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GD T 形位公差 簡介 PATAC GD T 全稱為 GlobalDimensioningandTolerancing 全球的尺寸和公差的規(guī)定 標(biāo)準(zhǔn)中包含有尺寸標(biāo)注方法 屬我國技術(shù)制圖標(biāo)準(zhǔn) 與幾何公差 屬我國形狀和位置公差標(biāo)準(zhǔn) 兩大部分 其中尺寸標(biāo)注僅是一種表達(dá)方式 無技術(shù)含量 且與我國的GB標(biāo)準(zhǔn)基本相同 故本次不作介紹 下面僅對 形狀和位置 幾何 公差 部分 作一簡要的 基礎(chǔ)的講述 GM的GD T新標(biāo)準(zhǔn) 97起 和我國的形位公差標(biāo)準(zhǔn)都等效采用了國際標(biāo)準(zhǔn) ISO 所以絕大多數(shù)的內(nèi)容是相同的 由于我國的形位公差標(biāo)準(zhǔn)體系分類 名詞術(shù)語容易理解并便于自學(xué) 且國內(nèi)供應(yīng)商也較熟悉 故下面根據(jù)自己多年的實踐 基本上按我國GB標(biāo)準(zhǔn)的名詞術(shù)語來解釋GM的GD T標(biāo)準(zhǔn) 當(dāng)某些名詞術(shù)語及內(nèi)容上兩國的標(biāo)準(zhǔn)有所區(qū)別時 GM的GD T新 舊標(biāo)準(zhǔn)不同之處 會特別加以說明 兩國的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 中國GB T1182 96形狀和位置公差通則 定義 符號和圖樣表示法GB T4249 96公差原則GB T16671 96形狀和位置公差最大實體要求 最小實體要求和可逆要求GB T16892 97形狀和位置公差非剛性零件注法GB T17780 02幾何公差位置度公差注法 美國ASMEY14 5M 82 舊 DimensioningandTolerancingASMEY14 5M 94 新 DimensioningandTolerancing4通用A 91 89 舊 DimensioningandTolerancingGlobalDimensioningandTolerancingAddendum 97 01 04 注 97 01版本為通用 福特 克萊斯勒一起發(fā)布 04版本為通用單獨發(fā)布 相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)有 ISO1101 83 ISO5459 81 ISO8015 85 ISO2692 88 ISO10579 92 ISO10579 93等 由于加工過程中工件在機床上的定位誤差 刀具與工件的相對運動不正確 夾緊力和切削力引起的工件變形 工件的內(nèi)應(yīng)力的釋放等原因 完工工件會產(chǎn)生各種形狀和位置誤差 各種形狀和位置誤差都將會對零件的裝配和使用性能產(chǎn)生不同程度的影響 因此機械類零件的幾何精度 除了必須規(guī)定適當(dāng)?shù)某叽绻詈捅砻娲植诙纫笠酝?還須對零件規(guī)定合理的形狀和位置公差 要素Feature 1定義要素是指零件上的特征部分 點 線 面 任何零件不論其復(fù)雜程度如何 它都是由許多要素組成的 形位公差研究對象就是要素 即點 線 面 2類型2 1按存在的狀態(tài)分 實際要素RealFeature 零件加工后實際存在的要素 存在誤差 實際要素是按規(guī)定方法 由在實際要素上測量有限個點得到的實際要素的近似替代要素 測得實際要素 來體現(xiàn)的 理想要素IdealFeature 理論正確的要素 無誤差 在技術(shù)制圖中我們畫出的要素為理想要素 理想輪廓要素用實線 可見 或虛線 不可見 表示 理想中心要素用點劃線表示 每個實際要素由于測量方法不同 可以有若干個替代要素 測量誤差越小 測得實際要素越接近實際要素 2 2按結(jié)構(gòu)特征分 輪廓 實有 要素IntegralFeature 表面上的點 線或面 中心 導(dǎo)出 要素DerivedFeature 由一個或幾個輪廓 組成 要素得到的中心點 圓心或球心 中心線 軸線 或中心面 圖2 2 3按所處的地位分 被測要素Featuresofapart 圖樣上給出了形位公差要求的要素 為測量的對象 基準(zhǔn)要素DatumFeature 零件上用來建立基準(zhǔn)并實際起基準(zhǔn)作用的實際要素 