公差原则(新).ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,我 要 我 的 音 乐,1,3.4,公差原则,公差原则：确定几何公差与尺寸公差之间相互关系所遵循的原则。,独立原则（,IP):,图样上给定的几何公差与尺寸公差相互无关，分别满足要求。,相关要求：图样上给定的几何公差与尺寸公差相互有关的要求。,包容要求,(ER):,要求实际要素遵循最大实体边界，加注带圆圈的符号,E,最大实体要求,(MMR),：要求其实际轮廓处处不得超越最大实体实效边界，加注带圆圈的符号,M,最小实体要求,(LMR),：要求其实际轮廓处处不得超越最小实体实效边界，加注带圆圈的符号,L,可逆要求,(RR),：可逆要求是一种反补偿要求，在符号,(M,L),后加注带圆圈的符号,R,公差原则,公差原则,独立原则,相关要求,包容要求,最小实体要求,可逆要求,最大实体要求,关系,1.,局部实际尺寸（,d,a,、,D,a,）,：在实际要素的任意正截面上，两对应点之间测得的距离。,3.4,公差原则,一、术语和定义,4,（,1,）、体外作用尺寸,(,d,fe,、,D,fe,),孔,在配合面的全长上，与实际孔体外相接的最大理想轴的尺寸,轴,在配合面的全长上，与实际轴体外相接的最小理想孔的尺寸,（,2,）、,体内作用尺寸,孔,在配合面的全长上，与实际孔体内相接的最小理想轴的尺寸,轴,在配合面的全长上，与实际轴体内相接的最大理想孔的尺寸,2.,作用尺寸,3.,实体状态和实体尺寸,（,1,）最大实体状态（,MMC,）和最大实体尺寸（,MMS,）,最大实体状态,(Maximum Material Condition,，,MMC,),：实际要素在给定长度上处处位于尺寸极限尺寸之内，并具有实体最大（即材料最多）时的状态。,最大实体尺寸,(MMS),：,实际要素在最大实体状态下的极限尺寸。它是孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸。,最大实体边界,（,Maximum Material Boundary,，,MMB):,：,最大实体状态的理想形状的极限包容面。,6,外要素的,最大实体状态,和,最大实体边界,3.4,公差原则,7,内要素的,最大实体状态,和,最大实体边界,3.4,公差原则,（,2,）最,小,实体状态（,L,MC,）和最,小,实体尺寸（,L,MS,）,最小实体状态,(Least Material Condition,，,LMC,),：实际要素在给定长度上处处位于尺寸极限尺寸之内，并具有实体最小（即材料最少）时的状态。,最小实体尺寸,(,Least Material Size,，,LMS),：,实际要素在最小实体状态下的极限尺寸。它是孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸。,最小实体边界,（,Least Material Boundary,，,LMB,):,最小实体状态的理想形状的极限包容面。,9,外要素的最小实体边界,3.4,公差原则,10,内要素的最小实体边界,3.4,公差原则,最大实体实效状态,(MMVC),：,图样上给定的被测要素的最大实体尺寸,(,MMS),和该要素轴线、中心平面的定向或定位形位公差所形成的综合极限状态。,最大实体实效尺寸,(D,MV,d,MV,),：,最大实体实效状态下的体外作用尺寸。,最大实体实效边界,（,LMVB,）：最大实体实效状态对应的极限包容面。,D,MV,=D,M,带,M,的形位公差,d,MV,=d,M,带,M,的形位公差,4.,实体实效状态和实体实效尺寸,（,1,）最大实体实效状态,(MMVC),和最大实体实效尺寸,(MMVS),单一要素,关联要素,(2),最小实体实效状态,(LMVC),和最小实体实效尺寸,(LMVS),最小实体实效状态,(LMVC),：,图样上给定的被测要素的最小实体尺寸,(,MMS),和该要素轴线、中心平面的定向或定位形位公差所形成的综合极限状态。