GD&T-第三讲-形状和定向公差

1第三讲形状和定向公差Section3:TolerancesofForm&OrientationBasedonASMEY14.5-20092认识符号3形状公差–适用于单一形体及单一形体或尺寸形体的要素，故无需参照基准–当尺寸公差无法精确定义形体的形状，需指定合适的形状公差以满足装配或互换性的要求–形状公差定义了一个公差带，要求被测形体或其线要素，中位线，中位面位于公差带内。–形状公差的公差值应小于尺寸公差的公差值–形状公差有时适用于没有给出尺寸公差的情况，比如零件装配后的平面度–形状公差有直线度、平面度、圆度和圆柱度形位公差（GD＆T）形状公差FORM4直线度Straightness–直线度是指表面的一个要素或中位线满足一条直线的条件。–直线度公差规定了被测要素或被测形体的中位线必须满足的公差带（两根平行直线）。–直线度公差应用于被测要素呈现一条直线的视图上。1.用于圆柱形体的线要素每个圆周要素必须满足尺寸公差要求圆柱面上每个长度方向的线要素都必须在直线度公差带内公差带是位于通过非关联实际包容体的轴线的平面上，相距直线度公差值的两平行直线公差框格直接从表面或表面的延长线（但明显偏离尺寸线）上引出腰形和鼓形表面在满足直线度公差的同时必须满足尺寸公差（可能不能使用全部的直线度公差）当尺寸上有独立符号时，直线度公差可大于尺寸公差形位公差（GD＆T）形状公差FORM线要素（圆柱面）圆柱面上每个长度方向的线要素都必须在0.02公差带内0.02宽的公差带0.02宽的公差带5直线度Straightness2.用于圆柱形体的中心要素表面上每个圆周要素必须满足尺寸公差要求允许不遵守包容原则（公差原则1）公差带是位于与非关联实际包容体的轴线同轴的直径为直线度公差值圆柱体公差框格应置于尺寸下方或从尺寸线的延长线引出。必要时，直线度公差可大于尺寸公差当直线度与定向或定位公差同时存在时，直线度公差不能大于指定的定向或定位公差。形状和尺寸偏差的综合影响确定了虚拟条件或内部/外部边界（＝MMC＋直线度公差）可用于RFS或MMCRFS时，最大的直线度误差等于规定的直线度公差值形位公差（GD＆T）形状公差FORM轴线(RFS)圆柱形体的中位线必须在Ф0.04圆柱形公差带内当直线度应用于轴线时，不再遵守包含原则Ф0.04的公差带Ф16.04的外部边界(16.00+0.04)6形位公差（GD＆T）形状公差FORM直线度Straightness3.用于圆柱形体的中心要素（MMC）MMC时，最大的直线度误差等于规定的直线度公差加上实际形体尺寸偏离MMC的值被测形体的中位线必须在这圆柱公差带内在每个位置的尺寸偏离MMC时，则该位置的公差带直径允许增加该偏离量。表面的每个圆周要素必须满足尺寸要求可接受的实际边界条件是Ф16.04的圆柱孔。当实际尺寸在MMC时，该边界接受的零件允许的最大直线度误差为Ф0.04当实际尺寸在LMC时，该边界接受的零件允许的最大直线度误差为Ф0.157形位公差（GD＆T）形状公差FORM中位线在每25的长度内必须满足0.1的直线度；中位线在整个长度范围内必须满足0.4的直线度公差带直线度Straightness4.单位长度内的直线度可规定单位长度内的长线度以控制表面在较短长度内的变差当用于控制尺寸形体（轴线）时，一般应指定总的直线度公差当零件成弓形，并以相同的曲率在长度方向延伸时，单位长度内的直线度永远相同，但总的直线度误差很大。8形位公差（GD＆T）形状公差FORM宽度方向的每个线要素满足0.05的直线度直线度Straightness5.直线度用于平面线要素可用直线度控制一个方向的线要素，或同时控制两个方向。当功能要求线要素与某个基准关联时，可用线轮廓度长度方向的每个线要素满足0.1的直线度9平面度Flatness–一个表面或中位面上的所有要素在同一平面上的条件。–平面度的公差带是两个平行平面。–被测表面或中位面的各个要素必须在这公差带内。