公差电子教案形位公差.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第2章 形状和位置公差及检测,1/114,课前导读,为了确保零件交换性，应对零件要求形状和位置公差（简称形位公差）。本章着重介绍了14个形位公差项目，对每一个形位公差项目应熟记其对应符号、公差带特点以及正确标注方法。,基础知识,形位公差诸项目定义及其公差带特点。,重点知识,形位公差标注与应用。,难点知识,公差标准,2/114,2.1 形位公差概述,因为机床夹具、刀具及工艺操作水平等原因影响，经过机械 加工后，零件尺寸、形状及表面质量均不能做到完全理想而出现加工误差，归纳起来除了有尺寸误差外，还会出现形状误差位置误差和表面粗糙度等,。,零件加工后，其表面、轴线、中心对称平面等实际形状和位置相对于所要求理想形状和位置，不可防止存在着误差，这种误差称为形位误差。,3/114,形位公差是用来限制形位误差。形位公差研究对象是零件几何要素。组成零件几何特征点、线、面称作零件几何要素，简称要素。如图2-2所表示。,2.1.1形位公差研究对象,4/114,1.按存在状态分,(1)实际要素 零件上实际存在要素，通惯用测得要素来,代替。因为存在测量误差，测得要素并非是实际要素真,实表达。,(2)理想要素 含有几何学意义要素，即设计图样上给出,要素，它不存在任何误差。,2.按所处地位分,(1)被测要素 零件设计图样上给出了形状或位置公差要求,要素，即需要检测要素。如图2-1（a）中,d1表面及其轴线。,(2)基准要素 用来确定被测要素方向和（或）位置要素,。,如图2-1（a）中d2左端平面。,5/114,3.按结构特征分,(1)轮廓要素 组成零件外形要素。如图2-2所表示球面、圆锥面、圆柱面、端平面及素线。,(2)中心要素 对称轮廓要素对称中心面、中心线或,点。如图2-2所表示轴线、球心。,4.按功效关系分,(1)单一要素 仅对其本身给出形状公差要求要素。,如图2-1（a）中d1圆柱面，圆柱度。,(2)关联要素 对其它要素有功效关系要素，即给出位置公差要求要素。,如图2-1（a）中d1轴线，垂直度。,6/114,零件上几何要素归类,7/114,2.1.2形位公差特征项目、符号,分类,项目,符号,形状,公差,直线度,平面度,圆度,圆柱度,形状或位置公差,线轮廓度,面轮廓度,分类,项目,符号,位,置,公,差,定,向,平行度,垂直度,倾斜度,定,位,同轴(同心度),对称度,位置度,跳,动,圆跳动,全跳动,8/114,形位公差标注包含：公差框格、被测要素指导线、形位公差特征符号、形位公差值、基准符号和相关符号要求等。,1、公差框格,公差框格为矩形方框，由两格或多格组成。,公差框格在图样上普通为水平放置，当受空间限制时，也允许将框格垂直放置。对于水平放置公差框格，应从框格左边起，第一格填写公差项目标符号，第二格填写公差值，公差值用线性值，如公差带是圆形或圆柱形，则在公差值前加注，如是球形则加注S。从第三格起填写代表基准字母。当公差框格在图面上垂直放置时，应从框格下方第一格起填写公差项目符号，顺次向上填写公差值，代表基准字母等。,2.2形位公差标注,9/114,公差框格中填写公差值必须以毫米为单位。代表基准字母A、B、C依次为第一、第二和第三基准，如图b所表示。基准次序在公差框格中是固定，总是第三格填写第一基准，依次填写第二、第三基准，而与字母在表中次序无关。另外，组合基准采取两个字母中间加一短横线形式，如图f所表示。,公差框格填写示例,10/114,2、基准符号,基准有三种：单一基准、公共组合）基准和三基面体系，在确定位置公差时必须给出基准。,（1）单一基准：由一个要素建立基准，如图a所表示。,（2）组合基准（公共基准）：由两个或两个以上要素建立一个独立基准，如图b所表示。,（a）单一基准,（b）组合基准,11/114,三基面体系,（3）三基面体系：由三个相互垂直基准平面组成一个基准体系，标注如图所表示。,12/114,基准符号由带圆圈大写字母和粗短线并用细实线连接而成，如图所表示。应注意圆圈内大写字母必须竖直方向书写。为防止引发误解，表示基准要素大写字母不得采取E、F、I、J、L、M、O、P、R。这九个大写字母在形位公差标注中另有含义，详细意义如后表。