通用公差基本知識(shí)

1、.,公差基本知識(shí),1,.,公差基本知識(shí),1. 公差的意義 2. 一般公差 3. 其它公差 3.1 形狀公差 3.2 姿勢(shì)公差 3.3 位置公差 3.4 晃動(dòng)公差 4. 尺寸公差和配合,目錄,2,.,公差基本知識(shí),公差是什么? 1. 規(guī)定的最大值和最小值間的差 2. 在等差數(shù)列或等差級(jí)數(shù)中某一項(xiàng)與下一項(xiàng)相減得到的一定的數(shù). 上述3條中為了運(yùn)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)或生產(chǎn)中,從幾何層面來看時(shí), 公差的定義? 意為規(guī)定的尺寸中 “最大值和最小值的差”.,1. 公差的意義,3,公差基本知識(shí),一般公差也可以稱為普通公差或允許公差, 目的在于在不特別要求精密度的部分進(jìn)行整體標(biāo)注, 可以不用一一標(biāo)注公差. 因?yàn)闀r(shí)間或制

2、造價(jià)格的原因不可能做出毫無偏差且尺寸完全合適的部品, 所以在圖紙上標(biāo)注的所有尺寸上都允許使用. 但是大部分尺寸都不需要特別的精密度, 所以此部分如果有一般使用的標(biāo)準(zhǔn)公差的話, 設(shè)計(jì)者可以不用很辛苦地來一個(gè)一個(gè)地決定公差. 設(shè)計(jì)者可以不用在所有尺寸上一一標(biāo)注公差, 所以圖紙會(huì)變得很簡(jiǎn)單. 具有相似功能的部分,公差等級(jí)對(duì)設(shè)計(jì)者來說都是一樣的,所以制作者可以很有效率地生產(chǎn)部品.,2. 一般公差(General Tolerance),4,.,普通公差一般會(huì)標(biāo)注到如下圖標(biāo)注欄所示的注釋(note)欄里. 圖紙中標(biāo)注的尺寸中,沒有標(biāo)注公差的尺寸并不是該尺寸沒有公差的意思, 而是使用注釋(note) 欄中的

3、普通公差的意思.,2. 一般公差(General Tolerance),5,.,公差基本知識(shí), 未特別言及時(shí), 各個(gè)尺寸都有公差. 公差或標(biāo)注到尺寸上, 或在標(biāo)注欄,標(biāo)題欄中規(guī)定. 尺寸和公差不能遺漏或重復(fù), 各個(gè)形狀的特征要表達(dá)完整. 開孔時(shí), 不使用Drill和Reamer等 “加工”用語, 標(biāo)注上尺寸即可. 尺寸輸入時(shí),要排列整齊,便于查讀. 在圖紙上標(biāo)示為直角的部品的形狀,或是中心線等情況下不用標(biāo)注尺寸. 未言及時(shí), 所有尺寸測(cè)定為20C. 除厚度薄的塑料部品或金屬板材外, 所有尺寸和公差都在不固定的狀態(tài)下測(cè)定.,2. 一般公差(General Tolerance) 尺寸輸入基礎(chǔ),6,

4、.,公差基本知識(shí),開孔多的部品上各自使用的”直角坐標(biāo)公差方式”和 “最大實(shí)體公差方式”的標(biāo)示方法和特征如下所示. - 豎列式 ; 鏈?zhǔn)綐?biāo)示 (Chain Dimensioning) 從基準(zhǔn)面數(shù)第一個(gè)孔, 從第一個(gè)孔到第二個(gè)孔,再從第二個(gè)孔到第三個(gè)孔, 以這種方法來表示尺寸和公差的方式,最容易發(fā)生累積公差. - 并列式 ; 基準(zhǔn)面式標(biāo)示 (Base Line Dimensioning) 從基準(zhǔn)面到第一個(gè)孔, 從基準(zhǔn)面到第二個(gè)孔, 再從基準(zhǔn)面到第三個(gè)孔, 以這種方法表示尺寸和公差的方式,雖避免了從基準(zhǔn)面開始的累積公差, 但孔之間會(huì)發(fā)生.,4. 一般公差(General Tolerance) 直角坐

