最大实体的原则-超级精华篇

Technical report,*,Technical report,*,Technical report,*,Technical report,*,Technical report,*,Technical report,*,Technical report,*,Technical report,*,Technical report,*,Technical report,*,Technical report,*,Technical report,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Technical report,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,最大实体原则,7.2,有关术语,为了明确线性尺寸公差与形位公差之间关系，对尺寸术语将作,进一步论述与定义,。,7.2.1,局部实际尺寸,在实际要素的,任意正截面,上，,两对应点,之间,测得的距离。,Technical report,2,A1,A2 A3,特点,：一个合格零件有无数个。,图,66,7.2.2,作用尺寸,A,体外作用尺寸,在被测要素的给定长度上，与实际内表面,(,孔,),体外相接,的最大理想面,(,轴,),，或与实际外表面,(,轴,),体外相接的最小,理想面,(,孔,),的直径或宽度。,Technical report,3,体外作用尺寸,图,6,7,特点,：一个合格零件只有一个，但一批合格零件仍有无数个。,孔,轴,Technical report,4,B,体内作用尺寸,在被测要素的给定长度上，与实际内表面,(,孔,),体内相接,的最小理想面,(,轴,),，或与实际外表面,(,轴,),体内相接的最大理想面,(,孔,),的直径或宽度。,特点,：一个合格零件只有一个，但一批合格零件仍有无数个。,孔,轴,体内作用尺寸,图,6,8,7.2.3,最大实体状态,(,MMC),和最大实体尺寸,(,MMS),A,最大实体状态,(,MMC),实际要素在给定长度上处处位于尺寸极限之内，并具有实体最大,(,即材料最多,),时的状态。,B,最大实体尺寸,(,MMS),实际要素在最大实体状态下的极限尺寸。,内表面,(,孔,),D,MM,=,最小极限尺寸,D,min,；,外表面,(,轴,),d,MM,=,最大极限尺寸,d,max,。,Technical report,5,特点,：一批合格零件只有一个(唯一)。但未考虑,形状误差,。,7.2.4,最小实体状态,(,LMC),和最小实体尺寸,(,LMS),A,最小实体状态,(,LMC),实际要素在给定长度上处处位于尺寸极限之内，并具有实体最小,(,即材料最少,),时的状态。,B,最小实体尺寸,(,LMS),实际要素在最小实体状态下的极限尺寸。,内表面,(,孔,),D,LM,=,最大极限尺寸,D,max,；,外表面,(,轴,),d,LM,=,最小极限尺寸,d,min,。,4,特点,：一批合格零件只有一个(唯一)。但未考虑,形状误差,。,7.2.5,最大实体实效状态,(,MMVC),和最大实体实效尺寸,(,MMVS),A,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,(,MMC),，且其中心要素的形状或位置误差等于给出公差值时的,综合极限状态。,Technical report,6,图,6,9,t,t,B,最大实体实效尺寸,(,MMVS) ,最大实体实效状态,(,MMVC),下的,体外作用尺寸,。,内表面,(,孔,),D,MV,=,最小极限尺寸,D,min,-,中心要素的形位公差值,t,；,MMS,MMS,孔,轴,MMVS,MMVS,外表面,(,轴,),d,MV,=,最大极限尺寸,d,max,+,中心要素的形位公差值,t,。,特点,：综合考虑了尺寸和形状，唯一。,7.2.6,最小实体实效状态,(,LMVC),和最小实体实效尺寸,(,LMVS),A,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,(,LMC),，且其中心要素的形状或位置误差等于给出公差值,时的综合极限状态。