形位公差换算.doc

附录从（圆柱）位置度公差到坐标/从坐标到（圆柱）位置度公差的换算方法313总公差带 X .70711 = 总坐标公差带0.005 总坐标公差或0.0025双向公差示例: .007TOL X .70711 = .00495 TO 基本原则:用总公差带乘以0.7（或 70%）便转换为非关键性应用，例如，0.7 X .007 = .0049 或0.005 (.0025)0.007 总位置度公差带直径总坐标或双向公差带总坐标公差带 X 1.4142 = 总公差带示例: 0.005 总坐标公差或0.0025双向公差 X 2X 1.4142 = .007 总公差 TO 基本原则:用总公差带乘以1.4就迅速地转换为非关键性应用，例如USE 1.4 TIMES TOTAL COORD TOL ZONE TO CONVERT QUICKLY IN NON-CRITICAL APPLICATIONS, e.g. 1.4 X .005 = .007TOL附录换算表X 坐标UJ H Y 坐标位置度公差示例:.010直径位置度公差 = .0035坐标公差坐标总公差带位置度公差带从 位置度公差到坐标公差 从坐标公差到 位置度公差到从坐标测量到 位置度定位的换算基准面实际定位差值方程理想位置实际定位直径等量-基准面可以用计算器或电脑完成坐标测量值与位置定位间的换算器程序:附录示例换算产生的孔0.250 (MMC) (公差带 = 010) 实际孔中心产生的孔255 (MIN MC) (公差带 = 015 (.010 +.005) 实际孔中心实际测量值实际测量值(水平方向) 实际值-基本值 =X 0.754-0.750 =0.004(水平方向) 实际值-基本值 =X 0.756-0.750 =0.006(垂直方向) 基本值-实际值 =Y 0.600-0.598 =0.002(垂直方向) 基本值-实际值 =Y 0.600-0.596 =0.004从上表中可以看出，在横坐标0.004 (X)和纵坐标0.002 (Y) 上产生一个直径为0.0089的孔，即直径孔的位置在规定的0.010直径范围内。所以，该孔的定位是合格的。从上表中可以看出，横坐标0.006 (X)和纵坐标0.004 (Y) 产生一个直径为0.0144的孔，即直径孔的位置在规定的0.015直径范围内。所以，该孔的定位是合格的。美国规范及国际规范 随着ANSI Y14.5M-1982规范的应用，美国规范和国际标准组织的国际规范的相容性问题应进一步得到解决。而且，美国也不断地参与到一些国际标准的应用、修改和深化，进一步修改美国规范势在必行。 人们都关注着在执行美国规范的同时是否能使其与国际规范完全相容。基于此，需要就如下观点进行讨论。MMC与RFS状态 参照原则2，我们注意到必须对位置度公差的各种应用和把相关基准作为优先规范的预期状态（MMC或RFS）加以规定，这样才会与国际规范保持一致性。国际标准组织规范要求在必要时应对MMC作明确的规定。若未规定状态，则意味着不管要素尺寸。通过将其他新的分类条款与Y14.5M-1982的应用情况相结合，我们可以发现如下的差异点与相似点。美国标准 (ANSI Y14.5M-1982)国际标准ISO 1101(或在Y14.5M-1982规范中的公制应用)MMC附录美国(ANSI Y14.5M-1982)ISO(ISO1101)(或在Y14.5M-1982规范中的公制应用)RFS 美国规范要求使用状态符号，以保持与以前所颁布标准内容的一致性，但希望将来可以不再使用符号。国际规范中规定了基准优先及符号的垂直线分离原则。ISO 1101规范 在一些公制国家使用逗号，这些将在以后的内容里进行讲述。但在应用这个原则时，应不影响文章的内容说明。这些示例也介绍了国际标准组织1101基准字母顺序和基准识别三角形符号 (.) 的用法。图形 1图形 2图形 3附录ANSI Y14.5M-1982与ISO/1101-1983的比较特征ANS1-Y14.5MISO-1101直线度平面度倾斜度垂直度 平行度同心度位置度圆形度对称度使用直线轮廓表面轮廓（圆）跳动 （全）跳动圆柱度基准要素最大实体状态 (MMC)独立原则 (RFS)（除非有假定值）无MMC的规定值最小实体状态(LMC)(推荐)基准目标射影公差带310如图所示切平面含义0.003公差带基准面 A切平面：面极端必须在0.003的垂直公差带范围内。 