,基准符号,基准符号,13/114,标注大写字母,含 义,标注大写字母,含 义,包容要求,最大实体要求,最小实体要求,可逆要求,延伸公差带,自由状态条件（非刚性零件）,表 形位公差标注中部分附加符号及意义,14/114,15/114,1、轮廓要素,当被测要素是轮廓要素时，箭头应指向要素轮廓线或轮廓线延长线上，但必须与尺寸线显著地错开，如图所表示。,2.2.1被测要素表示方法,16/114,2、中心要素,当被测要素是中心要素时，箭头应对准尺寸线，即与尺寸线延长线重合。被测要素指导线箭头，可兼作一个尺寸箭头，见图。,17/114,1、轮廓要素,当基准要素是轮廓要素时，基准符号短横线应靠近基准要素轮廓线或轮廓面，也可靠近轮廓延长线，但连线必须与尺寸线显著错开，如所表示。,2.2.2基准要素表示方法,18/114,2、中心要素,当基准要素是中心要素时，基准符号中连接（细实线）应对准尺寸线，基准符号中短横线也能够代替尺寸线一个箭头，如图所表示。,2.2.2基准要素表示方法,19/114,3、任选基准标注,在设计时，对于形状完全对称零件，为了确保零件在装配时不论正反，上下颠倒均能交换，应要求任选基准，如图所表示。对于任选基准，在检验时普通要进行两次，分别采取不一样测量基准，以其中误差较大者作为判定合格是否依据，故普通不要随意采取。,2.2.2基准要素表示方法,20/114,4、基准错误标注,注意有些标注方法是不允许使用，如图所表示为错误方法。,21/114,1、一个要素含有多项公差要求，能够将多个公差框格叠放在一起，使用一条指导线，如图所表示，测量方向不完全相同，测量方向不一样项目分开。,2.2.3形位公差标注中相关问题,22/114,2、一项公差要求适合用于多个要素，可使用一个公差框格，在一条指导线上分出多个带箭头线分别指到多个要素，如图a所表示。当不便于分别指到多个要素时，还能够采取无引线框格加T尾箭头方法标注，如图b所表示，但要注意别忘了在公差框格上方写清对应要素数量标识，（公差框格下方普通标注解释性说明文字）。,（a）,（b）,23/114,3、全周符号标注。对于被测要素范围为整个外轮廓线或整个外轮廓面时，可采取全周符号标注，以简化图面，如图a所表示，表示了对全部素线与曲线要求，如图b则表示了对全部平面及曲面要求。,24/114,509,13,A,4、限定被测要素和基准要素范围,如仅对某一部分给定形位公差要求，用粗点画线表示范围并加以标注,25/114,5、形位公差标注中部分附加符号意义，如图2-12所表示。,含 义,符 号,举 例,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,26/114,表 标注中易出现错误标注,27/114,28/114,2.3形位公差带及形位公差,2.3.1形位公差带,为了形象地表述实际要素允许变动范围，假设用一个几何图形表示，即形位公差带。,形位公差带是指限制实际要素变动区域，能够是平面区域或空间区域，只要实际要素在区域内，则被测要素形状或位置合格，反之不合格。,形位公差带由形状、大小、方向和位置四个原因确定。,29/114,(1)形状,公差带形状由被测要素理想形状和给定公差项目确定。惯用形位公差带形状如图所表示。,30/114,(2)大小,公差带大小（即宽度）表达被测要素精度高低，由公差值,t,确定。,注意,：,假如公差带是圆形或圆柱形，在公差值前加注,；假如是球形，加注S。,31/114,(3)方向,公差带方向是指公差带宽度方向，即误差变动方向，也是检测方向。,从图样上看，公差带方向就是指导箭头方向。如,图a,中平面度公差带方向为铅垂方向，b中垂直度公差带方向为水平方向。,32/114,(4)位置,公差带位置分为浮动和固定两种。,浮动是指形位公差带在尺寸公差带内可随实际尺寸位置不一样而变动，如图所表示。,33/114,固定是指公差带位置不随实际尺寸变动而改变，以下列图公差带位置均是固定。,34/114,2.3.2,形状公差及其公差带,形状公差是单一实际要素形状所允许变动量。形状公差带是限制单一实际要素变动一个区域。,1.直线度,直线度公差是被测实际要素对其理想直线允许变动全量。,它用来控制圆柱体素线、轴线误差，平面与平面交线误差等。,直线度分为以下三种情况,。,35/114,1）在给定平面上直线度,在给定平面上直线度公差带为：距离为公差值,t,两平行直线间区域。如,图,所表示，被测表面素线必须位于平行于正投影面内且距离为公差值0.1mm两平行直线内。,被测要素：上表面素线,读为：要求上表面内任意直线直线度公差 为0.1 mm,36/114,2）在给定方向上直线度,公差带是距离为公差值t两平行平面之间区域。