1、a,1,GD &T(形位公差)簡(jiǎn)介,a,2,“GD&T”全稱為“Global Dimensioning and Tolerancing - 全球的尺寸和公差的規(guī)定”。標(biāo)準(zhǔn)中包含有尺寸標(biāo)注方法（屬我 國(guó)技術(shù)制圖標(biāo)準(zhǔn)）與幾何公差（屬我國(guó)形狀和位置公差標(biāo)準(zhǔn)）兩 大部分。其中尺寸標(biāo)注僅是一種表達(dá)方式，無技術(shù)含量，且與我 國(guó)的GB標(biāo)準(zhǔn)基本相同，故本次不作介紹。下面僅對(duì)“形狀和位置 （幾何）公差”部分，作一簡(jiǎn)要的、基礎(chǔ)的講述。,GM的GD&T新標(biāo)準(zhǔn)（97起）和我國(guó)的形位公差標(biāo)準(zhǔn)都等效 采用了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO），所以絕大多數(shù)的內(nèi)容是相同的。由于 我國(guó)的形位公差標(biāo)準(zhǔn)體系分類、名詞術(shù)語(yǔ)容易理解并便于自學(xué)， 且國(guó)

2、內(nèi)供應(yīng)商也較熟悉，故下面根據(jù)自己多年的實(shí)踐，基本上按 我國(guó)GB標(biāo)準(zhǔn)的名詞術(shù)語(yǔ)來解釋 GM 的GD&T 標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)某些名詞 術(shù)語(yǔ)及內(nèi)容上兩國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)有所區(qū)別時(shí)，GM 的 GD&T 新、舊標(biāo)準(zhǔn) 不同之處，會(huì)特別加以說明。,a,3,兩國(guó)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：中國(guó) GB/T 1182 - 96 形狀和位置公差 通則、定義、符號(hào)和圖樣表示法 GB/T 13319 03 幾何公差 位置度公差注法 GB/T 16671 - 96 形狀和位置公差 最大實(shí)體要求、最小實(shí)體要求和 可逆要求 GB/T 16892 - 97 形狀和位置公差 非剛性零件注法 GB/T 17780 02 幾何公差 位置度公差注法 美國(guó) ASME Y1

3、4.5M-82(舊) Dimensioning and Tolerancing ASME Y14.5M-94(新) Dimensioning and Tolerancing4通用 A-91- 89 (舊) Dimensioning and Tolerancing Global Dimensioning and Tolerancing Addendum 97/01/04,注：97/01版本為通用/福特/克萊斯勒一起發(fā)布，04版本為通用單獨(dú)發(fā)布。,相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有： ISO 1101-83、ISO 5459-81、 ISO 8015-85、 ISO 2692-88、 ISO 10579-92、IS

4、O 10579-93等。,a,4,由于加工過程中工件在機(jī)床上的定位誤差、刀具與工件的 相對(duì)運(yùn)動(dòng)不正確、夾緊力和切削力引起的工件變形、工件的內(nèi) 應(yīng)力的釋放等原因，完工工件會(huì)產(chǎn)生各種形狀和位置誤差。,各種形狀和位置誤差都將會(huì)對(duì)零件的裝配和使用性能產(chǎn)生 不同程度的影響。,因此機(jī)械類零件的幾何精度，除了必須規(guī)定適當(dāng)?shù)某叽?公差和表面粗糙度要求以外，還須對(duì)零件規(guī)定合理的形狀和 位置公差。,a,5,要素 Feature,1定義 要素是指零件上的特征部分 點(diǎn)、線、面。 任何零件不論其復(fù)雜程度如何，它都是由許多要素組成的。,形位公差研究對(duì)象就是要素，即點(diǎn)、線、面。,a,6,2 類型 2.1 按結(jié)構(gòu)特征分： 輪

5、廓(實(shí)有)要素 Integral Feature 表面上的點(diǎn)、線或面。 中心(導(dǎo)出)要素 Derived Feature 由一個(gè)或幾個(gè)輪廓要素得到的中心點(diǎn)(圓心或球心)、中心線(軸線)或中心面。 2.2 按所處的地位分： 被測(cè)要素 Features of a part 圖樣上給出了形位公差要求的要素，為測(cè)量的對(duì)象。 基準(zhǔn)要素 Datum Feature 零件上用來建立基準(zhǔn)并實(shí)際起基準(zhǔn)作用的實(shí)際要素（如一條邊、一個(gè)表面或一個(gè)孔）。,被測(cè)要素在圖樣上一般通過帶箭頭的指引線與形位公差框格 相連；基準(zhǔn)要素在圖樣上用基準(zhǔn)符號(hào)表示。,基準(zhǔn)要素 基準(zhǔn),a,7,2.3 按存在的狀態(tài)分： 實(shí)際要素 Real F

6、eature 零件加工后實(shí)際存在的要素(存在誤差)。,實(shí)際要素是按規(guī)定方法,由在實(shí)際要素上測(cè)量有限個(gè)點(diǎn)得到 的實(shí)際要素的近似替代要素（測(cè)得實(shí)際要素）來體現(xiàn)的。,理想要素 Ideal Feature 理論正確的要素(無誤差)。,在技術(shù)制圖中我們畫出的要素為理想要素。理想輪廓要素用 實(shí)線(可見)或虛線(不可見)表示；理想中心要素用點(diǎn)劃線表示。,每個(gè)實(shí)際要素由于測(cè)量方法不同，可以有若干個(gè)替代要素。,測(cè)量誤差越小，測(cè)得實(shí)際要素越接近實(shí)際要素。,a,8,2.5 按與尺寸關(guān)系分： 尺寸要素 Feature of Size 由一定大小的線性尺寸或角度尺寸 確定的幾何形狀。,2.4 按結(jié)構(gòu)性能分： 單一要素

