形位公差--简介课件

GD&T(形位公差)简介

1.1形位误差产生的因素由于加工过程中工件在机床上的定位误差、刀具与工件的相对运动不正确、夹紧力和切削力引起的零件变形、工件的内应力的释放等原因，完工零件会产生各种形状和位置误差。一前言

各种形状和位置误差都将会对零件的装配和使用性能产生不同程度的影响。如孔、轴圆柱表面的形状误差会使配合性质不均匀；孔的位置误差会影响装配的方便性和可能性；两齿轮轴的轴线平行度误差会降低齿轮副的啮合质量等等。1.2形位误差对产品的影响因此机械零件的几何精度，除了规定尺寸公差、表面粗糙度以外，还应规定合理的形状和位置公差（简称形位公差）。

1.3关于标准近年来，我国制、修订了一批形位公差国家标准。即：GB/T1182-96形位公差通则、定义、符号和图样表示法GB/T1184-96形位公差未注公差值GB/T4249-96公差原则GB/T16671-96形位公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求GB/T16892-97形位公差非刚性零件注法GB/T17773-99形位公差延伸公差带及其表示法GB/T17851-99形位公差基准和基准体系

GB/T17852-99形位公差轮廓的尺寸和公差注法GB/T1958-2004形位公差检测规定目前，我国已形成了比较完整的形状和位置公差标准体系。……2.2类型按存在的状态分实际要素RealFeature理想（公称）要素IdealFeature

按结构特征分轮廓（组成）要素IntegralFeature中心（导出）要素DerivedFeature按所处的地位分被测要素Featuresofapart基准要素DatumFeature

按结构性能分单一要素IndividualFeature

关联要素RelatedFeature

按与尺寸关系分尺寸要素FeatureofSize

非尺寸要素（本人定义）)三

符号Symbol3.1公差特征项目的符号3.2附加符号DATUMTARGETØ

2A1基准目标THEORETICALLYEXACTDIMENSION理论正确尺寸包容要求ENVELOPEREQUIREMENTReciprocityRequirementE可逆要求R术语3.3我国特有符号我国GB标准有四个特有符号，表示对被测要素的形状要求。含义符号只许中间向材料内凹下（

）只许中间向材料外凸起（

）只许从左至右减小（

）只许从右至左减小（

）详见GB/T1182示例:0.08直线度公差为0.08mm对基准A的垂直度公差为0.04mmØ0.05ABC对基准A、B、C的位置度公差为0.05mm（圆形或圆柱形公差带）0.1（+）平面度公差为0.1mm（只允许中间向材料外凸起）0.06（）圆柱度公差为0.06mm（只允许其尺寸由左至右减小）A0.04A0.040.02ØØ如对同一要素有一个以上项目要求时，框格可重叠。4.3基准要素的标注4.3.1符号ISO我国标准（与ISO符号均可用）

4.3.2与基准要素的连接a)当基准要素是轮廓线或表面（轮廓要素）时，符号置于在基准的外轮廓线上或在它的的延长线上（但必须与尺寸线明显地分开）。AA5.1

基准—与被测要素有关且用来定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。模拟基准要素—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。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表面本身的形状误差。详见GB/T17851模拟基准要素基准五

基准

Datum

模拟基准要素是基准的实际体现。

在加工和检测过程中，往往用测量平台表面、检具定位表面或心轴等足够精度的实际表面来作为模拟基准要素。5.2

类型单一基准—一个要素做一个基准；组合(公共)基准—二个或二个以上要素做一个基准；基准体系—由二个或三个独立的基准构成的组合；

基准目标

DatumTarget—用于体现某个基准而在零件上指定的点、线或局部表面。分别简称为点目标、线目标和面目标。AA

-BA

BA

BC或A1点目标、线目标A1面目标或Ø

20二个点目标

和一个线目标

构成基准。A5.3示例

六公差带ToleranceZone

6.1

定义

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。

6.2

四大特征（大小、形状、方向、位置）6.2.1大小Size公差带的大小均以公差带的宽度或直径表示，即图样上形位公差框格内给出的公差值。公差值均以毫米为单位。若公差值为公差带的宽度，则在公差值的数字前不加注符号。Ø

tSØ

tt若公差带为圆、圆柱或球，则在公差值的数字前加注Ø或SØ表示其圆、圆柱或球的直径。位置公差–定向项目公差带形状垂直度线对线、面对线、面对面两平行平面线对面给定方向一个方向两平行平面两个方向两对互相垂直的两平行平面任意方向一个圆柱平行度线对面、面对线、面对面两平行平面线对线给定方向一个方向两平行平面两个方向两对互相垂直的两平行平面任意方向一个圆柱倾斜度线对线、面对线、面对面两平行平面线对面单一基准两平行平面两个互相垂直的基准一个圆柱位置公差–定位项目公差带形状同轴度点一个圆轴线一个圆柱对称度两平行平面位置度点一个球线给定方向两平行平面任意方向一个圆柱面两平行平面要素组的位置度单独介绍。

