度图37两等距曲线 采用线轮廓度首先必须将其理想轮廓线标注出来,因为公差带形状与之有关。当线轮廓度带基准成为位置公差时,则公差带将与基准有方向或/和位置要求。理想线轮廓到底面位置由尺寸公差控制,则

22、线轮廓度公差带将可在尺寸公差带内上下平动及摆动。图38两等距曲面 GM标准对周边要求得两种标注形式。采用面轮廓度首先必须将其理想轮廓面标注出来,因为公差带形状与之有关。本面轮廓度带基准属位置公差。面轮廓度公差带与基准 A有垂直要求。面轮廓度图39我国GB标准面轮廓公差带为对称于理想轮廓面一种(图a)。GM-04标准用符号U表示公差带不对称于理想轮廓得分布。0、6U0、6GM标准面轮廓度得标注0、6U00、6U0、2U后为要素体外的尺寸。GMA-91对面轮廓度标注得特殊规定。当位置、方向、形状要求不同时,可如下图标注。A B CA B CZ3、01、60、9定位定向形状Z1.6可在位置公差带中上

23、下平移X XXXX0.9可在方向公差带中平动、转动用自身基准来表示其形状公差要求 若合用一格,定位、定向、形状公差要求相同;若用二格,一般上格为定位公差要求,下格为定向、形状公差要求。图 403.0+1.5-1.50对称于理想轮毂（0位）复合轮廓度(美国ASME新标准)图 41图 42在尺寸公差内只能上下平动可在尺寸公差内平动和摆动我国GB标准尙未放入此标注形式。因可用250、25来等效替代上格。轮廓度标注(GM新标准)A B C 2、50、5A B C 2、50、5 A对基准A、B和C的位置和方向要求对形状要求对基准A、B和C的位置要求对基准A的方向和形状要求A B C2、50、5复合轮廓度

24、标注1)2)A B C 2.50.5 A对基准B和C的位置、方向和形状要求对基准A的位置、方向和形状要求独立轮廓度标注A B C2.50.5 A B C对基准A、B和C位置要求对基准A、B和C形状和方向要求A B C2、50、5 A B基准B是表面对基准A、B和C位置要求对基准A、B和C形状和方向要求基准B是轴线3)4)A B C2、50、5A B对基准C的位置、方向和形状要求对基准A、B的位置、方向和形状要求A B C2、50、5A B C对基准A、B和C的位置、方向和形状要求错误标注，上格不起作用公差带解释复合 独立1 0、5公差带可在2、5公差带中水平方向平动、摆动;垂直方向摆动。20、

25、5公差带在垂直A(方向约束)得前提下可在2、5公差带中平动、摆动。2、5公差带平行B、垂直C。0、5公差带垂直A,并可在2、5中平动、水平摆动。30、5公差带在垂直A(方向约束)、平行B(方向约束)得前提下可在在2、5公差带中平动。2、5公差带垂直C。0、5公差带垂直A、平行B,并可在2、5公差带中平动、水平摆动*。40、5公差带在垂直A(方向约束)、平行B(方向约束)得前提下可在2、5公差带中平动。仅下框起作用。被测表面在0、5公差带中可在水平方向平动、摆动;垂直方向摆动。注:*基准B为表面只能平动;基准B为轴线可平动和水平摆动。图43两平行平面 对于垂直度,被测要素可能是线或面;基准要素也

26、可能是线或面。因此存在:v 面对面垂直度(图43);v 面对线垂直度;v 线对面垂直度;v 线对线垂直度。垂直度、平行度、倾斜度属于定向公差。其被测要素为关联要素。垂直度线对线垂直度图44两平行平面图45两平行平面面对线垂直度轴线对面垂直度图46两平行直线图47一个圆柱线对面垂直度给定平面上线任意方向 对于平行度,被测要素可能是线或面;基准要素也可能是线或面。因此存在:v 面对面平行度(图48);v 面对线平行度;v 线对面平行度;v 线对线平行度。图48两平行平面平行度得公差带与垂直度得公差带一样,可为两平行平面、两平行直线、一个圆柱,不再一一介绍。平行度图49一个圆柱线对线平行度任意方向

