ASMEGDT几何尺寸和公差课件

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图9
无基准要求的形状公差,公差框格仅两格;有基准要求的位 置公差,公差框格为三格至五格。
形位公差框格在图样上一般为水平放置,必要时也可垂直放 置(逆时针转)。
3.2 被测要素的标注(两国标准不同)
3.2.1 中国GB标准 — 形位公差框格通过用带箭头的指引线与要素 相连。
a) 被测要素是轮廓要素时,箭头置于要素的轮廓线或轮廓线的延长 线上(但必须与尺寸线明显地分开)。见图10 - 左。
ASME_GD &T(几何 尺寸和公
差)
“GD&T”全称为 Geometric Dimensioning and Tolerancing, 中文为几何尺寸和公差。 标准中包含有尺寸标注方法与几何公差两大部分。
相关标准: 美国:ASME Y14.5-2009 替代ASME Y14.5M-1994 欧亚:ISO1101-2004 国标:GB/T1182-2008 GB/T16671-1996 形状和位置公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求 GB/T16892-1997 形状和位置公差非刚性零件注法 GB/T17773-1999 形状和位置公差延伸公差带及其表示法 GB/T17851-1999 形状和位置公差基准及基准体系 GB/T17852-1999 形状和位置公差轮廓的尺寸及公差注法
其中形状公差用于控制形体的形状;定向公差用于控制形体的方向;定位公差 用于控制形体的方向和位置;轮廓度公差既可控制形体的大小和形状,又可控 制其方向和位置;跳动公差是对形体方向和位置的综合控制。定位、定向和跳 动公差,统称为位置公差。

要素 Feature
1 定义
要素是指零件上的特征部分 — 点、线、面。 任何零件不论其复杂程度如何,它都是由许多要素组成的。
3.2.3 几个特殊标注 除非另有要求,其公差适用于整个被测要素。
• 对实际被测要素的形状公差在全长上和给定长度内分别有要求 时,应按图12 标注(GM 标准与我国GB 标准相同) ; 全长上直线度 公差0.4。
每25内直线 度公差0.1。
图 12
b) 轮廓度中若表示的公差要求适用范围不是整个轮廓时,应标注出 其范围。见图9标注(仅GM标准) 。
二 符号 Symbol
2.1 公差特征项目的符号(GM新标准)
1) GM新标准 公差特征项目的 符号与 ASME标 准(美)、ISO 标准和我国 GB 标准完全相同。
2) GM A-91 旧标准公差特征 项目的符号略有 不同,见图7。
图6
GM A-91标准的公差特征项目符号
1. 线轮廓度可带基准成为位置公差; 2. 此分类见ANSI T14.5M-82,但是不强调。
2.5 按与尺寸关系分:
尺寸要素 Feature of Size — 由一定大小的线性尺寸或角度尺寸
确定的几何形状。
尺寸要素可以是圆柱形、球形或两平行对应面等。
圆柱形
球形
两平行 对应面
素线
图5
表面
非尺寸要素(本人定义) — 没有大小尺寸的几何形状。 非尺寸要素可以是表面、素线。
上述要素的名称将在后面经常出现,须注意的是一个要素在不 同的场合,它的名称会有不同的称呼。
圆锥面
圆柱面
圆台面
球面
轮廓要素
轴线
素线
球心
中心要素
图2
中心(导出)要素 Derived Feature — 由一个或几个轮廓(组成) 要素得到的中心点(圆心或球心)、中心线(轴线)或中心面。
2.3 按所处的地位分:
被测要素 Features of a part — 图样上给出了形位公差要求 的要素,为测量的对象。
标准还有: 50 理 论正确尺寸。
理论正确尺寸Basic Dimensions :不标注 公差的带框尺寸。它可 以是理论正确线性尺寸 和理论正确角度尺寸。
三 标注 Mark
3.1 形位公差框格 Feature Control Frames
基准要素的字母及附加符号 公差值及附加符号 公差特征项目的符号
用 小径轴线标注“MINOR DIA”(LD)。
3.3 基准要素的标注
