几何精度设计之公差原则课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,16 十一月 2024,几何精度设计之公差原则,30 九月 2023几何精度设计之公差原则,1,公差原则,基本内容,：,公差原则的定义,，有关作用尺寸、边界和实效状态的,基本概念,，,独立原则,、,包容要求,、,最大实体要求,、,最小实体要求,的涵义及应用。,重点内容,：包容要求、最大实体要求的涵义及应用。,难点内容,：包容要求、最大实体要求、最小实体要求的涵义及应用。,公差原则基本内容：公差原则的定义，有关作用尺寸、边界和实,2,公差原则的定义,定义,：处理尺寸公差和几何公差关系的规定,分类,：,独立原则,包容要求,最大实体要求,最小实体要求,相关原则,公差原则,可逆要求,公差原则的定义定义：处理尺寸公差和几何公差关系的规定独立原则,3,几何量精度设计与检测,3-,4,有关公差原则的术语及定义,1体外作用尺寸,外表面（轴）的体外作用尺寸,d,fe,与实际外表面体外,相接的最小理想面的直径（或宽度）。,内表面（孔）的体外作用尺寸,d,fi,与实际内表面体外,相接的最大理想面的直径（或宽度）。,几何量精度设计与检测3-4 有关公差原则的术语及定义,4,几何量精度设计与检测,3-,5,对于关联要素孔、轴，该理想面的轴线（或中心平,面）必须与基准保持图样上给定的几何关系。,几何量精度设计与检测3-5 对于关联要素孔、轴，该,5,几何量精度设计与检测,3-,6,2.最大实体状态MMC和最大实体尺寸MMS,MMC 实际要素在尺寸公差带内并具有实体最大的状态。,MMS,轴的MMS,d,M,轴的上极限尺寸,d,max,孔的MMS,D,M,孔的下极限尺寸,D,min,3.最小实体状态LMC和最小实体尺寸LMS,LMC 实际要素在尺寸公差带内并具有实体最小的,状态。,LMS,轴的LMS,d,L,轴的下极限尺寸,d,min,孔的LMS,D,L,孔的上极限尺寸,D,max,几何量精度设计与检测3-6,6,几何量精度设计与检测,3-,7,4.最大实体实效状态MMVC和最大实体实效尺 寸MMVS,MMVC 实际要素处于最大实体状态，且其对应导出,要素的几何误差等于图样上标注的几何公差时的综合极限状,态（图样上该几何公差的数值,t,的后面标注了符号 M,）。,MMVS 此综合极限状态的体外作用尺寸。,轴的MMVS,d,MV,轴的上极限尺寸,d,max,+,t,孔的MMVS,D,MV,孔的下极限尺寸,D,min,-,t,几何量精度设计与检测3-7 4.最大实体实效状态,7,几何量精度设计与检测,3-,8,5.最小实体实效状态LMVC和最小实体实效尺 寸LMVS,LMVC 实际要素处于最小实体状态，且其对应导出,要素的几何误差等于图样上标注的几何公差时的综合极限状,态（图样上该几何公差的数值,t,的后面标注了符号 L,）。,LMVS 此综合极限状态的体外作用尺寸。,轴的LMVS,d,L,V,轴的下极限尺寸,d,max,-,t,孔的LMVS,D,L,V,孔的上极限尺寸,D,min,+,t,几何量精度设计与检测3-8 5.最小实体实效状态,8,几何量精度设计与检测,3-,9,6.边界,设计时给出边界，用于控制被测要素实际尺寸和几何误差的综合结果。边界的形状是被测要素的反形，是具有理想形状的极限包容面。,单一要素的边界没有方位的约束。而关联要素的边界应与基准保持图样上给定的几何关系。,几何量精度设计与检测3-9 6.,9,二、独立原则,定义,：,图样上给定的每一个尺寸和几何要求均是独立的，应分别满足要求。,标注,：,不需加注任何特别符号。,30,0,-0.033,标注示例,0,0.015,二、独立原则定义：图样上给定的每一个尺寸和几何要求均是独立,10,在独立原则中尺寸公差和几何公差各自独立地控制提取要素的尺寸误差和几何误差,（a）（b）,图 独立原则的标注（一）,（a）（b）,图 独立原则的标注（二）,示例：,在独立原则中尺寸公差和几何公差各自独立地控制提取要素的尺寸误,11,独立原则的应用,尺寸公差与几何公差需要分别满足要求，两者不发生联系。