公差原則課件

公差原則

尺寸公差和幾何公差之間的相互關(guān)系尺寸公差和幾何公差是影響零件質(zhì)量的兩個(gè)方面。其中尺寸公差用于控制零件的尺寸誤差，保證零件的尺寸精度要求；幾何公差用于控制零件的幾何誤差，保證零件的幾何精度要求。根據(jù)零件的功能要求，尺寸公差和幾何公差可以相互獨(dú)立，也可以相互影響、相互補(bǔ)償。處理尺寸公差和幾何公差的之間相互關(guān)系的原則稱(chēng)為公差原則，包括獨(dú)立原則和相關(guān)要求，相關(guān)要求又可分為包容要求、最大實(shí)體要求、最小實(shí)體要求和可逆要求。5-1

有關(guān)術(shù)語(yǔ)及定義公差原則的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)公差原則的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)包括GB/T4249-2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）公差原則》GB/T16671-2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）幾何公差最大實(shí)體要求、最小實(shí)體要求和可逆要求》。5-1

有關(guān)術(shù)語(yǔ)及定義提取組成要素的局部尺寸提取組成要素的局部尺寸是指一切提取組成要素上兩對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離的統(tǒng)稱(chēng)。為了方便起見(jiàn)，可將提取組成要素的局部尺寸簡(jiǎn)稱(chēng)為提取要素的局部尺寸。內(nèi)表面和外表面的提取要素的局部尺寸分別用Da、da表示。很顯然，由于形狀誤差的存在，對(duì)同一要素在不同部位提取組成要素的局部尺寸是不相同的。5-1

有關(guān)術(shù)語(yǔ)及定義5.1有關(guān)術(shù)語(yǔ)及定義提取組成要素的局部尺寸（1）提取圓柱面的局部尺寸（直徑）是要素上兩對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離，其中：兩對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的連線通過(guò)擬合圓圓心；橫截面垂直于由提取表面得到的擬合圓柱面的軸線。（2）兩平行提取表面的局部尺寸兩平行對(duì)應(yīng)提取表面上兩對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離，其中：所有對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線均垂直于擬合中心平面；擬合中心平面是由兩平行提取表面得到的兩擬合平行平面的中心平面（兩擬合平行平面之間的距離可能與公稱(chēng)距離不同）。5.1有關(guān)術(shù)語(yǔ)及定義作用尺寸（1）體外作用尺寸體外作用尺寸（EFS）是指在被測(cè)要素給定長(zhǎng)度上，與實(shí)際內(nèi)表面（孔）體外相接的最大理想面或與實(shí)際外表面（軸）體外相接的最小理想面的直徑或?qū)挾取７謩e用代號(hào)Dfe、dfe表示孔和軸的體外作用尺寸?？缀洼S的體外作用尺寸與其實(shí)際尺寸、幾何誤差之間有如下關(guān)系：Dfe=Da-t（5.1）dfe=da+t（5.2）以孔為例（考慮到孔軸線的彎曲等因素），就是找到一根軸，剛好穿入該孔。以軸為例（考慮到孔軸線的彎曲等因素），就是找到一個(gè)孔，剛好將該軸穿入。對(duì)于一個(gè)零件的內(nèi)表面，或外表面，體外作用尺寸是唯一的。但是對(duì)于一組零件來(lái)說(shuō)，各有不同。5.1有關(guān)術(shù)語(yǔ)及定義作用尺寸（2）體內(nèi)作用尺寸體內(nèi)作用尺寸（IFS）是指在被測(cè)要素給定長(zhǎng)度上，與實(shí)際內(nèi)表面（孔）體內(nèi)相接的最小理想面或與實(shí)際外表面（軸）體內(nèi)相接的最大理想面的直徑或?qū)挾取７謩e用代號(hào)Dfi、dfi表示孔和軸的體內(nèi)作用尺寸。孔和軸的體內(nèi)作用尺寸與其實(shí)際尺寸、幾何誤差之間有如下關(guān)系：Dfi=Da+t（5.3）dfi=da-t（5.4）體內(nèi)作用尺寸是對(duì)零件強(qiáng)度起作用的尺寸5.1有關(guān)術(shù)語(yǔ)及定義最大實(shí)體狀態(tài)、最大實(shí)體尺寸和最大實(shí)體邊界（1）最大實(shí)體狀態(tài)（MMC）最大實(shí)體狀態(tài)是指假定提取組成要素的局部尺寸處處位于極限尺寸且使其具有實(shí)體最大時(shí)的狀態(tài)。（2）最大實(shí)體尺寸（MMS）最大實(shí)體尺寸是指確定要素最大實(shí)體狀態(tài)的尺寸。即內(nèi)尺寸要素的下極限尺寸，外尺寸要素的上極限尺寸。內(nèi)尺寸要素用DM；外尺寸要素用dM表示其最大實(shí)體尺寸。即有：DM=Dmin

