公差原则.ppt

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公公差差原原则则GB/T4249-1996GB/T16671-19962022/11/91第六节第六节第六节第六节公差原则公差原则公差原则公差原则GB/T4249-1996GB/T16671-19962022/11/921.概述公差原则是指确定形位公差和尺寸公差之间相互关系的原则。

在早期的图样上，只规定有尺寸公差，一切形位要求都是通过尺寸公差来控制的。

后来逐渐发现很多形位要求用尺寸公差是控制不住的，或者是不合理的。

到五十年代初，出现了形位公差标准，成为图样上的一项单独要求。

形位公差脱胎于尺寸公差，但它和尺寸公差之间的相互关系并没有明确。

这就要求统一制定公差原则方面的标准，明确形位公差和尺寸公差之间的相互关系。

我国等效采用国际标准制定了GB/T4249-1996和GB/T16671-1996。

这两个标准全面解决了公差原则问题，是形位公差标准体系的重要组成部分。

2022/11/93GB/T4249-1996规定了独立原则和相关要求中单一尺寸要素的包容要求。

对最大实体要求和最小实体要求只作了概括性说明。

GB/T16671-1996对最大实体要求和最小实体要求（包括它们的可逆要求）作了详细的规定，并对GB/T4249-1996使用的术语、定义作了规定。

2022/11/942.术语定义术语定义2.1局部尺寸（局部直径）1）提取圆柱面的局部直径要素上两对应点之间的距离。

其中：

两对应点之间的连线通过拟合圆的圆心；横截面垂直于由提取表面得到的拟合圆柱面的轴线。

（缺省规定见GB/T18780.2-1999）2）两平行提取表面的局部尺寸两平行对应提取表面上两对应点之间的距离。

其中：

2022/11/95所有对应点的连线均垂直于拟合中心平面；拟合中心平面是由两平行提取表面得到的两拟合平行平面的中心平面（两拟合平行平面之间的距离可能与公称距离不同，缺省规定见GB/T18780.2-1999）。

注意：

以上两个定义与GB/T16671-1996定义的“局部实际尺寸”有差异。

2022/11/962.2作用尺寸1）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或与实际外表面（轴）体外相接的最小理想面的直径或宽度。

如图57。

2022/11/97CRZ-0572022/11/98对于给出了定向或定位公差的关联要素，该理想面的轴线或中心平面必须与基准保持图样上给定的几何关系。

如图58（21-15）和图59（21-16）。

2022/11/99CRZ-0582022/11/910CRZ-0592022/11/911确定单一要素的体外作用尺寸的理想面没有确定单一要素的体外作用尺寸的理想面没有方向和位置要求，而确定关联要素的体外作方向和位置要求，而确定关联要素的体外作用尺寸的理想面具有确定的方向或位置。

用尺寸的理想面具有确定的方向或位置。

如果在同一基准体系条件下，任何一个实际要素的定位、定向、单一体外作用尺寸和任一局部尺寸之间的关系如图60所示。

显然：

对于外表面（轴）dfedfedfedai对于内表面（孔）DfeDfeDfeDai2022/11/912CRZ-0602022/11/9132）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或与实际外表面（轴）体内相接的最大理想面的直径或宽度。

对于给定定向或定位公差的关联要素，该理想面的轴线或中心平面必须与基准保持图样上给定的几何关系。

体内作用尺寸的定义和体外作用尺寸相似，两者都是理想面的直径或宽度，只不过一个是由体内向外，另一个是由体外向内而已。

2022/11/914应指出的是：

形成单一要素的体外作用尺寸和体内作用尺寸的理想面的轴线（或中心平面）它们的方向和位置视被测要素的实际状态而定，一般是不同的。

形成关联要素的定向体外作用尺寸和定向体内作用尺寸的理想面的轴线，具有相同的方向，而它们的位置一般是不同的；而形成定位体外作用尺寸和定位体内作用尺寸的理想面的轴线，它们的方向和位置是相同的。

