《公差基本知识》PPT课件.ppt

公差基本知识 公差基本知识 1 公差的意义2 一般公差3 其它公差3 1形状公差3 2姿势公差3 3位置公差3 4晃动公差4 尺寸公差和配合 1 目录 公差基本知识 公差是什么 1 规定的最大值和最小值间的差2 在等差数列或等差级数中某一项与下一项相减得到的一定的数 上述3条中为了运用到产品设计或生产中 从几何层面来看时 公差的定义 意为规定的尺寸中 最大值和最小值的差 2 1 公差的意义 公差基本知识 一般公差也可以称为普通公差或允许公差 目的在于在不特别要求精密度的部分进行整体标注 可以不用一一标注公差 因为时间或制造价格的原因不可能做出毫无偏差且尺寸完全合适的部品 所以在图纸上标注的所有尺寸上都允许使用 但是大部分尺寸都不需要特别的精密度 所以此部分如果有一般使用的标准公差的话 设计者可以不用很辛苦地来一个一个地决定公差 设计者可以不用在所有尺寸上一一标注公差 所以图纸会变得很简单 具有相似功能的部分 公差等级对设计者来说都是一样的 所以制作者可以很有效率地生产部品 3 2 一般公差 GeneralTolerance 普通公差一般会标注到如下图标注栏所示的注释 note 栏里 图纸中标注的尺寸中 没有标注公差的尺寸并不是该尺寸没有公差的意思 而是使用注释 note 栏中的普通公差的意思 4 2 一般公差 GeneralTolerance 公差基本知识 未特别言及时 各个尺寸都有公差 公差或标注到尺寸上 或在标注栏 标题栏中规定 尺寸和公差不能遗漏或重复 各个形状的特征要表达完整 开孔时 不使用Drill和Reamer等 加工 用语 标注上尺寸即可 尺寸输入时 要排列整齐 便于查读 在图纸上标示为直角的部品的形状 或是中心线等情况下不用标注尺寸 未言及时 所有尺寸测定为20 C 除厚度薄的塑料部品或金属板材外 所有尺寸和公差都在不固定的状态下测定 5 2 一般公差 GeneralTolerance 尺寸输入基础 公差基本知识 开孔多的部品上各自使用的 直角坐标公差方式 和 最大实体公差方式 的标示方法和特征如下所示 竖列式 链式标示 ChainDimensioning 从基准面数第一个孔 从第一个孔到第二个孔 再从第二个孔到第三个孔 以这种方法来表示尺寸和公差的方式 最容易发生累积公差 并列式 基准面式标示 BaseLineDimensioning 从基准面到第一个孔 从基准面到第二个孔 再从基准面到第三个孔 以这种方法表示尺寸和公差的方式 虽避免了从基准面开始的累积公差 但孔之间会发生 6 4 一般公差 GeneralTolerance 直角坐标公差方法 公差基本知识 7 4 一般公差 GeneralTolerance 直角坐标公差方法 基准孔式 直接标示 DirectDimensioning 采用直接标示孔与孔之间的尺寸和公差的方式 在相应孔之间不会发生累积公差 但是在未直接指定的孔之间或以基准面为准的尺寸上会发生 公差基本知识 正 负方式 标注尺寸的代表值 在其后标注公差的方式极限尺寸的标注方式 尺寸的上限值 upperlimit 和下限值 lowerlimit 一起标注的方式公差值带有 值的情况是可以有如下三种形态 8 2 一般公差 GeneralTolerance 公差标记方法 EqualBilateralTolerance中间值的 两边公差值一样的情况 UnequalBilateralTolerance中间值的 两边公差值不一样的情况 UnilateralTolerance中间值的 或 一边有公差值 另一边为0时 正 负方式 极限尺寸的标注方式 公差基本知识 9 2 一般公差 GeneralTolerance 公差基本知识 10 2 一般公差 GeneralTolerance 铸造加工的铸件适用的普通公差 KSB0411 公差基本知识 11 2 一般公差 GeneralTolerance 切削加工部分适用的普通公差 KSB0412 公差基本知识 12 2 一般公差 GeneralTolerance 问题以下设计尺寸上的问题点 公差基本知识 尺寸公差为了部品的尺寸偏差规则从很久以前开始就使用了 但是 只靠尺寸公差 不能在图纸上恰当地表达出部品机能上的要求事项 使设计者的意图在准确地传达到制造 检查部门或外协厂时收到限制 而且为了确保组装性和互换性 会要求部品达到需要值以上的更精密的公差 所以也成为生产上出现问题 制造费用增加的原因 为了解决这些问题点而导入几何公差 几何公差 GeometricDimensioningandTolerance 是指在机械制品设计中通过在尺寸公差上赋予适当的形状或位置公差 将制品设计者的意图明确简略地标示出来 适用最大的制作公差 生产出最有效最经济的产品 在产品的性能或缺陷部品之间赋予互换性 明确设计尺寸和公差要求 使制作和检查简易化 在设计 生产 检查方面可以进行统一分析 13 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 公差基本知识 目的1 设计者的意图要明确地简略地传达给制作者或检查者 2 使用最大的制作公差 进行最有效最经济的产品生产 3 在性能件和结合件间赋予互换性 4 明确设计尺寸和公差要求 是制作和检查容易化 5 设计 生产 检查方面可以进行统一的分析 