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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,GD&T,(,形位公差)简介,PATAC,1,“,GD&T”,全称为“,Global Dimensioning and Tolerancing-,全球的尺寸和公差的规定”。标准中包含有尺寸标注方法（属我,国技术制图标准）与几何公差（属我国形状和位置公差标准）两,大部分。其中尺寸标注仅是一种表达方式，无技术含量，且与我,国的,GB,标准基本相同，故本次不作介绍下面仅对“形状和位置,（几何）公差”部分，作一简要的、基础的讲述。,GM,的,GD&T,新标准（97起）和我国的形位公差标准都,等效,采用,了,国际标准,（,ISO），,所以绝大多数的内容是相同的。由于,我国的形位公差标准体系分类、名词术语容易理解并便于自学，,且国内供应商也较熟悉，故下面根据自己多年的实践，基本上按,我国,GB,标准的名词术语来解释,GM,的,GD&T,标准。当某些名词,术语及内容上两国的标准有所区别时，,GM,的,GD&T,新、旧标准,不同之处，会特别加以说明。,2,两国的有关标准：,中国,GB/T 1182-96,形状和位置公差 通则、定义、符号和图样表示法,GB/T 4249-96,公差原则,GB/T 16671-96,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/T 16892-97,形状和位置公差 非刚性零件注法,GB/T 17780 02,几何公差 位置度公差注法,美国,ASME Y14.5M-82(,旧),Dimensioning and Tolerancing,ASME Y14.5M-94(,新),Dimensioning and Tolerancing,4,通用,A-91-89(,旧),Dimensioning and Tolerancing,Global Dimensioning and Tolerancing Addendum 97/01/04,注：97/01版本为通用/福特/克莱斯勒一起发布，04版本为通用单独发布。,相应的国际标准有：,ISO 1101-83、ISO 5459-81、ISO 8015-85、ISO 2692-88、,ISO 10579-92、ISO 10579-93,等。,3,由于加工过程中工件在机床上的定位误差、刀具与工件的,相对运动不正确、夹紧力和切削力引起的工件变形、工件的内,应力的释放等原因，完工工件会产生各种形状和位置误差。,各种形状和位置误差都将会对零件的装配和使用性能产生,不同程度的影响。,因此机械类零件的几何精度，除了必须规定适当的,尺寸,公差,和,表面粗糙度,要求以外，还须对零件规定合理的,形状和,位置公差,。,4,要素,Feature,1,定义,要素是指零件上的特征部分,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的。,轴线,球心,素线,圆锥面,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,。,5,2,类型,2.,1,按存在的状态分：,实际要素,Real Feature,零件加工后,实际存在,的要素(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,的实际要素的近似替代要素（测得实际要素）来体现的。,理想要素,Ideal Feature,理论正确,的要素,(,无误差,),。,在技术制图中我们画出的要素为理想要素。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。,6,2.,2,按结构特征分：,轮廓,(,实有,)要素,Integral Feature,表面,上的点、线或面。,中心,(,导出,)要素,Derived Feature,由一个或几个轮廓(组成),要素得到的,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,2,7,2.3,按所处的地位分：,被测要素,Features of a part ,图样上给出了,形位公差要求,的要素，为测量的对象。,基准要素,Datum Feature,零件上用来,建立基准,并实际起,基准作用的,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,箭头的,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,A,0.1 A,2.5,0.2,被测要素,基准要素,图,3,8,2.4,按结构性能分：,单一要素,Individual Feature,具有,形状,公差要求的要素。,2.5,0.2,0.02,功能关系,是指要素间某种确定的方向和位置关系，如垂直、平,行、同轴、对称等。也即具有位置公差要求的要素。,关联要素,Related Feature,与其它要素具有,功能关系,的要素。,A,0.1 A,关联要素,单一要素,图,4,9,2.5,按,与,尺寸,关系,分：,尺寸要素,Feature of Size,由一定大小的,线性尺寸,或角度,尺寸,确定,的几何形状。,尺寸要素可以是,圆柱形,、,球,形,或,两平行对应面,等,。见图,5,。,非尺寸要素,(,本人定义,),没有大小尺寸的几何形状。,非尺寸要素可以是,表面,、,素,线,。见图,6,。,上述要素的名称将在后面经常出现，须注意的是,一个,要素在,不,同,的,场合,，它的名称会有,不同,的,称呼,。