第2章几何精度(2).ppt

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2.22.2公差原则公差原则2.2.1常用术语常用术语2.2.2独立原则独立原则2.2.3相关要求相关要求尺寸误差和形位误差是影响零件质量的两个重要因素。

因此设计零件时，需要根据其功能和互换性要求，同时给定尺寸公差和形位公差。

为了保证设计要求，正确判断零件是否合格，必须明确零件同一要素或几个要素的尺寸公差与形位公差的内在联系。

公差原则就是处理尺寸公差与形位公差之间关系的原则。

GBT42491996规定了公差原则，GB/T166711996规定了最大实体要求、最小实体要求及可逆要求。

2.22.2公差原则公差原则公差原则的定义v定义：

处理尺寸公差和形位公差之间关系所遵守的原则。

v分类：

可逆要求常用术语v局部实际尺寸（Da、da）v体外（体内）作用尺寸v最大（小）实体状态（MMC、LMC）v最大（小）实体尺寸（MMS、LMS）v最大（小）实体边界（MMB、LMB）v最大（小）实体实效状态（MMVC、LMVC）v最大（小）实体实效尺寸（MMVS、LMVS）v最大（小）实体实效边界（MMVB、LMVB）1.局部实际尺寸局部实际尺寸局部实际尺寸（Da，da）简称实际尺寸，指在实际要素的任意正截面上，两对应点之间测得的距离。

由于存在形状误差和测量误差，因此局部实际尺寸是随机变量。

2.2.12.2.1常用术语常用术语体外Da体内da2.作用尺寸作用尺寸

（1）体外作用尺寸：

指在被测要素的给定长度上，与实际内表面的体外相接的最大理想面，或与实际外表面的体外相接的最小理想面的直径或宽度。

对于单一要素，实际内、外表面的体外作用尺寸分别用Dfe、dfe表示，见图2.2-1。

对于关联要素，实际内、外表面的体外作用尺寸分别用Dfe、Dfe表示，见图2.4-2。

2.2.12.2.1常用术语常用术语图2.2-1单一要素体外作用尺寸2.2.12.2.1常用术语常用术语图2.2-2关联要素体外作用尺寸2.2.12.2.1常用术语常用术语

（2）体内作用尺寸:

在被测要素的给定长度上，与实际内表面的体内相接的最小理想面，或与实际外表面的体内相接的最大理想面的直径或宽度。

对于单一要素，实际内、外表面的体内作用尺寸分别用Dfi、dfi表示，见图2.2-3。

对于关联要素，实际内、外表面的体内作用尺寸分别用Dfi、dfi表示，见图2.2-4。

2.2.12.2.1常用术语常用术语图2.2-3单一要素体内作用尺寸2.2.12.2.1常用术语常用术语图2.2-4关联要素体内作用尺寸2.2.12.2.1常用术语常用术语应应当当注注意意：

作作用用尺尺寸寸不不仅仅与与实实际际要要素素的的局局部部实实际际尺尺寸寸有有关关，还还与与其其形形位位误误差差有有关关。

因因此此，作作用用尺尺寸寸是是实实际际尺尺寸寸和和形形位位误误差差的的综综合合尺尺寸寸。

对对一一批批零零件件而而言言，每每个个零零件件都都不不一一定定相相同同，但但每每个个零零件件的的体体外外或或体体内内作作用用尺尺寸寸只只有有一一个个；对对于于被被测测实实际际轴轴，dfedfi；而而对对于于被被测测实实际际孔孔，DfeDfi。

孔孔的的体体外外作作用用尺尺寸寸小小于于或或等等于于孔孔的的实实际际尺尺寸寸；轴轴的的体体外作用尺寸大于或等于轴的实际尺寸。

外作用尺寸大于或等于轴的实际尺寸。

2.2.12.2.1常用术语常用术语3.最大实体状态（最大实体状态（MMC）与最小实体状态（与最小实体状态（LMC）实际要素在给定长度上处处位于极限尺寸之内，并具有材料量最多时的状态，称为最大实体状态。

实际要素在给定长度上处处位于极限尺寸之内，并具有材料量最少时的状态，称为最小实体状态。

2.2.12.2.1常用术语常用术语4.最大实体尺寸（最大实体尺寸（MMS）与最小实体尺寸（与最小实体尺寸（LMS）实际要素在最大实体状态下的极限尺寸，称为最大实体尺寸。

