公差原则及其应用

我国形位公差国家标准 (GB T 42491996 和 GB T 16671- 1996) 中明确规定了 处理尺寸公差和形位公差的公差原则, 并把 公差原则分为独立原则和相关要求, 相关要 求又分为包容要求、最大实体要求、最小实体 要求。 这些公差原则都是反映某种设计要求 提出的, 对于不同的功能要求采用不同的公 差原则。 1 独立原则
第 19 卷 第4期
标 准 化 报 道 R EPO R T IN G O F STANDA RD IZA T ION
·机械标准化·
V o l. 19 N o. 4 1998
公差原则及其应用
赵妙霞 陈洪根
(甘肃工业大学 兰州 730050)
摘 要 对 GB T 4249- 1996《公差原则》的图样标注、应用范围、检验等学习体会予以交流。 关键词 公差原则 国标 包容要求 最大实体要求 最小实体要求
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4. 2. 1 最小实体要求应用于基准要素时, 基 准要素应遵守相应的边界。 若基准要素的实 际轮廓偏离相应的边界, 即其体内作用尺寸 偏离相应的边界尺寸, 则允许基准要素在一 定范围内浮动, 其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。 4. 2. 基准要素本身采用最小实体要求时, 则相应的边界为最小实体实效边界。此时, 基 准代号应直接标注在形成该最小实体实效边 界的形位公差框格下面。 如图 8 所示。
图 1 为独立原则标注常见示例。
图 1 独立原则标注
1. 1 含义 给出的尺寸公差、形位公差彼此无关, 要
分别满足要求。 1. 2 识别
标注中无特殊记号或说明。 1. 3 职能 (见图 1)
对设计人员来说, 则要满足:
收稿日期: 1998- 05- 21 38
1. 3. 1 尺寸公差 是控制局部实际尺寸的 dm in ≤d a ≤dm ax, 局部实际尺寸应在 19. 979～ 20 范围内变化。 1. 3. 2 形位公差 图中给出的形状公差 0. 012 仅限制轴线的直线度误差, 即不管实 际尺寸为何值, 直线度误差都不允许大于 0. 012, 要满足: f (或 f ) ≤t (或 t)。 1. 4 检测
最大实体要求应用于基准要素时, 基准 要素应遵守其相应的边界, 若基准要素的实 际轮廓偏离其相应的边界, 即其体外作用尺 寸偏离其相应的边界尺寸, 则允许基准要素 在一定范围内浮动, 其浮动范围等于基准要 素的体外作用尺寸与其相应的边界尺寸之 差。
图 6 最大实体要求标注
4 最小实体要求
可逆要求应用于最小实体要求。 此时应同时
零件按泰勒原则检验: 用全形通规、用二 点式通规, 二者都得到控制。 2. 5 应用
经常用于有配合要求的场合, 特别是有 相对运动的配合面。 如回转轴的轴颈与滑动 轴承; 滑动套筒与孔, 滑动块与槽。 3 最大实体要求
最大实体要求适用于中心要素。
图 4 箱体通油孔
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。当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时, 允 许其形位误差值超出其给出的公差值, 此时 应在图样标注符号“M○”。 当其形位误差小于 给出的形位公差, 又允许其实际尺寸超出最 大实体尺寸时, 可将可逆要求应用于最大实 体要求。 此时应同时在其形位公差框格中最 大实体要求的形位公差值后标注符号“○R ”。 3. 1 最大实体要求应用于被测要素 3. 1. 1 含义 被测要素的实际轮廓在给定 的长度上处处不得超出最大实体实效边界, 即其体外作用尺寸不应超出最大实体实效尺 寸, 且其局部实际尺寸不得超出最大实体尺 寸和最小实体尺寸。 3. 1. 2 识别 在公差框格中, t (公差数值) 后加注“M○”。 3. 1. 3 职能 (见图 6)。 3. 1. 4 检测 用二点法测实际尺寸, 用综合 量规检验形位误差。
d a (表示局部实际尺寸) —— 二点法测 量: 通用量具、极限量规。
f (表示形位误差) —— 图形位误差测量 方法单独测量。 1. 5 应用
主要用于非配合要求部位, 但又有功能 要求的实际要素。
例 1 印刷机滚筒 (见图 2) ; 例 2 检测平板 (见图 3) ; 例 3 箱体通油孔 (见图 4)。 2 包容要求 GB 4249- 84 标准与 GB T 4249- 1996 标 准相比较, GB 4249 - 84 标准的“包容原 则”与 GB T 4249- 1996 标准的“包容要求” 大同小异, 前标准规定“包容原则”既可用于 单一要素, 又可用于关联要素; 而后标准明确 规定仅适用于单一要素, 如圆柱表面或两平 行表面 (图 5)。
图 8 最小实体要求用于基准要素的标注
参考文献
1 甘永立. 几何量公差与检测. 第四版, 上海: 科学技术出 2 潘宝俊. 互换性与测量技术基础. 北京: 中国标准出版
