形状与位置公差标注标准培训.pptx
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1、形位公差培训教程 工程部:戈明 2009.8.3121.1.形位公差分类形位公差分类32.2.形位公差评定的基本原则形位公差评定的基本原则形位公差评定的基本原则形位公差评定的基本原则最小条件原则最小条件原则H1H2H3H1为直线度误差为直线度误差H2H3H1?直线度直线度43.1 形位公差框格公差值及附加符号公差值及附加符号基准要素的字母及附加符号基准要素的字母及附加符号 公差特征项目的符号公差特征项目的符号 无基准要求的形状公差,公差框格仅两格;有基准要求的位无基准要求的形状公差,公差框格仅两格;有基准要求的位置公差,公差框格为三格至五格。置公差,公差框格为三格至五格。形位公差框格在图样上一
2、般为水平放置,必要时也可垂直放形位公差框格在图样上一般为水平放置,必要时也可垂直放置(逆时针转)。置(逆时针转)。3.标注标注53.2被测要素的标注(两国标准不同)3.2.1中国GB标准形位公差框格通过用带箭头的指引线与要素相连。a)被测要素是轮廓要素时,箭头置于要素的轮廓线或轮廓线的延长线上(但必须与尺寸线明显地分开)。见图-左。b)被测要素是中心要素时,带箭头的指引线应与尺寸线的延长线对齐。见图右。当尺寸线箭头由外向内标注时,则箭头合一。素线直线素线直线度度轴线直线轴线直线度度 带箭头的指引线可从框格任一方向引出,但不可带箭头的指引线可从框格任一方向引出,但不可同时同时从两端引从两端引出。
3、出。3.标注标注63.2.2GM标准(有四种,且可无带箭头的指引线)a)形位形位公差框公差框格放于要素的尺寸格放于要素的尺寸或与说明下面;或与说明下面;当某些公差特征项目的符号当某些公差特征项目的符号可同时可同时应用于轮廓及中心要素时,应用于轮廓及中心要素时,GM标准标准的标注方法与我国的标注方法与我国GB标准标准相同相同。它在这些公差特征项目中有。它在这些公差特征项目中有专门专门说明。说明。图图11bdcaab)形位形位公差框公差框格用带箭头的指引格用带箭头的指引线与要素相连;线与要素相连;d)把把形位形位公差公差框格侧面或端面与框格侧面或端面与尺寸要素的尺寸线尺寸要素的尺寸线的延长线相连。
4、的延长线相连。c)把把形位形位公差公差框格侧面或端面与框格侧面或端面与要素的延长线相连;要素的延长线相连;3.标注标注73.2.3 几个特殊标注除非另有要求,其公差适用于整个被测要素。除非另有要求,其公差适用于整个被测要素。a)对对实实际际被被测测要要素素的的形形状状公公差差在在全全长长上上和和给给定定长长度度内内分分别别有有要要求求时,时,应应按图按图12标注标注(GM标准与我国标准与我国GB标准标准相同相同);图图12全长上全长上直线度直线度公差公差0.4。每每25内内直线直线度度公差公差0.1。8b)轮廓度中若表示的公差要求适用范围不是整个轮廓时,应标注出轮廓度中若表示的公差要求适用范围
5、不是整个轮廓时,应标注出其范围。见图其范围。见图9标注(仅标注(仅GM标准)标准)。图图139c)轮廓度中若表示的公差要求适用于整个轮廓。则在指引线转角处加 一小圆(全周符号)。见图14(GM 新标准与我国GB 标准相同)。图图14 GM标标准也可不准也可不加圆,而加圆,而在框格下在框格下标注标注 ALLAROUND来来表示。表示。图例见面图例见面轮廓度公轮廓度公差带的介差带的介绍。绍。GM标准标准将面轮廓度定义为位置公差,使用又广,故有些特殊的标将面轮廓度定义为位置公差,使用又广,故有些特殊的标注规定,在注规定,在后面后面介绍介绍面轮廓度面轮廓度公差时再讲述。公差时再讲述。103.3.1 符
