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1、型位公差及标注教程,-,1. 形位公差分类,2.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,H1H2H3H1为直线度误差,直线度,3.1 形位公差框格,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）。,3. 标注,3.2 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
2、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。,素线直线度,轴线直线度,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. 标注,3.2.2GM标准（有四种,且可无带箭头的指引线）,a)形位公差框格放于要素的尺寸或与说明下面；,当某些公差特征项目的符号可同时应用于轮廓及中心要素时，GM标准的标注方法与我国GB标准相同。它在这些公差特征项目中有专门说明。,图 11,b)形位公差框格用带箭头的指引线与要素相连；,d) 把形位公差框格侧面或端面与尺寸要素的尺寸线的延长线相连。,c)把形位公差框格侧面或端面与要素的延长线相连；,3. 标注,3.2.3 几个特殊标注,除
3、非另有要求，其公差适用于整个被测要素。,对实际被测要素的形状公差在全长上和给定长度内分别有要求时，应按图12 标注（GM 标准与我国GB 标准相同） ；,图 12,b) 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 其范围。见图9标注（仅GM标准） 。,图 13,c) 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 14,GM标准也可不加圆，而在框格下标注 ALL AROUND来表示。 图例见面轮廓度公差带的介绍。,GM标准将面轮廓度定义为位置公差，使用又广，故有些特殊的标注规定，在后面介绍面轮廓度
4、公差时再讲述。,3.3.1 符号(GM标准规定字母I、O和Q不用，我国GB标准还要多, 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（GM 新标准与我国GB 标准相同） a) 基准要素是轮廓要素时，符号置于基准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15。,图 15,A,A,A,3.3 基准要素的标注,b) 基准要素是中心要素时，符号中的连线应与尺寸线对齐。,图 16,图 17,a),b),c),d), 20, 20,3.3.3 GM A-9
5、1 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。,4. 基准 Datum,4.1定义 基准 与被测要素有关且用来定其几何位置关系的一个几何理想要素(如轴线、直线、平面等)，可由零件上的一个或多个要素构成。,模拟基准要素 在加工和检测过程中用来建立基准并与基准要素相接触，且具有足够精度的实际表面。,图 18,在建立基准的过程中会排除基准要素的形状误差。,图 19,模拟基准要素是基准的实际体现。,4.2类型单一基准 一个要素做一个基准；,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
6、轴线做基准。,基准体系 由二个或三个独立的基准构成的组合；,三基面体系 Datum Reference Frame 三个相互垂直的理想(基准)平面构成的空间直角坐标系。见图21。,图 21,A. 板类零件三基面体系,图 22,用三个基准框格标注,B.盘类零件三基面体系,图 23,虽然，还余下一个自由度，由于该零件对于基准轴线 M 无定向要求，即该零件加工四个孔时，可随意将零件放置于夹具中，而不影响其加工要求。,用二个基准框格标注,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
7、于基准体系）。,图 24,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，就已经表示三基面体系了。,在实际工作中，大量接触到的三基面体系原理为一面二销见图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，在实际使用中，只需能满足零件的功能要求，无需强调基准框格的数量多少。,图 25,图 27,图 26,基准目标 Datum Target 用于体现某个基准而在零件上指定的 点、线或局部表面。分别简称为点目标、线目标和面目标。,图 28,1. 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；
8、 3.面目标可为圆柱销端面，也可为方形块端 面或不规则形状块的端面体现。,基准目标的位置必须用理论正确尺寸表示。面目标还应标注其表面的大小尺寸。,图 26,图 29,示例(图26)：,用基准目标来体现基准，能提高基准的定位精度。,基准体系中基准的顺序前后表示了不同的设计要求 。见图30。,图 30,4.3 基准顺序,5.公差带 Tolerance Zone,5.1定义 公差带 实际被测要素允许变动的区域。 它体现了对被测要素的设计要求，也是加工和检验的根据。,5.2四大特征 形状、大小、方向、位置 A 形状 Form 公差带形状主要有：两平行直线、两同心圆、两等距曲线、两平行平面、两同轴圆柱、
