D2-公差原则.ppt

3.43.4、公差原则、公差原则q 独立原则独立原则q 相关要求相关要求 包容要求包容要求 最大实体要求最大实体要求 最小实体要求最小实体要求 可逆要求可逆要求公差原则：确定零件的形状、位置公差和尺寸公差公差原则：确定零件的形状、位置公差和尺寸公差之间相互关系的原则之间相互关系的原则2024/5/12 周日1一、术语定义术语定义1 1、作用尺寸作用尺寸(Function Size)q 孔的作用尺寸孔的作用尺寸(Df)：在配合面的全长上，在配合面的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸与实际孔内接的最大理想轴的尺寸q 轴的作用尺寸轴的作用尺寸(df)：在配合面的全长上，在配合面的全长上，与与与实际轴外接的最小理想孔的尺寸与实际轴外接的最小理想孔的尺寸Df实际孔实际孔内接的内接的最大最大理想轴理想轴df实际轴实际轴外接的外接的最小最小理想孔理想孔2024/5/12 周日2一、术语定义一、术语定义q 体外作用尺寸体外作用尺寸(D Dfefe,d dfefe)q 体内作用尺寸体内作用尺寸(D Dfi fi,d dfi fi)体外相接的体外相接的最小最小理想面理想面dfedfida1da2da3体内相接的体内相接的最大最大理想面理想面DfiDfeDa1Da2Da3体外相接的体外相接的最大最大理想面理想面体内相接的体内相接的最小最小理想面理想面2024/5/12 周日3一、术语定义一、术语定义q 关联体外作用尺寸关联体外作用尺寸(D Dfefe,d dfefe)q 关联体内作用尺寸关联体内作用尺寸(D Dfi fi,d dfi fi)对于关联要素，该理想面的轴线或中心平面必对于关联要素，该理想面的轴线或中心平面必须与基准保持图样上给定的几何关系须与基准保持图样上给定的几何关系2024/5/12 周日42 2、最大实体状态最大实体状态(MMC)孔或轴具有允许的材料量为最多时的状态孔或轴具有允许的材料量为最多时的状态q 最大实体尺寸最大实体尺寸(MMS)最大实体状态下的极限尺寸最大实体状态下的极限尺寸孔孔：DMDmin轴轴：dM dmaxq 最大实体边界最大实体边界(MMB)尺寸为最大实体尺寸的边界尺寸为最大实体尺寸的边界孔孔轴轴dmaxDminDMdM一、术语定义一、术语定义2024/5/12 周日53 3、最小实体状态最小实体状态(LMC)孔或轴具有允许的材料量为最小时的状态孔或轴具有允许的材料量为最小时的状态q 最小实体尺寸最小实体尺寸(LMS)最小实体状态下的极限尺寸最小实体状态下的极限尺寸孔：孔：DLDmax轴：轴：dL dminq 最小实体边界最小实体边界(LMB)尺寸为最小实体尺寸的边界尺寸为最小实体尺寸的边界孔孔轴轴dminDmaxDLdL一、术语定义一、术语定义2024/5/12 周日6q 最大实体实效尺寸最大实体实效尺寸(MMVS)最大实体实效状态下的最大实体实效状态下的体外作用尺寸体外作用尺寸 D DMV MV(D DMVMV)=)=D DMMt t d dMVMV (d dMVMV)=d dMM+t+tq 最大实体实效边界最大实体实效边界(MMVB)尺寸为最大实体实效尺寸的边界尺寸为最大实体实效尺寸的边界q4 4、最大实体实效状态、最大实体实效状态(MMVC)实际要素处于最大实体状态实际要素处于最大实体状态 中心要素的形状或位置误差等于给出公差值的综合极限状态中心要素的形状或位置误差等于给出公差值的综合极限状态 一、术语定义一、术语定义tDM DminMMVBDMV=DMttdM dmaxMMVBdMV=dM+tMMB2024/5/12 周日7q 最小实体实效尺寸最小实体实效尺寸(LMVS)最小实体实效状态下的最小实体实效状态下的体内作用尺寸体内作用尺寸 D DLV LV(D DLVLV)=D DL Lt t d dLVLV (d dLVLV)=d dL Lt tq 最小实体实效边界最小实体实效边界(LMVB)尺寸为最小实体实效尺寸的边界尺寸为最小实体实效尺寸的边界q5 