常用公差配合形位公差粗糙度
尺寸公差 形位公差关系
同一工件上所标注的尺寸公差要求小还是形位公差要求小？ 尺寸公差与形位公差是否有联系？ 1.形位公差要小，两都有联系。 2.表面形状公差(t),尺寸公差(T)及表面粗糙度Ra,Rz有一定相互关系的: t≈0.6T 则Ra≤0.05T,Rz≤0.2T; t≈0.4T 则Ra≤0.025T,Rz≤0.1T; t≈0.25T 则Ra≤0.012T,Rz≤0.05T; t＜0.25T 则Ra≤0.015T,Rz≤0.06T; 3. 尺寸公差有标准公差\极限公差 形位公差共有14个,根据零件的功能要求,有时尺寸公差与形位公差之间应遵循一些特定的关系，也就是尺寸公差控制形位公差;形位公差补偿给尺寸公差。 图样上给定的每一尺寸和形状\位置要求均是独立的并分别满足要求的原则,这是独立原则 粗糙度是根据配合来定的 4. 除了独立原则和包容原则外还有最大和最小实体要求及其各自的可逆要求.到底使用哪种原则和要求要看具体情况. 对于孔轴配合来说,包容原则和最大最小实体要求都是常用的,这些要求的目的是在保证配合的 同时根据形位误差适当的放宽对尺寸公差的要求,允许部分尺寸超差的零件合格,降低加工难度 和成本. 5.尺寸公差与形位公差的联系要在实践中细细体会。 例如：一、一块矩形板上有四个孔。四个孔的相对位置要求很高（因为相应的装配是一组轴类零件），而孔本身的加工要求不高（相应装配的轴类件其单个的表面精度低或是很松的间隙配合等），这时的形位公差的要求高于尺寸公差的；二、一块板上有一孔。这孔的装配要求很高（装配上相应的轴类零件后要求板与轴件的垂直度相当高），这时尺寸的公差的要求可能就要高于形位公差了。 公差的设计就是要保障装配的实现，本着这个原则就可以了。 6.尺寸分为绝对尺寸和关联尺寸,如果是关联尺寸,就和形位公差挂上钩了哟 7. Sorry,一条好的经验法则：1/3D 公差与配合教案 1．互换性概念 互换性定义 互换性是指从一批相同的零件中任取一件，不经修配就能装配到 机器或部件中，并满足产品的性能要求。 互换性意义 零件具有互换性有利于组织协作和专业化生产，对保证产品质量，降低成本及方便装配，维修有重要意义。 尺寸公差的术语和定义 1）基本尺寸——设计给定的尺寸。如图a中的?30mm。 2）实际尺寸——零件制成后，通过测量所得的尺寸。 3）极限尺寸——允许零件实际尺寸变化的两个界限值，其中较大的一个尺寸称为最大极限尺寸，较小的一个尺寸称为最小极限尺寸。 如图b示出了轴?30mm的最大极限尺寸为?29.993mm，最小极限尺寸为?29.980mm。实际尺寸只要在这两个极限尺寸之间均为合格。 ）尺寸偏差（简称偏差）——某一尺寸减去基本尺寸所得的代数 差。尺寸偏差有上偏差、下偏差（统称极限偏差）和实际偏差。 上偏差＝最大极限尺寸 - 基本尺寸 下偏差＝最小极限尺寸 - 基本尺寸 如上图所示的轴: 上偏差＝ (29.993-30)mm＝ -0.007mm 下偏差＝ (29.980-30)mm＝ -0.020mm 国家标准规定：用代号ES和es分别表示孔和轴的上偏差； 用代号EI和ei分别表示孔和轴 的下偏差。偏差可以为正，负或零值。 实际尺寸减去基本尺寸的代数差称为实际偏差。零件尺寸的实际偏差在上、下偏差之间均为合格。 5）尺寸公差（简称公差）——允许尺寸变动的量。 即：公差＝最大极限尺 寸-最小极限尺寸 或：公差＝上偏差-下偏 差 如上图所示的轴 公差＝ (29.993-29.980) mm ＝0.013mm 或：公差＝ [-0.007-(-0.020)] mm ＝0.013mm 由于最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸，所以公 差总是正值，且不能为零。 在零件图上，凡有公差要求的尺寸，通常不是标注两个极限尺寸，而是标注出基本尺寸和上、下偏差，见上图a。 6）尺寸公差带（简称公差带）——公差带是表示公差大小和相对于零线位置的一个区域。 上图a表示了一对互相结合的孔与轴的基本尺寸、极限尺寸、偏差、公差的相互关系。为简化起见，一般只画出孔和轴的上、下偏差围成的方框简图，称为公差带图，见上图b。 在公差带图中，零线是表示基本尺寸的一条直线。当零线画成水平线时，正偏差位于零线的上 方，负偏差位于零线的下方，偏差值的单位为微米。 一、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系 1、形状公差与尺寸公差的数值关系 当尺寸公差精度确定后，形状公差有一个适当的数值相对应，即一般约以50%尺寸公差值作为形状公差值；仪表行业约20%尺寸公差值作为形状公差值；重型行业约以70%尺寸公差值作为形状公差值。由此可见．尺寸公差精度愈高，形状公差占尺寸公差比例愈小所以，在设计标注尺寸和形状公差要求时，除特殊情况外，当尺寸精度确定后，一般以50%尺寸公差值作为形状公差值，这既有利于制造也有利于确保质量。 2、形状公差与位置公差间的数值关系 形状公差与位置公差间也存在着一定的关系。从误差的形成原因看，形状误差是由机床振动、刀具振动、主轴跳动等原因造成；而位置误差则是由于机床导轨的不平行，工具装夹不平行或不垂直、夹紧力作用等原因造成，再从公差带定义看，位置误差是含被测表面的形状误差的，如平行度误差中就含有平面度误差，故位置误差比形状误差要大得多。因此，在一般情况下、在无进一步要求时，给了位置公差，就不再给形状公差。当有特殊要求时可同时标注形状和位置公差要求，但标注的形状公差值应小于所标注的位置公差值，否则，生产时无法按设计要求制造零件。 3、形状公差与表面粗糙度的关系 形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系，但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系，据实验研究，在一般精度时，表面粗糙度占形状公差的1／5～1／4。