產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)講義之二 by 俠之生

1、產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）國家標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用第二章 幾何公差標(biāo)注v一、概述v二、幾何公差標(biāo)注的基本規(guī)則v三、幾何公差標(biāo)注的基本要求和方法v四、位置度公差注法一、概述v1.1 標(biāo)準(zhǔn)演變v我國幾何公差標(biāo)注的國家標(biāo)準(zhǔn)首次發(fā)布于1974年，尚在試行階段，1980年轉(zhuǎn)為正式標(biāo)準(zhǔn)，即GB 1182-1980 形狀和位置公差 代號(hào)及其注法 。之后改為GB/T 1182-1996 形狀和位置公差 通則、定義、符號(hào)和圖樣表示法，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 1182-2008 產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS） 幾何公差 形狀、方向、位置和跳動(dòng)公差標(biāo)注。vGB/T 1182是在跟蹤和研究ISO 1101的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它的修訂反映

2、了幾十年來國內(nèi)外幾何公差理論、技術(shù)和方法的發(fā)展?fàn)顩r。vGB/T 1182-2008等同采用ISO 1101：2004，全面反映了新一代GPS產(chǎn)品幾何描述和表達(dá)的基本要求和規(guī)定。v1.2 標(biāo)準(zhǔn)名稱的變化v新標(biāo)準(zhǔn)的名稱是按GPS標(biāo)準(zhǔn)體系的層次結(jié)構(gòu)命名的，第一層為“產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）”，第二層為“幾何公差”，第三層則明確了具體的標(biāo)準(zhǔn)化對象“形狀、方向、位置和跳動(dòng)公差標(biāo)注”。vGPS標(biāo)準(zhǔn)中，廣義的“幾何”包含尺寸公差、形位公差和表面結(jié)構(gòu)三部分，但本標(biāo)準(zhǔn)已通過副標(biāo)題將“幾何公差”限定在形狀、方向、位置和跳動(dòng)公差的范圍內(nèi)，即過去的“形位公差” 。因此本標(biāo)準(zhǔn)正文中出現(xiàn)的術(shù)語“幾何公差”均指“形位公差

3、”。v1.3 標(biāo)準(zhǔn)的整體結(jié)構(gòu)v本標(biāo)準(zhǔn)包括前言和引言、正文部分及三個(gè)資料性附錄。 前言和引言說明本標(biāo)準(zhǔn)與ISO 1101：2004的關(guān)系和主要差異，以及一些重要術(shù)語的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一，如用“導(dǎo)出要素”代替“中心要素”、用“提取要素”代替“測得要素”、“組成要素”代替“輪廓要素”等； 正文部分規(guī)定了幾何公差的基本概念、標(biāo)注的基本規(guī)定及示例； 附錄部分：附錄A列出了不再采用的標(biāo)注方法，附錄B為幾何誤差的評定，附錄C則給出了新標(biāo)準(zhǔn)在新GPS標(biāo)準(zhǔn)矩陣中的位置。v1.4 GB/T 1182-2008在GPS標(biāo)準(zhǔn)矩陣中的位置二、幾何公差標(biāo)注的基本規(guī)則v幾何公差應(yīng)按工件的功能要求給定，同時(shí)考慮制造和檢測要求；v對要

4、素規(guī)定的幾何公差實(shí)際上規(guī)定了公差帶，該要素應(yīng)限定在公差帶之內(nèi)；v被測要素在公差帶內(nèi)可以具有任何形狀、方向或位置，除非有進(jìn)一步的限制要求；v除非另有規(guī)定，標(biāo)注的公差適用于整個(gè)被測要素；v相對基準(zhǔn)給定的幾何公差并不限定基準(zhǔn)本身，基準(zhǔn)要素的幾何公差可另行規(guī)定；v如果功能需要，可以規(guī)定一種或多種幾何公差以限定要素的幾何誤差，限定要素某種類型的幾何誤差的幾何公差，亦能同時(shí)限制該要素其他類型的幾何誤差： 要素的位置公差可同時(shí)控制該要素的位置誤差、方向誤差和形狀誤差， 要素的方向公差可同時(shí)控制該要素的方向誤差和形狀誤差， 要素的形狀公差只能控制該要素的形狀誤差。三、幾何公差標(biāo)注的基本要求和方法v3.1 幾何