,表面,素线,圆柱,形,球,形,两平行对应面,图,5,图,6,10,二 符号,Symbol,图,7,1),GM,新标准公差特征项目的符号与,ASME,标准,（,美）、,ISO,标准和我国,GB,标准,完全,相同。,2),GM A-91,旧标准公差特征项目的符号略有,不同,，见图,8,。,2.1 公差特征项目的符号(,GM,新标准),11,1.线轮廓度可带基准成为位置公差；,2.此分类见,ANSI T14.5M-82，,但是不强调。,GM A-91,标准的公差特征项目符号,图,8,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,。,12,2.2,附加符号(,GM,新标准),图,9,1)相对,GM A-91,标准，,取消,了符号,S（,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,。,我国标准还有：,E,包容原则、50 理论正确尺寸等。,理论正确尺寸,Basic Dimensions,：不标注公差的带框尺寸。它可以是理论正确线性尺寸和理论正确角度尺寸。,13,3.1 形位,公差框格,Feature Control Frames,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,10,无基准要求的形状公差，公差框格仅两格；有基准要求的位,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,Mark,14,3.2,被测要素的标注,(,两国标准不同,),3.2.1,中国,GB,标准,形位,公差框格通过用,带箭头的指引线,与要素,相连。,a),被测要素是轮廓要素时，箭头置于要素的轮廓线或轮廓线的延长线上（但必须与尺寸线,明显地分开,）。见图,11-,左。,b),被测要素是中心要素时，带箭头的指引线应与尺寸线的延长线,对齐,。见图,11,右。,当,尺寸线箭头由外向内标注时，则箭头合一。,图,11,带箭头的指引线可从框格任一方向引出，但不可同时从两端引出。,15,3.2.2,GM,标准,（有,四种,且可无,带箭头的指引线,）,a,),形位,公差框格放于要素的尺寸或与说明下面；,当某些公差特征项目的符号可同时应用于轮廓及中心要素时，,GM,标准的标注方法与我国,GB,标准相同。它在这些公差特征项目中有专门说明。,图,12,b,d,c,a,a,b,),形位,公差框格用带箭头的指引线与要素相连；,d,),把,形位,公差框格侧面或端面与尺寸要素的尺寸线的延长线相连。,c,),把,形位,公差框格侧面或端面与要素的延长线相连；,16,3.2.3,几个特殊标注,除非另有要求，其公差适用于整个被测要素。,对实际被测要素的形状公差在,全长上,和,给定长度内,分别有要求时，,应,按图,13,标注,（,GM,标准与我国,GB,标准,相同,）,；,图,13,全长上,直线度,公差,0.4。,每,25内,直线,度,公差,0.1。,17,b),轮廓度中若表示的公差要求适用范围,不是整个轮廓,时，应标注出 其,范围,。见图,9,标注,（仅,GM,标准）,。,图,14,18,c),轮廓度中若表示的,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,1,5,（,GM,新标准与我国,GB,标准,相同,）。,图 1,5,GM,标准也可不加圆，而在框格下标注,ALL AROUND,来,表示。,图例在面轮廓度公差带介绍中。,GM,标准,将面轮廓度定义为位置公差，使用又广，故有些特殊的标注规定在,后面,介绍,面轮廓度,公差时再讲述。,19,d),螺纹、齿轮和花键（两国标准一样）,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“,MAJOR DIA,”（,MD,）；,用小径轴线标注“,MINOR DIA,”,（,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,“,PITCH DIA,”（,PD,）；,用大径轴线标注“,MAJOR DIA,”,（,MD,），,用,小径轴线标注“,MINOR DIA,”（,LD,）。,GB,标准规定了在公差带内进一步限制被测要素,形状,的四个符号。,含义,符号,只许中间向材料内凹下,（,）,只许中间向材料外凸起,（,）,只许从左至右减小,（,）,只许从右至左减小,（,）,图 1,6,e),我国,GB,标准,独有,的四个符号（,图1,6,）,20,3.3,基准要素的标注,3.3.1,符号,(,GM,标准,规定,字母,I,、,O,和,Q,不用，我国,GB,标准还要多,),GM,新标准,(,ISO)GM,A-91,标准,我国,GB,标准,3.3.2,与基准要素的连接（,GM,新标准与我国,GB,标准,相同,）,a),基准要素是轮廓要素时，符号置于基准要素的轮廓线或轮廓线,的延长线上,(,但必须与尺寸线,明显地分开,),。见图,1,7,。,图 1,7,A,A,A,21,b),基准要素是中心要素时，符号中的连线应,与尺寸线对齐,。,图 1,8,22,3.3.3,GM A-91,标准基准符号的标注与,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,图样的右上角或左上角专门,有“,基准说明表,”,对基准要素进行描述。,图 1,9,a,),b,),c,),d,),20,20,-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；,23,四 基准,Datum,4.1,定义,基准,与被测要素有关且用来,定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。