,独立原则的应用 尺寸公差与几何公差需要分别满足,12,独立原则的应用,应用于要求严格控制要素的几何误差的场合,。,用于未注尺寸公差的要素。,独立原则的应用 应用于要求严格控制要素的几何误,13,三、包容要求,1包容要求的含义,包容要求适用于单一尺寸要素，用最大实体边界MMB控制单一要素的实际尺寸和形状误差的综合结果，并要求实际尺寸不得超出最小实体尺寸。,三、包容要求1包容要求的含义,14,几何量精度设计与检测,3-,15,按包容要求给出尺寸公差时，需要在公称尺寸的上、,下偏差后面或尺寸公差带代号后面标注符号 E,，如,E ，100H7 E,图样上对孔或轴标注了符号 E,，就应满足下列要求：,对于轴,d,fe,d,max,且,d,a,d,min,对于孔,D,fe,D,min,且,D,a,D,max,几何量精度设计与检测3-15 按包容要求给出尺寸公,15,几何量精度设计与检测,3-,16,2.按包容要求标注的图样解释,在最大实体边界范围内，该要素的实际尺寸和形状误差相互依赖，所允许的形状误差值完全取决于实际尺寸的大小。因此，若轴或孔的实际尺寸处处皆为最大实体尺寸，则其形状误差必须为零，才能合格。,3.包容的主要应用范围,包容要求常用于保证孔与轴的配合性质，特别是配合,公差较小的精密配合要求。,几何量精度设计与检测3-16 2.按包容要求标注的图样解释,16,几何量精度设计与检测,3-,17,几何量精度设计与检测3-17,17,几何量精度设计与检测,3-,18,按包容要求给孔、轴尺寸公差后，若对形状精度有更高,的要求，还可以进一步给出形状公差值，这形状公差值必须,小于给出的尺寸公差值。,几何量精度设计与检测3-18 按包容要求给孔、轴尺,18,几何量精度设计与检测,3-,19,四、最大实体要求,1最大实体要求的含义,最大实体要求适用于尺寸要素的尺寸及其导出要素（轴,线、中心平面等）几何公差的综合要求。用最大实体实效边,界MMVB控制被测尺寸要素的实际尺寸及其导出要素几何,误差的综合结果，并要求实际尺寸不得超出极限尺寸。,几何量精度设计与检测3-19 四、最大实体要求,19,几何量精度设计与检测,3-,20,几何量精度设计与检测3-20,20,几何量精度设计与检测,3-,21,2.最大实体要求应用于被测要素,标注方法,在被测要素几何公差框格中的公差值后面标注符号 M,。,含义,图样上标注的几何公差值是被测要素处于最大实,体状态时给出的公差值。,给出最大实体实效边界,MMVB：,对于轴,d,fe,d,MV,且,d,max,d,a,d,min,对于孔,D,fe,D,MV,且,D,max,D,a,D,min,允许,尺寸公差补偿,几何公差,。,几何量精度设计与检测3-21 2.最大实体要求应用于被测,21,几何量精度设计与检测,3-,22,被测要素按最大实体要求标注的图样解释,单一要素示例,几何量精度设计与检测3-22 被测,22,几何量精度设计与检测,3-,23,关联要素示例,几何量精度设计与检测3-23 关联要素示例,23,几何量精度设计与检测,3-,24,最大实体要求应用于被测要素而标注的几何公差值为零,可以给出被测要素处于最大实体状态下的几何公差值,为零，用,“,0 M,”,的形式注出。在这种情况下，被测要素的MMVB边界就是MMB边界，这边界尺寸等于MMS。达到包容要求的效果。,几何量精度设计与检测3-24,24,几何量精度设计与检测,3-,25,标注的方向或位置公差值为零的示例,几何量精度设计与检测3-25 标注的方向或位置公差,25,几何量精度设计与检测,3-,26,3,.最大实体要求应用于基准要素,基准要素尺寸公差与被测要素方向、位置公差的关系,可以是彼此无关而独立的，或者是相关的。