5、標(biāo)公差方法,7,.,公差基本知識(shí),4. 一般公差(General Tolerance) 直角坐標(biāo)公差方法,- 基準(zhǔn)孔式 ; 直接標(biāo)示 (Direct Dimensioning) 采用直接標(biāo)示孔與孔之間的尺寸和公差的方式, 在相應(yīng)孔之間不會(huì)發(fā)生累 積公差, 但是在未直接指定的孔之間或以基準(zhǔn)面為準(zhǔn)的尺寸上會(huì)發(fā)生.,8,公差基本知識(shí),正/負(fù)方式 : 標(biāo)注尺寸的代表值,在其后標(biāo)注公差的方式 極限尺寸的標(biāo)注方式: 尺寸的上限值(upper limit)和下限值(lower limit)一起標(biāo)注的方式 公差值帶有+/-值的情況是可以有如下三種形態(tài).,2. 一般公差(General Tolerance) 公

6、差標(biāo)記方法,Equal Bilateral Tolerance 中間值的 +兩邊公差值一樣的情況.,Unequal Bilateral Tolerance 中間值的 +兩邊公差值不一樣的情況.,Unilateral Tolerance 中間值的 + 或 一邊有公差值, 另一邊為0時(shí).,正/負(fù)方式,極限尺寸的標(biāo)注方式,9,公差基本知識(shí),2. 一般公差(General Tolerance),10,公差基本知識(shí),2. 一般公差(General Tolerance) 鑄造加工的鑄件適用的普通公差 (KS B 0411),.,11,公差基本知識(shí),2. 一般公差(General Tolerance) 切削

7、加工部分適用的普通公差 (KS B 0412),12,.,公差基本知識(shí),2. 一般公差(General Tolerance) 問題 以下設(shè)計(jì)尺寸上的問題點(diǎn)?,13,.,公差基本知識(shí),尺寸公差為了部品的尺寸偏差規(guī)則從很久以前開始就使用了. 但是, 只靠尺寸公差, 不能在圖紙上 恰當(dāng)?shù)乇磉_(dá)出部品機(jī)能上的要求事項(xiàng),使設(shè)計(jì)者的意圖在準(zhǔn)確地傳達(dá)到制造,檢查部門或外協(xié)廠時(shí) 收到限制. 而且為了確保組裝性和互換性, 會(huì)要求部品達(dá)到需要值以上的更精密的公差,所以也成 為生產(chǎn)上出現(xiàn)問題, 制造費(fèi)用增加的原因. 為了解決這些問題點(diǎn)而導(dǎo)入幾何公差. 幾何公差(Geometric Dimensioning and T

8、olerance)是指在機(jī)械制品設(shè)計(jì)中通過在尺寸公差上賦予 適當(dāng)?shù)男螤罨蛭恢霉?將制品設(shè)計(jì)者的意圖明確簡(jiǎn)略地標(biāo)示出來,適用最大的制作公差, 生產(chǎn)出 最有效最經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品,在產(chǎn)品的性能或缺陷部品之間賦予互換性,明確設(shè)計(jì)尺寸和公差要求,使制作和 檢查簡(jiǎn)易化, 在設(shè)計(jì),生產(chǎn),檢查方面可以進(jìn)行統(tǒng)一分析.,3. 幾何公差(GD或距離為公差值t,且平行于Datum平面的兩平行平面間的區(qū)域. 垂直度公差(perpendicularity): 是指以Datum為基準(zhǔn),平面,軸線的垂直準(zhǔn)確度應(yīng)達(dá)到多少. 公差帶是指直徑為公差t, 且垂直于Datum 平面的圓柱面內(nèi)的區(qū)域(公差為t時(shí)),或距離為公差值t, 垂直于

9、Datum平面的兩平行平面之間的區(qū)域.,3. 幾何公差(GD&T : Geometric Dimensioning & Tolerancing) 3.2 定向公差,36,.,公差基本知識(shí),傾斜度公差(angularity): 成90以外的其它任意角度的表面,軸線,中間面為對(duì)象. 公差帶是距離為公差值t,且與Datum線或平面成一給定角度的兩平行直線間的區(qū)域.,3. 幾何公差(GD&T : Geometric Dimensioning & Tolerancing) 3.2 定向公差,定向公差,37,.,公差基本知識(shí),定位公差(locational tolerances)有位置度公差,同軸度公差,

