產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范GPS講義之四by俠之生ppt課件

1、產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范GPS國(guó)家規(guī)范運(yùn)用第四章 幾何公差基準(zhǔn)和基準(zhǔn)體系v一、術(shù)語(yǔ)和定義v二、基準(zhǔn)和基準(zhǔn)體系的標(biāo)注v三、基準(zhǔn)的建立v四、基準(zhǔn)的選擇及運(yùn)用v五、小結(jié)一、術(shù)語(yǔ)和定義v1.1 基準(zhǔn) datumvGB 1183-1980的定義：基準(zhǔn)要素是用來(lái)確定被測(cè)要素方向和/或位置的要素。理想的基準(zhǔn)要素簡(jiǎn)稱基準(zhǔn)。vGB 17851-1999等效采用ISO 5459：1981的定義：基準(zhǔn)是與被測(cè)要素有關(guān)，且用來(lái)確定其幾何位置關(guān)系的一個(gè)理想幾何要素如軸線、直線、平面等，可由零件上的一個(gè)或多個(gè)要素構(gòu)成。vISO/DIS 5459.2：2002的定義：基準(zhǔn)是用來(lái)定義公差帶的位置和/或方向、或用來(lái)定義實(shí)體形狀的位置和

2、/或方向當(dāng)有相關(guān)要求時(shí)，如最大實(shí)體要求的一個(gè)組方位要素。v不同的基準(zhǔn)定義是從不同側(cè)面對(duì)基準(zhǔn)含義的詮釋，各有特點(diǎn)，ISO/DIS 5459.2：2002的定義顯得更加完好和準(zhǔn)確。v它進(jìn)一步明確了基準(zhǔn)的另一個(gè)作用是確定實(shí)體形狀的方向和位置；引入了“方位要素，即能確定要素方向和/或位置的點(diǎn)、直線、平面或螺旋線類要素。v1.2 基準(zhǔn)要素 datum featurev零件上用來(lái)建立基準(zhǔn)并實(shí)踐起基準(zhǔn)作用的實(shí)踐組成要素如：一條邊、一個(gè)外表或一個(gè)孔。v由于實(shí)踐基準(zhǔn)要素一定存在加工誤差，因此應(yīng)對(duì)其規(guī)定適當(dāng)?shù)膸缀喂睢GB 1183-1980將圖樣上和零件上指定作為基準(zhǔn)的要素均稱為基準(zhǔn)要素，基準(zhǔn)要素有理想的和非

3、理想的之分，運(yùn)用時(shí)應(yīng)留意區(qū)分。v基準(zhǔn)要素指零件加工后構(gòu)成的實(shí)踐要素，或者說(shuō)是存在于實(shí)踐零件上的非理想要素；v基準(zhǔn)要素是構(gòu)成零件的組成要素，不是導(dǎo)出要素。例如設(shè)計(jì)上指定一個(gè)孔的軸線為基準(zhǔn)，基準(zhǔn)為導(dǎo)出要素，而基準(zhǔn)要素是實(shí)踐的孔外表，而不是孔的實(shí)踐中心線。v基準(zhǔn)是經(jīng)過(guò)非理想的基準(zhǔn)要素建立起來(lái)的，方法為模擬或擬合。v在概念上要嚴(yán)厲區(qū)分基準(zhǔn)和基準(zhǔn)要素，例如：v 基準(zhǔn)平面基準(zhǔn)外表v1.3 模擬基準(zhǔn)要素 simulated datum featurev模擬基準(zhǔn)要素是在加工和檢測(cè)過(guò)程中用來(lái)建立基準(zhǔn)并與實(shí)踐基準(zhǔn)要素相接觸，且具有足夠精度的實(shí)踐外表如一個(gè)平板、一個(gè)支撐或一根心棒。v模擬基準(zhǔn)要素實(shí)踐上是建立基準(zhǔn)的手