5、最小实体实效状态、最小实体实效状态(LMVC)实际要素处于最小实体状态实际要素处于最小实体状态 中心要素的形状或位置误差等于给出公差值的综合极限状态中心要素的形状或位置误差等于给出公差值的综合极限状态 一、术语定义一、术语定义tDL DmaxLMVBDLV=DL+ttdL dminLMVBdLV=dLt2024/5/12 周日8二、独立原则二、独立原则q 图样上给定的各个尺寸和形状、位图样上给定的各个尺寸和形状、位置要求都是独立的置要求都是独立的q 应该分别满足各自的要求应该分别满足各自的要求q 不需标注任何相关符号不需标注任何相关符号55+0.030+0.0110.012024/5/12 周日9三、相关要求三、相关要求q 尺寸公差与形位公差相互有关的设计要求尺寸公差与形位公差相互有关的设计要求 包容要求包容要求 最大实体要求最大实体要求 最小实体要求最小实体要求 可逆要求可逆要求 或或MELM RLR注：最大实体要求和最小实体要求可用于可逆要求注：最大实体要求和最小实体要求可用于可逆要求2024/5/12 周日10一、包容要求一、包容要求 ERERq 定义：定义：被测被测实际要素遵守实际要素遵守最大实体边界最大实体边界 q 标注：标注：在尺寸极限偏差或公差代号后加注符号在尺寸极限偏差或公差代号后加注符号Eq 应用：应用：适用于单一要素。主要用于必须保证配适用于单一要素。主要用于必须保证配合性质的场合合性质的场合q 边界：边界：最大实体边界最大实体边界孔孔轴轴2024/5/12 周日11包容要求标注包容要求标注300-0.03330h7 EE2024/5/12 周日12包容要求应用举例包容要求应用举例200-0.03E0.0319.97(dL)MMB20(dM)直线度/mm da/mm0 20（dM）19.97（dL）-0.030.03 0.02-0.02u 圆柱表面必须在最大实圆柱表面必须在最大实体边界内。该边界的尺寸为体边界内。该边界的尺寸为最大实体尺寸最大实体尺寸20mm20mm；u 其局部实际尺寸在其局部实际尺寸在19.97mm19.97mm20mm20mm内内动态公差图动态公差图2024/5/12 周日13 二、最大实体要求二、最大实体要求 MMRMMRq 定义：定义：u 控制被测要素的实际轮廓处于其最大实控制被测要素的实际轮廓处于其最大实体实效边界之内的一种公差要求体实效边界之内的一种公差要求u 形位公差值是在被测要素处于最大实体形位公差值是在被测要素处于最大实体状态时给出的状态时给出的u 当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允许其形位误差值超出其给出的公差值，即许其形位误差值超出其给出的公差值，即形位误差值能得到补偿形位误差值能得到补偿q 应用：应用：适应于中心要素适应于中心要素用于仅需保证零件的可装配性的场合用于仅需保证零件的可装配性的场合2024/5/12 周日14 最大实体要求的标注最大实体要求的标注40+0.1 0200+0.033用于被测要素时用于被测要素时用于被测要素和基准要素时用于被测要素和基准要素时0.015M10 00.030.1AMM2024/5/12 周日15 最大实体要求用于被测要素最大实体要求用于被测要素q 被测要素的实际轮廓遵守其被测要素的实际轮廓遵守其最大实体实效边界最大实体实效边界tdM dmaxMMVBdMV=dM+ttDM DminMMVBDMV=DMt2024/5/12 周日16 最大实体要求应用示例最大实体要求应用示例0.120(dM)MMVB20.1(dMV)200-0.30.1Mu 实际尺寸在实际尺寸在19.7mm19.7mm20mm20mm之间之间u 实际轮廓不超出最大实体实效边界实际轮廓不超出最大实体实效边界 d dfefed dMVMV=d dM M+t t=20.1mm20.1mmu 当该轴处于当该轴处于MMCMMC时，其轴线直线度时，其轴线直线度误差不得超过公差值误差不得超过公差值0.1mm0.1mmu 