形位公差讲解(doc 101页).ppt

1、，GD T(形状和位置公差)简单解决方案，陈奕诗，两国相关标准：中国GB/T 1182-96形状和位置公差的一般规则、定义、符号和图形表示GB/T 4249-96公差原则GB/T 13319-03几何公差和位置公差注释方法GB/T 16671-96最大实体要求， 形状和位置公差的最小实体要求和可逆性要求GB/T 16892-97形状和位置公差的非刚性零件的注射方法美国ASME Y14.5M-82(旧)尺寸和公差ASME Y14.5m-94(新)尺寸和公差通用A-91- 89(旧)尺寸和公差全局尺寸和公差附录-97/01/04注：97/01版由通用汽车公司/福特公司/克莱斯勒公司发布，04版发布

2、相应的国际标准有：ISO 1101-83、ISO 5459-81、ISO 8015-85、ISO 2692-88、ISO 10579-92、ISO 10579-93等。由于工件在机床上的定位误差、刀具和工件之间不正确的相对运动、夹紧力和切削力引起的工件变形、工件内应力的释放等原因，成品工件会产生各种形状和位置误差。各种形状和位置误差都会不同程度地影响零件的装配和使用性能。因此，为了机械零件的几何精度，除了适当的尺寸公差和表面粗糙度要求外，还必须为零件指定合理的形状和位置公差。由于时间关系，这个简单解决方案的关键点是如何理解图形上的形状和位置公差。“特征特征1”定义特征是指零件上的特征零件-点、

3、线和面。不管任何部分有多复杂，它都是由许多元素组成的。形位公差的研究对象是元素，即点、线、面。类型2.1根据现有状态进行划分：真实特征-零件处理后的实际现有元素(有错误)。实际元素由实际元素的近似替代元素(测量的实际元素)表示，这些元素是通过根据规定的方法测量实际元素上的有限数量的点而获得的。理想特征-理论上正确的元素(没有错误)。在技术制图中，我们画的元素是理想元素。理想的轮廓元素由实线(可见)或虚线(不可见)表示；理想的中心元素用虚线表示。由于不同的测量方法，每个实际元件可以有几个替代元件。测量误差越小，测量的实际元素越接近实际元素。2.2根据结构特征：轮廓(真实)元素整体特征-表面上的点

4、、线或面。中心(衍生)特征衍生特征-从一个或多个轮廓(组件)特征获得的中心点(圆心或球心)、中心线(轴)或中心平面。图2和图2.3按位置划分：零件的测量元素特征-图纸上有形状和位置公差要求的元素是待测量的对象。基准特征(Datum Feature)-零件上用于建立基准并实际充当基准的实际特征(如边、曲面或孔)。被测元素一般通过图案上带有箭头的引导线与形位公差网格相连；附图中的参考元件由参考符号表示。基准元素基准，图3，2.4根据结构性能进行划分：单元素单个特征-具有形状公差要求的元素。功能关系是指元素之间一定的方向和位置关系，如垂直、平行、同轴和对称。即具有位置公差要求的元素。相关功能与其他功

5、能有功能关系的功能。图4和图2.5根据与尺寸的关系划分：尺寸的尺寸元素特征-由一定尺寸的线性尺寸或角度尺寸确定的几何形状。尺寸元素可以是圆柱形、球形或两个平行的对应面等。非维度特征(由我自己定义)没有大小和维度的几何形状。无因次特征可以是曲面或质数线。上述元素的名称会经常出现在后面，应该注意，一个元素在不同的场合，它的名称会有不同的名称。表面，图5，两个符号，图6，1)通用汽车新标准中公差特征项目的符号正是sam2)GMA-91旧标准公差特征项目的符号略有不同，如图7所示。2.1公差特征项目符号(新通用标准)，1。线轮廓可视为参考位置公差；该分类见ANSI T14.5M-82，但未强调。通用汽