4、段，是基準(zhǔn)的替代，是基準(zhǔn)的表達(dá)。雖然有一定誤差，但由于它具有足夠高的精度，足以滿足工件的評(píng)定要求。模擬基準(zhǔn)要素帶來(lái)的丈量誤差可計(jì)入丈量不確定度。v1.4 基準(zhǔn)體系 datum systemv基準(zhǔn)體系是用來(lái)確定被測(cè)要素幾何位置關(guān)系的、由兩個(gè)或三個(gè)基準(zhǔn)構(gòu)成的組合。v通常采用由三個(gè)相互垂直的平面組成的三基面體系空間直角坐標(biāo)系。v1.5 基準(zhǔn)目的 datum targetv基準(zhǔn)目的是零件上與加工或檢驗(yàn)設(shè)備相接觸的點(diǎn)、線或部分區(qū)域，用來(lái)表達(dá)滿足功能要求的基準(zhǔn)。v對(duì)于尺寸較大的零件，有時(shí)需求以幾何誤差較大或未加工外表作為基準(zhǔn)。假設(shè)以該整個(gè)外表作為基準(zhǔn)，會(huì)在加工或檢測(cè)中因多次定位產(chǎn)生較大誤差，降低定位的反復(fù)

5、精度，此時(shí)可以運(yùn)用基準(zhǔn)目的。二、基準(zhǔn)和基準(zhǔn)體系的標(biāo)注v用來(lái)建立基準(zhǔn)的要素經(jīng)過(guò)一個(gè)位于基準(zhǔn)符號(hào)內(nèi)的大寫字母來(lái)表示。v 一個(gè)字母名義上指明一個(gè)外表或一個(gè)尺寸要素。v 建議不要用字母I, O, Q 和X。v 假設(shè)一個(gè)大的圖用完了字母表中的字母，或有益對(duì)圖的了解，也可延續(xù)反復(fù)用同樣的字母。例如：BB，CCC等。v當(dāng)基準(zhǔn)由單一要素表示時(shí)，該基準(zhǔn)應(yīng)在公差框格的第三格中用相應(yīng)的單個(gè)大寫的拉丁字母標(biāo)出。v當(dāng)公共基準(zhǔn)由兩個(gè)或多個(gè)要素表示時(shí)，應(yīng)在公差框格的第三格中用被短劃線分開(kāi)的兩個(gè)或多個(gè)字母標(biāo)出。v由兩個(gè)或三個(gè)要素建立基準(zhǔn)體系時(shí)，其基準(zhǔn)代號(hào)字母應(yīng)按各基準(zhǔn)的優(yōu)先順序在公差框格的第三格到第五格中依次標(biāo)出。v當(dāng)在三基

6、面體系中需求采用基準(zhǔn)目的時(shí)，應(yīng)遵守如下規(guī)定：v第一基準(zhǔn)：3個(gè)基準(zhǔn)目的v第二基準(zhǔn)：2個(gè)基準(zhǔn)目的v第三基準(zhǔn)：1個(gè)基準(zhǔn)目的三、基準(zhǔn)的建立v由非理想的基準(zhǔn)要素建立基準(zhǔn)有兩種方法，即模擬法和擬合法。v3.1 以一個(gè)組成要素做基準(zhǔn)如直線或平面v模擬法中，模擬基準(zhǔn)要素與實(shí)踐基準(zhǔn)要素相接觸，且它們之間的最大間隔為最小。假設(shè)基準(zhǔn)要素與模擬基準(zhǔn)成不穩(wěn)定的接觸形狀，應(yīng)在兩外表之間放置適當(dāng)?shù)闹С?。輪廓線作基準(zhǔn)用兩個(gè)支承，輪廓面作基準(zhǔn)用三個(gè)支承。v模擬法：v擬合法中，擬合基準(zhǔn)要素是實(shí)踐基準(zhǔn)要素的體外擬合要素，由數(shù)字化丈量器具實(shí)現(xiàn)。v3.2 以一個(gè)導(dǎo)出要素做基準(zhǔn)如圓柱面軸線v模擬法中，基準(zhǔn)是模擬基準(zhǔn)軸如心棒表達(dá)的最大內(nèi)切