,Technical report,7,图,70,t,t,LMS,LMS,LMVS,B,最小实体实效尺寸,(,LMVS) ,最小实体实效状态,(,LMVC),下的,体内,作用尺寸,。,内表面,(,孔,),D,LV,=,最大极限尺寸,D,max,+,中心要素的形位公差值,t,；,孔,轴,LMVS,外表面,(,轴,),d,LV,=,最小极限尺寸,d,min,-,中心要素的形位公差值,t,。,4,特点,：综合考虑了尺寸和形状，唯一。,7.2.7,边界,由设计给定的具有,理想形状,的,极限包容面,。,A,最大,实体边界,(,MMB),尺寸为最大实体尺寸,(,MMS),的边界。,B,最小,实体边界,(,LMB),尺寸为最小实体尺寸,(,LMS),的边界。,C,最大实体,实效边界,(,MMVB),尺寸为最大实体实效尺寸,(,MMVS),的边界。,D,最小实体,实效边界,(,LMVB),尺寸为最小实体实效尺寸,(,LMVS),的边界。,Technical report,8,建立边界概念系便于理解，且可与量规设计相结合。,GM A-91,标准从通过计算量规基本尺寸的角度来描述该要求是,一个相当好，而容易理解的方法。,7.3,独立原则,Regardless of feature size,(,RFS ),图样上给定的每一个尺寸和形状、位置要求均是,独立,的，应分,别满足要求，两者无关。,GM(,美国,),新标准与,ISO、,我国,GB,标准统一，,将,独立原则作为尺,寸公差和形位公差相互关系应遵循的,基本原则,。,独立原则在图样的形位公差框格中,没有,任何关于公差原则的附,加,符号,(,图,71,),。,Technical report,9,采用独立原则要素,的,形位误差值，测量时需用通用量仪测出具体数值，以判断其合格与否。,图 71,20, 0.5,0,- 0. 5,完工尺寸,轴线直线度公差,20,19. 75,19. 5,0.5,GM A-91,与美国旧,标准将,原则,1,PERFECT,FORM AT MMC,（即下面要讲的,包容要求,）,作为尺寸公差和形位公差相互关系的,基,本原则,。规定要素执行独立原则需用,S,表示，并强调在应用位置,度时，不论是被测要素还是基准要素执行独立原则,必须标明,S,；,应,用于其它特征符号项目时,S,可省略（原则,2）,。见下图。,Technical report,10,GM(,美国)新标准,S,符号,已取消,。因此，必须看清,GM,图样首页,标题栏框,中关于,未注形位公差,的一段,说明,。,Technical report,11,图 72,完工尺寸,轴线直线度公差,20(MMS),19. 75,19. 5(,LMS),0,0.25,0.5,7.4,相关要求,(,按我国,GB,标准分类介绍）,尺寸公差和形位公差相互,有关,的公差要求。,A,包容要求,Envelope Requirement,1),实际要素应遵守其,最大,实体边界,(,MMB),，,其,局部实际尺寸,不得超,出,最小实体尺寸,(,LMS),的要求。,3),该要求的实质是：被测要素在,MMC,时,形状是,理想,的。当,被测要素,的尺寸偏离了,MMS,，,被测要素的形位公差数值可以获得一补偿值,(,从被测要素的尺寸公差处,),。,2),包容要求仅用于,单一,、,被测,要素，且这些要素必须是,尺寸,要素,。,包容要求,我国,GB,标准,的标注形式是在尺寸公差后加,E,(,图72,),。,0,- 0. 5,20,E,完工尺寸,轴线直线度公差,20(MMS),19.9,19. 75,19. 5(,LMS),0,0.1,0.25,0.25,0.25,Technical report,12,设计中如认为补偿后可能获得的公差值,太大,时，应提出,进一步,要求,。加注,0.25（图,73,） ，则补偿值到,0.25,为止。,图,73,20,0,- 0. 5,0.25,4),包容要求主要使用于,必须保证,配合,性能的场合。如前面图6,4,和图,6,5,的尺寸公差后都标注,E ，,采用包容要求，则装配时的最小间,隙将保证为0。