6、号(GM标准规定字母I、O和Q不用,我国GB标准还要多,E、I、J、M、O、P、L、R、F。基准字母一般不许与图样中任何向视图的字母相同)GM新标准(ISO)GM A-91 标准 我国GB标准3.3.2与基准要素的连接(与基准要素的连接(GM新标准与我国新标准与我国GB标准标准相同相同)a)a)基准要素是基准要素是轮廓轮廓要素时,符号置于基准要素的轮廓线或轮廓线要素时,符号置于基准要素的轮廓线或轮廓线 的延长线上的延长线上(但必须与尺寸线但必须与尺寸线明显地分开明显地分开)。见图。见图15。图图15AAA3.3基准要素的标注11b)基准要素是中心要素时,符号中的连线应与尺寸线对齐。图图1612
7、图图17a)b)c)d)2020-A-A-A-a)符号放于尺寸要素的尺寸、形位公差框格或尺寸和形位公差框下 面;-A-b)符号用带箭头的指引线与非尺寸要素相连;-A-c)符号与非尺寸要素直接相连;-A-d)符号与非尺寸要素的延长线相连;3.3.3GMA-91标准基准符号的标注与形位公差框格标注一样,不明确定义轮廓要素和中心要素。因此GM图样的右上角或左上角专门有“基准说明表”对基准要素进行描述。134.4.基准基准Datum4.1定义定义 基准基准 与被测要素有关且用来与被测要素有关且用来定其几何位置关系的一个定其几何位置关系的一个几何理几何理想要素想要素(如轴线、直线、平面等如轴线、直线、平
8、面等),可由零件上的一个或多个要素构成。,可由零件上的一个或多个要素构成。模拟模拟基准基准要素要素 在加工和检测过程中在加工和检测过程中用来建立用来建立基准并与基准要素基准并与基准要素相接触,且具有相接触,且具有足够精度足够精度的的实际表面实际表面。模拟基准要素模拟基准要素零件零件1零件零件2基准要素基准要素(一个底面一个底面)图图18 在在建立建立基准的过程中会排除基准要素的形状误差。基准的过程中会排除基准要素的形状误差。14图图19 模拟基准模拟基准要素是基准的要素是基准的实际体现实际体现。在加工和在加工和检测过程中,检测过程中,往往用往往用测量平测量平台表面、检具台表面、检具定位表面或心
9、定位表面或心轴轴等足够精度等足够精度的实际表面来的实际表面来作为作为模拟基准模拟基准要素要素。154.24.2类型类型单一基准一个要素做一个基准;AA-B组合(公共)基准二个或二个以上要素做一个基准;典型的例子为公共轴线做基准。图图20ABA-B基准体系由二个或三个独立的基准构成的组合;16三基面体系三基面体系 Datum Reference Frame Datum Reference Frame 三个三个相互垂直相互垂直的的理想理想(基准基准)平面平面构成的空间构成的空间直角坐标系直角坐标系。见图。见图2121。图图2117A.A.板类零件三基面体系板类零件三基面体系图图22用用三三个个基基
10、准准框框格格标标注注基准基准F -第三基第三基准平面约束了准平面约束了一一个自由度。个自由度。基准基准E-第二基第二基准平面约束了准平面约束了二二个自由度,个自由度,根据夹具设计原理:根据夹具设计原理:基准基准D-第一基第一基准平面约束了准平面约束了三三个自由度,个自由度,18B.盘类零件盘类零件三基面体系体系图图23 虽然,还余下虽然,还余下一个自由度一个自由度,由于该零件对于,由于该零件对于基准轴线基准轴线 M M 无定向无定向要求,即该零件加工四个孔时,要求,即该零件加工四个孔时,可可随意随意将零件放置于夹具中,而不影响其加工要将零件放置于夹具中,而不影响其加工要求。求。用用二二个个基基