3.3.1 符号(GM标准规定字母I、O和Q不用,我国GB标准还要多)
GM新标准(ISO)
GM A-91 标准 我国GB标准
A
A
A
3.3.2 与基准要素的连接(GM 新标准与我国GB 标准相同)
a) 基准要素是轮廓要素时,符号置于基准要素的轮廓线或轮廓线 的延长线上(但必须与尺寸线明显地分开)。见图15。
图 15
b) 基准要素是中心要素时,符号中的连线应与尺寸线对齐。
图 16
3.3.3 GM A-91 标准基准符号的标注与形位公差框格标注一样,不 明确定义轮廓要素和中心要素。因此GM图样的右上角或左上角专门
有“基准说明表”对基准要素进行描述。
a) 符号放于尺寸要素的尺寸、形位公差框格或尺寸和形位公差框下
或与说明下面;
b) 形位公差框 格用带箭头的指引 线与要素相连;
b
a 图 11
c) 把形位公差 框格侧面或端面与 要素的延长线相连 ;
d) 把形位公差 框格侧面或端面与 尺寸要素的尺寸线 的延长线相连。
当某些公差特征项目的符号可同时应用于轮廓及中心要素时,GM标准 的标注方法与我国GB标准相同。它在这些公差特征项目中有专门说明。
符号对比(ASME Y14.5 vs. ISO1101)
形位公差(几何尺寸公差)的来历
零件公差产生于十九世纪后期,其初衷是为了保证零件的互换性。起初只有尺寸公差。由于 当时的设计部门和制造部门通常都在一起或就在隔壁,因此交流起来非常方便。在当时,给 定的公差一般都很大,因此当时的设备刀具的能力对于保证产品的几何形状的“完美性”来 说反而不太重要了(相对于给定的公差)。当问题发生后,制造人员很容易找到设计人员, 一起讨论并解决问题,并且决定今后的零件该如何生产。通过这种方式,只有尺寸公差也能 生产出合乎设计要求的产品,而很多重要的要求并没有在图纸上表达出来,而是变成了公司 的专有经验知识。
单一要素 Individual Feature — 具有形状公差要求的要素。
关联要素
0.1 A
2.5 0.2
ALeabharlann 0.02单一要素图4
关联要素 Related Feature — 与其它要素具有功能关系的要素。
功能关系是指要素间某种确定的方向和位置关系,如垂直、平 行、同轴、对称等。也即具有位置公差要求的要素。
面;
b) 符号用带箭头的指引线与非尺寸要素相连;
c) 符号与非尺寸要素直接相连;
d) 符号与非尺寸要素的延长线相连;
20 20
-A-
-A-
-A-
a)
-A-
b)
-A-
c) 图 17
-A-
d)
四 基准 Datum
4.1 定义
基准 — 与被测要素有关且用来定其几何位置关系的一个几何理 想要素(如轴线、直线、平面等),可由零件上的一个或多个要素构成。
图 13
c) 轮廓度中若表示的公差要求适用于整个轮廓。则在指引线转角处加 一小圆(全周符号)。见图14(GM 新标准与我国GB 标准相同)。
GM标 准也可不 加圆,而 在框格下 标注 ALL AROUND 来表示。 图例见面 轮廓度公 差带的介 绍。
图 14
GM标准将面轮廓度定义为位置公差,使用又广,故有些特殊的标 注规定,在后面介绍面轮廓度公差时再讲述。
图7
与新标准主 要区别:
1) 无同轴度 和对称度;
2) 将面轮廓 度放置于位置 公差中,必须 带基准;
3) 跳动箭头 为空心箭头。
2.2 附加符号(GM新标准)
图8
1) 相对GM A-91标 准,取消了符号 S(独 立原则RFS),增加 T 正切平面、 ST 统计公 差、CR 受控半径。
2) ST 统计公差, GM目前不应用。
由于时间关系,本简解重点是如何读懂图上的形位公差。
GD&T概述
形位公差是限制实际被测形体(或要素)变动的区域,是零件的实际形状、位 置对其理想形状、位置的变动量。其大小是由指定的形位公差值来确定的。只 要被测实际形体(或要素)被包含在这个公差带内,那么这个被测形体(或要 素)就是合格的。 形位公差带控制的是点(平面、空间)、线(素线、轴线、曲线)、面(平面、 曲面)、圆(平面、空间、整体圆柱)等区域,所以它不仅有大小、还具有形 状、方向、位置等共四个要素。形位公差的按其控制的要素总共分成如下五大 类(共十四种): –形状公差:a. 直线度;b. 平面度;c. 圆度;d. 圆柱度。 –定向公差:a. 平行度;b. 垂直度c. 倾斜度。 –定位公差:a. 同轴度;b. 位置度;c. 对称度。 –轮廓度公差:a. 线轮廓度;b. 面轮廓度。 –跳动公差:a. 圆跳动;b. 全跳动。