,Dmin - dmax = 20 - 20 = 0,E,Technical report,13,20,0,M,GM,标准未将包容要求,单独列出,，而是纳入最大实体要求中，,作为特例（,直线度零公差,）来处理。见图,74,左图。,图 7,4,5,),包容要求的测量方法，一般采用,极限量规,（通,、,止规）。如采,用通用量仪,测量,，则应考虑安全裕度数值及量具的不确定度。,6) GM,标准,0,- 0. 5,0,- 0. 5,20,E,=,GM,标准,GB,标准,B,最大实体要求,Maximum Material Requirement,1,）,被测要素的实际轮廓应遵守其最大实体,实效边界,(,MMVB),。,当,其实际尺寸偏离最大实体尺寸,(,MMS),时，允许其形位公差值超,出在最大实体状态,(,MMC),下给出的公差值的一种要求。,2,）,最大实体要求可以只用于被测要素，也可同时用于被测要素和,基准要素（图,7,5,）,。,但这些要素必须是,尺寸要素,。,Technical report,14, t A, t A, t,A B,C,图 7,5,最大实体要求的标注形式为加,M,。,M,M,M,M,M,M,3.1),最大实体要求应用于,被测,要素,(,图,7,3,、图7,4),被测要素的实际轮廓在给定的长度上处处不得超出,最大实体实效,边界,(,MMVB),，,即其体外,作用尺寸,不应超出,最大实体实效尺寸,，且其,局部实际尺寸,不得超出,最大实体尺寸,(,MMS),和,最小实体尺寸,(,LMS),。,Technical report,15,完工尺寸,轴线直线度公差,20(MMS),19. 75,19. 5(,LMS),0.5,0. 75,1,20,0.5,M,0,- 0. 5,图 7,6,该要求的实质是：框格中被测要素的,形位公差值,是该要素处于最,大实体状态,(,MMC),时给出的,(即被测要素在,MMC,时就允许有一个形位,公差值)，而当被测要素的尺寸偏离了,MMS,后，被测要素的形位误差,值可以超出在最大实体状态下给出的形位公差值，即可,从被测要素的,尺寸公差处,获得一个,补偿值,。,图,7,6,是最大实,体要求应用于被测,要素，而被测要素,是,单一要素,。,图,7,7,是最大实,体要求应用于被测,要素，而被测要素,是,关联要素,。,两者主要区别,为后者的圆柱公差,带必须与基准,A,垂,直。因为它是定向,公差（垂直度）。,Technical report,16,图 7,7,MMS,LMS,3.2),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，情况相当复杂。此时必须注,意基准要素本身采用什么,原则或,要求。,基准要素本身,采用,最大实体要求,时，则相应的边界为最大实体,实效,边界；基准要素本身,不采用,最大实体要求,时，则相应的边界为,最大实体边界。,当基准要素的实际轮廓偏离其相应的边界时,(,即其体外作用尺寸,偏离其相应的边界尺寸,),，则允许基准要素在一定的范围内浮动，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。,此种要求公差值的补偿是通过基准要素的,体外作用尺寸,来实现,的，故不能简单的用图表来描述其补偿关系,（,GM A-91,标准用图表,来描述是错误的,）,。,Technical report,17,5),最大实体要求,的零件一般用,综合量规,或,检具,测量其形位误差，此外还必须用,通用量仪,测量要素的,局部实际尺寸,是否合格。,4),最大实体要求主要使用于只要,能满足,装配,的场合。,当,基准采用基准体系，第二基准和第三基准为,尺寸要素,又采用,最大实体要求时，作为第二基准对第一基准，或作为第三基准对第,一基准、第二基准将有位置公差的要求。因此我们看到,GM,的图样,上形位公差的框格很多，而其中有些框格就是表示上述要求的。这,些框格仅用来确定综合量规或检具上基准定位销的尺寸，在测量时,一并带过，无须再,单独检查,。,见下页图7,8,。,Technical report,18,两者区别为：,采用最大实体要求,基准孔,的基准定位采用,圆柱销,，与零件的实际基准要素,有间隙,，可产生补偿值。,不采用最大实体要求,基准孔,的基准定位采用,圆锥销或弹性销,，与零件的实际基准要素,无间隙,，不能产生补偿值。