互換性公差原則講解剖析

互換性公差原則講解剖析根本概念P1851.最大〔小〕實體狀態(tài)：合格時，用材料量最多〔少〕時的狀態(tài)。2.最大〔小〕實體尺寸：最大〔小〕實體狀態(tài)時的尺寸，即：()。3.最大實體實效狀態(tài)：實際要素處于最大實體狀態(tài)且其中心要素的形狀誤差或位置誤差等于給出的公差值時的綜合極限狀態(tài)。4.最大實體實效尺寸：最大實體實效狀態(tài)下具有的邊界尺寸。孔的最大實體實效尺寸＝軸的最大實體實效尺寸＝形位公差與尺寸公差的關(guān)系(公差原則)2021/1/122P1905.理想邊界：設(shè)計給定的具有理想形狀的極限包容面。6.最大實體邊界：指具有理想幾何形狀且邊界尺寸為最大實體尺寸的包容面。7.最大實體實效邊界：指具有理想幾何形狀且邊界尺寸由最大實體實效尺寸確定的包容面。的體外作用尺寸：指配合面的全長上，與實際孔軸孔內(nèi)軸外接的最大小理想軸孔的尺寸。8.體外作用尺寸與關(guān)聯(lián)體外作用尺寸2021/1/123關(guān)聯(lián)體外作用尺寸是部分實際尺寸與位置誤差綜合的結(jié)果。關(guān)聯(lián)要素時，該理想軸〔或孔〕必須與基準(zhǔn)要素保持圖樣上給定的功能關(guān)系〔如：垂直、平行同軸等〕。實效尺寸和作用尺寸的區(qū)別：實效尺寸是最大實體尺寸和形位公差的綜合尺寸。是設(shè)計給定的理想值。用來限制作用尺寸，也是作用尺寸的極限值。作用尺寸是實際尺寸和形位誤差的綜合尺寸。對一批零件而言是變化值。一提關(guān)聯(lián)要素，就是說明實際被測要素受基準(zhǔn)要素的方向或位置的約束！2021/1/124A1A2A3BG基準(zhǔn)平面90°Φ10

GΦ0.01G關(guān)聯(lián)要素體外作用尺寸圖例2021/1/125公差原則：確定尺寸公差和形位公差之間是否有關(guān)的一些規(guī)定。分類：公差原則最大實體要求相關(guān)原則獨立原則最小實體要求

包容要求公差原則有何用處？2021/1/126獨立原則定義：圖樣上給定的每一個尺寸、形狀和位置要求互相無關(guān)，各自獨立。應(yīng)分別檢測，分別判斷其合格性。標(biāo)注：不需加注任何符號。0合格條件：≤d實≤或≤≤；≤d實≤或≤≤。應(yīng)用：工程圖紙上大多采用獨立原則。1、適用于尺寸、形狀、位置精度要求相差較大需分別滿足的場合。2、尺寸精度與形位精度無聯(lián)絡(luò)3、非配合要素或未注公差等場合。φ30測量：應(yīng)用獨立原則時，形位誤差可用一般計量商店能買到的通用量具測量。2021/1/127包容要求定義：實際要素應(yīng)遵守最大實體邊界，其部分實際尺寸不得超過最小實體尺寸(即合格條件)：≤、≥;≤、≥標(biāo)注：在尺寸極限偏向或公差帶代號的后面加注符號“〞。又稱“泰勒原則〞包容要務(wù)本質(zhì)就是用尺寸公差補(bǔ)償形狀誤差的一種公差原則。最大的補(bǔ)償量為尺寸公差。包容要求遵守的邊界為“最大實體邊界〞。邊界尺寸為最大實體尺寸，即：、。測量：可采用光滑極限量規(guī)〔專用量具〕。適用范圍：用于單一要素。常用于需要嚴(yán)格保證配合性質(zhì)的零件，配合公差較小的精細(xì)配合。如回轉(zhuǎn)軸的軸頸和滑動軸承，滑動套筒和孔，滑塊和滑塊槽的配合等。2021/1/128量規(guī)構(gòu)造孔用量規(guī)〔塞規(guī)〕2021/1/1292021/1/12102021/1/12112021/1/1212當(dāng)實際尺寸向最小實體尺寸變動時，允許孔的形狀誤差增大；即用尺寸公差對形狀誤差進(jìn)展補(bǔ)償；從至，孔大多少尺寸公差就補(bǔ)多少，最大的補(bǔ)償量為尺寸公差。工件孔采用包容要求2021/1/1213工件軸采用包容要求≤，≥≥，≤采用包容要求時的合格性判斷：