基准要素本,身可以采用独立原则、包容要求或最大实体要求。,基准要素尺寸公差与被测要素方向、位置公差的关系,采用最大实体要求时，必须在被测要素几何公差框格中,的基准字母后面标注符号 M,。,最大实体要求应用于基准要素的含义如下：,（1）基淮要素的实际轮廓也受相应的边界控制。,（2）在一定条件下，允许基准要素的尺寸公差补偿被测要素的方向、位置公差。,几何量精度设计与检测3-263.最大实体要求应用于基准要,26,几何量精度设计与检测,3-,27,4.最大实体要求附加采用可逆要求,标注方法,在被测要素几何公差框格中的公差值后面标注双重符,号 M R 。,含义,允许尺寸公差与几何公差相互补偿。,几何量精度设计与检测3-27 4.最大实体要求附加采用可,27,几何量精度设计与检测,3-,28,几何量精度设计与检测3-28,28,几何量精度设计与检测,3-,29,5.最大实体要求的主要应用范围,只要求,装配互换,的要素，通常采用最大实体要求。例如，用螺栓或螺钉连接的盘形零件上圆周布置的通孔的位置度公差广泛采用最大实体要求，以充分利用图样上给出的通孔的尺寸公差。,此外，,“,0 M,”,的应用，对于单一要素可以获得包容要求的效果,；,对于关联要素可以在获得包容要求效果的同时，保证方向、位置精度。,几何量精度设计与检测3-29 5.最大实体要求的主要应用,29,几何量精度设计与检测,3-,30,几何量精度设计与检测3-30,30,小结：,包容要求与最大实体要求,包容要求,最大实体要求,合格条件及公差原则含义,d,m,d,MMS,=d,max,d,a,d,LMS,=d,min,D,m,D,MMS,=D,min,D,a,D,LMS,=D,max,边界尺寸为最大实体尺寸MMS(d,max,，D,min,),d,m,d,MV,=,d,MMS,+t,形位,d,min,d,a,d,max,DmD,MV,=D,MMS,-t,形位,D,min,D,a,D,max,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,用于保证零件的可装配性,轴,轴,孔,孔,小结：包容要求与最大实体要求包容要求最大实体要,31,图例,采用公差原则,边界及边界尺寸mm,给定的形位公差mm,可能允许的最大形位误差值mm,a,独立原则,无,0.008,0.008,b,包容要求,最大实体边界,20,0,0.021,c,最大实体要求,最大实体实效边界,12.04,0.04,0.09,例题：,b,E,0.008,a,12,-0.05,25,-0.05,0.04 M,A,0,0,A,c,图例采用公差原则边界及边界尺寸mm给定的形位公差mm可能允许,32,五、最小实体要求,定义,：控制被测要素的实际轮廓处于其最小实体实效边界之内的一种公差要求。,标注,：在被测要素形位公差框格中的公差值后标注符号 L。应用于基准要素时，应在形位公差框格内的基准字母代号后标注符号,“,L,”,。,应用,：适用于中心要素。主要用于需保证零件的强度和壁厚的场合。,边界,：最小实体实效边界。即：体内作用尺寸不得超出最小实体实效尺寸，其局部实际尺寸不得超出最大实体尺寸和最小实体尺寸。D,LV,=D,L,t 内表面为,“,+,”,，外表面为,“,-,”,。,五、最小实体要求定义：控制被测要素的实际轮廓处于其最小实体实,33,（1）最小实体要求应用于注有公差的要素,【工程实例4-3】试解释图4.74(a)标注的含义。,(a)（b）(c),图4.74 最小实体要求应用举例,（1）最小实体要求应用于注有公差的要素【工程实例4-3】试解,34,c.轴线的位置度公差0.1mm是该外尺寸要素为其最小实体状态（LMC）,时给定的，若该外尺寸要素为最大实体状态（MMC）时，其轴线位置,度误差允许达到最大值，即轴线位置度公差0.1mm与轴线尺寸公差,0.1mm之和0.2mm；若该轴处于LMC