（5.5）dM=dmax

（5.6）（3）最大實(shí)體邊界（MMB）最大實(shí)體邊界就是最大實(shí)體狀態(tài)的理想形狀的極限包容面。5.1有關(guān)術(shù)語(yǔ)及定義（1）最小實(shí)體狀態(tài)（LMC）最小實(shí)體狀態(tài)是指假定提取組成要素的局部尺寸處處位于極限尺寸且使其具有實(shí)體最小時(shí)的狀態(tài)。（2）最小實(shí)體尺寸（LMS）最小實(shí)體尺寸是指確定要素最小實(shí)體狀態(tài)的尺寸。即內(nèi)尺寸要素的上極限尺寸，外尺寸要素的下極限尺寸。內(nèi)尺寸要素用DL；外尺寸要素用dL表示其最小實(shí)體尺寸。即有：DL=Dmax

（5.7）dL=dmin

（5.8）（3）最小實(shí)體邊界（LMB）最小實(shí)體邊界就是最小實(shí)體狀態(tài)的理想形狀的極限包容面。最大實(shí)體狀態(tài)、最大實(shí)體尺寸和最大實(shí)體邊界5.1有關(guān)術(shù)語(yǔ)及定義最大實(shí)體實(shí)效尺寸、最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)（1）最大實(shí)體實(shí)效尺寸（MMVS）最大實(shí)體實(shí)效尺寸是指尺寸要素的最大實(shí)體尺寸與其導(dǎo)出要素的幾何公差（形狀、方向或位置）共同作用產(chǎn)生的尺寸。對(duì)于內(nèi)尺寸要素：MMVS=MMS-幾何公差；對(duì)于外尺寸要素：MMVS=MMS+幾何公差；內(nèi)尺寸要素用DMV；外尺寸要素用dMV表示其最大實(shí)體實(shí)效尺寸。即有：DMV=DM-t=Dmin-t（5.9）dMV=dM+t=dmax+t（5.10）（2）最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)（MMVC）最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)是擬合要素的尺寸為其最大實(shí)體實(shí)效尺寸時(shí)的狀態(tài)。（3）最大實(shí)體實(shí)效邊界（MMVB）最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)對(duì)應(yīng)的極限包容面稱(chēng)之為最大實(shí)體實(shí)效邊界。如圖5.3a)所示。5.1有關(guān)術(shù)語(yǔ)及定義最小實(shí)體實(shí)效尺寸、最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)（1）最小實(shí)體實(shí)效尺寸（LMVS）最小實(shí)體實(shí)效尺寸是指尺寸要素的最小實(shí)體尺寸與其導(dǎo)出要素的幾何公差（形狀、方向或位置）共同作用產(chǎn)生的尺寸。對(duì)于內(nèi)尺寸要素：LMVS=LMS+幾何公差；對(duì)于外尺寸要素：LMVS=LMS-幾何公差。內(nèi)尺寸要素用DLV；外尺寸要素用dLV表示其最小實(shí)體實(shí)效尺寸。即有：DLV=DL+t=Dmax+t（5.11）dLV=dL-t=dmin-t（5.12）（2）最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)（LMVC）最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)是擬合要素的尺寸為其最小實(shí)體實(shí)效尺寸時(shí)的狀態(tài)。（3）最小實(shí)體實(shí)效邊界（LMVB）最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)對(duì)應(yīng)的極限包容面稱(chēng)之為最小實(shí)體實(shí)效邊界（LMVB）。5.2幾何公差原則獨(dú)立原則獨(dú)立原則（IP）是指圖樣上給定的每一個(gè)尺寸和幾何（形狀、方向或位置）要求都均獨(dú)立的，應(yīng)分別滿(mǎn)足要求。獨(dú)立原則是處理尺寸公差與幾何公差相互關(guān)系的最為基本的原則。標(biāo)注方法：尺寸公差與幾何公差單獨(dú)標(biāo)注，并無(wú)附加標(biāo)注或說(shuō)明，如圖5.4所示。其含義是：軸線的直線度誤差不允許大于φ0.01mm，不受尺寸公差帶控制。實(shí)際尺寸可在φ19.979mm~φ20mm范圍內(nèi)變動(dòng)，也不受軸線的直線度公差的控制。合格條件：零件加工完成后，應(yīng)分別對(duì)其實(shí)際尺寸和形狀誤差的檢查。只有同時(shí)滿(mǎn)足尺寸公差和幾何公差的要求，該零件才能被視為合格。獨(dú)立原則的適用范圍較廣，大多數(shù)機(jī)械零件的幾何精度都是遵循獨(dú)立原則的。5.2幾何公差原則相關(guān)要求圖樣上給定的尺寸公差和幾何公差相互有關(guān)的要求稱(chēng)為相關(guān)要求。包括：包容要求、最大實(shí)體要求(MMR)[包括附加于最大實(shí)體要求的可逆要求(RPR)]和最小實(shí)體要求(LMR)[包括附加于最小實(shí)體要求的可逆要求(RPR)]。5.2幾何公差原則包容要求包容要求（ER）尺寸要素的非理想要素不得違反其最大實(shí)體邊界（MMVB）的一種尺寸要素要求。包容要求適用于單一要素（圓柱表面或兩平行對(duì)應(yīng)面）的尺寸公差和幾何公差之間的關(guān)系。采用包容要求的尺寸要素應(yīng)在其尺寸極限偏差或尺寸公差帶代號(hào)之后加注符號(hào)。5.2幾何公差原則包容要求表示提取組成要素不得超越其最大實(shí)體邊界（MMB），其局部尺寸不得超出最小實(shí)體尺寸（LMS）。對(duì)于內(nèi)尺寸要素（孔）：Dfe≥DM=Dmin