如一條邊 一個表面或一個孔 被測要素在圖樣上一般通過帶箭頭的指引線與形位公差框格相連 基準(zhǔn)要素在圖樣上用基準(zhǔn)符號表示 基準(zhǔn)要素 基準(zhǔn) 圖3 2 4按結(jié)構(gòu)性能分 單一要素IndividualFeature 具有形狀公差要求的要素 功能關(guān)系是指要素間某種確定的方向和位置關(guān)系 如垂直 平行 同軸 對稱等 也即具有位置公差要求的要素 關(guān)聯(lián)要素RelatedFeature 與其它要素具有功能關(guān)系的要素 圖4 2 5按與尺寸關(guān)系分 尺寸要素FeatureofSize 由一定大小的線性尺寸或角度尺寸確定的幾何形狀 尺寸要素可以是圓柱形 球形或兩平行對應(yīng)面等 見圖5 非尺寸要素 本人定義 沒有大小尺寸的幾何形狀 非尺寸要素可以是表面 素線 見圖6 上述要素的名稱將在后面經(jīng)常出現(xiàn) 須注意的是一個要素在不同的場合 它的名稱會有不同的稱呼 表面 圖5 圖6 二符號Symbol 圖7 1 GM新標(biāo)準(zhǔn)公差特征項目的符號與ASME標(biāo)準(zhǔn) 美 ISO標(biāo)準(zhǔn)和我國GB標(biāo)準(zhǔn)完全相同 2 GMA 91舊標(biāo)準(zhǔn)公差特征項目的符號略有不同 見圖8 2 1公差特征項目的符號 GM新標(biāo)準(zhǔn) 1 線輪廓度可帶基準(zhǔn)成為位置公差 2 此分類見ANSIT14 5M 82 但是不強調(diào) GMA 91標(biāo)準(zhǔn)的公差特征項目符號 圖8 與新標(biāo)準(zhǔn)主要區(qū)別 1 無同軸度和對稱度 2 將面輪廓度放置于位置公差中 必須帶基準(zhǔn) 3 跳動箭頭為空心箭頭 2 2附加符號 GM新標(biāo)準(zhǔn) 圖9 理論正確尺寸BasicDimensions 不標(biāo)注公差的帶框尺寸 它可以是理論正確線性尺寸和理論正確角度尺寸 3 1形位公差框格FeatureControlFrames 圖10 無基準(zhǔn)要求的形狀公差 公差框格僅兩格 有基準(zhǔn)要求的位置公差 公差框格為三格至五格 形位公差框格在圖樣上一般為水平放置 必要時也可垂直放置 逆時針轉(zhuǎn) 三標(biāo)注Mark 3 2被測要素的標(biāo)注 兩國標(biāo)準(zhǔn)不同 3 2 1中國GB標(biāo)準(zhǔn) 形位公差框格通過用帶箭頭的指引線與要素相連 a 被測要素是輪廓要素時 箭頭置于要素的輪廓線或輪廓線的延長線上 但必須與尺寸線明顯地分開 見圖11 左 b 被測要素是中心要素時 帶箭頭的指引線應(yīng)與尺寸線的延長線對齊 見圖11 右 當(dāng)尺寸線箭頭由外向內(nèi)標(biāo)注時 則箭頭合一 圖11 帶箭頭的指引線可從框格任一方向引出 但不可同時從兩端引出 3 2 2GM標(biāo)準(zhǔn) 有四種 且可無帶箭頭的指引線 a 形位公差框格放于要素的尺寸或與說明下面 當(dāng)某些公差特征項目的符號可同時應(yīng)用于輪廓及中心要素時 GM標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)注方法與我國GB標(biāo)準(zhǔn)相同 它在這些公差特征項目中有專門說明 圖12 b 形位公差框格用帶箭頭的指引線與要素相連 d 把形位公差框格側(cè)面或端面與尺寸要素的尺寸線的延長線相連 c 把形位公差框格側(cè)面或端面與要素的延長線相連 3 2 3幾個特殊標(biāo)注 除非另有要求 其公差適用于整個被測要素 對實際被測要素的形狀公差在全長上和給定長度內(nèi)分別有要求時 應(yīng)按圖13標(biāo)注 GM標(biāo)準(zhǔn)與我國GB標(biāo)準(zhǔn)相同 圖13 b 輪廓度中若表示的公差要求適用范圍不是整個輪廓時 應(yīng)標(biāo)注出其范圍 見圖9標(biāo)注 僅GM標(biāo)準(zhǔn) 圖14 c 輪廓度中若表示的公差要求適用于整個輪廓 則在指引線轉(zhuǎn)角處加一小圓 全周符號 見圖15 GM新標(biāo)準(zhǔn)與我國GB標(biāo)準(zhǔn)相同 圖15 GM標(biāo)準(zhǔn)也可不加圓 而在框格下標(biāo)注ALLAROUND來表示 圖例在面輪廓度公差帶介紹中 GM標(biāo)準(zhǔn)將面輪廓度定義為位置公差 使用又廣 