幾何精度設計之公差原則

1、關于幾何精度設計之公差原則現(xiàn)在學習的是第一頁，共46頁 公差原則公差原則n基本內(nèi)容基本內(nèi)容：公差原則的定義，有關作用尺寸、邊界和實效狀態(tài)的基本概念，獨立原則、包容要求、最大實體要求、最小實體要求的涵義及應用。n重點內(nèi)容重點內(nèi)容：包容要求、最大實體要求的涵義及應用。n難點內(nèi)容難點內(nèi)容：包容要求、最大實體要求、最小實體要求的涵義及應用?，F(xiàn)在學習的是第二頁，共46頁公差原則的定義公差原則的定義n定義定義：處理尺寸公差和幾何公差關系的規(guī)定：處理尺寸公差和幾何公差關系的規(guī)定n分類分類：獨立原則獨立原則包容要求包容要求最大實體要求最大實體要求最小實體要求最小實體要求相關原則相關原則公差原則公差原則可逆要求

2、可逆要求現(xiàn)在學習的是第三頁，共46頁 有關公差原則的術語及定義有關公差原則的術語及定義n1體外作用尺寸體外作用尺寸 外表面（軸）的體外作用尺寸外表面（軸）的體外作用尺寸 dfe 與實際外表面體外與實際外表面體外相接的最小理想面的直徑（或寬度）。相接的最小理想面的直徑（或寬度）。 內(nèi)表面（孔）的體外作用尺寸內(nèi)表面（孔）的體外作用尺寸 dfi 與實際內(nèi)表面體外與實際內(nèi)表面體外相接的最大理想面的直徑（或寬度）。相接的最大理想面的直徑（或寬度）。 4幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第四頁，共46頁 對于關聯(lián)要素孔、軸，該理想面的軸線（或中心平對于關聯(lián)要素孔、軸，該理想面的軸線（或中心平面）必須與基準保

3、持圖樣上給定的幾何關系。面）必須與基準保持圖樣上給定的幾何關系。 5幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第五頁，共46頁 2. 最大實體狀態(tài)最大實體狀態(tài)MMC和最大實體尺寸和最大實體尺寸MMS MMC 實際要素在尺寸公差帶內(nèi)并具有實體最大的狀態(tài)。實際要素在尺寸公差帶內(nèi)并具有實體最大的狀態(tài)。 MMS 軸的軸的MMSdM軸的上極限尺寸軸的上極限尺寸dmax 孔的孔的MMSDM孔的下極限尺寸孔的下極限尺寸Dmin 3. 最小實體狀態(tài)最小實體狀態(tài)LMC和最小實體尺寸和最小實體尺寸LMS LMC 實際要素在尺寸公差帶內(nèi)并具有實體最小的實際要素在尺寸公差帶內(nèi)并具有實體最小的狀態(tài)。狀態(tài)。 LMS 軸的軸的LMS

4、dL軸的下極限尺寸軸的下極限尺寸dmin 孔的孔的LMSDL孔的上極限尺寸孔的上極限尺寸Dmax 6幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第六頁，共46頁 4. 最大實體實效狀態(tài)最大實體實效狀態(tài)MMVC和最大實體實效尺和最大實體實效尺 寸寸MMVS MMVC 實際要素處于最大實體狀態(tài)，且其對應導出實際要素處于最大實體狀態(tài)，且其對應導出要素的幾何誤差等于圖樣上標注的幾何公差時的綜合極限狀要素的幾何誤差等于圖樣上標注的幾何公差時的綜合極限狀態(tài)（圖樣上該幾何公差的數(shù)值態(tài)（圖樣上該幾何公差的數(shù)值t的后面標注了符號的后面標注了符號 M ）。）。 MMVS 此綜合極限狀態(tài)的體外作用尺寸。此綜合極限狀態(tài)的體外作用

5、尺寸。 軸的軸的MMVSdMV軸的上極限尺寸軸的上極限尺寸dmax +t 孔的孔的MMVSDMV孔的下極限尺寸孔的下極限尺寸Dmin - t 7幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第七頁，共46頁 5. 最小實體實效狀態(tài)最小實體實效狀態(tài)LMVC和最小實體實效尺和最小實體實效尺 寸寸LMVS LMVC 實際要素處于最小實體狀態(tài)，且其對應導出實際要素處于最小實體狀態(tài)，且其對應導出要素的幾何誤差等于圖樣上標注的幾何公差時的綜合極限狀要素的幾何誤差等于圖樣上標注的幾何公差時的綜合極限狀態(tài)（圖樣上該幾何公差的數(shù)值態(tài)（圖樣上該幾何公差的數(shù)值t的后面標注了符號的后面標注了符號 L ）。）。 LMVS 此綜合極限