6.2.3

方向和位置

公差带的方向和位置可以是固定的，也可以是浮动的。如被测要素相对于基准的方向和位置关系是用理论正确尺寸标注的，则公差带方向和位置是固定的，否则就是浮动的。

2xØ8±0.05

Ø0.5MA

50±0.2A

2xØ8±0.05

Ø0.5MA

50A

对于形状公差因无基准而言，所以其公差带的方向和位置肯定是浮动的。公差带的浮动不是无限的，它受该方向的尺寸公差控制。

h3h2h1h1＜h2

＜h3h1=hmin被测实际要素最小包容区域=f七形位误差7.1误差—被测实际要素对其理想要素的变动。形状和位置误差（简称形位误差）是形状和位置公差的控制对象。当被测实际要素的误差在公差带内合格，超出则不合格。在定义和评定被测实际要素的形状和位置误差时，必须遵循最小条件。7.2最小条件—被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。即找符合要求的最小包容区域。8.1

盘类件孔组的位置度由两种位置要求组成。一个是各孔(一组要素)之间的位置要求；一个是孔组(整组要素)的定位要求。当两种位置相同时。合一个框格标注；当两种位置不相同时，分上下两格分别标注。称为复合位置度。AB4个Ø100圆上互成90°的垂直基准A的Ø0.3圆拄八成组要素的位置度8.2板类件给二个相互垂直的方向2个相距35，且离基准B和C均为10的1.5X0.5四棱体孔组的定位要求各孔之间的位置要求8.3复合位置度九几个新符号9.1正切平面—T这符号放置于形位公差框格中公差值的后面。表示该公差值为与被测要素表面相切平面（正切平面）的要求。0.1T

A

正切平面

有

T之误差

无

T之误差

2.50.20.1

1)图中框格内标有T时，该零件表面合格，没标T时，该零件表面将不合格。

2)上平面的最高点与最低点必须在尺寸公差范围内。

A

我国标准无9.2自由状态条件—F

这符号放置于形位公差框格中公差值的后面。描述零件在制造中造成的力释放后的变形。所以，只有非刚性零件才应用此符号。下图的设计要求是当零件处于自由状态时，左侧圆柱面的圆度误差不得大于2.5mm；当零件处于约束状态时（注），右侧圆柱面的径向圆跳动不得大于2mm。注(约束条件)：基准平面A是固定面(用64个M6X1的螺栓以9-15Nm的扭矩固定)，基准B由其相应规定的尺寸边界约束。详见GB/T168929.3延伸公差带—P当图61左示螺纹连接时，按常规方法标注，将出现干涉现象。延伸公差带就是为了解决此问题而产生的一种特殊标注方法。它的原理是把螺纹部分的公差带延伸至实体外。干涉A

Ø0.5PA

4xØ8H7

P40

Ø100

P

出现在两处。一处在公差值后、一处在延伸尺寸前。延伸公差带的标注方法详见GB/T17773A1

A2A3体外作用尺寸最大实体尺寸（MMS）—实际要素在最大实体状态下的极限尺寸。内表面（孔）DMMS

=最小极限尺寸Dmin；

外表面（轴）dMMS=最大极限尺寸dmax。局部实际尺寸十公差原则(线性尺寸公差与形位公差之间关系)10.1有关术语最大实体实效尺寸最大实体实效尺寸（MMVS）—最大实体实效状态下的体外作用尺寸。内表面（孔）DMMVS=最小极限尺寸Dmin-形位公差值t；外表面（轴）dMMVS=最大极限尺寸dmax+形位公差值t。

t

MMS

t

MMS边界—由设计给定的具有理想形状的极限包容面。最大实体边界（MMB）—尺寸为最大实体尺寸的边界。最大实体实效边界（MMVB）—尺寸为最大实体实效尺寸的边界。最小实体要求L目前未见使用，有关术语和介绍省略。10.2

独立原则

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。无任何附加符号。独立原则是尺寸公差和形位公差相互关系应遵循的基本原则。10.3

相关要求尺寸公差和形位公差相互有关的公差要求。A包容要求EnvelopeRequirementB最大实体要求MaximumMaterialRequirementME美国和GM用0表示尺寸公差后加M加被测要素在最大实体状态（MMC）时，必须是理想形状。被测要素遵守最大实体实效边界，基准要素遵守相应边界。基准要素本身采用最大实体要求，基准要素遵守最大实体实效边界ØtABCMMMB3

