第3次-公差原则与形位公差的选择及检测

1形位公差的特征项目及符号23§4公差原则41.独立原则的含义和在图样上的标注方法定义：图样上给定的尺寸公差和形位公差互不相干的原则，即形位公差和尺寸公差要求是各自独立的。标注：不需加注任何符号。2.采用独立原则时尺寸公差和形位公差的职能（1）尺寸公差的职能尺寸公差仅控制被测要素的实际尺寸的变动量，不控制该要素本身的形状误差二独立原则§4公差原则5（2）形位公差的职能测量：应用独立原则时，形位误差的数值一般用通用量具测量。形位公差控制实际被测要素对其理想形状，方向或位置的变动量，而与该要素的实际尺寸无关。ø300.0050.010-0.021§4公差原则6职能圆度和直线度误差的允许值与零件实际尺寸的大小无关，并且实际尺寸和圆度误差，素线直线度误差皆合格，该零件才合格其中只要一个不合格该零件不合格§4公差原则73独立原则的应用范围（1）对于尺寸公差与形位需要满足要求，两者不发生联系的要素，不论两者数值的大小，均采用独立原则ødt印刷机滚筒规定严格的圆柱度公差t和较大的尺寸公差，以获得最佳技术经济效益§4公差原则8（2）适用于尺寸精度与形位精度精度要求相差较大，需分别满足要求（3）两者无联系，保证运动精度、密封性，未注公差等场合。§4公差原则9三相关原则1.包容要求的含义和图样上的标注方法定义：实际要素应遵守最大实体边界，其局部实际尺寸不得超过最小实体尺寸。标注：在单一要素尺寸极限偏差或公差带代号之后加注符号“”。DasMMBØdm(a)轴daØDm(b)孔MMBs最大实体边界示例EØا4公差原则102.按包容要求标注的图样解释MMBØ200021.0E(a)图样标注Ø20Ø20(b)轴处于最大实体状态§4公差原则11Ø19.979Ø20MMBT(mm)0.02119.97920(c)轴处于最大实体状态（d）动态公差图§4公差原则20;19.979feadmmdmm123包容要求的重要应用范围包容要求常应用于保证孔、轴的配合性质，特别是配合公差较小的精密配合要求，用最大实体边界保证所需要的最小间隙或最大过盈。单一要素采用包容要求并对形位精度提出更高要求的示例0.004Ø40j6()011.0005.0E§4公差原则13例:按加工一个孔，加工后测得Da＝Φ50.02，其轴线，判断该孔是否合格？0.039050E0.01f解：按题意可得Dmax＝Φ50.039,50.01则应用：包容要求应用于有配合性质要求的要素。检测：包容要求一般用光滑极限极限量规检验。合格Dfe=Da–f–=Dmin＝Φ50,Dfe＞DM=Dmin=,50Da＜DL=Dmax=,50.039§4公差原则14定义：控制被测要素的实际轮廓处于其最大实体实效边界之内的一种公差要求。当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允许其形位公差值超出其给出的公差值，即形位公差值能得到补偿。1最大实体要求应用于被测要素（1）最大实体要求应用于被测要素的含义和在图样上的标注方法M应用于被测要素时，在被测要素形位公差框格中的公差值后标注符号四、最大实体要求§4公差原则15Φ0.015MΦ0.1MAM最大实体要求标注用于被测要素时用于被测要素和基准要素时§4公差原则A16最大实体要求的应用（被测要素）应用：适用于中心要素。主要用于只要求可装配性的零件，能充分利用图样上给出的公差，提高零件的合格率。边界：最大实体要求应用于被测要素，被测要素遵守最大实体实效边界。即：体外作用尺寸不得超出最大实体实效尺寸，其局部实际尺寸不得超出最大实体尺寸和最小实体尺寸。最大实体实效尺寸：MMVS=MMS±tt—被测要素的形位公差，“+”号用于轴，“-”号用于孔。