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,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,#,3.3,公差原则,基本内容:有关作用尺寸、边界和实效状态的,基本概念,,,公差原则的定义,,,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、最小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。,一、有关定义、符号,局部实际尺寸(,D,a,、,d,a,):实际要素的任意正截面上,两对应点间的距离。,体外(体内),作用尺寸,最大(小)实体状态,(,MMC,、,LMC,),最大(小)实体尺寸(,MMS,、,LMS,),边界、最大(小)实体边界,最大(小)实体实效状态,(,MMVC,、,LMVC,),最大(小)实体实效边界,最大(小)实体实效尺寸(,MMVS,、,LMVS,),体外,体内,体内,D,a,d,a,体外,体外作用尺寸,(,D,fe,、,d,fe,):,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,或与实际外表面(轴)体外相接的最小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。,图例,局部实际尺寸和单一要素的体外作用尺寸,50,-0.025,-0.050,B,A,1,A,2,A,3,A,4,0.012,体内作用尺寸,(,D,fi,、,d,fi,):,:,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,或与实际外表面(轴)体内相接的最大理想面的直径或宽度,称为体内作用尺寸。,最大实体状态(尺寸、边界):,最大实体状态(,MMC,):,实际要素在给定长度上具有最大实体时的状态,即含有材料量最多时的状态。,最大实体尺寸(,MMS,):,实际要素在最大实体状态下的极限尺寸,(轴的最大极限尺寸,dmax,,孔的最小极限尺寸,Dmin,)。,边界:,由设计给定的具有理想形状的极限包容面。,最大实体边界:,尺寸为最大实体尺寸的边界。,20,0,-0.03,最小实体状态(尺寸、边界):,最小实体状态(,LMC,):,实际要素在给定长度上具有最小实体时的状态,即含有材料量最少时的状态。,最小实体尺寸(,LMS,):,实际要素在最小实体状态下的极限尺寸(轴的最小极限尺寸,dmin,,孔的最大极限尺寸,Dmax,)。,最小实体边界:,尺寸为最小实体尺寸的边界。,20,0,-0.03,最大实体实效状态(尺寸、边界):,MMVC,:,图样上给定的被测要素的实体尺寸,达到最大实体尺寸,(,MMS,),且几何误差达到给定几何公差值,时的综合极限状态。,MMVS,:,最大实体实效状态下的体外作用尺寸。,MMVS=MMSt,其中:轴取,“,+,”,;孔取,“,-,”,最大实体实效边界:,尺寸为最大实体实效尺寸的边界。,最大实体实效尺寸:,最小实体实效状态(尺寸、边界):,LMVC,:,在给定长度上,实际尺寸要素处于最小实体状态,且其几何误差等于给出公差值时的综合极限状态,称为最小实体实效状态。,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。,LMVS=LMS t,其中:轴取,“,-,”,;孔取,“,+,”,最小实体实效边界,:,尺寸为最小实体实效尺寸的边界。,二、公差原则的定义,定义:处理尺寸公差和形位公差关系的规定。,分类:,1,、独立原则,定义:,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。,标注:,不需加注任何符号。,30,0,-0.033,标注,0,0.015,独立原则的应用,应用较多,适用于尺寸精度与几何精度要求相差较大,需分别满足要求,或两者无联系,保证运动精度、密封性,未注公差等场合。,2,、包容要求,定义:,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。,标注:,在单一要素尺寸极限偏差或公差带代号之后加注符号,“,”,,,应用:,适用于单一要素。主要用于需要严格保证配合性质的场合。,边界:,最大实体边界。,包容要求标注,E,30,0,-0.033,30h7 E,包容要求应用举例,如图所示,圆柱表面遵守包容要求。,圆柱表面必须在最大实体边界内。该边界的尺寸为最大实体尺寸,10mm,,其局部,实际尺寸在,9.8mm,10mm,内。,10,0.2,最大实体边界,10,9.8,10,最大实体边界,10,0,-0.2,3,、最大实体要求,定义:,控制被测要素的实际轮廓处于其最大实体实效边界之内的一种公差要求。当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时,,允许几何误差值超出其给出的公差值,,即几何误差值能得到补偿。,标注:,应用于被测要素时,在被测要素几何公差框格中的公差值后标注符号,“,”,;应用于基准要素时,应在几何公差框格内的基准字母代号后标注符号,“,”,。,最大实体要求标注,10,0,-0.03,0.015,M,40,+0.1,0,0.1,M,A,M,20,0,+0.033,A,用于被测要素时,用于被测要素和基准要素时,最大实体要求的应用,*,被测要素采用最大实体原则时,表示图样上给出的几何公差值是在被测要素处于最大实体状态时给定的。当被测要素偏离最大实体状态时,允许增大几何公差值。,*,几何公差值能够增大多少,取决于被测要素偏离最大实体状态的程度。,*,几何公差值的最大值为图样上给定的形状公差值,+,尺寸公差值。,最大实体要求应用举例(一),如图所示,该轴应满足下列要求:,实际尺寸在,19.7mm,20mm,之内;,实际轮廓不超出最大实体实效边界,即其体外作用尺寸,不大于最大实体实效尺寸,d,MMVS,=d,MMS,+t=20+0.1=20.1mm,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,即等于图样给出的直线度公差值(,0.1mm,)与,轴的尺寸公差,(0.3mm),之和,0.4mm,。