,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,的,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,20,在,建立,基准的过程中会排除基准要素本身的形状误差。,24,图,21,模拟基准,要素是基准的,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,。,25,4.2,类型,单一基准,一个要素做,一个,基准；,A,A-B,组合,(,公共,),基准,二个或二个以上要素做,一个,基准；,典型的例子为公共轴线做基准。,图,22,A,B,A-B,基准体系,由,二个或三个独立的基准构成的组合；,26,三基面体系,Datum Reference Frame,三个,相互垂直,的,理想,(,基准,),平面,构成的空间,直角坐标系,。见图,23,。,图,23,27,A.,板类零件基准体系,图,24,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，,28,B.,盘类零件基准体系,图 2,5,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。,29,在图,2,6,中可发现该,盘类零件的基准框格采,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 2,6,30,由上可知：基准体系,(,又称三基面体系,),不是一定要用三个基,准框格来表示的。对于板类零件，用三个基准框格来表示基准体,系；对于盘类零件，只要用二个基准框格，就已经表示基准体系,了。,在实际工作中，大量接触到的基准体系原理为,一面二销,。,见图,2,7,。,上面是从基准体系的原理来论述基准框格的表示数量，在,实际使用中，只需能满足零件的功能要求，,无需强调,基准框格,的数量多少。,图,2,7,31,图,2,9,图,2,8,基准目标,Datum Target ,用于,体现,某个基准而在零件上,指定,的,点、线或局部表面。分别简称为,点目标、线目标,和,面目标,。,图,30,1.,点目标可用带球头的圆柱销体现；,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,面或不规则形状块的端面体现。,基准目标的,位置,必须用,理论正确尺寸,表示。,面,目标还应标注其表面的,大小,尺寸。,32,图,26,图,31,二个点目标,和,一个线目标,示例,(,图,31),：,构成基准 。,A,用基准目标来体现基准，能提高基准的定位精度。,33,4.3,顺序,基准体系中基准的顺序,前后,表示了,不同的设计要求,。见图,32,。,图,32,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,34,五 公差带,Tolerance Zone,5.1,定义,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。,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。,不同的公差特征项目一般具有不同形状的公差带。其中有些项目只有唯一形状的公差带；有些项目根据不同的设计要求具有数种形状的公差带。,当实际被测要素的误差在公差带内合格，超出则不合格。,35,直线度,图,34,两组相互垂直的两平行平面,图,33,两平行平面,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。,给一个方向,给二个方向,36,直线度（轴线）,图 3,5,一个圆柱,图 3,6,两平行平面,平面度,任意方向,37,圆度,图 3,7,两同心圆,38,圆柱度,图 3,8,两同轴圆柱,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,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。,39,线轮廓度,图 3,9,两等距曲线,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。,理想线轮廓到底面位置由尺寸公差控制，则线轮廓度公差带将可在尺寸公差带内上下平动及摆动。,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。,40,图,40,两等距曲面,GM,标准对周边要求的,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,41,图,41,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的分布,。,0.6 U 0.6,GM,标准,面轮廓度的标注,0.6 U 0,0.6 U 0.2,U,后为要素体外的尺寸。,42,GM A-91,对面轮廓度标注的特殊规定。当位置、方向、形状要求不同时，可如下图标注。,A,B,C,A,B,C,Z,3.0,1.6,0.9,定位,定向,形状,Z,1.6,可在位置公差带中上下,平移,X,X,X,X,X,0.9,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,GM,新标准对轮廓度标注有一些专门的新的规定。