§4公差原则对轴对孔且dmin≤da≤dmaxdfe≤dMV=dM+t形位Dfe≥DMV=DM-t形位且Dmin≤Da≤Dmax17（2）被测要素按最大实体要求标注的图样解释Ø0.01M(a)图样标注（b）动态公差图19.979200.010.031t（mm）轴的最大实体实效尺寸为dMV=dmax+带M的轴线直线度公差§4公差原则Ø200021.018最大实体要求应用实例（二）如图所示，被测轴应满足下列要求：实际尺寸在ø11.95mm～ø12mm之内；实际轮廓不得超出关联最大实体实效边界，即关联体外作用尺寸不大于关联最大实体实效尺寸dMMVS=dMMS+t=12+0.04=12.04mm当被测轴处在最小实体状态时，其轴线对A基准轴线的同轴度误差允许达到最大值，即等于图样给出的同轴度公差（ø0.04）与轴的尺寸公差（0.05）之和（ø0.09）。Ø12-0.05ø0.04MA0§4公差原则19基准本身采用最大实体要求时，其相应的边界最大实体实效边界。基准本身不采用最大实体要求时，其相应的边界最大实体边界，此时，基准代号应标注在基准的尺寸线处，其连线与尺寸线对齐。2.最大实体要求应用于基准要素§4公差原则20（1）基准要素应遵守相应的边界Ø0.04AMA5042Ø50005.0Ø25M基准要素遵守的边界为最大实体边界§4公差原则21最大实体要求应用于基准要素标注表示最大实体要求应用于4×ф8mm均布四孔的轴线对基准A的点置度公差（ф0.02），且最大实体要求也应用于基准要素A。基准要素A本身的轴线直线度公差采用最大实体要求（ф0.02）。22最大实体要求应用于基准要素标注图a表示最大实体要求应用于4-ф8均布四孔的轴线对基准A的位置度公差，且最大实体要求也应用于基准要素A，基准要素A本身遵循独立原则（未注形位公差）图b表示最大实体要求应用于4-ф8均布四孔的轴线对基准A的位置度公差,且最大实体要求也应用于基准要素A，基准要素A本身采用包容要求。23可逆要求（最大实体要求）可逆要求应用于最大实体要求时，被测要素的实际轮廓应遵守最大实体实效边界，当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允许其形位误差得到补偿，而当其形位误差小于给出的形位公差时，也允许其实际尺寸超出最大实体尺寸，即其尺寸公差值可以增大，这种要求称之为“可逆的最大实体要求”，在图样上的形位公差框格中的形位公差后加注符号MR。24可逆要求（最大实体要求）举例如图所示，轴线的直线度公差采用可逆的最大实体要求，其含义：当轴的实际尺寸偏离最大实体尺寸时，其轴的直线度公差增大，当轴的实际尺寸处处为最小实体尺寸ø19.7mm，其轴的直线度误差可达最大值，为t=0.3+0.1=0.4mm。当轴的轴线直线度误差小于给定的直线度公差时，也允许轴的实际尺寸超出其最大实体尺寸，（但不得超出其最大实体实效尺寸20.1mm）。故当轴线的直线度误差值为零时，其实际尺寸可以等于最大实体实效尺寸，即其尺寸公差可达到最大值Td=0.3+0.1=0.4mm。Ø200-0.3ø0.1MRda直线度ø19.7mm(dL)Ø20(dM)ø20.1(dMV)0.10.40.125§4公差原则包容要求与最大实体要求26五、最小实体要求定义：最小实体要求是被测要素的实际轮廓应遵守其最小实体实效边界，当其实际尺寸偏离最小实体尺寸时，允许其几何误差值超出在最小实体状态下给出的公差值的一种公差要求，它适用于导出要素。标注：在被测要素形位公差框格中的公差值后标注符号L。应用于基准要素时，应在形位公差框格内的基准字母代号后标注符号“L”。应用：适用于中心要素。主要用于需保证零件的强度和壁厚的场合。边界：最小实体实效边界。即：体内作用尺寸不得超出最小实体实效尺寸，其局部实际尺寸不得超出最大实体尺寸和最小实体尺寸。DLV=DL±t内表面为“+”，外表面为“-”。§4公差原则27最小实体要求用于被测要素举例如图所示，该孔应满足下列要求，实际尺寸在ø8mm～ø8.25mm之内；实际轮廓不超出关联最小实体边界，即其关联体内作用尺寸不大于最小实体实效尺寸DLV=DL+t=8.25+0.4=8.65mm。当该孔处于最大实体状态时，其轴线对A基准的位置度误差允许达到最大值，等于图样中给出的位置度公差（ø0.4）与孔尺寸公差（0.25）之和ø0.65mm。