,最小实体实效尺寸,(D,LV,d,LV,),：,最小实体实效状态下的体外作用尺寸。,最小实体实效边界,（,LMVB,）：最小实体实效状态对应的极限包容面。,D,LV,=D,L,+,带,L,的形位公差,d,LV,=d,L,-,带,L,的形位公差,单一要素,关联要素,5.,边界,由设计给定的具有理想形状的极限包容面。,（,1,）最大实体边界,(MMB),：尺寸为最大实体尺寸的边界。,单一要素边界,关联要素的最大实体边界,（,2,）最小实体边界（,LMB,）,（,3,）最大实体实效边界（,MMVB,）（）,（,4,）最小实体实效边界（,LMVB,）（）,18,3.4,公差原则,思考：设测得直径尺寸处处为,16mm,，直线度为,0.02mm,，垂直度误差为,0.2mm,，以下各零件合格否？,19,1,、,独立原则,：,图样上给定的每一个尺寸和几何（形状、方向或位置）要求均是独立的，应分别予以满足。尺寸公差控制提取要素的局部尺寸的变动量；几何公差控制几何误差。,2,、,相关要求,：,几何公差和尺寸公差相互关联，要根据实际零件的尺寸和几何误差综合判断，才可确定零件是否合格。尺寸或几何误差超出公差范围时，零件不一定不合格。,包容要求：,最大实体要求,最大实体要求,可逆要求,3.4,公差原则,20,3.4.2,独立原则,独立原则（不标注任何符号）,1,、,图样上给定的几何公差与尺寸公差相互无关，分别满足要求；,2,、尺寸公差控制局部实际尺寸的变动量；,3,、一般用于对零件的几何公差有其独特的功能要求的场合。,21,3.4.3,相关要求,1.,包容要求,ER,（,1,）包容要求的含义和图样标注,包容要求是指实际要素遵守其,最大实体边界,，且其局部实际尺寸不得超出其最小实体尺寸的一种公差要求。,图样上给定的尺寸公差与形位公差相互有关的公差要求。,22,无论内孔的形状如何变化，其被测内孔应在其最大实体边界（,MMB,）之内，该边界的尺寸为最大实体尺寸,14.982mm,，其被测内孔的局部直径不得大于,15mm,，如图（,d,）所示；当被测内孔的局部直径处处为,15mm,时，允许其轴线有,0.018mm,的直线度误差，如图（,e,）所示；当被测圆柱面的局部直径处处为最大实体尺寸,14.982mm,时，不允许其有形状误差。,3.4,公差原则,当,Da=14.982+f,时，形状误差,=f,23,无论圆柱面的形状如何变化，其被测圆柱面应在其最大实体边界（,MMB,）之内，该边界的尺寸为最大实体尺寸,15mm,，其被测圆柱面的局部直径不得小于,14.982mm,；如图（,d,）所示，当被测圆柱面的局部直径处处为,14.982mm,时，允许其轴线有,0.018mm,的直线度误差；如图,e,）所示，当被测圆柱面的局部直径处处为最大实体尺寸,15mm,时，不允许其有形状误差。,3.4,公差原则,当,da=15-f,时，形状误差,=f,（,2,）,遵守包容要求要素的合格条件,内表面,外表面,适用范围：用于圆柱表面或两平行对应面，主要应用于有配合要求，且其极限间隙或极限过盈必须严格得到保证的场合。,原则内容：包容要求表示被测要素不得超越最大实体边界（,MMB,），其局部尺寸不得超出最小实体尺寸。,（,3,）包容要求的应用,仅用于单一尺寸要素，主要用于保证单一要素间的配合性质。,主要用于需要严格保证配合性质的场合。如,回转轴的轴径和滑动轴承、滑动套筒、滑块和滑块槽等,。,二、,相关要求,2.,最大实体要求,(MMR),最大实体要求的含义和图样标注,最大实体要求是指被测要素的实际轮廓应遵守其,最大实体实效边界，,且当其实际尺寸偏离其最大实体尺寸时，允许其形位误差值超出图样上（在最大实体状态下）给定的形位公差值的一种要求。