机械精度设计与检测课件：公差原则与公差要求的了解

公差原则与公差要求的了解《机械精度设计与检测》

目录独立原则02相关要求03有关术语及定义01内容公差原则与公差要求的了解对同一零件，往往既规定尺寸公差，又同时规定形位公差。公差原则与公差要求就是用来处理尺寸公差和形位公差的规定。图样上标注的尺寸公差和形位公差是如何控制被测要素的尺寸误差和形位误差的。1.有关的术语及定义（1）局部实际尺寸（简称实际尺寸Da、da）在实际要素的任意正截面上，两对应点之间测得的距离。内表面的局部实际尺寸用Da表示，外表面的局部实际尺寸用da表示。内容公差原则与公差要求的了解1.有关的术语及定义（2）体外作用尺寸（Dfe

、dfe

）在被测要素的给定长度上，与实际内表面体外相接的最大理想面或与实际外表面体外相接的最小理想面的直径或宽度其内表面和外表面的体外作用尺寸的代号分别用Dfe

、dfe表示。可以推导出孔、轴的体外作用尺寸为Dfe=Da-f形位

dfe

=da+f形位

体内da体外体内Da图11局部实际尺寸、体内外作用尺寸内容公差原则与公差要求的了解1.有关的术语及定义（3）体内作用尺寸（Dfi、dfi

）在被测要素的给定长度上，与实际内表面体内相接的最小理想面或与实际外表面体内相接的最大理想面的直径或宽度。其内表面和外表面的体内作用尺寸的代号分别用Dfi和dfi

表示。可以推导出孔、轴的体内作用尺寸为Dfi=Da+f形位

dfi=da-f形位体内da体外体内Da图11局部实际尺寸、体内外作用尺寸内容公差原则与公差要求的了解1.有关的术语及定义（4）实体状态、实体尺寸、边界①最大实体状态（MMC）最大实体状态是指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时的状态。②最大实体尺寸（MMS）最大实体尺寸是指实际要素在最大实体状态下的极限尺寸。对于外表面为最大极限尺寸;对于内表面为最小极限尺寸。其代号分别用dM和DM表示即dM=dmax

DM=Dmin③最大实体边界（MMB）

尺寸为最大实体尺寸的边界称为最大实体边界。显然边界的尺寸为最大实体尺寸。内容公差原则与公差要求的了解1.有关的术语及定义（4）实体状态、实体尺寸、边界④最小实体状态（LMC）最小实体状态是指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时的状态⑤最小实体尺寸（LMS）

最小实体尺寸是指实际要素在最小实体状态下的极限尺寸。其代号分别用dL和DL表示。

dL=dmin

DL=Dmax

⑥最小实体边界（LMB）尺寸为最小实体尺寸的边界称为最小实体边界。显然，边界的尺寸为最小实体尺寸内容公差原则与公差要求的了解1.有关的术语及定义（5）实效状态、实效尺寸、实效边界①最大实体实效状态（MMVC）最大实体实效状态是指在给定长度上，实际要素处于最大实体状态，且其中心要素的形状或位置误差等于给出公差值时的综合极限状态。②最大实体实效尺寸（MMVS）

最大实体实效尺寸是指要素在最大实体实效状态下的体外作用尺寸。其代号分别用DMV和dMV表示。用公式表示为DMV=DM–tdMV=dM+t③最大实体实效边界（MMVB）最大实体实效边界是指要素处于最大实体实效状态时的边界。显然，边界的尺寸为最大实体实效尺寸。内容公差原则与公差要求的了解1.有关的术语及定义（5）实效状态、实效尺寸、实效边界④最小实体实效状态（LMVC）最小实体实效状态是指在给定长度上，实际要素处于最小实体状态，且其中心要素的形状或位置误差等于给出公差值时的综合极限状态。⑤最小实体实效尺寸（LMVS）最小实体实效尺寸是指要素在最小实体实效状态下的体内作用尺寸。其代号分别用DLV和dLV表示。用公式表示为DLV=DL+tdLV=dL-t⑥最小实体实效边界（LMVB）最小实体实效边界是指要素处于最小实体实效状态时的边界。显然，边界的尺寸为最小实体实效尺寸。内容公差原则与公差要求的了解1.有关的术语及定义术语符号术语公式孔的公称尺寸D孔的上偏差ES=Dmax-D轴的公称尺寸d轴的上偏差es=dmax-d孔的最大极限尺寸Dmax孔的下偏差EI=Dmin-D轴的最大极限尺寸dmax轴的下偏差ei=dmin-d孔的最小极限尺寸Dmin孔的尺寸公差Th=Dmax-Dmin=ES-EI轴的最小极限尺寸dmin轴的尺寸公差Ts=dmax-dmin=es-ei最大实体尺寸MMS孔的最大实体尺寸DM=Dmin最大实体边界MMB轴的最大实体尺寸dM=dmax最大实体状态MMC孔的最小实体尺寸DL=Dmax最小实体尺寸LMS轴的最小实体尺寸dL=dmin最小实体边界LMB孔的体外作用尺寸Dfe=Da-f最小实体状体LMC轴的体外作用尺寸dfe=da+f最大实体实效尺寸MMVS孔的体内作用尺寸Dfi=Da+f最大实体实效边界MMVB轴的体内作用尺寸dfe=da-f最大实体实效状态MMVC孔的最大实体实效尺寸DMV=Dmin-t最小实体实效尺寸LMVS轴的最大实体实效尺寸dMV=dmax+t