2022/11/9152.3最大实体状态最大实体状态（MMC）和最大实体尺寸和最大实体尺寸（MMS）实际尺寸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（即村料最多）时的状态，称为最大实体状态（MMC）。

实际尺寸要素在最大实体状态下的极限尺寸，称为最大实体尺寸（MMS）。

对于外表面（轴）它是其最大极限尺寸；对于内表面（孔）它是其最小极限尺寸。

必须指出：

根椐定义，并不要求最大实体状态必须根椐定义，并不要求最大实体状态必须具有理想形状，也就是说，允许与实际尺寸要素相具有理想形状，也就是说，允许与实际尺寸要素相应的中心线或中心面具有形状误差。

应的中心线或中心面具有形状误差。

2022/11/9162.4最小实体状态（LMC）和最小实体尺寸（LMS）实际尺寸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，称为最小实体状态（LMC）。

实际尺寸要素在最小实体状态下的极限尺寸，称为最小实体尺寸（LMS）。

对于外表面（轴）是其最小极限尺寸；对于内表面（孔）是其最大极限尺寸。

同样，根据定义，最小实体状态也不要求具有理想根据定义，最小实体状态也不要求具有理想形状。

形状。

2022/11/9172.5最大实体实效状态（MMVC）和最大实体实效尺寸（MMVS）在给定长度上，实际尺寸要素处于最大实体状态，且其相应的中心要素的形状或位置误差等于给出的公差值时的综合极限状态，称为最大实体实效状态（MMVC）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（MMVS）。

对于内表面（孔）为其最大实体尺寸减去其相应导出要素的带符号的形位公差值。

2022/11/918对于外表面（轴）为其最大实体尺寸加上它相应导出要素的带符号的形位公差值。

示例见图61。

图中最大实体尺寸用DM表示，相应中心要素的形位公差值用t表示，最大实体实效尺寸用DMV表示。

DMVDMt。

如果是外表面（轴），其最大实体实效尺寸dMVdMt2022/11/919CRZ-0612022/11/9202.6最小实体实效状态（LMVC）和最小实体实效尺寸（LMVS）在给定长度上，实际尺寸要素处于最小实体状态，且其相应的导出要素的形状或位置误差等于给出的公差值时的综合极限状态，称为最小实体实效状态（LMVC）。

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（LMVS）。

2022/11/921对于内表面（孔）为最小实体尺寸加上其相应导出要素的带符号的形位公差值；对于外表面（轴）为最小实体尺寸减去其相应导出要素的带符号的形位公差值。

示例见图62。

图中最小实体尺寸用dL表示，相应导出要素的形位公差值用t表示，最小实体实效尺寸用dLV表示。

2022/11/922CRZ-0622022/11/9232.7边界边界边界是设计给定的具有理想形状极限包容面。

这里的包容面概念是广义的，它既包括外表面（轴）也包括内表面（孔）。

边界的尺寸是指极限包容面的直径或宽度。

标准中给定的边界有四种：

1）最大实体边界（MMB）:

尺寸是最大实体尺寸的边界，称为最大实体边界（MMB）。

2）最小实体边界（LMB）:

尺寸是最小实体尺寸的边界，称为最小实体边界（LMB）。

3）最大实体实效边界（MMVB）:

尺寸是最大实体实效尺寸的边界，称为最大实体实效边界（MMVB）。

4）最小实体实效边界（LMVB）:

尺寸是最小实体实效尺寸的边界，称为最小实体实效边界（LMVB）。

2022/11/924以上四种边界：

对于单一尺寸要素来说，其边界具有理想形状和大小，而方向和位置是不确定的。

对关联尺寸要素：

如果给出的是定向公差，则其边界不仅具有理想形状和大小，而且边界的轴线或中心平面应对基准保持图样上给定的方向关系。

如图63（21-17）所示。

如果给出的是定位公差，其中心要素应对基准保持图样上给定的位置关系。

如图64（21-18）所示。

2022/11/925CRZ-0632022/11/926CRZ-0642022/11/9273独立原则独立原则就是图样上给定的每一个尺寸和形位公差要求，均是相互无关、各自独立的，应该分别满足要求。