产品零件在加工制造过程中,由于机床精度、刀具夹具及 工艺操作水平等因素的影响,零件的尺寸、形状及表面质 量、方向和位置均不可能做到完全理想。这种工艺过程中 出现的误差有可能会影响到: –配合的松紧程度,如圆度,轴线的直线度。 –可装入性,如螺栓的位置度。 –零件的其它功能,如工作精度、联接强度、运动平稳性、 密封性、耐磨性、可靠性、噪声和使用寿命等 为了满足零件的使用要求,保证零件的互换性和制造的经 济性,设计时必须合理控制零件的形位误差,即对零件规 定其形状和位置公差(简称形位公差)
模拟基准要素 — 在加工和检测过程中用来建立基准并与基准要 素相接触,且具有足够精度的实际表面。
圆锥面
圆柱面
圆台面
球面
轴线
素线
球心
图1
形位公差研究对象就是要素,即点、线、面。
• 类型 2.1 按存在的状态分: 实际要素 Real Feature — 零件加工后实际存在的要素(存在误差)。
实际要素是按规定方法,由在实际要素上测量有限个点得到 的实际要素的近似替代要素(测得实际要素)来体现的。
每个实际要素由于测量方法不同,可以有若干个替代要素。
测量误差越小,测得实际要素越接近实际要素。
理想要素 Ideal Feature — 理论正确的要素(无误差)。 在技术制图中我们画出的要素为理想要素。理想轮廓要素用
实线(可见)或虚线(不可见)表示;理想中心要素用点划线表示。
2.2 按结构特征分: 轮廓(实有)要素 Integral Feature — 表面上的点、线或面。
b) 被测要素是中心要素时,带箭头的指引线应与尺寸线的延长线对 齐。见图10 – 右。当尺寸线箭头由外向内标注时,则箭头合一。
Ø
Ø
素线直线 度
图 10
轴线直线 度
带箭头的指引线可从框格任一方向引出,但不可同时从两端引 出。
3.2.2 GM标准(有四种,且可无带箭头的指引线)
d
c
a
a) 形位公差框
格放于要素的尺寸
基准要素 Datum Feature — 零件上用来建立基准并实际起 基准作用的实际要素(如一条边、一个表面或一个孔)。
被测要素在图样上一般通过带箭头的指引线与形位公差框格 相连;基准要素在图样上用基准符号表示。
被测要素
0.1 A
2.5 0.2
A
图3
基准要素 ≠ 基准
基准要素
2.4 按结构性能分:
随着公差的逐步缩小,产品的可装配性逐渐成了问题。大约在1920年,泰勒先生提出了定 义了装配功能要求的“泰勒原则”(也就是现在的公差原则#1),它有效地解决了零件的 大小与形状的关系,从而确保了产品的可装配性。直至今天,许多功能检具依然都是按照这 个原则来设计制造的。
直到二战期间,零件的制造逐渐分包给供应商,设计部门离制造地点越来越远,设计与制造 的随时随地的交流就变得越来越不可能,而要求的制造公差却又越来越小,零件的装配性和 互换性的问题也就越来越突出。此时,各种定义几何公差的几何语言的标准就应运而生,随 着这些标准的发展、进化、演变及合并,到今天留给我们的是几何尺寸公差这门世界语的两 种方言:ASME Y14.5和ISO 1101,作为定义公差符号的标准。这两个标准在原理上是一 致的,其初衷都是为了确定可装配性的公差。在具体的定义上它们有所不同,有的地方甚至 有很明显的不同,但定义的不同只是理解过程的不同,这两个标准最终描述的公差种类都是 一样的。
d) 螺纹、齿轮和花键(GM 新标准与我国GB 标准相同) 一般情况下,以螺纹中径轴线作为被测要素或基准要素。如用大
径轴线标注“MAJOR DIA”(MD);用小径轴线标注“MINOR DIA” (LD)。
齿轮和花键轴线作为被测要素或基准要素时,如用节径轴线标注 “PITCH DIA”(PD);用大径轴线标注“MAJOR DIA” (MD),
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