5、公差的種類、幾何特征和符號(hào)v附加符號(hào)v新標(biāo)準(zhǔn)將幾何公差分為4類，即形狀、方向、位置和跳動(dòng)公差，共19個(gè)幾何特征。v與舊標(biāo)準(zhǔn)不同，新標(biāo)準(zhǔn)將方向公差、跳動(dòng)公差從位置公差中分離出來，各自單獨(dú)列為一類。v依據(jù)被測要素與基準(zhǔn)是否存在關(guān)聯(lián)關(guān)系或存在什么樣的關(guān)聯(lián)關(guān)系，將輪廓度公差分別劃歸形狀公差、方向公差和位置公差。需要注意，帶有方向要求的線或面輪廓度應(yīng)用極少。v幾何特征符號(hào)，新舊標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定完全相同。但附加符號(hào)有較大變化 基準(zhǔn)要素的符號(hào)改為采用ISO符號(hào)，以便與國際接軌。建議在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)中采用新符號(hào)，老產(chǎn)品的圖樣無需改動(dòng)。 增加了若干新符號(hào)： 公共公差帶CZ (Common Zone)； 線素LE (Lin

6、e Element)； 不凸起NC (No Convex)。v3.2 公差框格標(biāo)注v舊標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了四種進(jìn)一步限定要求，“只許中間凹下”、“只許中間凸起”、“只許從左向右減小”和“只許從右向左減小”。v新標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定了“不（向材料外）凸起”一種，老的符號(hào)不再采用。如需采用，要另有文件規(guī)定。v如果被測要素在公差帶的形狀有限制要求，則在框格的下方注明。v如需要對某個(gè)要素給出幾個(gè)幾何特征公差，可將一個(gè)框格放在另一個(gè)框格上面。兩個(gè)框格的上下位置次序無嚴(yán)格規(guī)定，但一般短的框格在上。v3.3 被測要素的標(biāo)注v當(dāng)被測要素為工件組成要素的素線時(shí)，應(yīng)在公差框格的下方注明“LE” 。此時(shí)需規(guī)定線素的方向，通常該要素為被

7、測面與公差框格所在投影面的交線，在復(fù)雜的情況下，需要借助基準(zhǔn)體系確定素線的方向。v具有相同幾何特征和公差值的若干分離要素可共用一個(gè)公差框格標(biāo)注，表示各自要求。v具有相同幾何特征和公差值的若干分離要素可給出單一公差帶，表示公共要求，在公差值后面要加注公共公差帶符號(hào)CZ。實(shí)際上，此時(shí)可將分離要素視為不連續(xù)的單一要素。v3.4 公差帶標(biāo)注v除非另有規(guī)定，公差帶的寬度方向?yàn)楸粶y要素的法向。v當(dāng)明確注出箭頭的指向時(shí)，公差帶的寬度方向?yàn)榧^所指的方向。給定公差帶寬度方向的角度必需注出，即使為90也不能省略。v圓度公差帶的寬度應(yīng)在垂直于公稱軸線的平面內(nèi)確定。v其他情況下，箭頭的方向不作嚴(yán)格規(guī)定，因?yàn)楣顜У?/p>

8、寬度方向是由公差帶自身來定義的。因此，下圖的兩種注法，含義相同。v新標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)注提供了一定的自由度，但設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免隨意性。v當(dāng)對中心要素（中心點(diǎn)、中心線、中心面）在一個(gè)方向上給定公差時(shí)： 位置公差的公差帶寬度方向?yàn)槔碚撜_尺寸（TED）圖框的方向，并按指引箭頭所指互成0或90。 方向公差的公差帶寬度方向是由基準(zhǔn)確定的，即指引箭頭與基準(zhǔn)成0或90。 當(dāng)同一基準(zhǔn)體系中規(guī)定兩個(gè)方向的公差時(shí)，它們的公差帶互相垂直。v根據(jù)公差的幾何特征及標(biāo)注形式，公差帶的主要形式如下： 一個(gè)圓內(nèi)的區(qū)域； 兩個(gè)同心圓之間的區(qū)域； 兩等距線或兩平行直線之間的區(qū)域； 一個(gè)圓柱面內(nèi)的區(qū)域； 兩同軸圓柱面之間的區(qū)域； 一個(gè)球面

