《尺寸和形位公差》PPT課件

Preparedby JasunGong 尺寸和形位公差 講義大綱 一 尺寸與尺寸公差1 基本概念2 尺寸公差對(duì)外形控制二 形位公差1 標(biāo)識(shí)樣式和解釋2 標(biāo)注方法3 形位公差的分類及解釋4 基準(zhǔn)5 公差應(yīng)用原則 一 尺寸與尺寸公差 1 基本概念1 基本尺寸 設(shè)計(jì)給定的尺寸 如下例中尺寸102 極限尺寸 設(shè)計(jì)人員允許實(shí)際尺寸的變動(dòng)范圍 此變動(dòng)范圍的兩個(gè)界限值就稱為極限尺寸 其中較大的尺寸稱為最大極限尺寸 如10 1 較小的尺寸稱為最小極限尺寸 如9 95 3 尺寸偏差 實(shí)際尺寸或極限尺寸減其基本尺寸所得到的代數(shù)差 實(shí)際偏差 實(shí)際尺寸 基本尺寸上偏差 最大極限尺寸 基本尺寸 如 0 1 下偏差 最小極限尺寸 基本尺寸 如 0 05 4 尺寸公差 允許的尺寸變動(dòng)量 其等于最大極限尺寸與最小極限尺寸之差的絕對(duì)值 也等于上偏差與下偏差之差的絕對(duì)值 如0 15 例 10 0 1 0 05 一 尺寸與尺寸公差 5 參考尺寸a 尺寸旁標(biāo)有 REF 即 Reference 參考 的縮寫 如下圖中尺寸3 964 b 只能用來表示某種信息 如 積累尺寸或某尺寸的重復(fù) c 不能用來作為制造和檢測(cè)的依據(jù) 一 尺寸與尺寸公差 6 理論尺寸a 理論尺寸是描述理論上存在的尺寸 面 方向 位置等特征 其表示方法見下圖 b 理論尺寸沒有公差 不能直接檢測(cè) c 使用理論尺寸時(shí)要求使用形位公差進(jìn)行進(jìn)一步的控制 一般情況下使用位置度公差控制其要素 早期標(biāo)識(shí) 現(xiàn)在標(biāo)識(shí) 一 尺寸與尺寸公差 7 最大實(shí)體狀態(tài) MMC a 特征包含最多材料時(shí)的狀態(tài) 孔徑最小 軸徑最大 b 對(duì)于外部特征 尺寸處于最大極限尺寸 最大實(shí)體尺寸 如下圖 c 對(duì)于內(nèi)部特征 尺寸處于最小極限尺寸 最大實(shí)體尺寸 如下圖 最大實(shí)體狀態(tài) 一 尺寸與尺寸公差 8 最小實(shí)體狀態(tài) LMC a 特征包含最少材料時(shí)的狀態(tài) 孔最大 軸最小 b 對(duì)于外部特征 尺寸處于最小極限尺寸 最小實(shí)體尺寸 如下圖 c 對(duì)于內(nèi)部特征 尺寸處于最大極限尺寸 最小實(shí)體尺寸 如下圖 最小實(shí)體狀態(tài) 一 尺寸與尺寸公差 9 作用尺寸 有效尺寸 實(shí)際配合尺寸 a 孔的作用尺寸Dm是假想在結(jié)合面的全長上與實(shí)際孔內(nèi)接的最大理想軸的尺寸 不能超出最大實(shí)體尺寸 b 軸的作用尺寸dm是指假想在結(jié)合面的全長上與實(shí)際軸外接的最小理想孔的尺寸 不能超出最大實(shí)體尺寸 c 關(guān)鍵是從裝配方面考慮 其與最大實(shí)體尺寸的關(guān)系 如下圖尺寸0 510 一 尺寸與尺寸公差 2 尺寸公差對(duì)外形控制1 要求a 特征的任何點(diǎn)都不能超過MMC限制的邊界 即整個(gè)長度范圍內(nèi)要滿足SPEC 要求 b 剖面的任何點(diǎn)都不能超過LMC限制的邊界 即每個(gè)局部范圍都要滿足SPEC 要求 一 尺寸與尺寸公差 2 尺寸公差對(duì)外形控制2 舉例a 外部特征如Pin的控制 一 尺寸與尺寸公差 一 尺寸與尺寸公差 b 內(nèi)部特征如孔的控制 一 尺寸與尺寸公差 c 其它 二 形位公差 1 標(biāo)識(shí)樣式和解釋a 公差符號(hào) 指定相對(duì)應(yīng)公差類型 b 公差帶形狀 指定公差帶的形狀 如圓柱內(nèi) 兩平面間 兩直線間等 c 公差帶大小 指定公差帶的大小 如圓柱直徑 兩平面間距離 兩直線間距離等 d 公差應(yīng)用原則符號(hào) 有獨(dú)立原則 S 最大實(shí)體原則 M 最小實(shí)體原則 L e 基準(zhǔn)符號(hào) 指定此形位公差參照的基準(zhǔn) 公差符號(hào) 公差帶形狀 基準(zhǔn)符號(hào) 公差帶大小 公差應(yīng)用原則符號(hào) 