27、对于倾斜度,被测要素可能是线或面;基准要素也可能是线或面。因此存在:v 面对面倾斜度(图50);v 面对线倾斜度;v 线对面倾斜度;v 线对线倾斜度。图50两平行平面 倾斜度得公差带与垂直度得公差带一样,可为两平行平面、两平行直线、一个圆柱,不再一一介绍。采用倾斜度首先必须将其理想角度标注出来,因为公差带方向与之有关。倾斜度 这两项目符号在ASME标准中有,但在GMA-91标准中却无。GM新标准虽将这两项目符号放入,但仍明确不推荐使用。造成此情况得原因本人认为:GM得图样主要是车身和内饰类零部件,金切件少。图样上又不标注零部件得形状尺寸而要求按数模,这样其形状尺寸都是理论正确尺寸。为图样上大量

28、,并扩大采用面轮廓度和位置度了创造条件。面轮廓度和位置度这两项目得综合控制能力极强。GM就用位置度替代了同轴度和对称度。同轴度和对称度 位置度公差描述得是被测要素实际位置对理想位置允许得变动区域,因此位置度有点得位置度、线得位置度、面得位置度。而位置度用得最多得是孔组得位置度。点得位置度图51一个球 位置度S0、6轴线得位置度(任意方向)图52一个圆柱我国GB标准将此类图样一般用同轴度标注。右图是用量规来描述零件得检测,详见公差原则。0、4面得位置度图53两平行平面我国GB标准将此类图样一般用对称度标注。孔(要素)组得位置度a)盘类件 孔组得位置度由两种位置要求组成。一个是各孔(要素)之间得位

29、置要求;一个是孔组(整组要素)得定位要求。图54一组圆柱 当两种位置相同时。合一个框格标注;当两种位置不相同时,分上下两格分别标注。称为复合位置度。见图56。b)板类件图55一组矩形v 一般位置度(给二个相互垂直得方向)图56一组圆柱孔组的定位要求各孔之间的位置要求v 复合位置度说明检查孔组定位要求得量规 检查各孔之间位置要求得量规各孔之间位置要求得公差带孔组定位要求得公差带图57位置度标注(GM新标准)复合位置度标注独立位置度标注A B CAB CA B CA BA B CA B0.8M0.2M0.8M0.2M0.8M0.2MA B CAB0.8M0.2M板类件盘类件垂直A、平行B,可对B上

30、下、左右平动垂直A、定向B和C,只可对C平动垂直A、定位B(与B为正确理论尺寸),只可沿B左右平动垂直A、定位B(与B为正确理论尺寸),可对C平动、摆动上格一样,均垂直A、定位B和C。圆跳动圆跳动是一种测量方法,本无公差带而言。为了标准内容得一致性人为得定义了公差带。径向圆跳动为两同心圆、端面圆跳动为两个圆(测量圆柱面上)。GB标准还有斜向圆跳动为两同个圆(测量圆锥面上)。图58 全跳动图59全跳动是一种测量方法,无公差带而言。为了标准内容得一致性人为得定义了公差带。端面全跳动为两平行平面、径向全跳动为两同轴圆柱、斜向全跳动(GB标准无)为两同轴圆锥。B大小Size 若公差带为圆、圆柱或球,则

31、在公差值得数字前加注或S,表示其圆、圆柱或球得直径。公差带得大小均以公差带得宽度或直径表示,即图样上形位公差框格内给出得公差值。tS t 公差值均以毫米为单位。若公差值为公差带得宽度(距离),则在公差值得数字前不加注符号。tC 方向和位置 Orientation&Location公差带得方向和位置可以是固定得,也可以是浮动得。如被测要素相对于基准得方向和位置关系是用理论正确尺寸标注得,则公差带方向和位置是固定得,否则就是浮动得。见图60。2x80、050、5MA500、2 对于形状公差因无基准而言,所以其公差带得方向和位置肯定 是浮动得。公差带得浮动不是无限得,它受该方向得尺寸公差控制。2x8

32、0、050.5MA图6050A A 六几个新符号 6、1正切平面T 这符号放置于形位公差框格中公差值得后面。表示该公差值为与表面最高点相切得平面(正切平面)之要求。见图61。图610、1TA 正切平面有T之误差无T之误差A 2、5 0、20、1 1)图中框格内标有T时，该零件表面合格，没标T时，该零件表面将不合格。2)上平面的最高点与最低点必须在尺寸公差范围内。6、2受控半径CRGM新标准规定在图样上对带公差得半径有两种标注形式:R或CR。其要求见图59。在GM A-91标准中虽然仅一种标注形式R,但其要求相当于新标准中得CR。因此可以认为,新标准增加了一种不须严格控制形状得带公差得半径表示方