由此可知，为确保形状公差，应适当限制相应的表面粗糙度高度参数的最大允许值。 在一般情况下，尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度之间的公差值具有下述关系式：尺寸公差>位置公差>形状公差>表面粗糙度高度参数 从尺寸、形位与表面粗糙度的数值关系式不难看出，设计时要协调处理好三者的数值关系，在图样上标注公差值时应遵循：给定同一表面的粗糙度数值应小于其形状公差值；而形状公差值应小于其位置公差值；位置各差值应小于其尺寸公差值。否则，会给制造带来种种麻烦。可是设计工作中涉及最多的是如何处理尺寸公差与表面粗糙度的关系和各种配合精度与表面粗糙度的关系。 一般情况下按以下关系确定： 1、形状公差为尺寸公差的60％（中等相对几何精度）时，Ra≤0.05IT； 2、形状公差为尺寸公差的40％（较高相对几何精度）时，Ra≤0.025IT； 3、形状公差为尺寸公差的25％（高相对几何精度）时，Ra≤0.012IT； 4、形状公差小于尺寸公差的25％（超高相对几何精度）时，Ra≤0.15Tf(形状 零件表面粗糙度与尺寸公差 一般，我国机械设计和加工技术常用的表面粗糙度标准是轮廓算术均匀偏差Ra 对于Ra，国标GB3508—83有明确的规定。本文仅就Ra在机械零件设计考虑加工情况时的使用作以阐述。 1图纸右上角的表面粗糙度要求留意事项 大多数设计职员在图纸右上角都会标注：其余Ra6.3、Ra1.6，等。这里所指的是，除图样上注明的机械加工面的表面粗糙度要求后，剩余未注明的机械加工面的表面粗糙度Ra的数值为6.3μm或1.6μm。对于这一要求，需留意以下几方面。 1.1对于型钢表面等非本图要求而制作的加工面 在实际工作中，为了减少不必要的加工工作和进步产品质量，可以在图纸右上角处，对用非本图加工手段取得的材料、型材外表加以表面粗糙度要求，然后再对机械加工处的表面进行表面粗糙度要求，如图1。当然，这种对用非本图加工手段取得的材料、型材外表的表面粗糙度要求必须公道，必须不经过原材料工厂特殊加工就可以达到。如，一般热轧型钢的表面粗糙度在Ra25μm～Ra12.5μm；冷拔型钢的表面粗糙度在Ra12.5μm～Ra3.2μm；冷拔铝型钢的表面粗糙度在Ra6.3μm～Ra1.6μm。所以，标注型材等的表面粗糙度要求时，必须留意不能超出以上范围。 1.2对于用铸造、铸造、焊接等本图要求而制作的毛坯件 在使用铸造、铸造、焊接制作毛坯时，尤其是型腔件，对它们的机械加工往往是一部分，而不是全部加工。此时，设计职员一般在图纸右上角处标上：其余Ra6.3。这里的Ra6.3μm仅仅是指对型腔件要求进行机械加工部分，除往图纸上已经有表面粗糙度要求的_部分外表面加以表面粗糙度要求而已，并没有对非机械加工部分（如铸造、铸造）的外表加以表面粗糙度要求。所以，为了不产生混淆，有 粗糙度、形位公差符号标注，不看后悔 粗糙度 论是机械加工后的零件表面，或是用其他方法获得的零件表面，总会存在着一些微观的几何形状特性即表面粗糙度，它对机械零件的使用性能有着密切的关系，因此表面粗糙度在图样中的标注就显得很重要。本节将介绍浩辰机械的这一功能。运行浩辰机械菜单中【符号标注】—>【粗糙度】命令或输入“CCD”，弹出如图1-1所示对话框。 图1-1 图1-2 1、在基本符号组框中单击需要的基本符号，每种符号分别代表的意思请参阅相关的机械制 图书籍。 2、跟选择基本符号一样，纹理方向的选择只需单击需要的符号即可。 3、标注左边的两个下拉列表框的内容分别是说明文字和加工余量，加工余量的单位是毫米。 4、倒三角形上面的两个下拉列表框的内容是粗糙度参数的允许值(单位是微米)。 5、线上的下拉列表中的内容是加工方法，镀涂或其它的表面处理。 6、线下的第一个下拉列表的内容是取样长度(单位是毫米)。 1、线下的第二个下拉列表的内容是粗糙度间距参数值(单位是微米)。 8、单击【设置】按钮出现如图1-2的对话框，可以设置标注符号的样式。 参数设置完成后单击【确定】按钮，选取需要标注的对象，鼠标拖动以确定放置的位置。注：对于粗糙度标注的相关知识，请参照机械制图的相应内容.当没有选中需要标注的实体时，将用两点的连线确定标注的方向，这种标注适合于非表面标注，如指定其它表面的标注样式时。 形位公差 用户可以利用此功能标注形状和位置公差。运行浩辰机械菜单中【符号标注】—>【形位公差】命令或输入“HCDIMTOL”命令，弹出形位公差标注对话框，如图1-3所示。 上面黑色区域为预览区。 1、在公差代号组框中选择形位公差的标注样式，直接在需要的符号上单击即可。 2、在公差等级后面的对话框中选择公差，在基本尺寸后面的文本框中输入尺寸就可以确定 相应的公差值。 3、形位公差标注支持多行标注，用于增加，删除以及移动标注。 4、“全周标记”复选框用于控制形位公差符号的引线是否增加全周标记。 5、"无引出线"复选框控制时候生成的形位公差符号是否有引线。 机械零件表面粗糙度的选择 表面粗糙度是反映零件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标，是检验零件表面质量的主要依据；它选择的合理与否，直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。 机械零件表面粗糙度的选择方法有3种，即计算法、试验法和类比法。在机械零件设计工作中，应用最普通的是类比法，此法简便、迅速、有效。应用类比法需要有充足的参考资料，现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。