6 适当规定尺寸公差和形位公差 14 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 公差基本知识 必要性 使用Datum系统 与部品要求的性能相关的尺寸公差可以在图纸上标注 提交关于加工和组装工序设计 检查方法等的基准 使用最大实体公差方式 防止组装时的累积公差 保障完全的互换性 从图纸上的部品尺寸就可以计算出性能Gauge的制作尺寸 通过性能Gauge 就可以很容易地检证尺寸公差和状态及位置等的复合性能 国际上通用的技术图纸信息系统 将图纸的公差表示和分析方法明确规定基准 防止设计者和制作者 检查者间的信息传达错误 国内或国际企业间的图纸信息在传达时减少因图纸分析不同的争论 15 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 公差基本知识 几何公差系统关联的规定和特性符号的比较 美国工业规则 ANSI ANSIY14 5 1956 ANSIY14 5M 1982 国际标准规则 ISO ISO R1101 1969 韩国工业标准 KS 以ISO标准为基准1986 87年指定 KSB0425 几何偏差的定义和表示 KSB0608 几何公差的图示方法 KSB0243 几何公差的Datum KSB0242 最大实体公差方式 KSB0418 制图 几何公差表示方式 位置图公差方式 KSB0417 制图 公差表示方式的基本原则 KSB0146 关于个别未注公差的形体的基本原则 16 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 公差基本知识 17 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 公差符号 公差基本知识 18 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 公差符号 公差基本知识 19 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 公差基本知识 20 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 公差的种类 公差基本知识 公差带和Datum公差带 ToleranceZone 在尺寸公差中公差意为最大最小允许尺寸差异的直线距离 但是在几何公差中使用的公差带在平行的两平面 曲面 直线间的距离 圆内的区域 圆柱的内部空间等 Datum Datum是指相互关联的两个形体 Form 中成为基准的那个 适用于无关联形体的独立形体上的几何公差不使用Datum 在几何公差中将假定为最正确的点 平面 或轴线 Axis 等指定为Datum 标示为Datum识别符号 DatumIdentificationSymbol 21 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 公差基本知识 1 Datum平面 最少3点 经过3点 A1 A2 A3 的平面中信赖性高的那个面 例 平板上接触的面 3点 A1 A2 A3 之间的间隔越远越好 部品的重心最好位于三点组成的三角形内部 尽可能将部品中最宽 组装时为基准的那个面指定为第1Datum 2 Datum平面 最少2点 与第1Datum平面A成直角 或一定角度 经过2点 B1 B2 的平面中信赖性高的那个面 例 平板与直角尺接触的面 2点 B1 B2 之间的间隔越大越好 尽可能将部品中最长 组装时为基准的那个面指定为第2Datum 22 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 确定形体中的Datum平面 A B 公差基本知识 23 第3Datum平面 最小1点 与第1和第2Datum平面A B成直角 或一定角度 经过1点 C1 的平面 组装时的基准平面指定为第3Datum C 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 确定形体中的Datum平面 公差基本知识 24 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 确定形体中的Datum平面 1 Datum平面 圆周 一般指定为机械加工的外径部位 在测定时比较方便 2 Datum平面 最少1点 一般与第1Datum平面A成直角 且在组装时为基准的那个平面部位 是与DatumA的轴线成直角的断面 和露出最大的点中至少与一个点接触的面 A B 公差基本知识 25 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 实例 公差基本知识 Datum根据以下规则做的图示 1 线和面本身为Datum时如 一 所示在轮廓线或轮廓线的延长线 尺寸辅助线 上做图示 尺寸辅助线上做图示的时候在尺寸线不同的位置上标记Datum三角符号 2 轴线或中心面为Datum时 如 二 所示在尺寸线相同的位置进行图示 尺寸线的箭头标注朝向尺寸辅助线外面时另一边用Datum三角符号来代替 3 