公差原則 (2)課件

4.3(Tolerancingprinciple)有些幾何要素，既有尺寸公差要求，又有幾何公差要求；反映兩者之間關(guān)系的原則，稱為公差原則。公差原則(2)一、概述1、公差原則分類公差原則按幾何公差是否與尺寸公差發(fā)生關(guān)系，分為獨(dú)立原則和相關(guān)要求。相關(guān)要求又分為包容要求、最大實(shí)體要求、最小實(shí)體要求和可逆要求。公差原則(2)2、有關(guān)術(shù)語(yǔ)定義及符號(hào)（1）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。（2）提取組成要素(extractedintegralfeature)按規(guī)定方法，由實(shí)際要素提取有限數(shù)目的點(diǎn)所形成的實(shí)際要素的近似替代。（3）提取導(dǎo)出要素(extractedderivedfeature)由一個(gè)或幾個(gè)提取組成要素得到的中心點(diǎn)、中心線或中心面。公差原則(2)擬合要素（4）擬合組成要素(Associatedintegralfeature)按規(guī)定的方法由提取組成要素形成的，并具有理想形狀的組成要素。（5）擬合導(dǎo)出要素(Assosiatedderivedfeature)由一個(gè)或幾個(gè)擬合組成要素導(dǎo)出的中心點(diǎn)、軸線或中心平面。公差原則(2)提取要素和擬合要素公稱組成要素Nominalintegralfeature公稱導(dǎo)出要素Nominalderivedfeature實(shí)際要素Realfeature提取組成要素Extractedintegralfeature擬合組成要素Associatedintegralfeature提取導(dǎo)出要素Exteactedderivedfeature擬合導(dǎo)出要素Assosiatedderivedfeature制圖工件工件的替代提取擬合公差原則(2)（6）提取組成要素的局部尺寸(localsizeofanextractedintegralfeature)：在實(shí)際要素的任意正截面上，兩對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間測(cè)得的距離。a)軸b)孔da1da2da3Da1Da2Da3公差原則(2)（7）實(shí)體狀態(tài)與實(shí)體尺寸①最大實(shí)體狀態(tài)maximummaterialcondition（MMC）假定提取組成要素的局部尺寸處處位于極限尺寸，且具有實(shí)體最大時(shí)的狀態(tài)。即擁有材料量最多時(shí)的狀態(tài)。公差原則(2)孔、軸的最大實(shí)體尺寸孔孔、軸的最大實(shí)體尺寸示例軸公稱尺寸上極限尺寸下極限尺寸上極限尺寸下極限尺寸零線

dMMS=dmax

DMMS=Dmin公差原則(2)②最大實(shí)體尺寸Maximummaterialsize（MMS）實(shí)際要素在最大實(shí)體狀態(tài)下的極限尺寸?？祝篋MMS=Dmin最大實(shí)體尺寸為Φ55.021mm最大實(shí)體尺寸為Φ99.987mm軸：dMMS=dmax公差原則(2)③最小實(shí)體狀態(tài)Leastmaterialcondition（LMC）假定提取組成要素的局部尺寸處處位于尺寸極限，并具有實(shí)體最小時(shí)的狀態(tài)。即擁有材料量最少時(shí)的狀態(tài)。公差原則(2)孔、軸的最小實(shí)體尺寸孔孔、軸的最小實(shí)體尺寸軸公稱尺寸上極限尺寸下極限尺寸上極限尺寸下極限尺寸零線