如图所表示，被测棱线必须位于在给定方向上(箭头所指方向上)距离为公差值0.01mm两平行平面区域内。,被测要素：棱线,读为：要求棱线直线度公差为0.1mm,37/114,）任意方向上直线度,公差带是直径是为,t,圆柱面内区域。如,图,所表示，被测圆柱面轴线必须位于直径为公差值 0.04圆柱面内。,注意：公差值前应加注,。,被测要素：圆柱体轴线（由指导线箭头与尺寸对齐表示）,读为：要求圆柱体轴线直线度公差为,0.04,38/114,2.平面度,平面度公差是被测实际平面对理想平面允许变动全量。它用来控制被测实际平面形状误差。平面度公差带是距离为公差值,t,两平行平面间区域。如图所表示，实际平面必须位于间距为公差值 0.1两平行平面间区域内。,被测要素：上表面,39/114,3.圆度,圆度公差是被测实际圆对理想圆允许变动全量。它用来控制回转体表面（如圆柱面、圆锥面、球面等）正截面轮廓形状误差。,圆度公差带是在同一正截面上半径差为公差值,t,两同心圆间区域。如图所表示，被测圆柱（锥）面任一正截面轮廓必须位于半径差为公差值 0.0 两同心圆间区域内。,被测要素：圆柱(圆锥)任意正截面内轮廓圆,读为：要求圆柱（圆锥）任一正截面圆度公差为0.01,注意：圆柱圆度也可标注在非圆视图，但圆锥只能标注在非圆视图，且指导箭头垂直于轴线不能垂直于素线,40/114,4.圆柱度,圆柱度公差是被测实际圆柱对理想圆柱所允许变动全量。它用来控制被测实际圆柱面形状误差。,圆柱度公差带是半径差为公差值,t,两同轴圆柱面间区域。如,图,所表示，被测圆柱面必须位于半径差为公差值 0.05 两同轴圆柱面间区域内。,被测要素：所指圆柱面,读为：该圆柱面圆柱度公差为0.03,圆柱度公差能够对圆柱表面纵、横截面各种形状误差进行综合控制，如正截面圆度、素线直线度和过轴线纵向截面内两条素线平行度误差等。,41/114,.线轮廓度,线轮廓度公差是指任一截面内被测实际曲线相对于理想曲线所允许变动全量。,公差带：是包络一系列直径为公差值t小圆两包络线之间区域(形状为两等距曲线)，诸圆圆心应位于含有理论正确半径曲线上。如,图,所表示，在平行于正投影面任一截面上，实际曲线必须位于直径为公差值0.03mm对称于理论正确曲线两包络线之间。,42/114,a)无基准,b)有基准,被测要素：平面曲线,基准要素：b）为底面,读为：a）要求任一截面内曲线线轮廓度公差为0.03；,b）要求任一截面内曲线相对于底面线轮廓度公差为0.03,注意,：带方框尺寸称为理论正确尺寸，是用来确定被测要素理想方向和位置尺寸（该尺寸不存在误差，所以理论正确尺寸不带公差）,43/114,.面轮廓度,面轮廓度是指被测实际轮廓曲面相对于理想轮廓曲面所允许变动全量。它用来控制空间曲面形状或位置误差。,面轮廓度是一项综合公差，它既控制面轮廓度误差，又可控制曲面上任一截面轮廓线轮廓度误差。,当面轮廓度公差未标注基按时，属于形状公差。此时公差带是包络一系列直径为公差值,t,球两包络面之间区域，诸球球心位于含有理论正确几何形状面上。,44/114,当面轮廓度公差注出基按时，属于位置公差。如,图,所表示。,被测要素：曲面,基准要素：b）为底面,读为：a）要求所指表面面轮廓度公差为0.03；,b）要求所指表面相对于底面面轮廓度公差为0.03,a)无基准,b)有基准,45/114,2.3.4 位置公差及公差带,位置公差是关联实际要素位置对其基准所允许变动量。,依据功效关系不一样，位置公差分为定向公差、定位公差和跳动公差三类。,1、定向公差及公差带,定向公差是关联实际要素对其基准在方向上允许变动量。,定向公差有平行度、垂直度和倾斜度三项，它们都有面对面、线对面、面对线和线对线几个情况。,定向公差带含有以下特点：,（1）相对基准有确定方向；,（2）含有综合控制被测要素方向和形状功效。,下面学习经典定向公差标注示例、公差带定义和解释。,46/114,被测要素：上表面,基准要素：底面,读为：上表面相对于底面平行度公差为0.03,1.平行度,平行度公差用来控制面对面、线对面，面对线平行度误差。,1）面对平面平行度,公差带为距离为公差值,t,、且平行于基准两平行平面间区域。如图9所表示，实际平面必须位于间距为公差值0.03、且平行于基准面,A,两平行平面间区域内。,47/114,2）线对面,平行度,公差带是距离为公差值t且平行于基准平面两平行平面之间区域。