10、對(duì)稱度公差, 需要Datum. 位置度公差(true position): 其它形體或與Datum相關(guān)的形體的位置對(duì)從指定位置基準(zhǔn)所允許的變動(dòng)全量, 僅限于點(diǎn)、線、面超出關(guān)聯(lián)形體的指定位置的程度.關(guān)聯(lián)實(shí)際要素的位置對(duì)基準(zhǔn)所允許的變動(dòng)全量，它限制零件的兩個(gè)或兩個(gè)以上的點(diǎn)、線、面之間的相互位置關(guān)系 用于點(diǎn)(point)上時(shí), 公差帶為以理論正確位置為圓心, 直徑為公差t的圓的內(nèi)部區(qū)域. 用于直線時(shí), 公差帶是距離為公差t,且以線的理想位置為中心線對(duì)稱配置的兩平行線 之間的區(qū)域. 位置度公差包括直線度,平行度,圓度,垂直度公差. 同軸度公差(concentricity): 必須是與Datum的軸線處

11、同一直線上的軸線 軸 Datum 軸 . 用于點(diǎn)時(shí),公差帶是直徑為公差值t, 且與Datum點(diǎn)同心的圓內(nèi)的區(qū)域 用于軸線時(shí), 直徑為公差值t的圓柱面的區(qū)域, 該圓柱面的軸線與Datum軸線同軸.,3. 幾何公差(GD&T : Geometric Dimensioning & Tolerancing) 3.3 定位公差,38,.,公差基本知識(shí),對(duì)稱度公差(symmetry): 是相對(duì)Datum軸線或Datum中心平面相互對(duì)稱的形體脫離 對(duì)稱位置的程度. 公差帶是距離為公差值t, 且相對(duì)Datum軸線或Datum中心平面對(duì)稱配置的兩平行平面之間的區(qū)域.,3. 幾何公差(GD&T : Geometr

12、ic Dimensioning & Tolerancing) 3.3 位置公差,位置公差,39,.,公差基本知識(shí),跳動(dòng)公差(run-out tolerances)包括圓跳動(dòng)公差和全跳動(dòng)公差. 跳動(dòng)公差是以Datum為基準(zhǔn)的圓度,直線度,垂直度,同軸度, 平行度 公差,需要Datum. 圓跳動(dòng)公差(circular run-out): 當(dāng)對(duì)象圓柱以Datum軸線為基準(zhǔn)進(jìn)行回轉(zhuǎn)時(shí), 該表面 在半徑方向或軸線方向跳動(dòng)的程度. 用于半徑方向(radial)時(shí), 公差帶垂直于軸線的任一測(cè)量平面(measuring plane)內(nèi) 半徑差為公差t, 且圓心在Datum 軸線上的兩個(gè)同心圓之間的區(qū)域. 用于

13、軸線方向時(shí), 公差帶是在與Datum同軸的任一半徑位置的測(cè)量圓柱(measuring cylinder)面上距離為t的兩圓之間的區(qū)域 全跳動(dòng)公差(total run-out): 圓跳動(dòng)公差是以與軸線垂直的斷面的表面為對(duì)象,全跳動(dòng) 公差是以圓柱的整個(gè)表面為對(duì)象. 用于半徑方向時(shí),公差帶是半徑差為公差值t, 且與Datum 軸線同軸的兩圓柱面之間 區(qū)域.,3. 幾何公差(GD&T : Geometric Dimensioning & Tolerancing) 3.4 跳動(dòng)公差,40,.,公差基本知識(shí),用于軸線方向時(shí), 公差帶是距離為公差t, 且與Datum 軸線垂直的兩平行平面之間的區(qū)域. 全跳動(dòng)

14、公差包括以Datum為基準(zhǔn)的圓度, 直線度,垂直度,圓柱度,平行度公差的公差.,3. 幾何公差(GD&T : Geometric Dimensioning & Tolerancing) 3.4 跳動(dòng)公差, 公差,41,.,公差基本知識(shí),如果按照正確的尺寸(Just Size或Theoretically Exact Dimension)很容易加工,且費(fèi)用不高的話, 公差這個(gè)概念就是不需要的. 但是在現(xiàn)實(shí)中按照正確的尺寸加工幾乎是不可能的,為了能加工得 更加接近正確的尺寸, 有時(shí)候需要投入更多的費(fèi)用和時(shí)間.如果使用未按照正確的尺寸加工的 部品組裝成的產(chǎn)品在組裝性和完善性上會(huì)存在問題,且性能或品質(zhì)會(huì)