（5.13）且Da≤DL=Dmax

（5.14）對(duì)于外尺寸要素（軸）：dfe≤dM=dmax

（5.15）且da≥dL=dmin

（5.16）包容要求是用尺寸公差同時(shí)控制尺寸和幾何公差的一種公差要求，用于必須保證配合性質(zhì)的要素。包容要求5.2幾何公差原則包容要求解：根據(jù)圖5.5a)尺寸極限偏差后的符號(hào)可知：該軸的尺寸公差和形狀公差（軸線的直線度公差）應(yīng)符合包容要求。具體含義如下：（1）實(shí)際的外圓柱面的體外作用尺寸不能超越最大實(shí)體邊界（直徑為φ35mm）。當(dāng)軸的提取組成要素的局部尺寸處處為最大實(shí)體尺寸φ35mm時(shí)，不允許軸線有直線度誤差,如圖5.5b)所示。5.2幾何公差原則包容要求解：（3）軸的提取組成要素的局部尺寸不能小于最小實(shí)體尺寸φ34.975mm。圖5.5d)表示出了尺寸公差與直線度公差的動(dòng)態(tài)關(guān)系。5.2幾何公差原則包容要求解：（2）當(dāng)軸的提取組成要素的局部尺寸偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)，才允許軸線有直線度誤差。例如，當(dāng)軸的局部實(shí)際尺寸處處為φ34.985mm時(shí)，軸線的直線度誤差的最大允許值為φ35mm-φ34.985mm=φ0.015mm；當(dāng)軸的提取組成要素的局部尺寸處處為最小實(shí)體尺寸φ34.975mm時(shí)，軸線的直線度誤差的最大允許值為φ35mm-φ34.975mm=φ0.025mm，該值為尺寸的公差值,如圖5.5c)所示。5.2幾何公差原則包容要求

解：根據(jù)圖5.6a)尺寸極限偏差后的符號(hào)可知：該孔的尺寸公差和形狀公差（軸線的直線度公差）應(yīng)符合包容要求。具體含義如下：（1）實(shí)際孔的體外作用尺寸不能超越最大實(shí)體邊界（直徑為φ35mm）。當(dāng)孔的提取組成要素的局部尺寸處處為最大實(shí)體尺寸φ35mm時(shí)，不允許軸線有直線度誤差，如圖5.6b)所示。5.2幾何公差原則包容要求

解：（2）當(dāng)孔的提取組成要素的局部尺寸偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)，才允許軸線有直線度誤差。例如，當(dāng)孔的提取組成要素的局部尺寸處處為φ35.015mm時(shí)，軸線的直線度誤差的最大允許值為φ35.015mm-φ35mm=φ0.015mm；當(dāng)孔的提取組成要素的局部尺寸處處為最小實(shí)體尺寸φ35.025mm時(shí)，軸線的直線度誤差的最大允許值為φ0.025mm，該值為尺寸的公差值,如圖5.6c)所示。5.2幾何公差原則包容要求