1.平面度用于平面表面公差框格直接从表面或表面的延长线（但明显偏离尺寸线）上引出公差框格应标注于被测要素呈现一条直线的视图上当被测表面有尺寸时，平面度公差应小于尺寸公差。当尺寸上有独立符号时，平面度公差可大于尺寸公差2.单位面积的平面度形位公差（GD＆T）形状公差FORM0.25宽的公差带或10平面度Flatness3.平面度的RFS，MMC＆LMC当平面度用于非圆柱尺寸形体时，可用RFS，MMC或LMC修正符零件的中位面必须位于相距公差值的两平行平面间公差框格应置于尺寸下方或从尺寸线的延长线引出RFS时，无论实际尺寸，公差带的大小都是指定的平面度公差值，中位面必须位于此公差带内，同时表面的各个要素必须满足尺寸要求MMC时，当每个位置的实际尺寸偏离MMC值时，该偏离量允许被补偿到平面度公差上LMC时，当每个位置的实际尺寸偏离LMC值时，该偏离量允许被补偿到平面度公差上形位公差（GD＆T）形状公差FORM可接受的实际边界条件是相距16.04的两平行平面当实际尺寸在MMC时，该边界接受的零件允许的最大平面度误差为0.04当实际尺寸在LMC时，该边界接受的零件允许的最大平面度误差为0.1511圆度Circularity(Roundness).–对非球形体而言，圆度是指表面在垂直于它的轴线或中心脊线的每个截面上的点到该轴的等距离性–对球体而言，圆度是指表面通过共同中心的任何截面上的所有点到该中心的等距离性–公差带是两个同心圆。表面的每个圆周要素必须在这公差带内–每个截面必须分别满足。–除非有自由状态符号或独立符号，圆度公差应小于尺寸公差或其它影响圆度的形位公差形位公差（GD＆T）形状公差FORM12圆度Circularity(Roundness).–对非球形体而言，圆度是指表面在垂直于它的轴线或中心脊线的每个截面上的点到该轴的等距离性–对球体而言，圆度是指表面通过共同中心的任何截面上的所有点到该中心的等距离性–公差带是两个同心圆。表面的每个圆周要素必须在这公差带内–每个截面必须分别满足。–除非有自由状态符号或独立符号，圆度公差应小于尺寸公差或其它影响圆度的形位公差形位公差（GD＆T）形状公差FORM13圆柱度Cylindricity–圆柱度是指回转体表面的所有的点到一共同轴线的等距离性–公差带是两个同轴圆柱面。–被测表面必须位于公差带内–圆柱面上的所有圆周要素和长度方向的直线要素都必须满足。–除非有自由状态符号或独立符号，圆柱度公差应小于尺寸公差或其它影响圆度的形位公差形位公差（GD＆T）形状公差FORM圆柱度同时控制了截面方向的圆度，长度方向的直线度及圆柱面的锥度。但目前还难以找到与此相配的测量方法。14自由状态符号应用–自由状态变差是零件在去除制造过程中施加的力后的变形量»重力»零件弹性»制造内应力–具有自由状态变差的零件（例如薄壁件）称为非刚性零件–对非刚性零件，可规定零件在自由状态下尺寸要求，也可规定零件在约束后的尺寸要求。–约束条件及约束力应按产品的装配及功能的要求来定义–非刚性零件的自由状态变差可由以下两种方法控制：»指定形体在自由状态时形位公差»指定形体在约束条件下的形位公差–自由状态符号可应用于所有的形状公差形位公差（GD＆T）形状公差FORM15定向公差–适用于关联形体，故必须有参照基准–当定向公差用于平面时，同时控制了平面度必须在定向公差带内–如果定向公差不足于控制平面度，则需另行标注平面度公差。–定向公差只控制形体的方向，不控制形体的位置–定向公差只约束基准座标系内旋转自由度，不约束平移自由度–定义定向公差时，应考虑其它形位公差（位置，跳动，轮廓）已经定义的方向误差–定向公差有垂直度、平行度和倾斜度»倾斜度：是指形体表面，中心平面或轴线与一基准平面或轴线成一指定角度的条件»平行度：是指形体表面或中心平面上所有的点到一基准平面等距离的条件；或形体轴线到一个（或多个）基准平面或基准轴线等距离的条件»垂直度：是指形体表面，中心平面或轴线与一基准平面或轴线成一直角的条件形位公差（GD＆T）定向公差Orientation16定向公差的公差带（四种）1.