§4公差原则283.最小实体要求（LMR）最小实体要求是控制被测要素的实际轮廓处于其最小实体实效边界之内的一种公差要求。（1）最小实体要求用于被测要素图样上形位公差框格内公差值后面标注符号L时，表示最小实体要求用于被测要素。最小实体要求用于被测要素时，被测要素的形位公差是在该要素处于最小实体状态时给定的。当被测要素的实际轮廓偏离其最小实体状态，即实际尺寸偏离最小实体尺寸时，允许的形位误差值可以增大，偏离多少，就可增加多少，其最大增加量等于被测要素的尺寸公差值，从而实现尺寸公差向形位公差转化。§4公差原则29（2）最小实体要求用于基准要素图样上在公差框格内基准字母后面标注L时，表示最小实体要求用于基准要素此时，基准应遵守相应的边界，若基准要素的实际轮廓偏离相应的边界，即体内作用尺寸偏离相应的边界尺寸，则允许基准要素在一定范围内浮动，浮动范围等于基准要素的体内作用尺寸与相应边界尺寸之差。基准要素本身采用最小实体要求时，其相应的边界为最小实效边界;基准要素本身不采用最小实体要求时，其相应的边界为最小实体边界。§4公差原则3030独立原则用于尺寸精度与形位精度要求相差较大，需分别满足要求；采用分组装配工艺时，用独立原则以保证分组装配工艺的实现；非配合要素。包容要求主要用于需要保证配合性质的场合。最大实体要求用于中心要素，一般用于仅要求可装配性而无严格对中要求的场合。由于大型零件不易于采用边界控制，应采用独立原则。§4公差原则311.几何公差特征项目及基准要素的选择2.公差原则的选择3.几何公差值的选择§5几何公差的选择321.几何公差特征项目及基准要素的选择选择几何公差特征项目时要考虑：（1）零件要素的几何特征；（2）零件的功能要求及在加工过程中出现几何误差的可能性；（3）零件测量的方便性；（4）特征项目本身的特点；例如：与滚动轴承相结合的圆柱面应标注圆柱度公差；平键联结键槽宽度对称中心面应标注对称度公差；§5几何公差的选择33选择基准要素时要考虑：（1）零件在机器上的安装位置、作用、结构特点以及加工和检测要求；（2）根据需要采用单一基准、公共基准或三面基准体系；（3）从设计考虑，应根据零件形体的功能要求及要素间的几何关系来选择基准。如对于旋转的轴件，常选用与轴承配合的轴颈表面或轴两端的中心孔作基准。（4)从加工工艺考虑，应选择零件加工时在工夹具中定位的相应要素作基准。(5)从测量考虑，应选择零件在测量、检验时在计量器具中定位的相应要素作基准。(6)从装配关系考虑，应选择零件相互配合、相互接触的表面作基准，以保证零件的正确装配。比较理想的基准是设计、加工、测量和装配基准是同一要素，也就是遵守基准统一的原则。§5几何公差的选择342．公差原则的选择要考虑：(1)被测要素的功能要求；(2)零件尺寸的大小；(3)检测的方便性（经济性）；(4)独立原则——几何公差值固定；(5)相关要求——几何公差值可变；相关要求的利与弊：利：尺寸公差得到充分利用，经济性较好；弊：形状误差的大小完全取决于实际尺寸偏离最大实体尺寸的数值，数值过小时加工很困难。§5几何公差的选择353．几何公差值的选择可采用计算法或类比法，标准中有表供查要考虑：（1）满足功能要求，取低不取高；（2）同一要素，形状公差值小于定向公差值，定向公差值小于定位公差值，定位公差值小于尺寸公差值；（3）加工难易程度及与尺寸公差的协调性，一般情况下，几何公差精度等级与尺寸公差同级，几何公差精度要求高时，可比尺寸公差等级高1～2级，要求低时，可比尺寸公差等级低1～2级；（4）孔相对于轴的几何公差等级低1～2级，细长体比粗短体低1～2级；（5）被测要素为线的公差值小于面的公差值；（6）对于单一平面的形状公差，目前多以它与表面粗糙度的关系来考虑选值。两者本来是无关的，但根据加工平面的实际经验，通常表面粗糙度Ra值可占形状公差的20~25%。§5几何公差的选择36直线度、平面度公差值3．几何公差值的选择§5几何公