拥有同样轴线或中心平面的两个形体的共用轴线或中心平面被指定为Datum的时候表示轴线或中心平面的中心线的图示如 三 所示 26 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing Datum图示方法 一 二 三 公差基本知识 几何公差使用正四边形的公差框格标注 可以为两栏或多栏 根据规则如下进行标注 1 公差的框格为实线 2 第一栏标注公差特征符号 3 第二栏标注公差 4 第三栏标注Datum 两个以上的Datum需同时参照时 共同Datum 如 所示进行标注 两个以上的Datum 复数Datum 中指定优先顺序时如 所示先标注优先顺序靠前的Datum 无优先顺序时在一个栏中并列标注 一个形体要指示几个几何公差时按 进行图示标注 27 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 几何公差的框格标注 几何公差实例 公差基本知识 几何公差框格标注如图所示文字的大小以8 2为宜 KS中规定Datum识别符号为正四边形 Datum三角符号等腰直角三角形 28 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 几何公差框格标注 公差框格标注的大小 公差基本知识 表面粗糙度中使用平面指示符号来指向对象平面 但是几何公差是使用在末端添加箭头的线来指向对形形体 在线或面上使用几何公差时 如 一 所示在轮廓线或轮廓线的延长线 尺寸辅助线 上标注 尺寸辅助线上标注时必须与尺寸线明显地分开 在对象形体的轴线或中心平面上使用几何公差时 如 所示 可以在尺寸线的延长线或尺寸线同一位置标注 在拥有同样轴线或中心平面的两个形体的共用轴线或中心平面上标注几何公差时 如 三 所示在共用轴线或中心平面的中心线上标注 29 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 几何公差图示方法 公差基本知识 30 几何公差图示方法 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 几何公差图示方法 公差基本知识 几何公差上为了体现设计者的意图 而使用多种附加符号 Datum识别符号也是附加符号中的一个 31 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 几何公差的附加符号 几何公差附加符号 公差基本知识 形状公差 formtolerances 包括直线度公差 平面度公差 圆度公差 圆柱度公差 线轮廓度公差 面轮廓度公差等 形状公差不需要Datum 直线度公差 straightness 定义平面 圆柱的表面和轴线 axis 应该是准确度为多少的直线 投影到平面上时 公差带是距离为公差值t的两平行直线之间的区域 公差为 t时 公差带是直径为t的圆柱 cylinder 面内的区域 平面度公差 flatness 定义平面的准确度应该是多少 公差带是距离为公差t的两平行平面之间的区域 圆度公差 roundness circularity 定义圆的准确度应该是多少公差带是在同一正截面上 半径差为公差t的两同心圆之间的区域 圆柱度公差 cylindricity 圆度公差是以与轴线垂直的平面为对象 圆柱度公差则是以圆柱整体表面为对象 公差带是半径差为公差t的两同轴 coaxial 圆柱面之间的区域 同时使用直线度 圆度 平行度公差时一样 32 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 3 1形状公差 公差基本知识 线轮廓度公差 profileofaline 轮廓 profile 是指物体的外部形状 有时也指直线或曲线 圆弧的综合 如果直线度公差是对直线的定义 那么线轮廓度公差是对曲线的定义 公差带是包络一系列直径为公差t的圆的两包络线之间的区域 诸圆的圆心位于具有理论正确几何形状的线上 面轮廓度公差 profileofasurface 限指平面或曲面的所有表面脱离基准轮廓的范围 公差带是包络一系列直径为公差t的球的两包络面之间的区域 诸球的球心应位于具有理论正确几何形状的面上 33 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 3 1形状公差 公差基本知识 34 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 3 1形状公差 形状公差 公差基本知识 定向公差 orientationtolerances 有平行度公差 垂直度公差 倾斜度公差 且需要Datum 平行度公差 parallelism 是指两个平面 具有一个平面和中心的形体 两轴线的平行准确度应达到多少 两个形体中一个为Datum 公差带是指距离为公差值t 且平行于Datum线的两平行线之间的区域 投影到平面上时 或距离为公差值t 且平行于Datum平面的两平行平面间的区域 垂直度公差 perpendicularity 是指以Datum为基准 平面 轴线的垂直准确度应达到多少 公差带是指直径为公差t 且垂直于Datum平面的圆柱面内的区域 公差为 t时 或距离为公差值t 垂直于Datum平面的两平行平面之间的区域 35 