33、法。此内容应属于尺寸标注得范畴。图626、3自由状态条件F这符号放置于形位公差框格中公差值得后面。描述零件在制造中造成得力释放后得变形。所以,只有非刚性零件才应用此符号。图63得设计要求是当零件处于自由状态时,左侧圆柱面得圆度误差不得大于2、5mm;当零件处于约束状态时(注),右侧圆柱面得径向圆跳动不得大于2mm。图63注(约束条件)：基准平面A是固定面(用64个M6X1的螺栓以9-15Nm的扭矩固定)，基准B由其相应规定的尺寸边界约束。6、4延伸公差带P当图64左示螺纹连接时,按常规方法标注,将出现干涉现象。延伸公差带就是为了解决此问题而产生得一种特殊标注方法。它得原理是把螺纹部分得公差带延

34、伸至实体外(图64右)。图64干涉图65GM标准标注延伸公差带得两种形式(图65)框外标延伸尺寸及符号框内P后标延伸尺寸七 公差原则(线性尺寸公差与形位公差之间关系)7、1问题得提出20h6 0-0、013+0、021 020H7要求这一对零件得最小间隙为0、最大间隙为0、034。图67图66但当孔和轴尺寸处处都加工到 20时,由于存在形状误差,则装配时得最小间隙将不可能为0。这就产生了线性尺寸公差与形位公差之间得关系问题。设计人员绘制图66、67孔、轴配合之目得是:7、2有关术语为了明确线性尺寸公差与形位公差之间关系,对尺寸术语将作 进一步论述与定义。7、2、1局部实际尺寸在实际要素得任意正

35、截面上,两对应点之间 测得得距离。A1A2A3 特点:一个合格零件有无数个。图687、2、2作用尺寸A体外作用尺寸在被测要素得给定长度上,与实际内表面(孔)体外相接得最大理想面(轴),或与实际外表面(轴)体外相接得最小理想面(孔)得直径或宽度。体外作用尺寸 图69 特点:一个合格零件只有一个,但一批合格零件仍有无数个。孔 轴B体内作用尺寸在被测要素得给定长度上,与实际内表面(孔)体内相接得最小理想面(轴),或与实际外表面(轴)体内相接得最大理想面(孔)得直径或宽度。特点:一个合格零件只有一个,但一批合格零件仍有无数个。孔轴体内作用尺寸 图707、2、3最大实体状态(MMC)和最大实体尺寸(MM

36、S)A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(即材料最多)时得状态。B最大实体尺寸(MMS)实际要素在最大实体状态下得极限尺寸。内表面(孔)DMM=最小极限尺寸Dmin;外表面(轴)dMM=最大极限尺寸dmax。特点:一批合格零件只有一个(唯一)。但未考虑形状误差。7、2、4最小实体状态(LMC)和最小实体尺寸(LMS)A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(即材料最少)时得状态。B最小实体尺寸(LMS)实际要素在最小实体状态下得极限尺寸。内表面(孔)DLM=最大极限尺寸Dmax;外表面(轴)dLM=最小极限尺寸

37、dmin。4 特点:一批合格零件只有一个(唯一)。但未考虑形状误差。7、2、5最大实体实效状态(MMVC)和最大实体实效尺寸(MMVS)A最大实体实效状态(MMVC)在给定长度上,实际要素处于最大实体状态(MMC),且其中心要素得形状或位置误差等于给出公差值时得综合极限状态。图71t tB最大实体实效尺寸(MMVS)最大实体实效状态(MMVC)下得体外作用尺寸。内表面(孔)DMV=最小极限尺寸Dmin-中心要素得形位公差值t;MMSMMS孔轴 MMVSMMVS 外表面(轴)dMV=最大极限尺寸dmax+中心要素得形位公差值t。特点:综合考虑了尺寸和形状,唯一。7、2、6最小实体实效状态(LMV

38、C)和最小实体实效尺寸(LMVS)A最小实体实效状态(LMVC)在给定长度上,实际要素处于最小实体状态(LMC),且其中心要素得形状或位置误差等于给出公差值时得综合极限状态。图72ttLMSLMSLMVSB最小实体实效尺寸(LMVS)最小实体实效状态(LMVC)下得体内作用尺寸。内表面(孔)DLV=最大极限尺寸Dmax+中心要素得形位公差值t;孔轴LMVS 外表面(轴)dLV=最小极限尺寸dmin-中心要素得形位公差值t。4特点:综合考虑了尺寸和形状,唯一。7、2、7边界由设计给定得具有理想形状得极限包容面。A最大实体边界(MMB)尺寸为最大实体尺寸(MMS)得边界。B最小实体边界(LMB)尺