6、狀態(tài)的體外作用尺寸。此綜合極限狀態(tài)的體外作用尺寸。 軸的軸的LMVSdLV軸的下極限尺寸軸的下極限尺寸dmax -t 孔的孔的LMVSDLV孔的上極限尺寸孔的上極限尺寸Dmin +t 8幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第八頁，共46頁 6. 邊界邊界 設計時給出邊界，用于控制被測要素實際尺寸和幾何誤差的設計時給出邊界，用于控制被測要素實際尺寸和幾何誤差的綜合結果。邊界的形狀是被測要素的反形，是具有理想形狀的綜合結果。邊界的形狀是被測要素的反形，是具有理想形狀的極限包容面。極限包容面。 單一要素的邊界沒有方位的約束。而關聯(lián)要素的邊界應與基單一要素的邊界沒有方位的約束。而關聯(lián)要素的邊界應與基準保持

7、圖樣上給定的幾何關系。準保持圖樣上給定的幾何關系。 9幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第九頁，共46頁 二、獨立原則二、獨立原則n定義定義：圖樣上給定的每一個尺寸和幾何要求均是獨立的，應分別滿足要求。n標注標注：不需加注任何特別符號。300-0.033標注示例00.015現(xiàn)在學習的是第十頁，共46頁在獨立原則中尺寸公差和幾何公差各自獨立在獨立原則中尺寸公差和幾何公差各自獨立地控制提取要素的尺寸誤差和幾何誤差地控制提取要素的尺寸誤差和幾何誤差 （a） （b） 圖 獨立原則的標注（一） （a） （b） 圖 獨立原則的標注（二） n示例：現(xiàn)在學習的是第十一頁，共46頁獨立原則的應用獨立原則的應用 尺

8、寸公差與幾何公差需要分別滿足要求，兩者不發(fā)生尺寸公差與幾何公差需要分別滿足要求，兩者不發(fā)生聯(lián)系。聯(lián)系。 現(xiàn)在學習的是第十二頁，共46頁獨立原則的應用獨立原則的應用 應用于要求嚴格控制要素的幾何誤差的場合應用于要求嚴格控制要素的幾何誤差的場合 。 用于未注尺寸公差的要素。用于未注尺寸公差的要素?，F(xiàn)在學習的是第十三頁，共46頁三、包容要求三、包容要求1包容要求的含義包容要求的含義 包容要求適用于單一尺寸要素，用最大實體邊界包容要求適用于單一尺寸要素，用最大實體邊界MMB控制控制單一要素的實際尺寸和形狀誤差的綜合結果，并要求實際單一要素的實際尺寸和形狀誤差的綜合結果，并要求實際尺寸不得超出最小實體尺

9、寸。尺寸不得超出最小實體尺寸。 現(xiàn)在學習的是第十四頁，共46頁 按包容要求給出尺寸公差時，需要在公稱尺寸的上、按包容要求給出尺寸公差時，需要在公稱尺寸的上、下偏差后面或尺寸公差帶代號后面標注符號下偏差后面或尺寸公差帶代號后面標注符號 E ，如，如 E ， 100H7 E 圖樣上對孔或軸標注了符號圖樣上對孔或軸標注了符號 E ，就應滿足下列要求：，就應滿足下列要求： 對于軸對于軸 dfe dmax 且且 da dmin 對于孔對于孔 Dfe Dmin 且且 Da Dmax 018. 0002. 04015幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第十五頁，共46頁 2. 按包容要求標注的圖樣解釋按包容要求

10、標注的圖樣解釋 在最大實體邊界范圍內(nèi)，該要素的實際尺寸和形狀誤差相在最大實體邊界范圍內(nèi)，該要素的實際尺寸和形狀誤差相互依賴，所允許的形狀誤差值完全取決于實際尺寸的大互依賴，所允許的形狀誤差值完全取決于實際尺寸的大小。因此，若軸或孔的實際尺寸處處皆為最大實體尺寸，小。因此，若軸或孔的實際尺寸處處皆為最大實體尺寸，則其形狀誤差必須為零，才能合格。則其形狀誤差必須為零，才能合格。 3. 包容的主要應用范圍包容的主要應用范圍 包容要求常用于保證孔與軸的配合性質，特別是配合包容要求常用于保證孔與軸的配合性質，特別是配合公差較小的精密配合要求。公差較小的精密配合要求。 16幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是

