详谈GDT及检具制作

• 基准体系是GD&T中的一个关键元素，它的定义正确与否决定了零件的可装配性与可互换性。
三个垂直 平面
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3.3. 基准 （DATUM）
•基准（DATUM）：所谓基准就是与被测要素有关且用来定义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者多个要素构成。
一个基准是一个原点，从此建立一个部件上要素的位 置和形位特征。
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3. GD&T的主要概念 Key Concepts of GD&T
3.2 实体状态的相关概念 Some concepts about virtual condition
• 3.2.1 局部实际尺寸(Actual local size) ，实际作用尺寸(Actual mating size) • b 实际作用尺寸－ 实际相互接触包容的尺寸（分为外部作用尺寸和内部作用尺
3.1符号和缩略语（ Symbols and Abbreviations ） b. 实体状态的符号（Material Condition Symbols):仅在形位公差中应用，也被称为修正符号。 最大实体状态Maximum Material Condition (MMC) 最小实体状态Least Material Condition (LMC) 与要素无关尺寸 Regardless of Feature Size (RFS) Feature modifier
公差带为矩形公差带；
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2. 应用GD&T的意义。 Why GD&T ?
2.2 GD&T 图纸的意义：
a. 表达工程师设计意图的手段； b. 方便检具设计； c. 规定最大的公差以及满足功能和互换性要求； d. GD&T 改善部件的功能定义；
§GD&T on the drawing must first and foremost capture design intent; § anyone who knows the Standard, knows what the drawing means § In today's world, if you do not know GD&T, you do not know how to read!
件，对其轴的直线度要求较高，但尺寸精度要求不高，分别满足。 独立原则在图纸的公差框格中没有任何关于公差原则的附加符号。
例1：
例2：
0
0.1
0
0.1
0
0.1
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3.6 基本原则（Basic Rules）
3.6.2 包容原则（Envelope Principle)
被测要素在MMC时形状是理想的。当被测要素的尺寸偏离了MMS，被测要素的形位公差数值可以 获得一补偿值(从被测要素的尺寸公差处)。
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3.4 理论正确尺寸 Basic Dimension
例：按照需要标 注理论正确尺寸
三张图纸都有相同的意思，都 是允许的，按照需要来标注
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3.5. 公差框格（Feature Control Frames）
基准要素的字母及修正符号 公差值及修正符号 公差特征符号
例：
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3.5. 公差框格（Feature Control Frames）
具有足够精度的实际表面。－基准要素包括了点，线，面
•基准目标（Datum Target）考虑到加工制造上的误差或者零件本身的限制，仅选用基准要素的
部分表面（点、线或者区域面）作为基准参考 三者的关系：基准要素的理想形状为基准。基准目标是基准要素的一部分。
实线和虚 线的区别
注意： 1. 基准目标的位置用理论正确尺寸 标注； 2. 面目标需要将面积大小标出。
•
a 最大实效状态(MMVC) — 在给定长度上，实际要素处于最大实体状态(MMC) ，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。
•
b 最大实效尺寸(MMVS) — 最大实体实效状态(MMVC)下的体外作用尺寸。
实效状态 (Virtual Condition) 根据以下公式来计算 外部要素的最大实效尺寸(MMVS)=最大实体尺寸(MMS) +公差(t) 内部要素的最大实效尺寸(MMVS)=最大实体尺寸(MMS) -公差(t)
GB
0.0 5
ASME
3
2. 应用GD&T的意义。 Why GD&T ?
2.1 正负公差与形位公差比较 Plus/minus tolerance VS. Geometric tolerance.
正负公差通常没有原点，基准 通常是暗示的；
正负公差通常是两维公差；
暗示的基准通常没有先后顺 序；
形位公差有明确的基准； 几何公差通常是三维的； 基准通常有先后顺序； －DRF 公差带为圆公差带；
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3.3. 基准 （DATUM）
例1：
17
3.3. 基准 （DATUM）
•基准限制了零件的六个自由度
3-2-1接触 原则
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3.3. 基准 （DATUM）
例2：
以此为例，检具如何设计
第一基准控制了一 个平动，二个转动
第二基准控制了一 个平动和一个转动
第三基准控制了一 个平动
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3.3. 基准 （DATUM）
寸）。
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3. GD&T的主要概念 Key Concepts of GD&T
3.2.2 最大实体状态(MMC)和最大实体尺寸(MMS) • a 最大实体状态(MMC) — 实际要素在给定长度上处处位于尺寸极限之内，并具有实体最大(即材料
最多)时的状态。 • b 最大实体尺寸(MMS) — 实际要素在最大实体状态下的极限尺寸。
料最少)时的状态。 b 最小实体尺寸(LMS) — 实际要素在最小实体状态下的极限尺寸。
尺寸15.25为最 小实体状态下 的最小实体尺 寸
尺寸Ø 14.25为最 小实体状态下的 最小实体尺寸
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3. GD&T的主要概念 Key Concepts of GD&T
3.2.4 最大实效状态(MMVC)和最大实效尺寸(MMVS)
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3.5. 公差框格（Feature Control Frames）
公差框格中常用到的符号示例:延伸公差带 P
标注示例
延伸公差带是在螺纹孔或者配合孔的垂直度有变化时可以 使用，原理是把螺纹部分的公差带延伸至实体外。
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3.6 基本原则 （Basic Rules）
3.6.1 独立原则（Regardless of feature size) 零件上定义的尺寸和形状、位置要求均是独立的，应分别满足要求，两者无关。如两个互相运动的零
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1. GD&T的概述 / What is GD&T 。
•符号Symbols
• 规则Rules • 词汇Vocabulary • 美国标准A National Standard (ASME Y14.5M-1994)
•国际标准An International Standard (ISO 1101-2004) •中国标准GB/T 1182-2008
•理论正确尺寸是建立形位公差的基础。
Basic Dimensions are the basis from which geometric tolerances are establishedwenku.baidu.com。
•理论正确尺寸在图纸上是通过在尺寸外加矩形
框来表示的。 Basic Dimensions are shown on a drawing by placing a rectangle around the dimension.