,d,MMVS,0.1,20,20,0,-0.3,0.1,M,最大实体实效边界,最大实体要求应用实例(二),如图所示,被测轴应满足下列要求:,实际尺寸在,11.95mm,12mm,之内;,实际轮廓不得超出最大实体实效边界,即体外作用尺寸不大于最大实体实效尺寸,d,MMVS,=d,MMS,+t=12+0.04=12.04mm,当被测轴处在最小实体状态时,其轴线对,A,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,(,0.04,)与轴的尺寸公差(,0.05,)之和(,0.09,)。,12,-0.05,25,-0.05,0.04 M,A,0,0,A,图例,采用公差原则,边界及边界尺寸,mm,给定的几何公差,mm,可能允许的最大,几何误差值,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,39.9,0.1,0.2,例题,0.008,A,a,b,c,E,0.1,A,最大实体要求的两种特殊应用,当给出的几何公差值为零时,则为,零几何公差,。此时,被测要素的最大实体实效边界等于最大实体边界,最大实体实效尺寸等于最大实体尺寸。,当几何误差小于给出的几何公差,又允许其实际尺寸超出最大实体尺寸时,可将,可逆要求,应用于最大实体要求。从而实现尺寸公差与几何公差相互转换的可逆要求。此时,在几何公差框格中最大实体要求的几何公差值后加注,“,”,。,可逆要求(最大实体要求),可逆要求应用于最大实体要求时,被测要素的实际轮廓应遵守最大实体实效边界,当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时,允许其几何误差得到补偿,而当其几何误差小于给出的几何公差时,也允许其实际尺寸超出最大实体尺寸,即其尺寸公差值可以增大,这种要求称之为,“,可逆的最大实体要求,”,,在图样上的几何公差框格中的几何公差后加注符号。,可逆要求(最大实体要求)举例,如图所示,轴线的直线度公差采用可逆的最大实体要求,其含义:,当轴的实际尺寸偏离最大实体尺寸时,其轴线直线度公差增大,当轴的实际尺寸处处为最小实体尺寸,19.7mm,,其轴的直线度误差可达最大值,为,f=0.3+0.1=0.4mm,。,当轴的直线度误差小于给定的直线度公差时,也允许轴的实际尺寸超出其最大实体尺寸,(但不得超出其最大实体实效尺寸,20.1mm,)。故当轴线的直线度误差值为零时,其实际尺寸可以等于最大实体实效尺寸,即其尺寸公差可达到最大值,Td=0.3+0.1=0.4mm,。,20,0,-0.3,0.1,可逆要求(最大实体要求)举例,轴的最大实体尺寸是,20,,允许的最大垂直度误差是,0.2,,所以此时的几何误差和实际尺寸综合影响的控制边界是,20.2,,无论轴的实际尺寸是多少,垂直度误差是多少,其控制边界为,20.2,不变。(轴实际尺寸,+,垂直度误差控制边界),当被测轴为,20,时,垂直度误差为,0.2,;,当被测轴为,19.9,时,垂直度误差为,0.3,;,当垂直度误差小于,0.2,时,轴的实际尺寸也允许大于,20,;,当垂直度误差为,0,时,轴的实际尺寸可达,20.2,;,20,0,-0.1,A,0.2 A,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,即其体外作用尺寸偏离其相应边界时,允许基准要素在一定的范围内浮动。,其标注为:公差框格中基准字母的后面标有符号,“,”,。,举例,图示为最大实体要求同时应用于被测要素和基准要素。大孔轴线的同轴度公差不但与其尺寸有关,而且与基准尺寸相关。其同轴度误差最大允许值为,f,max,=,给定值,+,被测要素最大补偿值,+,基准要素最,大补偿值,=0.155+,(,50.1-50,),+,(,20.033-20,),=0.288,假设大孔和基准孔实际尺寸分别为,50.05,和,20.02,,则此时所允许的同轴度公差为,f=0.155+(50.05-50)+(20.02-20)=0.225,20,0,+0.033,50,0,+0.1,A,0.155 A,4,、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:,在被测要素几何公差框格中的公差值后标注符号。应用于基准要素时,应在几何公差框格内的基准字母代号后标注符号,“,”,。,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。,DLV=DLt,孔为,“,+,”,,轴为,“,-,”,。,最小实体要求用于被测要素举例,如图所示,该轴应满足下列要求:,实际尺寸在,19.8mm,20mm,之内;,实际轮廓不超出最小实体边界,即其体内作用尺寸不大于最小实体实效尺寸,DLV=DL-t=19.8-0.1=19.7mm,。,30,0,-0.1,20,0,-0.2,A,0.1,A,当该轴处于最大实体状态时,其轴线对,A,基准的垂直度误差允许达到最大值,等于图样中给出的垂直度公差(,0.1,)与孔尺寸公差(,0.2,)之和,0.3mm,。,举例,图示为最小实体要求同时应用于被测要素和基准要素。被测要素的同轴度公差值,0.06,是在被测要素处于最小实体状态(,15.1,)和基准要素也处于最小实体状态(,29.95,)时给定的。当它们的实际尺寸偏离最小实体状态时,其同轴度公差可以得到补偿,补偿值为实际尺寸与最小实体尺寸之差。,15,0,+0.1,30,0,-0.05,A,0.06 A,假设被测要素尺寸为,15.05,,基准要素实际尺寸为,29.98,,则此时允许的同轴度误差为,f=,给定值,+,被测要素补偿值,+,基准要素补偿值,=0.06+(15.1-15.05)+(29.98-29.95)=0.14,3.4,几何公差的选择,基本内容:,几何公差项目的选择,、,公差原则的选择,、,基准要素的选择,、,几何公差值的选择,。,基本技能:通过学习几何公差项目、公差原则、几何公差值的选择,掌握几何精度设计的基本方法。,GO,几何公差项目的选择,应充分发挥综合控制项目的职能,以减少
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