故有些特殊的標(biāo)注規(guī)定 在后面介紹面輪廓度公差時再講述 d 螺紋 齒輪和花鍵 兩國標(biāo)準(zhǔn)一樣 一般情況下 以螺紋中徑軸線作為被測要素或基準(zhǔn)要素 如用大徑軸線標(biāo)注 MAJORDIA MD 用小徑軸線標(biāo)注 MINORDIA LD 齒輪和花鍵軸線作為被測要素或基準(zhǔn)要素時 如用節(jié)徑軸線標(biāo)注 PITCHDIA PD 用大徑軸線標(biāo)注 MAJORDIA MD 用小徑軸線標(biāo)注 MINORDIA LD GB標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在公差帶內(nèi)進一步限制被測要素形狀的四個符號 圖16 e 我國GB標(biāo)準(zhǔn)獨有的四個符號 圖16 3 3基準(zhǔn)要素的標(biāo)注3 3 1符號 GM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定字母I O和Q不用 我國GB標(biāo)準(zhǔn)還要多 GM新標(biāo)準(zhǔn) ISO GMA 91標(biāo)準(zhǔn)我國GB標(biāo)準(zhǔn) 3 3 2與基準(zhǔn)要素的連接 GM新標(biāo)準(zhǔn)與我國GB標(biāo)準(zhǔn)相同 a 基準(zhǔn)要素是輪廓要素時 符號置于基準(zhǔn)要素的輪廓線或輪廓線的延長線上 但必須與尺寸線明顯地分開 見圖17 圖17 A A A b 基準(zhǔn)要素是中心要素時 符號中的連線應(yīng)與尺寸線對齊 圖18 3 3 3GMA 91標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)符號的標(biāo)注與形位公差框格標(biāo)注一樣 不明確定義輪廓要素和中心要素 因此GM圖樣的右上角或左上角專門有 基準(zhǔn)說明表 對基準(zhǔn)要素進行描述 圖19 a b c d 20 20 四基準(zhǔn)Datum 4 1定義基準(zhǔn) 與被測要素有關(guān)且用來定其幾何位置關(guān)系的一個幾何理想要素 如軸線 直線 平面等 可由零件上的一個或多個要素構(gòu)成 模擬基準(zhǔn)要素 在加工和檢測過程中用來建立基準(zhǔn)并與基準(zhǔn)要素相接觸 且具有足夠精度的實際表面 圖20 在建立基準(zhǔn)的過程中會排除基準(zhǔn)要素本身的形狀誤差 圖21 模擬基準(zhǔn)要素是基準(zhǔn)的實際體現(xiàn) 4 2類型單一基準(zhǔn) 一個要素做一個基準(zhǔn) 組合 公共 基準(zhǔn) 二個或二個以上要素做一個基準(zhǔn) 典型的例子為公共軸線做基準(zhǔn) 基準(zhǔn)體系 由二個或三個獨立的基準(zhǔn)構(gòu)成的組合 三基面體系DatumReferenceFrame 三個相互垂直的理想 基準(zhǔn) 平面構(gòu)成的空間直角坐標(biāo)系 見圖23 圖23 A 板類零件基準(zhǔn)體系 圖24 用三個基準(zhǔn)框格標(biāo)注 B 盤類零件基準(zhǔn)體系 圖25 雖然 還余下一個自由度 由于該零件對于基準(zhǔn)軸線M無定向要求 即該零件加工四個孔時 可隨意將零件放置于夾具中 而不影響其加工要求 用二個基準(zhǔn)框格標(biāo)注 在圖26中可發(fā)現(xiàn)該盤類零件的基準(zhǔn)框格采用了三格 這是因為該零件對基準(zhǔn)軸線V有方向要求 而從定位原理上講基準(zhǔn)U V已構(gòu)成了基準(zhǔn)體系 基準(zhǔn)W是一個輔助基準(zhǔn)平面 不屬于基準(zhǔn)體系 圖26 由上可知 基準(zhǔn)體系 又稱三基面體系 不是一定要用三個基準(zhǔn)框格來表示的 對于板類零件 用三個基準(zhǔn)框格來表示基準(zhǔn)體系 對于盤類零件 只要用二個基準(zhǔn)框格 就已經(jīng)表示基準(zhǔn)體系了 在實際工作中 大量接觸到的基準(zhǔn)體系原理為一面二銷 見圖27 上面是從基準(zhǔn)體系的原理來論述基準(zhǔn)框格的表示數(shù)量 在實際使用中 只需能滿足零件的功能要求 無需強調(diào)基準(zhǔn)框格的數(shù)量多少 圖27 圖29 圖28 基準(zhǔn)目標(biāo)DatumTarget 用于體現(xiàn)某個基準(zhǔn)而在零件上指定的點 