互换性及技术测量第8次课课件

第第8 8次课任务次课任务一.理解为什么要学习“公差原则”。二.掌握“公差原则”相关术语及其含义。三.掌握“独立原则”及其应用。四.掌握四个“相关要求”及其应用。序号序号标准代号标准代号标准名称标准名称1 1GB/T GB/T 16671-2009产品几何技术规范(GPS)几何公差 最大实体要求、最小实体要求和可逆要求2 2GB/T GB/T 4249-2009 产品几何技术规范(GPS)公差原则任务一任务一 ：公差原则：公差原则尺尺寸寸公公差差几何公差几何公差(a)(b)(c)(d)任务一任务一 ：公差原则：公差原则1.定义：通常把确定尺寸公差与几何公差之间关系的原则，称为公差原则。独立原则独立原则：图样上给定的尺寸公差与几何公差相互独立无关。相关要求相关要求（有关）公差原则公差原则包容要求最大实体要求最小实体要求可逆要求2.分类（根据尺寸公差与几何公差有无关系，关系如何？）一个原则，一个原则，四个要求四个要求任务一任务一 ：公差原则：公差原则任务二任务二 ：相关术语及其含义：相关术语及其含义1.局部实际尺寸（da、Da）2.体外作用尺寸（dfe、Dfe）3.体内作用尺寸(dfi、Dfi)4.最大实体状态和最大实体尺寸（MMC dM、MMS DM）5.最小实体状态和最小实体尺寸（LMC dL、LMS DL）6.最大实体实效状态和最大实体实效尺寸（MMVC dMV、MMVS DMV）7.最小实体实效状态和最小实体实效尺寸（LMVC dLV、LMVS DLV）8.边界和边界尺寸1.局部实际尺寸（da、Da）：是指在实际要素的任意正截面上，两对应点之间测得的距离。（a a）（b b）任务二任务二 ：相关术语及其含义：相关术语及其含义d dfefe d da af f形位形位 D Dfefe D Da af f形位形位2.体外作用尺寸（dfe、Dfe）：在被测要素的给定长度上，与实际外表面（轴）体外相接的最小理想面，或与实际内表面（孔）体外相接的最大理想面的直径或宽度，称为体外作用尺寸，即通常所称作用尺寸。任务二任务二 ：相关术语及其含义：相关术语及其含义3.体内作用尺寸(dfi、Dfi):是在被测要素的给定长度上，与实际外表面（轴）体内相接的最大理想面，或与实际内表面（孔）体内相接的最小理想面的直径或宽度，称为体内作用尺寸。d dfifi d da af f形位形位 D Dfifi D Da af f形形位位任务二任务二 ：相关术语及其含义：相关术语及其含义4.最大实体状态和最大实体尺寸（dM、DM）：最大实体状态（MMC)实际要素在给定长度上处处位于极限尺寸之内，并具有材料量最多时的状态，称为最大实体状态。最大实体尺寸（MMS)实际要素在最大实体状态下的极限尺寸，称为最大实体尺寸。d dM M=d=dmax max D DM M=D=Dminmin任务二任务二 ：相关术语及其含义：相关术语及其含义5.最小实体状态和最小实体尺寸（dL、DL）：最小实体状态（LMC)实际要素在给定长度上处处位于极限尺寸之内，并具有材料量最少时的状态，称为最小实体状态。最小实体尺寸（LMS)实际要素在最小实体状态下的极限尺寸，称为最小实体尺寸。d dL L=d=dmin min D DL L=D=Dmaxmax任务二任务二 ：相关术语及其含义：相关术语及其含义6.最大实体实效状态和最大实体实效尺寸（dMV、DMV）：最大实体实效状态（MMVC)在给定长度上，实际要素处于最大实体状态，且其导出要素的几何误差等于给出几何公差值时的综合极限状态，称为最大实体实效状态。最大实体实效尺寸（MMVS)最大实体实效状态下的体外作用尺寸，称为最大实体实效尺寸。d dMVMV=d=dM M t t形位形位 D DMVMV=D=DM Mt t形位形位 任务二任务二 ：相关术语及其含义：相关术语及其含义7.最小实体实效状态和最小实体实效尺寸（dLV、DLV）：最小实体实效状态（LMVC)在给定长度上，实际要素处于最小实体状态，且其导出要素的几何误差等于给出的几何公差值时的综合极限状态，称为最小实体实效状态。最小实体实效尺寸（LMVS)最小实体实效状态下的体内作用尺寸，称为最小实体实效尺寸。d dLVLV=d=dL L t t形位形位 D DLVLV=D=DL Lt t形位形位 任务二任务二 ：相关术语及其含义：相关术语及其含义小讨论：实效尺寸与作用尺寸有何区别和联系？