当该轴处于当该轴处于LMCLMC时时,其轴线直线度误其轴线直线度误差允许达到最大值，即等于图样给出差允许达到最大值，即等于图样给出的形位公差值（的形位公差值（0.1mm0.1mm）与尺寸公差与尺寸公差(0.3(0.3mm)mm)之和之和0.4mm0.4mm19.7(dL)0.42024/5/12 周日17动态公差图动态公差图200-0.30.1M 最大实体要求应用示例最大实体要求应用示例19.7（dL）20（dM）20.1(dMV)直线度直线度/mm Da/mm0.10.4-0.30.20-0.1-0.20.30.1轴的尺寸和轴线直线轴的尺寸和轴线直线度的合格条件度的合格条件2024/5/12 周日18 最大实体要求用于基准要素最大实体要求用于基准要素q 基准要素本身采用最大实体要求时，应遵要素本身采用最大实体要求时，应遵守守最大实体实效边界最大实体实效边界q 基准要素本身不采用最大实体要求时，应要素本身不采用最大实体要求时，应遵守遵守最大实体边界最大实体边界20.02202024/5/12 周日19 三、最小实体要求三、最小实体要求 LMRLMRq 自学2024/5/12 周日20“0 ”零形位公差零形位公差n形位公差值为零形位公差值为零L“0 ”M2024/5/12 周日21各要求比较 要要 求求MMCMMC：0 0LMCLMC：t t形位形位MMCMMC：t t形位形位LMCLMC：t t尺寸尺寸t t形位形位MMCMMC：t t尺寸尺寸 t t形位形位LMCLMC：t t形位形位包容要求包容要求孔孔轴轴孔孔轴轴最大实体要求最大实体要求最小实体要求最小实体要求孔孔轴轴最大实体边界最大实体边界最大实体实效边界最大实体实效边界最小实体实效边界最小实体实效边界Dmin,dmaxDmint,dmax+tDmax+t,dmint单一尺寸要素单一尺寸要素保证配合性质保证配合性质中心要素中心要素保证可装配性保证可装配性中心要素中心要素保证强度和壁厚保证强度和壁厚边界边界应用应用边界边界尺寸尺寸形位形位公差值公差值2024/5/12 周日22四、可逆要求四、可逆要求 RRRRq 定义：定义：u 不影响零件功能要求的前提下不影响零件功能要求的前提下u 当被测轴线或中心平面的形位误差值小当被测轴线或中心平面的形位误差值小于给出的形位公差值时于给出的形位公差值时u 允许相应的尺寸公差增大允许相应的尺寸公差增大 q 应用：应用：与最大实体要求和最小实体要求一起应用与最大实体要求和最小实体要求一起应用q 标注标注：M RL R2024/5/12 周日23采用可逆的最大实体要求采用可逆的最大实体要求u 实际尺寸在实际尺寸在19.7mm19.7mm20.1mm20.1mm之间之间u 实际轮廓不超出最大实体实效边界实际轮廓不超出最大实体实效边界 d dfefed dMVMV=d dM M+t t=20.1mm20.1mmu 当该轴处于当该轴处于MMCMMC时，其轴线直线度误差不得超过公差值时，其轴线直线度误差不得超过公差值0.1mm0.1mmu 当该轴处于当该轴处于LMCLMC时时,其轴线直线度误差允许达到最大值其轴线直线度误差允许达到最大值0.4mm0.4mm2024/5/12 周日24采用可逆的最小实体要求采用可逆的最小实体要求u 实际尺寸在实际尺寸在8mm8mm8.65mm8.65mm之间之间u 实际轮廓不超出最小实体实效边界实际轮廓不超出最小实体实效边界 D DfifiD DLVLV=D DL L+t t=8.65mm8.65mmu 当该孔处于当该孔处于LMCLMC时，其轴线位置度误差不得超过公差值时，其轴线位置度误差不得超过公差值0.4mm0.4mmu当该孔处于当该孔处于MMCMMC时时,其轴线位置度误差允许达到最大值其轴线位置度误差允许达到最大值0.65mm0.65mm2024/5/12 周日253.53.5、形位公差的选用、形位公差的选用q 形位公差项目形位公差项目q 形位公差等级与公差值形位公差等级与公差值q 公差原则及相关要求公差原则及相关要求q 基准要素的选择基准要素的选择形位公差的设计选用对于保证产品质量和降低制造成本形位公差的设计选用对于保证产品质量和降低制造成本有重要意义有重要意义轴类零件的旋转精度；结合件的连接强度和密封性；次轴类零件的旋转精度；结合件的连接强度和密封性；次轮传动零件的承载均匀性轮传动零件的承载均匀性2024/5/12 