線或局部表面 分別簡稱為點目標(biāo) 線目標(biāo)和面目標(biāo) 圖30 1 點目標(biāo)可用帶球頭的圓柱銷體現(xiàn) 2 線目標(biāo)可用圓柱銷素線體現(xiàn) 3 面目標(biāo)可為圓柱銷端面 也可為方形塊端面或不規(guī)則形狀塊的端面體現(xiàn) 基準(zhǔn)目標(biāo)的位置必須用理論正確尺寸表示 面目標(biāo)還應(yīng)標(biāo)注其表面的大小尺寸 圖26 圖31 示例 圖31 用基準(zhǔn)目標(biāo)來體現(xiàn)基準(zhǔn) 能提高基準(zhǔn)的定位精度 4 3順序基準(zhǔn)體系中基準(zhǔn)的順序前后表示了不同的設(shè)計要求 見圖32 圖32 五公差帶ToleranceZone 5 1定義公差帶 實際被測要素允許變動的區(qū)域 它體現(xiàn)了對被測要素的設(shè)計要求 也是加工和檢驗的根據(jù) 5 2四大特征 形狀 大小 方向 位置A形狀Form公差帶形狀主要有 兩平行直線 兩同心圓 兩等距曲線 兩平行平面 兩同軸圓柱 兩等距曲面 一個圓柱 一個球 不同的公差特征項目一般具有不同形狀的公差帶 其中有些項目只有唯一形狀的公差帶 有些項目根據(jù)不同的設(shè)計要求具有數(shù)種形狀的公差帶 當(dāng)實際被測要素的誤差在公差帶內(nèi)合格 超出則不合格 直線度 圖34兩組相互垂直的兩平行平面 圖33兩平行平面 若系給定平面上線的直線度 如刻度線 則公差帶為兩平行直線 直線度 軸線 圖35一個圓柱 圖36兩平行平面 平面度 圓度 圖37兩同心圓 圓柱度 圖38兩同軸圓柱 從理論上分析 圓柱度即控制了正截面方向的形狀誤差 又控制了縱截面方向的形狀誤差 但目前還難以找到與此相配的測量方法 線輪廓度 圖39兩等距曲線 采用線輪廓度首先必須將其理想輪廓線標(biāo)注出來 因為公差帶形狀與之有關(guān) 理想線輪廓到底面位置由尺寸公差控制 則線輪廓度公差帶將可在尺寸公差帶內(nèi)上下平動及擺動 當(dāng)線輪廓度帶基準(zhǔn)成為位置公差時 則公差帶將與基準(zhǔn)有方向或 和位置要求 圖40兩等距曲面 GM標(biāo)準(zhǔn)對周邊要求的兩種標(biāo)注形式 采用面輪廓度首先必須將其理想輪廓面標(biāo)注出來 因為公差帶形狀與之有關(guān) 面輪廓度 圖41 我國GB標(biāo)準(zhǔn)面輪廓公差帶為對稱于理想輪廓面一種 圖a GM 04標(biāo)準(zhǔn)用符號U表示公差帶不對稱于理想輪廓的分布 0 6U0 6 GM標(biāo)準(zhǔn)面輪廓度的標(biāo)注 0 6U0 0 6U0 2 GMA 91對面輪廓度標(biāo)注的特殊規(guī)定 當(dāng)位置 方向 形狀要求不同時 可如下圖標(biāo)注 A B C A B C Z 3 0 1 6 0 9 定位 定向 形狀 Z GM新標(biāo)準(zhǔn)對輪廓度標(biāo)注有一些專門的新的規(guī)定 復(fù)合輪廓度 美國ASME新標(biāo)準(zhǔn) 圖43 圖44 我國GB標(biāo)準(zhǔn)尙無此標(biāo)注形式 輪廓度 GM新標(biāo)準(zhǔn) A B C 2 5 0 5 A B C 2 5 0 5 A 對基準(zhǔn)A B和C的位置和方向要求 對形狀要求 對基準(zhǔn)A B和C的位置要求 對基準(zhǔn)A的方向和形狀要求 A B C 2 5 0 5 復(fù)合輪廓度 1 2 對基準(zhǔn)B和C的位置 方向和形狀要求 對基準(zhǔn)A的位置 方向和形狀要求 獨立輪廓度 對基準(zhǔn)A B和C位置要求 對基準(zhǔn)A B和C形狀和方向要求 對基準(zhǔn)A B和C位置要求 對基準(zhǔn)A B和C形狀和方向要求 A B C 2 5 0 5 A B 基準(zhǔn)B是表面 基準(zhǔn)B是軸線 3 4 A B C 2 5 0 5 A B 對基準(zhǔn)C的位置 方向和形狀要求 對基準(zhǔn)A B的位置 方向和形狀要求 A B C 2 5 0 5 A B C 對基準(zhǔn)A B和C的位置 方向和形狀要求 錯誤標(biāo)注 上格不起作用 實例 下格的0 1公差帶在垂直A 方向約束 的前提下 可在上格0 8的公差帶中上下 左右平動及擺動 圖45 下格的0 2公差帶在垂直A 方向約束 定向B 垂直或平行 的前提下 可在上格0 8的公差帶中上下 左右平動 實例 圖46 圖47兩平行平面 對于垂直度 