GD&T 尺寸公差

GD&T培训一GD&T定义二GD&T来历三GD&T概述第一部分一GD&T的定义什么是GD&T?1、GeometricDimensioningandTolerancing几何尺寸&公差2、GlobeDesignandTolerancing全球设计&公差二GD&T来历零件公差产生于十九世纪后期，其初衷是为了保证零件的互换性。起初只有尺寸公差。由于当时的设计部门和制造部门通常都在一起或就在隔壁，因此交流起来非常方便。在当时，给定的公差一般都很大，因此当时的设备刀具的能力对于保证产品的几何形状的“完美性”来说反而不太重要了（相对于给定的公差）。当问题发生后，制造人员很容易找到设计人员，一起讨论并解决问题，并且决定今后的零件该如何生产。通过这种方式，只有尺寸公差也能生产出合乎设计要求的产品，而很多重要的要求并没有在图纸上表达出来，而是变成了公司的专有经验知识。随着公差的逐步缩小，产品的可装配性逐渐成了问题。大约在1920年，泰勒先生提出了定义了装配功能要求的“泰勒原则”（也就是现在的公差原则＃1），它有效地解决了零件的大小与形状的关系，从而确保了产品的可装配性。直至今天，许多功能检具依然都是按照这个原则来设计制造的。直到二战期间，零件的制造逐渐分包给供应商，设计部门离制造地点越来越远，设计与制造的随时随地的交流就变得越来越不可能，而要求的制造公差却又越来越小，零件的装配性和互换性的问题也就越来越突出。此时，各种定义几何公差的几何语言的标准就应运而生，随着这些标准的发展、进化、演变及合并，到今天留给我们的是几何尺寸公差这门世界语的两种方言：ASMEY14.5和ISO1101，作为定义公差符号的标准。这两个标准在原理上是一致的，其初衷都是为了确定可装配性的公差。在具体的定义上它们有所不同，有的地方甚至有很明显的不同，但定义的不同只是理解过程的不同，这两个标准最终描述的公差种类都是一样的。什么是泰勒原则?泰勒原则:合理的孔，其体外作用尺寸应大于或等于最小极限尺寸;对于轴，其体外作用尺寸应小于或等于最大极限尺寸。对于孔，任何位置上的局部实际尺寸应小于或等于最大极限尺寸;对于轴，任何位置上的局部实际尺寸应大于或等于最小极限尺寸。简单讲，泰勒原则就是有配合要求的孔、轴，其局部实际尺寸与形状误差都要控制在尺寸公差带以内。二GD&T来历产品零件在加工制造过程中，由于机床精度、刀具夹具及工艺操作水平等因素的影响，零件的尺寸、形状及表面质量、方向和位置均不可能做到完全理想。这种工艺过程中出现的误差有可能会影响到：–配合的松紧程度，如圆度，轴线的直线度。–可装入性，如螺栓的位置度。–零件的其它功能，如工作精度、联接强度、运动平稳性、密封性、耐磨性、可靠性、噪声和使用寿命等为了满足零件的使用要求，保证零件的互换性和制造的经济性，设计时必须合理控制零件的形位误差，即对零件规定其形状和位置公差（简称形位公差）三GD&T概述形位公差是限制实际被测形体（或要素）变动的区域，是零件的实际形状、位置对其理想形状、位置的变动量。其大小是由指定的形位公差值来确定的。只要被测实际形体（或要素）被包含在这个公差带内，那么这个被测形体（或要素）就是合格的。形位公差带控制的是点（平面、空间）、线（素线、轴线、曲线）、面（平面、曲面）、圆（平面、空间、整体圆柱）等区域，所以它不仅有大小、还具有形状、方向、位置等共四个要素。形位公差的按其控制的要素总共分成如下五大类（共十四种）：–形状公差：a.直线度；b.平面度；c.圆度；d.圆柱度。–定向公差：a.平行度；b.垂直度c.倾斜度。–定位公差：a.同轴度；b.位置度；c.对称度。–轮廓度公差：a.线轮廓度；b.面轮廓度。–跳动公差：a.圆跳动；b.全跳动。其中形状公差用于控制形体的形状；定向公差用于控制形体的方向；定位公差用于控制形体的方向和位置；轮廓度公差既可控制形体的大小和形状，又可控制其方向和位置；跳动公差是对形体方向和位置的综合控制。定位、定向和跳动公差，统称为位置公差。