复合公差基础培训（PDF84页）

培训目的•了解GD&T图纸的作用和基本构成•了解用来定义形位公差的术语和符号•了解基准的涵义•理解独立原则与最大实体原则1.读懂一般的GD&T图纸2.绘制基本的GD&T图纸•充分理解经常使用的面轮廓度和位置度•了解基准选择的原则内容•GD&T及背景•GD&T的主要概念•基准Datum•公差Tolerance–面轮廓度SurfaceProfile–位置度Position•一些原则–最大实体MMC–独立原则RFS•产品图纸讲述•练习GD&T的背景•GD&T是GeometricDimensioningandTolerancing的缩写，即“形状与位置公差”。•标准中包含有尺寸标注方法（属我国技术制图标准）和几何公差（属我国形状和位置公差标准）两大部分。•本次培训将重点地对“形状和位置（几何）公差”部分进行基础性讲述。•目前，GM标准和我国的形位公差标准都等效采用了国际ISO标准,所以绝大多数的内容是相同的。GD&T图纸的意义1.设计思路（定位方式与DTS要求）的表达。2.检具设计的依据。3.零件重要特征的粗略定义。GD&T中的名词定义Definitions•尺寸Dimension带有测量单位的数值，用以规定一个零件的尺寸和/或形位特性和/或要素的位置•要素Feature指零件上的特征，如：点、线、面、孔、槽、突起等,形位公差研究的对象。•公差Tolerance允许一个尺寸变化的总量，是最大极限和最小极限尺寸之间的差值对称公差、单边公差、不对称公差•形位公差GeometricTolerance与一个零件的个别特征有关的公差，如：形状、轮廓、定向、定位、跳动形位公差GD&T的构成•公差符号和缩略语SymbolsandAbbreviations•基准Datum•公差框格FeatureControlFrame•基本规则BasicRules•形位公差GeometricTolerance0.5MABM公差框格FeatureControlFrame无基准要求的形状公差，公差框格仅有前两项；有基准要求的位置公差，公差框格包含三项，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）。公差值及修正符号基准要素的字母及修正符号(可选)公差特征符号通常的公差框格为TypeofTolerance公差类型Characteristic特性andSymbol符号Form形状Straightness直线度Flatness平面度Circularity(Roundness)圆度ProfileofaLine线轮廓度ProfileofaSurface面轮廓度Angularity倾斜度Perpendicularity垂直度Parallelism平行度Position位置度Concentricity同轴度Symmetry对称度CircularRunout*圆跳动TotalRunout*全跳动Cylindricity圆柱度Profile轮廓Orientation定向Location定位Runout跳动ForIndividualFeatures单一要素ForIndividualFeaturesorRelatedFeatures单一要素或关联要素ForRelatedFeatures关联要素公差符号Symbols修正符号ModifierSymbolsUnilateralModifier单边公差带ProjectedToleranceZone延伸公差带FreeStateCondition自由状态Default缺省RegardlessofFeatureSize(RFS)独立原则LeastMaterialCondition(LMC)最小实体原则MaximumMaterialCondition(MMC)最大实体原则SymbolTermMLUPFS不详讲其它符号OtherSymbols理论精确值，公差随其它相关尺寸公差变化没有公差，该值仅供参考(25)RCRSRDiameter直径SphericalDiameter球径ControlledRadius控制半径Radius半径Reference参考尺寸SphericalRadius球半径Square正方形Between范围ARCLength弧长AllAround全周PlacesorBy10处10XBasicDimension基本尺寸25ØSØ100小结与练习0.5MABMC形位特征符号（位置度）直径符号形位公差值基准特征符号实体状态符号（最大实体）第一基准第二基准用于基准的实体状态符号（最大实体）基准Datum概念区分基准Datum—与被测要素有关且用来定义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。基准要素DatumFeature—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。基准目标DatumTarget—考虑到制造上的误差，仅选用基准要素的部分表面（点、线或区域面）作基准参考。三者之间关系？基准要素的理想形状称为基准。基准目标是基准要素的一部分。模拟基准要素零件1零件2基准要素(一个底面)在建立基准的过程中会排除基准要素本身的形状误差基准要素的符号－为了避免混淆，字母I、O和Q一般不用ø基准特征DatumFeature基准目标DatumTarget10A1基准面积A点基准目标线基准目标面基准目标基准Datum基准体系DatumReferenceFrame实际上，是对6个自由度的约束。•三个相互垂直的理想(基准)平面构成的空间直角坐标系，想象6个自由度板类零件基准体系用三个基准框格标注Ø基准F-第三基准平面约束了一个自由度。Ø基准E-第二基准平面约束了二个自由度，根据夹具设计原理：Ø基准D-第一基准平面约束了三个自由度，盘类零件基准体系虽然，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根据夹具设计原理：Ø基准K-第一基准平面约束了三个自由度，Ø基准M-第二基准平面和第三基准平面相交构成的基准轴线,约束了二个自由度。