区别：实效尺寸是实体尺寸和几何公差的综合尺寸。对一批零件而言是定值。作用尺寸是实际尺寸和几何误差的综合尺寸，对一批零件而言是变化值。联系：实效尺寸是作用尺寸的极限值。任务二任务二 ：相关术语及其含义：相关术语及其含义8.边界和边界尺寸边界:由设计给定的具有理想形状的极限包容面。边界尺寸:指极限包容面的直径或距离。最大实体边界（MMB）具有理想形状且边界尺寸为最大实体尺寸的包容面。最小实体边界（LMB）具有理想形状且边界尺寸为最小实体尺寸的包容面。任务二任务二 ：相关术语及其含义：相关术语及其含义最大实体实效边界（MMVB）具有理想形状且边界尺寸为最大实体实效尺寸的包容面。最小实体实效边界（LMVB）具有理想形状且边界尺寸为最小实体实效尺寸的包容面。任务二任务二 ：相关术语及其含义：相关术语及其含义最大实体实效边界 最大实体边界 图示轴实际加工出来后测得其直径尺寸为16，直线度误差为0.02。求其最大实体尺寸、最小实体尺寸、体外作用尺寸、体内作用尺寸、最大实体实效尺寸和最小实体实效尺寸。0.040.041600.07即学即用：即学即用：解：根据有关公式可计算出：dM=dmax=16dL=dmin=16（0.07）15.93dfe daf形位=160.0216.02dfi daf形位=160.0215.98dMV=dM t形位=160.0416.04dLV=dL t形位=15.930.0415.890.040.041600.07即学即用：即学即用：任务三任务三 ：独立原则：独立原则1.定义：是指图样上对某要素注出的或未注的尺寸公差与几何公差各自独立，彼此无关，分别满足各自要求的公差原则。标注：不需加注任何符号。2.零件的合格条件：根据独立原则的含义，得出的零件合格条件为：d dminmind da ad dmax max 或或 D DminminD Da aD Dmaxmax f f形位形位t t形位形位 任务三任务三 ：独立原则：独立原则3、独立原则的应用：独立原则可用于各种轮廓要素和中心要素，以满足功能要求。一般用于非配合件，或对形位公差要求严格，而尺寸公差要求较低的场合。任务三任务三 ：独立原则：独立原则任务四任务四 ：相关要求：相关要求1.包容要求:用于保证配合性质不变2.最大实体要求:用于保证自由装配3.可逆最大实体要求:用于保证自由装配4.最小实体要求:用于保证最小壁厚5.可逆最小实体要求:用于保证最小壁厚1.包容要求 含义:实际要素应遵守最大实体边界，其局部实际尺寸不得超过最小实体尺寸。理想边界：最大实体边界。标注方法：当采用包容要求时，应在被测要素的尺寸极限偏差或公差带代号后加注 符号。E任务四任务四 ：相关要求：相关要求 包容要求的公差职能：图样上被测要素只标出尺寸公差，标注的尺寸公差不仅控制尺寸误差，同时控制该要素的几何误差，且被测要素的几何公差值取决于实际尺寸的大小。任务四任务四 ：相关要求：相关要求 该轴采用包容要求，应同时满足两项要求：轴的实际轮廓不得超出其最大实体边界即20mm.轴的实际尺寸必须在之间19.987mm-20mm。举例：举例：20-0.03 0E 20(dM)19.97(dL)0.03最大实体边界0 00.010.010.020.020.030.03 20(20(d dM M)19.97(19.97(d dL L)直线度直线度/mm/mm实实 际际 尺尺 寸寸/mm/mm直线度误差的动直线度误差的动态变动范围态变动范围被测要素实被测要素实际尺寸际尺寸允许的直线允许的直线度误差度误差 2020 0 0 19.9919.99 0.010.01 19.9819.98 0.020.02 19.9719.97 0.030.03举例：举例：即学即用：即学即用：分组完成下述问题，并汇报讲解：上述例题中若将轴改为孔，其他要求不变，请分析并画出其直线度误差的动态变化范围并解释。零件的合格条件：体外作用尺寸不得超过最大实体尺寸，局部实际尺寸不得超过最小实体尺寸。根据含义判断：轴：轴：d dfefed dM M=d dmaxmax d da ad dL Ld dminmin孔：孔：D DfefeD DM MD Dminmin D Da aD DL L=D Dmaxmax 根据偏离最大实体状态判断：d dminmind da ad dmax max 或或 D DminminD Da aD Dmaxmax f f形位形位t t形位形位 补偿值补偿值任务四任务四 ：相关要求：相关要求 包容要求的应用:包容要求常用于保证孔、轴的配合性质，特别是配合公差较小的精密配合要求，用最大实体边界保证所需要的最小间隙或最大过盈。