,如图所表示,被测轴线必须位于距离为公差值0.02且平行于基准底面A两平行平面之间。,被测要素：,d孔轴线,基准要素：底面,读为：,d孔轴线相对于底面平行度公差为0.02,48/114,3）面对线平行度,公差带是距离为公差值,t,且平行于基准轴线两平行平面之间区域。,如图所表示,被测表面必须位于距离为公差值0.03且平行于基准轴线A两平行平面之间。,被测要素：上表面,基准要素：,D孔轴线,读法：上表面相对于,D孔轴线平行度公差为0.03,49/114,4）线对线平行度（给定方向上）,公差带是距离为公差值t、且在给定方向上平行于基准线两平行平面之间区域。如图12所表示,公差带是距离为公差值t、且在给定方向上平行于基准线两平行平面之间区域。,被测轴线必须位于距离为公差值0.2 且在竖直方向上平行于基准轴线两平行平面之间,被测要素：D孔轴线,基准要素：D1孔轴线,读为D孔轴线相对于D1孔轴线平行度公差为0.2,50/114,5）线对线 平行度（任意方向上）,轴线对轴线任意方向上平行度公差带为直径为,t,、且轴线平行于基准轴线圆柱面内区域，如图所表示。实际被测轴线必须位于直径为公差值,0.1、且轴线平行于基准轴线 A圆柱面内,。,注意公差值前应加注,。,被测要素：D孔轴线,基准要素：孔轴线,读为：D孔轴线相对于孔轴线平行度公差为,0.1,51/114,2、垂直度,垂直度公差也分为面对面、面对线、线对面、线对线等类型。,面对面垂直度公差带为距离为公差值,t,、且垂直于基准两平行平面间区域。如图所表示，实际平面必须位于间距为公差值0.08、且垂直于基准面,A,两平行平面间区域内。,被测要素：右侧面,基准要素：底面,读为：右侧面相对于底面垂直度公差为0.08,52/114,53/114,3、倾斜度,倾斜度公差用来控制面对面(面对线、线对线、线对面)倾斜度误差。图样标注时，应将角度值用理论正确角度标出。,如图所表示，斜表面必须位于距离为公差值0.05且与基准轴线A成理论正确角度60两平行平面之间。,被测要素：斜表面,基准要素：d轴线,读为：斜表面相对于d轴线倾斜度公差为0.05,54/114,被测轴线必须位于距离为公差值0.1mm，且与基准轴线成理论正确角度60两平行平面之间,线对线,公差带是距离为公差值,t,，且与基准轴线成理论正确角度两平行平面之间区域,55/114,定位公差是关联实际要素对基准在位置上允许变动全量。理想要素位置由基准和理论正确尺寸确定。包含同轴度、对称度和位置度三项.,同轴度 限制被测轴线偏离基准轴线一项指标。,对称度 限制被测中心要素偏离基准中心要素一项指标。,位置度 限制被测点、线、面实际位置对其理想位置变动量一项指标。,定位公差带含有以下特点：,（1）相对于基准含有确定位置；,（2）含有综合控制被测要素位置、方向和形状功效。,2、定位公差,56/114,同轴度,同轴度公差用来控制被测轴线相对于基准轴线同轴度误差。,公差带是公差值,t,圆柱面区域，该圆柱面轴线与基准轴线同轴。如图所表示，,d圆柱轴线必须位于直径为公差值0.02且与公共基准轴线A-B同轴圆柱面内。,注意：公差值前加,被测要素：,D,圆柱段轴线,基准要素：d1圆柱段轴线,读为：,D,圆柱段轴线相对于两端d1公共轴线同轴度公差为0.02,57/114,对称度,对称度公差用来控制被测中心平面相对于基准中心平面对称度误差。,公差带是距离为公差值,t,且相对基准中心平面对称配置两平行平面之间区域，如图所表示。槽中心面必须位于距离为公差值0.02且相对基准中心平面A对称配置两平行平面之间区域。,被测要素：槽中心面,基准要素：零件中心平面,读为：槽中心面相对于零件中心平面对称度公差为0.02,58/114,位置度点位置度,位置度公差用来控制被测要素相对于基准体系位置度误差。,被测球球心必须位于直径为公差值0.08球内，该球球心位于相对基准A和B所确定理想位置上,公差带是直径为公差值t球内区域（公差值前加注S），球公差带中心点位置由基准A和B理论正确尺寸确定,被测要素：球心,基准要素：D圆柱轴线A和端平面B,读法：被测球心相对D圆柱轴线和端平面B位置度公差为0.08,59/114,位置度线位置度,位置度公差用来控制被测要素相对于基准体系位置度误差。,公差带是直径为公差值,t,圆柱面内区域，圆柱面轴线位置由相对于三基面体系理论正确尺寸确定，如图所表示。被测轴线必须位于直径为公差值0.05,且相对于A、B、C基准平面所确定理想位置为轴线圆柱内。