孔和轴的最大实体尺寸分别用DM、dM表示。

对于孔，DM=Dmin；对于轴，dM=dmax。

实际要素在最小实体状态下的极限尺寸，称为最小实体尺寸。

孔和轴的最小实体尺寸分别用DL、dL表示。

对于孔，DL=Dmax；对于轴，dL=dmin。

2.2.12.2.1常用术语常用术语5.最大实体实效状态（最大实体实效状态（MMVC）与最小实体实效状态（与最小实体实效状态（LMVC）在给定长度上，实际要素处于最大实体状态，且其中心要素的形位误差等于给出公差值时的假设状态，称为最大实体实效状态。

在给定长度上，实际要素处于最小实体状态，且其中心要素的形位误差等于给出公差值时的假设状态，称为最小实体实效状态。

2.2.12.2.1常用术语常用术语6.最大实体实效尺寸（最大实体实效尺寸（MMVS）与最小实体实效尺寸（与最小实体实效尺寸（LMVS）2.2.12.2.1常用术语常用术语最大实体实效状态下的体外作用尺寸，称为最大实体实效尺寸。

对于单一要素，孔和轴的最大实体实效尺寸分别用DMV、dMV表示；对于关联要素，孔和轴的最大实体实效尺寸分别用DMV、dMV表示。

最小实体实效状态下的体内作用尺寸，称为最小实体实效尺寸。

对于单一要素，孔和轴的最小实体实效尺寸分别用DLV、dLV表示；对于关联要素，孔和轴的最小实体实效尺寸分别用DLV、dLV表示。

最大（小）实体实效尺寸计算式2.2.12.2.1常用术语常用术语孔的最大实体实效尺寸DMV=DMt=Dmint轴的最大实体实效尺寸=dMt=dmaxt孔的最小实体实效尺寸DLV=DLt=Dmaxt轴的最小实体实效尺寸=dLt=dmint图2.2-5孔的最大实体实效尺寸如图2.2-5所示，孔的最大实体实效尺寸DMV=DMt=Dmint=300.03=29.97mm。

如图2.2-6所示，轴的最大实体实效尺寸=dMt=dmaxt=15+0.02=15.02mm。

图2.2-6轴的最大实体实效尺寸图2.2-7孔的最小实体实效尺寸如图2.2-7所示，孔的最小实体实效尺寸DLV=DLt=Dmaxt=20.050.02=20.07mm。