版社, 1997
社, 1997
Pr inc iple of Tolerance and It’s Appl ica tion
Z hao M iaox ia and C heng H ong g eng (Gan su Indu stria l U n iversity)
图 7 最小实体要求用于被测要素的标注
该孔应满足下列要求:
A 基准的位置度误差允许达到最大值, 即等
(a) 实际尺寸在 8～ 8. 25 mm 之内。
于图样给出的位置度公差 ( 0. 4 mm ) 与孔
(b) 实际轮廓不超出关联最小实体实效 的尺寸公差 (0. 25 mm ) 之和 0. 65 mm。
(a) 实际尺寸在 19. 7～ 20 mm 之内; (b) 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 dMV = dM + t= 20+ 0. 1= 20. 1 mm。 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
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的直线度公差值 ( 0. 1 mm ) 与轴的尺寸公 差 (0. 3 mm ) 之和 0. 4 mm。 3. 1. 5 应用 常用于保证自由装配的场合, (不接触任何工艺) 如用螺栓连接箱体和盖 板; 垫圈和衬套内外圆的同轴度; 盖板和箱体 以及法兰盘上孔组的位置度等。 3. 2 最大实体要求应用于基准要素
2. 1 含义 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。
图 2 印刷机滚筒
图 3 检测平板
2. 2 识别 采用包容要求的单一要素应在其尺寸极
限公差带代号之后加注符号○E (见图 5)。
图 5 包容要求标注
2. 3 职能 采用包容要求时, 只给出了尺寸公差, 此
时它具有双重职能, 既控制尺寸公差, 又控制 形位公差。 允许形状误差完全取决于实际尺 寸, 假如 d a 处处等于MM S 时, f = 0; 当 d a 做到 49. 975 时, 形状误差允许可达 0. 0 25 mm。 2. 4 检测
边界, 即其关联体内作用尺寸不大于最小实 4. 1. 4 检测 检测较困难, 无法用量规检
体实效尺寸。D LV = D L + t= 8. 25+ 0. 4=
验, 但用三坐标测量机检验较多。
8. 65 mm。
4. 1. 5 应用 保持最小壁厚, 防止穿透。
当该孔处于最大实体状态时, 基轴线对 4. 2 最小实体要求应用于基准要素
加注○L 。
4. 1. 3 职能 (见图 7)。
图 7 (a) 表示孔
8+ 0. 0
25 的轴线对
A
基准
的位置度公差采用最小实体要求。 当被测要 素处于最小实体状态时, 其轴线对A 基准的 位置度公差为 0. 4 mm , 如图 7 (b) 所示。图 7 (c) 给出了表达上述关系的动态公差图。
最小实体要求适用于中心要素。
在其形位误差框格中最小实体要求的形位公
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。当其实际尺寸偏离最小实体尺寸时, 允 许其形位误差值超出其给出的公差值。 此时 应在图样上标注符号“○L ”。
当其形位误差小于给出的形位误差, 又 允许其实际尺寸超出最小实体尺寸时, 可将
差值后标注符号“○R ”。 4. 1 最小实体要求应用于被测要素 4. 1. 1 含义 被测要素的实际轮廓在给定 的长度上处处不得超出最小实体实效边界, 即其体内作用尺寸不应超出最小实体实效尺 寸, 且其局部实际尺寸不得超出最大实体尺 寸和最小实体尺寸。
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4. 1. 2 识别 在公差框格 t (公差数值) 后
Adstract: To comm un ica tion the study exp erience fo r N a tiona l Standa rd recomm end 4249- 1996 P rin2 cip le of To lerance, such a s design, the a rea of anno tstion, the a rea of app lica tion and check etc. Key W ords: P rincip le of to lerance, na tiona l standa rd, envelop e p rincip le, m ax im um m a teria l necessity, lea st m a teria l necessity
术语 22 认可 accred ita t io n
由权威机构对有能力执行特定任务的机构或个人给予正式承认的程序。
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