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1、尺寸 &公差 Dimensioning and Tolerancing “ASME Y14.5M - 1994 Dimensioning and Tolerancing ” （尺寸和公差）标准 和 GM 的 “ Global Dimensioning and Tolerancing ”（全球的尺寸和公差）标准，在标准中都包含有 尺寸的标注方法（属我国技术制图标准）与形位公差（属我国形 状和位置公差标准）两大部分，详见下页目录。 其中“尺寸标注”仅是一种表达方式，无技术含量，且与我国 的标准基本相同，故将其作一简单介绍。 对于“形位公差”部分，即 “ Geometric Dimensioning
2、 and Tolerancing”（几何尺寸和公差），是本次讲述的重点。 引言 美国ASME Y14.5M和 GM 的新标准及我国的形位公差标准 都等效采用国际标准 ISO，绝大多数的内容是相同的。但因中、 美两国的文化不同，故不能按字面翻译、理解。如： l FEATURE 不能译成“特征”，应译成 ； l BESIC DIMENSION 不能译成 “ 基本尺寸 ”，应译成 “要素” 。 我国的形位公差标准体系分类等同ISO标准、且名词术语中 文化,容易理解，大家在学校里也曾学过,有一定的了解。故下面 按我国标准的名词术语来讲述形位公差。当某些名词术语及内容 中美标准有明显区别时，会特别加以说
3、明。 论正确尺寸 ”； “理 尺寸标注 一 尺寸公差标注 ASME和GM公司对线性尺寸公差的标注规定有三大类： 29.980 29.958 29.958 29.980 1）用极限尺寸标注 (30 f7) 29.980 29.958 ( ) 29.980 29.958 30 f7 30 f7 3）带公差带代号标注 2）用正负公差标注 - 0.020 - 0.042 30 1.线性尺寸公差 我国标准对尺寸公差的标注规定下面三种形式： ( ) - 0.020 - 0.042 30 f7 - 0.020 - 0.042 30 30 f7 2.角度尺寸公差 2）用极限尺寸标注（中无） 1）用正负公差标注
4、（中美一致） 0.220 20.2 19.8 二 一些图示符号 美国ASME Y14.5M 94 和GM公司规定了下述符号： 10.0 - 10.2 18 1. - 钻孔深度 10.0 - 10.2 a) b) 18.0 2. - 沉头孔、锪孔直径 6 6 图 4 a) b) 10 3 10 6.5-7 10 6 6.5-7 3 10 6 3. - 锥孔 10 X90 10 906 6 图 5 a) b) 906 4. - 中心线 Center Line C 6 10 几何公差 由于加工过程中工件在机床上的定位误差、刀具与工件的相 对运动不正确、夹紧力和切削力引起的工件变形、工件的内应力 的释
5、放等原因，完工工件会产生各种形状和位置误差。 各种形状和位置误差都将会对零件的装配和使用性能产生不 同程度的影响。 因此，机械类零件的几何精度，除了必须规定适当的尺寸公 差、表面粗糙度和波纹度要求以外，还须对零件规定合理的形状 和位置公差（简称形位公差）。 同样，总成集成时由于零件误差的累积，为保证与其它总成 的装配也必须规定适当的装配尺寸公差和位置公差。 一 概述 我国在74 - 75年之间首次颁布了三项采用框格代号标注的形状 和位置公差的国家标准（试行）。 此后，经几年的实践考验和理论探讨，于1980年正式颁布了四 项形状和位置公差的国家标准。 我国要求86年起，新产品图样形状和位置公差必
6、须采用框格代 号注法，不可使用文字说明法。 此后，我国又相继颁布了一批国家标准。所有这些标准的贯彻 和实施，都对振兴我国的机械工业、提高生产技术水平和生产过程 的经济性发挥了良好的促进作用。 我国在1959年颁布的机械制图国家标准GB130-59 机械 制图 偏差的代号及其注法中规定了形状和位置偏差的注法。用 文字和符号两种方法标注。符号是采用原苏联标准。但各企业很少 采用，极大部分仍用文字说明。 近年来，为遵循与国际标准接轨的原则，我国制、修订了一 些形位公差国家标准。即： GB/T 1182-1996 形状和位置公差 通则、定义、符号和图 样表示法等效采用ISO 1101：1996代替 G
7、B 1182-80 和GB 1183-80。 GB/T 1184-1996 形状和位置公差 未注公差值等效采用 ISO 2768：1989代替 GB 1184-80。 GB/T 4249-1996 公差原则等效采用ISO 8015：1985 代替 GB 4249-84。 GB/T 16671-1996 形状和位置公差 最大实体要求、最小实 体要求和可逆要求等效采用ISO 2692：1996。 GB/T 16892-1997 形状和位置公差 非刚性零件注法等效 采用ISO 10579：1993。 GB/T 17851-1999 形状和位置公差 基准和基准体系等效 采用ISO 5459：1981。