dLMS=dmin

DLMS=Dmax公差原則(2)④最小實(shí)體尺寸Leastmaterialsize（LMS）實(shí)際要素在最小實(shí)體狀態(tài)下的極限尺寸?？祝篋LMS=Dmax軸：dLMS=dmin最小實(shí)體尺寸Φ55.002mm最小實(shí)體尺寸Φ100.022mm公差原則(2)(8)最大、最小實(shí)體邊界①最大實(shí)體邊界Maximummaterialboundary（MMB）最大實(shí)體狀態(tài)的理想形狀的極限包容面。最大實(shí)體邊界：尺寸為Φ99.987mm的理想包容面。最大實(shí)體邊界：尺寸為Φ55.021mm的理想包容面。孔：DMMS=Dmin軸：dMMS=dmax公差原則(2)②最小實(shí)體邊界Leastmaterialboundary（LMB）最小實(shí)體狀態(tài)的理想形狀的極限包容面。孔：DLMS=Dmax軸：dLMS=dmin最小實(shí)體邊界：尺寸為Φ100.022mm的理想包容面。最小實(shí)體邊界：尺寸為Φ55.002mm的理想包容面。公差原則(2)（9）實(shí)體實(shí)效狀態(tài)和實(shí)體實(shí)效尺寸①最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)maximummaterialvirtualcondition（MMVC）尺寸要素的最大實(shí)體尺寸與其導(dǎo)出要素的幾何誤差(形狀、方向或位置)等于給出公差值時(shí)的狀態(tài)。②最大實(shí)體實(shí)效尺寸

maximummaterialvirtualsize（MMVS）最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)下的共同作用尺寸。公差原則(2)（最大）實(shí)體實(shí)效狀態(tài)與尺寸.1dMMVS=dMMS+tMMVBdMMS=dMaxttDMMS=DminMMVBDMVMS=DMMS-t軸：dMMVS=dMMS+t=dmax+t孔：DMMVS=DMMS-t=Dmin-t公差原則(2)（最?。?shí)體實(shí)效狀態(tài)與尺寸.2③最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)leastmaterialvirtualcondition（LMVC）尺寸要素的最小實(shí)體尺寸與其導(dǎo)出要素的幾何誤差(形狀、方向或位置)等于給出公差值時(shí)的狀態(tài)。④最小實(shí)體實(shí)效尺寸

leastmaterialvirtualsize（LMVS）最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)下的共同作用尺寸。公差原則(2)（最?。?shí)體實(shí)效狀態(tài)與尺寸.3LMVBdLMS=dminttDLMS=DmaxLMVBdLMVS=dLMS-tDLMVS=DLMS+t軸：dLMVS=dLMS-t=dmin-t孔：DLMVS=DLMS+t=Dmax+t公差原則(2)（10）最大、最小實(shí)體實(shí)效邊界①最大實(shí)體實(shí)效邊界maximummaterialvirtualboundary（MMVB）最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)對(duì)應(yīng)的極限包容面。②最小實(shí)體實(shí)效邊界leastmaterialvirtualboundary（LMVB）最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)對(duì)應(yīng)的極限包容面。

公差原則(2)二、獨(dú)立原則

independentprinciple（IP）⑴

含義：實(shí)際要素不遵守任何理想邊界圖樣上給定的尺寸、幾何（形狀、方向或位置）要求是獨(dú)立的，應(yīng)分別滿足要求，無(wú)相互補(bǔ)償。⑵

標(biāo)注：彼此獨(dú)立，單獨(dú)標(biāo)注滿足單項(xiàng)功能要求。公差原則(2)1、圖樣標(biāo)注（1）獨(dú)立原則應(yīng)用于單一要素Φ20-00.021－Φ0.01被測(cè)要素的合格條件：尺寸公差要求：

dmax≥da≥dmin

Dmax≥Da≥Dmin幾何公差要求：

f幾何≤t幾何公差原則(2)（2）獨(dú)立原則用于關(guān)聯(lián)要素關(guān)聯(lián)要素的合格條件：Φ50mm孔實(shí)際尺寸為50.000~50.025mm；Φ50mm孔軸線應(yīng)垂直于2×Φ30mm公共軸線，誤差值小于0.05mm。圖4.68獨(dú)立原則應(yīng)用于關(guān)聯(lián)要素的標(biāo)注示例公差原則(2)2、應(yīng)用場(chǎng)合（1）非配合零件；（2）幾何公差要求較高，尺寸公差要求較低的場(chǎng)合。印刷機(jī)滾筒，圓柱度要求高；平板或工作臺(tái)，平面度要求高。公差原則(2)三、包容要求