小讨论：20H7 与 20h6 的间隙配合中所需最小间隙为0的间隙配合性质是如何保证的。EE任务四任务四 ：相关要求：相关要求 按尺寸500-0.05 加工一个轴，图样上该尺寸按包容要求加工，加工后测得该轴的实际尺寸da49.97mm，其轴线直线度误差f0.02mm，判断该零件是否合格。E解：从含义上判断。依题意可得：dmax50mm dmin49.95mmdfadaf49.970.0249.99mmdL=dmin=49.95mm 满足包容要求零件合格的条件，故零件合格。请用第2种方法进行判断！即学即用：即学即用：任务四任务四 ：相关要求：相关要求2.最大实体要求 含义：是控制被测要素的实际轮廓处于最大实体实效边界内，当其局部实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允许将偏离值补偿给几何误差的一种公差原则。标注方法：图样上同时标注尺寸公差和几何公差，当应用于被测要素或基准时，应在形位公差框格中的几何公差值或基准后面加注 符号。M100-0.0340+0.1 0200+0.033用于被测要素时用于被测要素时用于被测要素和基准要素时用于被测要素和基准要素时0.015 M0.1 M A MMA A任务四任务四 ：相关要求：相关要求最大实体要求应用于被测要素：被测要素处于最大实体实效边界内，即被测要素的体外作用尺寸不超过最大实体实效尺寸；图样上给出的几何公差是在最大实体状态下给出的。当被测要素的局部实际尺寸处处均为最大实体尺寸时，允许的几何误差为图样上给定的几何公差值；任务四任务四 ：相关要求：相关要求当被测要素的实际尺寸偏离最大实体尺寸后，其偏离量可补偿给几何公差，允许的几何误差为图样上给定的几何公差值与偏离量之和；实际尺寸必须在最大实体尺寸和最小实体尺寸之间变化。任务四任务四 ：相关要求：相关要求最大实体实效边界dMVd dmaxmax d da a d dmin min d dfefe =d da a+f f d dMVMV =d dmax max+t tf f d dMVMV d da a 可有条件的补偿可有条件的补偿最大实体要求应用于被测要素（单一要素）时的涵义0.0150h7M任务四任务四 ：相关要求：相关要求最大实体实效边界DMVDmax Da Dmin Dfe=Da f DMV=Dmin t 可有条件的补偿0.0150H7M 最大实体要求应用于被测要素（单一要素）时的涵义任务四任务四 ：相关要求：相关要求dmax da dmin dfe=da+f dMV=dmax+tf dmax da+t 可有条件的补偿 理想边界与基准A垂直 最大实体要求应用于被测要素（关联要素）时的标注及合格条件0.0150h7MA最大实体实效边界dMVA任务四任务四 ：相关要求：相关要求Dmax Da Dmin Dfe=Da f DMV=Dmin tf Da Dmin+t 可有条件的补偿 理想边界与基准A垂直0.0150H7MAA 最大实体要求应用于被测要素（关联要素）时的标注及合格条件最大实体实效边界DMVA任务四任务四 ：相关要求：相关要求200.1 M0-0.3如图所示，该轴应满足下列要求：如图所示，该轴应满足下列要求：如图所示，该轴应满足下列要求：如图所示，该轴应满足下列要求：实际尺寸在实际尺寸在实际尺寸在实际尺寸在19.7mm19.7mm19.7mm19.7mm20mm20mm20mm20mm之内；之内；之内；之内；实际轮廓不超出最大实体实效边界，实际轮廓不超出最大实体实效边界，实际轮廓不超出最大实体实效边界，实际轮廓不超出最大实体实效边界，即其体外作用尺寸不大于最大实体实即其体外作用尺寸不大于最大实体实即其体外作用尺寸不大于最大实体实即其体外作用尺寸不大于最大实体实效尺寸效尺寸效尺寸效尺寸d d d dMMVSMMVSMMVSMMVS=d=d=d=dMMSMMSMMSMMS+t=20+0.1=20.1mm+t=20+0.1=20.1mm+t=20+0.1=20.1mm+t=20+0.1=20.1mm当该轴处于最小实体状态时，其轴当该轴处于最小实体状态时，其轴当该轴处于最小实体状态时，其轴当该轴处于最小实体状态时，其轴线直线度误差允许达到最大值，即等线直线度误差允许达到最大值，即等线直线度误差允许达到最大值，即等线直线度误差允许达到最大值，即等于图样给出的直线度公差值于图样给出的直线度公差值于图样给出的直线度公差值于图样给出的直线度公差值（0.1mm0.1mm0.1mm0.1mm）与轴的尺寸公差（）与轴的尺寸公差（）与轴的尺寸公差（）与轴的尺寸公差（0.3mm 0.3mm 0.3mm 0.3mm）之和）之和）之和）之和 0.4mm 0.4mm 0.4mm 0.4mm。