被測要素可能是線或面 基準(zhǔn)要素也可能是線或面 因此存在 面對面垂直度 圖47 面對線垂直度 線對面垂直度 線對線垂直度 垂直度 平行度 傾斜度屬于定向公差 其被測要素為關(guān)聯(lián)要素 垂直度 線對線垂直度 圖48兩平行平面 圖49兩平行平面 面對線垂直度 軸線對面垂直度 圖50兩平行直線 圖51一個圓柱 線對面垂直度 對于平行度 被測要素可能是線或面 基準(zhǔn)要素也可能是線或面 因此存在 面對面平行度 圖45 面對線平行度 線對面平行度 線對線平行度 圖52兩平行平面 平行度的公差帶與垂直度的公差帶一樣 可為兩平行平面 兩平行直線 一個圓柱 不再一一介紹 平行度 圖53一個圓柱 線對線平行度 對于傾斜度 被測要素可能是線或面 基準(zhǔn)要素也可能是線或面 因此存在 面對面傾斜度 圖54 面對線傾斜度 線對面傾斜度 線對線傾斜度 圖54兩平行平面 傾斜度的公差帶與垂直度的公差帶一樣 可為兩平行平面 兩平行直線 一個圓柱 不再一一介紹 采用傾斜度首先必須將其理想角度標(biāo)注出來 因為公差帶方向與之有關(guān) 傾斜度 這兩項目符號在ASME標(biāo)準(zhǔn)中有 但在GMA 91標(biāo)準(zhǔn)中卻無 GM新標(biāo)準(zhǔn)雖將這兩項目符號放入 但仍明確不推薦使用 造成此情況的原因本人認(rèn)為 GM的圖樣主要是車身和內(nèi)飾類零部件 金切件少 圖樣上又不標(biāo)注零部件的形狀尺寸而要求按數(shù)模 這樣其形狀尺寸都是理論正確尺寸 為圖樣上大量 并擴大采用面輪廓度和位置度了創(chuàng)造條件 面輪廓度和位置度這兩項目的綜合控制能力極強 GM就用位置度替代了同軸度和對稱度 我國GB標(biāo)準(zhǔn)將同軸度推薦用于軸線對軸線的位置要求 其公差帶為一個圓柱 將對稱度推薦用于中心平面對中心平面的位置要求 其公差帶為兩平行平面 當(dāng)同軸度用于點對點的位置要求 給定平面 時 即演變?yōu)樗追Q的同心度 其公差帶為一個圓 同軸度和對稱度 位置度公差描述的是被測要素實際位置對理想位置允許的變動區(qū)域 因此位置度有點的位置度 線的位置度 面的位置度 而位置度用的最多的是孔組的位置度 點的位置度 圖55一個球 位置度 S 0 6 軸線的位置度 任意方向 圖56一個圓柱 我國GB標(biāo)準(zhǔn)將此類圖樣一般用同軸度標(biāo)注 右圖是用量規(guī)來描述零件的檢測 0 4 面的位置度 圖57兩平行平面 我國GB標(biāo)準(zhǔn)將此類圖樣一般用對稱度標(biāo)注 孔 要素 組的位置度a 盤類件 孔組的位置度由兩種位置要求組成 一個是各孔 要素 之間的位置要求 一個是孔組 整組要素 的定位要求 圖58一組圓柱 當(dāng)兩種位置相同時 合一個框格標(biāo)注 當(dāng)兩種位置不相同時 分上下兩格分別標(biāo)注 稱為復(fù)合位置度 見圖53 b 板類件 圖59一組矩形 一般位置度 給二個相互垂直的方向 圖60一組圓柱 復(fù)合位置度 說明 檢查孔組定位要求的量規(guī) 檢查各孔之間位置要求的量規(guī) 各孔之間位置要求的公差帶 孔組定位要求的公差帶 圖61 圓跳動 圓跳動是一種測量方法 本無公差帶而言 為了標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的一致性人為的定義了公差帶 徑向圓跳動為兩同心圓 端面圓跳動為兩個圓 測量圓柱面上 GB標(biāo)準(zhǔn)還有斜向圓跳動為兩同個圓 測量圓錐面上 圖62 全跳動 圖63 全跳動是一種測量方法 無公差帶而言 為了標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的一致性人為的定義了公差帶 端面全跳動為兩平行平面 徑向全跳動為兩同軸圓柱 斜向全跳動 GB標(biāo)準(zhǔn)無 為兩同軸圓錐 B大小Size 若公差帶為圓 圓柱或球 則在公差值的數(shù)字前加注 或S 表示其圓 圓柱或球的直徑 公差帶的大小均以公差帶的寬度或直徑表示 即圖樣上形位公差框格內(nèi)給出的公差值 t S t 公差值均以毫米為單位 若公差值為公差帶的寬度 距離 則在公差值的數(shù)字前不加注符號 t C方向和位置Orientation Location公差帶的方向和位置可以是固定的 也可以是浮動的 如被測要素相對于基準(zhǔn)的方向和位置關(guān)系是用理論正確尺寸標(biāo)注的 則公差帶方向和位置是固定的 否則就是浮動的 見圖64 2x 