enveloperequirement（ER）尺寸要素的導(dǎo)出要素的形狀公差與其相應(yīng)的組成要素的尺寸公差之間相互有關(guān)的公差要求。提取組成要素不得超越其最大實(shí)體邊界，其局部尺寸不得超出最小實(shí)體尺寸。被測(cè)要素的提取組成要素偏離了最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)，可將尺寸公差部分或全部補(bǔ)償給幾何公差。公差原則(2)圖4.69包容要求的標(biāo)注示例1、圖樣標(biāo)注單一要素遵守包容要求，應(yīng)在其尺寸公差或公差帶代號(hào)之后加注符號(hào)“”。如E公差原則(2)2、被測(cè)實(shí)際輪廓遵守的理想邊界Φ24.996(dL)0.013Φ25.009(dM)如圖4.69(a)，被測(cè)要素是軸，它的最大實(shí)體邊界是直徑為25.009mm（最大實(shí)體尺寸），形狀是理想的內(nèi)圓柱面。公差原則(2)最大實(shí)體邊界Φ55.011~Φ55.002(dL)0.01Φ55.021(MMS)軸尺寸幾何公差Φ55.021Φ0Φ55.016Φ0.005Φ55.011Φ0.010Φ55.011~55.002Φ0.010最大實(shí)體邊界是直徑為55.021mm理想形狀的內(nèi)圓柱面公差原則(2)最大實(shí)體邊界被測(cè)孔的最大實(shí)體邊界是直徑為51.985mm理想形狀的外圓柱面。0.030Φ51.985(MMS)孔尺寸Φ51.985→Φ52.015幾何公差0→0.030Φ52.015公差原則(2)3、合格條件被測(cè)實(shí)際輪廓處處不得超過(guò)最大實(shí)體邊界（MMB)；提取要素的局部尺寸不得超過(guò)最小實(shí)體尺寸。即：da≥dminDa≤Dmax。

圖4.70軸、孔的實(shí)際輪廓和最大實(shí)體邊界(a)實(shí)際軸和最大實(shí)體邊界；(b)實(shí)際孔和最大實(shí)體邊界公差原則(2)4、檢測(cè)（1）計(jì)量器具光滑極限量規(guī)，塞規(guī)檢驗(yàn)孔，卡規(guī)檢驗(yàn)軸。光滑極限量規(guī)用于檢驗(yàn)的工作量規(guī)有通規(guī)和止規(guī)。（2）檢測(cè)方法檢測(cè)時(shí)，通規(guī)通過(guò)，表明被檢孔、軸的實(shí)際輪廓未超越最大實(shí)體邊界。止規(guī)不通過(guò)，表明被檢孔、軸的局部尺寸未超過(guò)最小實(shí)體尺寸。則被檢孔、軸合格。公差原則(2)5、應(yīng)用場(chǎng)合包容要求用于機(jī)械零件中配合性質(zhì)要求較高的部位，滿足配合要求，保證軸、孔的配合性質(zhì)。如齒輪孔與軸(Φ56H7/h6)、軸承內(nèi)圈與軸頸(Φ55k6)、軸承外圈與箱體孔(Φ100J7)的配合。公差原則(2)三、最大實(shí)體要求

