第四章公差原则10-2.ppt

4 5 1基本概念最大 小 实体状态 合格时 用材料量最多 少 时的状态 最大 小 实体尺寸 最大 小 实体状态时的尺寸 即 Dmin dmax Dmax dmin 最大实体实效状态 实际要素处于最大实体状态且其中心要素的形状误差或位置误差等于给出的公差值时的综合极限状态 最大实体实效尺寸 最大实体实效状态下具有的边界尺寸 孔的最大实体实效尺寸DMV Dmin t轴的最大实体实效尺寸dMV dmax t 4 5形位公差与尺寸公差的关系 公差原则 P190理想边界 设计给定的具有理想形状的极限包容面 最大实体边界 指具有理想几何形状且边界尺寸为最大实体尺寸的包容面 最大实体实效边界 指具有理想几何形状且边界尺寸由最大实体实效尺寸确定的包容面 体外作用尺寸与关联体外作用尺寸 孔的体外作用尺寸 指配合面的全长上 与实际孔内接的最大理想轴的尺寸 轴的体外作用尺寸 指配合面的全长上 与实际轴外接的最小理想孔的尺寸 是局部实际尺寸与位置误差综合的结果 关联要素时 该理想轴 或孔 必须与基准要素保持图样上给定的功能关系 如 垂直 平行同轴等 实效尺寸和作用尺寸的区别 实效尺寸是最大实体尺寸和形位公差的综合尺寸 是设计给定值 是作用尺寸的极限值 作用尺寸是实际尺寸和形位误差的综合尺寸 对一批零件而言是变化值 一提关联要素 就是说明实际被测要素受基准要素的方向或位置的约束 A1 A2 A3 B G基准平面 90 10 0 028 0 013 G 0 01G 关联要素体外作用尺寸 图例 公差原则 确定尺寸公差和形位公差之间是否有关的一些规定 分类 公差原则 最大实体要求 相关原则 独立原则 最小实体要求 包容要求 公差原则有何用途 独立原则 定义 图样上给定的每一个尺寸 形状和位置要求相互无关 各自独立 应分别检测 分别判断其合格性 标注 不需加注任何符号 0 0 015 合格条件 dmin d实 dmax或ei ea es Dmin d实 Dmax或EI Ea ES 应用 工程图纸上大多采用独立原则 1 适用于尺寸 形状 位置精度要求相差较大需分别满足的场合 2 尺寸精度与形位精度无联系3 非配合要素或未注公差等场合 30 0 033 测量 应用独立原则时 形位误差可用一般计量商店能买到的通用量具测量 包容要求 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 即合格条件 dfe dmax da dmin Da Dmax Dfe Dmin标注 在尺寸极限偏差或公差带代号的后面加注符号 这不是泰勒原则吗 包容要求实质就是用尺寸公差补偿形状误差的一种公差原则 最大的补偿量为尺寸公差 包容要求遵守的边界为 最大实体边界 边界尺寸为最大实体尺寸 即 dmax Dmin 测量 可采用光滑极限量规 专用量具 适用于单一要素 常用于需要严格保证配合性质的零件 特别是配合公差较小的精密配合 如回转轴的轴颈和滑动轴承 滑动套筒和孔 滑块和滑块槽的配合等等 量规结构 孔用量规 塞规 实际轴 从Dmin至Dmax 孔大多少尺寸公差补就多少 最大的补偿量为尺寸公差 从dmax至dmin 轴小多少尺寸公差补就多少 最大的补偿量为尺寸公差 包容要求 包容要求 dfe da f dmax da dminDfe Da f Dmin Da Dmax 合格性判断 举例 直线度 mm 0 20 dM 19 987 0 013 0 013 0 012 0 012 包容要求例题 轴 包容要求例题 孔 最大实体要求 定义 使被测要素的实际轮廓处于最大实体实效边界内的公差原则 形位公差值是被测要素处于最大实体状态时给定的 当实际尺寸偏离最大实体尺寸时 允许其形位误差值超出给定的公差值 即形位误差值能得到尺寸公差的补偿 应用被测要素时 在被测要素形位公差框格中的公差值后标注符号 