在通常情况下，机械零件尺寸公差要求越小，机械零件的表面粗糙度值也越小，但是它们之间又不存在固定的函数关系。例如一些机器、仪器上的手柄、手轮以及卫生设备、食品机械上的某些机械零件的修饰表面，它们的表面要求加工得很光滑即表面粗糙度要求很高，但其尺寸公差要求却很低。在一般情况下，有尺寸公差要求的零件，其公差等级与表面粗糙度数值之间还是有一定的对应关系的。 在一些机械零件设计手册和机械制造专著中，对机械零件的表面粗糙度和机械零件的尺寸公差关系的经验及计算公式都有很多介绍，并列表供读者选用，但只要细心阅来，就会发现，虽然采取完全相同的经验计算公式，但所列表中的数值也不尽相同，有的还有很大的差异。这就给不熟悉这方面情况的人带来了迷惑。同时也增加了他们在机械零件工作中选择表面粗糙度的困难。 在实际工作中，对于不同类型的机器，其零件在相同尺寸公差的条件下，对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。在机械零件的设计和制造过程中，对于不同类型的机器，其零件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。在现有的机械零件设计手册中，反映的主要有以下3种类型： 第1类主要用于精密机械，对配合的稳定性要求很高，要求零件在使用过程中或经多次装配后，其零件的磨损极限不超过零件尺寸公差值的10%，这主要应用在精密仪器、仪表、精密量具的表面、极重要零件 尺寸公差、形位公差、表面粗糙度三者的关系 A.尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系 1、形状公差与尺寸公差的数值关系 当尺寸公差精度确定后，形状公差有一个适当的数值相对应，即一般约以50%尺寸公差值作为形状公差值；仪表行业约20%尺寸公差值作为形状公差值；重型行业约以70%尺寸公差值作为形状公差值。由此可见．尺寸公差精度愈高，形状公差占尺寸公差比例愈小所以，在设计标注尺寸和形状公差要求时，除特殊情况外，当尺寸精度确定后，一般以50%尺寸公差值作为形状公差值，这既有利于制造也有利于确保质量。 2、形状公差与位置公差间的数值关系 形状公差与位置公差间也存在着一定的关系。从误差的形成原因看，形状误差是由机床振动、刀具振动、主轴跳动等原因造成；而位置误差则是由于机床导轨的不平行，工具装夹不平行或不垂直、夹紧力作用等原因造成，再从公差带定义看，位置误差是含被测表面的形状误差的，如平行度误差中就含有平面度误差，故位置误差比形状误差要大得多。因此，在一般情况下、在无进一步要求时，给了位置公差，就不再给形状公差。当有特殊要求时可同时标注形状和位置公差要求，但标注的形状公差值应小于所标注的位置公差值，否则，生产时无法按设计要求制造零件。 3、形状公差与表面粗糙度的关系 形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系，但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系，据实验研究，在一般精度时，表面粗糙度占形状公差的1／5～1／4。由此可知，为确保形状公差，应适当限制相应的表面粗糙度高度参数的最大允许值。 在一般情况下，尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度之间的公差值具有下述关系式：尺寸公差>位置公差>形状公差>表面粗糙度高度参数 从尺寸、形位与表面粗糙度的数值关系式不难看出，设计时要协调处理好三者的数值关系，在图样上标注公差值时应遵循：给定同一表面的粗糙度数值应小于其形状公差值；而形状公差值应小于其位置公差值；位置各差值应小于其尺寸公差值。否则，会给制造带来种种麻烦。可是设计工作中涉及最多的是如何处理尺寸公差与表面粗糙度的关系和各种配合精度与表面粗糙度的关系。 一般情况下按以下关系确定： 1、形状公差为尺寸公差的60％（中等相对几何精度）时，Ra≤0.05IT； 2、形状公差为尺寸公差的40％（较高相对几何精度）时，Ra≤0.025IT； 3、形状公差为尺寸公差的25％（高相对几何精度）时，Ra≤0.012IT； 4、形状公差小于尺寸公差的25％（超高相对几何精度）时，Ra≤0.15Tf(形状公差值)。 最简单的参考值:尺寸公差是粗糙度的3-4倍，这样最为经济。 尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系 一、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系 1、形状公差与尺寸公差的数值关系 当尺寸公差精度确定后，形状公差有一个适当的数值相对应，即一般约以50%尺寸公差值作为形状公差值；仪表行业约20%尺寸公差值作为形状公差值；重型行业约以70%尺寸公差值作为形状公差值。由此可见．尺寸公差精度愈高，形状公差占尺寸公差比例愈小所以，在设计标注尺寸和形状公差要求时，除特殊情况外，当尺寸精度确定后，一般以50%尺寸公差值作为形状公差值，这既有利于制造也有利于确保质量。 2、形状公差与位置公差间的数值关系 形状公差与位置公差间也存在着一定的关系。从误差的形成原因看，形状误差是由机床振动、刀具振动、主轴跳动等原因造成；而位置误差则是由于机床导轨的不平行，工具装夹不平行或不垂直、夹紧力作用等原因造成，再从公差带定义看，位置误差是含被测表面的形状误差的，如平行度误差中就含有平面度误差，故位置误差比形状误差要大得多。因此，在一般情况下、在无进一步要求时，给了位置公差，就不再给形状公差。当有特殊要求时可同时标注形状和位置公差要求，但标注的形状公差值应小于所标注的位置公差值，否则，生产时无法按设计要求制造零件。 