9、內(nèi)的區(qū)域。v對圓形或圓柱形公差帶，公差值前加注，對圓球形公差帶，則加注S。v3.5 限制性規(guī)定v需要對整個(gè)被測要素上任意限定范圍標(biāo)注同樣幾何特征的公差時(shí)，可在公差值的后面加注限定范圍的線性尺寸值，并在兩者間用斜線隔開。v如果標(biāo)注的是兩項(xiàng)或兩項(xiàng)以上同樣幾何特征的公差，可直接在整個(gè)要素公差框格的下方放置另一個(gè)公差框格。v如果給出的公差僅適用于要素的某一指定局部，應(yīng)采用粗點(diǎn)畫線示出該局部的范圍，并加注尺寸。v3.6 其他附加要求v延伸公差帶用附加符號(hào)表示，在框格中公差值后加注符號(hào) ，并相應(yīng)注出延伸的范圍，如 60。v非剛性零件自由狀態(tài)下的公差要求用附加符號(hào)表示。v各附加符號(hào) 、 、 、 和CZ，可同

10、時(shí)用于同一個(gè)公差框格中。四、位置度公差注法v4.1 概述v根據(jù)GB/T 13319-2003 產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范（GPS） 幾何公差 位置度公差注法，位置度公差注法適用于點(diǎn)、直線和平面的定位，例如球的球心、孔或軸的軸線和槽的中心平面等。（對非直線或非平面可采用輪廓度公差注法。）v位置度公差注法主要由理論正確尺寸、公差框格和基準(zhǔn)部分組成。允許有一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)。v4.2 理論正確尺寸TED(Theoreticall Exact Dimensions)v理論正確尺寸沒有公差，標(biāo)注在方框中，既可為線性尺寸，也可為角度尺寸，其作用是： 用于確定被測要素的理論正確位置、方向或輪廓； 用于確定基準(zhǔn)體系中各基

11、準(zhǔn)之間的方向和位置關(guān)系。v公差帶相對于理論正確位置對稱分布。當(dāng)理論正確尺寸排成尺寸鏈時(shí)，位置度公差不累積。v應(yīng)特別注意，按慣例，0、0、90和180等理論正確尺寸通常省略標(biāo)注。v當(dāng)位置度公差要素共有同一中心線或軸線時(shí)，可把它們認(rèn)為是理論正確相關(guān)要素。除另有說明，如與不同的基準(zhǔn)相關(guān)，需要加上適當(dāng)?shù)淖⒔?。v4.3 圓周分布要素的位置度公差v被注位置度公差要素在圓周上，除另有說明，通常為均勻分布，且位置是理論正確位置。v4.4 位置度公差的方向1）僅一個(gè)方向的位置度公差此時(shí)，公差帶是距離為給定的公差值，且以理論位置為中心對稱分布的兩平行直線（或兩平行平面）之間的區(qū)域，寬度方向是框格指引線箭頭所指的方

12、向。2）兩個(gè)方向的位置度公差此時(shí)，公差帶是兩相互垂直的距離為給定公差值且以軸線的理想位置為中心對稱配置的兩平行平面之間的區(qū)域。兩個(gè)公差值可以不相等或相等。圖中由彼此相距30mm的8個(gè)公差帶構(gòu)成的矩形幾何圖框是浮動(dòng)的，其位置和方向隨該工件的實(shí)際（提?。┮囟ā９顜У闹行钠矫嬗衫碚撜_尺寸定位。3）任意方向的位置度公差此時(shí)，公差帶是直徑為給定的公差值，且以理想位置為中心（或軸線）的圓、球（或圓柱）內(nèi)的區(qū)域。 對于圓柱形相配要素，位置度公差對理論正確位置是任意方向的，其公差帶通常是圓柱形。這種注法獲得的公差區(qū)域要比能產(chǎn)生方形或矩形的兩個(gè)方向注法的公差區(qū)域大，應(yīng)根據(jù)被注公差要素的功能來選擇任意方向公差帶還是兩個(gè)方向