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 M M 最大实体要求 采用最大实体要求时 遵守最大实体实效边界 仅适用于中心要素 最大实体实效边界 图样上给定的中心被测要素的最大实体尺寸和该中心要素的形位公差t形 位所形成的综合极限状态 最大实体实效边界由最大实体实效尺寸决定的 孔的最大实体实效尺寸DMV Dmin t形 位轴的最大实体实效尺寸dMV dmax t形 位外表面 轴 取 内表面 孔 取 以上是理论值 和包容原则相比除了孔小了点 其余没什么变化 最大实体要求的应用 被测要素 应用 适用于中心要素 用于保证能装配的零件 能充分利用图样上给出的尺寸公差 提高零件的合格率 合格条件 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小实体尺寸 最大实体要求适合于什么场合 dfe da f形位 dmax t形位 da dminDfe Da f形位 Dmin t形位 Da Dmax 从尺寸公差里分出一部分补偿给形状误差 最大实体实效尺寸应用单一要素2 举例 最大实体要求应用于被测要素 当轴的实际尺寸偏离最大实体状态时 其轴线允许的直线度误差可相应地增大 当该轴处于最大实体状态时 其轴线的直线度公差为 0 02mm 最大实体要求应用于被测要素 表示在 35圆上的均布4 8孔的轴线 垂直于基准A面且对基准A面的位置度公差为 0 05mm且最大实体要求也应用于基准要素A 与基准B轴线平行且位置度公差为 0 05mm 最大实体要求应用于基准要素的标注 最大实体要求应用于基准要素时 基准要素应遵守相应的边界 即其体外作用尺寸偏离其相应边界时 允许基准要素在一定的范围内浮动 基准要素本身采用最大实体要求时 其边界为最大实体实效边界 基准要素本身不采用最大实体要求 独立原则 包容要求 时 其边界为最大实体边界 最大实体要求应用于基准要素标注 被测要素4 8孔的轴线与基准B轴线均遵守最大实体要求 被测要素遵守最大实体实效边界DMV 7 95mm 而基准要素B虽然遵守最大实体实效边界但实效尺寸DMV 18mm 包容要求与最大实体要求 最大实体要求的特殊应用 当给出的形位公差值为零时 则为零形位公差 此时 被测要素的最大实体实效边界等于最大实体边界 最大实体实效尺寸等于最大实体尺寸 零形位公差举例 如图所示孔的轴线对基准A的垂直度公差 采用最大实体要求的零形位公差 该孔应满足下列要求 实际尺寸在 49 92mm 50 13mm内 实际轮廓不超出关联最大实体边界 即其关联体外作用尺寸不小于最大实体尺寸D 49 92mm 其轴应与基准A垂直 当该孔处在最大实体状态时 垂直度误差为零 当该孔尺寸偏离最大实体尺寸时 垂直度公差可获得尺寸公差的补偿 当孔处于最小实体尺寸时 垂直度公差可获得最大补偿值0 21mm 4 6 2形位公差的选择P203 基本内容 形位公差项目 公差原则 形位公差值的选择 2 公差等级 1 2 12级 6 7级为基本级 圆度 圆柱度1 2 13级 位置度公差值计算获得 1 形位公差项目选择方法 类比法和参考P203 首先 设计时应尽量减少形位公差项目标注 其次 应充分发挥综合控制项目的职能 以减少图样上给出的形位公差项目及相应的形位误差检测项目 再其次 在满足功能要求的前提下 应选用测量简便的项目 例如 同轴度公差可用径向圆跳动公差代替 因径向圆跳动是同轴度误差与圆柱度形状误差的综合 故代替时 给出的径向圆跳动公差值应略大于同轴度公差值 3 公差原则的选择P201 选择公差原则时 应根据被测要素的功能要求 充分发挥公差的职能和选择该种公差原则的可行性 经济性 根据被测要素的功能要求 考虑到公差的职能和采取公差原则的可行性 经济性 