二 形位公差 2 標(biāo)注方法1 被測(cè)要素的標(biāo)注方法a 當(dāng)箭頭置于被測(cè)要素的輪廓線或輪廓線的延長線上 與尺寸明顯分開 時(shí) 被測(cè)要素即為箭頭所指輪廓表面 b 當(dāng)指引線與尺寸線的延長線重合時(shí) 被測(cè)要素為此尺寸標(biāo)注特征的軸線 中心平面 c 公差帶的寬度方向基本由箭頭所指方向決定 二 形位公差 2 標(biāo)注方法2 基準(zhǔn)的標(biāo)注方法 3 形位公差的分類及解釋 公差不參照基準(zhǔn) 僅相對(duì)于本身 符合 最小原則 公差帶是非對(duì)稱的 公差參照基準(zhǔn)確定公差帶方向 公差帶是非對(duì)稱的 公差帶相對(duì)于參照基準(zhǔn)確定的理論位置對(duì)稱 形狀公差 位置公差 直線度 平面度 圓度 圓柱度 定向公差 定位公差 跳動(dòng)公差 平行度 垂直度 傾斜度 同軸度 對(duì)稱度 位置度 圓跳動(dòng) 全跳動(dòng) 公差 二 形位公差 1 直線度 公差帶是距離為公差值t的兩平行直線 平面 圓柱等之間的區(qū)域 表示零件上的直線要素實(shí)際形狀保持理想直線的狀況 Example1 每條刻線必須位于該表面上距離為公差值0 15mm的兩平行直線之間 圓柱表面上任一素線在任意100mm內(nèi)必須位于軸向平面內(nèi) 距離為公差值0 04mm的兩平行直線之間 Example3 討論 如果在同一表面的兩個(gè)方向上給定不同的直線度公差時(shí) 該怎么理解 Example4 Example4 2 平面度 公差帶是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域 表示零件的平面要素實(shí)際形狀保持理想平面的狀況 Example1 上表面必須位于距離為公差值0 1mm的兩平行平面內(nèi) Example2 表面上任意100X100的范圍 必須位于距離為公差值0 1mm的兩平行平面內(nèi) Example1 在垂直于軸線的任一正截面上 該圓必須位于半徑為公差值0 02mm的兩同心圓之間 公差帶是在同一正截面上半徑差為公差值t的兩同心圓之間的區(qū)域 表示零件上圓的要素實(shí)際形狀 與其中心保持等距的狀況 3 圓度 REFERONLY Example2 在垂直于軸線的任一正截面上 該圓必須位于半徑為公差值0 02mm的兩同心圓之間 Example1 公差帶是半徑差為公差值t的兩同軸圓柱面之間的區(qū)域 表示零件上圓柱面外形輪廓上各點(diǎn) 對(duì)其軸線保持等距的狀況 4 圓柱度 REFERONLY 圓柱面必須位于半徑差為公差值0 05mm的兩同軸圓柱面之間 表示零件上被測(cè)實(shí)際要素相對(duì)于基準(zhǔn)保持等距離的狀況 5 平行度 當(dāng)給定一個(gè)方向時(shí) 公差帶是距離為公差值t 且平行于基準(zhǔn)平面 或直線 軸線 的兩平行平面之間的區(qū)域 當(dāng)給定相互垂直的兩個(gè)方向時(shí) 是正截面尺寸為公差值t1Xt2 且平行于基準(zhǔn)軸線的四棱柱內(nèi)的區(qū)域 Example1 上表面必須位于距離為公差值0 05mm 且平行于基準(zhǔn)平面的兩平行平面之間 思考 平行度與平面度有什么差異 Example2 D的軸線必須位于距離為公差值0 1mm 且在垂直方向平行于基準(zhǔn)軸線 的兩平行平面之間 表示零件上被測(cè)要素相對(duì)于基準(zhǔn)要素 保持正確的90度夾角的狀況 6 垂直度 當(dāng)給定一個(gè)方向時(shí) 公差帶是距離為公差值t 且垂直于基準(zhǔn)平面 或直線 軸線 的兩平行平面 或直線 之間的區(qū)域 當(dāng)給定相互垂直的兩個(gè)方向時(shí) 是正截面尺寸為公差值t1Xt2 且垂直于基準(zhǔn)軸線的四棱柱內(nèi)的區(qū)域 Example1 右側(cè)表面必須位于距離為公差值0 05mm 且垂直于基準(zhǔn)平面的兩平行平面之間 思考 垂直度與平面度有什么差異 Example2 左側(cè)表面必須位于距離為公差值0 05mm 且垂直于基準(zhǔn)軸線的兩平行平面之間 Example3 圓柱d的軸線必須位于直徑為公差值0 