15、惡化. 相反,如果要求尺寸非常正確就會(huì)導(dǎo)致制造成本上升.所以,有必要根據(jù)各個(gè)機(jī)械部品用途和功能 不同,對(duì)允許的尺寸偏差進(jìn)行規(guī)定,該偏差即尺寸公差.,尺寸公差 = 最大允許尺寸 最小允許尺寸,4. 尺寸公差和配合 尺寸公差,42,.,公差基本知識(shí),1) 尺寸 : 表現(xiàn)形體大小的量, 以mm為單位表示. 2) 實(shí)際尺寸 : 形體的實(shí)際尺寸 3) 極限尺寸: 形體允許的尺寸的兩個(gè)極端尺寸,即最大極限尺寸和最小極限尺寸 4) 最大極限尺寸 :形體允許的最大尺寸 (最大極限尺寸 ) (基準(zhǔn)尺寸) 5) 最小極限尺寸 : 形體允許的最小尺寸 (最大極限尺寸 ) (基準(zhǔn)尺寸) 6) 基準(zhǔn)尺寸 : 根據(jù)使用上

16、尺寸允許差和下尺寸允許差, 按照允許極限尺寸算出的成為基準(zhǔn) 尺寸.,4. 尺寸公差和配合 尺寸公差用語(KS B 0401),43,.,公差基本知識(shí),7) 上尺寸允許差 :對(duì)應(yīng)最大極限尺寸,和基準(zhǔn)尺寸的差 8) 下尺寸允許差 :對(duì)應(yīng)最小極限尺寸,和基準(zhǔn)尺寸的差 9) 尺寸公差 : 最大尺寸和最小允許尺寸的差,4. 尺寸公差和配合 尺寸公差用語(KS B 0401),孔和軸的尺寸允許差,44,.,公差基本知識(shí),10) 公差等級(jí) : 按尺寸公差, 配合公差方式, 同一公差等級(jí)對(duì)所有基本尺寸的一組公差被認(rèn)為具有 同等精確程度, 根據(jù) ISO 規(guī)定,根據(jù)尺寸進(jìn)行區(qū)分,公差可以分為 01,02,03 .

17、 . 18等級(jí)的共 20個(gè)等級(jí). IT 01 - IT 4 : 主要為Gauge類 (超精密加工部品) IT 5 - IT 10 : 主要為進(jìn)行配合的部品 (切削加工品) IT 5 IT 7 : 精密加工部品 IT 8 IT 10 :一般加工部品 IT 11 IT 16 : 不配合的情況 公差等級(jí)如IT 7所示, 在記號(hào)IT上寫入表示等級(jí)的數(shù)字即可.,4. 尺寸公差和配合 尺寸公差用語(KS B 0401),45,公差基本知識(shí),4. 尺寸公差和配合, 尺寸 500mm 以下使用的IT公差,46,公差基本知識(shí),4. 尺寸公差和配合, 尺寸大于500mm時(shí)使用的IT 公差,47,.,公差基本知識(shí),

18、限界測(cè)量中, 軸和孔配合時(shí), 或緊緊咬合,或晃動(dòng).因此機(jī)械部品之間的相對(duì)位置關(guān)系叫作配合. 軸和孔之間的配合是能夠左右大部分器具組裝性或性能的非常重要的部分, 在KS規(guī)則中分為 3大類配合. 1) 間隙配合(Clearance Fit) - 具有間隙的配合 - 孔的最小極限尺寸 軸的最大極限尺寸 2) 過渡配合(Transition Fit) - 根據(jù)孔和軸的實(shí)際尺寸,可能具有間隙或過盈的配合 3) 過盈配合(Interference Fit) - 具有過盈的配合 - 孔的最大極限尺寸 軸的最小極限尺寸,4. 尺寸公差配合 配合,48,.,公差基本知識(shí),4. 尺寸公差和配合 配合方式,49,公差基本知識(shí),4. 尺寸公差和配合 常用的孔基準(zhǔn)配合,備注) 1.尺寸不同也有例外. 2. 配合孔尺寸允許差請(qǐng)參照KS B 0401,50,.,公差基本知識(shí),4. 尺寸公差和配合 常用的軸基準(zhǔn)配合,備注) 1.尺寸不同也有例外. 2. 配合孔尺寸允許差請(qǐng)參照KS B 0401,51,.,公差基本知識(shí),無論是孔基準(zhǔn)式, 軸基準(zhǔn)式, 表示孔的記號(hào)寫在前面. 例) 20 H7g6, 20 H7/g6 等