11、第十六頁，共46頁17幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第十七頁，共46頁 按包容要求給孔、軸尺寸公差后，若對形狀精度有更高按包容要求給孔、軸尺寸公差后，若對形狀精度有更高的要求，還可以進一步給出形狀公差值，這形狀公差值必須的要求，還可以進一步給出形狀公差值，這形狀公差值必須小于給出的尺寸公差值。小于給出的尺寸公差值。 18幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第十八頁，共46頁 四、最大實體要求四、最大實體要求 1最大實體要求的含義最大實體要求的含義 最大實體要求適用于尺寸要素的尺寸及其導出要素（軸最大實體要求適用于尺寸要素的尺寸及其導出要素（軸線、中心平面等）幾何公差的綜合要求。用最大實體實效邊線

12、、中心平面等）幾何公差的綜合要求。用最大實體實效邊界界MMVB控制被測尺寸要素的實際尺寸及其導出要素幾何控制被測尺寸要素的實際尺寸及其導出要素幾何誤差的綜合結果，并要求實際尺寸不得超出極限尺寸。誤差的綜合結果，并要求實際尺寸不得超出極限尺寸。 19幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第十九頁，共46頁20幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第二十頁，共46頁 2. 最大實體要求應用于被測要素最大實體要求應用于被測要素 標注方法標注方法 在被測要素幾何公差框格中的公差值后面標注符號在被測要素幾何公差框格中的公差值后面標注符號 M 。 含義含義 圖樣上標注的幾何公差值是被測要素處于最大實圖樣上標注的幾何公

13、差值是被測要素處于最大實體狀態(tài)時給出的公差值。體狀態(tài)時給出的公差值。 給出最大實體實效邊界給出最大實體實效邊界MMVB：對于軸對于軸 dfe dMV 且且 dmax da dmin對于孔對于孔 Dfe DMV 且且 Dmax Da Dmin 允許允許尺寸公差補償尺寸公差補償幾何公差幾何公差。21幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第二十一頁，共46頁 被測要素按最大實體要求標注的圖樣解釋被測要素按最大實體要求標注的圖樣解釋 單一要素示例單一要素示例22幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第二十二頁，共46頁 關聯(lián)要素示例關聯(lián)要素示例 23幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第二十三頁，共46頁 最大實體要

14、求應用于被測要素而標注的幾何公差值為零最大實體要求應用于被測要素而標注的幾何公差值為零 可以給出被測要素處于最大實體狀態(tài)下的幾何公差值可以給出被測要素處于最大實體狀態(tài)下的幾何公差值為零，用為零，用“0 M ”的形式注出。在這種情況下，被測要素的的形式注出。在這種情況下，被測要素的MMVB邊界就是邊界就是MMB邊界，這邊界尺寸等于邊界，這邊界尺寸等于MMS。達到包容要。達到包容要求的效果。求的效果。 24幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第二十四頁，共46頁 標注的方向或位置公差值為零的示例標注的方向或位置公差值為零的示例 25幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第二十五頁，共46頁3. 最大實體要求

15、應用于基準要素最大實體要求應用于基準要素 基準要素尺寸公差與被測要素方向、位置公差的關系基準要素尺寸公差與被測要素方向、位置公差的關系可以是彼此無關而獨立的，或者是相關的?；鶞室乇究梢允潜舜藷o關而獨立的，或者是相關的?；鶞室乇旧砜梢圆捎锚毩⒃瓌t、包容要求或最大實體要求。身可以采用獨立原則、包容要求或最大實體要求。 基準要素尺寸公差與被測要素方向、位置公差的關系基準要素尺寸公差與被測要素方向、位置公差的關系采用最大實體要求時，必須在被測要素幾何公差框格中采用最大實體要求時，必須在被測要素幾何公差框格中的基準字母后面標注符號的基準字母后面標注符號 M 。 最大實體要求應用于基準要素的含義如下：