当定向公差（如垂直度）结果正切面（例如检验平面或表示平面）必须在方向公差带范围内。*注意：以上仅为参考意见，并非ANSI Y14.5M1982规定。附录自由状态变量：“约束”的应用 自由状态变量是指某部件在加工过程中，由于受外力作用而发生扭曲的程序，例如，部件由壳或管构成，相对于直径来说，其壁较薄。若不控制部件的自由变量，几何公差（例如圆形度、圆柱度和同心度）便不能恰当地进行应用。 自由状态变量可以两种方式存在：（1）由于部件的重量与柔韧性；（2）由于制造过程中内部压力而造成的扭曲。 若需要对自由状态进行控制，则受控的任意基准和要素可以要求其允许范围内的自由状态变量或最大力度参数，以便将它们限制在拉力公差范围内，所以应规定预期的装配关系，以达到要求评估，继而实现合规性。示例当将基准0 A控制在拉力公差范围内时，该符号应用于自由状态。在150至175磅力的作用和部件处于水平位置时，表面B是呈平面状。含义 拉力注释的合规性参照上面的内容。直径平均值 直径平均值是指几个圆形或球形部件的直径平均值（不少于4个），以确定直径公差的一致性。若可能的话，可用测量周长的带子来确定平均直径。只有当直径成为自由状态的最大圆形度公差时，它才能被确定为AVG 0。 通常，在装配时可将这类部件弯曲到合适形状。控制其自由状态的目的是为了便于手动或自动组装或搬运。同时当部件处于自由状态时，便于将其扭曲度控制在材料安全的拉伸极限之内。示例AVG 含义1. 直径尺寸测量值（4个最小值）的高低点之间应在0.060范围内（因为半径公差为0.030）。计算出的直径平均值必须在规定的尺寸公差13.490-13.510直径范围内。2. 横截面上的整个面必须位于0.030的公差带范围内。 若处于自由状态的部件呈下图中的一般形状，则13.540和13.480可能分别是最大和最小的直径测量值。例如,4种测量值包括:13.540 (高)13.52513.49513.480 (低)54.04013.510平均直径(在尺寸公差范围内)13.540 -13.480 =.060 平均直径 =13.510附录高低点测量值应在0.060范围内。因此，部件在自由圆形度公差范围内。若处于自由状态的部件呈下图中的一般形状，则13.520和13.460可能是最大和最小的直径测量值。例如, 4个测量值:13.520 (高)13.50013.48013.460 (低)53.96013.520 -13.460 =.060 直径平均值=13.49013.490直径平均值 (在尺寸公差范围内)关于ANSI Y14.5中原则1的说明 原则1仅适用于单一要素，而不适用于关联要素。下文及图示中将具体介绍单一要素形状变化如何包括在MMC边界的理想形状范围内。 无论形状变化程度如何，只要其形状在允许的尺寸变化范围内（未规定形状公差）或未规定公差，原则1均可适用于单一要素。 下文中的图示说明了关于单一要素的形状公差，如平面度、直线度、圆形度、圆柱度和方向度公差即平行度应与单一要素的定义相符（请参照“要素说明”），且应在MMC边界的理想形状。若未规定形状公差关系，可以假定这些要素仅限于MMC边界的理想形状。 倾斜度是指多个单一要素相关联的方向特征。由于原则1不适用于这些关系，所以必须规定倾斜度控制方法。但是，若倾斜面靠近或其本身就是某个已测尺寸大小的表面的一部分，则倾斜面的极端必须包括在MMC边界的理想形状之中。例如，左下端面应靠近图中显示倾斜度的角顶点。 垂直度是指界定多个单一要素相关联的方向特征。所以，原则1在此不能适用。若有要求的情况下，应对垂直度加以规定。但是，在确定尺寸时（如X和Y的尺寸），单一面要素必须包含在MMC边界的理想形状之中。 表面轮廓公差通常适用于综合的形状、方向及尺寸控制（即表面轮廓公差的总基本尺寸）。在本例中，它不适用于原则1。若将直线轮廓控制用于尺寸控制，则可适用原则1。 跳动指一系列的旋转表面公差，包括多个要素的相互关联性。所以，它也不适用原则1。但是，单一要素必须限定于其尺寸大小和MMC边界理想形状的范围之中。 由此可见，在没有规定形状公差的情况下，除非另有规定或受控，某个单一表面的尺寸限值可将“形状”变化控制在尺寸限值及理想形状边界范围之内。而且，若规定了形状公差，则形状变化必须限定于这些尺寸限值和MMC边界理想形状的范围之中（例外情况：在的基础上规定直线度以及尺寸大小）。原则1不能控制且并非用于控制多个元素的“关联”。若需要明确“关联性”，则必须加以规定。