7、Individual Feature 具有形狀公差要求的要素。 關(guān)聯(lián)要素 Related Feature 與其它要素具有功能關(guān)系的要素。,功能關(guān)系是指要素間某種確定的方向和位置關(guān)系，如垂直、平 行、同軸、對(duì)稱等。也即具有位置公差要求的要素。,尺寸要素可以是圓柱形、球形、兩平行對(duì)應(yīng)面、圓錐形或楔形。,非尺寸要素 沒有大小尺寸的幾何形狀。,非尺寸要素可以是表面、素線。,上述要素的名稱將在后面經(jīng)常出現(xiàn)，須注意的是一個(gè)要素在不 同的場(chǎng)合，它的名稱會(huì)有不同的稱呼。,a,9,二 符號(hào) Symbol,圖 2,1) GM新標(biāo)準(zhǔn)公差特征項(xiàng)目的符號(hào)與 ASME標(biāo)準(zhǔn)（美）、ISO 標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó) GB 標(biāo)準(zhǔn)完全相同。

8、2)GM A-91 舊標(biāo)準(zhǔn)公差特征項(xiàng)目的符號(hào)略有不同，見圖3。,2.1 公差特征項(xiàng)目的符號(hào)(GM新標(biāo)準(zhǔn)),a,10,1. 線輪廓度可帶基準(zhǔn)成為位置公差； 2. 此分類見ANSI T14.5M-82，但是不強(qiáng)調(diào)。,GM A-91標(biāo)準(zhǔn)的公差特征項(xiàng)目符號(hào),圖 3,與新標(biāo)準(zhǔn)主要區(qū)別：,1) 無同軸度和對(duì)稱度；,2)將面輪廓度放置于位置公差中，必須帶基準(zhǔn)；,3) 跳動(dòng)箭頭為空心箭頭。,a,11,2.2 附加符號(hào)(GM新標(biāo)準(zhǔn)),圖 4,理論正確尺寸Basic Dimensions ：不標(biāo)注公差的帶框尺寸。它可以是理論正確線性尺寸和理論正確角度尺寸。,a,12,3.1 形位公差框格 Feature Cont

9、rol Frames,圖 5,無基準(zhǔn)要求的形狀公差，公差框格僅兩格；有基準(zhǔn)要求的位 置公差，公差框格為三格至五格。,形位公差框格在圖樣上一般為水平放置，必要時(shí)也可垂直放 置（逆時(shí)針轉(zhuǎn)）。,三 標(biāo)注 Mark,a,13,3.2 被測(cè)要素的標(biāo)注(兩國(guó)標(biāo)準(zhǔn)不同) 3.2.1 中國(guó)GB標(biāo)準(zhǔn) 形位公差框格通過用帶箭頭的指引線與要素 相連。 a)被測(cè)要素是輪廓要素時(shí)，箭頭置于要素的輪廓線或輪廓線的延長(zhǎng)線上（但必須與尺寸線明顯地分開）。見圖6 - 左。 b)被測(cè)要素是中心要素時(shí)，帶箭頭的指引線應(yīng)與尺寸線的延長(zhǎng)線對(duì)齊。見圖6 右。當(dāng)尺寸線箭頭由外向內(nèi)標(biāo)注時(shí)，則箭頭合一。,圖 6,帶箭頭的指引線可從框格任一方向

10、引出，但不可同時(shí)從兩端引出。,a,14,3.2.2GM標(biāo)準(zhǔn)（有四種,且可無帶箭頭的指引線）,a)形位公差框格放于要素的尺寸或與說明下面；,當(dāng)某些公差特征項(xiàng)目的符號(hào)可同時(shí)應(yīng)用于輪廓及中心要素時(shí)，GM標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)注方法與我國(guó)GB標(biāo)準(zhǔn)相同。它在這些公差特征項(xiàng)目中有專門說明。,圖 7,b)形位公差框格用帶箭頭的指引線與要素相連；,d) 把形位公差框格側(cè)面或端面與尺寸要素的尺寸線的延長(zhǎng)線相連。,c)把形位公差框格側(cè)面或端面與要素的延長(zhǎng)線相連；,a,15,3.2.3 幾個(gè)特殊標(biāo)注,除非另有要求，其公差適用于整個(gè)被測(cè)要素。,對(duì)實(shí)際被測(cè)要素的形狀公差在全長(zhǎng)上和給定長(zhǎng)度內(nèi)分別有要求時(shí)，應(yīng)按圖8 標(biāo)注（GM 標(biāo)準(zhǔn)與我

11、國(guó)GB 標(biāo)準(zhǔn)相同） ；,圖 8,a,16,b) 輪廓度中若表示的公差要求適用范圍不是整個(gè)輪廓時(shí)，應(yīng)標(biāo)注出 其范圍。見圖9標(biāo)注（僅GM標(biāo)準(zhǔn)） 。,圖 9,a,17,c) 輪廓度中若表示的公差要求適用于整個(gè)輪廓。則在指引線轉(zhuǎn)角處加 一小圓（全周符號(hào)）。見圖10（GM 新標(biāo)準(zhǔn)與我國(guó)GB 標(biāo)準(zhǔn)相同）。,圖 10,GM標(biāo)準(zhǔn)也可不加圓，而在框格下標(biāo)注 ALL AROUND來表示。 圖例在面輪廓度公差帶介紹中。,GM標(biāo)準(zhǔn)將面輪廓度定義為位置公差，使用又廣，故有些特殊的標(biāo)注規(guī)定，在后面介紹面輪廓度公差時(shí)再講述。,a,18,d) 螺紋、齒輪和花鍵（兩國(guó)標(biāo)準(zhǔn)一樣） 一般情況下，以螺紋中徑軸線作為被測(cè)要素或基準(zhǔn)要素