独立原则是尺寸公差和形位公差相互关系应遵守的基本原则。

对于绝大多数产品零件来说，其功能对要素的尺寸和形位公差的要求都是相互无关的，要素能分别达到要求即可。

所以我们把独立原则看成是基本原则因为在产品零件中，根据功能要求采用独立原则的是大多数，所以它不需要在图样上用符号标注，但须标明“公差原则按GB/T4249”字样。

2022/11/9283.1独立原则下的尺寸公差1）线性尺寸公差线性尺寸公差遵守独立原则的线性尺寸公差，在图样上无需任何附加的标注。

它只控制提取要素的局部尺寸（两点法测量），而不控制要素的形位误差，形位误差由注出或未注形位公差单独控制。

2022/11/9292）角度尺寸公差角度尺寸公差遵守独立原则的角度尺寸公差，在图样上也无需任何附加标注。

它只控制提取要素的拟合要素之间的变动量，而不控制两被测提取要素的形状误差。

拟合要素的位置应符合最小条件。

如图65所示。

图中A、B两提取要素分别按最小条件确定其拟合要素的位置，两拟合要素之间的夹角应在给定的两极限角度43和47之间。

角度公差不控制两个提取要素的形状误差，其形状误差由注出或未注形状公差控制。

2022/11/930CRZ-0652022/11/9313.2独立原则下的形位公差独立原则下的形位公差遵守独立原则的形位公差，不论实际要素的局部尺寸如何，被测实际要素均应位于给定的形位公差带内，且其形位误差允许达到最大值。

如图66A）所示。

图66Aa）为图样要求，图66Ab）为局部尺寸处于最大极限尺寸时，形状误差仍允许达到最大值0.02和0.06的极限状况。

图66Ac）说明当局部尺寸处于最小极限尺寸时，形状误差同样允许达最大值的极限状况。

根据独立原则，这两种极限状况的轴都应该认为符合图样要求，都是合格的。

2022/11/932CRZ-066Aa）CRZ-066Ab）2022/11/933CRZ-066Ab）2022/11/934CRZ-066Ac）2022/11/9354相关要求相关要求尺寸要素的尺寸公差与其相应的导出要素的形位公差之间相互有关的设计要求称为相关要求。

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）。

2022/11/9364.1包容要求（ER）包容要求只适用于单一尺寸要素（圆柱面、两反向平行平面等）的尺寸公差与形位公差之间的关系。

采用包容要求的尺寸要素其实际轮廓应遵守最大实体边界。

即其体外作用尺寸不超出最大实体尺寸，且其局部尺寸不超出最小实体尺寸。

采用包容要求的尺寸要素，应在其尺寸极限偏差或公差带代号之后加注符号E。

图样的标注方法及相关概念的解释见图66。

2022/11/937CRZ-0662022/11/938图a）中轴的尺寸为30-0.013加注表示采用包容要求。

实际轴的单一体外作用尺寸应小于或等于最大实体尺寸dM（即轴的最大极限尺寸）30mm，局部尺寸da应大于或等于其最小实体尺寸dL（即轴的最小极限尺寸）29.987mm。

图b）图g）列出了该轴在轴向截面和横向截面的几种极限情况，它们的体外作用尺寸均不超出最大实体尺寸的要求，即实际轮廓均未进入双点划线限定的阴影区域。

且各局部尺寸都不小于最小实体尺寸29.987mm，所以它们都是满足包容要求的，都应视为合格。

2022/11/9394.2最大实体要求（MMR）最大实体要求适用于尺寸要素的导出要素，它既可应用于被测要素，也可以应用于基准要素。

最大实体要求应用于被测要素时，应在公差框格的公差值后加注符号“”，应用于导出基准要素时，在公差框格内相应的基准字母后加注符号“”。

2022/11/9401）最大实体要求应用于被测要素最大实体要求应用于被测要素时，被测要素的实际轮廓应遵守其最大实体实效边界。

也就是说，其体外作用尺寸不超出最大实体实效尺寸。

同时，局部尺寸不得超出其最大、最小实体