,被测要素：5孔轴线,基准：三基面体系，A、B、C分别为第一、二、三基准,读为：45孔轴线相对于基准A、B、C位置度公差为0.05mm,60/114,3、跳动公差,圆跳动是控制被测要素在某个测量截面内相对于基准轴线变动量。圆跳动分为径向圆跳动、端面圆跳动和斜向圆跳动三种。,全跳动是控制整个被测要素在连续测量时相对于基准轴线跳动量。全跳动分为径向全跳动和端面全跳动两种,跳动公差是关联实际要素绕基准轴线回转一周或连续回转时所允许最大跳动量。跳动公差是以测量方法定义公差项目，在实际测量中能够代替一些公差项目。跳动公差按被测要素旋转,情况，可分为圆跳动公差和全跳动公差。,61/114,径向圆跳动,公差带是在与基准轴线垂直任一测量平面内半径差为公差值t，且圆心在基准轴线上两个同心圆之间区域,被测要素：被测圆柱任一横截面内圆周线,基准要素：A-B公共轴线,读法：横截面内圆周线相对于A-B公共轴线径向圆跳动公差为0.05,62/114,端面圆跳动,公差带是在与基准轴线同轴任二分之一径位置测量圆柱面上轴向距离为t两圆之间区域,被测要素：被测圆柱左端面上距离轴线任二分之一径位置圆周线,基准要素：轴线A,读法：圆柱左端面上距离轴线任二分之一径位置圆周线相对于轴线A端面圆跳动公差为0.05,63/114,斜向圆跳动,被测要素：被测圆锥任一截面内圆周线,基准要素：轴线A,读法：圆锥任一截面内圆周线 相对于轴线A斜向圆跳动公差为0.05,公差带是在与基准轴线同轴任一测量圆锥面上垂直距离为t两圆之间区域。,64/114,径向全跳动,公差带是半径差为公差值t且与基准轴线同轴两圆柱面之间区域,被测要素：d圆柱面,基准要素：A-B公共轴线,读法：d圆柱面,相对于A-B公共轴线径向全跳动公差为0.2,65/114,端面全跳动,公差带是距离为公差值t，且与基准轴线垂直两平行平面之间区域,被测要素：被测圆柱左端面,基准要素：轴线A,读法：被测圆柱左端面相对于轴线A径向全跳动公差为0.05,66/114,形位公差带是限制被测实际要素变动区域，有大小、形状、方向和位置四个要素。,形位公差带形状取决于被测要素理想形状和设计要求。,各种形状公差带方向和位置是浮动，用于限制被测要素形状误差；各种定向公差带方向是固定，位置是浮动，用于限制被测要素形状和方向误差；定位公差带形状、方向和位置都是固定，用于限制被测要素形状、方向和位置误差。所以，在选取形位公差值时应满足t形状t定向t定位。,小结,67/114,1、,如图所表示销轴三种形位公差标注，它们公差带有何不一样？,68/114,2、说明下列图中各标注含义,69/114,3、形位公差标注举例,将以下技术要求标注在图上。,（1）100h6,圆柱表面圆度公差为,0.005mm,。,（,2,）,100h6,轴线对,40P7孔轴线同轴度公差为0.015,。,（,3,）,40P孔圆柱度公差为0.005mm,。,（,4,）左端凸台平面对,40P7孔轴线垂直度公差为0.01 mm,。,（,5,）右凸台端面对左凸台端面平行度公差为0.02,mm,。,70/114,2.4.1相关术语及定义,1、体外作用尺寸,体外作用尺寸是对零件装配起作用尺寸。,在被测要素给定长度上，与实际轴（外表面）体外相接最小理想孔（内表面）直径（或宽度）称为轴体外作用尺寸d,fe,；与实际孔（内表面）体外相接最大理想轴（外表面）直径（或宽度）称为孔体外作用尺寸D,fe,，如图所表示。对于关联实际要素，该体外相接理想孔（轴）轴线（非圆形孔、轴则为中心平面）必须与基准保持图样上给定几何关系。,2.4 公差标准,71/114,实际尺寸和作用尺寸,72/114,2、体内作用尺寸,体内作用尺寸是对零件强度起作用尺寸。,在被测要素给定长度上，与实际轴（外表面）体内相接最大理想孔（内表面）直径（或宽度）称为轴体内作用尺寸d,fi,，与实际孔（内表面）体内相接最小理想轴（外表面）直径（或宽度）称为孔体内作用尺寸D,fi,，如图所表示。对于关联实际要素，该体内相接理想孔（轴）轴线（非圆形孔、轴则为中心平面）必须与基准保持图样中给定几何关系。,73/114,单一要素体内作用尺寸,74/114,3、最大实体状态和最大实体尺寸,最大实体状态MMC是实际要素在给定长度上，处处位于极限尺寸之间而且实体最大时（占有材料量最多）状态。最大实体状态对应极限尺寸称为最大实体尺寸MMS。显然，轴最大实体尺寸d,M,就是轴最大极限尺寸d,max,，孔最大实体尺寸D,M,就是孔最小极限尺寸D,min,。