课次6 授课课题:几何量精度公差原则(一)
课次:6 授课课题:几何量精度公差原则(一) 目的要求:掌握有关作用尺寸、最大实体尺寸、最大实体尺寸边界、最大实体 实效尺寸、最大实体实效边界等概念;独立原则、包容要求的基本 概念,并会分析应用。 重点难点:包容要求的应用分析 作业:4-4 公差原则 *要素的实际状态是由要素的尺寸和形位误差综合作用的结果,因此在设计和检 测时需要明确形位公差与尺寸公差之间的关系。 *公差原则:处理形状公差或位置公差与尺寸公差之间关系而确立的原则。 *公差原则有独立原则;相关原则 一、有关公差原则的基本概念 1、作用尺寸和关联作用尺寸 (1)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。对于单一被测要素,内表面(孔)的(单一)体外作用尺寸以%。,表示;外表面(轴) 的(单一)体外作用尺寸以血表示。 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。 对于单一被测要素,内表面(孔)的(单一)体内作用尺寸以表示,外表面(轴) 的(单一)体内作用尺寸以扁表示,如图2-31所示。 (2)关联作用尺寸:关联要素的作用尺寸简称关联作用尺寸,是实际尺寸和 位置误差的综合结果。 它是指假想在结合面的全长上与实际孔内接(或与实际轴外接的最大(或 最小)理想轴(或理想孔)的尺寸,且该理想轴(或理想孔)必须与基准A保 持图样上给定的几何关系。 2^最大、最小实体状态和最大、最小实体实效状态 (1)最大和最小实体状态 MMC:含有材料量最多的状态。孔为最小极限尺寸;轴为最大极限尺寸。 LMC:含有材料量最小的状态。孔为最大极限尺寸;轴为最小极限尺寸。 MMS=Dmin; dmax LMS=Dmax; dmin 基准A (2) 最大、最小实体实效状态 最大实体实效状态MMVC:是指实际尺寸达到最大实体尺寸且形位误差达 到给定形位公差值时的极限状态。 最大实体实效尺寸MMVS:在最大实体实效状态时的边界尺寸。 A)单一要素的最大实体实效尺寸是最大实体尺寸与形状公差的代数和。 对于孔:最大实体实效尺寸MMVSh=最小极限尺寸一形状公差 对于轴:最大实体实效尺寸MMVSs=最大极限尺寸+形状公差 B)关联要素的最大实体实效尺寸是最大实体尺与位置公差的代数和。 对于孔:最大实体实效尺寸MMVSh=最小极限尺寸一位置公差 对于轴:最大实体实效尺寸MMVSs=最大极限尺寸+位置公差 在给定长度上,实际尺寸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,称为最小实体实效状态。对于给出定向公差的关联要素, 称为定向最小实体实效状态;对于给出定位公差的关联要素,称为定位最小实体实效状态。 最小实体实效状态下的体内作用尺寸,称为最小实体实效尺寸。 内表面(孔)的最小实体实效尺寸以Dlv表示,外表面(轴)的最小实体实效尺寸以 dw表不,有: 对于内表面(孔) DLV=DL+t©=DB„+t© 对于外表面(轴)dLV=dL-t © =dmin-t © 3、理想边界 理想边界是设计时给定的,具有理想形状的极限边界。 (1)最大实体边界(MMC边界) 当理想边界的尺寸等于最大实体尺寸时,该理想边界称为最大实体边界。 (2)最大实体实效边界(MMVC边界) 当理想边界尺寸等于最大实体实效尺寸时,该理想边界称为最大实体实效 边界。 单一要素的实效边界没有方向或位置的约束;关联要素的实效边界应与图 样上给定的基准保持正确几何关系。 二、独立原则 定义:图样上的形位公差与尺寸公差不仅分别给定且相互无关,被测要素应分 别满足各自公差要求。 应用独立原则时,形位误差的数值用通用量具测量。 三、相关原则 定义:指图样上给定的形位公差与尺寸公差相互有关的公差原则。 根据要素实际状态所应遵守的边界不同,相关原则分:包容要求;最大实体要 求;最小实体要求 1、包容要求(遵守MMC边界) C1)定义:要求被测实际要素的任意一点,都必须在具有理想形状的包容面内, 该理想形状的尺寸为最大实体尺寸。 即当被测要素的局部实际尺寸处处加工到最大实体尺寸时,形位误差为 零,具有理想形状。 C2)包容要求的特点 A、要素的作用尺寸不得超越最大实体尺寸MMSo B、实际尺寸不得超越最小实体尺寸LMS 。 按包容原则要求,图样上只给出尺寸公差,但这种公差具有双重职能,即综合 控制被测要素的实际尺寸变动量和形状误差的职能。形状误差点用尺寸公差的 百分比小一些,则允许实际尺寸的变动范围大一些。若实际尺寸处处皆为MMS, 则形状误差必须是零,即被测要素应为理想形状。因此,采用包容原则时的尺 寸公差,总是一部分被实际尺寸占用,余下部分可被形状误差占用。 (3) 包容要求用于单一要素 包容原则用于单一要素时,在图样上于极限偏差后或公差带代号后必须加注符 号(D。被测要素必须遵守MMC边界。 6 10* 2® (a) (a)图中:当被测要素处于最大实体尺寸巾10时,该轴形状误差为零。当被 测要素为LMS= 9. 98时,允许的形状误差为最大,可达0. 02mmo Cb)图与(a)图区别是对要素规定了最大的直线度要求0. Irani。即当销轴直 径从巾10mm减小到<t)9. 9 mm时,直线度误差可从0增加到0. 1 mm,但当销轴 直径从4)9. 9mm减小到巾9. 8mm时直线度误差仍只能为0. 1 mm。