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3. GD&T的主要概念 Key Concepts of GD&T
3.1符号和缩略语（ Symbols and Abbreviations ） a. GD&T特征符号Geometric Characteristic Symbols
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3. GD&T的主要概念 Key Concepts of GD&T
当一个平面被规定为一基准要素，相应的基准由接触该表面的高点来模拟。 基准优先次序和与部件的最小接触为：三点（第一基准）、二点（第二基准）、 一点（第三基准）。(3-2-1原则)
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3.3. 基准（DATUM）
•基准要素（Datum Feature）就是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
例3：
B
B
C
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3.3. 基准 （DATUM）
例4：
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3.3. 基准 （DATUM）
•基准的选择：遵循功能要求原则，有效原则等
例 B
A
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3.4 理论正确尺寸 Basic Dimension
• 一个标出的理论正确尺寸被认为是理想尺寸。它被用来描述一个要素或者一组要素的理论精确位置。
它也被用来确定基准目标。 A Basic Dimension is considered to be a theoretically perfect dimension. It is used to describe the theoretically exact location of a feature or a group of features. It is also used to locate datum targets.
如何计算,
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3. GD&T的主要概念 Key Concepts of GD&T
3.2 实体状态的相关概念 Some concepts about virtual condition
• 3.2.1 局部实际尺寸(Actual local size) ，实际作用尺寸(Actual mating size) • a 局部实际尺寸－ 在实际要素的任意正截面上，两对应点之间测得的距离。
尺寸15.75为最 大实体状态下 的最大实体尺 寸
尺寸Ø 13.75为最大实 体状态下的最大实 体尺寸
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3. GD&T的主要概念 Key Concepts of GD&T
3.2.3 最小实体状态(LMC)和最小实体尺寸(LMS) a 最小实体状态(LMC) — 实际要素在给定长度上处处位于尺寸极限之内，并具有实体最小(即 材
20 0 - 0.
0 5M
零件实际尺寸 20(MMS)
19. 75 ……
19. 5(LMS)
轴线直线度公差 0
0.25 …… 0.5
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3.6 基本原则（Basic Rules）
3.6.3 最大实体原则（MMC)
指被测量要素的实际轮廓应遵守其实体最大实效边界，当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允许其形位 公差值超出其给定的公差值，即允许形位公差值增大，在保证零件可装配的场合下降低了加工难度，同 时降低了检具制造的成本。
GD&T Training
－Per ASME Y14.5M-2009/ASME Y14.43
内容简介：
1. GD&T的概念； 2. 应用GD&T的意义； 3. GD&T的主要概念：基本概念及公差原则应用； 4. 形位公差简介； 5. 复合公差介绍； 6. 形位公差标注及含义 7. 整椅进行GD&T与车身环境的密切关系;
表示方法
例1：
20 0 - 0.
05.5 M
零件实际尺寸 20(MMS)
19. 75 ……
19. 5(LMS)
轴线直线度公差 0.5 0.75 …… 1
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3.6 基本原则（Basic Rules）
3.6.3 最大实体原则（MMC)
最大实体原则（MMC) 体现了如下意义： 1. 公差框格中定义的形位公差值是被测要素处于最大实体状态时的公差值。 2. 被测要素的实际轮廓不得超出最大实体实效边界，且局部实际尺寸不得超出最大实体实效尺寸。 3. 被测要素的实际轮廓偏离最大实体状态时，允许此时的偏离量补偿给形位公差。
MMVS=9
MMVS=21
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3. GD&T的主要概念 Key Concepts of GD&T
3.2.5 内边界（Inner Boundary ）和外边界（Outer Boundary）的概念) 最大实体状态时： 孔的内边界=实效尺寸 孔的外边界=最小实体尺寸＋最
小实体尺寸时的公差值
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3.3. 基准 （DATUM）
公差框格中常用到的符号
ASME 14.5 82版本中符号， 94版本中已经取消
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3.5. 公差框格（Feature Control Frames）
公差框格中常用到的符号示例:自由状态条件 F
描述零件在制造中造成的力释放后的变形。所以，只有非刚性零件才应用此符号。
设计要求是当零件处于自由状态时，左侧圆柱面的圆度 误差不得大于2.5mm；当零件处于约束状态时（NOTE 1），右侧圆柱面的径向圆跳动不得大于2mm。