,当,基准采用基准体系，第二基准和第三基准为,尺寸要素,不采用最大实体要求时，则基准要素与被测要素遵守独立原则。,6),说明,被测要素和基准要素都,采用最大实体要求：,Technical report,19,被测要素遵守,最大实体,实效边界：,MMVS,= MMS + t,= 24.4 + 0.4 = 24.8,7),实例,E,基准要素遵守,最大实体,实效边界：,MMVS,=,MMS + t,= 15.05 + 0 = 15.05,Technical report,20,第三基准对第一基准、第二基准的位置公差要求，无须,检查,0.0,M,最大实,体实效,边界 =,最大实,体边界,=,50,0.03,M,最大实体实效边界 = 4 - 0.03,= 3.97,图 7,8,第二基,准对第,一基准,的位置,公差要,求，无,须检查,Technical report,21,上格：,MMVS,=,MMS,t,= 10.7,2.8 = 7.9,下格：,MMVS,=,MMS,t,= 10.7,0.3 = 10.4,基准要素,采用最大实体要求与不采用最大实体要求：,Technical report,22,采用最大实体要求基准轴的基准定位与零件的实际基准要素有间隙，可产生补偿值。,不采用最大实体要求基准轴的基准定位与零件的实际基准要素无间隙，不能产生补偿值。,C,最小实体要求,Least Material Requirement,1,）,被测要素的实际轮廓应遵守其最小实体实效边界,(,LMVB),。,当其,实体尺寸偏离最小实体尺寸,(,LMS),时，允许其形位公差值超出在,最小实体状态,(,LMC),下给出的公差值的一种要求。,2,）,最小实体要求可以用于被测要素，也可同时用于被测要素和基准,要素,。,只这些要素必须是,尺寸要素,。,最小实体要求的标注形式为加,L,。,3,）,最小实体要求的原理与最大实体要求,一样，仅控制边界不同。不,作详细介绍。下面通过,一个示例说明。,Technical report,23,最小实体要求在,GM,标准中有此内容，但图样中尚未出现。,5,）,最大实体要求,的零件一般用,综合量规,或,检具,测量。,4,）,最小实体要求主要使用于,保证,孔边厚度,和,轴的强度,的场合。,Technical report,24,D,示例(用公差带图解释),1,）独立原则（轴）,19.7 - 20,- 0.3,0,尺寸,形位, 0.1,0.1,19.7,20,2）,独立原则（孔）,0.1,20 - 20.3,形位,尺寸,0 +0.3,0.1,20.3,20,Technical report,25,19.7 - 20,E,LMS =,19.7,MMS =,20,- 0.3,0,0.3,尺寸,形位, 0.1,M,19.7 - 20,4,）最大实体要求（轴）,- 0.3 0 +0.1,LMS =,19.7,MMS =,20,尺寸,形位,0.4,MMVS = MMS + t = 20 + 0.1 = 20.1,注：美国标准用,直线度零公差,表示，下同。,0.1,3,）包容要求（轴）,Technical report,26, 0.,2,19.7 - 20,E,LMS =,19.7,MMS =,20,- 0.,3,- 0.2,0,尺寸,形位,0.,2,19.8,0.3,5,）,包容要求有进一步要求（轴）,20 - 20.3,E,尺寸,形位,0,+ 0.3,LMS =,20.3,MMS =,20,0.3,6,）,包容要求（孔）,Technical report,27,7,）,包容要求有进一步要求（孔）,20 - 20.3,E,尺寸,形位,0,+ 0.3,0.3,LMS =,20.3,MMS =,20,8,）,最大实体要求（孔）,0.1,M,20 - 20.3,MMVS = MMS - t = 20 - 0.1 = 19.9,形位,尺寸,- 0.1 0 +0.3,LMS =,20.3,MMS =,20,0.4,0.1, 0.,2,0.,2,20.15,+,0.,2,Technical report,28,9,）最小实体要求（孔）,0.4,L,A,A,6, 8 - 8.25,尺寸,形位,0 +0.25 +0.65,LMS =,8.25,MMS =,8,0.65,LMVS = LMS + t = 8.25 + 0.4 = 8.65,0.4,最小实体要求主要使用于控制孔边最小厚度的场合。