最大实体要求同时应用于被测要素和基准要素基准要素本身不采用最大实体要求，基准要素遵守最大实体边界。C可逆要求ReciprocityRequirement（美国和GM标准无）

ØtMRA

详见GB/T4249、GB/T16671。B1

最大实体要求仅应用于被测要素：B2最大实体要求仅应用于基准要素：

ØtM

ØtAMB4当基准要素采用最大实体要求时，应注意基准本身如何?当基准采用基准体系，第二基准和(或)第三基准为尺寸要素又采用最大实体要求时(下图d)，基准要素与被测要素遵守相关要求。当基准采用基准体系，第二基准和(或)第三基准为尺寸要素不采用最大实体要求时(下图c)，基准要素与被测要素遵守独立原则。10.4

基准应用不同原则的定位不采用最大实体要求时，基准轴的基准定位与零件的实际基准要素应无间隙。采用最大实体要求时，基准轴的基准定位与零件的实际基准要素可有间隙。关键区别10.5

示例(用公差带图解释)1）独立原则（轴）19.7-20

-0.3

0

尺寸

形位0.10.1

19.7

20

2）独立原则（孔）

0.1

20-20.3形位

尺寸

0+0.30.1

20.3

20

19.7-20

LMS=

19.7

MMS=

20

-0.3

00.3

尺寸

形位0.1

M

19.7-204）最大实体要求（轴）形位3）包容要求（轴）

-0.30+0.1

LMS=

19.7MMS=20

尺寸

0.4MMVS=MMS+t=20+0.1=20.10.1

0

M19.7-20

LMS=

19.7

MMS=

20

-0.3

-0.2

0

尺寸

形位0.219.80.35）包容要求有进一步要求（轴）

尺寸

形位

0

+0.3

LMS=

20.3

MMS=

20

0.3

6）包容要求（孔）0.2

0

M20-20.3

0M

7）包容要求有进一步要求（孔）

尺寸

形位

0

+0.3

0.3

LMS=

20.3

MMS=

20

8）最大实体要求（孔）20-20.3MMVS=MMS-t=20-0.1=19.9形位

尺寸

-0.10+0.3

LMS=

20.3

MMS=

20

0.4

0.1M

0.1

0.220.15+

0.220-20.3

0M

0.29）最小实体要求（孔）

0.4LA

A

6

8-8.25

尺寸

形位

0+0.25+0.65

LMS=

8.25

MMS=

8

0.65

LMVS=LMS+t=8.25+0.4=8.650.4

最小实体要求主要使用于控制孔边最小厚度的场合。独立原则相关要求(需是尺寸要素)公差原则包容要求最大实体要求符号EM无被测遵守边界不必要最大实体边界最大实体实效边界单一要素关联要素M0最小实体要求最小实体实效边界L

被测要素的小结可逆要求最大实体要求最小实体要求ML最大实体实效边界最小实体实效边界RR基准本身EM基准遵守边界最大实体边界最大实体实效边界M

基准要素采用的小结无M无形位公差要求采用独立原则有形位公差要求采用最大实体要求不采用最大实体要求采用包容要求十一

注出形位公差值应遵循的原则同一被测平面的直线度公差应小于其平面度公差；同一被测圆柱面的直线度公差和圆度公差应小于其圆柱度公差。同一被测要素的形状公差值应小于其定向公差值，更应小于其定位公差值。当基准相同时，同一被测要素的定向公差值应小于其定位公差值。

平行度公差值应小于其相应距离的尺寸公差值。

圆柱形零件的形状公差值（轴线的直线度除外）一般情况下应小于其尺寸公差值。

跳动公差具有综合控制的特性，因此，同一回转表面的形状公差值应小于其相应的跳动公差值。12.1活动紧固件连接—以活动紧固件（或轴）通过被装配零件上的光孔进行连接。最常用的如螺栓（两个零件均为光孔）连接。十二要素组位置度公差值计算

计算公式：CminØT/2HHØTF/2H/2T/2T/2F设：

H–光孔的MMS

F–紧固件(轴)的MMS

ØT–公差带大小

Cmin–孔与轴的最小间隙则：

H/2=F/2+T/2H=F+T或T=H-F=Cmin……(1)ØTFH则：

F/2=H/2–T

F=H–2T或

T=（H–F）/2=Cmin/2

F/2H/2T1/2T2/2设：

H–光孔的MMSF–紧固件(轴)的MMS

T–公差带大小

Cmin–孔与轴的最小间隙12.2固定紧固连接—以固定紧固件（或轴）牢固地连接在一个零件上，且通过另一零件上的光孔进行连接。最常用的如螺钉（一零件为光孔