7、擬合圓柱面的軸線，此時(shí)圓柱面在任何方向的能夠擺動(dòng)量相等。v擬合法中，擬合基準(zhǔn)要素是實(shí)踐基準(zhǔn)要素實(shí)踐孔的體外擬合導(dǎo)出要素軸線，也由數(shù)字化丈量器具實(shí)現(xiàn)。v3.3 以公共導(dǎo)出要素做基準(zhǔn)v模擬法中，模擬基準(zhǔn)是同軸的兩個(gè)模擬基準(zhǔn)軸表達(dá)的最小外接圓柱面的公共軸線。v擬合法中，擬合基準(zhǔn)是兩基準(zhǔn)要素的體外擬合要素的公共導(dǎo)出要素公共軸線。v其他各種基準(zhǔn)可以用類似方法建立。v3.4 基準(zhǔn)體系的建立v限制幾何要素位置變動(dòng)的公差帶通常為一空間區(qū)域。確定該區(qū)域的方向和位置時(shí)，單一基準(zhǔn)經(jīng)常是不夠的，往往要求兩個(gè)或三個(gè)基準(zhǔn)，參與定位的多個(gè)基準(zhǔn)構(gòu)成基準(zhǔn)體系。v三基面體系是指由三個(gè)相互垂直的基準(zhǔn)平面組成的基準(zhǔn)體系，它的三個(gè)平面

8、是確定零件上各要素幾何關(guān)系的起點(diǎn)。v應(yīng)該根據(jù)零件的功能要求來(lái)確定各基準(zhǔn)的先后順序。v零件在三基面體系中的定位原那么v1以三個(gè)平面為基準(zhǔn)v第一基準(zhǔn)要素與第一基準(zhǔn)平面的位置關(guān)系應(yīng)符合最小條件，通常是三點(diǎn)接觸，第二基準(zhǔn)要素與第二基準(zhǔn)平面通常是兩點(diǎn)接觸，第三基準(zhǔn)要素與第三基準(zhǔn)平面通常是一點(diǎn)接觸。符合六點(diǎn)定位原理。2以垂直于一個(gè)平面的一個(gè)圓柱面的軸線做基準(zhǔn)3角向定位基準(zhǔn)的建立3.5 基準(zhǔn)建立例如序號(hào)基準(zhǔn)基準(zhǔn)要素基準(zhǔn)的建立模擬法擬合法1基準(zhǔn)：點(diǎn)一個(gè)球的球心序號(hào)基準(zhǔn)基準(zhǔn)要素基準(zhǔn)的建立模擬法擬合法2基準(zhǔn)：點(diǎn)一個(gè)圓的圓心序號(hào)基準(zhǔn)基準(zhǔn)要素基準(zhǔn)的建立模擬法擬合法3基準(zhǔn)：點(diǎn)一個(gè)圓的圓心序號(hào)基準(zhǔn)基準(zhǔn)要素基準(zhǔn)的建立模擬法

9、擬合法4基準(zhǔn)：線孔的軸線序號(hào)基準(zhǔn)基準(zhǔn)要素基準(zhǔn)的建立模擬法擬合法5基準(zhǔn)：線軸的軸線序號(hào)基準(zhǔn)基準(zhǔn)要素基準(zhǔn)的建立模擬法擬合法6基準(zhǔn)：平面零件的外表序號(hào)基準(zhǔn)基準(zhǔn)要素基準(zhǔn)的建立模擬法擬合法7基準(zhǔn)：中心面一個(gè)零件上的兩個(gè)外表的中心平面v基準(zhǔn)要素由零件的裝配運(yùn)用要求和功能要求決議。v基準(zhǔn)的數(shù)量根據(jù)要素間幾何關(guān)系的需求來(lái)確定。v基準(zhǔn)順序?qū)α慵难b配質(zhì)量和運(yùn)用效果有著直接的影響，第一基準(zhǔn)定位精度最高，第二基準(zhǔn)其次，第三基準(zhǔn)最低。四、基準(zhǔn)的選擇及運(yùn)用v合理標(biāo)注的例如五、小結(jié)綜上所述，可以歸納出以下選擇基準(zhǔn)的原那么：首先要反映設(shè)計(jì)意圖、設(shè)計(jì)要求。在滿足運(yùn)用要求的前提下，基準(zhǔn)的選擇的選擇應(yīng)盡量方便工藝和檢驗(yàn)，力求使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、加工基準(zhǔn)和丈量基準(zhǔn)一致同來(lái)。應(yīng)選擇對(duì)確定幾何關(guān)系最