當(dāng)由向變動時，允許軸的形狀誤差相應(yīng)增大；軸小多少尺寸公差就補(bǔ)多少。2021/1/1214舉例直線度0?20〔〕2021/1/1215包容要求例題(軸)2021/1/1216包容要求例題(孔)2021/1/1217最大實體要求定義：使被測要素的實際輪廓處于最大實體實效邊界內(nèi)的公差原則。形位公差值是被測要素處于最大實體狀態(tài)時給定的。當(dāng)實際尺寸偏離最大實體尺寸時，允許其形位誤差值超出給定的公差值，即形位誤差值能得到尺寸公差的補(bǔ)償。應(yīng)用被測要素時，在被測要素形位公差框格中的公差值后標(biāo)注符號；應(yīng)用于基準(zhǔn)要素時，應(yīng)在形位公差框格內(nèi)的基準(zhǔn)字母代號后標(biāo)注符號。MM2021/1/1218最大實體要求采用最大實體要求時，遵守最大實體實效邊界；僅適用于中心要素。最大實體實效邊界：圖樣上給定的中心被測要素的最大實體尺寸和該中心要素的形位公差t形·位所形成的綜合極限狀態(tài)。最大實體實效邊界由最大實體實效尺寸決定的?？椎淖畲髮嶓w實效尺寸＝－t形·位軸的最大實體實效尺寸＝+t形·位外外表〔軸〕取“+〞；內(nèi)外表〔孔〕取“－〞以上是理論值。2021/1/1219和包容原則相比，孔的邊界尺寸小了點，軸的邊界尺寸大了點。其余沒什么變化！2021/1/12202021/1/1221最大實體要求的應(yīng)用〔被測要素〕應(yīng)用：適用于中心要素。用于保證能裝配的零件。能充分利用圖樣上給出的尺寸公差，進(jìn)步零件的合格率。合格條件：被測要素遵守最大實體實效邊界。即：體外作用尺寸不得超出最大實體實效尺寸，其部分實際尺寸不得超出最小實體尺寸。最大實體要求合適于什么場合？形位≤形位、≥?f形位≥?t形位、≤2021/1/1222從尺寸公差里分出一部分補(bǔ)償給形狀誤差！2021/1/1223最大實體實效尺寸應(yīng)用單一要素22021/1/1224舉例:最大實體要求應(yīng)用于被測要素當(dāng)軸的實際尺寸偏離最大實體狀態(tài)時，其軸線允許的直線度誤差可相應(yīng)地增大。當(dāng)該軸處于最大實體狀態(tài)時，其軸線的直線度公差為φ0.02。2021/1/1225最大實體要求應(yīng)用于被測要素表示在ф35圓上的均布4×ф8孔的軸線：①垂直于基準(zhǔn)A面且對基準(zhǔn)A面的位置度公差為且最大實體要求也應(yīng)用于基準(zhǔn)要素A。②與基準(zhǔn)B軸線平行且位置度公差為。2021/1/1226最大實體要求應(yīng)用于基準(zhǔn)要素的標(biāo)注最大實體要求應(yīng)用于基準(zhǔn)要素時，基準(zhǔn)要素應(yīng)遵守相應(yīng)的邊界，即其體外作用尺寸偏離其相應(yīng)邊界時，允許基準(zhǔn)要素在一定的范圍內(nèi)浮動。基準(zhǔn)要素本身采用最大實體要求時,其邊界為最大實體實效邊界。基準(zhǔn)要素本身不采用最大實體要求〔獨立原則、包容要求〕時，其邊界為最大實體邊界。