11、准准框框格格标标注注根据夹具设计根据夹具设计原理:原理:基准基准K-第第一基准平面一基准平面约束了约束了三三个个自由度,自由度,基准基准M-第第二基准平面二基准平面和第三基准和第三基准平面相交构平面相交构成的基准轴成的基准轴线线,约束了约束了二二个自由度。个自由度。19 在图24中可发现该盘类零件的基准框格采用了三格,这是因为该零件对基准轴线V有方向要求。而从定位原理上讲基准 U、V已构成了基准体系。基准W是一个辅助基准平面(不属于基准体系)。图图2420 由上可知:三基面体系不是一定要用三个基准框格来表示的。对于板类零件,用三个基准框格来表示三基面体系;对于盘类零件,只要用二个基准框格,就已
12、经表示三基面体系了。在实际工作中,大量接触到的在实际工作中,大量接触到的三基面三基面体系原理为体系原理为一面二销一面二销见图见图25。上面是从三基面体系的原理来论述基准框格的表示数量,上面是从三基面体系的原理来论述基准框格的表示数量,在实际使用中,只需能满足零件的功能要求,在实际使用中,只需能满足零件的功能要求,无需强调无需强调基准框基准框格的数量多少。格的数量多少。图图2521图图27图图26 基准目标基准目标DatumTarget用于用于体现体现某个基准而在零件上某个基准而在零件上指定指定的的 点、线或局部表面。分别简称为点、线或局部表面。分别简称为点目标、线目标点目标、线目标和和面目标面
13、目标。图图281.点目标可用带球头的圆柱销体现;点目标可用带球头的圆柱销体现;2.线目标可用圆柱销素线体现;线目标可用圆柱销素线体现;3.面面目目标标可可为为圆圆柱柱销销端端面面,也也可可为为方方形形块块端端 面或不规则形状块的端面体现。面或不规则形状块的端面体现。基基准准目目标标的的位位置置必必须须用用理理论论正正确确尺尺寸寸表表示示。面面目目标标还还应应标标注注其其表表面的面的大小大小尺寸。尺寸。22图图26图图29二个点目标二个点目标和和一个线目标一个线目标示例示例(图图26):构成基准构成基准 。A 用基准目标来体现基准,能提高基准的定位精度。用基准目标来体现基准,能提高基准的定位精度
14、。23基准体系中基准的顺序前后表示了不同的设计要求基准体系中基准的顺序前后表示了不同的设计要求。见图。见图30。图图30 基准后有基准后有、无附加符号无附加符号又表示了不又表示了不同的设计要同的设计要求。详见公求。详见公 差原则。差原则。强调强调4孔轴线孔轴线与与A轴线平行轴线平行强调强调4孔轴线孔轴线与与B平面垂直平面垂直4.3 4.3 基准顺序基准顺序245.5.公差带公差带 Tolerance ZoneTolerance Zone5.1定义定义 公差带公差带 实际被测要素实际被测要素允许变动的区域允许变动的区域。它它体体现现了了对对被被测测要要素素的的设设计计要要求求,也也是是加加工工和
15、和检检验验的的根根据。据。5.2四大特征四大特征形状、大小、方向、位置形状、大小、方向、位置 A形状形状Form公差带形状公差带形状主要主要有:两平行直线、两同心圆、两等距曲线、有:两平行直线、两同心圆、两等距曲线、两平行平面、两同轴圆柱、两等距曲面、一个圆柱、一个球。两平行平面、两同轴圆柱、两等距曲面、一个圆柱、一个球。不同的公差特征项目一般具有不同形状的公差带。其中有不同的公差特征项目一般具有不同形状的公差带。其中有些项目只有唯一形状的公差带;有些项目根据不同的设计要求具些项目只有唯一形状的公差带;有些项目根据不同的设计要求具有数种形状的公差带。有数种形状的公差带。下面按公差特征项目逐一进