3、形状公差与表面粗糙度的关系 形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系，但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系，据实验研究，在一般精度时，表面粗糙度占形状公差的1／5～1／4。由此可知，为确保形状公差，应适当限制相应的表面粗糙度高度参数的最大允许值。 在一般情况下，尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度之间的公差值具有下述关系式：尺寸公差>位置公差>形状公差>表面粗糙度高度参数 从尺寸、形位与表面粗糙度的数值关系式不难看出，设计时要协调处理好三者的数值关系，在图样上标注公差值时应遵循：给定同一表面的粗糙度数值应小于其形状公差值；而形状公差值应小于其位置公差值；位置各差值应小于其尺寸公差值。否则，会给制造带来种种麻烦。可是设计工作中涉及最多的是如何处理尺寸公差与表面粗糙度的关系和各种配合精度与表面粗糙度的关系。 一般情况下按以下关系确定： 1、形状公差为尺寸公差的60％（中等相对几何精度）时，Ra≤0.05IT； 2、形状公差为尺寸公差的40％（较高相对几何精度）时，Ra≤0.025IT； 3、形状公差为尺寸公差的25％（高相对几何精度）时，Ra≤0.012IT； 4、形状公差小于尺寸公差的25％（超高相对几何精度）时，Ra≤0.15Tf(形状公差值)。 最简单的参考值:尺寸公差是粗糙度的3-4倍，这样最为经济。 未注尺寸公差、未注形位公差及表面粗糙度 一、未注尺寸公差按GB/T1804 （1）线性尺寸的极限偏差数值（GB/T1804-2000）（mm） （2）倒圆半径和倒角高度尺寸的极限偏差（GB/T1804-2000）mm （3）角度尺寸的极限偏差数值（GB/T1804-2000） 二、未注形位公差按GB/T1184 （4）直线度和平面度未注公差值（GB/T1184-1996）（mm） （5）垂直度未注公差值（GB/T1184-1996）（mm） （6）对称度未注公差值（GB/T1184-1996）（mm） （7）圆跳动的未注公差值（GB/T1184-1996）（mm） 三、选用原则 （1）机械加工未注尺寸公差一般选用“m”级，未注形位公差一般选用“K”级。 （2）板金加工未注尺寸公差一般选用“c”级，未注形位公差一般选用“L”级。 四、表面粗糙度 零件的表面都应该注明粗糙度的等级。如果较多的表面具有相同的表面粗糙度等级，则要集中在图样右上角标注，并加“其余”字样。 粗糙度等级的选择，一般可以根据对各表面的工作要求和尺寸精度等级来决定，在满足工作要求的条件下，不得随意提高等级。 （1）取样长度和评定长度的选用值（GB/T1031-1995） Ra(μm)Rz(μm)取样长度l(mm) 评定长度l n(mm) ＞0.003~0.02 ＞0.025~0.10 0.08 0.4 ＞0.02~0.10 ＞0.1~0.50 0.25 1.25 ＞0.1~2.0 ＞0.50~10.0 0.8 4.0 ＞2.0~10.0 ＞10.0~50 2.5 12.5 ＞10.0~80 ＞50~320 8.0 40.0 （2）轮廓算术平均偏差Ra的数值（GB/T1031-1995）（μm） 第1系列0.012, 0.025, 0.050, 0.10, 0.20, 0.40, 0.80, 1.60, 3.2, 6.3, 12.5, 25, 50, 100 第2系列0.008, 0.010, 0.016, 0.020, 0.032, 0.040, 0.063, 0.080, 0.125, 0.160, 0.25, 0.32, 0.50, 0.63, 1.0, 1.25, 2.0, 2.5, 4.0, 5.0, 8.0, 10.0, 16.0, 20, 32, 40, 63, 80 注：尽量选择第1系列 （3）轮廓最大高度Rz的数值（GB/T1031-1995）（μm） 第1系列0.025, 0.050, 0.100, 0.20, 0.40, 0.80, 1.60, 3.2, 6.3, 12.5, 25, 50, 100，200，400，800，1600， 第2系列0.032, 0.040, 0.063, 0.080, 0.125, 0.160, 0.25, 0.32, 0.50, 0.63, 1.0, 1.25, 2.0, 2.5, 4.0, 5.0, 8.0, 10.0, 16.0, 20, 32, 40, 63, 80，125，160，250，320，500，630 注：尽量选择第1系列 公差类 配合是指基本尺寸相同，相互结合的孔和轴公差带的位置关系。 配合分为三种：间隙配合过盈配合过渡配合 孔的上偏差用ES;下偏差用EI 轴的上偏差用es;下偏差用ei。 间隙配合：孔的尺寸减去相配和轴的尺寸之差为正值。此时孔的公差带在轴的上方。 最大间隙最小间隙 最大间隙：孔的最大极限尺寸与轴的最小极限尺寸之差;也等于孔的上偏差减去轴的下偏差。 用X max=ES-ei 最小间隙是指在间隙配合中。孔的最小极限尺寸与轴的最大极限尺寸之差，也等于孔的下偏差减去轴的上偏差。用=EI-es X xin 举例：孔的尺寸为Φ80030.0 +，轴的尺寸为Φ80030.0049.0--，求 最大间隙和最小间隙各是多少？ =ES-ei =0.030 - (-0.049) =+0.079 按偏差计算，则X max X =EI-es =0 - (-0.030) =+0.030 min 过盈配合：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为负值，这时孔的公差带在轴的公差带上方。 