第五章公差原則

第五章公差原則

主講：陸麗妍5.1基本概念形位公差和尺寸公差都是控制零件精度的兩類不同性質(zhì)的公差。它們彼此是獨(dú)立的，但在一定條件下，二者又是相關(guān)和互相補(bǔ)償?shù)?。通常我們把確定形位公差與尺寸公差之間相互關(guān)系的原則稱為公差原則.一、局部實(shí)際尺寸

局部實(shí)際尺寸是指在實(shí)際要素的任意正截面上兩對應(yīng)點(diǎn)之間測得的距離。二、作用尺寸1、體外作用尺寸(裝配時起作用的尺寸）

與實(shí)際孔內(nèi)接的最大理想軸的尺寸，稱為孔的作用尺寸。由于形狀誤差的存在，孔的作用尺寸一般小于孔的實(shí)際尺寸。與實(shí)際軸外接的最小理想孔的尺寸，稱為軸的作用尺寸。由于形狀誤差的存在，軸的作用尺寸一般大于該軸的實(shí)際尺寸，如圖所示。三、實(shí)體狀態(tài)及其尺寸最大實(shí)體尺寸（MMC）是指實(shí)際要素在最大實(shí)體狀態(tài)下的極限尺寸。最小實(shí)體尺寸（LMC）是指實(shí)際要素在最小實(shí)體狀態(tài)下的極限尺寸。

零件的軸、孔四、實(shí)效狀態(tài)及其尺寸

1、最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)及其尺寸最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)（MMVC）是在給定長度上，實(shí)際要素處于最大實(shí)體狀態(tài)，且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差時的綜合極限狀態(tài)。與最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)對應(yīng)的體外作用尺寸稱為最大實(shí)體實(shí)效尺寸（MMVS）。對于軸，它等于最大實(shí)體尺寸加上的形位公差值t，即

dMV=dmax+t

（5-1）對于孔，它等于最大實(shí)體尺寸減去的形位公差值t，即

DMV=Dmin?t

（5-2）最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)(MMVC)和最大實(shí)體實(shí)效尺寸(MMVS)關(guān)聯(lián)要素的最大實(shí)體實(shí)效尺寸(MMVS)和最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)(MMVC)2、最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)及其尺寸最注實(shí)體實(shí)效狀態(tài)（LMVC）是在給定長度上，實(shí)際要素處于最小實(shí)體狀態(tài)，且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差時的綜合極限狀態(tài)。與最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)對應(yīng)的體內(nèi)作用尺寸稱為最小實(shí)體實(shí)效尺寸（LMVS）。對于軸，它等于最小實(shí)體尺寸減去的形位公差值t，即

dLV=dmin-t

（5-1）對于孔，它等于最小實(shí)體尺寸加上的形位公差值t，即

DLV=Dmax?t

（5-2）圖2-15術(shù)語組圖解5.2公差原則簡介

生產(chǎn)中需要滿足的公差原則有：①獨(dú)立原則IP(IndependentPrinciple)②相關(guān)要求:包容要求ER（EnvelopeRequirement）最大實(shí)體要求MMR（MaximumMaterialRequirement）最小實(shí)體要求LMR（LeastMaterialRequirement）可逆要求RR（ReciprocalRequirement）

●

獨(dú)立原則獨(dú)立原則是指被測要素在圖樣上給定的尺寸公差與形位公差均為獨(dú)立，應(yīng)分別滿足要求的公差原則?！裣嚓P(guān)要求相關(guān)要求是圖樣上給定的尺寸公差與形位公差相互有關(guān)的公差原則。包括：包容要求、最大實(shí)體要求、最小實(shí)體要求、可逆要求等。

實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用最多的是獨(dú)立原則、包容要求、最大實(shí)體要求。最小實(shí)體要求在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用較少?？赡嬉蟛荒軉为?dú)采用，只能與最大實(shí)體要求或最小實(shí)體要求聯(lián)合使用。1.獨(dú)立原則(IP)