12、。如用大 徑軸線標(biāo)注“MAJOR DIA”（MD）；用小徑軸線標(biāo)注“MINOR DIA” （LD）。 齒輪和花鍵軸線作為被測(cè)要素或基準(zhǔn)要素時(shí)，如用節(jié)徑軸線標(biāo)注 “PITCH DIA”（PD）；用大徑軸線標(biāo)注“MAJOR DIA” （MD），用 小徑軸線標(biāo)注“MINOR DIA”（LD）。,GB標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在公差帶內(nèi)進(jìn)一步限制被測(cè)要素形狀的四個(gè)符號(hào)。,圖 11,e) 我國(guó)GB標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)有的四個(gè)符號(hào)（圖11）,a,19,3.3 基準(zhǔn)要素的標(biāo)注 3.3.1 符號(hào)(GM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定字母I、O和Q不用，我國(guó)GB標(biāo)準(zhǔn)還要多) GM新標(biāo)準(zhǔn)(ISO) GM A-91 標(biāo)準(zhǔn) 我國(guó)GB標(biāo)準(zhǔn),3.3.2 與基準(zhǔn)要素的連接（G

13、M 新標(biāo)準(zhǔn)與我國(guó)GB 標(biāo)準(zhǔn)相同） a) 基準(zhǔn)要素是輪廓要素時(shí)，符號(hào)置于基準(zhǔn)要素的輪廓線或輪廓線 的延長(zhǎng)線上(但必須與尺寸線明顯地分開)。見圖12。,圖 12,A,A,A,a,20,b) 基準(zhǔn)要素是中心要素時(shí)，符號(hào)中的連線應(yīng)與尺寸線對(duì)齊。,圖 13,a,21,3.3.3 GM A-91 標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)符號(hào)的標(biāo)注與形位公差框格標(biāo)注一樣，不 明確定義輪廓要素和中心要素。因此GM圖樣的右上角或左上角專門 有“基準(zhǔn)說明表”對(duì)基準(zhǔn)要素進(jìn)行描述。,圖 14,a),b),c),d), 20, 20,a,22,四 基準(zhǔn) Datum,4.1定義 基準(zhǔn) 與被測(cè)要素有關(guān)且用來定其幾何位置關(guān)系的一個(gè)幾何理 想要素(如軸線、直

14、線、平面等)，可由零件上的一個(gè)或多個(gè)要素構(gòu)成。,模擬基準(zhǔn)要素 在加工和檢測(cè)過程中用來建立基準(zhǔn)并與基準(zhǔn)要素相接觸，且具有足夠精度的實(shí)際表面。,圖 15,在建立基準(zhǔn)的過程中會(huì)排除基準(zhǔn)要素本身的形狀誤差。,a,23,圖 16,模擬基準(zhǔn) 要素是基準(zhǔn)的 實(shí)際體現(xiàn)。,a,24,4.2類型 單一基準(zhǔn) 一個(gè)基準(zhǔn)要素做一個(gè)基準(zhǔn)；,組合(公共)基準(zhǔn) 二個(gè)或二個(gè)以上基準(zhǔn)要素做一個(gè)基準(zhǔn)；,典型的例子為公共軸線做基準(zhǔn)。,a,25,基準(zhǔn)體系 Datum Reference Frame 三個(gè)互相垂直的理想 (基準(zhǔn))平面構(gòu)成的空間直角坐標(biāo)系。見圖18。,圖 18,a,26,A. 板類零件基準(zhǔn)體系,圖 19,用 三 個(gè) 基 準(zhǔn)

15、 框 格 標(biāo) 注,a,27,B.盤類零件基準(zhǔn)體系,圖 20,雖然，還余下一個(gè)自由度，由于該零件對(duì)于基準(zhǔn)軸線 M 無定向要求，即該零件加工四個(gè)孔時(shí)，可隨意將零件放置于夾具中，而不影響其加工要求。,用 二 個(gè) 基 準(zhǔn) 框 格 標(biāo) 注,a,28,在圖21中可發(fā)現(xiàn)該 盤類零件的基準(zhǔn)框格采 用了三格，這是因?yàn)樵?零件對(duì)基準(zhǔn)軸線V有方 向要求。而從定位原理 上講基準(zhǔn) U、V 已構(gòu)成 了基準(zhǔn)體系。 基準(zhǔn)W是一個(gè)輔助 基準(zhǔn)平面（不屬于基準(zhǔn) 體系）。,圖 21,a,29,由上可知：基準(zhǔn)體系(又稱三基面體系)不是一定要用三個(gè)基 準(zhǔn)框格來表示的。對(duì)于板類零件，用三個(gè)基準(zhǔn)框格來表示基準(zhǔn)體 系；對(duì)于盤類零件，只要用二個(gè)

16、基準(zhǔn)框格，就已經(jīng)表示基準(zhǔn)體系 了。,在實(shí)際工作中，大量接觸到的基準(zhǔn)體系原理為一面二銷。 見圖22。,上面是從基準(zhǔn)體系的原理來論述基準(zhǔn)框格的表示數(shù)量，在 實(shí)際使用中，只需能滿足零件的功能要求，無需強(qiáng)調(diào)基準(zhǔn)框格 的數(shù)量多少。,圖 22,a,30,圖 24,圖 23,基準(zhǔn)目標(biāo) Datum Target 用于體現(xiàn)某個(gè)基準(zhǔn)而在零件上指定的 點(diǎn)、線或局部表面。分別簡(jiǎn)稱為點(diǎn)目標(biāo)、線目標(biāo)和面目標(biāo)。,圖 25,1. 點(diǎn)目標(biāo)可用帶球頭的圓柱銷體現(xiàn)； 2.線目標(biāo)可用圓柱銷素線體現(xiàn)； 3.面目標(biāo)可為圓柱銷端面，也可為方形塊端 面或不規(guī)則形狀塊的端面體現(xiàn)。,基準(zhǔn)目標(biāo)的位置必須用理論正確尺寸表示。面目標(biāo)還應(yīng)標(biāo)注其表面的大