maximummaterialrequirement（MMR）被測(cè)要素的實(shí)際輪廓處于其最大實(shí)體實(shí)效邊界之內(nèi)的一種公差要求。M含義：實(shí)際要素遵守最大實(shí)體實(shí)效邊界（VS邊界）。當(dāng)被測(cè)要素的實(shí)際狀態(tài)偏離了最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)時(shí)，可將被測(cè)要素的尺寸公差部分或全部補(bǔ)償給幾何公差。此時(shí)圖樣上標(biāo)注符號(hào)“”。公差原則(2)最大實(shí)體要求用于被測(cè)要素和基準(zhǔn)要素時(shí)，應(yīng)分別在被測(cè)要素幾何公差框格公差值和基準(zhǔn)字母代號(hào)后標(biāo)注符號(hào)“”。M1、圖樣標(biāo)注最大實(shí)體要求的標(biāo)注方法ΦtMAa)b)ΦtMAM公差原則(2)（1）最大實(shí)體要求用于單一要素Φ20.01Φ19.979(dL)0.01＋0.021c)Φ20(dM)Φ20.010.01b)圖4.72最大實(shí)體要求應(yīng)用舉例公差原則(2)（2）最大實(shí)體要求用于關(guān)聯(lián)要素孔尺寸幾何公差Φ50.000Φ0.08Φ50.010Φ0.09Φ(0.08+0.01)Φ50.020Φ0.100Φ(0.08+0.02)Φ50.025Φ0.105Φ(0.08+0.025)關(guān)聯(lián)要素應(yīng)用最大實(shí)體要求公差原則(2)Φ0.08MAΦ49.920Φ50Φ0.08基準(zhǔn)Ab)Φ49.920Φ50.025Φ0.105基準(zhǔn)Ad)a)Φ50+00.025Ac)Φ49.920Φ0.09基準(zhǔn)AΦ50.010e)垂直度0Φ0.08Φ0.10Φ0.090.020.01Φ49.920Φ50.000Φ50.025Φ0.105公差原則(2)（3）零形位公差孔尺寸幾何公差Φ50.000Φ0Φ50.010Φ0.01Φ50.020Φ0.02Φ50.025Φ0.025圖4.73最大實(shí)體要求的零形位公差公差原則(2)（4）幾何公差受限的最大實(shí)體要求孔尺寸幾何公差Φ50.000Φ0.08Φ50.010Φ0.09Φ(0.08+0.01)Φ50.020Φ0.10Φ(0.08+0.02)Φ50.020~50.025Φ0.10圖4.74幾何公差受限的最大實(shí)體要求公差原則(2)2、被測(cè)實(shí)際輪廓遵守的理想邊界最大實(shí)體實(shí)效邊界：尺寸為最大實(shí)體實(shí)效尺寸，形狀為理想的邊界。最大實(shí)體實(shí)效尺寸：MMVS=MMS±tt——幾何公差值(軸“+”，孔“-”）。圖4.72(a)：20+0.01=20.01mm；圖4.72(b)：50-0.08=49.92mm；圖4.72(c)：50-0=50mm；圖4.72(d)：50-0.08=49.92mm，公差補(bǔ)償受限。公差原則(2)3、合格條件被測(cè)要素的實(shí)際輪廓在給定的長(zhǎng)度上處處不得超出最大實(shí)體實(shí)效邊界。其局部實(shí)際尺寸不得超出上極限尺寸和下極限尺寸。軸：dmax≥da≥dmin孔：Dmin≤Da≤Dmax公差原則(2)4、應(yīng)用場(chǎng)合最大實(shí)體要求適用于機(jī)械零件配合性質(zhì)要求不高，但要求順利裝配，即保證零件可裝配性場(chǎng)合圖4.77最大實(shí)體要求用于導(dǎo)出要素，不能用于組成要素。公差原則(2)最大實(shí)體要求應(yīng)用舉例圖4.77端蓋零件示意圖公差原則(2)含義：實(shí)際要素遵守最小實(shí)體實(shí)效邊界（VS邊界）。當(dāng)被測(cè)要素的實(shí)際狀態(tài)偏離了最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)時(shí)，可將被測(cè)要素的尺寸公差部分或全部補(bǔ)償給幾何公差。此時(shí)圖樣上標(biāo)注符號(hào)“”。五、最小實(shí)體要求

leastmaterialrequirement（LMR）被測(cè)要素的實(shí)際輪廓處于其最小實(shí)體實(shí)效邊界之內(nèi)的一種公差要求。L公差原則(2)

最小實(shí)體要求用于被測(cè)要素和基準(zhǔn)要素時(shí)，應(yīng)分別在被測(cè)要素幾何公差框格公差值和基準(zhǔn)字母代號(hào)后標(biāo)注符號(hào)“

”。L1、圖樣標(biāo)注最小實(shí)體要求的標(biāo)注方法ΦtLAa)b)ΦtLAL公差原則(2)2、被測(cè)實(shí)際輪廓遵守的理想邊界最小實(shí)體實(shí)效邊界：尺寸為最小實(shí)體實(shí)效尺寸，形狀為理想的邊界，對(duì)于關(guān)聯(lián)要素則邊界的方位按圖樣標(biāo)注的位置關(guān)系。最小實(shí)體實(shí)效尺寸：t——幾何公差值（軸“-”，孔“+”）圖4.79：LMVS=8.25+0.4=8.65mm圖4.80：LMVS=15.0+0.12=15.12mm公差原則(2)3、合格條件合格條件：被測(cè)實(shí)際輪廓