形位公差基礎理論

1、1形位公差基礎理論形位公差基礎理論 (ASME Y14.5M-1994)2一一. 前前 言言二二. 分類與符號分類與符號三三. 定義與標註定義與標註四四. 公差原則公差原則 五五. 圖樣實例詳解圖樣實例詳解 目目 錄錄3一一. 前言前言 零件的幾何精度包括尺寸精度零件的幾何精度包括尺寸精度. .表面形表面形貌精度以及形狀和位置精度貌精度以及形狀和位置精度. .尺寸精度和尺寸精度和表面形貌精度分別由圖樣上的尺寸極限表面形貌精度分別由圖樣上的尺寸極限和表面粗糙度和表面粗糙度. .表面波紋度的評定參數允表面波紋度的評定參數允許值來表達許值來表達, ,而形狀和位置精度而形狀和位置精度, ,則由形狀則由

2、形狀和位置公差來表達和位置公差來表達. . 形狀和位置公差在精密機械加工中扮形狀和位置公差在精密機械加工中扮演著越來越重要的角色演著越來越重要的角色. .4一一. 前言前言形狀和位置公差形狀和位置公差( (形位公差形位公差) )是實際被測要素對其理想要素的允許變動.形狀和位置公差帶形狀和位置公差帶( (形位公差帶形位公差帶) )是實際被測要素允許變動的區域.形位公差帶體現了對被測要素的設計要求,也是加工與檢驗的依據,具有形狀.大小.方向和位置等四項特征.5二二.分類與符號分類與符號形位公差形位公差形狀公差形狀公差(單一要素單一要素,無基準無基準) 形狀或位置公差形狀或位置公差（單一或關聯（單一

3、或關聯要素要素,有或無基準）有或無基準） 位置公差位置公差(關聯要素關聯要素,有基準）有基準）平面度平面度 直線度直線度 圓度圓度 圓柱度圓柱度 線輪廓度線輪廓度 面輪廓度面輪廓度 定向定向 垂直度垂直度 角度角度 平行度平行度 跳動跳動 圓跳動圓跳動 全跳動全跳動 定位定位 位置度位置度 同心度同心度 對稱度對稱度6三三.定義與標註定義與標註( (一一). ). 形狀公差形狀公差 形狀公差形狀公差是單一實際被測要素對理想被測是單一實際被測要素對理想被測 要素的允許變動要素的允許變動. . 形狀公差帶形狀公差帶是單一實際被測要素允許變動是單一實際被測要素允許變動 的區域的區域. . 形狀公差帶

4、的方向和位置都是浮動的形狀公差帶的方向和位置都是浮動的. . 四種四種: : 平面度平面度, ,直線度直線度, ,圓度圓度, ,圓柱度圓柱度7三三.定義與標註定義與標註1.1.平面度（平面度（FlatnessFlatness）定定 義義: :實際被測要素對理想平面的允許變動實際被測要素對理想平面的允許變動. .公差帶公差帶: :距離為平面度公差值距離為平面度公差值t t的兩平行平面之的兩平行平面之 間的區域間的區域. . Meaning8三三.定義與標註定義與標註2.2.直線度直線度(Straightness) (Straightness) 定定 義義: : 實際被測要素實際被測要素( (線要

5、素線要素) )對理想直線的允對理想直線的允 許變動許變動. .公差帶公差帶: : 如圖所示直線度公差帶是直徑為直線度如圖所示直線度公差帶是直徑為直線度 公差值的圓柱面內的區域公差值的圓柱面內的區域. . 根據不同的設計要求根據不同的設計要求, ,直線度公差可以有幾種直線度公差可以有幾種不同形狀的公差帶不同形狀的公差帶. .Meaning9三三.定義與標註定義與標註3.3.圓度圓度(Circularity/Roundness )(Circularity/Roundness )定定 義義: :實際被測要素對理想圓的允許變動實際被測要素對理想圓的允許變動. .公差帶公差帶: :在同一正截面上在同一正

6、截面上. .半徑差為圓度公差值的同心圓半徑差為圓度公差值的同心圓 之間的區域之間的區域. .Meaning10三三.定義與標註定義與標註4.4.圓柱度圓柱度(Cylindricity) (Cylindricity) 定定 義義: :實際被測要素對理想圓柱的允許變動實際被測要素對理想圓柱的允許變動. .公差帶公差帶: :半徑差為圓柱度公差值的兩同軸圓柱面之間的區半徑差為圓柱度公差值的兩同軸圓柱面之間的區 域域. .Meaning11三三.定義與標註定義與標註( (二二). ).輪廓度公差輪廓度公差 當輪廓度公差未標明基準時當輪廓度公差未標明基準時, ,其公差帶其公差帶是浮動的是浮動的, ,屬于形