17、小尺寸。,a,31,圖 26,圖 26,示例(圖26)：,用基準(zhǔn)目標(biāo)來體現(xiàn)基準(zhǔn)，能提高基準(zhǔn)的定位精度。,a,32,4.3 順序基準(zhǔn)體系中基準(zhǔn)的順序前后表示了不同的設(shè)計(jì)要求 。見圖27。,圖 27,a,33,五 公差帶 Tolerance Zone,5.1定義 公差帶 實(shí)際被測(cè)要素允許變動(dòng)的區(qū)域。 它體現(xiàn)了對(duì)被測(cè)要素的設(shè)計(jì)要求，也是加工和檢驗(yàn)的根據(jù)。,5.2四大特征 形狀、大小、方向、位置 A 形狀 Form 公差帶形狀主要有：兩平行直線、兩同心圓、兩等距曲線、兩平行平面、兩同軸圓柱、兩等距曲面、一個(gè)圓柱、一個(gè)球。 不同的公差特征項(xiàng)目一般具有不同形狀的公差帶。其中有些項(xiàng)目只有唯一形狀的公差帶；有

18、些項(xiàng)目根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求具有數(shù)種形狀的公差帶。,當(dāng)實(shí)際被測(cè)要素的誤差在公差帶內(nèi)合格，超出則不合格。,a,34,直線度,圖 29 兩組相互垂直的兩平行平面,圖 28 兩平行平面,若系給定平面上線的直線度（如刻度線），則公差帶為兩平行 直線。,a,35,直線度（軸線）,圖 30 一個(gè)圓柱,圖 31 兩平行平面,平面度,a,36,圓度,圖 32 兩同心圓,a,37,圓柱度,圖 33 兩同軸圓柱,從理論上分析，圓柱度即控制了正截面方向的形狀誤差，又控 制了縱截面方向的形狀誤差。但目前還難以找到與此相配的測(cè)量方法。,a,38,線輪廓度,圖 34 兩等距曲線,采用線輪廓度首先必須將其理想輪廓線標(biāo)注出來，因

19、為公差帶形狀與之有關(guān)。,理想線輪廓到底面位置由尺寸公差控制，則線輪廓度公差帶將可在尺寸公差帶內(nèi)上下平動(dòng)及擺動(dòng)。,當(dāng)線輪廓度帶基準(zhǔn)成為位置公差時(shí)，則公差帶將與基準(zhǔn)有方向或/和位置要求。,a,39,圖 35 兩等距曲面,GM標(biāo)準(zhǔn)對(duì)周邊要求的兩種標(biāo)注形式。,采用面輪廓度首先必須將其理想輪廓面標(biāo)注出來，因?yàn)楣顜螤钆c之有關(guān)。,面輪廓度,a,40,圖 36,我國(guó)GB標(biāo)準(zhǔn)面輪廓公差帶為對(duì)稱于理想輪廓面一種(圖a)。,GM-04標(biāo)準(zhǔn)用符號(hào) U 表示公差帶不對(duì)稱于理想輪廓的分布。,0.6 U 0.6,GM標(biāo)準(zhǔn)面輪廓度的標(biāo)注,0.6 U 0,0.6 U 0.2,a,41,GM A-91對(duì)面輪廓度標(biāo)注的特殊規(guī)定

20、。當(dāng)位置、方向、形狀要求不同時(shí)，可如下圖標(biāo)注。,A,B,C,A,B,C,Z,3.0,1.6,0.9,定位,定向,形狀,Z,GM新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)輪廓度標(biāo)注有一些專門的新的規(guī)定。,a,42,復(fù)合輪廓度（ 美國(guó)ASME新標(biāo)準(zhǔn)）,圖 38,圖 39,我國(guó)GB標(biāo)準(zhǔn)尙無此標(biāo)注形式。,a,43,輪廓度（GM新標(biāo)準(zhǔn)）,A,B,C,2.5,0.5,A,B,C,2.5,0.5,A,對(duì)基準(zhǔn)A、B和C的位置和方向要求,對(duì)形狀要求,對(duì)基準(zhǔn)A、B和C的位置要求,對(duì)基準(zhǔn)A 的方向和形狀要求,A,B,C,2.5,0.5,復(fù)合輪廓度,1）,2）,對(duì)基準(zhǔn)B和C的位置、方向和形狀要求,對(duì)基準(zhǔn)A 的位置、方向和形狀要求,獨(dú)立輪廓度,a,44

21、,對(duì)基準(zhǔn)A、B和C位置要求,對(duì)基準(zhǔn)A 、B和C形狀和方向要求,對(duì)基準(zhǔn)A、B和C位置要求,對(duì)基準(zhǔn)A、B和C形狀和方向要求,A,B,C,2.5,0.5,A,B,基準(zhǔn)B是表面,基準(zhǔn)B是軸線,3）,4）,A,B,C,2.5,0.5,A,B,對(duì)基準(zhǔn)C的位置、方向和形狀要求,對(duì)基準(zhǔn)A、B 的位置、方向和形狀要求,A,B,C,2.5,0.5,A,B,C,對(duì)基準(zhǔn)A、B和C 的位置、方向和形狀要求,錯(cuò)誤標(biāo)注，上格不起作用,a,45,圖 40 兩平行平面,對(duì)于垂直度，被測(cè)要素可 能是線或面；基準(zhǔn)要素也可能 是線或面。因此存在：,面對(duì)面垂直度（圖40）； 面對(duì)線垂直度； 線對(duì)面垂直度； 線對(duì)線垂直度。,垂直度、平行

22、度、傾斜度 屬于定向公差。其被測(cè)要素為 關(guān)聯(lián)要素。,垂直度,a,46,線對(duì)線垂直度,圖41 兩平行平面,圖 42 兩平行平面,面對(duì)線垂直度,a,47,軸線對(duì)面垂直度,圖 43 兩平行直線,圖 44 一個(gè)圓柱,線對(duì)面垂直度,a,48,對(duì)于平行度，被測(cè)要素可 能是線或面；基準(zhǔn)要素也可能 是線或面。因此存在：,面對(duì)面平行度（圖45）； 面對(duì)線平行度； 線對(duì)面平行度； 線對(duì)線平行度。,圖 45 兩平行平面,平行度的公差帶與垂直度的公差帶一樣，可為兩平行平面、兩平行直線、一個(gè)圓柱，不再一一介紹。,平行度,a,49,圖 46 一個(gè)圓柱,線對(duì)線平行度,a,50,對(duì)于傾斜度，被測(cè)要素可 能是線或面；基準(zhǔn)要素也