三GD&T概述三GD&T概述使用形位公差来定义图纸要求的优势主要有：1.GD＆T是一种机械工程的世界语言，它提供了统一的技术标准和解释，从而减少了争议、猜测和假设。设计、生产和检测部门均使用同一种语言进行工作，因此改善了各个部门的沟通。2.GD&T可以使设计者正确表达设计意图，并按照功能尺寸原理改善设计，从而提供了更好的产品设计。3.通过使用GD&T，可以有两种方法来增加制造公差，从而降低成本：a)在指定条件下（如MMC，LMC），GD&T为产品制造提供了额外的补偿公差，这种补偿公差可以有效节省产品制造费用。b)使用功能尺寸原理，公差的给定只根据产品功能的要求，这种原则往往给定了制造较大的公差。这样避免了设计者由于不知道合理定义公差而去复制现有的公差或给定较小的公差。三GD&T概述GD&T标准：–美国：ASMEY14.5-2009替代ASMEY14.5M-1994–欧亚：ISO1101-2004–国标：GB/T1182－2008»GB/T16671-1996形状和位置公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求»GB/T16892-1997形状和位置公差非刚性零件注法»GB/T17773-1999形状和位置公差延伸公差带及其表示法»GB/T17851-1999形状和位置公差基准及基准体系»GB/T17852-1999形状和位置公差轮廓的尺寸及公差注法本次培训是按照ASMEY14.5-2009标准的内容进行，因此在一些具体的定义上或表述上与ISO1101－2004标准或国标GB/T1182－2008标准有所不同，其目的是为了让大家更好地理解GD＆T的原理和精粹。本次培训将帮助大家达到以下目的：–能正确理解图纸及尺寸的基本规则–能正确理解GD＆T的各种符号的意义–能通过GD＆T符号正确理解图纸内涵及设计意图–能合理评估及检测各种GD＆T–能应用GD＆T合理定义图纸，表达设计意图。三GD&T概述一GD&T符号二形位公差符号解释第二部分三实例修正符号：一GD&T符号形位公差符号：一GD&T符号二形位公差符号解释公差原则：线性尺寸公差与形位公差之间关系例如：要求这一对零件的最小间隙为0、最大间隙为0.034但当孔和轴尺寸处处都加工到20时，由于存在形状误差，则装配时的最小间隙将不可能为0。这就产生了线性尺寸公差与形位公差之间的关系问题。有关术语：局部实际尺寸—在实际要素的任意正截面上，两对应点之间测得的距离。体外作用尺寸—在被测要素的给定长度上，与实际内表面(孔)体外相接的最大理想面(轴)，或与实际外表面(轴)体外相接的最小理想面(孔)的直径或宽度。体外作用尺寸二形位公差符号解释有关术语：体内作用尺寸—在被测要素的给定长度上，与实际内表面(孔)体内相接的最小理想面(轴)，或与实际外表面(轴)体内相接的最大理想面(孔)的直径或宽度。体内作用尺寸二形位公差符号解释有关术语：最大实体状态(MMC)和最大实体尺寸(MMS)最大实体状态(MMC)—实际要素在给定长度上处处位于尺寸极限之内，并具有实体最大(即材料最多)时的状态。(即孔的最小直径，轴的最大直径)。最大实体尺寸(MMS)—实际要素在最大实体状态下的极限尺寸。内表面(孔)DMM=最小极限尺寸Dmin；外表面(轴)dMM=最大极限尺寸dmax。MMC或LMC是由尺寸公差定义的唯一状态，与实际零件尺寸无关，未考虑形状误差二形位公差符号解释有关术语：最大实体实效状态(MMVC)和最大实体实效尺寸(MMVS)MMVSMMVS最大实体实效尺寸(MMVS)—最大实体实效状态(MMVC)下的体外作用尺寸。内表面(孔)DMV=最小极限尺寸Dmin-中心要素的形位公差值t；外表面(轴)dMV=最大极限尺寸dmax+中心要素的形位公差值t。二形位公差符号解释有关术语：边界—由设计给定的具有理想形状的极限包容面。A最大实体边界(MMB)—尺寸为最大实体尺寸(MMS)的边界。