16、最大實體要求應用于基準要素的含義如下： （1）基淮要素的實際輪廓也受相應的邊界控制。）基淮要素的實際輪廓也受相應的邊界控制。 （2）在一定條件下，允許基準要素的尺寸公差補償）在一定條件下，允許基準要素的尺寸公差補償被測要素的方向、位置公差。被測要素的方向、位置公差。26幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第二十六頁，共46頁 4. 最大實體要求附加采用可逆要求最大實體要求附加采用可逆要求標注方法標注方法 在被測要素幾何公差框格中的公差值后面標注雙重符在被測要素幾何公差框格中的公差值后面標注雙重符號號 M R 。含義含義 允許尺寸公差與幾何公差相互補償。允許尺寸公差與幾何公差相互補償。 27幾何量精

17、度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第二十七頁，共46頁 28幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第二十八頁，共46頁 5. 最大實體要求的主要應用范圍最大實體要求的主要應用范圍 只要求只要求裝配互換裝配互換的要素，通常采用最大實體要求。例如，的要素，通常采用最大實體要求。例如，用螺栓或螺釘連接的盤形零件上圓周布置的通孔的位置度用螺栓或螺釘連接的盤形零件上圓周布置的通孔的位置度公差廣泛采用最大實體要求，以充分利用圖樣上給出的通公差廣泛采用最大實體要求，以充分利用圖樣上給出的通孔的尺寸公差?？椎某叽绻?。 此外，此外，“0 M ”的應用，對于單一要素可以獲得包容要的應用，對于單一要素可以獲得包容要求的效果求的效

18、果；對于關聯(lián)要素可以在獲得包容要求效果的對于關聯(lián)要素可以在獲得包容要求效果的同時，保證方向、位置精度。同時，保證方向、位置精度。29幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第二十九頁，共46頁 30幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第三十頁，共46頁小結：小結： 包容要求與最大實體要求包容要求包容要求最大實體要求最大實體要求合格條件及合格條件及公差原則含義公差原則含義 dm dMMS=dmax da dLMS=dmin DmDMMS=Dmin DaDLMS=Dmax邊界尺寸為最大實體尺寸邊界尺寸為最大實體尺寸MMS(dmax，Dmin) dmdMV=dMMS+t形位形位 dmindadmax DmDMV

19、=DMMS-t形位形位 DminDaDmax邊界尺寸為最大實體實效尺寸邊界尺寸為最大實體實效尺寸 MMVSMMSt標注標注單一要素單一要素在尺寸公差帶后在尺寸公差帶后加注加注 E用于被測要素用于被測要素時時在幾何公差框格第二格公在幾何公差框格第二格公差值后加差值后加 M用于基準要素用于基準要素時時在幾何公差框格相應的基在幾何公差框格相應的基準要素后加準要素后加 M主要用途主要用途用于保證配合性質用于保證配合性質用于保證零件的可裝配性用于保證零件的可裝配性軸軸孔孔現(xiàn)在學習的是第三十一頁，共46頁圖例圖例采用公差原則采用公差原則邊界及邊界尺寸邊界及邊界尺寸mm給定的形位給定的形位公差公差mm可能允

20、許的最大形位可能允許的最大形位誤差值誤差值mma獨立原則獨立原則無無 0.008 0.008b包容要求包容要求最大實體邊界最大實體邊界 200 0.021c最大實體要求最大實體要求最大實體實效邊界最大實體實效邊界12.04 0.04 0.09例題例題：0021. 020bE 0.008021. 0020a12 -0. 0525 -0.05 0.04 M A 00Ac現(xiàn)在學習的是第三十二頁，共46頁五、最小實體要求五、最小實體要求n定義定義：控制被測要素的實際輪廓處于其最小實體實效邊：控制被測要素的實際輪廓處于其最小實體實效邊界之內(nèi)的一種公差要求。界之內(nèi)的一種公差要求。n標注標注：在被測要素形位

21、公差框格中的公差值后標注符號：在被測要素形位公差框格中的公差值后標注符號 L 。應用于基準要素時，應在形位公差框格內(nèi)的基準字母。應用于基準要素時，應在形位公差框格內(nèi)的基準字母代號后標注符號代號后標注符號“ L ”。n應用應用：適用于中心要素。主要用于需保證零件的強度：適用于中心要素。主要用于需保證零件的強度和壁厚的場合。和壁厚的場合。n邊界邊界：最小實體實效邊界。即：體內(nèi)作用尺寸不得超出最?。鹤钚嶓w實效邊界。即：體內(nèi)作用尺寸不得超出最小實體實效尺寸，其局部實際尺寸不得超出最大實體尺寸和最小實體實效尺寸，其局部實際尺寸不得超出最大實體尺寸和最小實體尺寸。實體尺寸。DLV=DLt 內(nèi)表面為內(nèi)表面