与一个或多个基准平面或与一条基准轴线平行、垂直或成一理论角度的两平行平面。被测表面或被测形体的中心面必须在这公差带内。形位公差（GD＆T）定向公差Orientation17定向公差的公差带（四种）1.与一个或多个基准平面或与一条基准轴线平行、垂直或成一理论角度的两平行平面。被测表面或被测形体的中心面必须在这公差带内。形位公差（GD＆T）定向公差Orientation18定向公差的公差带（四种）2.与一个或多个基准平面或与一条基准轴线平行、垂直或成一理论角度的两平行平面。被测形体的轴线必须在这公差带内。形位公差（GD＆T）定向公差Orientation19定向公差的公差带（四种）3.与一个或多个基准平面或与一条基准轴线平行、垂直或成一理论角度的圆柱形公差带。被测形体的轴线必须在这公差带内。形位公差（GD＆T）定向公差Orientation20定向公差的公差带（四种）3.与一个或多个基准平面或与一条基准轴线平行、垂直或成一理论角度的圆柱形公差带。被测形体的轴线必须在这公差带内。形位公差（GD＆T）定向公差Orientation21定向公差的公差带（四种）4.与一个或多个基准平面或与一条基准轴线平行、垂直或成一理论角度的两平行直线。被测表面的线要素必须在这公差带内。形位公差（GD＆T）定向公差Orientation基准轴线B定义了每个径向线要素发射中心当标注有EACHELEMENT或EACHRADIALELEMENT时，只控制表面上单个线要素，而不要求整个表面在一个包容区域内。22定向公差在MMC–定向公差在MMC时，可按形体的轮廓表面或其轴线两种规则来解释。–当孔在极限变差时，两种解释规则可能不同，此时表面解释规则优先于轴线解释规则。形位公差（GD＆T）定向公差Orientation1.孔按表面规则解释：–符合尺寸要求–孔的表面上没有任何要素在由参照基准座标系定向的理想边界（实效状态）之内2.孔按轴线规则解释：–当孔在MMC时，形体轴线必须位于基准座标系定向的圆柱公差带内，圆柱公差带的大小等于给定的定向公差值–当孔的非关联实际包容体比MMC大时，可对定向公差补偿额外的公差。补偿量等于非关联实际包容体与MMC的差值。23定向公差在MMC形位公差（GD＆T）定向公差Orientation讨论：基准A是否可用MMB修正24定向公差在MMC形位公差（GD＆T）定向公差Orientation25定向公差的0公差值在MMC形位公差（GD＆T）定向公差Orientation要求在MMC时具有完美的方向。只有当尺寸从MMC向LMC偏离时，才允许有方向误差。该偏离量即为定向误差的公差值。当所有的补偿公差带不能满足功能要求时，可在MMC符号后增加一最大公差值的限制(MAX)26定向公差的延伸公差带及正切平面形位公差（GD＆T）定向公差Orientation27你记住了吗？形状/定向公差Form&Orientation判断–正切平面符号可用于修正平面度公差。（）–在特定情况下，平面度可指定参照基准。（）–平面度可用于控制尺寸形体的中心平面。（）–当直线度直接标注在形体表面时，它同时控制表面的所有线要素。（）–圆柱度可用MMC符号修正。（）–当平行度用于平面尺寸形体时，它的公差带适用于尺寸形体的实际包容体的中心平面。（）–当直线度用于圆柱形体的中心要素时，可不遵循包容原则。（）–当直线度用于圆柱形体的中心要素时，用于控制圆柱形体的中心线（）–当尺寸形体有独立符号时，表示形状公差必须大于尺寸公差。（）–圆柱度同时控制了截面方向的圆度，长度方向的直线度及圆柱面的锥度。（）–当定向公差适用于平面时，它同时控制了表面的平面度。（）–定向公差的参照基准是平面时，它约束了零件的平移自由度。（）28你记住了吗？形状/定向公差Form&Orientationa)线要素，