,图,42,3.0,+1.5,-1.5,0,对称于理想轮毂（,0,位）,43,复合轮廓度（美国,ASME,新标准）,图,43,图,44,在,0.5,公差内,只能上下平动,可在,0.5,公差内,平动和,摆动,我国,GB,标准尙无此标注形式,44,轮廓度（,GM,新标准）,A,B,C,2.5,0.5,A,B,C,2.5,0.5,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,C,2.5,0.5,复合轮廓度,1,）,2,）,A,B,C,2.5,0.5,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,45,A,B,C,2.5,0.5,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,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,C,2.5,0.5,A,B,基准,B,是表面,基准,B,是,轴线,3,）,4,）,A,B,C,2.5,0.5,A,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,C,2.5,0.5,A,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,46,实例,下格的,0.1,公差带在垂直,A(,方向约束,),的前提下、可在上格,0.8,的公差带中上下、左右,平动及摆动,。,图 4,5,47,下格的,0.2,公差带在垂直,A(,方向约束,),、定向,B(,垂直或平行,),的前提下，可在,上格,0.8,的,公差带中上下、左右,平动,。,实例,图 4,6,48,图 4,7,两平行平面,对于垂直度，被测要素可,能是线或面；基准要素也可能,是线或面。因此存在：,面对面垂直度,（图,4,7,）；,面对线垂直度；,线对面垂直度；,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,49,线对线垂直度,图4,8,两平行平面,图,49,两平行平面,面对线垂直度,50,轴线对面垂直度,图,50,两平行直线,图,51,一个圆柱,线对面垂直度,给定平面上线,任意方向,51,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：,面对面平行度,（图,4,5,）；,面对线平行度；,线对面平行度；,线对线平行度。,图,52,两平行平面,平行度的公差带与垂直度的公差带一样，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,52,图,53,一个圆柱,线对线平行度,任意方向,53,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：,面对面倾斜度,（图,54,）；,面对线倾斜度；,线对面倾斜度；,线对线倾斜度。,图,54,两平行平面,倾斜度的公差带与垂直度的公差带一样，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,54,这两项目符号在,ASME,标准中有，但在,GM A-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,。,造成此情况的原因本人,认为：,GM,的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的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，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的综合控制能力极强。,GM,就,用位,置度替代了同轴度和对称度。,我国,GB,标准将同轴度推荐用于,轴线对轴线,的位置要求，其公,差带为,一个圆柱；,将对称度推荐用于,中心平面对中心平面,的位置要,求，其公差带为,两平行平面。当,同轴度用于点对点的位置要求（给,定平面）时，即演变为俗称的同心度，其公差带为,一个圆。,同轴度和对称度,55,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，因此位置度有点的位置度、线的位置度、面的位置度。,而位置度用的最多的是,孔组,的位置度。,点的位置度,图,55,一个球,位置度,S,0.6,56,轴线的位置度(任意方向),图,56,一个圆柱,我国,GB,标准将此类图样一般用同轴度标注。,右图是用,量规,来描述零件的检测,。,0.4,57,面的位置度,图 5,7,两平行平面,我国,GB,标准将此类图样一般用,对称度,标注。,58,孔(要素)组的位置度,a),盘类件,孔组的位置度由两种位置要求组成。一个是,各孔(要素)之间的位置,要,求；一个是,孔组(整组要素)的定位,要求。,图 5,8,一组圆柱,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,53,。,59,b),板类件,图 5,9,一组矩形,一般位置度(给二个相互垂直的方向）,60,图,60,一组圆柱,孔,组,的,定,位,要,求,各,孔,之,间,的,位,置,要,求,复合位置度,61,说明,检查孔组,定位要求,的量规,检查各孔,之间位置,要求,的量,规,各孔之间,位置要求,的公差带,孔组定位,要求的公,差带,图,61,62,圆跳动,圆跳动是一种测量方法，本无公差带而言。为了标准内容的一,致性人为的定义了公差带。,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,62,63,全跳动,图,63,全跳动是一种测量方法，无公差带而言。为了标准内容的一,致性人为的定义了公差带。,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。,64,B,大小,Size,若公差带为圆、圆柱或球，则在公差值的数字前加注,或,S,，,表示其圆、圆柱或球的直径。,公差带的大小均以公差带的宽度或直径表示，即图样上形位公,差框格内给出的公差值。