2021/1/1227最大實體要求應(yīng)用于基準(zhǔn)要素標(biāo)注被測要素4×ф8孔的軸線與基準(zhǔn)B軸線均遵守最大實體要求；被測要素遵守最大實體實效邊界ф7.95，而基準(zhǔn)要素B雖然遵守最大實體實效邊界但實效尺寸ф18。2021/1/12282021/1/12292021/1/1230包容要求與最大實體要求2021/1/1231最大實體要求的特殊應(yīng)用當(dāng)給出的形位公差值為零時，則為零形位公差。此時，被測要素的最大實體實效邊界等于最大實體邊界，最大實體實效尺寸等于最大實體尺寸。2021/1/1232零形位公差舉例如下圖孔的軸線對基準(zhǔn)A的垂直度公差，采用最大實體要求的零形位公差。該孔應(yīng)滿足以下要求：實際尺寸在～內(nèi)；實際輪廓不超出關(guān)聯(lián)最大實體邊界，即其關(guān)聯(lián)體外作用尺寸不小于最大實體尺寸。其軸應(yīng)與基準(zhǔn)A垂直；當(dāng)該孔處在最大實體狀態(tài)時，垂直度誤差為零。當(dāng)該孔尺寸偏離最大實體尺寸時，垂直度公差可獲得尺寸公差的補(bǔ)償。當(dāng)孔處于最小實體尺寸時，垂直度公差可獲得最大補(bǔ)償值。2021/1/1233形位公差的選擇P203根本內(nèi)容：形位公差工程、公差原則、形位公差值的選擇2.公差等級：1、2……12級。6、7級為根本級。(圓度、圓柱度1、2……13級；位置度公差值計算獲得〕1.形位公差工程選擇方法：類比法和參考P203。首先，設(shè)計時應(yīng)盡量減少形位公差工程標(biāo)注；其次，應(yīng)充分發(fā)揮綜合控制工程的職能，以減少圖樣上給出的形位公差工程及相應(yīng)的形位誤差檢測工程。再其次，在滿足功能要求的前提下，應(yīng)選用測量簡便的工程。例如：同軸度公差可用徑向圓跳動公差代替。因徑向圓跳動是同軸度誤差與圓柱度形狀誤差的綜合。故代替時，給出的徑向圓跳動公差值應(yīng)略大于同軸度公差值。2021/1/12343.公差原則的選擇P201選擇公差原則時，應(yīng)根據(jù)被測要素的功能要求，充分發(fā)揮公差的職能和選擇該種公差原則的可行性、經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)被測要素的功能要求，考慮到公差的職能和采取公差原則的可行性、經(jīng)濟(jì)性。獨立原則用于尺寸精度與形位精度精度要求相差較大，需分別滿足要求，或兩者無聯(lián)絡(luò)，未注公差等場合。包容要求適用于單一要素，常用于需要嚴(yán)格保證配合性質(zhì)的場合。最大實體要求用于中心要素，保證相配合件能裝配〔相當(dāng)于將公差帶放大〕的場合。2021/1/12354.形位公差值確實定P2031〕.原則：在滿足零件功能的前提下，選取最經(jīng)濟(jì)的公差值。2〕.根據(jù)零件的功能要求、構(gòu)造、剛性和加工的經(jīng)濟(jì)性，按相應(yīng)公差表中的數(shù)值確定被測要素的公差值。3〕.同一要素給出的形狀公差應(yīng)小于位置公差值；圓柱形零件的形狀公差值應(yīng)小于其尺寸公差值；平行度公差值應(yīng)小于其相應(yīng)的間隔公差值。t尺寸＞t跳動＞t定向＞t定位＞t形狀＞表粗4〕.考慮到加工的難易，在滿足零件功能的要求下，孔相對于軸；長徑比較大的軸或孔；尺寸較大的零件外表；線對線和線對面的相對于面對面的平行度、垂直度公差，精度均可適當(dāng)降低1～2級選用。2021/1/1236形位誤差的檢測與理想要素相比較原則：將被測要素與理想要素相比較，量值由直接法或間接法獲得。