B最小实体边界(LMB)—尺寸为最小实体尺寸(LMS)的边界。C最大实体实效边界(MMVB)—尺寸为最大实体实效尺寸(MMVS)的边界。D最小实体实效边界(LMVB)—尺寸为最小实体实效尺寸(LMVS)的边界。建立边界概念系便于理解，且可与量规设计相结合。二形位公差符号解释MMB，LMB：最大实体边界(MMB)—由基准形体尺寸公差及其它形位公差综合定义的位于实体材料外部的边界。最小实体边界(LMB)—由基准形体尺寸公差及其它形位公差综合定义的位于实体材料内部的边界。基准B的MMB=12.1(MMC)–0.1(垂直度)=12.0基准C的MMB=8.2(MMC)–0.1(位置度)=8.1MMB或LMB用于修正基准形体，是由尺寸公差及形位公差共同确定的边界边界条件同时考虑了形体的尺寸偏差和形状位置偏差孔类的最差情况边界是内部边界；轴类的最差情况边界是外部边界二形位公差符号解释二形位公差符号解释独立原则Regardlessoffeaturesize(RFS)图样上给定的每一个尺寸和形状、位置要求均是独立的，应分别满足要求，两者无关。GM(美国)新标准与ISO、我国GB标准统一，将独立原则作为尺寸公差和形位公差相互关系应遵循的基本原则。独立原则在图样的形位公差框格中没有任何关于公差原则的附加符号。完工尺寸轴线直线度公差2019.75……19.50.5采用独立原则要素的形位误差值，测量时需用通用量仪测出具体数值，以判断其合格与否。二形位公差符号解释包容要求EnvelopeRequirement实际要素应遵守其最大实体边界(MMB)，其局部实际尺寸不得超出最小实体尺寸(LMS)的要求。包容要求仅用于单一、被测要素，且这些要素必须是尺寸要素。包容要求GM新标准标注形式是直线度0M。该要求的实质是：被测要素在MMC时形状是理想的。当被测要素的尺寸偏离了MMS，被测要素的形位公差数值可以获得一补偿值(从被测要素的尺寸公差处)。完工尺寸轴线直线度公差20(MMS)19.75……19.5(LMS)00.25……0.5200M0-0.5GB标准标注形式是在尺寸公差后加E二形位公差符号解释设计中如认为补偿后可能获得的公差值太大时，应提出进一步要求。加注0.25，则补偿值到0.25为止。完工尺寸轴线直线度公差20(MMS)19.919.75……19.5(LMS)00.10.250.250.25–适用于单一形体及单一形体或尺寸形体的要素，故无需参照基准–当尺寸公差无法精确定义形体的形状，需指定合适的形状公差以满足装配或互换性的要求–形状公差定义了一个公差带，要求被测形体或其线要素，中位线，中位面位于公差带内。–形状公差的公差值应小于尺寸公差的公差值–形状公差有时适用于没有给出尺寸公差的情况，比如零件装配后的平面度–形状公差有直线度、平面度、圆度和圆柱度二形位公差符号解释平面度Flatness–一个表面或中位面上的所有要素在同一平面上的条件。–平面度的公差带是两个平行平面。–被测表面或中位面的各个要素必须在这公差带内。1.平面度用于平面表面公差框格直接从表面或表面的延长线（但明显偏离尺寸线）上引出公差框格应标注于被测要素呈现一条直线的视图上当被测表面有尺寸时，平面度公差应小于尺寸公差。当尺寸上有独立符号时，平面度公差可大于尺寸公差2.单位面积的平面度二形位公差符号解释3.平面度的RFS，MMC＆LMC当平面度用于非圆柱尺寸形体时，可用RFS，MMC或LMC修正符零件的中位面必须位于相距公差值的两平行平面间公差框格应置于尺寸下方或从尺寸线的延长线引出RFS时，无论实际尺寸，公差带的大小都是指定的平面度公差值，中位面必须位于此公差带内，同时表面的各个要素必须满足尺寸要求MMC时，当每个位置的实际尺寸偏离MMC值时，该偏离量允许被补偿到平面度公差上LMC时，当每个位置的实际尺寸偏离LMC值时，该偏离量允许被补偿到平面度公差可接受的实际边界条件是相距16.04的两平行平面当实际尺寸在MMC时，该边界接受的零件允许的最大平面度误差为0.04