第5章 综合精度

,5.1独立原则,5.2相关要求,5.3尺寸链,概述,加工后的零件存在各种误差(尺寸误差、形位误差等）。这些误差的综合结果将影响着机器功能要求。在精度设计中，通常只考虑零部件各种几何误差对机器功能的单独影响，可以分别规定精度要求。实际上零部件各种误差的产生原因往往是相互关联的，设计时应充分考虑它们之间的相互关系，合理决定产品的各种几何精度要求，控制它们的综合误差对使用功能的影响。,公差原则：尺寸公差和形位公差关系的规定。,概述,精度综合设计包括：公差原则和尺寸链。,5.1独立原则,独立原则：图样上给定的尺寸、形状及位置公差均是独立的，应分别满足要求。,5.1.1独立原则的基本含义,独立原则是几何要素精度关系的基本原则。采用独立原则的精度要求，不需要在图样上附加特别说明。,5.1独立原则,5.1.2、采用独立原则的精度要求,1、线性尺寸公差,遵守独立原则的线性尺寸公差只控制要素的局部实际尺寸，而不直接控制要素的形状及位置误差。,图中标注只要求直径在19.9520mm之间，该公差不控制其它形位误差。,实际上该尺寸具有间接控制形位误差作用，其圆度误差不可能大于其直径公差值0.05，若对其有更高要求，应单独注出。,5.1独立原则,2、角度公差,角度公差只控制要素之间的实际角度，而不控制要素的形状及位置误差。,图示标注要求所示零件的实际角度不超出451，而不控制实际被测表面的平面度误差。,注意：倾斜度公差对平面度具有控制作用。,5.1独立原则,3、形状与位置公差,遵守独立原则的形状与位置公差，只要求实际被测要素位于给定的形位公差带内，且允许其形位误差达到最大值，而与几何要素的实际尺寸无关。,图中的直线度误差，无论直径加工到30或29.979，均可以达到0.01。,5.1.3、独立原则的应用与测量,应用：应用较多，在有配合要求或虽无配合要求，但有功能要求的几何要素都可采用。适用于尺寸精度与形位精度精度要求相差较大，需分别满足要求以及保证运动精度、密封性，未注公差等场合。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。,5.1独立原则,印刷机滚筒,汽车空压机连杆,尺寸精度与形位精度要求相差较大，或两者无联系；保证运动精度、密封性；未注公差等应采用独立原则。,5.1独立原则,5.2.1基本术语,1.作用尺寸,体外作用尺寸（代号dfe、Dfe)简称作用尺寸，是零件装配时起作用的尺寸.,5.2相关要求,定义：在被测要素的给定长度上，与实际轴外接的最小理想孔，或与实际孔内接的最大理想轴尺寸。,5.2相关要求,对于定向公差，理想轴（孔）必须与基准保持正确的方向，称为定向体外作用尺寸(Dfe、dfe),对轴dfedfeda对孔DfeDfeDa,dfe,5.2相关要求,对于定位公差，理想轴（孔）必须与基准保持正确的位置，称为定位体外作用尺寸(Dfe、dfe),对于孔DfeDfeDfeDa对于轴dfedfedfeda,5.2相关要求,2.最大实体状态（MMC)，最大实体尺寸（MMS)最小实体状态（LMC)，最小实体尺寸（LMS）,MMC在尺寸公差范围内具有材料最多时的状态。LMC在尺寸公差范围内具有材料最少时的状态。,dM49.98(MMS)dL49.95(LMS),5.2相关要求,DM50DL50.13,5.2相关要求,3.最大实体实效状态（MMVC)，最大实体实效尺寸（MMVS),MMVC是指实际要素处于MMC,且其对应中心要素的形位误差等于图样上标注的形位公差时的综合极限状态。,MMVS最大实体实效状态下的体外作用尺寸,MMVS=dvs=49.99,5.2相关要求,MMVS=Dvs=49.92,轴孔,5.2相关要求,4理想边界,作用尺寸能否测量得到呢？,难以测出,理想边界用以控制体外作用尺寸的理想轴孔,最大实体边界MMB边界尺寸MMS最大实体实效边界MMVB边界尺寸MMVS,5.2相关要求,术语小结,四个尺寸三种状态两个边界,5.2相关要求,5.2.2包容要求,是用MMB控制作用尺寸的一种公差原则，只标注尺寸公差，由尺寸公差来综合控制尺寸和形状的误差。,1、包容要求的标注及解释,5.2相关要求,要求：实际轮廓不得超越最大实体边界；实际尺寸不得超越最小实体尺寸。,5.2相关要求,2、包容要求的公差关系,MMC时t=0,LMC时t=0.03(尺寸公差）,5.2相关要求,MMC时t=0,LMC时t=0.03(尺寸公差）,5.2相关要求,结论：MMC时t=0LMC时t=尺寸公差即形状公差在0尺寸公差之间,当对形状精度有更高的要求，应给出形状公差值，但应当注意：形状公差必须小于尺寸公差。,5.2相关要求,3、包容要求的应用,包容要求常用于保证孔、轴的配合性质，用最大实体边界保证最小间隙或最大过盈。包容要求只用于单一要素，即形状公差,因为当轴孔加工后尺寸为MMS20时，若存在形状误差，必然会形成过盈，因此应采用包容要求,5.2相关要求,包容要求用于需要严格保证配合性质的场合且为单一要素。,减速器输出轴,5.2相关要求,最大实体要求和可逆最大实体要求是用MMVB控制被测要素的作用尺寸，要求实际轮廓不得超出最大实体实效边界。,最大实体要求可用于被测中心要素，基准中心要素，可逆要求及零形位公差。切记轮廓要素不能采用最大实体要求。,5.2相关要求,5.2.3最大实体要求与可逆最大实体要求,采用最大实体要求时，可以用尺寸公差补偿形位公差；采用可逆最大实体要求时，尺寸公差与形位公差可以互相补偿,1、最大实体要求,（1）标注及其含义,被测要素的实际轮廓不得超出最大实体实效边界，即其体外作用尺寸应不超出最大实体实效尺寸；实际尺寸不得超出极限尺寸。,轴：dfedMV且dmaxdadmin,孔：DfeDMV且DmaxDaDmin,5.2相关要求,（2）最大实体要求的公差关系,MMC时t=0.01,LMC时t=0.01+0.030.04,5.2相关要求,MMC时t=0.08,LMC时t=0.21,5.2相关要求,结论：MMC时t=框格值LMC时t=框格值尺寸公差,并限制最大垂直度误差不许超过0.12mm,(3)特殊情况,5.2相关要求,0形位公差最大实体要求标注，与包容要求相同,5.2相关要求,(4）、最大实体要求用于基准要素,5.2相关要求,2、可逆最大实体要求,（1）标注及基本含义,遵守最大实体实效边界可以用尺寸公差补偿形位公差允许被测要素的形位公差补偿其尺寸公差,5.2相关要求,当f=0.0