7、狀公差屬于形狀公差; ; 當輪廓度公差標明基準時當輪廓度公差標明基準時, ,其公差帶是其公差帶是固定的固定的, ,屬于位置公差屬于位置公差. .12三三.定義與標註定義與標註5.5.線輪廓度線輪廓度(Pro a line) (Pro a line) 定定 義義( (無基準無基準): ):實際被測要素對理想輪廓線的允許變動實際被測要素對理想輪廓線的允許變動. .公差帶公差帶( (無基準無基準): ):距離為線輪廓度公差值距離為線輪廓度公差值, ,對理想輪廓線對稱分布的對理想輪廓線對稱分布的 兩等距曲線之間的區域兩等距曲線之間的區域. .定定 義義( (有基準有基準): ):實際被測要素對具有確定

8、位置的理想輪廓線的允許實際被測要素對具有確定位置的理想輪廓線的允許 變動變動. .公差帶公差帶( (有基準有基準): ):距離為線輪廓度公差值距離為線輪廓度公差值, ,對具有確定位置的理想輪對具有確定位置的理想輪 廓線對稱分布的兩等距曲線之間的區域廓線對稱分布的兩等距曲線之間的區域. .Meaning13三三.定義與標註定義與標註6.6.面輪廓度面輪廓度(Pro a surface)(Pro a surface) 定定 義義( (無基準無基準): ):實際被測要素對理想輪廓面的允許變動實際被測要素對理想輪廓面的允許變動. .公差帶公差帶( (無基準無基準): ):距離為線輪廓度公差值距離為線輪

9、廓度公差值, ,對理想輪廓面對稱分布的對理想輪廓面對稱分布的 兩等距曲面之間的區域兩等距曲面之間的區域. .定定 義義( (有基準有基準): ):實際被測要素對具有確定位置的理想輪廓面的允許實際被測要素對具有確定位置的理想輪廓面的允許 變動變動. .公差帶公差帶( (有基準有基準): ):距離為線輪廓度公差值距離為線輪廓度公差值, ,對具有確定位置的理想輪對具有確定位置的理想輪 廓面對稱分布的兩等距曲面之間的區域廓面對稱分布的兩等距曲面之間的區域. .Meaning14三三.定義與標註定義與標註( (三三). ).定向公差定向公差 定向公差定向公差: :是關聯實際要素對具有確定方向的是關聯實際

10、要素對具有確定方向的 理想被測要素的允許變動理想被測要素的允許變動. .理想被理想被 測要素的方向由基準及理論正確尺測要素的方向由基準及理論正確尺 寸寸( (角度角度) )確定確定. . 當理論正確角度為當理論正確角度為0 0時時, ,稱為平行度公差稱為平行度公差; ; 當理論正確角度為當理論正確角度為9090時時, ,稱為垂直度公差稱為垂直度公差; ; 當理論正確角度為其它任意角度時當理論正確角度為其它任意角度時, ,稱為傾斜稱為傾斜 度度( (角度角度) )公差公差. .15三三.定義與標註定義與標註7.7.平行度平行度(Parallelism) (Parallelism) 公差帶公差帶:

11、 :當以平面為基準時當以平面為基準時( (如圖如圖), ),公差帶是距離公差帶是距離 為平行度公差值為平行度公差值, ,平行於基準平面的兩平平行於基準平面的兩平 行平面之間的區域行平面之間的區域. .Meaning16三三.定義與標註定義與標註8.8.垂直度垂直度(Perpendicularity)(Perpendicularity)公差帶公差帶: :當以平面為基準時當以平面為基準時, ,若被測要素為平面若被測要素為平面 ( (如下圖如下圖), ),則其垂直度公差帶是距離為垂則其垂直度公差帶是距離為垂 直度公差值直度公差值, ,垂直于基準平面的兩平行平垂直于基準平面的兩平行平 面之間的區域面之

12、間的區域. .Meaning17三三.定義與標註定義與標註9.9.角度角度/ /傾斜度傾斜度(Angularity )(Angularity )公差帶公差帶: :任意方向上線對面的傾斜度公差帶任意方向上線對面的傾斜度公差帶( (如下如下 圖圖) )是直徑為傾斜度公差值是直徑為傾斜度公差值, ,與基準平面與基準平面 成理論正確方向的圓柱面內的區域成理論正確方向的圓柱面內的區域. .Meaning18三三.定義與標註定義與標註( (四四). ).跳動公差跳動公差 跳動公差是基于特定的測量方法規定跳動公差是基于特定的測量方法規定的具有綜合性質的形位公差項目的具有綜合性質的形位公差項目. . 分為圓跳

13、動和全跳動兩種分為圓跳動和全跳動兩種. .19三三.定義與標註定義與標註10.10.圓跳動圓跳動(Circular Runout)(Circular Runout) 圓跳動公差是關聯實際被測要素對理想圓的圓跳動公差是關聯實際被測要素對理想圓的允許變動允許變動, ,理想圓的圓心在基準軸線上理想圓的圓心在基準軸線上. . 根據允許變動的方向根據允許變動的方向, ,圓跳動可以分為徑向圓圓跳動可以分為徑向圓跳動跳動, ,軸向軸向( (端面端面) )圓跳動和斜向圓跳動三種圓跳動和斜向圓跳動三種. .Meaning20三三.定義與標註定義與標註11.11.全跳動全跳動(Total Runout)(Tota