解：（3）孔的提取組成要素的局部尺寸不能大于最小實(shí)體尺寸φ35.025mm。圖5.6d)表示出了尺寸公差與直線度公差的動(dòng)態(tài)關(guān)系。5.2幾何公差原則最大實(shí)體要求（MMR）是尺寸要素的非理想要素不得違反其最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)（MMVC）的一種尺寸要素要求，也即尺寸要素的非理想要素不得超越其最大實(shí)體實(shí)效邊界（MMVB）的一種尺寸要素要求。最大實(shí)體要求（MMR）是控制提取組成要素的實(shí)際輪廓處于其最大實(shí)體實(shí)效邊界之內(nèi)的一種公差要求。當(dāng)其提取組成要素的尺寸偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)，允許其導(dǎo)出要素的幾何誤差超出給定的公差值。最大實(shí)體要求5.2幾何公差原則最大實(shí)體要求最大實(shí)體要求既可用于被測(cè)提取要素，又可用于基準(zhǔn)導(dǎo)出要素。最大實(shí)體要求用于被測(cè)提取要素時(shí)，被測(cè)提取要素的實(shí)際輪廓應(yīng)遵守最大實(shí)體實(shí)效邊界。具體要求是：體外作用尺寸不得超越最大實(shí)體實(shí)效尺寸，提取組成要素的局部尺寸不得超出尺寸公差帶所規(guī)定的最大極限尺寸和最小極限尺寸的范圍。最大實(shí)體要求應(yīng)用于導(dǎo)出要素時(shí)，在圖樣上用符號(hào)標(biāo)注在導(dǎo)出要素的幾何公差值之后。最大實(shí)體要求應(yīng)用于基準(zhǔn)要素時(shí)，在圖樣上用符號(hào)標(biāo)注在基準(zhǔn)字母之后。5.2幾何公差原則對(duì)于內(nèi)尺寸要素（孔）：Dfe≥DMV=Dmin-t（5.17）且Dmin≤Da≤Dmax

（5.18）對(duì)于外尺寸要素（軸）：dfe≤dMV=dmax+t（5.19）且dmin≤da≤dmax

（5.20）最大實(shí)體要求5.2幾何公差原則最大實(shí)體要求解：根據(jù)圖5.7a)幾何公差值后面的符號(hào)和標(biāo)注對(duì)象可知：該例是最大實(shí)體要求在被測(cè)提取要素上的應(yīng)用，且被測(cè)提取要素是單一要素，軸的尺寸公差與形狀公差（軸的直線度公差）應(yīng)符合最大實(shí)體要求。例5.3一軸的標(biāo)注如圖5.7a)所示，試說(shuō)明其含義。5.2幾何公差原則最大實(shí)體要求其含義是：（1）實(shí)際軸的體外作用尺寸不能超越最大實(shí)體實(shí)效邊界（直徑為φ35+φ0.015mm=φ35.015mm的圓柱面）。當(dāng)軸的提取組成要素的局部尺寸處處為最大實(shí)體尺寸φ35mm時(shí)，軸線的直線度誤差的最大允許值為圖樣上給定的公差值φ0.015mm，如圖5.7b)所示。5.2幾何公差原則最大實(shí)體要求（2）當(dāng)軸的提取組成要素的局部尺寸偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)，軸線的直線度誤差可以大于規(guī)定的公差值φ0.015mm。假設(shè)軸的提取組成要素的局部尺寸處處為φ34.985mm時(shí)，軸線的直線度誤差的最大允許值為φ35.015mm-φ34.985mm=φ0.03mm，如圖5.7c)所示；當(dāng)軸的提取組成要素的局部尺寸處處為最小實(shí)體尺寸φ34.975mm時(shí)，軸線的直線度誤差的最大允許值為φ35.015mm-φ34.975mm=φ0.04mm，此時(shí)剛好等于尺寸公差值與形狀公差值之和，如圖5.7d)所示。5.2幾何公差原則最大實(shí)體要求提取組成要素的局部尺寸與直線度公差的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖圖5.7e)所示。（3）軸的提取組成要素的局部尺寸不得超出尺寸公差帶所規(guī)定的最小極限尺寸φ34.975mm和最大極限尺寸φ35mm的范圍。5.2幾何公差原則最小實(shí)體要求最小實(shí)體要求（LMR）是尺寸要素的非理想要素不得違反其最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)（LMVC）的一種尺寸要素要求，也即尺寸要素的非理想要素不得超越其最小實(shí)體實(shí)效邊界（LMVB）的一種尺寸要素要求。最小實(shí)體要求（LMR）是用最小實(shí)體實(shí)效邊界來(lái)控制實(shí)際要素的輪廓，既可用于被測(cè)提取要素，在圖樣上的幾何公差框格中的公差值后面加注符號(hào)；又可用于基準(zhǔn)導(dǎo)出要素，在圖樣上的幾何公差框格中的相應(yīng)基準(zhǔn)字母代號(hào)后面加注符號(hào)；還可兩者同時(shí)應(yīng)用最小實(shí)體要求。5.2幾何公差原則最小實(shí)體要求最小實(shí)體要求用于被測(cè)提取要素時(shí)，被測(cè)提取要素的實(shí)際輪廓應(yīng)遵守最小實(shí)體實(shí)效邊界。其具體要求是：體內(nèi)作用尺寸不得超越最小實(shí)體實(shí)效尺寸，提取組成要素的局部尺寸不得超出尺寸公差帶所規(guī)定的最大極限尺寸和最小極限尺寸的范圍。對(duì)于內(nèi)尺寸要素（孔）：Dfi≤DLV=Dmax+t（5.21）且Dmin≤Da≤Dmax