8 0 05 0 5MA 50 0 2 對于形狀公差因無基準(zhǔn)而言 所以其公差帶的方向和位置肯定是浮動的 公差帶的浮動不是無限的 它受該方向的尺寸公差控制 2x 8 0 05 0 5MA 圖64 50 A 六幾個新符號 6 1正切平面 T這符號放置于形位公差框格中公差值的后面 表示該公差值為與表面最高點相切的平面 正切平面 之要求 見圖65 圖65 0 1TA 正切平面 2 5 0 2 0 1 6 2受控半徑 CRGM新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在圖樣上對帶公差的半徑有兩種標(biāo)注形式 R或CR 其要求見圖66 在GMA 91標(biāo)準(zhǔn)中雖然僅一種標(biāo)注形式R 但其要求相當(dāng)于新標(biāo)準(zhǔn)中的CR 因此可以認(rèn)為 新標(biāo)準(zhǔn)增加了一種不須嚴(yán)格控制形狀的帶公差的半徑表示方法 圖66 6 3自由狀態(tài)條件 F這符號放置于形位公差框格中公差值的后面 描述零件在制造中造成的力釋放后的變形 所以 只有非剛性零件才應(yīng)用此符號 圖67的設(shè)計要求是當(dāng)零件處于自由狀態(tài)時 左側(cè)圓柱面的圓度誤差不得大于2 5mm 當(dāng)零件處于約束狀態(tài)時 注 右側(cè)圓柱面的徑向圓跳動不得大于2mm 圖67 6 4延伸公差帶 P當(dāng)圖61左示螺紋連接時 按常規(guī)方法標(biāo)注 將出現(xiàn)干涉現(xiàn)象 延伸公差帶就是為了解決此問題而產(chǎn)生的一種特殊標(biāo)注方法 它的原理是把螺紋部分的公差帶延伸至實體外 圖68右 圖68 圖69 GM標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注延伸公差帶的兩種形式 圖69 我國GB標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注延伸公差帶的方法 圖70 0 5PA 4x 8H7 40P A 100 圖70 公差原則 線性尺寸公差與形位公差之間關(guān)系 7 1問題的提出 20h6 0 0 013 0 0210 20H7 要求這一對零件的最小間隙為0 最大間隙為0 034 圖72 圖71 但當(dāng)孔和軸尺寸處處都加工到 20時 由于存在形狀誤差 則裝配時的最小間隙將不可能為0 這就產(chǎn)生了線性尺寸公差與形位公差之間的關(guān)系問題 設(shè)計人員繪制圖71 72孔 軸配合之目的是 7 2有關(guān)術(shù)語為了明確線性尺寸公差與形位公差之間關(guān)系 對尺寸術(shù)語將作進一步論述與定義 7 2 1局部實際尺寸 在實際要素的任意正截面上 兩對應(yīng)點之間測得的距離 特點 一個合格零件有無數(shù)個 圖73 7 2 2作用尺寸A體外作用尺寸 在被測要素的給定長度上 與實際內(nèi)表面 孔 體外相接的最大理想面 軸 或與實際外表面 軸 體外相接的最小理想面 孔 的直徑或?qū)挾?圖74 特點 一個合格零件只有一個 但一批合格零件仍有無數(shù)個 孔 軸 B體內(nèi)作用尺寸 在被測要素的給定長度上 與實際內(nèi)表面 孔 體內(nèi)相接的最小理想面 軸 或與實際外表面 軸 體內(nèi)相接的最大理想面 孔 的直徑或?qū)挾?特點 一個合格零件只有一個 但一批合格零件仍有無數(shù)個 孔軸 圖75 7 2 3最大實體狀態(tài) MMC 和最大實體尺寸 MMS A最大實體狀態(tài) MMC 實際要素在給定長度上處處位于尺寸極限之內(nèi) 并具有實體最大 即材料最多 時的狀態(tài) B最大實體尺寸 MMS 實際要素在最大實體狀態(tài)下的極限尺寸 內(nèi)表面 孔 DMM 最小極限尺寸Dmin 外表面 軸 dMM 最大極限尺寸dmax 特點 一批合格零件只有一個 唯一 但未考慮形狀誤差 7 2 4最小實體狀態(tài) LMC 和最小實體尺寸 LMS A最小實體狀態(tài) LMC 實際要素在給定長度上處處位于尺寸極限之內(nèi) 并具有實體最小 即材料最少 時的狀態(tài) B最小實體尺寸 LMS 實際要素在最小實體狀態(tài)下的極限尺寸 內(nèi)表面 孔 DLM 最大極限尺寸Dmax 外表面 軸 dLM 最小極限尺寸dmin 4特點 一批合格零件只有一個 唯一 但未考慮形狀誤差 7 2 5最大實體實效狀態(tài) MMVC 