直线度直线度直线度直线度/mm/mm/mm/mm D Da a/mm/mm 19.719.7 20 20（d dMMSMMS）20.1(d 20.1(dMMVSMMVS)0.10.10.40.4-0.3-0.3-0.2-0.20.30.3动态公差图举例：举例：即学即用：即学即用：若上题中的标注是孔而不是轴，请分析该标注的含义并画出直线度的动态公差带图。200.1 M0-0.3 最大实体要求应用于基准要素：最大实体要求应用于基准要素时，基准要素应遵守相应的边界。若基准要素的实际轮廓偏离其相应的边界，即体外作用尺寸偏离其相应的边界尺寸，则允许基准要素在一定范围内浮动，其浮动范围等于基准要素的体外作用尺寸与其相应的边界尺寸之差；任务四任务四 ：相关要求：相关要求 基准要素本身采用最大实体要求时，则其相应的边界为最大实体实效边界。此时，基准代号应直接标注在形成最大实体实效边界的几何公差框格下面。基准要素本身不采用最大实体要求时，其相应的边界为最大实体边界。任务四任务四 ：相关要求：相关要求最大实体要求用于基准要素时的涵义基准要素合格条件：dmaxda dmin(30 0.013)dfe=da+f dMV(30+0.005)f dMV da=dmax da+t 基准要素自身可以补偿被测要素合格条件：dmax da dmin(50 0.025)f 0.01 独立原则不能补偿任务四任务四 ：相关要求：相关要求 最大实体要求应用于被测要素并考虑基准与被测要素相关时的涵义(基准要素可对被测要素有条件的补偿)基准要素合格条件：dmaxdadmin(300.013)dfe=da+f dmax(30)被测要素合格条件：dmax da dmin dfe=da+f dMV(50+0.01)f dmaxda+t+（基准）（基准）=dmax dfe0.0150h7A30h6MMEA任务四任务四 ：相关要求：相关要求 12 12-0.05-0.05 25 25-0.05-0.05 0.04 M A 0 00 0MA A动态公差图动态公差图121212.0412.040.040.040.090.0911.9511.95如图所示，被测轴应满足下列要求：如图所示，被测轴应满足下列要求：实际尺寸在实际尺寸在 11.95mm11.95mm 12mm12mm之内；之内；实际轮廓不得超出关联最大实体实效边界，即关联体外作用尺寸实际轮廓不得超出关联最大实体实效边界，即关联体外作用尺寸不大于关联最大实体实效尺寸不大于关联最大实体实效尺寸 d dMMVSMMVS=d=dMMSMMS+t=12+0.04=12.04mm+t=12+0.04=12.04mm当被测轴处在最小实体状态时，其轴线对当被测轴处在最小实体状态时，其轴线对A A基准轴线的同轴度误基准轴线的同轴度误差允许达到最大值，即等于图样给出的同轴度公差（差允许达到最大值，即等于图样给出的同轴度公差（0.04 0.04）与轴）与轴的尺寸公差（的尺寸公差（0.050.05）之和（）之和（0.09 0.09）。）。举例：举例：应用：自由装配标注边 界 30IT6=0.013mm 30IT6=0.013mm 50IT7=0.025mm50IT7=0.025mm任务四任务四 ：相关要求：相关要求两者均处于最大实体状态自由装配 30IT6=0.013mm 30IT6=0.013mm 50IT7=0.025mm50IT7=0.025mm任务四任务四 ：相关要求：相关要求被测要素偏离最大实体状态时可加大被测要素几何公差自由装配 30IT6=0.013mm 30IT6=0.013mm 50IT7=0.025mm50IT7=0.025mm任务四任务四 ：相关要求：相关要求基准要素偏离最大实体边界时可加大被测要素几何公差自由装配 30IT6=0.013mm 30IT6=0.013mm 