測量坐標(biāo)值原則：測量被測實際要素的坐標(biāo)值，經(jīng)數(shù)據(jù)處理獲得形位誤差值。測量特征參數(shù)原則：測量被測實際要素具有代表性的參數(shù)表示形位誤差值。測量跳動原則：被測實際要素繞基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)過程中，沿給定方向或線的變動量。控制實效邊界原則：檢驗被測實際要素是否超過實效邊界，以判斷被測實際要素合格與否。2021/1/1237與理想要素比較的原則應(yīng)用最為廣泛的一種方法，理想要素可用不同的方法獲得，如用刀口尺的刃口，平尺的工作面，平臺和平板的工作面以及樣板的輪廓面等實物表達(dá)，也可用運(yùn)動軌跡來表達(dá)，如：精細(xì)回轉(zhuǎn)軸上的一個點〔測頭〕在回轉(zhuǎn)中所形成的軌跡〔即產(chǎn)生的理想圓〕為理想要素，還可用束光、程度面〔線〕等表達(dá)。刀口尺貼切直線實際線光隙小時，按標(biāo)準(zhǔn)光隙估讀間隙大小，光隙大時〔＞20μm〕，用厚薄規(guī)測量。2021/1/1238測量坐標(biāo)值原則幾何要素的特征總是可以在坐標(biāo)中反映出來，用坐標(biāo)測量裝置〔如三坐標(biāo)測量儀、工具顯微鏡〕測得被測要素上各測點的坐標(biāo)值后，經(jīng)數(shù)據(jù)處理就可獲得形位誤差值。該原則對輪廓度、位置度測量應(yīng)用更為廣泛。如下圖，用測量坐標(biāo)值原則測量位置度誤差?！鳌??=2(△)2+(△)2〔1，2，3，4…〕2021/1/1239測量特征參數(shù)原則用該原則所得到的形位誤差值與按定義確定的形位誤差值相比，只是一個近似值。應(yīng)用此原則可以簡化過程和設(shè)備，數(shù)據(jù)處理較簡單。故在滿足功能的前提下，在消費(fèi)現(xiàn)場用得較多。如：以平面上任意方向的最大直線度來近似表示該平面的平面度誤差；用兩點法測圓度誤差；在一個橫截面內(nèi)的幾個方向上測量直徑，取最大、最小直徑差之半作為圓柱度誤差。2021/1/1240測量跳動的原則如下圖，圖A為被測工件通過心軸安裝在兩同軸頂尖之間，兩同軸頂尖的中心線表達(dá)基準(zhǔn)軸線；圖B為V形塊表達(dá)基準(zhǔn)軸線，測量中，當(dāng)被測工件繞基準(zhǔn)回轉(zhuǎn)一周中，指示表不作軸向〔或徑向〕挪動時，可測得圓跳動。作軸向〔或徑向〕挪動時，可測得全跳動。(A)(B)2021/1/1241控制實效邊界原則按最大實體要求給出形位公差時，要求被測實體不得超過最大實體邊界。判斷被測要素是否超過最大實體邊界的有效方法就是用位置量規(guī)。如下圖，用位置量規(guī)檢驗零件同軸度誤差。工件被測要素的最大實體實效邊界尺寸為，故量規(guī)測量部分的根本尺寸為，基準(zhǔn)本身遵守包容要求，故基準(zhǔn)遵守最大實體邊界，故量規(guī)的定位部分的根本尺寸為?25。工件位置量規(guī)?252021/1/1242題3-7圖2021/1/1243判斷題：(1)基準(zhǔn)要素為中心要素時，基準(zhǔn)符號應(yīng)該與該要素的輪廓要素尺寸明顯線錯開?！病?2)一要素既有位置公差要求，又有形狀公差要求時，形狀公差值應(yīng)大于位置公差值〔〕(3)最大實體狀態(tài)就是尺寸最大時的狀態(tài)?！病?021/1/1244填空題：(1)形位公差帶有、、、等四要素。(2)直線度公差帶的形狀有、、、等幾種形狀。(