和最大實體實效尺寸 MMVS A最大實體實效狀態(tài) MMVC 在給定長度上 實際要素處于最大實體狀態(tài) MMC 且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差值時的綜合極限狀態(tài) 圖76 t t B最大實體實效尺寸 MMVS 最大實體實效狀態(tài) MMVC 下的體外作用尺寸 內(nèi)表面 孔 DMV 最小極限尺寸Dmin 中心要素的形位公差值t MMS MMS 孔 軸 外表面 軸 dMV 最大極限尺寸dmax 中心要素的形位公差值t 特點 綜合考慮了尺寸和形狀 唯一 7 2 6最小實體實效狀態(tài) LMVC 和最小實體實效尺寸 LMVS A最小實體實效狀態(tài) LMVC 在給定長度上 實際要素處于最小實體狀態(tài) LMC 且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差值時的綜合極限狀態(tài) 圖77 t t LMS LMS B最小實體實效尺寸 LMVS 最小實體實效狀態(tài) LMVC 下的體內(nèi)作用尺寸 內(nèi)表面 孔 DLV 最大極限尺寸Dmax 中心要素的形位公差值t 孔 軸 外表面 軸 dLV 最小極限尺寸dmin 中心要素的形位公差值t 4特點 綜合考慮了尺寸和形狀 唯一 7 2 7邊界 由設(shè)計給定的具有理想形狀的極限包容面 A最大實體邊界 MMB 尺寸為最大實體尺寸 MMS 的邊界 B最小實體邊界 LMB 尺寸為最小實體尺寸 LMS 的邊界 C最大實體實效邊界 MMVB 尺寸為最大實體實效尺寸 MMVS 的邊界 D最小實體實效邊界 LMVB 尺寸為最小實體實效尺寸 LMVS 的邊界 建立邊界概念系便于理解 且可與量規(guī)設(shè)計相結(jié)合 GMA 91標(biāo)準(zhǔn)從通過計算量規(guī)基本尺寸的角度來描述該要求是一個相當(dāng)好 而容易理解的方法 7 3獨立原則Regardlessoffeaturesize RFS 圖樣上給定的每一個尺寸和形狀 位置要求均是獨立的 應(yīng)分別滿足要求 兩者無關(guān) GM 美國 新標(biāo)準(zhǔn)與ISO 我國GB標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一 將獨立原則作為尺寸公差和形位公差相互關(guān)系應(yīng)遵循的基本原則 獨立原則在圖樣的形位公差框格中沒有任何關(guān)于公差原則的附加符號 圖78 采用獨立原則要素的形位誤差值 測量時需用通用量儀測出具體數(shù)值 以判斷其合格與否 圖78 20 0 5 0 0 5 GMA 91與美國舊標(biāo)準(zhǔn)將原則1 PERFECTFORMATMMC 即下面要講的包容要求 作為尺寸公差和形位公差相互關(guān)系的基本原則 規(guī)定要素執(zhí)行獨立原則需用S表示 并強調(diào)在應(yīng)用位置度時 不論是被測要素還是基準(zhǔn)要素執(zhí)行獨立原則必須標(biāo)明S 應(yīng)用于其它特征符號項目時S可省略 原則2 見下圖 圖79 7 4相關(guān)要求 按我國GB標(biāo)準(zhǔn)分類介紹 尺寸公差和形位公差相互有關(guān)的公差要求 A包容要求EnvelopeRequirement GM新標(biāo)準(zhǔn)未單獨列出 1 實際要素應(yīng)遵守其最大實體邊界 MMB 其局部實際尺寸不得超出最小實體尺寸 LMS 的要求 3 該要求的實質(zhì)是 被測要素在MMC時形狀是理想的 當(dāng)被測要素的尺寸偏離了MMS 被測要素的形位公差數(shù)值可以獲得一補償值 從被測要素的尺寸公差處 2 包容要求僅用于單一 被測要素 且這些要素必須是尺寸要素 包容要求GM新標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注形式是直線度0M 圖79 設(shè)計中如認(rèn)為補償后可能獲得的公差值太大時 應(yīng)提出進一步要求 加注 0 25 圖80 則補償值到0 25為止 圖80 4 包容要求主要使用于必須保證配合性能的場合 如前面圖64和圖65的尺寸公差與形位公差采用包容要求 則裝配時的最小間隙將保證為0 Dmin dmax 20 20 0 0 0 5 GB標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注形式是在尺寸公差后加E 