,当该要求用于被测要素时，应在图样上用符号 标注在被测要素的几何公差值之后。当应用于基准要素时，应在图样上用符号 标注在基准字母之后。,26,1,）最大实体要求用于被测要素,当最大实体要求应用于被测要素时，要素的几何公差值是在该要素处于最大实体状态时给出的。,当被测要素偏离其最大实体状态，即实际尺寸偏离其最大实体尺寸时，几何误差值可以超出在最大实体状态下给出的几何公差值，实质上相当于几何公差值可以得到补偿。,当该轴处于最大实体状态时，其轴线直线度公差为,0.1,，当轴的实际尺寸小于最大实体尺寸时，其轴线直线度误差可以超出图样给出的公差值,0.1,。,当,da=19.9mm,时，轴线的直线度公差,t=0.1+0.1=0.2mm,当,da=19.7mm,时，轴线的直线度公差,t=0.3+0.1=0.4mm,最大实体实效边界为,20+0.1=20.1,实际尺寸控制在,19.7 20,之间；对应的直线度误差允许值为,0.4 0.1,当该孔处于最大实体状态时，其轴线对基准平面的任意方向垂直度公差为,0.08,，当孔的实际尺寸小于最大实体尺寸时，其轴线对基准平面的任意方向垂直度误差可以超出图样给出的公差值,0.08,。,当,Da=50.07mm,时，轴线的直线度公差,t=0.07+0.08=0.15mm,当,Da=50.13mm,时，轴线的直线度公差,t=0.13+0.07=0.21mm,最大实体实效边界为,50-0.08=49.92,实际尺寸控制在,50 50.13,之间；对应的垂直度误差允许值为,0.21 0.08,最大实体要求用于被测要素时注意事项,1,）当采用最大实体要求的被测关联要素的形位公差值标注为,“,0,”,或,“,0,”,时，其遵守的边界不再是最大实体实效边界，而是最大实体边界，这种情况称为最大实体要求的零形位公差。,2,）当对被测要素的形位公差有进一步要求时，应采用图,3,-71,所示的方法标注。,图,3,-70,图,3,-71,最大实体要求应用于基准要素,最大实体要求应用于基准要素时的图样,标注,图,3,-72,基准要素本身采用最大实体要求时的图样标注,图,3,-73,(2),采用最大实体要求要素的合格条件,外表面,或,内表面,或,3.,最大实体要求的应用,最大实体要求只能用于被测中心要素或基准中心要素，主要用来保证零件的可装配性。,3.,最小实体要求,（,1,）最小实体要求的含义和图样标注,最小实体要求是指被测要素的实际轮廓应遵守,最小实体实效边界,，,当其实际尺寸偏离其最小实体尺寸时，允许其形位误差值超出图样上（在最小实体状态下）的给定值的一种公差要求。,图,4-74,图,4-75,基准要素本身采用最小实体要求的标注,图,4-75,（,2,）采用最小实体要求要素的合格条件,外表面,内表面,或,或,（,3,）最小实体要求的应用,只能用于被测中心要素或基准中心要素，主要用来保证零件的强度和最小壁厚。,36,单一要素应用公差原则的比较,图号,公差原则（要求）,理想边界名称,边界尺寸,允许的最大形状公差值,当实际尺寸为时允许的形状公差值,a,独立要求,无,无,0.01,0.01,b,包容要求,最大实体边界,40,0.03,0.02,c,独立要求与,包容要求,最大实体边界,40,0.008,0.008,d,最大实体要求,最大实体实效边界,40.01,0.04,0.03,单位：,mm,图号,公差原则（要求）,理想边界名称,边界尺寸,最大实体状态下的位置公差值,允许的最大位置公差值,a,独立要求,无,无,0.05,0.05,b,最大实体要求,最大实体实效边界,19.95,0.05,0.18,c,最大实体要求,最大实体实效边界,19,0.03,0.082,39,本节小结,1,、最大实体要求,：,1,）应用对象：被测要素。,2,）边界：最大实体实效边界,3,）应用场合：保证可装配性。