(１)標(biāo)注遵守獨(dú)立原則的孔、軸的尺寸公差和形位公差分別標(biāo)注，標(biāo)注時不需要附加符號，如圖5-16所示。圖5-16獨(dú)立原則應(yīng)用示例

(2)含義及合格性條件

孔、軸遵守獨(dú)立原則，分別用尺寸公差控制實(shí)際尺寸Da、da，形位公差t控制形位誤差f。尺寸公差Ｔ與形位公差t的關(guān)系相互獨(dú)立。合格性條件：dmin≤da≤dmax

Dmin≤Da≤Dmax

如圖2-16：實(shí)際軸23.98≤da≤24實(shí)際孔23.98≤Da≤24直線度誤差f≤0.01分別滿足尺寸公差和形位公差要求，合格。

(3)應(yīng)用

獨(dú)立原則是確定尺寸公差與形位公差的基本原則，應(yīng)用非常廣泛。一般用于非配合零件，尺寸精度與形位精度均要求較高，或尺寸精度與形位精度要求相差較大的場合。如印刷機(jī)滾筒，印刷質(zhì)量取決于圓柱度，與尺寸精度無關(guān)。又如零件通油孔，油流量取決于尺寸大小，與油孔形位精度無關(guān)，如圖5-17a、b所示。圖5-17獨(dú)立原則應(yīng)用舉例2.包容要求(ER)

包容要求是控制被測要素的實(shí)際輪廓被包容在最大實(shí)體邊界內(nèi)的一種公差要求。

(1)標(biāo)注單一要素（要求形狀公差），應(yīng)在尺寸公差后加注符號，如圖2-18a、2-19a所示。關(guān)聯(lián)要素（要求位置公差），應(yīng)在框格內(nèi)形位公差值后加注符號0，如圖2－20所示。（也稱為零形位公差,因其控制邊界也為最大實(shí)體邊界，故可歸屬為包容要求）圖2-18單一要素軸遵守包容原則應(yīng)用示例圖2-19單一要素孔遵守包容原則應(yīng)用示例

圖2-20關(guān)聯(lián)要素用于包容要求(零形位公差)時標(biāo)注

(2)含義及合格性條件

①當(dāng)實(shí)際尺寸位于最大實(shí)體尺寸時，給定形位公差＝零，即不允許出現(xiàn)形位誤差；②當(dāng)實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)體尺寸時，允許出現(xiàn)形位誤差，允許值＝偏離值；③當(dāng)實(shí)際尺寸位于最小實(shí)體尺寸時，形位誤差達(dá)到最大，最大允許值＝尺寸公差值。對于軸：df≤dM（dmax）da≥dL（dmin）對于孔：Df≥DM（Dmin）Da≤DL（Dmax）如圖示2-18軸：df≤24da≥23.98合格如圖示2-19孔：Df≥23.98Da≤24合格Df(Df)--體外作用尺寸;dM(DM)—最大實(shí)體尺寸Da(Da)—局部實(shí)際尺寸;dL(DL)—最小實(shí)體尺寸●關(guān)聯(lián)要素其含義完全同單一要素，邊界也是最大實(shí)體邊界，如圖2-20所示。不同處是標(biāo)注：因?yàn)槭顷P(guān)聯(lián)要素，給定形位公差為“零”值其位置必須在框格內(nèi)，用“0”表示，故又稱為“零形位公差”。

(3)應(yīng)用

包容要求的設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)是保證配合性質(zhì)，因此主要用于嚴(yán)格要求配合性質(zhì)的場合，特別是有相對運(yùn)動的配合面，利用最大實(shí)體尺寸作邊界保證必要的最小間隙，如回轉(zhuǎn)軸的軸頸與滑動軸承，滑動塊與槽，泵的柱塞與套管等。3.最大實(shí)體要求（MMR）