周日26一、形位公差项目的选择一、形位公差项目的选择u 零件的几何特征零件的几何特征形状公差项目主要是按要素的几何形状特征制定的形状公差项目主要是按要素的几何形状特征制定的u 零件的使用要求零件的使用要求机床导轨的直线度或平面度公差要求，保证工作台运动时机床导轨的直线度或平面度公差要求，保证工作台运动时平稳和较高的运动精度平稳和较高的运动精度轴承座、与轴承相配合的轴颈，规定圆柱度公差和轴肩的轴承座、与轴承相配合的轴颈，规定圆柱度公差和轴肩的端面圆跳动公差，保证轴承的装配和旋转精度端面圆跳动公差，保证轴承的装配和旋转精度u 检测的方便性检测的方便性对轴类零件规定径向圆跳动或全跳动公差，既可控制零件对轴类零件规定径向圆跳动或全跳动公差，既可控制零件的圆度或圆柱度误差，又可控制同轴度误差，检测方便的圆度或圆柱度误差，又可控制同轴度误差，检测方便2024/5/12 周日27二、形位公差值的选择二、形位公差值的选择n选择原则选择原则：满足零件：满足零件功能要求功能要求的前提下，的前提下，兼顾工艺的兼顾工艺的经济性经济性的检测条件，尽量选取的检测条件，尽量选取较大的公差值较大的公差值q 计算法计算法q 类比法类比法一般采用类比法一般采用类比法2024/5/12 周日28类比法类比法q主要考虑零件的使用性能、加工的可能性和经济性主要考虑零件的使用性能、加工的可能性和经济性q 考虑零件的结构特点考虑零件的结构特点A 对于结构复杂、刚性较差或不易加工和测量的零件，在满对于结构复杂、刚性较差或不易加工和测量的零件，在满足零件功能要求的前提下，可适当降低足零件功能要求的前提下，可适当降低1 12 2级选用级选用A 孔相对于轴、线对线和线对面相对于面对面的平行度、垂孔相对于轴、线对线和线对面相对于面对面的平行度、垂直度公差可适当降低直度公差可适当降低1 12 2级级q 形状公差、位置公差和尺寸公差的关系形状公差、位置公差和尺寸公差的关系 t t形状形状 t t定向定向 t t定位定位 t t尺寸尺寸q 形位公差与表面粗糙度的关系形位公差与表面粗糙度的关系表面粗糙度的表面粗糙度的RaRa值约占形位公差的值约占形位公差的202025252024/5/12 周日29类比法类比法q表表3.93.93.123.12给出了各形位公差的各级公差值给出了各形位公差的各级公差值P89P899090q 表表3.143.143.173.17给出了各种形位公差等级的应用示例给出了各种形位公差等级的应用示例P9394P9394q 一般形位公差分为一般形位公差分为112级，级，1级精度最高级精度最高q 其中圆度和圆柱度增加一个最高级其中圆度和圆柱度增加一个最高级0级级2024/5/12 周日30三、公差原则的选择三、公差原则的选择n应根据被测要素的功能要求，充分发挥公差的职能和采取该应根据被测要素的功能要求，充分发挥公差的职能和采取该公差原则的可行性、经济性公差原则的可行性、经济性n独立原则独立原则用于尺寸精度与形位精度精度要求相差较大，需分用于尺寸精度与形位精度精度要求相差较大，需分别满足要求，或两者无联系，保证运动精度、密封性，未注别满足要求，或两者无联系，保证运动精度、密封性，未注公差等场合公差等场合n包容要求包容要求主要用于需要严格保证配合性质的场合主要用于需要严格保证配合性质的场合n最大实体要求最大实体要求用于中心要素，保证可装配性的场合用于中心要素，保证可装配性的场合n最小实体要求最小实体要求主要用于需要保证零件强度和最小壁厚等场合主要用于需要保证零件强度和最小壁厚等场合n可逆要求可逆要求与最大（最小）实体要求联用，能充分利用公差带，与最大（最小）实体要求联用，能充分利用公差带，扩大了被测要素实际尺寸的范围，提高了效益。在不影响使扩大了被测要素实际尺寸的范围，提高了效益。