,4,）最大实体要用于被测要素时：,被测要素的实际轮廓应遵守最大实体实效边界。,被测要素的几何公差值是在该要素处于最大实体状态下给出的。当被测要素的实际轮廓偏离其最大实体状态，即其实际尺寸偏离最大实体尺寸时，几何误差值可以超出在最大实体状态下给出的几何公差值，即此时的几何公差值可以增大。,提取组成要素不得超出最大实体实效尺寸，局部尺寸不得超出最大和最小实体尺寸。,40,最小实体要求：,应用范围：被测要素。,边界：最大实体实效边界,最大实体要用于被测要素时：,被测要素的实际轮廓应遵守最小实体实效边界。,应用场合：保证设计强度和壁厚。,要求：体内作用尺寸不超出最小实体实效边界，当实际要素偏离最小实体实效状态时，几何公差值可以得到补偿，补偿值等于偏离值。,41,4.5,几何公差的选择,确定几何公差值方法：类比法、计算法。,类比法：参考现有手册和资料，参照经过验证的类似产品的零部件，通过对比分析，确定其公差值。,总原则：在满足零件功能要求的前提下选取最经济的公差值。,几何公差分级：,1,12,级，其中圆度、圆柱度公差，增加了,0,级。,42,4.5,几何公差的选择,一、几何公差特征项目的选用,依据,:,零件的工作性能要求、零件在加工过程中产生形位误差的可能性、检验是否方便等。如：,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；,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,;,齿轮箱体上的轴承孔规定同轴度公差，控制在对箱体镗孔加工时容易出现的孔的同轴度误差和位置度误差；,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,;,端面圆跳动公差在忽略平面度误差时，可代替端面对轴线垂直度的要求。,43,几何公差项目的选择,1,、注意形状公差和位置公差间的关系；,2,、注意各项几何公差之间的关系，如：,圆柱度和圆度、母线、轴线直线度,圆跳动、全跳动和圆度、同轴度,全跳动和同轴度、圆度、圆柱度、直线度,端面全跳动、端面圆跳动和端面对轴线的垂直度、平面度,面轮廓度和线轮廓度的关系,44,圆柱度与圆度、平行度的关系,圆柱度是反映圆柱表面径向与轴向截面的综合形状公差，单独注出圆度公差应小于圆柱度公差，以表示设计上对径向形状误差提出的进一步要求。,平行度本属定向位置公差，但对于圆柱表面，可用来通过控制两素线的平行度，再加注符号,“,(,十,),、,(,),、,(,),、,(),”,以达到控制圆柱度误差的目的。因此，实际上起了形状公差的作用。因圆柱度是综合形状公差，故此时两素线平行度公差值应小于圆柱度公差值。,位置度与垂直度、直线度等的关系,位置度为一项综合公差。在零件图中，两孔轴线的直线度及两孔轴线对基准面的垂直度都可由位置度综合控制，故不必重复标注。,几何公差项目的选择,45,3.5,几何公差的选择,二、公差原则和公差要求的选用,独立原则是处理几何公差和尺寸公差关系的基本原则，应用较为普遍；,对重要的配合常采用包容要求；,对于仅需保证零件的可装配性，而为了便于零件的加工制造时，可以采用最大实体要求和可逆要求等；,为保证最小壁厚可选用最小实体要求。,46,几何公差的公差等级，见教材。,未注公差值的规定，见,GB/T1184-1996;,在同一要素上给出的形状公差值应小于位置公差值；,圆柱形零件的形状公差值（轴线的直线度除外）一般情况下应小于其尺寸公差值；,平行度公差值应小于其相应的距离公差值；,三、几何公差的选用,47,考虑到加工的难易程度和除主参数外其他参数的影响，在满足零件功能的要求下，下列情况可适当降低,1,到,2,级选用：,如孔相对于轴；,细长比较大的轴或孔；,距离较大的轴或孔；,宽度较大的零件表面；,线对线和线对面相对于面对面的平行度、垂直度。,三、几何公差的选用,