基准目标DatumTarget点基准目标线基准目标面基准目标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。通常给出车身坐标xyz基准后有、无附加符号又表示了不同的设计要求。详见公差原则。强调4孔轴线与A轴线平行强调4孔轴线与B平面垂直基准体系中基准的顺序前后表示不同的设计要求基准的顺序练习练习局部基准sub-Datum基准的选择DatumSelection–考虑功能Function•基准应该考虑选择在零件装配的配合面上•被选做基准特征的基准应该最小化装配偏差•零件的基准应该能够代表实际零件的某些特征关系–考虑基准的可重复性Repeatability•基准特征自身必须在制造过程中保持尺寸稳定•基准特征必须具有可重复性，不会因装配等而变化•基准平面应该对各种偏差不敏感–考虑基准的一致性Coordinated•建立的基准参考体系应该在零件的制造、检测和装配过程中共用且一致•零件的冲压过程中的基准、零件检具基准、工装基准和子系统检具的基准特征必须一致基准一致性的优点？－－－讨论Ø最终被选定的基准是综合考虑以上因素的结果Ø一个零件可能有多种定位方式举例一些规定及公差原则Rules§最大实体原则MMC§独立原则RFS§最小实体原则LMC(车身、外饰、内饰不曾用到）§包容原则EnvelopePrincipleØ在仅规定尺寸公差时，单一要素的尺寸极限规定其几何形状及允许的尺寸变化范围。Ø在规定位置公差时，在公差框格内必须根据适用情况，相对于单一公差、基准或两者规定RFS、MMC或LMC。Ø对其它形位公差，相对于单一公差、基准或两者，RFS适用于无实体状态符号加以规定之处，即默认状态为RFS。在需要MMC之处，必须在公差框格中加以规定。最大实体MMC&最小实体LMC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。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孔最小外表面(轴)dMM=最大极限尺寸dmax轴最大孔:Ø15+/-0.5,MMC=LMC＝轴:Ø15+/-0.5,MMC=LMC＝Ø14.5Ø15.5最小实体状态(LMC)—实际要素在给定长度上处处位于尺寸极限之内，并具有实体最小(即材料最少)时的状态。最小实体尺寸(LMS)—实际要素在最小实体状态下的极限尺寸。内表面(孔)DLM=最大极限尺寸Dmax；外表面(轴)dLM=最小极限尺寸dmin。Ø15.5Ø14.5练习实效状态VirtualCondition实效状态－实际要素处于最大实体状态，同时形位误差等于给出的形位公差值时的一种状态。尺寸公差和形位公差的组合效应，是一个常值。多对应检具的尺寸。实效尺寸－实效状态下的作用尺寸内表面(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。ttMMSMMS孔轴MMVCMMVC练习如果是孔，则实效为？Ø6.1-Ø2=Ø4.1Ø6.2+Ø2=Ø8.2如果是轴，则实效为？最大实体原则MMC作用与功能：1.满足装配互换的要求。2.减小检具制造成本。表示方法：在公差值后或基准符号后加M0.5MABM最大实体原则MMC涵义：1.图样上标注的形位公差值是被测要素处于最大实体状态时给出的公差值。2.被测要素的实际轮廓不得超出实效边界，且实际尺寸不得超出极限尺寸。3.当被测要素的实际轮廓偏离最大实体状态时，允许此时的偏离量补偿给形位公差。包容原则RFS包容原则－是最大实体原则MMC的一种特殊形式,最大实体原则应用中形位公差为0时，即为包容原则。0MABMEXAMPLE:独立原则RFS独立原则－与要素尺寸无关，RegardlessofFeatureSize即图纸给定的尺寸要求与形状、位置要求相互独立，应分别满足要求，两者无关。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。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。Æ20Ø0.50-0.5Æ0.5Æ20Æ19.75……Æ19.5轴线直线度公差完工尺寸RFS主要应用在Rib、Clip、TaperPin的配合上。Example独立原则RFSn0.08mDatumaxisBAASimulateddatumCisparallelplanesatmaximumseparationperpendiculartoDatumplaneA.CenterplanealignedwithdatumaxisB.SimulateddatumfeatureBisthelargestinscribedcylinderperpendiculartodatumplaneA.DatumplaneAj0.15mABC60°bjn0.3mAB3Xn9.058.95PartBCPartExample最大实体原则MMC0.15mABmAC60°bn0.08mAB3Xn9.058.95jn0.3mABmCmPartDatumaxisBSimulateddatumCisthevirtualconditionwidthperpendiculartodatumplaneA.CenterplaneisalignedwithdatumaxisB.SimulateddatumfeatureBisthevirtualconditioncylinderperpendiculartodatumplaneA.PartDatumplaneA6`0.520`0.1j公差带ToleranceZone当实际被测要素的误差在公差带内合格，超出则不合格。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。公差Tolerance偏差Variation直线度Straightness若系给定平面上线的直