見圖81右圖 圖81 5 包容要求的測量方法 一般采用極限量規(guī) 通 止規(guī) 如采用通用量儀測量 則應(yīng)考慮安全裕度數(shù)值及量具的不確定度 6 我國GB標(biāo)準(zhǔn) 包容要求 與 最大實體要求 應(yīng)用的場合不同 測量方法也有區(qū)別 本人認(rèn)為我國GB標(biāo)準(zhǔn)的分類較合理 20 0M 0 0 5 0 0 5 20 E GM新標(biāo)準(zhǔn) GB標(biāo)準(zhǔn) GM舊標(biāo)準(zhǔn)將包容要求作為基本原則 在圖上無標(biāo)住符號 0 0 5 20 GM舊標(biāo)準(zhǔn) tA tA tABC B最大實體要求MaximumMaterialRequirement1 被測要素的實際輪廓應(yīng)遵守其最大實體實效邊界 MMVB 當(dāng)其實際尺寸偏離最大實體尺寸 MMS 時 允許其形位公差值超出在最大實體狀態(tài) MMC 下給出的公差值的一種要求 2 最大實體要求可以只用于被測要素 也可同時用于被測要素和基準(zhǔn)要素 圖82 但這些要素必須是尺寸要素 圖82 最大實體要求的標(biāo)注形式為加M 4 最大實體要求的零件一般用綜合量規(guī)或檢具測量其形位誤差 此外還必須用通用量儀測量要素的局部實際尺寸是否合格 3 最大實體要求主要使用于只要能滿足裝配的場合 0 0 5 圖83 5 1 最大實體要求應(yīng)用于被測要素 圖83 圖84 被測要素的實際輪廓在給定的長度上處處不得超出最大實體實效邊界 MMVB 即其體外作用尺寸不應(yīng)超出最大實體實效尺寸 且其局部實際尺寸不得超出最大實體尺寸 MMS 和最小實體尺寸 LMS 該要求的實質(zhì)是 框格中被測要素的形位公差值是該要素處于最大實體狀態(tài) MMC 時給出的 即被測要素在MMC時就允許有一個形位公差值 而當(dāng)被測要素的尺寸偏離了MMS后 被測要素的形位誤差值可以超出在最大實體狀態(tài)下給出的形位公差值 即可從被測要素的尺寸公差處獲得一個補償值 圖84 圖83是最大實體要求應(yīng)用于被測要素 而被測要素是單一要素 圖84是最大實體要求應(yīng)用于被測要素 而被測要素是關(guān)聯(lián)要素 兩者主要區(qū)別為后者的圓柱公差帶必須與基準(zhǔn)A垂直 因為它是定向公差 垂直度 下頁是復(fù)合位置度中被測要素應(yīng)用最大實體要求 5 2 最大實體要求應(yīng)用于基準(zhǔn)要素必須注意基準(zhǔn)要素本身采用什么原則或要求 a 基準(zhǔn)要素本身采用最大實體要求時 則其相應(yīng)的邊界為最大實體實效邊界 MMVB 圖85 b 基準(zhǔn)要素本身不采用最大實體要求 無M 時 則其相應(yīng)的邊界為最大實體邊界 MMB 圖86 該要求的實質(zhì)是 當(dāng)基準(zhǔn)要素的實際輪廓偏離其相應(yīng)的邊界時 即其體外作用尺寸偏離其相應(yīng)的邊界尺寸 則允許基準(zhǔn)要素在一定的范圍內(nèi)浮動 其浮動范圍等于基準(zhǔn)要素的體外作用尺寸與其相應(yīng)的邊界尺寸之差 該浮動值可補償給被測要素的形位誤差值 但因該補償是通過基準(zhǔn)要素的體外作用尺寸來實現(xiàn)的 故不能簡單的用圖表來描述其補償關(guān)系 只能用測量的量規(guī)來描述 該要求的實質(zhì)是 當(dāng)被測要素的尺寸偏離了MMS和基準(zhǔn)要素的實際輪廓偏離其相應(yīng)的邊界時 被測要素的形位誤差值除了可從被測要素的尺寸公差處獲得一個補償值外 還可從基準(zhǔn)要素的浮動中獲得另一個補償值 5 3 最大實體要求同時用于被測要素和基準(zhǔn)要素 圖78 79中的量規(guī)尺寸數(shù)值僅用來說明基準(zhǔn)采用最大實體要求的原理 生產(chǎn)中的量規(guī)尺寸并非如此簡單 量規(guī)的測量元件也需標(biāo)注尺寸公差和形位公差 對于通規(guī)還需考慮磨損公差 當(dāng)基準(zhǔn)采用基準(zhǔn)體系 第二基準(zhǔn)和 或 第三基準(zhǔn)為尺寸要素又采用最大實體要求時 下圖d 基準(zhǔn)要素與被測要素遵守相關(guān)要求 當(dāng)基準(zhǔn)采用基準(zhǔn)體系 第二基準(zhǔn)和 或 第三基準(zhǔn)為尺寸要素不采用最大實體要求時 下圖c 基準(zhǔn)要素與被測要素遵守獨立原則 5 4 關(guān)