在不影响使用性能的前提下可以选用用性能的前提下可以选用表表3.183.18给出了公差原则和公差要求的选择示例（给出了公差原则和公差要求的选择示例（P95P95）2024/5/12 周日31四、基准的选择（单一、组合、多基准）四、基准的选择（单一、组合、多基准）q根据要素的功能及对被测要素间的根据要素的功能及对被测要素间的几何关系几何关系来选择来选择如：轴类零件，常以安装轴承的两处轴颈的公共轴线为基准如：轴类零件，常以安装轴承的两处轴颈的公共轴线为基准q 从从零件结构零件结构考虑，应选较宽大的平面、较长的轴考虑，应选较宽大的平面、较长的轴线作为基准线作为基准q 根据根据装配关系装配关系应选零件上相互配合、相互接触的定应选零件上相互配合、相互接触的定位要素作为各自的基准位要素作为各自的基准，如盘、套类零件多选其轴线如盘、套类零件多选其轴线或端面作为基准或端面作为基准q 从从加工检测加工检测方面考虑，应选择在加工、检测中方方面考虑，应选择在加工、检测中方便装夹定位的要素为基准便装夹定位的要素为基准2024/5/12 周日32五、未注形位公差的规定五、未注形位公差的规定q对未注直线度对未注直线度、平面度、垂直度、对称度和、平面度、垂直度、对称度和圆跳动各规定了圆跳动各规定了H H、K K、L L三三个公差等级个公差等级q表表3.193.193.223.22给出了它们的公差值给出了它们的公差值q采用规定的未注公差值时，需在标题栏附件采用规定的未注公差值时，需在标题栏附件或技术要求中注出公差等级代号及标准编号或技术要求中注出公差等级代号及标准编号 如如GB/T 1184-HGB/T 1184-H自学自学：其它未注形位公差的规定：其它未注形位公差的规定（P96）2024/5/12 周日33形状和位置公差选择举例形状和位置公差选择举例-减速器输出轴减速器输出轴2024/5/12 周日343.5 3.5 形位误差的检测原则形位误差的检测原则n与理想要素比较原则与理想要素比较原则 将被测要素与理想要素将被测要素与理想要素相比较，量值由直接法或间接法获得相比较，量值由直接法或间接法获得n测量坐标值原则测量坐标值原则 测量被测实际要素的坐标值，测量被测实际要素的坐标值，经数据处理获得形位误差值经数据处理获得形位误差值n测量特征参数的原则测量特征参数的原则 测量被测实际要素具有测量被测实际要素具有代表性的参数表示形位误差值代表性的参数表示形位误差值n测量跳动的原则测量跳动的原则 被测实际要素绕基准轴线回被测实际要素绕基准轴线回转过程中，沿给定方向测量其对某参考点或线的转过程中，沿给定方向测量其对某参考点或线的变动量变动量n控制实效边界原则控制实效边界原则 检验被测实际要素是否超检验被测实际要素是否超过实效边界，以判断被测实际要素合格与否过实效边界，以判断被测实际要素合格与否2024/5/12 周日35与理想要素比较原则与理想要素比较原则2024/5/12 周日36测量坐标值原则测量坐标值原则n各孔的位置度误差各孔的位置度误差2024/5/12 周日37测量特征参数的原则测量特征参数的原则n以平面内任意方向的以平面内任意方向的最大直线度最大直线度误差来误差来表示表示平面度平面度误差误差n在一个横截面内的几个方向上测量直径，在一个横截面内的几个方向上测量直径，取最大、最小直径差之半作为取最大、最小直径差之半作为圆度误差圆度误差n存在测量原理误差，但检测方法简单，存在测量原理误差，但检测方法简单，常用于生产车间现场常用于生产车间现场2024/5/12 周日38测量跳动原则测量跳动原则2024/5/12 周日39控制实效边界原则控制实效边界原则n只适用于采用最大实体要求的零件只适用于采用最大实体要求的零件n一般采用位置量规检测一般采用位置量规检测2024/5/12 周日4047.7孔：DMV=Dmin-t=7.7+0.006-0.2=7.506mmDfeDMV基准要素B（轴）：dMV=dmax+t=10-0.005+0.02=10.015mmdfedMV2024/5/12 周日41tdM dmaxMMVBdMV=dM+ttDM DminMMVBDMV=DMt 2024/5/12 周日42作业作业n3.92024/5/12 周日43感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！