最大过盈最小过盈 最大过盈 孔的最小极限尺寸与轴的最大极限尺寸之差;也等于孔的下偏差与轴的上偏差的代数差。 用Y max 表示。 Y max =EI-es 最小过盈 孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸之差;也等于孔的上偏差与轴的下偏差的代数差。 并用Y min 表示。 Y min =ES-ei 举例： 孔的尺寸为Φ100 058.0093 .0--，轴的尺寸为Φ100 022 .0-求 最大过盈与最小过盈各是多少？ 按偏差计算，则 Y max =EI-es=-0.093-0=-0.093 Y min =ES-ei=-0.058- （-0.022） =-0.036 过渡配合 可能具有间隙或过盈的配合为过渡配合。此时孔公差带与轴的公差带相互交叠。 举例： 孔的尺寸为Φ50025 .00 +；轴的尺寸为Φ50±0.030 判断配合性质 ES=0.025 es=0.030 EI=0 ei=-0.030 因为EI 不≥es ei 不≤ES ，所以为过渡配合 配合性质的判断 EI ≥es 时为间隙配合 ei ≥ES 时为过盈配合 以上两条同时不成立时，则为过渡配合。 GB/T 4249-1996:尺寸公差 本标准适用于技术制图和有关文件中的尺寸、尺寸公差和形位公差，以确定零件要素的大小、形状和位置特征。 1. 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。如果对尺寸和形状、尺寸与位置之间的相互关系有特定要求应在图样上规定。 独立原则是尺寸公差和形位公差相互关系遵循的基本原则。 2. 尺寸公差 2.1 线性尺寸公差 线性尺寸公差仅控制要素的局部实际尺寸（两点法测量），不控制要素本身的形状误差（如圆柱要素的圆度和轴线直线度误差或平行平面要素的平面度误差）。 形状误差应由单独标注的形状公差、未注形状公差或包容要求控制（见图1）。 标注说明： 实际轴的局部实际尺寸必须位于149.96至150之间；线性尺寸公差（0.04）不控制要素本身的形状误差。如图1b）所示。 2.2 角度公差 角度公差仅控制被测要素之间的角度变动量，不控制被测要素的形状误差，且理想要素的位置应符合最小条件。 角度公差只控制线或素线的总方向，不控制其形状误差。 总方向是指接触线的方向，接触线是与实际线相接触的最大距离为最小的理想直线（见图2）。实际线的形状误差应由单独标注的形状公差或未注形状公差控制。 示例： 标记说明： A、B两被测实际要素分别按最小条件确定其理想要素，该两理想要素间的夹角应在给定的两极限角度之间，角度公差不控制实际要素的形状误差（见图3）。 3 形状和位置公差 不论要素的局部实际尺寸如何，被测要素的均庆位于给定的形位公差带内，并且其形位误差允许达到最大值（见图4）。 示例： 标注说明： 轴的局部实际尺寸应在最大极限尺寸与最小极限尺寸之间，轴的形状误差应在给定的相应形状公差之内。不论轴的局部实际尺寸如何，其形状误差（素线直线度误差和圆度误差包括横截面奇数棱圆误差）允许达到给定的最大值（见图5）。 GB/T 4249-1996:相关要求--尺寸公差与形位公差相互有关的公差要求 1 图样上给定的尺寸公差和形位公差相互有关的公差要求，系指包容要求、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）。 1.1 包容要求 包容要求适用于单一要素如圆柱表面或两平行表面。 包容要求表示实际要素应遵守其最大实体边界，其局部实际尺寸不得超出最小实体尺寸。 采用包容要求的单一要素应在其尺寸极限偏差或公差带代号之后加注符号“”（见图6）。 示例： 标注说明： 尺寸链中形位公差的判别与解算 杜官将，薛小强 摘要：从零件形位公差要素所采用的公差原则入手，讨论了在尺寸链计算中，是否应该考虑形位公差的影响以及形位公差组成环性质的判别方法，并通过实例加以说明。 关键词：公差原则，形位公差；尺寸链 中囤分类号：TG801 文献标识码：A 0引言 在机械加工或装配的过程中，尺寸链是求解工序尺寸或装配精度的重要手段。在查找尺寸链组成环时，除了零件上的长度尺寸外，还经常涉及到零件上的形位公差。尺寸精度、形位精度是保证机械零件功能要求的基础，二者既相互联系，又相互制约，公差原则是处理尺寸公差与形位公差关系的重要原则。以往在计算尺寸链时，通常把与线性尺寸环相连接的零件要素作为具有理想形状和理想位置来处理，或把形位公差包含在尺寸公差之内处理。随着检测技术以及人们对产品质量要求的不断提高，我们认识到在工程中若回避或忽略形位误差的影响，可能会造成零件的报废或产品不合格，给生产带来不应有的经济损失。 文献[1，2]等对形位公差在尺寸链中的处理作了有益的探索，但主要针对同轴度、对称度等少数形位公差，缺乏较全面的分析。本文从零件形位公差要素所采用的公差原则入手，理清形位公差与尺寸公差之间的关系，从而确定形位公差是否应该计入尺寸链，以及尺寸链中形位公差环性质的判别方法，从而为涉及形位公差的尺寸链的求解提供思路。 1 形位公差作为尺寸链组成环的条件 由于零件功能要求的不同，所采用的公差原则也不同[3]。公差原则分为独立原则和相关原则，相关原则又可分为包容原则和最大实体原则。根据零件尺寸及形位公差所采用的公差原则．在建立尺寸链的过程中，对形位公差的处理方法也有所不同。 1．1 对于按包容要求设计的零件要素 包容要求是被测实际要素处处不得超越最大实体边界的一种要求，它只适用于单一尺寸要素(圆柱面、两平行平面)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，应在其尺寸极限偏差或公差代号后加注符号“E”。