最大實(shí)體要求是控制被測要素的實(shí)際輪廓處于最大實(shí)體實(shí)效邊界內(nèi)的一種公差要求。最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)和最大實(shí)體實(shí)效尺寸最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)（MMVC）是在給定長度上，實(shí)際要素處于最大實(shí)體狀態(tài)，且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差時的綜合極限狀態(tài)。與最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)對應(yīng)的體外作用尺寸稱為最大實(shí)體實(shí)效尺寸（MMVS）。對于軸，它等于最大實(shí)體尺寸dM加上帶有的形位公差值t，即

dMV=

dmax+t

（5-1）對于孔，它等于最大實(shí)體尺寸DM減去帶有的形位公差值t，即

DMV=Dmin

?t

（5-2）

最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)(MMVC)和最大實(shí)體實(shí)效尺寸(MMVS)關(guān)聯(lián)要素的最大實(shí)體實(shí)效尺寸(MMVS)和最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)(MMVC)

(1)標(biāo)注

最大實(shí)體要求的符號為。當(dāng)應(yīng)用于被測要素時，應(yīng)在框格內(nèi)形位公差值后標(biāo)注符號；當(dāng)應(yīng)用于基準(zhǔn)要素時，應(yīng)在框格內(nèi)的基準(zhǔn)字母后標(biāo)注符號。如圖5-21、圖5-22所示。圖5-21軸遵守最大實(shí)體要求應(yīng)用示例圖5-22孔遵守最大實(shí)體要求應(yīng)用示例

(2)含義及合格性條件

①當(dāng)實(shí)際尺寸位于最大實(shí)體尺寸時，允許形位誤差＝給定的形位公差值；②當(dāng)實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)體尺寸時，允許形位誤差＝給定的形位公差值＋偏離值；③當(dāng)實(shí)際尺寸位于最小實(shí)體尺寸時，允許形位誤差達(dá)到最大，最大允許值＝給定的形位公差值＋尺寸公差值?？?、軸遵守最大實(shí)體要求，要求實(shí)際要素遵守最大實(shí)體實(shí)效邊界。其實(shí)際意義是：用最大實(shí)體實(shí)效邊界控制孔、軸的形位誤差，用尺寸公差帶控制孔、軸的實(shí)際尺寸。最大實(shí)體實(shí)效尺寸：

對于軸：dMV

＝dM＋t＝dmax＋t

對于孔：DMV＝DM－t＝Dmin－t如圖2－21、2-22所示：

dMV

＝24.03＋0.01＝24.04

DMV＝23.98－0.01＝23.97合格性條件：作用尺寸不得超越最大實(shí)體實(shí)效尺寸局部實(shí)際尺寸不得超越極限尺寸對于軸：df≤dMVdmin≤da≤dmax對于孔：Df≥DMVDmin≤Da≤Dmax如圖示2-21軸：df

≤24.0123.98≤da≤24合格如圖示2-22孔：Df

≥23.9723.98≤Da≤24合格

(3)應(yīng)用

最大實(shí)體原則的設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)是為了保證零件能夠自由裝配（把配合公差帶擴(kuò)大），以獲得良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性。因此主要用于精度要求不高，僅要求可裝配性的場合，例如蓋板、箱體及法蘭盤上孔系的位置度，螺栓軸線及被連接件螺孔軸線的直線度、同軸度等。4.可逆要求用于最大實(shí)體要求在不影響零件功能的前提下，位置公差可以反過來補(bǔ)給尺寸公差，即位置公差有富余的情況，允許尺寸誤差超過給定的尺寸公差，顯然，這在一定程度上能夠降低工件的廢品率。在零件圖樣上，可逆要求用于最大實(shí)體要求的標(biāo)注標(biāo)記是在位置公差框格的第二格內(nèi)位置公差值后面加寫，如圖4-26（a）所示。此時，尺寸公差有雙重職能：一是控制尺寸誤差；二是協(xié)助控制形位誤差。而位置公差也有雙重職能：一是控制形位誤差；二是協(xié)助控制尺寸誤差。動態(tài)公差帶圖如圖4-26（b）所示。當(dāng)被測要素尺寸為最小實(shí)體狀態(tài)尺寸（dL=dmin=

19.9mm）時，在最大實(shí)體狀態(tài)（dM=dmax=

20mm）下給定的形位公差值t1（0.2mm）即可獲得補(bǔ)償值t2（0.1mm），其位置公差最大允許值為tma