23、可能 是線或面。因此存在：,面對(duì)面傾斜度（圖47）； 面對(duì)線傾斜度； 線對(duì)面傾斜度； 線對(duì)線傾斜度。,圖 47 兩平行平面,傾斜度的公差帶與垂直度的公差帶一樣，可為兩平行平面、兩平行直線、一個(gè)圓柱，不再一一介紹。,采用傾斜度首先必須將其理想角度標(biāo)注出來，因?yàn)楣顜Х较蚺c之有關(guān)。,傾斜度,a,51,這兩項(xiàng)目符號(hào)在ASME標(biāo)準(zhǔn)中有，但在GM A-91標(biāo)準(zhǔn)中卻無。 GM 新標(biāo)準(zhǔn)雖將這兩項(xiàng)目符號(hào)放入，但仍明確不推薦使用。 造成此情況的原因本人認(rèn)為：GM的圖樣主要是車身和內(nèi)飾類 零部件，金切件少。圖樣上又不標(biāo)注零部件的形狀尺寸而要求按數(shù) 模，這樣其形狀尺寸都是理論正確尺寸。為圖樣上大量，并擴(kuò)大采 用面輪

24、廓度和位置度了創(chuàng)造條件。 面輪廓度和位置度這兩項(xiàng)目的綜合控制能力極強(qiáng)。GM就用位 置度替代了同軸度和對(duì)稱度。,我國(guó)GB 標(biāo)準(zhǔn)將同軸度推薦用于軸線對(duì)軸線的位置要求，其公 差帶為一個(gè)圓柱；將對(duì)稱度推薦用于中心平面對(duì)中心平面的位置要 求，其公差帶為兩平行平面。當(dāng)同軸度用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的位置要求（給 定平面）時(shí)，即演變?yōu)樗追Q的同心度，其公差帶為一個(gè)圓。,同軸度和對(duì)稱度,a,52,位置度公差描述的是被測(cè)要素實(shí)際位置對(duì)理想位置允許的變 動(dòng)區(qū)域，因此位置度有點(diǎn)的位置度、線的位置度、面的位置度。 而位置度用的最多的是孔組的位置度。,點(diǎn)的位置度,圖 48 一個(gè)球,位置度,S 0.6,a,53,軸線的位置度(任意方向)

25、,圖 49 一個(gè)圓柱,我國(guó) GB 標(biāo)準(zhǔn)將此類圖樣一般用同軸度標(biāo)注。,右圖是用量規(guī)來描述零件的檢測(cè)。, 0.4,a,54,面的位置度,圖 50 兩平行平面,我國(guó) GB 標(biāo)準(zhǔn)將此類圖樣一般用對(duì)稱度標(biāo)注。,a,55,孔(要素)組的位置度 a) 盤類件,孔組的位置度由兩種位置要求組成。一個(gè)是各孔(要素)之間的位置要 求；一個(gè)是孔組(整組要素)的定位要求。,圖 51 一組圓柱,當(dāng)兩種位置相同時(shí)。合一個(gè)框格標(biāo)注；當(dāng)兩種位置不相同時(shí)，分上下 兩格分別標(biāo)注。稱為復(fù)合位置度。見圖53。,a,56,b) 板類件,圖 52 一組矩形,一般位置度(給二個(gè)相互垂直的方向）,a,57,圖 53 一組圓柱,復(fù)合位置度,a,

26、58,說明,檢查孔組 定位要求 的量規(guī),檢查各孔 之間位置 要求的量 規(guī),各孔之間 位置要求 的公差帶,孔組定位 要求的公 差帶,圖 54,a,59,圓跳動(dòng),圓跳動(dòng)是一種測(cè)量方法，本無公差帶而言。為了標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的一 致性人為的定義了公差帶。徑向圓跳動(dòng)為兩同心圓、端面圓跳動(dòng)為 兩個(gè)圓（測(cè)量圓柱面上）。GB標(biāo)準(zhǔn)還有斜向圓跳動(dòng)為兩同個(gè)圓（測(cè)量圓錐面上）。,圖 55,a,60,全跳動(dòng),圖 56,全跳動(dòng)是一種測(cè)量方法，無公差帶而言。為了標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的一 致性人為的定義了公差帶。端面全跳動(dòng)為兩平行平面、徑向全跳動(dòng) 為兩同軸圓柱、斜向全跳動(dòng)（GB標(biāo)準(zhǔn)無）為兩同軸圓錐。,a,61,B 大小 Size,若公差帶為圓、

27、圓柱或球，則在公差值的數(shù)字前加注或S， 表示其圓、圓柱或球的直徑。,公差帶的大小均以公差帶的寬度或直徑表示，即圖樣上形位公 差框格內(nèi)給出的公差值。, t,S t,公差值均以毫米為單位。 若公差值為公差帶的寬度（距離），則在公差值的數(shù)字前不加 注符號(hào)。,t,a,62,C 方向和位置 Orientation & Location 公差帶的方向和位置可以是固定的，也可以是浮動(dòng)的。如被測(cè) 要素相對(duì)于基準(zhǔn)的方向和位置關(guān)系是用理論正確尺寸標(biāo)注的，則公 差帶方向和位置是固定的，否則就是浮動(dòng)的。見圖57。,2 x 8 0.05, 0.5 M A,50 0.2,對(duì)于形狀公差因無基準(zhǔn)而言，所以其公差帶的方向和位置