包容要求的实质就是用零件的尺寸公差控制其形位公差，因此，形位公差不会对封闭环产生影响，在尺寸链的建立过程中，只需计入零件的尺寸及公差，而相应的形位公差不应计入尺寸链。 1．2对于按独立原则设计的零件要素 独立原则是指图样上给定的各个尺寸和形状、位置要求都是独立的，应该分别满足各 第一章——孔与轴的极限与配合 互换性：同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不许任何挑选或附加修配就能装在机器上，达到规定的功能要求 零部件的互换性，按其互换程度，可分为完全互换和不完全互换 公称尺寸（基本尺寸）：是计算极限尺寸和极限偏差的起始尺寸极限尺寸：尺寸要素允许尺寸变化的两个极限值。包括上极限和下极限尺寸 尺寸偏差（简称偏差）：某一尺寸（实际尺寸、极限尺寸）与公称尺寸的代数差 实际偏差和极限偏差、基本偏差 尺寸公差（简称公差）：允许尺寸的变动量，他是上极限尺寸与下极限尺寸之差，或者是上极限偏差与下极限偏差之差，是一个无符号的绝对值 公差带：由公差大小和基本偏差来决定 标准公差：在“极限与配合”国标中，用以确定公差带大小的任一公差，称为标准公差，用代号“IT”表示。 基本偏差：靠近零线的那个偏差 配合：公称尺寸相同的相互结合的孔和轴公差带之间的关系 配合公差（Tf）：等于配合的孔公差与轴公差之和 由标注即可得知孔和轴的公称尺寸、上极限与下极限尺寸、上极限与下极限偏差、孔公差与轴公差、配合公差、最大间隙（过盈）与最小间隙（过盈），当然，画出公差带图之后，跟更为显而易见了 标准公差因子：计算标注公差的基本单位，是制定标准公差系列值的基础 国标将标准公差等级分为20级，用符号“IT”和阿拉伯数字组成的代号表示，即IT（01，0，1,2……18)从01到18，公差等级依次降低，相应的标准公差数值则依次增大 注意：理论上同等精度的孔和轴具有相同的加工难易程度 基本偏差是国家标准公差带位置标准化的重要指标 孔和轴各有28个基本偏差 孔的基本偏差中：A-H为下极限偏差，J-ZC为上极限偏差（J、K除外） 轴的正好相反 a-h 用于间隙配合 j-n 用于过渡配合 p-zc用于过盈配合 公差带代号：H8，f7 配合代号：H7/f6 p30表1-14与1-15可知： 基孔制时，当轴的标准公差小于或等于IT7级时，孔比轴低一级；大于或等于IT8级时，孔与轴同级配合 基轴制时，当孔的标准公差小于IT8级或少数等于IT8级时，孔比轴低一级，其余都是孔与轴同级 在设计工作中，公差与配合的选用主要包括：确定基准制、公差等级 1.一孔尺寸的要求为φ30+0052,我们在加工时最理想的目标值是（ D ） A.30 B.30.052 C.30.040 D.30.026 2.下列标准公差中,精度最低的是（ D ） A.ITO B.IT01 C.IT10 D.IT18 3.某轴段标注尺寸为,现对四个完工零件进行测量,得到的数据分别为φ55.000mm,φ5 4.998mmφ5 5.042mm,φ55.023mm,则合格的零件有（ A ） A1个 B.2个 C.3个 D.4个 4.已知某轴的公称尺寸为φ50加工后测得的实际尺寸为φ50.022mm,则实际偏差为（ D ） A.0.051mm B.0.050mm C.0.025mm D.0.022mm 5.关于φ20R6、φ20R7、φ20R8三个公差带,下列说法正确的是（ C ） A,上、下极限偏差均不相同 B.上、下极限偏差均相同 C.上极限偏差相同,但下极限偏差不同 D.上极限偏差不同,但下极限偏差相同 6.表面结构中,加工纹理呈两斜向交叉且与视图所在的投影面相交的是（ C ） 7.表面结构中,加工纹理垂直于视图所在的投影面的是（ B ） 8.以下不属于表面粗糙度对零件的使用性能影响的主要表现是（ C ） A.对配合性质的影响 B对耐磨性的影响奥面 C.对材料塑性变形的影响 D.对抗腐蚀性的影响 9.Ra值测量最常用的方法是（ C ） A.样板比较法 B.显微镜比较法,度 C电动轮廓仪比较法D.光切显微镜测量法工眼 10.表面粗糙度是( )误差。（ B ） A.宏观几何形状 B.微观几何形状 C.宏观相互位置 D.微观相互位置 11选择表面粗糙度评定参数值时,下列论述不正确的有（ A ） A.同一零件上工作表面应比非工作表面参数值大 B摩擦表面应比非摩擦表面的参数值小 C配合质量要求高,表面粗糙度参数值应小 D.受交变载荷的表面,表面粗糙度参数值应小 机械设计中形位公差的重要性及选择 形位公差和尺寸公差、表面粗糙度一样都是评定产品质量的重要技术指标。形位公差对机器、仪表等各种产品的性能―工作精度、连接强度、密封性、运动平稳性、耐磨性、噪声等都有一定影响。对于在高速、高温、重载条件下工作的精密机器与仪器提出合理的形位公差要求就更为重要。形位公差在机械设计中起着举足轻重的作用，作为一名优秀的机械设计师必须能够灵活运用形位公差在自己的设计中，以此来提高产品的性价比，满足企业现代化生产的要求。 1、形位公差标准简介 我国最新的国家标准是GB/T1182-2008 《产品几何技术规范（GPS）几何公差形状、方向、位置和跳动公差标注》, 等同采用ISO1101: 2004《产品几何技术规范（GPS）几何公差形状、方向、位臂和跳动公差标注》（英文版）。该标准对形位公差的标注及应用进行了规范性的要求。检测标准是GB/T1958-2004《产品几何技术规范（GPS）形状和位置公差检测规定》。形状、方向、位置和跳动公差一般统称为形位公差。 2、形位公差形成原因及原理从设计图样到零件的形成，必须经 过加工的过程、无论设备的精度和操作工人的技术水平多么 高，要使加工的零件达到理想的形状和完全准确的位置，仍然 是不可能的，零件的实际形状和位置与理想形状和位置总是存 在一定的偏离量，该偏离量就是该零件的形状和位置误差，即 形位公差。 