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 3 2定向公差 公差基本知识 倾斜度公差 angularity 成90 以外的其它任意角度的表面 轴线 中间面为对象 公差带是距离为公差值t 且与Datum线或平面成一给定角度的两平行直线间的区域 36 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 3 2定向公差 定向公差 公差基本知识 定位公差 locationaltolerances 有位置度公差 同轴度公差 对称度公差 需要Datum 位置度公差 trueposition 其它形体或与Datum相关的形体的位置对从指定位置基准所允许的变动全量 仅限于点 线 面超出关联形体的指定位置的程度 关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量 它限制零件的两个或两个以上的点 线 面之间的相互位置关系用于点 point 上时 公差带为以理论正确位置为圆心 直径为公差t的圆的内部区域 用于直线时 公差带是距离为公差t 且以线的理想位置为中心线对称配置的两平行线之间的区域 位置度公差包括直线度 平行度 圆度 垂直度公差 同轴度公差 concentricity 必须是与Datum的轴线处同一直线上的轴线 轴 Datum轴 用于点时 公差带是直径为公差值t 且与Datum点同心的圆内的区域用于轴线时 直径为公差值 t的圆柱面的区域 该圆柱面的轴线与Datum轴线同轴 37 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 3 3定位公差 公差基本知识 对称度公差 symmetry 是相对Datum轴线或Datum中心平面相互对称的形体脱离对称位置的程度 公差带是距离为公差值t 且相对Datum轴线或Datum中心平面对称配置的两平行平面之间的区域 38 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 3 3位置公差 位置公差 公差基本知识 跳动公差 run outtolerances 包括圆跳动公差和全跳动公差 跳动公差是以Datum为基准的圆度 直线度 垂直度 同轴度 平行度公差 需要Datum 圆跳动公差 circularrun out 当对象圆柱以Datum轴线为基准进行回转时 该表面在半径方向或轴线方向跳动的程度 用于半径方向 radial 时 公差带垂直于轴线的任一测量平面 measuringplane 内半径差为公差t 且圆心在Datum轴线上的两个同心圆之间的区域 用于轴线方向时 公差带是在与Datum同轴的任一半径位置的测量圆柱 measuringcylinder 面上距离为t的两圆之间的区域全跳动公差 totalrun out 圆跳动公差是以与轴线垂直的断面的表面为对象 全跳动公差是以圆柱的整个表面为对象 用于半径方向时 公差带是半径差为公差值t 且与Datum轴线同轴的两圆柱面之间区域 39 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 3 4跳动公差 公差基本知识 用于轴线方向时 公差带是距离为公差t 且与Datum轴线垂直的两平行平面之间的区域 全跳动公差包括以Datum为基准的圆度 直线度 垂直度 圆柱度 平行度公差的公差 40 3 几何公差 GD T GeometricDimensioning Tolerancing 3 4跳动公差 公差 公差基本知识 如果按照正确的尺寸 JustSize或TheoreticallyExactDimension 很容易加工 且费用不高的话 公差这个概念就是不需要的 但是在现实中按照正确的尺寸加工几乎是不可能的 为了能加工得更加接近正确的尺寸 有时候需要投入更多的费用和时间 如果使用未按照正确的尺寸加工的部品组装成的产品在组装性和完善性上会存在问题 且性能或品质会恶化 相反 如果要求尺寸非常正确就会导致制造成本上升 所以 有必要根据各个机械部品用途和功能不同 对允许的尺寸偏差进行规定 该偏差即尺寸公差 41 尺寸公差 最大允许尺寸 最小允许尺寸 4 尺寸公差和配合 尺寸公差 公差基本知识 1 尺寸 表现形体大小的量 以mm为单位表示 2 实际尺寸 形体的实际尺寸3 极限尺寸 形体允许的尺寸的两个极端尺寸 即最大极限尺寸和最小极限尺寸4 最大极限尺寸 形体允许的最大尺寸 最大极限尺寸 基准尺寸 5 最小极限尺寸 形体允许的最小尺寸 最大极限尺寸 基准尺寸 6 基准尺寸 根据使用上尺寸允许差和下尺寸允许差 按照允许极限尺寸算出的成为基准尺寸 42 4 尺寸公差和配合 尺寸公差用语 KSB0401 公差基本知识 7 上尺寸允许差 对应最大极限尺寸 和基准尺寸的差8 下尺寸允许差 对应最小极限尺寸 和基准尺寸的差9 尺寸公差 最大尺寸和最小允许尺寸的差 43 4 尺寸公差和配合 尺寸公差用语 KSB0401 孔和轴的尺寸允许差 公差基本知识 10 公差等级 按尺寸公差 配合公差方式 同一公差等级对所有基本尺寸的一组公差被认为具有同等精确程度 根据ISO规定 根据尺寸进行区分 公差可以分为01 02 03 18