14、l Runout) 全跳動公差是關聯實際被測要素對理想回轉全跳動公差是關聯實際被測要素對理想回轉面的允許變動面的允許變動. .當理想回轉面是以基準軸線為軸線的圓柱面時當理想回轉面是以基準軸線為軸線的圓柱面時, ,稱為徑向全跳動稱為徑向全跳動. .當理想回轉面是與基準軸線垂直的平面時當理想回轉面是與基準軸線垂直的平面時, ,稱為稱為軸向軸向( (端面端面) )全跳動全跳動. .Meaning21三三.定義與標註定義與標註( (五五). ).定位公差定位公差 定位公差是關聯實際被測要素對具有確定位置的理想定位公差是關聯實際被測要素對具有確定位置的理想 被測要素的允許變動被測要素的允許變動. . 理

15、想被測要素的位置由基準及理論正確尺寸確定理想被測要素的位置由基準及理論正確尺寸確定. .當理論正確尺寸為零當理論正確尺寸為零, ,且基準要素和被測要素均為軸線且基準要素和被測要素均為軸線時時, ,稱為同軸度公差稱為同軸度公差; ;若基準要素和被測要素的軸線足夠短若基準要素和被測要素的軸線足夠短, ,或均為中心點時或均為中心點時, ,稱為同心度公差稱為同心度公差; ;當理論正確尺寸為零當理論正確尺寸為零, ,基準要素或被測要素為其它中心基準要素或被測要素為其它中心要素時要素時, ,稱為對稱度公差稱為對稱度公差; ;在其它情況下在其它情況下, ,均統稱為位置度公差均統稱為位置度公差. .22三三.

16、定義與標註定義與標註12.12.同心同心( (軸軸) )度度(Concentricity)(Concentricity) 同軸度公差帶是直徑為同軸度公差值同軸度公差帶是直徑為同軸度公差值, ,軸線與軸線與基準軸線重合的圓柱面內的區域基準軸線重合的圓柱面內的區域. .Meaning23三三.定義與標註定義與標註13.13.對稱度對稱度(Symmetry)(Symmetry) 對稱度公差帶是距離為對稱度公差值對稱度公差帶是距離為對稱度公差值, ,中心平中心平面面 ( (中心線中心線. .軸線軸線) )與基準中心要素與基準中心要素( (中心平面中心平面. .中中心線或軸線心線或軸線) )重合的兩平行

17、平面重合的兩平行平面( (或兩平行直線或兩平行直線) )之間的區域之間的區域. .Meaning24三三.定義與標註定義與標註14.14.位置度位置度(Position)(Position) 根據被測要素的不同根據被測要素的不同, ,位置度公差可以分為點位置度公差可以分為點的位置度公差的位置度公差, ,線的位置度公差和面的位置度公線的位置度公差和面的位置度公差差. .如圖如圖, ,各孔的中心線必須位于直徑為位置度各孔的中心線必須位于直徑為位置度公差公差0.25,0.25,軸線位于由基準軸線位于由基準A.B.CA.B.C和理論正確尺和理論正確尺寸所確定的理想位置上的圓柱面公差帶內寸所確定的理想位

18、置上的圓柱面公差帶內. .計算公式計算公式: :25t =2 (X1-X2)2+(Y1-Y2)2 26四四. 公差原則公差原則公差原則公差原則就是尺寸就是尺寸( (線性尺寸和角度尺寸線性尺寸和角度尺寸) )公差和形位公差之間的相互關系的原則公差和形位公差之間的相互關系的原則. . 分為兩大類分為兩大類: : 1. 1.獨立原則獨立原則. . 2. 2.相關原則相關原則27四四. 公差原則公差原則1.獨立原則:指形位公差與尺寸公差可以獨立地規定,分別滿足各自的要求.無特殊標示時以獨立原則處理. Regardless of Feature Size RFS 標示符號: 28四四. 公差原則公差原則

19、2.相關原則相關原則:(1).包容原則包容原則 被測要素其實際輪廓應遵守最大實體邊界被測要素其實際輪廓應遵守最大實體邊界,即其即其體外作用尺寸不超出最大實體尺寸體外作用尺寸不超出最大實體尺寸,且其局部實且其局部實際尺寸不超出最小實體尺寸際尺寸不超出最小實體尺寸. 標示符號標示符號: (2).最大實體原則最大實體原則 Maximum Material Condition MMC 標示符號標示符號:(3).最小實體原則最小實體原則 Least Material Condition LMC 標示符號標示符號:29五五. 圖樣實例詳解圖樣實例詳解(一一) Size Tol Zone.502 MMC .015.501 .016.500 .017.499 .018.498 LMC .01930五五. 圖樣實例詳解圖樣實例詳解(二二) Size Tol Zone.250 MMC .003.2495 .0035.249 LMC .00431五五. 圖樣實例詳解圖樣實例詳解(三三) Size Tol Zone.250(MMC) .005.251 .006.252 .007.253(LMC) .00832五五. 圖樣實例詳解圖樣實例詳解(四四) Size Tol Zone14.0(MMC) .4014.2 .6014.5 .9014.8(LMC) .