,4、最小实体状态和最小实体尺寸,最小实体状态LMC是实际要素在给定长度上，处处位于极限尺寸之间而且实体最小时（占有材料量最少）状态。最小实体状态对应极限尺寸称为最小实体尺寸LMS。显然，轴最小实体尺寸dL就是轴最小极限尺寸dmin，孔最小实体尺寸DL就是孔最大极限尺寸Dmax。,75/114,最大实体状态,最小实体状态,76/114,5最大实体实效状态和最大实体实效尺寸,最大实体实效状态（MMVC）是在给定长度上实际要素处于最大实体状态，且其中心要素形状或位置误差等于给出公差时综合极限状态。与最大实体实效状态对应体外作用尺寸称为最大实体实效尺寸（MMVS）。对于轴，它等于最大实体尺寸,d,M,加上带有 形位公差值,t,，即,d,MV,=,d,max,+,t,对于孔，它等于最大实体尺寸,D,M,减去带有 形位公差值,t,，即,D,MV,=,D,min,t,77/114,最大实体实效状态(MMVC)和最大实体实效尺寸(MMVS),78/114,6最小实体实效状态和最小实体实效尺寸,最小实体实效状态（LMVC）是在给定长度上，实际要素处于最小实体状态，且其中心要素形状或位置误差等于给出公差值时综合极限状态最小实体实效状态对应体内作用尺寸称为最小实体实效尺寸（LMVS）。对于轴，它等于最小实体尺寸,d,L,减去带有 形位公差值,t,，即,d,LV,=,d,min,t,对于孔，它等于最小实体尺寸,D,L,加上带有 形位公差值,t,，即,D,LV,=,D,max,+,t,79/114,最小实体实效状态(LMVC)和最小实体实效尺寸(LMVS),80/114,7、边界,边界是设计时所给定含有理想形状极限包容面。（这里需要注意，孔理想边界是一个理想轴，轴理想边界是一个理想孔），依据极限包容面尺寸，理想边界含有最大实体边界MMB、最小实体边界LMB、最大实体实效边界MMVB和最小实体实效边界LMVB，各种理想边界尺寸计算公式以下：,孔最大实体边界尺寸：MMB,D,=D,M,=D,min,轴最大实体边界尺寸：MMB,d,=d,M,=d,max,孔最小实体边界尺寸：LMB,D,=D,L,=D,max,轴最小实体边界尺寸：LMB,d,=d,L,=d,min,81/114,轴最大实体实效边界尺寸：MMVB,d,=d,MV,=d,max,+t,孔最小实体实效边界尺寸：LMVB,D,=D,LV,=D,max,+t,轴最小实体实效边界尺寸：LMVB,d,=d,LV,=d,min,-,t,为方便记忆，将以上相关公差标准术语及表示符号和公式列在下表中。,M,M,L,L,孔最大实体实效边界尺寸：MMVB,D,=D,MV,=D,min,-,t,82/114,83/114,独立标准是指图样上给定形位公差和尺寸公差相互无关、各自独立、分别满足要求公差标准。,图样中给出公差大部分恪守独立标准，所以该标准也是基本公差标准。采取独立标准时，图样上不需标注任何特定符号。,独立标准适用范围较广，在尺寸公差、形位公差二者要求都严、一严一松、二者要求都松情况下，使用独立标准都能满足要求。如印刷机滚筒形位公差要求严、尺寸公差要求松；通油孔形位公差要求松、尺寸公差要求严；连杆小头孔尺寸公差、形位公差二者要求都严，使用独立标准均能满足要求，如图所表示。,2.4.2 独立标准,84/114,独立标准适用实例,85/114,1.包容要求,包容要求含义和图样标注:,包容要求适合用于单一要素。采取包容要求时，应在其尺寸极限偏差或公差带代号之后加注符号,。,包容要求是指实际要素恪守其,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一个公差要求。,E,86/114,适用包容要求被测实际要素应恪守最大实体边界，在最大实体状态下给定形状公差值为0。当被测实际要素偏离最大实体状态时，形状公差能够取得赔偿值,t,2,，其赔偿量来自尺寸公差，赔偿量普通计算公式为,t,2,=|MMS,D,a,(,d,a,)|。当被测实际要素为最小实体状态时，赔偿量等于尺寸公差，为最大值。,形状公差,t,与尺寸公差,T,关系能够用动态公差带图表示如图（b）所表示。,87/114,符合包容要求被测实体（,D,fe,、,d,fe,）不得超越最大实体边界；被测要素局部实际尺寸（,D,a,、,d,a,）不得超越最小实体尺寸。符合包容要求被测实际要素合格条件以下。,对于孔：,D,fe,D,M,=,D,min,；,D,a,D,L,=,D,max,。