16、行介绍。下面按公差特征项目逐一进行介绍。当实际被测要素的误差在公差带内合格,超出则不合格。当实际被测要素的误差在公差带内合格,超出则不合格。25 直线度直线度图图32两组相互垂直的两平行直线两组相互垂直的两平行直线图图31两平行直线两平行直线 若系给定平面上线的直线度(如刻度线),则公差带为两平行若系给定平面上线的直线度(如刻度线),则公差带为两平行直线。直线。给一个方向给一个方向给二个方向给二个方向26直线度(轴线)直线度(轴线)图图33一个圆柱一个圆柱图图34两平行平面两平行平面 平面度平面度任任意意方方向向27圆度圆度图图35两同心圆两同心圆28 圆柱度圆柱度图图36两同轴圆柱两同轴圆柱
17、 从理论上分析,圆柱度即控制了正截面方向的形状误差,又控从理论上分析,圆柱度即控制了正截面方向的形状误差,又控制了纵截面方向的形状误差。但目前还难以找到与此相配的测量方制了纵截面方向的形状误差。但目前还难以找到与此相配的测量方法。法。29线轮廓度线轮廓度图图37两等距曲线两等距曲线 采用线轮廓度首采用线轮廓度首先必须将其理想轮先必须将其理想轮廓线标注出来,因廓线标注出来,因为公差带形状与之为公差带形状与之有关。有关。当线轮廓度带当线轮廓度带基准成为位置公差基准成为位置公差时,则公差带将与时,则公差带将与基准有方向或基准有方向或/和和位置要求。位置要求。理想线轮廓到理想线轮廓到底面位置由尺寸公底
18、面位置由尺寸公差控制,则线轮廓差控制,则线轮廓度公差带将可在尺度公差带将可在尺寸公差带内上下平寸公差带内上下平动及摆动。动及摆动。30图图38两等距曲面两等距曲面 GM标准对周标准对周边要求的边要求的两种两种标注标注形式。形式。采用采用面轮廓度面轮廓度首先必须首先必须将其理想将其理想轮廓面标轮廓面标注出来,注出来,因为公差因为公差带形状与带形状与之有关。之有关。本面本面轮廓度带轮廓度带基准属位基准属位置公差。置公差。面轮廓度面轮廓度公差带与公差带与基准基准 A有垂直要有垂直要求。求。面轮廓度面轮廓度31图图39我国我国GB标准标准面轮廓公差带为面轮廓公差带为对称于理想轮廓对称于理想轮廓面一种面
19、一种(图图a)。GM-04标准标准用符号用符号U表示公表示公差带不对称于理差带不对称于理想轮廓的分布想轮廓的分布。0.6U0.6GMGM标准标准面轮廓度的标注面轮廓度的标注0.6U00.6U0.2U后为要素后为要素体外的尺寸。体外的尺寸。32复合轮廓度(复合轮廓度(美国美国ASMEASME新标准)新标准)图图 41图图 42在在尺尺寸寸公公差差内内只只能能上上下下平平动动可可在在尺尺寸寸公公差差内内平平动动和和摆摆动动我国我国GB标准尙未放入此标注形式标准尙未放入此标注形式。因可用。因可用250.25来等效替代上格。来等效替代上格。33图图43两平行平面两平行平面 对于垂直度,被测要素可对于垂
20、直度,被测要素可能是线或面;基准要素也可能能是线或面;基准要素也可能是线或面。因此存在:是线或面。因此存在:v面对面垂直度面对面垂直度(图(图43););v面对线垂直度;面对线垂直度;v线对面垂直度;线对面垂直度;v线对线垂直度。线对线垂直度。垂直度、平行度、倾斜度垂直度、平行度、倾斜度属于属于定向定向公差。其被测要素为公差。其被测要素为关联要素。关联要素。垂直度垂直度34线对线垂直度线对线垂直度图图44两平行平面两平行平面图图45两平行平面两平行平面面对线垂直度面对线垂直度35轴线对面垂直度轴线对面垂直度图图46两平行直线两平行直线图图47一个圆柱一个圆柱线对面垂直度线对面垂直度给给定定平平