,图 79,E,可逆要求,Reciprocity Requirement,(,GM,标准无）,最大实体要求和最小实体要求的公差补偿是要素的,尺寸补偿,给形位,，不能反补偿，即极限尺寸必须合格。,ISO,和我国标准另,设有,可逆要求,，规定尺寸、形位可互相补偿。,可逆要求,(,RR) ,尺寸要素的形位误差值小于给出的形位公,差值时，允许在满足零件功能要求的前提下扩大尺寸公差。用,R,表示。该符号放在框格中,M,或,L,的后面,（,图,80）,。,Technical report,29, t M,R,A,图 80,应用,可逆要求后,则上图,7,9,【,除,5,）、,7,）外,】,中公差带图,内,涂色部分,公差带将有效。,延伸公差带的概念,Technical report,30,延伸公差带的标注示例,Technical report,31,延伸公差带的标注示例,Technical report,32,延伸公差带的标注示例,Technical report,33,延伸公差带的标注示例,Technical report,34,延伸公差带的标注示例,Technical report,35,延伸公差带的标注示例,Technical report,36,详见,形状和位置公差 延伸公差带及其注法,GB/T 17773-1999,四,.,公差原則,2.,相關原則,:,(1).,包容原則,被測要素其實際輪廓應,遵,守最大實體邊界,即其體外作用尺寸不超出最大實體尺寸,且其局部實際尺寸不超出最小實體尺寸,.,標示符號,:,(2).,最大實體原則,Maximum Material Condition MMC,標示符號,:,(3).,最小實體原則,Least Material Condition LMC,標示符號,:,Technical report,37,五,.,圖樣實例詳解,(,三,),Technical report,38,Size Tol Zone,.250(MMC) .005,.251 .006,.252 .007,.253(LMC) .008,五,.,圖樣實例詳解,(,四,),Technical report,39,Size Tol Zone,14.0(MMC) .40,14.2 .60,14.5 .90,14.8(LMC) .12,Size Tol Zone,4.00(MMC) .25,4.10 .35,4.20 .45,4.25(LMC) .50,五,.,圖樣實例詳解,(,五,),Technical report,40,Size Tol Zone,.500(MMC) .010,.501 .011,.502(LMC) .012,Size Tol Zone,.500(MMC) .003,.501 .004,.502(LMC) .005,Size Tol Zone,.380(MMC) .005,.381 .006,.382 .007,.383(LMC) .008,五,.,圖樣實例詳解,(,六,),Technical report,41,Size Tol Zone,.500(MMC) .010,.501 .011,.502(LMC) .012,Size Tol Zone,.500(MMC) .003,.501 .004,.502(LMC) .005,Size Tol Zone,.383(LMC) .005,.382 .006,.381 .007,.380(MMC) .008,五,.,圖樣實例詳解,(,七,),Technical report,42,當,D,孔處于,MMC :,Size Tol Zone,.380(MMC) .005,.381 .006,.382 .007,.383(LMC) .008,五,.,圖樣實例詳解,(,八,),Technical report,43,不論,D,孔的直徑大小,:,Size Tol Zone,.380(MMC) .005,.381 .006,.382 .007,.383(LMC) .008,D,孔軸線依孔實際,直徑大小決定,