6、车公司A-91标准的公差特征项目符号(图7)主要不同于新标准：1)无同轴度和对称性；2)将表面轮廓放在位置公差内，并必须取基准；3)跳跃箭头是空心箭头。2.2附加符号(新通用标准)，图8，图3.1形状和位置公差网格的特征控制框架，图9，没有参考要求的形状公差，只有两个公差网格框架；有参考要求的定位公差，公差网格为三到五个网格。形状和位置公差窗扇通常水平放置在图纸上，必要时也可以垂直放置(逆时针转动)。3.2.1中国国标标准-形位公差框架用带箭头的导向线与被测元素连接。a)当被测元素是轮廓元素时，箭头位于该元素的轮廓线或轮廓线的延长线上(但必须与尺寸线明确分开)。参见图10-左侧。b)当被测元件

7、为中心元件时，带箭头的导向线应与尺寸线的延长线对齐。参见图10-右侧。当尺寸线箭头从外向内标记时，箭头是统一的。图10、素线直线度、轴线直线度，带箭头的导向线可以从窗扇的任何方向引出，但不能同时从两端引出。3.2.2通用标准(有四种，并且可能没有带箭头的引导线)，a)形状和位置公差框架被放置在尺寸或元件描述下；当某些公差特征的符号可以同时应用于轮廓和中心元素时，通用标准的标记方法与我国国标的标记方法相同。它在这些公差特征项目中指定。图11，b)形状和位置公差网格通过带有箭头的引导线与元件连接；d)将形状和位置公差网格的侧面或端面与尺寸元素尺寸线的延长线连接起来。c)将形状和位置公差框架的侧面或

8、端面与元件的延长线连接；3.2.3对于几个特殊标记，除非另有要求，公差应适用于整个测量元件。如果在整个长度和给定长度范围内对实际测量元素的形状公差有要求，则应按图12进行标注(通用标准与中国国标相同)；图12，b)如果轮廓度中所示公差要求的适用范围不是整个轮廓，则应标记其范围。注释见图9(仅通用标准)。图13，c)如果轮廓中表达的公差要求适用于整个轮廓。在引导线的拐角处添加一个小圆(整圆符号)。见图14(新通用标准与中国国标相同)。如图14所示，通用标准也可以通过在窗框下标记“所有四周”来表示，不要四舍五入。图例中表面轮廓公差带的介绍。通用标准将表面轮廓定义为广泛使用的位置公差，因此有一些特殊

9、的标注规则，这些规则将在后面介绍表面轮廓公差时进行描述。d)螺纹、齿轮和花键(新通用标准与中国国标相同)在正常情况下，螺纹的中径轴作为测量元件或基准元件。用大直径轴标记“大直径”(纵向)；用短轴标记小直径。当齿轮和花键轴用作测量元件或参考元件时，例如用俯仰轴标记“俯仰直径”(PD)；用大直径轴标记“大直径”，用小直径轴标记“小直径”。3.3基准元素的标记3.3.1符号(通用汽车标准规定不使用字母I、O和Q，中国有更多的国标标准)通用汽车新标准(国际标准化组织)通用汽车A-91标准中国国标标准，3.3.2与基准元素的连接(通用汽车新标准与中国国标标准相同)A)当基准元素是轮廓元素时，符号放置在基

10、准元素的轮廓线或轮廓线延长线上(但必须是，见图15)。图15、a、a、b)当参考元素是中心元素时，四基准，4.1定义基准几何理论元素(如轴、线、平面等)。)与被测元素相关，并用于确定其几何位置关系，这可以由零件上的一个或多个元素组成。模拟基准特征在加工和检查过程中用于建立基准和与基准特征接触的实际表面，具有足够的精度。第1部分，第2部分，基准元素(底面)，图18，基准元素表面本身的形状误差将在建立基准的过程中排除。在图19中，模拟的基准元素是基准的实际体现。4.2型单一基准一个元素作为基准；组合(公共)基准两个或多个元素构成一个基准；以公共轴为基准的典型示例。基准系统两个或三个独立基准的组合；

11、三基系统基准参考系由三个相互垂直的理想(参考)平面组成的空间直角坐标系。参见图21。图21，A .板零件的三基系统，图22，标有三个参考框架，以及图23 .盘零件的三基系统，尽管仍有一个自由度，因为该零件对参考轴M没有定向要求，即当加工四个孔时，零件可以随机放置在夹具中，而不影响其加工要求。标有两个参考坐标系，在图21中可以发现，圆盘零件的参考坐标系采用三个坐标系，因为零件对参考轴V有方向要求。另一方面，在定位原理上，基准U和基准V已经构成了一个基准系统。参考w是辅助参考平面(不属于参考系统)。图24、从上面可以看出，三基系统不必由三个参考系表示。对于板材零件，使用三个参考框架来表示三基系统；