05mm 且垂直于基準(zhǔn)平面的圓柱面內(nèi) 表示零件上兩要素相對(duì)方向保持任意給定角度的正確狀況 7 傾斜度 REFERONLY 在給定一個(gè)方向上 公差帶是距離為公差值t 且與基準(zhǔn)平面 或直線 軸線 成理論正確角度的兩平行平面 或直線 之間的區(qū)域 Example1 斜表面必須位于距離為公差值0 08mm 且與基準(zhǔn)平面成45度角的兩平行平面之間 Example2 表示零件上被測(cè)軸線相對(duì)于基準(zhǔn)軸線 保持在同一直線上的狀況 8 同軸度 REFERONLY 公差帶是直徑為公差值t 且與基準(zhǔn)軸線同軸的圓柱面內(nèi)的區(qū)域 Example1 表示零件上兩對(duì)稱中心要素保持在同一平面內(nèi)的狀況 9 對(duì)稱度 公差帶是距離為公差值t 且相對(duì)基準(zhǔn)中心平面 或中心線 軸線 對(duì)稱配置的兩平行平面 或直線 之間的區(qū)域 若給定互相垂直的兩個(gè)方向 則是正截面為公差值t1Xt2的四棱柱內(nèi)的區(qū)域 Example1 槽的中心面必須位于距離為公差值0 1mm 且相對(duì)基準(zhǔn)中心平面對(duì)稱配置的兩平行平面之間 測(cè)量步驟 找到基準(zhǔn)A所指的中心平面 歸零 找到被測(cè)槽的實(shí)際中心平面 得到其最大偏移量T 對(duì)稱度大小即為2 T 必須小與0 1 測(cè)量步驟 簡單 找到基準(zhǔn)A所指的中心平面 歸零 測(cè)量槽的兩邊到此中心平面的距離分別為t1 t2 對(duì)稱度大小即為t1和t2之差的絕對(duì)值 必須小于0 1 實(shí)際上t1 t2 2 T 表示零件上的點(diǎn) 線 面等要素 相對(duì)其理想位置的準(zhǔn)確狀況 10 位置度 公差帶 1 點(diǎn)的位置度 公差帶是直徑為公差值t 且以點(diǎn)的理想位置為中心的圓或球內(nèi)的區(qū)域 2 線的位置度 當(dāng)給定一個(gè)方向時(shí) 公差帶是距離為公差值t 且以線的理想位置為中心對(duì)稱配置的兩平行平面 或直線 之間的區(qū)域 當(dāng)給定互相垂直的兩個(gè)方向時(shí) 則是正截面為公差值t1Xt2 且以線的理想位置為軸線的四棱柱內(nèi)的區(qū)域 3 面的位置度 公差帶是距離為公差值t 且以面的理想位置為中心對(duì)稱配置的兩平行平面之間的區(qū)域 Example1 該點(diǎn)必須位于直徑為公差值0 3mm的圓內(nèi) 該圓的圓心位于相對(duì)基準(zhǔn)A B所確定的點(diǎn)的理想位置上 Example2 孔的軸線必須位于直徑為公差值0 1mm 且以相對(duì)基準(zhǔn)A B C所確定的點(diǎn)的理想位置為軸線的圓柱面內(nèi) 當(dāng)M 最大實(shí)體原則 沒有時(shí)的處理 將基準(zhǔn)面A放平于測(cè)量臺(tái)上 調(diào)整DTM 使基準(zhǔn)面B C分別對(duì)準(zhǔn)X Y軸 定義基準(zhǔn)面B C交點(diǎn)為原點(diǎn) 測(cè)量各圓的圓心坐標(biāo) 如第二個(gè)孔 理論坐標(biāo)為X 0 875 Y 0 250 測(cè)的位置為 X 0 880 Y 0 245 則其偏離理想位置的距離為0 007 位置度偏差為0 014 0 016OK 嚴(yán)格來講 應(yīng)該要測(cè)整個(gè)圓孔的各個(gè)截面圓心位置 通常只加測(cè)背面 Example3 復(fù)合位置度 幾何圖框 就是一組理想軸線之間或它們與基準(zhǔn)之間正確幾何關(guān)系的圖形 思考 比較以下兩種位置度 表示零件上的回轉(zhuǎn)表面在限定的測(cè)量面內(nèi) 相對(duì)于基準(zhǔn)軸線保持規(guī)定位置的狀況 公差帶是在垂直于基準(zhǔn)軸線的任一測(cè)量平面內(nèi)半徑差為公差值t 且圓心在基準(zhǔn)軸線上的兩個(gè)同心圓之間的區(qū)域 11 圓跳動(dòng) REFERONLY 1 徑向圓跳動(dòng) 公差帶是在與基準(zhǔn)軸線同軸的任一直徑位置的測(cè)量圓柱上沿母線方向?qū)挾葹閠的圓柱面區(qū)域 