8、 GB/T 18780.1-2002 产品几何量技术规范（GPS）几何要素 1部分：基本术语和定义等效采用ISO 14660-1 ： 1999。 GB/T 13319-2003 产品几何量技术规范（GPS）几何公差 位置度公差注法等效采用ISO 5458： 1998代替 GB/T 13319-1991 。 GB/T 1958-2004 产品几何量技术规范（GPS）形状和位置 公差 检测规定代替 GB 1958-1980。 目前，我国已形成了比较完整的形状和位置公差标准体系。 GB/T 17773-1999 形状和位置公差 延伸公差带及其表示法 等效采用ISO 10578：1992。 GB/T
9、17852-1999 形状和位置公差 轮廓的尺寸和公差注法 等效采用ISO 1660：1982。 ASA Y14.5 - 1957 ANSI Y14.5 - 1966 、1973 ANSI Y14.5M - 1982 ASME Y14.5M - 1994 DIMENSIONING AND TOLERANCING 美国 A-91-2001前版本，为通用/福特/克莱斯勒三大汽车公司共同 会签发布，2004版本为通用单独发布。 A-91 - 1989 、1997、2001、2004 GLOBAL DIMENSIONING AND TOLERANCING 通用汽车（GM） 二 要素 Feature 1
10、. 定义 要素是指零件上的特征部分 点、线、面。 任何零件不论其复杂程度如何，它都是由许多要素组成的。 轴线球心 素线 圆锥面圆柱面球面圆台面 形位公差研究对象就是要素，即点、线、面。 2. 类型 2.1 按存在的状态分： 实际要素 Real Feature 零件加工后实际存在的要素(存在误差)。 理想要素 Ideal Feature 理论正确的要素(无误差)。 2.2 按结构特征分： 轮廓(实有)要素 Integral Feature 表面上的点、线或面。 中心(导出)要素 Derived Feature 由一个或几个轮廓(组成 ) 要素得到的中心点(圆心或球心)、中心线(轴线)或中心面。
11、2.3 按所处的地位分： 被测要素 Features of a part 图样上给出了形位公差要求 的要素，为测量的对象。 基准要素 Datum Feature 零件上用来建立基准并实际起 基准作用的实际要素（如一条边、一个表面或一个孔）。 2.4 按结构性能分： 单一要素 Individual Feature 具有形状公差要求的要素。 关联要素 Related Feature 与其它要素具有功能关系的要素。 2.5 按与尺寸关系分： 尺寸要素 Feature of Size 由一定大小的线性尺寸或角度尺寸 确定的几何形状。 非尺寸要素(本人定义) 没有大小尺寸的几何形状。 三 符号 Symb
12、ol 1. 公差特征项目的符号 单一要素或 关联要素 美国和GM 旧标准将面 轮廓度作为 关联要素 各国 与ISO标 准一致了 箭头可空心 或涂黑 2. 附加符号 DATUM TARGET 2 A 1 基准目标 THEORETICALLY EXACT DIMENSION理论正确尺寸 包容要求ENVELOPE REQUIREMENT Reciprocity Requirement E 可逆要求 R 术语 美国和GM 新标准无 E R 美国和GM 旧标准有 S 美国和GM 新标准有 ST 3. 我国特有符号 我国GB标准有四个特有符号，表示对被测要素的形状要求。 含义符号 只许中间向材料内凹下（
13、） 只许中间向材料外凸起（ ） 只许从左至右减小（ ） 只许从右至左减小（ ） 详见GB/T 1182 形位公差框格 公差值及附加符号 基准要素的字母及附加符号 公差特征项目的符号 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。 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）。 四 标注 Mark 示例: 0.08 直线度公差为0.08mm 对基准A的垂直度公差为0.04mm 0.05A B C 对基准A、B、C的位置度公差为 0.05mm（圆形或圆柱形公差带） 0.1（+） 平面度公差为0.1mm（只允许 中间向材料外凸起） 0.0
14、6（ ） 圆柱度公差为0.06mm（只允许 其尺寸由左至右减小） A0.04 A0.04 0.02 如对同一要素有一个以上项目要求 时，框格可重叠。 2. 被测要素的标注 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）。见下图 - 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。见下图 右。当尺寸线箭头由外向内标注时，则箭头合一 。 带箭头的指引线可从框格任一方向引出，但不可同时从两端引 出。 3. 基准要素的标注 3.1 符号(GM标准规定字母I、O和Q不用，我国GB标准还要多) GM新标准(ISO) GM A