28、肯定 是浮動(dòng)的。 公差帶的浮動(dòng)不是無限的，它受該方向的尺寸公差控制。,2 x 8 0.05, 0.5 M A,圖 57,50,A,a,63,六 幾個(gè)新符號(hào),6.1 正切平面 T 這符號(hào)放置于形位公差框格中公差值的后面。表示該公差值為 與表面最高點(diǎn)相切的平面(正切平面)之要求。見圖58。,圖 58,0.1 T A,正切平面,2.50.2,0.1,a,64,6.2 受控半徑 CR GM新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在圖樣上對(duì)帶公差的半徑有兩種標(biāo)注形式：R 或 CR。其要求見圖59。在GM A-91標(biāo)準(zhǔn)中雖然僅一種標(biāo)注形式R，但其要求相當(dāng)于新標(biāo)準(zhǔn)中的CR。因此可以認(rèn)為，新標(biāo)準(zhǔn)增加了一種不須嚴(yán)格控制形狀的帶公差的半徑表示

29、方法。,圖 59,a,65,6.3 自由狀態(tài)條件 F 這符號(hào)放置于形位公差框格中公差值的后面。描述零件在制造 中造成的力釋放后的變形。所以，只有非剛性零件才應(yīng)用此符號(hào)。 圖60的設(shè)計(jì)要求是當(dāng)零件處于自由狀態(tài)時(shí)，左側(cè)圓柱面的圓度 誤差不得大于2.5mm；當(dāng)零件處于約束狀態(tài)時(shí)（注），右側(cè)圓柱面 的徑向圓跳動(dòng)不得大于2mm。,圖 60,a,66,6.4 延伸公差帶 P 當(dāng)圖61左示螺紋連接時(shí)，按常規(guī)方法標(biāo)注，將出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。 延伸公差帶就是為了解決此問題而產(chǎn)生的一種特殊標(biāo)注方法。它的 原理是把螺紋部分的公差帶延伸至實(shí)體外（圖61右）。,圖 61,a,67,圖 62,GM標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注延伸公差帶的兩種形式（

30、圖62）,a,68,我國(guó)GB標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注延伸公差帶的方法（圖63）, 0.5 P A,4 x 8 H7,40 P,A,100,圖 63,a,69,公差原則 (線性尺寸公差與形位公差之間關(guān)系),7.1 問題的提出, 20 h6,0 - 0.013,+ 0.021 0, 20 H7,要求這一對(duì)零件的最小間隙為0、最大間隙為0.034。,圖 65,圖 64,但當(dāng)孔和軸尺寸處處都加工到 20 時(shí)，由于存在形狀誤差，則裝配時(shí)的最小間隙將不可能為0。這就產(chǎn)生了線性尺寸公差與形位公差之間的關(guān)系問題。,設(shè)計(jì)人員繪制圖64、65孔、軸配合之目的是:,a,70,7.2 有關(guān)術(shù)語(yǔ) 為了明確線性尺寸公差與形位公差之間關(guān)系

31、，對(duì)尺寸術(shù)語(yǔ)將作 進(jìn)一步論述與定義。 7.2.1 局部實(shí)際尺寸 在實(shí)際要素的任意正截面上，兩對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間 測(cè)得的距離。,特點(diǎn)：一個(gè)合格零件有無數(shù)個(gè)。,圖 66,a,71,7.2.2 作用尺寸 A 體外作用尺寸 在被測(cè)要素的給定長(zhǎng)度上，與實(shí)際內(nèi)表面(孔) 體外相接的最大理想面(軸) ，或與實(shí)際外表面(軸)體外相接的最小 理想面(孔)的直徑或?qū)挾取?圖 67,特點(diǎn)：一個(gè)合格零件只有一個(gè)，但一批合格零件仍有無數(shù)個(gè)。,孔,軸,a,72,B 體內(nèi)作用尺寸 在被測(cè)要素的給定長(zhǎng)度上，與實(shí)際內(nèi)表面(孔) 體內(nèi)相接的最小理想面(軸) ，或與實(shí)際外表面(軸)體內(nèi)相接的最大理想面(孔)的直徑或?qū)挾取?特點(diǎn)：一個(gè)合格零

32、件只有一個(gè)，但一批合格零件仍有無數(shù)個(gè)。,孔 軸,圖 68,a,73,7.2.3 最大實(shí)體狀態(tài)(MMC)和最大實(shí)體尺寸(MMS) A 最大實(shí)體狀態(tài)(MMC) 實(shí)際要素在給定長(zhǎng)度上處處位于尺寸極限之內(nèi)，并具有實(shí)體最大(即材料最多)時(shí)的狀態(tài)。 B 最大實(shí)體尺寸(MMS) 實(shí)際要素在最大實(shí)體狀態(tài)下的極限尺寸。 內(nèi)表面(孔) D MM = 最小極限尺寸D min； 外表面(軸) d MM = 最大極限尺寸d max。,特點(diǎn)：一批合格零件只有一個(gè)(唯一)。但未考慮形狀誤差。,7.2.4 最小實(shí)體狀態(tài)(LMC)和最小實(shí)體尺寸(LMS) A 最小實(shí)體狀態(tài)(LMC) 實(shí)際要素在給定長(zhǎng)度上處處位于尺寸極限之內(nèi)，并

33、具有實(shí)體最小(即材料最少)時(shí)的狀態(tài)。 B 最小實(shí)體尺寸(LMS) 實(shí)際要素在最小實(shí)體狀態(tài)下的極限尺寸。 內(nèi)表面(孔) D LM = 最大極限尺寸D max； 外表面(軸) d LM = 最小極限尺寸d min。,4 特點(diǎn)：一批合格零件只有一個(gè)(唯一)。但未考慮形狀誤差。,a,74,7.2.5 最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)(MMVC)和最大實(shí)體實(shí)效尺寸(MMVS) A 最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)(MMVC) 在給定長(zhǎng)度上，實(shí)際要素處于最大實(shí) 體狀態(tài)(MMC) ，且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差值時(shí)的 綜合極限狀態(tài)。,圖 69,t,t,B 最大實(shí)體實(shí)效尺寸(MMVS) 最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)(MMVC)下的體外作用尺