形位公差包括要素、公差带和基准（形状公差没有基准，位置公差一般都有基准）三部分。要素由点、线、面组成，形位公差就是对这些要素在形状和其相互间方向或位置的精度要求。限制实际要素的变动范围是公差带，公差带之间的间距便是公差值，设计时确定公差值后，其零件的被测实际要素则必须在规定的公差带里。凡是要确定两个（或多个）要素的方向、位置关系时，都要涉及到基准，当基准确定后，被测要素的要求也就确定下来了。 3、形位公差的选择原则选择形位公差应充分保证零件的品质要求，尽可能方便生产，同时获得最佳经济效益。 3.1形位公差项目的选择形位公差项目选择的出发点随要素的几何特征、零件的结构特点和使用要求不同而变化。同一被测要素通常有若干个形位公差项目可供选择，对圆柱面就有圆度、圆柱度、素 线的直线度、同轴度、位置度、圆跳动等形位公差项目可供使用。给定不同的形位公差项目，对零件的功能、加工方法、检测方法及评定方法都会产生不同的影响。所以，在保证零件功能的前提下，应根据不同的生产条件、检测条件和有利于生产等合理选择形位公差项目。 3.2形位公差与尺寸公差的选择 对被测要素给定的形位公差值，与零件上的有关尺寸公差相互 模具零件的公差配合、形位公差及表面粗糙度要求 2010-01-27 09:04:53| 分类：默认分类| 标签：|字号大中小订阅 模具零件的公差配合、形位公差及表面粗糙度要求 设计模具时，应根据模具零件的功能和固定方式及配合要求的不同，合理选用其公差配合、形位公差及表面粗糙度。否则，将不仅直接影响模具的正常工作和冲压件的质量，而且也影响模具的使用寿命和制造成本。 一、模具零件的公差配合要求 模具零件的公差配合分为过盈配合、过渡配合及间隙配合三种。过盈配合用于模具工作时其零件之间没有相对运动且又不经常拆装的零件，如导柱、导套与模板的配合；过渡配合用于模具工作时其零件之间没有相对运动但需要经常拆装的零件，如压入式凸模与固定板的配合；间隙配合用于模具工作时需要相对运动的零件，如导柱与导套之间的配合等。模具中常用零件的公差配合见下表。 二、模具零件的形公差 形位公差是形状和位置公差的简称，它包括直线度、平面度、圆柱度、平行度、垂直度、同轴度、对称度及圆跳动公差等多种。根据模具零件的技术要求，应合理选用其形位公差的种类及数值。模具零件中常用的形位公差有平行度、垂直度、同轴度、圆柱度及圆跳动公差等，现分述如下： 1、平行度公差模板、凹模板、垫板、固定板、导板、卸料板、压边圈等板类零件的两平面应有平行度要求，一般可按下表选取。 注：1.基本尺寸是指被测表面的最大长度尺寸和最大宽度尺寸。 2.滚动式导柱模架的模座平行度公差采用公差等级4级。 2.垂直度公差矩形、圆形凹模板的直角面，凸、凹模（或凸凹模）固定板安装孔的轴线与其基准面，模板上模柄（压入式模柄）安装孔的轴线与其基准面，一般均应有垂直度要求，可按下表的垂直度公差选取。而上、下模板的导柱、导套安装孔的轴线与其基准面的垂直度公差，应按如下规定：安装滑动式导柱、导套时取为0.01：100；安装滚动式导柱、导套时取为0.005：100。 >25~40 >40~63 >63~100 >100~160 >160~250 >250~400 公差等级 5 公差值 0.010 0.012 0.015 0.020 0.025 0.030 注：1.基本尺寸是指被测零件的短边长度。 2.垂直度公差是指以长边为基准，短边对长边垂直度的最大允许值。 第四章形状与位置公差 一.判断题（正确的打√，错误的打×） 1. 形位公差的研究对象是零件的几何要素。（ y ） 2. 基准要素是用来确定被测要素方向和位置的要素。（ y ） 3. 基准要素为中心要素时，基准符号应该与该要素的轮廓要素尺寸线错开。（ n ） 4. 一要素既有位置公差要求，又有形状公差要求时，形状公差值应大于位置公差值。（n ） 5. 端面全跳动公差和端面对轴线垂直度公差的作用完全一致。（y ） 6. 径向全跳动公差可以综合控制圆柱度和同轴度误差。（ y ） 7. 最大实体状态就是尺寸最大时的状态。（ n ）. 8. 独立原则是指零件无形位误差。（ n） 9. 最大实体要求之下关联要素的形位公差不能为零。（ n ） 10. 建立基准的基本原则是基准应符合最小条件。（n ） 11. 理想要素与实际要素相接触即可符合最小条件。（n ） 12. 某平面对基准平面的平行度误差为0．05mm，那么这平面的平面度误差一定不大于0．0 5mm。( y ) 13. 某圆柱面的圆柱度公差为0．03 mm，那么该圆柱面对基准轴线的径向全跳动公差不小于0．03mm。（n ） 14. 对同一要素既有位置公差要求，又有形状公差要求时，形状公差值应大于位置公差值。（n） 15. 对称度的被测中心要素和基准中心要素都应视为同一中心要素。（n） 16. 某实际要素存在形状误差，则一定存在位置误差。（y） 17. 图样标注中Φ20+0.021 0mm孔，如果没有标注其圆度公差，那么它的圆度 误差值可任意确定。（y ） 18. 圆柱度公差是控制圆柱形零件横截面和轴向截面内形状误差的综合性指标。（y ） 19. 线轮廓度公差带是指包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区 域，诸圆圆心应位于理想轮廓线上。（y） 20. 零件图样上规定Φd实际轴线相对于ΦD基准轴线的同轴度公差为Φ0．02mm。这表明 只要Φd实际轴线上各点分别相对于ΦD基准轴线的距离不超过0．02 mm，就能满足同轴度要求。（n ） 二.单项选择题: 1. 作用尺寸是由_____而形成的一个理想圆柱的尺寸。 Ａ、实际尺寸和形状误差综合影响Ｂ、极限尺寸和形状误差综合影响 Ｃ、极限尺寸和形位误差综合影响Ｄ、实际尺寸和形位误差综合影响 2. 形状误差的评定准则应当符合_____。 