独立原则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 或两者无联系 未注公差等场合 包容要求适用于单一要素 常用于需要严格保证配合性质的场合 最大实体要求用于中心要素 保证相配合件能装配 相当于将公差带放大 的场合 4 形位公差值的确定P203 1 原则 在满足零件功能的前提下 选取最经济的公差值 2 根据零件的功能要求 结构 刚性和加工的经济性 按相应公差表中的数值确定被测要素的公差值 3 同一要素给出的形状公差应小于位置公差值 圆柱形零件的形状公差值应小于其尺寸公差值 平行度公差值应小于其相应的距离公差值 t尺寸 t跳动 t定向 t定位 t形状 表粗4 考虑到加工的难易 在满足零件功能的要求下 孔相对于轴 长径比较大的轴或孔 尺寸较大的零件表面 线对线和线对面的相对于面对面的平行度 垂直度公差 精度均可适当降低1 2级选用 形位误差的检测 与理想要素相比较原则 将被测要素与理想要素相比较 量值由直接法或间接法获得 测量坐标值原则 测量被测实际要素的坐标值 经数据处理获得形位误差值 测量特征参数原则 测量被测实际要素具有代表性的参数表示形位误差值 测量跳动原则 被测实际要素绕基准轴线回转过程中 沿给定方向或线的变动量 控制实效边界原则 检验被测实际要素是否超过实效边界 以判断被测实际要素合格与否 与理想要素比较的原则 应用最为广泛的一种方法 理想要素可用不同的方法获得 如用刀口尺的刃口 平尺的工作面 平台和平板的工作面以及样板的轮廓面等实物体现 也可用运动轨迹来体现 如 精密回转轴上的一个点 测头 在回转中所形成的轨迹 即产生的理想圆 为理想要素 还可用束光 水平面 线 等体现 刀口尺 贴切直线 实际线 光隙小时 按标准光隙估读间隙大小 光隙大时 20 m 用厚薄规测量 测量坐标值原则 几何要素的特征总是可以在坐标中反映出来 用坐标测量装置 如三坐标测量仪 工具显微镜 测得被测要素上各测点的坐标值后 经数据处理就可获得形位误差值 该原则对轮廓度 位置度测量应用更为广泛 如图所示 用测量坐标值原则测量位置度误差 xi yi xi yi fi fi 2 xi 2 yi 2 i 1 2 3 4 测量特征参数原则 用该原则所得到的形位误差值与按定义确定的形位误差值相比 只是一个近似值 应用此原则可以简化过程和设备 数据处理较简单 故在满足功能的前提下 在生产现场用得较多 如 以平面上任意方向的最大直线度来近似表示该平面的平面度误差 用两点法测圆度误差 在一个横截面内的几个方向上测量直径 取最大 最小直径差之半作为圆柱度误差 HOME 测量跳动的原则 如图所示 图A为被测工件通过心轴安装在两同轴顶尖之间 两同轴顶尖的中心线体现基准轴线 图B为V形块体现基准轴线 测量中 当被测工件绕基准回转一周中 指示表不作轴向 或径向 移动时 可测得圆跳动 作轴向 或径向 移动时 可测得全跳动 A B HOME 控制实效边界原则 按最大实体要求给出形位公差时 要求被测实体不得超过最大实体边界 判断被测要素是否超过最大实体边界的有效方法就是用位置量规 如图所示 用位置量规检验零件同轴度误差 工件被测要素的最大实体实效边界尺寸为 12 04mm 故量规测量部分的基本尺寸为 12 04mm 基准本身遵守包容要求 故基准遵守最大实体边界 故量规的定位部分的基本尺寸为 25mm 工件 位置量规 DMV 12 04mm dM 25mm 题3 7图 判断题 1 基准要素为中心要素时 基准符号应该与该要素的轮廓要素尺寸明显线错开 2 一要素既有位置公差要求 又有形状公差要求时 形状公差值应大于位置公差值 3 最大实体状态就是尺寸最大时的状态 填空题 1 形位公差带有 等四要素 2 直线度公差带的形状有 等几种形状 3 既能控制中心要素又能控制轮廓要素的形位公差项目符号有 4 最大实体实效