,t,S,t,公差值均以毫米为单位。,若公差值为公差带的宽度,（,距离,）,，则在公差值的数字前不加,注符号。t,65,C,方向和位置,Orientation&Location,公差带的方向和位置可以是,固定,的，也可以是,浮动,的。如,被测,要素相对于基准的方向和位置关系是用,理论正确尺寸,标注的，,则公,差带方向和位置是固定的，否则就是浮动的。见图,64,。,2 x 8 0.05,0.5 M A,50 0.2,对于形状公差因无基准而言，所以其公差带的方向和位置肯定,是浮动的。,公差带的浮动不是无限的，它受该方向的尺寸公差控制。,2 x 8 0.05,0.5 M A,图,64,50,A,A,A,66,六 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的后面。表示该公差值为,与表面最高点,相切的平面,(,正切平面,),之,要求,。见图,65,。,图,65,0.1 T,A,正切平面,有,T,之误差,无,T,之误差,2.5,0.2,0.1,1)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。,A,67,6.2,受控半径,CR,GM,新标准规定在图样上对带公差的半径有两种标注形式：,R,或,CR,。,其要求见图,66,。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的,CR,。,因此可以认为，新标准增加了一种不须严格控制形状的带公差的半径表示方法。,图,66,68,6.3,自由状态条件,F,这符号放置于形位公差框格中公差值的,后面,。描述零件在制造,中造成的力释放后的变形。所以，只有非刚性零件才应用此符号。,图6,7,的设计要求是当零件处于自由状态时，左侧圆柱面的圆度,误差不得大于2.5,mm；,当零件处于,约束状态,时（注），右侧圆柱面,的径向圆跳动不得大于2,mm。,图 6,7,注(约束条件)：,基准平面,A,是固定面(用,64个,M6X1,的螺栓以 9-15,Nm,的扭矩固定)，,基准,B,由其相应规定的尺寸边界约束。,69,6.4,延伸公差带,P,当图61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的一种特殊标注方法。它的,原理是把螺纹部分的公差带,延伸至实体外,（图6,8,右）。,图 6,8,干,涉,70,图 6,9,GM,标准标注延伸公差带的两种形式（图6,9,）,框,外,标,延,伸,尺,寸,及,符,号,框,内,P,后,标,延,伸,尺,寸,71,我国,GB,标准,标注延伸公差带,的方法,（图,70,）,0.5 P A,4 x 8 H7,40 P,A,100,图,70,P,出现在两处。一处在公差值后、一处在,延伸尺寸后。,72,公差原则,(,线性尺寸公差与形位公差之间关系,),7.1,问题的提出,20,h6,0,-0.013,+,0.021,0,20,H7,要求这一对零件的最小间隙为,0,、最大间隙为,0.034,。,图,72,图,71,但当孔和轴尺寸处处都加工到,20 时，由于存在形状误差，,则装配时的最小间隙将,不可能,为,0,。这就产生了线性尺寸公差与形位公差之间的,关系问题,。,设计人员绘制图,71,、,72,孔、轴配合之目的是:,73,7.2,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,在实际要素的,任意正截面,上，,两对应点,之间,测得的距离。,A1,A2 A3,特点,：一个合格零件有无数个。,图,73,74,7.2.2,作用尺寸,A,体外作用尺寸,在被测要素的给定长度上，与实际内表面,孔,),体外相接,的最大理想面,(,轴,),，或与实际外表面,(,轴,),体外相接的最小,理想面,(,孔,),的直径或宽度。,体外作用尺寸,图,74,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,75,B,体内作用尺寸,在被测要素的给定长度上，与实际内表面,(,孔,),体内相接,的最小理想面,(,轴,),，或与实际外表面,(,轴,),体内相接的最大,理想面,(,孔,),的直径或宽度。,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,75,76,7.2.3,最大实体状态,(,MMC),和最大实体尺寸,(,MMS),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,),时的状态。,B,最大实体尺寸,(,MMS),实际要素在最大实体状态下的极限尺寸。,内表面,(,孔,),D,MM,=,最小极限尺寸,D,min,；,外表面,(,轴,),d,MM,=,最大极限尺寸,d,max,。,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,),时的状态。,B,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,。,4,特点,：一批合格零件只有一个(唯一)。但未考虑,形状误差,。,77,7.2.5,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),，且其中心要素的形状或位置误差等于给出公差值时的,综合极限状态。,图,76,t,t,B,最大实体实效尺寸,(,MMVS),最大实体实效状态,(,MMVC),下的,体外作用尺寸,。,内表面,(,孔,),DMV,=,最小极限尺寸,D,min,-,中心要素的形位公差值,t,；,MMS,MMS,孔,轴,MMVS,MMVS,外表面,(,轴,),d,MV,=,最大极限尺寸,d,max,+,中心要素的形位公差值,t,。