9、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。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。,直线度,图 32 两组相互垂直的两平行直线,图 31 两平行直线,若系给定平面上线的直线度（如刻度线），则公差带为两平行直线。,直线度（轴线）,图 33 一个圆柱,图 34 两平行平面,平面度,圆度,图 35 两同心圆,圆柱度,图 36 两同轴圆柱,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
10、测量方法。,线轮廓度,图 37 两等距曲线,采用线轮廓度首先必须将其理想轮廓线标注出来，因为公差带形状与之有关。,当线轮廓度带基准成为位置公差时，则公差带将与基准有方向或/和位置要求。,理想线轮廓到底面位置由尺寸公差控制，则线轮廓度公差带将可在尺寸公差带内上下平动及摆动。,图 38 两等距曲面,GM标准对周边要求的两种标注形式。,采用面轮廓度首先必须将其理想轮廓面标注出来，因为公差带形状与之有关。,面轮廓度,图 39,我国GB标准面轮廓公差带为对称于理想轮廓面一种(图a)。,GM-04标准用符号 U 表示公差带不对称于理想轮廓的分布。,0.6 U 0.6,GM标准面轮廓度的标注,0.6 U 0
11、,0.6 U 0.2,复合轮廓度（ 美国ASME新标准）,图 41,图 42,我国GB标准尙未放入此标注形式。因可用250.25来等效替代上格。,图 43 两平行平面,对于垂直度，被测要素可能是线或面；基准要素也可能是线或面。因此存在：,面对面垂直度（图43）；面对线垂直度；线对面垂直度；线对线垂直度。,垂直度、平行度、倾斜度属于定向公差。其被测要素为关联要素。,垂直度,线对线垂直度,图44 两平行平面,图 45 两平行平面,面对线垂直度,轴线对面垂直度,图 46 两平行直线,图 47 一个圆柱,线对面垂直度,对于平行度，被测要素可能是线或面；基准要素也可能是线或面。因此存在：,面对面平行度（
12、图48）；面对线平行度；线对面平行度；线对线平行度。,图 48 两平行平面,平行度的公差带与垂直度的公差带一样，可为两平行平面、两平行直线、一个圆柱，不再一一介绍。,平行度,图 49 一个圆柱,线对线平行度,对于倾斜度，被测要素可能是线或面；基准要素也可能是线或面。因此存在：,面对面倾斜度（图50）；面对线倾斜度；线对面倾斜度；线对线倾斜度。,图 50 两平行平面,倾斜度的公差带与垂直度的公差带一样，可为两平行平面、两平行直线、一个圆柱，不再一一介绍。,采用倾斜度首先必须将其理想角度标注出来，因为公差带方向与之有关。,倾斜度,位置度公差描述的是被测要素实际位置对理想位置允许的变动区域，因此位置
13、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孔组的位置度。,点的位置度,图 51 一个球,位置度,S 0.6,轴线的位置度(任意方向),图 52 一个圆柱,我国 GB 标准将此类图样一般用同轴度标注。,右图是用量规来描述零件的检测，详见公差原则。, 0.4,面的位置度,图 53 两平行平面,我国 GB 标准将此类图样一般用对称度标注。,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 54 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，分上下两格分别标注。称为复合位置度
14、。见图56。,b) 板类件,图 55 一组矩形,一般位置度(给二个相互垂直的方向）,图 56 一组圆柱,复合位置度,检查孔组定位要求的量规,检查各孔之间位置要求的量规,各孔之间位置要求的公差带,孔组定位要求的公差带,图 57,公差带大小,若公差带为圆、圆柱或球，则在公差值的数字前加注或S，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，即图样上形位公差框格内给出的公差值。, t,S t,公差值均以毫米为单位。 若公差值为公差带的宽度（距离），则在公差值的数字前不加注符号。,t,C 方向和位置 Orientation & Location 公差带的方向和位置可以是固定的，也可
15、以是浮动的。如被测要素相对于基准的方向和位置关系是用理论正确尺寸标注的，则公差带方向和位置是固定的，否则就是浮动的。见图60。,2 x 8 0.05, 0.5 M A,50 0.2,对于形状公差因无基准而言，所以其公差带的方向和位置肯定 是浮动的。 公差带的浮动不是无限的，它受该方向的尺寸公差控制。,2 x 8 0.05,图 60,50,自由状态条件 F 这符号放置于形位公差框格中公差值的后面。描述零件在制造中造成的力释放后的变形。所以，只有非刚性零件才应用此符号。 图63的设计要求是当零件处于自由状态时，左侧圆柱面的圆度误差不得大于2.5mm；当零件处于约束状态时（注），右侧圆柱面的径向圆跳动不得大于2mm。,