12、对于磁盘部件，只要使用两个参考框架，就已经表示了三基系统。在实际工作中，接触较多的三基面系统的原理是一面两销。参见图25。以上讨论了从三个基本系统的原则的参考帧的数量。在实际使用中，只需要满足零件的功能要求，而不需要强调参考系的数量。图25、图27、图26，基准目标-零件上指定的用于反射某一基准的点、线或局部表面。它们分别被称为点目标、线目标和面目标。图28，1。点目标可以用带球头的圆柱销来实现；2.线目标可以由圆柱销元素线来体现；3.表面目标可以是圆柱销的端面，也可以是方形块或不规则块的端面。基准目标的位置必须用理论上正确的尺寸来表示。区域目标还应标有其表面的大小。图26，图29，示例(图2

13、6):使用基准目标来体现基准可以提高基准的定位精度。4.3在顺序基准系统中，基准序列前后表示不同的设计要求。参见图30。图30、5个公差带和5.1定义了公差带-允许实际测量元素变化的区域。它体现了被测元素的设计要求，也是加工和检验的依据。5.2四个特征-形状、大小、方向、位置。形的公差带的形状主要包括：两条平行线、两个同心圆、两条等距曲线、两个平行平面、两个同轴圆柱体、两个等距曲面、一个圆柱体和一个球体。不同的公差特征项目通常具有不同形状的公差带。其中一些项目只有一个独特的形状公差区域；根据不同的设计要求，有些项目有几种形状的公差带。下面根据公差特征项逐一介绍。当实际测量元素的误差在公差带内合

14、格时，如果超过则不合格。直线度，图32两组相互垂直的平行平面，图31两个平行平面，如果是给定平面上的直线度(如刻度线)，则公差带是两条平行直线。直线度(轴)，图33 A圆柱体，图34两个平行平面，平面度，圆度，图35两个同心圆，圆柱度，图36两个同轴圆柱体。理论上，圆柱度n，线轮廓度，图37两条等距曲线，采用线轮廓度时，必须首先标出理想轮廓线，因为公差带的形状与其相关。当线轮廓带基准变成位置公差时，公差带将对基准有方向或/和位置要求。到底部位置的理想线轮廓由尺寸公差控制，然后线轮廓公差带可以在尺寸公差带内平移和上下摆动。图38两个等距表面，两种通用汽车标准要求的外围标记形式。为了采用表面轮廓，

15、必须首先标记理想的轮廓表面，因为公差带的形状与其相关。表面轮廓，图39，中国国家标准表面轮廓的公差带与理想轮廓表面对称(图a)。在GM-04标准中，符号U用于表示公差带与理想轮廓不对称的分布。0.6u0.6，通用汽车标准表面轮廓标记，0.6u0、0.6u0.2、通用汽车A-91相对轮廓标记的特殊规定。当位置、方向和形状要求不同时，可以如下图所示进行标记。A、B、C、A、B、C、Z、3.0、1.6、0.9、定位、方向、形状、Z，如果共享一个网格，定位、方向和形状公差要求是相同的；如果使用两个网格，定位公差通常需要上部网格，方向和形状公差需要下部网格。复合型材(美国ASME新标准)，图41，图42，中国GB标准“”不包括在本标记表中。因为250.25可以用来等效地替换上面的网格。图43两个平行的平面。对于垂直度，测量元素可以是直线或平面；基准特征也可以是直线或多边形。因此，有：面对面的垂直度(图43)；饰面线的垂直度；线的垂直度；线与线的垂直度。垂直度、平行度和倾斜度属于方位公差。被测元素是相关元素。垂直度，线对线的垂直度，图44两个平行平面，图45两个平行平面，面线垂直度，轴线垂直度，图46两条平行直线，图47一个圆柱体，线对线的垂直度，对于平行度，测量的元素可以是线或面。基准特征也可以是直线或多边形。