（5.22）對(duì)于外尺寸要素（軸）：dfi≥dLV=dmin-t（5.23）且dmin≤da≤dmax

（5.24）5.2幾何公差原則例5.5有一帶孔零件的標(biāo)注如圖5.9a)所示，試說(shuō)明其含義。解：該圖5.9a)的標(biāo)注方式表明孔的軸線對(duì)基準(zhǔn)平面在任意方向上的位置度公差采用的是最小實(shí)體要求。最小實(shí)體要求5.2幾何公差原則（1）實(shí)際孔的體內(nèi)作用尺寸不能超越最小實(shí)體實(shí)效邊界直徑為DLV=DL+t=φ8.25+φ0.4=φ8.65mm軸線的理論正確位置由尺寸6mm確定。當(dāng)孔的提取組成要素的局部尺寸處處為最小實(shí)體尺寸φ8.25mm時(shí)，軸線的位置度誤差的最大允許值為圖樣上給定的公差值φ0.4mm，如圖5.9b)所示。最小實(shí)體要求5.2幾何公差原則（2）當(dāng)孔的提取組成要素的局部尺寸偏離最小實(shí)體尺寸φ8.25mm時(shí)，則其軸線對(duì)基準(zhǔn)平面的位置度誤差可以超出圖樣所給定的公差值φ0.4mm。例如，當(dāng)孔的提取組成要素的局部尺寸處處為φ8.23mm時(shí)，軸線的位置度誤差的最大允許值為φ0.42mm（=φ8.65-φ8.23）；當(dāng)孔的提取組成要素的局部尺寸處處為最大實(shí)體尺寸φ8mm時(shí)，軸線的位置度誤差的最大允許值為φ0.65mm（=φ8.65-φ8），即為尺寸公差值與位置度公差值之和，如圖5.9c)所示。最小實(shí)體要求5.2幾何公差原則圖5.9d)為其動(dòng)態(tài)公差圖。（3）孔的提取組成要素的局部尺寸不能超出最小極限尺寸φ8mm與最大極限尺寸φ8.25mm的范圍。最小實(shí)體要求5.2幾何公差原則可逆要求（RPR）最大實(shí)體要求（MMR）或最小實(shí)體要求（LMR）的附加要求，表示尺寸公差可以在實(shí)際幾何誤差小于幾何公差之間的差值范圍內(nèi)增大。采用最大實(shí)體要求與最小實(shí)體要求時(shí)，只允許將尺寸公差補(bǔ)償給幾何公差。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可逆要求在不影響零件功能的前提下，當(dāng)被測(cè)提取要素的幾何誤差值小于給定的幾何公差值時(shí)，允許其相應(yīng)的尺寸公差增大的一種相關(guān)要求?？赡嬉蟛荒軉为?dú)使用，必須與最大實(shí)體要求或最小實(shí)體要求一起使用。僅適用于導(dǎo)出要素。可逆要求與最大實(shí)體要求合用時(shí)，應(yīng)將符號(hào)標(biāo)注在最大實(shí)體要求符號(hào)的后面，即“”；可逆要求與最小實(shí)體要求合用時(shí)，應(yīng)將符號(hào)標(biāo)注在最大實(shí)體要求符號(hào)的后面，即“”?？赡嬉?.2幾何公差原則當(dāng)可逆要求與最大實(shí)體要求合用時(shí)，其被測(cè)要素的實(shí)際輪廓受最大實(shí)體實(shí)效邊界控制。具體要求是：體外作用尺寸不得超越最大實(shí)體實(shí)效尺寸，提取組成要素的局部尺寸不得超越最小實(shí)體尺寸。對(duì)于內(nèi)尺寸要素（孔）：Dfe≥DMV=Dmin-t（5.25）且Da≤Dmax