50IT7=0.025mm50IT7=0.025mm任务四任务四 ：相关要求：相关要求f f .01.01f 0.035f 0.035f f 0.0480.048 经济性比较任务四任务四 ：相关要求：相关要求包容要求最大实体要求公差原则含义 dmdMMS=dmax da dLMS=dmin DmDMMS=Dmin DaDLMS=Dmax 边界尺寸为最大实体尺寸MMS(dmax，Dmin)dmdMMVS=dMMS+t几何 dmindadmax DmDMMVS=DMMS-t几何 DminDaDmax 边界尺寸为最大实体实效尺寸 MMVSMMSt标注单一要素在尺寸公差带后加注 E用于被测要素时在几何公差框格第二格公差值后加 M用于基准要素时在几何公差框格相应的基准要素后加 M主要用途用于保证配合性质用于保证零件的互换性任务四任务四 ：相关要求：相关要求3可逆最大实体要求 可逆要求在不影响零件功能的前提下应用。对某要素按可逆最大实体要求时，需要在该要素几何公差框格中的公差值后面标注双重符号 M R 。任务四任务四 ：相关要求：相关要求dmax(50)+(t-f)da dmin(49.975)dfe=da+f dMV(50+0.01)f dMV(50+0.01)da 可有条件的相互补偿0.0150h7MR可逆最大实体要求的合格条件：任务四任务四 ：相关要求：相关要求Dmax(50.025)Da Dmin(50)-(t-f)Dfe=Da f DMV(50 0.01)f F(Da)可有条件的相互补偿0.0150H7MR可逆最大实体要求的合格条件：任务四任务四 ：相关要求：相关要求任务四任务四 ：相关要求：相关要求拓展学习拓展学习4最小实体要求 最小实体要求适用于导出要素，是指设计时应用最小实体实效边界来控制被测要素的实际尺寸和形状误差的综合结果。要求该要素的实际轮廓不得超出最小实体实效边界，并且实际尺寸不得超出极限尺寸。关联要素时，该边界与基准保持正确位置。对某要素按最小实体要求时，需要在该要素几何公差框格中的公差值后面标注符号 L 。考虑基准要素对被测要素相关时，须在被测要素位置公差框格中该基准字母后标注符号 L 。任务四任务四 ：相关要求：相关要求拓展学习拓展学习0.0150h7L0.0150H7LAA任务四任务四 ：相关要求：相关要求拓展学习拓展学习最小实体要求的标注及合格条件0.0150h7LLtdmindLVdmax da dmin dfi=da-f dLV=dmin-t任务四任务四 ：相关要求：相关要求拓展学习拓展学习Dmax Da Dmin Dfi=Da+f DLV=Dmax+t0.0150H7LAtDmaxDLVLA最小实体要求的标注及合格条件任务四任务四 ：相关要求：相关要求拓展学习拓展学习5.可逆最小实体要求 对某要素按可逆最小实体要求时，需要在该要素几何公差框格中的公差值后面标注双重符号RL任务四任务四 ：相关要求：相关要求拓展学习拓展学习最小壁厚：Cmin=（29.967-20.052-0.05）/2 =4.933 mm任务四任务四 ：相关要求：相关要求拓展学习拓展学习D Dmaxmax+(t-f)(t-f)D Da a D Dmin min 20.05220.052+(t-f)(t-f)D Da a 2020最小壁厚：Cmin=（29.967-20.052-0.05）/2 =4.933 mm可逆最小实体要求应用举例任务四任务四 ：相关要求：相关要求拓展学习拓展学习图例图例采用公差原则采用公差原则边界及边界尺寸边界及边界尺寸mmmm给定的几何给定的几何公差公差mmmm可能允许的最大几何可能允许的最大几何误差值误差值mmmma ab bc c即学即用：即学即用：图例图例采用公差原则采用公差原则边界及边界尺寸边界及边界尺寸mmmm给定的几何给定的几何公差公差mmmm可能允许的最大几何可能允许的最大几何误差值误差值mmmma a独立原则独立原则无无0.0080.0080.0080.008b b包容要求包容要求最大实体边界最大实体边界 20200 00.0210.021c c最大实体要求最大实体要求最大实体实效边界最大实体实效边界 39.939.90.10.10.20.2即学即用：即学即用：页码页码教材教材P263P263P266P266题号小题号备注7.直接在书上作答直接在书上作答10请在作业本上作答，并于请在作业本上作答，并于一周内上交！一周内上交！12课后练习：课后练习：