39、寸为最小实体尺寸(LMS)得边界。C最大实体实效边界(MMVB)尺寸为最大实体实效尺寸(MMVS)得边界。D最小实体实效边界(LMVB)尺寸为最小实体实效尺寸(LMVS)得边界。建立边界概念系便于理解,且可与量规设计相结合。GMA-91标准从通过计算量规基本尺寸得角度来描述该要求是一个相当好,而容易理解得方法。你记住了吗？一起再来想一想！A1A2A3体外作用尺寸最大实体尺寸(MMS)实际要素在最大实体状态下得极限尺寸。内表面(孔)DMM=最小极限尺寸Dmin;外表面(轴)dMM=最大极限尺寸dmax。最大实体实效尺寸最大实体实效尺寸(MMVS)最大实体实效状态(MMVC)下得体外作用尺寸。内表

40、面(孔)DMV=最小极限尺寸Dmin-中心要素得形位公差值t;外表面(轴)dMV=最大极限尺寸dmax+中心要素得形位公差值t。tMMStMMS局部实际尺寸7、3独立原则 Regardlessoffeaturesize(RFS)图样上给定得每一个尺寸和形状、位置要求均是独立得,应分别满足要求,两者无关。GM(美国)新标准与ISO、我国GB标准统一,将独立原则作为尺寸公差和形位公差相互关系应遵循得基本原则。独立原则在图样得形位公差框格中没有任何关于公差原则得附加符号(图71)。采用独立原则要素得形位误差值,测量时需用通用量仪测出具体数值,以判断其合格与否。图73200、5 0-0、5 完工尺寸

41、轴线直线度公差 2019、7519、5 0、5 GMA-91与美国旧标准将原则1 PERFECTFORMATMMC(即下面要讲得包容要求)作为尺寸公差和形位公差相互关系得基本原则。规定要素执行独立原则需用 S表示,并强调在应用位置度时,不论是被测要素还是基准要素执行独立原则必须标明S;应用于其它特征符号项目时S可省略(原则2)。见下图。GM(美国)新标准S符号已取消。因此，必须看清GM图样首页标题栏框中关于未注形位公差的一段说明。UNLESSOTHERWISESPECIFIEDPERFECT FORMREQUIREDFORFEATURES OF SIZE ATMMC、TRUEPOSITIONT

42、OLERANCESANDRELATEDDATUMSAPPLYATCONDITIONOFSIZEINDICATEDINFEATURECONTROLFRAME、ALLOTHERGEOMETRICTOLERANCESANDRELATEDDATUMSAPPLYRFS、SEPARATETRUEPOSITIONCALLOUTSMAYBEGAGEDSEPARATELY,REGARDLESSOFDATUMREFERENCE、SEEGMSTANDARSFORINTERPRETATION、除非另有说明(未注)尺寸要素在MMC时应为理想形状。位置度应在公差值及基准代号得框格内注明其采用得公差原则。其它形位公差项目及

43、其有关基准未注明得均为采用独立原则。分列标注得位置度可以用综合量规分别测量,不考虑其基准相同。详细解释请参阅GM有关标准。v GMA-91标准UNLESSOTHERWISESPECIFIEDTHISDOCUMENTISINACCORDANCEWITHASMEY14、5M-1994 AS AMENDED BY THE GM GLOBALDIMENSIONINGANDTOLERANCINGADDENDUM-1997、ALL GEOMETRIC TOLERANCES AND RELATED DATUMSAPPLYRFS、RULE#1(PERFECTFORMATMMC)DOESNOT APPLY WH

44、EN A RELATIONSHIP BETWEENFEATURES IS ESTABLISHED BY ORIENTATION ORLOCATION TOLERANCES、SEPARATE POSITIONCALLOUTS MAYBE GAGEDSEPARATELY REGARDLESSOFDATUMREFERENCES、除非另有说明(未注)本文件是依据ASME-Y14、5M-1994修订得GM全球尺寸和公差规定附录-1997。全部几何公差和有关得基准应用独立原则。当要素之间关系确定用定向或定位公差时,原则1(在MMC时为理想形状)不再应用。分别标注得位置度不强调相同基准,可分别用量规测量。v