34、寸。,內(nèi)表面(孔)D MV = 最小極限尺寸D min - 中心要素的形位公差值 t；,MMS,MMS,孔,軸,外表面(軸)d MV = 最大極限尺寸d max + 中心要素的形位公差值 t 。,特點(diǎn)：綜合考慮了尺寸和形狀，唯一。,a,75,7.2.6 最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)(LMVC)和最小實(shí)體實(shí)效尺寸(LMVS) A 最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)(LMVC) 在給定長(zhǎng)度上，實(shí)際要素處于最小 實(shí)體狀態(tài)(LMC) ，且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差值 時(shí)的綜合極限狀態(tài)。,圖 70,t,t,LMS,LMS,B 最小實(shí)體實(shí)效尺寸(LMVS) 最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)(LMVC)下的體內(nèi) 作用尺寸。,內(nèi)表面(孔)D

35、LV = 最大極限尺寸D max + 中心要素的形位公差值 t；,孔,軸,外表面(軸) d LV = 最小極限尺寸d min - 中心要素的形位公差值 t 。,4 特點(diǎn)：綜合考慮了尺寸和形狀，唯一。,a,76,7.2.7 邊界 由設(shè)計(jì)給定的具有理想形狀的極限包容面。 A 最大實(shí)體邊界(MMB) 尺寸為最大實(shí)體尺寸(MMS)的邊界。 B 最小實(shí)體邊界(LMB) 尺寸為最小實(shí)體尺寸(LMS)的邊界。 C 最大實(shí)體實(shí)效邊界(MMVB) 尺寸為最大實(shí)體實(shí)效尺寸(MMVS)的邊界。 D 最小實(shí)體實(shí)效邊界(LMVB) 尺寸為最小實(shí)體實(shí)效尺寸(LMVS)的邊界。,建立邊界概念系便于理解，且可與量規(guī)設(shè)計(jì)相結(jié)合

36、。,GM A-91標(biāo)準(zhǔn)從通過計(jì)算量規(guī)基本尺寸的角度來描述該要求是 一個(gè)相當(dāng)好，而容易理解的方法。,a,77,7.3 獨(dú)立原則 Regardless of feature size (RFS ) 圖樣上給定的每一個(gè)尺寸和形狀、位置要求均是獨(dú)立的，應(yīng)分 別滿足要求，兩者無關(guān)。 GM(美國(guó))新標(biāo)準(zhǔn)與ISO、我國(guó)GB標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，將獨(dú)立原則作為尺 寸公差和形位公差相互關(guān)系應(yīng)遵循的基本原則。 獨(dú)立原則在圖樣的形位公差框格中沒有任何關(guān)于公差原則的附 加符號(hào)(圖71)。,采用獨(dú)立原則要素的形位誤差值，測(cè)量時(shí)需用通用量?jī)x測(cè)出具體數(shù)值，以判斷其合格與否。,圖 71, 20, 0.5,0 - 0. 5,a,78,GM

37、 A-91與美國(guó)舊標(biāo)準(zhǔn)將原則1 PERFECT FORM AT MMC （即下面要講的包容要求）作為尺寸公差和形位公差相互關(guān)系的基 本原則。規(guī)定要素執(zhí)行獨(dú)立原則需用 S 表示，并強(qiáng)調(diào)在應(yīng)用位置 度時(shí)，不論是被測(cè)要素還是基準(zhǔn)要素執(zhí)行獨(dú)立原則必須標(biāo)明 S ；應(yīng) 用于其它特征符號(hào)項(xiàng)目時(shí) S 可省略（原則2）。見下圖。,a,79,圖 72,7.4相關(guān)要求(按我國(guó)GB標(biāo)準(zhǔn)分類介紹） 尺寸公差和形位公差相互有關(guān)的公差要求。 A 包容要求 Envelope Requirement 1) 實(shí)際要素應(yīng)遵守其最大實(shí)體邊界(MMB)，其局部實(shí)際尺寸不得超 出最小實(shí)體尺寸(LMS)的要求。,3) 該要求的實(shí)質(zhì)是：被測(cè)

38、要素在MMC時(shí)形狀是理想的。當(dāng)被測(cè)要素 的尺寸偏離了MMS，被測(cè)要素的形位公差數(shù)值可以獲得一補(bǔ)償值 (從被測(cè)要素的尺寸公差處)。,2) 包容要求僅用于單一、被測(cè)要素，且這些要素必須是尺寸要素。 包容要求我國(guó)GB標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)注形式是在尺寸公差后加 E (圖72)。,a,80,設(shè)計(jì)中如認(rèn)為補(bǔ)償后可能獲得的公差值太大時(shí)，應(yīng)提出進(jìn)一步 要求。加注 0.25（圖73） ，則補(bǔ)償值到 0.25為止。,圖 73, 20,0 - 0. 5, 0.25,4) 包容要求主要使用于必須保證配合性能的場(chǎng)合。如前面圖64和圖 65的尺寸公差后都標(biāo)注 E ，采用包容要求，則裝配時(shí)的最小間 隙將保證為0。,Dmin - dma

39、x = 20 - 20 = 0,E,a,81,GM 標(biāo)準(zhǔn)未將包容要求單獨(dú)列出，而是納入最大實(shí)體要求中， 作為特例（直線度零公差）來處理。見圖74左圖。,圖 74,5) 包容要求的測(cè)量方法，一般采用極限量規(guī)（通、止規(guī)）。如采 用通用量?jī)x測(cè)量，則應(yīng)考慮安全裕度數(shù)值及量具的不確定度。 6) GM 標(biāo)準(zhǔn),0 - 0. 5,=,GM 標(biāo)準(zhǔn),GB 標(biāo)準(zhǔn),a,82, t A, t A, t A B C,B 最大實(shí)體要求 Maximum Material Requirement 1）被測(cè)要素的實(shí)際輪廓應(yīng)遵守其最大實(shí)體實(shí)效邊界(MMVB)。當(dāng) 其實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)體尺寸(MMS)時(shí)，允許其形位公差值超 出在最大