22、為“+”，外表面為，外表面為“- -”。現(xiàn)在學習的是第三十三頁，共46頁（1）最小實體要求應用于注有公差的要素【工程實例4-3】試解釋圖4.74(a)標注的含義。(a) （b） (c)圖4.74 最小實體要求應用舉例現(xiàn)在學習的是第三十四頁，共46頁c. 軸線的位置度公差0.1mm是該外尺寸要素為其最小實體狀態(tài)（LMC） 時給定的，若該外尺寸要素為最大實體狀態(tài)（MMC）時，其軸線位置 度誤差允許達到最大值，即軸線位置度公差0.1mm與軸線尺寸公差 0.1mm之和0.2mm；若該軸處于LMC與MMC之間，其軸線位置度公 差在0.1mm0.2mm之間變化。圖4.74（c）給出了表達上述關系 的動態(tài)公

23、差帶圖。解：對該圖例的解釋如下：a.外尺寸要素的提取要素不得違反其最小實體實效狀態(tài)（LMVC），其直 徑為LMVS=69.8mm；LMVC的方向與基準A相平行，并且其位置在與 基準A同軸的理論正確位置上；b. 外尺寸要素的提取要素各處的局部直徑應小于MMS=70mm，且應大于 LMS=69.9mm；現(xiàn)在學習的是第三十五頁，共46頁3.5.1 實際要素的體現(xiàn)實際要素的體現(xiàn) 測量幾何誤差時，難于測遍整個實際要素來取得無限多測測量幾何誤差時，難于測遍整個實際要素來取得無限多測點的數(shù)據(jù)，而是考慮現(xiàn)有計量器具及測量本身的可行性和經(jīng)濟點的數(shù)據(jù)，而是考慮現(xiàn)有計量器具及測量本身的可行性和經(jīng)濟性，采用性，采用均

24、勻布置測點的方法，測量一定數(shù)量的離散測點來代替均勻布置測點的方法，測量一定數(shù)量的離散測點來代替整個實際要素整個實際要素。 幾何誤差是指被測提取要素對其擬合要素的變動幾何誤差是指被測提取要素對其擬合要素的變動量，是幾何公差的控制對象。量，是幾何公差的控制對象。3.5 幾何誤差幾何誤差36幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第三十六頁，共46頁1形狀誤差及其評定形狀誤差及其評定n形狀誤差是指被測提取要素對其擬合要素的變動量，形狀誤差是指被測提取要素對其擬合要素的變動量，擬合要素的擬合要素的位置應符合最小條件位置應符合最小條件。n最小條件就是擬合要素處于符合最小條件的位置時，被最小條件就是擬合要素處于符

25、合最小條件的位置時，被測提取要素對擬合要素的最大變動量為最小。測提取要素對擬合要素的最大變動量為最小。 3.5.2 幾何誤差及其評定幾何誤差及其評定37幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第三十七頁，共46頁 n方向誤差是指被測提取要素對其具有確定方向的擬合要素的變方向誤差是指被測提取要素對其具有確定方向的擬合要素的變動量，動量，擬合要素的方向由基準確定擬合要素的方向由基準確定。 2方向誤差及其評定方向誤差及其評定38幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第三十八頁，共46頁n位置誤差是指被測提取要素對其具有確定位置的擬合位置誤差是指被測提取要素對其具有確定位置的擬合要素的變動量，要素的變動量，擬合要素

26、的位置由基準和理論正確尺寸確擬合要素的位置由基準和理論正確尺寸確定定。n位置誤差值用定位最小包容區(qū)域位置誤差值用定位最小包容區(qū)域(簡稱定位最小區(qū)域簡稱定位最小區(qū)域)的的寬寬度或直徑度或直徑來表示。來表示。 3位置誤差及其評定位置誤差及其評定39幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第三十九頁，共46頁 幾何精度設計包括下列內(nèi)容：幾何精度設計包括下列內(nèi)容： 幾何公差特征項目及基準要素的選擇、幾何公差特征項目及基準要素的選擇、 公差原則的選擇公差原則的選擇 幾何公差值的選擇幾何公差值的選擇。3.6 幾何精度的設計幾何精度的設計40幾何量精度設計與檢測現(xiàn)在學習的是第四十頁，共46頁n3.6.1幾何公差特征項目及基準要素的選擇幾何公差特征項目及基準要素的選