适用于形状、方向和轮廓公差的MMC理想形状MMC包容原则理想形状MMC包容原则理想形状(最大尺寸公差)(最大尺寸公差)公差带公差带每个较长的元素MMC包容原则理想形状(最大尺寸公差) 公差带 公差带PAR基准最大尺寸公差MMC包容原则理想形状基准 MMC理想形状的最大尺寸公差 MMC理想形状的最大尺寸公差公差带公差带(任何元素)确定形状及尺寸在开头或尺寸范围内附录适用于形状、方向和跳动的MMC理想形状公差带最大尺寸基准最大尺寸分别适用于X轴和Y轴的MMC边界理想形状（单一要素）.按规定方向公差控制的关联性MMC的理想形状MMC的理想形状 公差带公差带最大尺寸公差任意横截面上的最大尺寸公差公差带或公差带 (FIM)在尺寸公差范围内&公差要素说明 要素的含义将在下文中进行界定，本术语的定义具有灵活性。定义 要素是指是用于描述某部件上的某个物理部分的常用术语，包括一个或多个面如孔、销、螺纹、轮廓、面或槽。要素可能是单一的或关联的。 正如原则1中所暗示的，单一要素是指与部件尺寸相关的要素。存在两种单一要素，即“单一面”（非尺寸要素）和“对立面”（尺寸要素）。. 例如，“单面”单一要素是指尺寸大小的平面极限，或已给定平面公差的平面等。 例如，“对立面”单一尺寸要素是指原则1的释义中所提到的圆柱要素（第22-24页）或特定的“圆形度”或“圆柱度”公差等。规定的“平行度”，其中包括对立面，具有多种关联性，但它被视作具有单一要素含义，在MMC边界理想形状范围内受形状误差的限制。 关联要素，关联要素是两个或两个以上的单一要素的关联性，要求规定几何控制以及基准或基准参考框格。“垂直度”是关联性要素的一个典型实例。对基准要求的一个例外情况是将直线度RFS或MMC应用于部件直径尺寸大小。在本例中，因为尺寸及形状的关联性，直线度的应用（假定所有纵向元素确定了尺寸要素）将单一要素范畴变为关联要素范畴，继而导致实效状态尺寸超出MMC理想形状边界。 由于要素应用范围具有广泛性，所以只有联系具体的制图要求才能对其进行明确的界定。正如在没有图的情况下很难描述某个形状或定位公差的应用一样，需要用图示来表示和说明相关要求，然后才能清晰地“看”到该“要素”。 图示说明了要素的关联性以及要求的功能意图。请以下图为例：附录示例问题 该部件有多少个要素？答案 至少13个。但是，只有在具备图示说明时，才能对它们进行确认。问题 下列部件上的要素是什么？本关系中的要素是指基准要素（平面）“D”和基准要素（宽度）“E”和“F”以及位置度公差孔。注意：基准要素“A”面仅指基准要素“E”的一半。同样，同一表面可用作确定要素的两种独立方式。本关联性中的要素指基准要素（表面）“A”和与之平行的面。本关联性中的要素是指基准要素（平面）“B”、”C”、“D”和标注位置度公差的两个孔位置度公差到加工公差的换算 尺寸标注及位置度公差标注的部件和生产部件所需的加工工具之间的关联性是我们经常遇到的问题。圆柱要素的位置度公差标注通常是由圆柱公差带计算得到的，但是部件的加工应基于其设计或构建过程的X和Y的移动过程。两个几何对立的概念有时可能会被误解为它们之间的不相容性。 这个观点也可用作反对使用圆柱公差带进行位置度公差标注的原因。 由于多数硬模的生产都是在车间里进行，备有基于传统的X和Y轴原理移动的机器。将产品图纸以及加工模式进行要求转换的方法至关重要。 在下页的示例中，标准件使用3孔的位置度公差标注。部件图示是一个典型的盒式钻床夹具设计，可以解释为生产过程中生成部件孔的一种方式。 注意：X和Y公称坐标是可以根据产品和钻床夹具的设计需要进行转换的。钻床夹具的嵌套面及冒头便于基准定位和钻床夹具坐标尺和钻子衬套孔之间的安装。夹具上的部件夹紧装置必须托住部件，紧靠第一基准A(方向)和基准B（方向和定位），同时要接触到第三基准（定位）。 夹具图中说明了产品位置度公差 ( .007)到X和Y值的转换方法。 在从部件图纸到部件生产的过程中，处理工程师和刀具工程师应填写刀具订货单。该订货单要求刀具工程师设计产能达5，000件的钻床夹具。但条件是刀具订货单根据公司标准或合同要求规定了“X”级刀具的使用寿命、质量以及产品公差的百分比。 刀具工程师应将图中所示的总产品设计位置度公差( 0.007)转换为等值的、基于标准换算系数 (0.7 X0 .007) 的总坐标 公差（0.005），得到0.005。将0.005降低到20%的“X”级夹具总公差，得到0.001或0.00