最小实体实效边界LMVB孔的最小实体实效尺寸DLV=Dmax+t

最小实体实效状态LMVC轴的最小实体实效尺寸dLV=dmin-t

内容公差原则与公差要求的了解2.独立原则独立原则是指被测要素在图样上给出的尺寸公差与形位公差各自独立，应分别满足各自要求的公差原则。独立原则是形位公差和尺寸公差相互关系遵循的基本公差原则。独立原则一般用于非配合零件（尺寸公差、形位公差二者要求都松）、或者配合严格（两者要求都严）、或对形状和位置要求严格而对尺寸精度要求相对较低（二者要求一严一松）的场合。例：液压传动中常用的液压缸的内孔，为防止泄漏，对液压缸内孔的形状精度（圆柱度、轴线直线度）提出了较严格的要求，而对其尺寸精度则要求不高，故尺寸公差与形位公差按独立原则给出。印刷机的滚筒，尺寸精度要求不高，但为保证印刷清晰，对圆柱度要求高，因而按独立原则给出了圆柱度公差t，而其尺寸公差则按未注公差处理。内容公差原则与公差要求的了解2.独立原则图

独立原则内容公差原则与公差要求的了解3.公差要求相关要求是指图样上给定的尺寸公差与形位公差相互有关的公差要求。（1）包容要求（ER）包容要求是指被测实际要素位于具有理想形状的包容面内的一种公差要求，该理想形状的尺寸为最大实体尺寸。在尺寸公差代号后面加标包容要求遵守的边界及合格的条件

包容要求常用于机器零件上的配合性质要求较严格的配合表面，如回转轴的轴颈和滚动轴承之间，滑动套筒和孔之间，滑块和滑块槽之间的配合中心轴线的直线度。生产中采用光滑极限量规检测，控制尺寸误差和形状误差，保证最大实体边界。即:对于外表面（即轴）:

对于内表面（即孔）:

内容公差原则与公差要求的了解3.公差要求包容要求是指当实际尺寸为最大实体尺寸（如图中的150mm）时，其形位公差为零;当实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允许的形位误差可以相应增加，增加量为实际尺寸与最大实体尺寸之差（绝对值），其最大增加量等于尺寸公差，这表明，尺寸公差可以转化为形位公差。图12包容要求内容公差原则与公差要求的了解3.公差要求相关要求是指图样上给定的尺寸公差与形位公差相互有关的公差要求。（2）最大实体要求（MMR）最大实体要求是控制被测要素的实际轮廓处于其最大实体实效边界之内的一种公差要求。最大实体要求主要应用于保证装配成功率的螺栓或螺钉连接处的中心要素，一般是孔组轴线的位置度，还有槽类的对称度和同轴度。

最大实体要求生产中采用位置量规检测，控制实体实效边界。内容公差原则与公差要求的了解3.公差要求（2）最大实体要求（MMR）①最大实体要求用于被测要素最大实体要求用于被测要素时，在形位公差框格内的公差值后面加标