40、實(shí)體狀態(tài)(MMC)下給出的公差值的一種要求。 2）最大實(shí)體要求可以只用于被測(cè)要素，也可同時(shí)用于被測(cè)要素和 基準(zhǔn)要素（圖75）。但這些要素必須是尺寸要素。,圖 75,最大實(shí)體要求的標(biāo)注形式為加 M 。,a,83,0 - 0. 5,圖 76,3.1) 最大實(shí)體要求應(yīng)用于被測(cè)要素(圖73、圖74) 被測(cè)要素的實(shí)際輪廓在給定的長(zhǎng)度上處處不得超出最大實(shí)體實(shí)效 邊界(MMVB)，即其體外作用尺寸不應(yīng)超出最大實(shí)體實(shí)效尺寸，且其 局部實(shí)際尺寸不得超出最大實(shí)體尺寸(MMS)和最小實(shí)體尺寸(LMS)。,該要求的實(shí)質(zhì)是：框格中被測(cè)要素的形位公差值是該要素處于最 大實(shí)體狀態(tài)(MMC)時(shí)給出的(即被測(cè)要素在MMC時(shí)就允

41、許有一個(gè)形位 公差值)，而當(dāng)被測(cè)要素的尺寸偏離了MMS后，被測(cè)要素的形位誤差 值可以超出在最大實(shí)體狀態(tài)下給出的形位公差值，即可從被測(cè)要素的 尺寸公差處獲得一個(gè)補(bǔ)償值。,a,84,圖76是最大實(shí) 體要求應(yīng)用于被測(cè) 要素，而被測(cè)要素 是單一要素。 圖77是最大實(shí) 體要求應(yīng)用于被測(cè) 要素，而被測(cè)要素 是關(guān)聯(lián)要素。 兩者主要區(qū)別 為后者的圓柱公差 帶必須與基準(zhǔn)A垂 直。因?yàn)樗嵌ㄏ?公差（垂直度）。,圖 77,MMS,LMS,a,85,3.2) 最大實(shí)體要求應(yīng)用于基準(zhǔn)要素 最大實(shí)體要求應(yīng)用于基準(zhǔn)要素時(shí)，情況相當(dāng)復(fù)雜。此時(shí)必須注 意基準(zhǔn)要素本身采用什么原則或要求。 基準(zhǔn)要素本身采用最大實(shí)體要求時(shí)，則相應(yīng)

42、的邊界為最大實(shí)體 實(shí)效邊界；基準(zhǔn)要素本身不采用最大實(shí)體要求時(shí)，則相應(yīng)的邊界為 最大實(shí)體邊界。 當(dāng)基準(zhǔn)要素的實(shí)際輪廓偏離其相應(yīng)的邊界時(shí)(即其體外作用尺寸 偏離其相應(yīng)的邊界尺寸)，則允許基準(zhǔn)要素在一定的范圍內(nèi)浮動(dòng)，其 浮動(dòng)范圍等于基準(zhǔn)要素的體外作用尺寸與其相應(yīng)的邊界尺寸之差。 此種要求公差值的補(bǔ)償是通過基準(zhǔn)要素的體外作用尺寸來實(shí)現(xiàn) 的，故不能簡(jiǎn)單的用圖表來描述其補(bǔ)償關(guān)系（GM A-91標(biāo)準(zhǔn)用圖表 來描述是錯(cuò)誤的）。,5) 最大實(shí)體要求的零件一般用綜合量規(guī)或檢具測(cè)量其形位誤差，此外還必須用通用量?jī)x測(cè)量要素的局部實(shí)際尺寸是否合格。,4) 最大實(shí)體要求主要使用于只要能滿足裝配的場(chǎng)合。,a,86,當(dāng)基準(zhǔn)采

43、用基準(zhǔn)體系，第二基準(zhǔn)和第三基準(zhǔn)為尺寸要素又采用 最大實(shí)體要求時(shí)，作為第二基準(zhǔn)對(duì)第一基準(zhǔn)，或作為第三基準(zhǔn)對(duì)第 一基準(zhǔn)、第二基準(zhǔn)將有位置公差的要求。因此我們看到GM的圖樣 上形位公差的框格很多，而其中有些框格就是表示上述要求的。這 些框格僅用來確定綜合量規(guī)或檢具上基準(zhǔn)定位銷的尺寸，在測(cè)量時(shí) 一并帶過，無須再單獨(dú)檢查。見下頁(yè)圖78。,兩者區(qū)別為： 采用最大實(shí)體要求基準(zhǔn)孔的基準(zhǔn)定位采用圓柱銷，與零件的實(shí)際基準(zhǔn)要素有間隙，可產(chǎn)生補(bǔ)償值。 不采用最大實(shí)體要求基準(zhǔn)孔的基準(zhǔn)定位采用圓錐銷或彈性銷，與零件的實(shí)際基準(zhǔn)要素?zé)o間隙，不能產(chǎn)生補(bǔ)償值。,當(dāng)基準(zhǔn)采用基準(zhǔn)體系，第二基準(zhǔn)和第三基準(zhǔn)為尺寸要素不采用最大實(shí)體要求時(shí)

44、，則基準(zhǔn)要素與被測(cè)要素遵守獨(dú)立原則。,6) 說明,a,87,被測(cè)要素和基準(zhǔn)要素都采用最大實(shí)體要求：,被測(cè)要素遵守最大實(shí)體 實(shí)效邊界： MMVS = MMS + t = 24.4 + 0.4 = 24.8,7) 實(shí)例,基準(zhǔn)要素遵守最大實(shí)體 實(shí)效邊界： MMVS = MMS + t = 15.05 + 0 = 15.05,a,88,圖 78,a,89,a,90,基準(zhǔn)要素采用最大實(shí)體要求與不采用最大實(shí)體要求：,a,91,最小實(shí)體要求在GM標(biāo)準(zhǔn)中有此內(nèi)容，但圖樣中尚未出現(xiàn)。,C 最小實(shí)體要求 Least Material Requirement 1） 被測(cè)要素的實(shí)際輪廓應(yīng)遵守其最小實(shí)體實(shí)效邊界(LMVB)。當(dāng)其 實(shí)體尺寸偏離最小實(shí)體尺寸(LM