图2.2-8轴的最小实体实效尺寸如图2.2-8所示，轴的最小实体实效尺寸=dLt=dmint=14.950.02=14.93mm。

应当注意的是，最大（最小）实效尺寸是最大（最小）实体尺寸和形位公差的综合尺寸。

对一批零件而言是定值；作用尺寸是实际尺寸和形位误差的综合尺寸，对一批零件而言是变化值。

换句话说，实效尺寸是作用尺寸的极限值。

2.2.12.2.1常用术语常用术语7.边界和边界尺寸边界和边界尺寸由设计给定的具有理想形状的极限包容面，称为边界。

这里所说的包容面，既包括孔，也包括轴。

边界尺寸是指极限包容面的直径或距离。

当极限包容面为圆柱面时，其边界尺寸为直径；当极限包容面为两平行平面时，其边界尺寸是距离。

（1）最大实体边界（MMB）：

具有理想形状且边界尺寸为最大实体尺寸的包容面。

（2）最小实体边界（LMB）：

具有理想形状且边界尺寸为最小实体尺寸的包容面。

2.2.12.2.1常用术语常用术语（3）最大实体实效边界（MMVB）：

具有理想形状且边界尺寸为最大实体实效尺寸的包容面。

（4）最小实体实效边界（LMVB）：

具有理想形状且边界尺寸为最小实体实效尺寸的包容面。

单一要素的理想边界没有对方向和位置的要求；而关联要素的理想边界，必须与基准保持图样给定的几何关系。

2.2.12.2.1常用术语常用术语独立原则是指图样上给定的形位公差与尺寸公差相互独立无关，分别满足要求的原则。

实际要素的尺寸由尺寸公差控制，与形位公差无关；形位误差由形位公差控制，与尺寸公差无关。

采用独立原则标注时，独立原则在尺寸和形位公差值后面不需加注特殊符号，即独立原则是尺寸公差与形位公差所遵循的基本原则。

图样上的绝大多数公差遵守独立原则。

2.2.22.2.2独立原则独立原则判断采用独立原则的要素是否合格，需分别检测实际尺寸与形位公差。

只有同时满足尺寸公差和形状公差的要求，该零件才能被判为合格。

通常实际尺寸用两点法测量，如千分尺、卡尺等，形位误差用通用量具或仪器测量。

如图2.2-9所示，尺寸遵循独立原则，实际尺寸的合格范围是19.97920，不受轴线直线度公差带控制；轴线的直线度误差不大于0.01,不受尺寸公差带控制。

2.2.22.2.2独立原则独立原则图2.2-9独立原则2.2.22.2.2独立原则独立原则独立原则主要用于以下两种情况：

（1）除配合要求外，还有极高的形位精度要求，以保证零件的运转与定位精度要求。

如图2.2-10（a）所示，印刷机的滚筒主要是控制圆柱度误差，以保证印刷或印染时接触均匀，使图文或花样清晰，而滚筒直径d的大小对印刷或印染品质并无影响。

采用独立原则，可使圆柱度公差较严而尺寸公差较宽。

2.2.22.2.2独立原则独立原则图2.2-10独立原则标注示例如图2.2-10（b）所示，测量平板的功能是测量时模拟理想平面，主要是控制平面度误差，而厚度l的大小对功能并无影响，可采用独立原则。

如图2.2-10（c）所示，箱体上的通油孔不与其他零件配合，只需控制孔的尺寸大小就能保证一定的流量，而孔轴线的弯曲并不影响功能要求，可以采用独立原则。

（2）对于非配合要素或未注尺寸公差的要素，它们的尺寸和形位公差应遵循独立原则，如倒角、退刀槽、轴肩等。

2.2.22.2.2独立原则独立原则相关要求是指图样上给定的尺寸公差和形位公差相互有关的公差要求。

相关要求分为包容要求、最大实体要求（包括可逆要求应用于最大实体要求）和最小实体要求（包括可逆要求应用于最小实体要求）。

2.2.32.2.3相关要求相关要求1.包容要求包容要求包容要求是指被测实际要素要处处位于具有理想形状包容面内的一种公差原则。

包容要求适用于单一要素，如圆柱表面或两平行表面。

其理想边界为最大实体边界。

标注时包容要求是在尺寸公差带代号或尺寸极限偏差后面加注符号,如图2.2-11所示。

E2.2.32.2.3相关要求相关要求图2.2-11包容要求示例2.2.32.2.3相关要求相关要求采用包容要求的合格条件为：

轴或孔的体外作用尺寸不得超过最大实体尺寸，局部实际尺寸不得超过最小实体尺寸，即对于轴dfedM=dmax，dadL=dmin对于孔DfeDM=Dmin，DaDL=Dmax2.2.32.2.3相关要求相关要求图图2.2-11中采用包容要求，中采用包容要求，实际轴应满足下列要求：

实际轴应满足下列要求：

（1）轴的任一局部实际尺寸在）轴的任一局部实际尺寸在19.98720之间。

之间。

（2）实实际际轴轴必必须须遵遵守守最最大大实实体体边边界界，该该边边界界是是一一个个直直径径为为最最大大实实体体尺尺寸寸dM=20的理想圆柱面。

的理想圆柱面。

（3）轴轴的的局局部部实实际际尺尺寸寸处处处处为为最最大大实实体体尺尺寸寸20时时，不不允允许许轴轴有有任任何何形形状状误差。

误差。

（4）当当轴轴的的局局部部实实际际尺尺寸寸偏偏离离最最大大实实体体尺尺寸寸时时，包包容容要要求求允允许许将将局局部部实实际际尺尺寸寸偏偏离离最最大大实实体体尺尺寸寸的的偏偏离离值值补补偿偿给给形形位位误误差差。

最最大大补补偿偿值值是是：

当当轴轴的的局局部部实实际际尺尺寸寸为为最最小小实实体体尺尺寸寸时时，轴轴允允许许有有最最大大的的形形状状误误差差，其其值值等等于于尺尺寸寸公公差差0.013。

2.2.32.2.3相关要求相关要求采用包容要求主要是为了保证配合性质，特别是配合公差较小的精密配合。

用最大实体边界综合控制实际尺寸和形状误差，以保证必要的最小间隙（保证能自由装配）。

用最小实体尺寸控制最大间隙，从而达到所要求的配合性质。

如回转轴的轴颈和滑动轴承，滑动套筒和孔，滑块和滑块槽的配合等。

2.2.32.2.3相关要求相关要求2.最大实体要求最大实体要求最大实体要求适用于中心要素，是控制被测要素的实际轮廓