2 端面圓跳動(dòng) Example1 徑向圓跳動(dòng) 公差帶是在垂直于基準(zhǔn)軸線的任一測(cè)量平面內(nèi)半徑差為公差值t 且圓心在基準(zhǔn)軸線上的兩個(gè)同心圓之間的區(qū)域 Example2 當(dāng)零件繞基準(zhǔn)軸線作無軸向移動(dòng)回轉(zhuǎn)時(shí) 在左端面上任一測(cè)量直徑處的軸向跳動(dòng)量均不得大于公差值0 05mm 端面圓跳動(dòng) 公差帶是在與基準(zhǔn)軸線同軸的任一直徑位置的測(cè)量圓柱上沿母線方向?qū)挾葹閠的圓柱面區(qū)域 表示零件繞基準(zhǔn)軸線作連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí) 沿整個(gè)被測(cè)表面上等跳動(dòng)量 公差帶是半徑差為公差值t 且與基準(zhǔn)軸線同軸的兩圓柱之間的區(qū)域 12 全跳動(dòng) REFERONLY 1 徑向全跳動(dòng) 公差帶是距離為公差值t 且與基準(zhǔn)軸線垂直的兩平行平面之間的區(qū)域 2 端面全跳動(dòng) Example1 徑向全跳動(dòng) 公差帶是半徑差為公差值t 且與基準(zhǔn)軸線同軸的兩圓柱之間的區(qū)域 Example2 端面繞基準(zhǔn)軸線作無軸向移動(dòng)地連續(xù)回轉(zhuǎn) 同時(shí) 指示器作垂直于基準(zhǔn)軸線的直線移動(dòng) 此時(shí) 在整個(gè)端面上的跳動(dòng)量不得大于公差值0 05mm 端面全跳動(dòng) 公差帶是距離為公差值t 且與基準(zhǔn)軸線垂直的兩平行平面之間的區(qū)域 二 形位公差 注意 對(duì)稱度和位置度的公差帶具有對(duì)稱性 是以其理論位置對(duì)稱布置 兩邊各占一半公差帶 因?yàn)閷?duì)稱度和位置度都有理論位置 它們的公差帶是固定的 二 形位公差 4 基準(zhǔn)1 三基面體系a 三個(gè)相互垂直的A B C基準(zhǔn)平面構(gòu)成一個(gè)基面體系 它是確定零件上各要素幾何關(guān)系的起點(diǎn) b 在三基面體系里 基準(zhǔn)平面按功能要求有順序之分 分別為第一 二 三基準(zhǔn)平面 c 基準(zhǔn)可以少于三個(gè) 但不能超過三個(gè) d 基準(zhǔn)不一定是平面 但對(duì)于物體的定位來說 都可以按三基面來理解 二 形位公差 4 基準(zhǔn)2 實(shí)際基準(zhǔn)平面a 實(shí)際基準(zhǔn)平面通常會(huì)偏離理想基準(zhǔn)平面 因此實(shí)際要素與三個(gè)基準(zhǔn)平面很難全部接觸 b 有幾何學(xué)知 零件上第一基準(zhǔn)的實(shí)際要素至少要有三點(diǎn)與三基面體系中的第一基準(zhǔn)平面接觸 第二實(shí)基準(zhǔn)的實(shí)際要素至少有兩點(diǎn)與第二基準(zhǔn)平面接觸 第三基準(zhǔn)的實(shí)際要素至少有一點(diǎn)與第二基準(zhǔn)平面接觸 c 實(shí)際測(cè)量中 根據(jù)基準(zhǔn)平面應(yīng)按照 最小條件 與實(shí)際面建立聯(lián)系再測(cè)量 d 實(shí)際操作中 我們會(huì)使實(shí)際平面與第一基準(zhǔn)平面有三點(diǎn)接觸 使之盡量滿足 最小條件 二 形位公差 5 公差應(yīng)用原則a 獨(dú)立原則 指圖紙上的尺寸公差和形位公差彼此獨(dú)立 相互無關(guān) 必須分別滿足要求的一種公差原則 是默認(rèn)的公差原則 用字母 S 來表示或省略不寫 b 最大實(shí)體原則 當(dāng)應(yīng)用于被測(cè)要素時(shí) 被測(cè)要素的形位公差值是在該要素處于最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)給定的 當(dāng)被測(cè)要素的實(shí)際輪廓偏離其最大實(shí)體狀態(tài) 即局部實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)體尺寸時(shí) 形位公差值可超出在最大實(shí)