Ａ、公差原则Ｂ、包容原则Ｃ、最小条件Ｄ、相关原则 3. 若某平面的平面度误差为０．０５ｍｍ，则其_____误差一定不大于 ０.００５ｍｍ。 Ａ、平行度Ｂ、位置度Ｃ、对称度 Ｄ、直线度Ｅ、垂直度 4. 同轴度公差属于_____。 Ａ、形状公差Ｂ、定位公差Ｃ、定向公差Ｄ、跳动公差 5. _____公差的公差带形状是唯一的。 Ａ、直线度Ｂ、同轴度Ｃ、垂直度Ｄ、平行度 形位公差与尺寸公差的关系 一、基本概念 公差原则的定义 定义：处理尺寸公差和形位公差关系的规定。 分类： 1、体外作用尺寸 单一要素的作用尺寸简称作用尺寸MS。是实际尺寸和形状误差的综合结果。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，称为体外作用尺寸，即通常所称作用尺寸。 图例 局部实际尺寸和单一要素的体外作用尺寸 2、关联要素的体外作用尺寸 是局部实际尺寸与位置误差综合的结果。是指结合面全长上，与实际孔内接（或与实际轴外接）的最大（或最小）的理想轴（或孔）的尺寸。而该理想轴（或孔）必须与基准要素保持图样上给定的功能关系。 图例 关联体外作用尺寸 3、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，称为体内作用尺寸。 4、最大实体状态（尺寸、边界） 最大实体状态（MMC）：实际要素在给定长度上具有最大实体时的状态。 最大实体尺寸（MMS）：实际要素在最大实体状态下的极限尺寸。 （轴的最大极限尺寸dmax，孔的最小极限尺寸Dmin） 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：尺寸为最大实体尺寸的边界。 5、最大实体实效状态（尺寸、边界） MMVC：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的形位公差值时的综合极限状态。MMVS：最大实体实效状态下的体外作用尺寸。 MMVS=MMS±t形·位 其中：对外表面取“+”；对内表面取“-” dMV ＝dfe＝da+f ＝dM + t ＝dmax + t DMV＝Dfe＝Da－f ＝DM–t ＝Dmin- t 最大实体实效边界：尺寸为最大实体实效尺寸的边界。 最大实体实效尺寸（单一要素） 项目独立原则包容要求最大实体要求最小实体要求 对象/单一要素中心要素中心要素 标注遵循独立原则的尺 寸公差和几何公差在图样上不标注任何附加标记在尺寸公差后标用于被测要素，在几何公差值后标 用于基准要素时，在基准素符号后标 用于被测要素，在几何公差值后标 用于基准要素时，在基准符号后标 边界/ 最大实体边界 孔：D M=D min 轴：d M＝d max 最大实体实效边界 D MV＝D min－t d MV＝d max＋t 最小实体实效边界 D LV＝D L＋t＝D max＋t d LV＝d L－t＝d min－t 原则内容尺寸公差和几何公 差无关 提取组成要素不得超出最大实体 尺寸，局部尺寸不得超出最小实 体尺寸 D fe≥D min，D min≦D a≦D max d fe≦d max ，d max≥d a≥d min 提取组成要素不得超出最大实体实效尺寸，局 部尺寸不得超出最小实体尺寸 D fe≥D MV，D min≦D a≦D max d fe≦d MV ，d max≥d a≥d min 提取组成要素不得超出最小实体实效尺寸，局 部尺寸不得超出最大实体尺寸 D fi≦D L V，D min≦D a≦D max d fi≥d L V ，d max≥d a≥d min 注解尺寸公差控制尺寸 变动 几何公差控制几何 误差的变动被测要素处于最大实体状态时， 不允许有形状误差 用于被测要素：应用最大实体要求的几何公差 是在被测要素处于最大实体状态下给出的，当 被测要素的实际轮廓偏离最大实体状态，即其 局部尺寸偏离最大实体尺寸时，几何误差值可 以超出在最大实体状态下给出的几何公差值。 用于基准要素：基准要素应遵守相应边界，若 基准要素实际轮廓偏离其相应边界，则允许基 准要素在一定范围内浮动，浮动范围等于基准 要素的提取组成要素与其相应边界尺寸之差。 用于被测要素：应用最小实体要求的几何公差 是在被测要素处于最小实体状态下给出的，当 被测要素的实际轮廓偏离最小实体状态，即其 局部尺寸偏离最小实体尺寸时，几何误差值可 以超出在最小实体状态下给出的几何公差值。 用于基准要素：基准要素应遵守相应边界，若 基准要素实际轮廓偏离其相应边界，则允许基 准要素在一定范围内浮动，浮动范围等于基准 要素的提取组成要素与其相应边界尺寸之差。 检验分别检验局部尺 寸、提取组成要素 和几何误差，单独 进行判断用两点法检验局部尺寸是否超出 最大、最小实体尺寸 用综合量规检验提取组成要素是 否超出最大实体边界 用两点法检验局部尺寸是否超出最大、 最小实体尺寸 用综合量规检验提取组成要素是否超 出最大实体实效边界 用两点法检验局部尺寸是否超出最大、最小实体尺 寸 用综合量规检验提取组成要素是否超出最小实体实 效边界 应用保证功能要求保证配合性质保证可装配性保证强度和壁厚公差配合教案
尺寸公差、形位公差、粗糙度数值关系
各种材料表面粗糙度
粗糙度、形位公差符号标注,不看后悔
表面粗糙度与公差等级的关系
尺寸公差、形位公差、表面粗糙度三者的关系
尺寸公差形位公差、表面粗糙度数值上的关系
未注尺寸公差、未注形位公差及表面粗糙度
三种配合与形位公差
尺寸公差与相关要求ISO
尺寸链中形位公差的判别与解算
孔和轴的配合、形位公差复习要点
《公差配合及表面粗糙度》选择题
机械设计中形位公差的重要性及选择
模具零件的公差配合形位公差及表面粗糙度要求
形状公差1习题库_第四章_形状与位置公差
形位公差与尺寸公差的关系
几何公差与尺寸公差的关系-公差原则比较