,对于轴：,d,fe,d,M,=,d,max,；,d,a,d,L,=,d,min,。,本例合格条件为,d,fe,20mm,d,a,19.979mm,总而言之，在使用包容要求情况下，图样上所标注尺寸公差含有双重职能，既控制尺寸误差，又控制形状误差。,包容要求用于机器零件上配合性质要求较严格配合表面，如滑动轴承与轴配合、滑块和滑块槽配合、车床尾座孔与其套筒配合等。,88/114,最大实体要求时要求被测要素实际轮廓应恪守其最大实体实效边界，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在最大实体状态下给出公差值要求。,换句话说最大实体要求是被测要素或基准要素偏离最大实体状态，而其形状-定向-定位公差取得赔偿一个公差标准。最大实体要求仅用于中心要素。对于平面、直线等轮廓要素，因为不存在尺寸公差对形位公差赔偿问题，因而不具备应用条件，采取最大实体要求目标是确保装配交换。,2.最大实体要求,89/114,最大实体要求特点以下：,1、被测要素恪守最大实体实效边界，即被测要素体外作用尺寸不超出最大实体实效尺寸。,2、当被测要素局部实际尺寸处处均为最大实体尺寸时，允许形位误差为图样上给定形位公差值。,3、当被测要素实际尺寸偏离最大实体尺寸后，其偏离量可赔偿给形位公差，允许形位误差为图样上给定形位公差值与偏离量之和。,4、实际尺寸必须在最大实体尺寸和最小实体尺寸之间改变。,90/114,最大实体要求标注标识与动态公差带图,91/114,与最大实体要求相对应另一个相关要求，最小实体要求时要求被测要素实际轮廓应恪守其最小实体实效边界，当其实际尺寸偏离最小实体尺寸时，允许其形位误差值超出在最小实体状态下给出公差值一个公差要求。最小实体要求仅用于中心要素，应用最小实体要求目标是确保零件最小壁厚和设计强度。,3.最小实体要求,最小实体要求特点以下：,1、被测要素恪守最小实体实效边界，即被测要素体外作用尺寸不超出最小实体实效尺寸。,2、当被测要素局部实际尺寸处处均为最小实体尺寸时，允许形位误差为图样上给定形位公差值。,3、当被测要素实际尺寸偏离最小实体尺寸后，其偏离量可赔偿给形位公差，允许形位误差为图样上给定形位公差值与偏离量之和。,4、实际尺寸必须在最大实体尺寸和最小实体尺寸之间改变。,92/114,93/114,可逆要求是当中心要素形位误差小于给出形位公差时，允许在满足零件功效要求前提下，扩大尺寸公差一个公差要求。,前面分析最大实体要求和最小实体要求是实际尺寸偏离最大实体尺寸或最小实体尺寸时，允许其形位误差值增大，即可取得一定赔偿量，而实际尺寸受其极限尺寸控制，不得超出，但可逆要求反过来用形位公差能够赔偿给尺寸公差，即允许对应尺寸公差增大。可逆要求可用于最大实体要求，也能够用于最小实体要求，但可逆要求不能单独使用。当可逆要求用于最大实体要求或最小实体要求时，并没有改变它们原来所恪守极限边界，只是在原有尺寸公差赔偿形位公差关系基础上，增加形位公差赔偿尺寸公差关系，为加工时依据需要分配尺寸公差和形位公差提供方便。可逆要求用于最大实体要求主要应用于公差及配合无严格要求，仅要求确保装配交换场所，可逆要求普通极少用于最小实体要求。,4.可逆要求,94/114,本课小结,被测要素尺寸公差与其形位公差之间关系称为公差标准，有独立标准和相关要求。,相关要求实际上是要素尺寸公差与形位公差能够相互赔偿一个公差要求。各种公差要求所控制边界不一样，赔偿方法及最大赔偿量也不一样，应用场所也不一样。,1.独立标准：要素尺寸公差与起形位公差各自独立，相互无关，主要用来确保零件功效要求。,2.包容要求：,恪守MMB,，当其实际尺寸等于最大实体尺寸时，形位公差等于,零,；当其实际尺寸偏离最大实体尺寸而不超越最小实体尺寸时，允许形位公差取得一定赔偿值，最大赔偿量为其尺寸公差值。该要求主要用于确保单一要素间配合性质。,95/114,3.最大实体要求：,恪守MMVB,当,其,实际尺寸,等于,最大实体尺寸时，形位公差等于,给定值,；,当,其,实际尺寸超越其最大实体尺寸而向最小实体尺寸偏离时，允许将超出值赔偿给形位公差,，,最大赔偿量为其尺寸公差值。,该要求,主要用来确保零件可装配性。,4.最小实体要求：,恪守LMVB,当其实际尺寸等于,最,小,实体尺寸,时，形位公差等于,给定值,；当其实际尺寸偏离最小实,体尺寸时，允许将超出值赔偿给形位公差，最大赔偿量为其尺寸公差值。该要求主要用来确保零件零件强度和最小壁厚。