被测要素的形位公差值是在该要素处于最大实体状态时给定的。当被测要素的实际轮廓偏离其最大实体状态，即实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允许的形位误差值可以增加，偏离多少，就可增加多少，其最大增加量等于被测要素的尺寸公差。内容公差原则与公差要求的了解3.公差要求随实际尺寸减小，允许的直线度误差相应增大，若尺寸为Ø19.8mm则允许的直线度误差为0.1mm+0.2mm=0.3mm;当实际尺寸为最小实体尺寸Ø19.7mm时，允许的直线度误差为最大。图13最大实体要求内容公差原则与公差要求的了解3.公差要求如图14所示，该轴应满足下列要求：实际尺寸在Ø19.7mm～Ø20mm之内；实际轮廓不超出最大实体实效边界，即其体外作用尺寸不大于最大实体实效尺寸dMMVS=dMMS+t=20+0.1=20.1mm当该轴处于最小实体状态时，其轴线直线度误差允许达到最大值，即等于图样给出的直线度公差值（Ø0.1mm）与轴的尺寸公差(0.3mm)之和Ø0.4mm。Ø200-0.3Ø0.1MDa/mmØ19.7ø

20（dMMS）Ø

20.1(dMMVS)0.10.4-0.3-0.20.3图14最大实体要求内容公差原则与公差要求的了解3.公差要求（2）最大实体要求（MMR）②最大实体要求用于基准要素基准要素应遵守相应的边界，即其体外作用尺寸偏离其相应边界时，允许基准要素在一定的范围内浮动。在形位公差框格内的基准字母后面加标A基准要素本身采用最大实体要求:其相应的边界最大实体实效边界，此时，基准代号应直接标注在形成该最大实体实效边界的形位公差框格下面。B基准要素本身不采用最大实体要求:其相应的边界最大实体边界，此时，基准代号应标注在基准的尺寸线处，其连线与尺寸线对齐。内容公差原则与公差要求的了解3.公差要求如图15所示，(a)当被测要素处于最大实体状态时，同轴度公差为Ø0.04mm;(b)其轮廓不超越最大实体实效边界;当被测轴的实际尺寸小于Ø12mm时，允许同轴度误差增大,当da1=Ø11.95mm时，同轴度误差允许达到最大值，Ø0.04mm+0.05mm=0.09mm;

（c)当基准的实际轮廓处于最大实体边界，即d2fe=d2M=Ø25mm时，基准轴线不能浮动,当基准的实际轮廓偏离最大实体边界，即其体外作用尺寸小于Ø25mm时，基准线可以浮动;当其体外作用尺寸等于最小实体尺寸Ø24.95mm时，其浮动范围达到最大值Ø0.05mm;(d)基准浮动使被测要素更容易达到合格要求。图15最大实体要求同时应用于被测要素和基准要素内容公差原则与公差要求的了解3.公差要求（3）最小实体要求（LMR）最小实体要求是控制被测要素的实际轮廓处于其最小实体实效边界之内的一种公差要求。

最小实体要求主要用于保证最小壁厚的中心要素，一般是中心轴线的位置度、同轴度等。

最小实体要求生产中一般采用通用量具检测，保证最小壁厚或强度。内容公差原则与公差要求的了解3.公差要求（3）最小实体要求（LMR）①最小实体要求用于被测要素图样上形位公差框格内公差值后面标注符号时，表示最小实体要求用于被测要素。最小实体要求用于被测要素时，被测要素的形位公差是在该要素处于最小实体状态时给定的。当被测要素的实际轮廓偏离其最小实体状态，即实际尺寸偏离最小实体尺寸时，允许的形位误差值可以增大，偏离多少，就可增加多少，其最大增加量等于被测要素的尺寸公差值，从而实现尺寸公差向形位公差转化。内容公差原则与公差要求的了解3.公差要求（3）最小实体要求（LMR）最小实体要求是控制被测要素的实际轮廓处于其最小实体实效边界之内的一种公差要求。①最小实体要求用于被测要素

图16最小实体要求内容公差原则与公差要求的了解3.公差要求（3）最小实体要求（LMR）最小实体要求是控制被测要素的实际轮廓处于其最小实体实效边界之内的一种公差要求。②最小实体要求用于基准要素图样上在公差框格内基准字母后面标注时，表示最小实体要求用于基准要素此时，基准应遵守相应的边界，若基准要素的实际轮廓偏离相应的边界，即体内作用尺寸偏离相应的边界尺寸，则允许基准要素在一定范围内浮动，浮动范围等于基准要素的体内作用尺寸与相应边界尺寸之差。基准要素本身采用最小实体要求时，其相应的边界为最小实效边界;基准要素本身不采用最小实体要求时，其相应的边界为最小实体边界。内容公差原则与公差要求的了解3.公差要求（4）可逆要求（RR）可逆要求是最大实体要求或者