21、面面上上线线任任意意方方向向36 对于平行度,被测要素可对于平行度,被测要素可能是线或面;基准要素也可能能是线或面;基准要素也可能是线或面。因此存在:是线或面。因此存在:v面对面平行度面对面平行度(图(图48););v面对线平行度;面对线平行度;v线对面平行度;线对面平行度;v线对线平行度。线对线平行度。图图48两平行平面两平行平面平行度的公差带与垂直度的公平行度的公差带与垂直度的公差带一样,可为差带一样,可为两平行平面、两两平行平面、两平行直线、一个圆柱,不再一一平行直线、一个圆柱,不再一一介绍。介绍。平行度平行度37图图49一个圆柱一个圆柱线对线平行度线对线平行度任任意意方方向向38 对于
22、倾斜度,被测要素可对于倾斜度,被测要素可能是线或面;基准要素也可能能是线或面;基准要素也可能是线或面。因此存在:是线或面。因此存在:v面对面倾斜度面对面倾斜度(图(图50););v面对线倾斜度;面对线倾斜度;v线对面倾斜度;线对面倾斜度;v线对线倾斜度。线对线倾斜度。图图50两平行平面两平行平面 倾斜度的公差带与垂直度倾斜度的公差带与垂直度的公差带一样,可为的公差带一样,可为两平行平两平行平面、两平行直线、一个圆柱,不面、两平行直线、一个圆柱,不再一一介绍。再一一介绍。采用采用倾斜倾斜度首度首先必须将先必须将其理想角其理想角度标注出度标注出来,因为来,因为公差带方公差带方向与之有向与之有关。关
23、。倾斜度倾斜度 39 位置度公差描述的是被测要素位置度公差描述的是被测要素实际位置实际位置对对理想位置理想位置允许的变允许的变动区域,因此位置度有点的位置度、线的位置度、面的位置度。动区域,因此位置度有点的位置度、线的位置度、面的位置度。而位置度用的最多的是而位置度用的最多的是孔组孔组的位置度。的位置度。点的位置度点的位置度图图51一个球一个球 位置度位置度S0.640轴线的位置度(任意方向)图图52一个圆柱一个圆柱我国我国GB标准将此类图样一般用同轴度标注。标准将此类图样一般用同轴度标注。右图是用右图是用量规量规来描述零件的检测来描述零件的检测,详,详见公差原则。见公差原则。0.441面的位
24、置度图图53两平行平面两平行平面我国我国GB标准将此类图样一般用标准将此类图样一般用对称度对称度标注。标注。42孔(要素)组的位置度 a)盘类件 孔组的位置度由两种位置要求组成。一个是各孔(要素)之间的位置要求;一个是孔组(整组要素)的定位要求。图图54一组圆柱一组圆柱 当两种位置相同时。合一个框格标注;当两种位置不相同时,分上下当两种位置相同时。合一个框格标注;当两种位置不相同时,分上下两格分别标注。称为两格分别标注。称为复合位置度复合位置度。见图。见图56。43b)b)板类件板类件图图55一组矩形一组矩形一般位置度(给二个相互垂直的方向)44图图56一组圆柱一组圆柱孔孔组组的的定定位位要要
25、求求各各孔孔之之间间的的位位置置要要求求v 复合位置度45检查孔组检查孔组定位要求定位要求的量规的量规 检查各孔之检查各孔之间位置要求间位置要求的量规的量规各孔之间各孔之间位置要求位置要求的公差带的公差带孔组定位孔组定位要求的公要求的公差带差带图图5746公差带公差带大小大小 若公差带为圆、圆柱或球,则在公差值的数字前加注若公差带为圆、圆柱或球,则在公差值的数字前加注或或S,表示其圆、圆柱或球的直径。表示其圆、圆柱或球的直径。公差带的大小均以公差带的宽度或直径表示,即图样上形位公公差带的大小均以公差带的宽度或直径表示,即图样上形位公差框格内给出的公差值。差框格内给出的公差值。tSt 公差值均以
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