,96/114,2.5形位公差选取,2.5.1形位公差项目标选取,正确地选取形位公差项目，合理地确定形位公差数值、对提升产品质量和降低成本，含有十分主要意义。,形位公差选取，主要包含：选择和确定公差项目、公差数值、基准、公差标准以及选择正确标注方法。,形位公差项目标详细选取，可综合考虑以下几个方面：,1、零件几何特征,它是选择被测要素公差项目标基本依据，如：轴类零件外圆可能出现圆度、圆柱度误差，零件平面要素会出现平面度误差，阶梯轴、孔会出现同轴度误差，槽类零件会出现对称度误差，凸轮类零件会出现轮廓度误差等等。,97/114,2、零件使用要求,着重从要素形位误差对零件在机器中使用性能影响考虑，选择确定所需形位公差项目，如：对活塞两销孔轴线提出了同轴度要求，同时对活塞外圆柱面提出了圆柱度公差，用以控制圆柱体表面形状误差。,3、测量方便性,选择形位公差项目要与检测条件相结合，同时考虑检测可行性和经济性。假如一样能满足零件使用要求，应选择检测简便项目，如：对轴类零件，可用径向圆跳动或径向全跳动代替圆度、圆柱度以及同轴度公差，而且跳动公差检测方便，含有很好综合性能。,4、形位公差综合控制功效,各形位公差项目标控制功效都不尽相同，选择时要尽可能发挥它们综合控制职能，方便降低形位公差项目。如：圆柱度可综合控制圆度、直线度等误差。,98/114,轴套类零件包含各种轴、丝杠、套筒等。轴类零件在机器中主要用来支承传动件（如齿轮、带轮等），实现旋转运动并传递动力。,轴套类零件大多数由位于同一轴线上数段直径不一样回转体组成，它们轴向尺寸普通比径向尺寸大。依据结构特点，普通选择含有综合功效形位公差项目（如圆跳动公差）控制形位误差（如圆度误差）。轴上常见结构有轴肩、键槽等，可依据需要选取端面圆跳动来控制轴肩对基准轴线垂直度误差，对键槽普通给出对称度公差，等等。如图所表示。,经典零件形位公差项目选择示例,（1）轴、轴套类零件,99/114,输出轴零件图,100/114,盘盖类零件包含法兰盘，端盖各种轮子（手轮、齿轮）等，这类零件主要用于支承传动、轴向定位和密封等。,盘盖类零件基本形状是扁平盘状，普通由同轴不一样直径回转体组成，其厚度方向尺寸往往比其它方面尺寸小得多。依据结构特点，普通选择同轴度控制回转体各直径同轴度误差，在有密封要求端面上，普通需给出平面度公差，对凸缘处起连接作用螺孔（光孔）需给出位置度公差，等等。如图所表示。,（2）盘盖类零件,101/114,压盖零件图,102/114,（3）叉架类零件,叉架类包含拨叉、连杆、摇臂、杠杆等，该类零件常起支承、连接和拨动零件作用。,叉架类零件结构形式多样化，差异较大，但都是由支承部分、拨动部分和连接部分所组成。依据结构特点，普通选取平面度控制拨叉脚两端面形状误差，选取平行度和垂直度控制连接部分与支承部分位置误差。如图所表示。,103/114,104/114,（4）箱体类零件,箱体是机器或部件外壳或座体，起着支承、包容运动件等作用。其结构形状复杂、加工位置多变，普通选择圆度和圆柱度控制包容面（内孔）形状误差，选择平行度、垂直度和同轴度控制孔系之间相互位置误差，如图所表示。,105/114,106/114,2.5.2形位公差值或公差等级选择,通惯用类比法选择公差等级，此次还应考虑以下原因：,1、形状公差与位置公差关系,同一要素上给定形状公差值应小于位置公差值。如同一平面，平面度公差值应小于该平面对基准平行度公差值。即应满足以下关系：t形状t定向t定位。,2、形位公差与尺寸公差关系,圆柱形零件形状公差（轴线直线度除外）普通情况下应小于其尺寸公差值，平行度公差值应小于其对应距离尺寸公差值。,107/114,3、形位公差与表面粗糙度关系。,通常表面粗糙度Ra值可约占形状公差值20%25%。,4、考虑零件结构特点,对于刚性较差零件（如细长轴）和结构特殊要素（如跨距较大孔、轴同轴度公差等），在满足零件功效要求前提下其公差值可适当降低12级。,确定详细公差数值时，可参考表2,-,3至2-8、2-13至2,-,19。,108/114,2.5.3基准要素选择,基准要素选择应包含几个方面，即选择基准部位、基准数量和基准次序，并力争设计基准、加工基准、检测基准和装配基准相统一。,比如，下列图所表示圆柱齿轮，它以内孔,40H7安装在轴上，轴向定位以齿轮端面靠在轴肩上。所以，齿轮端面对,40H7轴线有垂直度要求，且要求齿轮两端面平行；同时考虑齿轮内孔与切齿分开加工，切齿时齿轮以端面和内孔定位在机床心轴上，当齿顶圆作为测量基按