45、 GM97标准vGM2004标准THISDOCUMENTISINACCORDANCEWITHASMEY14、5M-1994ASAMENDEDBYTHEGMGLOBALDIMENSIONINGANDTOLERANCINGADDENDUM-2004、本文件是依据ASME-Y14、5M-1994修订得GM全球尺寸和公差附录-2004。vGM2001标准UNLESSOTHERWISESPECIFIEDTHISDOCUMENTISINACCORDANCEWITHASMEY14、5M-1994ASAMENDEDBYTHEGMGLOBALDIMENSIONINGANDTOLERANCINGADDENDUM-

46、2001、SEPARATEPATTERNSOFFEATURESMAYBEGAGEDSEPARATELYREGARDLESSOFDATUMREFERENCES、除非另有说明(未注)本文件是依据ASME-Y14、5M-1994修订得GM全球尺寸和公差规定附录-2001。分别标注得图框不强调相同基准,可分别用量规测量。图74完工尺寸 轴线直线度公差 20(MMS)19、7519、5(LMS)00、250、57、4相关要求(按我国GB标准分类介绍)尺寸公差和形位公差相互有关得公差要求。A包容要求EnvelopeRequirement(GM新标准未单独列出)1)实际要素应遵守其最大实体边界(MMB),其

47、局部实际尺寸不得超 出最小实体尺寸(LMS)得要求。3)该要求得实质是:被测要素在MMC时形状是理想得。当被测要素 得尺寸偏离了MMS,被测要素得形位公差数值可以获得一补偿值(从被测要素得尺寸公差处)。2)包容要求仅用于单一、被测要素,且这些要素必须是尺寸要素。包容要求GM新标准标注形式是直线度0 M(图74)。20 0 M 0-0.5设计中如认为补偿后可能获得得公差值太大时,应提出进一步要求。加注0、25(图75),则补偿值到0、25为止。图75完工尺寸 轴线直线度公差 20(MMS)19、919、7519、5(LMS)00、10、250、250、254)包容要求主要使用于必须保证配合性能得

48、场合。如前面图64和图65得尺寸公差与形位公差采用包容要求,则装配时得最小间隙将保证为0。Dmin-dmax=20-20=00.25 20 0 M 0-0、5GB标准标注形式是在尺寸公差后加E。见图74右图。图765)包容要求得测量方法,一般采用极限量规(通、止规)。如采用 通用量仪测量,则应考虑安全裕度数值及量具得不确定度。6)我国GB标准“包容要求”与“最大实体要求”应用得场合不同,测量方法也有区别,本人认为我国GB标准得分类较合理。20 0 M 0-0、5 0-0、5 20 E=GM新标准GB标准GM旧标准将包容要求作为基本原则,在图上无标住符号。=0-0、520 GM旧标准tAtAtA

49、BCB最大实体要求 MaximumMaterialRequirement1)被测要素得实际轮廓应遵守其最大实体实效边界(MMVB)。当 其实际尺寸偏离最大实体尺寸(MMS)时,允许其形位公差值超 出在最大实体状态(MMC)下给出得公差值得一种要求。2)最大实体要求可以只用于被测要素,也可同时用于被测要素和 基准要素(图75)。但这些要素必须是尺寸要素。图77 最大实体要求得标注形式为加M。MM MMM M完工尺寸 轴线直线度公差 20(MMS)19、7519、5(LMS)0、50、75120 0.5 M 0-0、5图783、1)最大实体要求应用于被测要素(图78、图79)被测要素得实际轮廓在给

50、定得长度上处处不得超出最大实体实效边界(MMVB),即其体外作用尺寸不应超出最大实体实效尺寸,且其局部实际尺寸不得超出最大实体尺寸(MMS)和最小实体尺寸(LMS)。该要求得实质是:框格中被测要素得形位公差值是该要素处于最大实体状态(MMC)时给出得(即被测要素在MMC时就允许有一个形位公差值),而当被测要素得尺寸偏离了MMS后,被测要素得形位误差值可以超出在最大实体状态下给出得形位公差值,即可从被测要素得尺寸公差处获得一个补偿值。图78是最大实体要求应用于被测要素,而被测要素是单一要素。图79是最大实体要求应用于被测要素,而被测要素是关联要素。两者主要区别为后者得圆柱公差带必须与基准A垂直。