,特点,：综合考虑了尺寸和形状，唯一。,78,7.2.6,最小实体实效状态,(,LMVC),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),，且其中心要素的形状或位置误差等于给出公差值,时的综合极限状态。,图,7,7,t,t,LMS,LMS,LMVS,B,最小实体实效尺寸,(,LMVS),最小实体实效状态,(LMVC),下的,体内,作用尺寸,。,内表面,(,孔,),D,LV,=,最大极限尺寸,D,max,+,中心要素的形位公差值,t,；,孔,轴,LMVS,外表面,(,轴,),d,LV,=,最小极限尺寸,d,min,-,中心要素的形位公差值,t,。,4,特点,：综合考虑了尺寸和形状，唯一。,79,7.2.7,边界,由设计给定的具有,理想形状,的,极限包容面,。,A,最大,实体边界,(,MMB),尺寸为最大实体尺寸,(,MMS),的边界。,B,最小,实体边界,(,LMB),尺寸为最小实体尺寸,(,LMS),的边界。,C,最大实体,实效边界,(,MMVB),尺寸为最大实体实效尺寸,(,MMVS),的边界。,D,最小实体,实效边界,(,LMVB),尺寸为最小实体实效尺寸,(,LMVS),的边界。,建立边界概念系便于理解，且可与量规设计相结合。,GM A-91,标准从通过计算量规基本尺寸的角度来描述该要求是,一个相当好，而容易理解的方法。,80,7.3,独立原则,Regardless of feature size,(,RFS),图样上给定的每一个尺寸和形状、位置要求均是,独立,的，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的,基本原则,。,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,(,图,7,8),。,采用独立原则要素,的,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 7,8,20,0.5,0,-0.5,完工尺寸,轴线直线度公差,20,19.75,19.5,0.5,81,GM A-91,与美国旧,标准将,原则,1,PERFECT,FORM AT MMC,（即下面要讲的,包容要求,）,作为尺寸公差和形位公差相互关系的,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,。,82,图 7,9,完工尺寸,轴线直线度公差,20(MMS),19.75,19.5(,LMS),0,0.25,0.5,7.4,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,的公差要求。,A,包容要求,Envelope Requirement,（,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,局部实际尺寸,不得超,出,最小实体尺寸,(,LMS),的要求。,3),该要求的实质是：被测要素在,MMC,时,形状是,理想,的。当,被测要素,的尺寸偏离了,MMS,，,被测要素的形位公差数值可以获得一补偿值,(,从被测要素的尺寸公差处,),。,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7,9),。,20,0,M,0,-0.5,83,设计中如认为补偿后可能获得的公差值,太大,时，应提出,进一步,要求,。加注,0.25（图,80,），则补偿值到,0.25,为止。,图,80,完工尺寸,轴线直线度公差,20(MMS),19.9,19.75,19.5(,LMS),0,0.1,0.25,0.25,0.25,4),包容要求主要使用于,必须保证,配合,性能的场合。如前面图6,4,和图,6,5,的尺寸公差与形位,公差,采用包容要求，则装配时的最小间隙将,保证为0。,Dmin -dmax =20 -20 =0,0.25,20,0,M,0,-0.5,84,GB,标准,标注形式是在尺寸公差后,加,E,。见图,81,右图。,图,81,5),包容要求的测量方法，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的不确定度。,6),我国,GB,标准,“,包容要求”与“最大实体要求”应用的场合不同，测量方法也有区别，本人认为我国,GB,标准的分类较合理。,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,-0.5,20,GM,旧,标准,85,t A,t A,t,A B,C,B,最大实体要求,Maximum Material Requirement,1,）,被测要素的实际轮廓应遵守其,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),下给出的公差值的一种要求。,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,82,）,。,但这些要素必须是,尺寸要素,。,图,82,最大实体要求的标注形式为加,M,。,M,M,M,M,M,M,4,）,最大实体要求,的零件一般用,综合量规,或,检具,测量其形位误差，此,外还必须用,通用量仪,测量要素的,局部实际尺寸,是否合格。,3,）,最大实体要求主要使用于只要,能满足,装配,的场合。,86,完工尺寸,轴线直线度公差,20(MMS),19.75,19.5(,LMS),0.5,0.75,1,20,0.5,M,0,-0.5,图,83,5.1),最大实体要求应用于,被测,要素,(,图,83,、图,84),被测要素的实际轮廓在给定的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