（5.26）對(duì)于外尺寸要素（軸）：

dfe≤dMV=dmax+t（5.27）且da≥dmin

（5.28）可逆要求5.2幾何公差原則當(dāng)可逆要求與最小實(shí)體要求合用時(shí)，其被測(cè)提取要素的實(shí)際輪廓受最小實(shí)體實(shí)效邊界控制。具體要求是：體內(nèi)作用尺寸不得超越最小實(shí)體實(shí)效尺寸，提取組成要素的局部尺寸不得超越最大實(shí)體尺寸。對(duì)于內(nèi)尺寸要素（孔）：Dfi≤DLV=Dmax+t（5.29）且Da≥Dmin

（5.30）對(duì)于外尺寸要素（軸）：dfi≥dLV=dmin-t（5.31）且da≤dmax

（5.32）可逆要求5.2幾何公差原則例5.6一軸的標(biāo)注如圖5.10a)所示，試說(shuō)明其含義。解：根據(jù)圖5.10a)中的標(biāo)注可以知道：公差原則是可逆要求與最大實(shí)體要求合用的原則。其含義是：（1）實(shí)際軸的體外作用尺寸不能超越最大實(shí)體實(shí)效邊界，該邊界是直徑為φ20.1mm(=φ20+φ0.1）。當(dāng)軸的提取組成要素的局部尺寸處處為最大實(shí)體尺寸φ20mm時(shí)，軸線的直線度誤差的最大允許值為圖樣上給定的公差值φ0.1mm?？赡嬉?.2幾何公差原則（2）當(dāng)軸的提取組成要素的局部尺寸偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)，軸線的直線度誤差可以大于給定的公差值φ0.1mm。例如：當(dāng)軸的提取組成要素的局部尺寸處處為最小實(shí)體尺寸φ19.7mm時(shí)，軸線的直線度誤差的最大允許值為φ0.4mm（φ20.1-φ19.7），即為尺寸公差值與幾何公差值之和。可逆要求5.2幾何公差原則（3）當(dāng)軸的直線度誤差值小于給定的公差值時(shí)，允許軸的提取組成要素的局部尺寸超出最大實(shí)體尺寸φ20mm，即尺寸公差值可以增大。例如：當(dāng)軸線的直線度誤差為零時(shí)，軸的局部實(shí)際尺寸可以達(dá)到φ20.1mm，即等于最大實(shí)體實(shí)效尺寸，如圖5.10b)所示。圖5.10c)為其動(dòng)態(tài)公差圖。（4）軸的提取組成要素的局部尺寸不能小于最小實(shí)體尺寸φ19.7mm。可逆要求5.3幾何公差的選擇合理選擇幾何公差，對(duì)保證機(jī)器的功能要求、提高經(jīng)濟(jì)效益十分重要。圖樣上幾何公差值的表示方法有兩種：一種是零件上對(duì)幾何精度沒(méi)有特殊要求的要素，不用代號(hào)標(biāo)注，圖樣上不注出公差值，它們的幾何精度一般加工工藝就能達(dá)到，這種圖樣上雖未用代號(hào)注出幾何公差，但是仍然有一定的幾何公差，稱(chēng)為未注幾何公差；另一種是對(duì)于那些對(duì)幾何精度有特殊要求的要素（幾何公差值大于或小于未注公差值），則按照規(guī)定在圖樣上用幾何公差代號(hào)明確標(biāo)注出幾何公差，在幾何公差框格內(nèi)注出公差值，稱(chēng)為注出幾何公差。幾何公差項(xiàng)目的選擇5.3幾何公差的選擇幾何公差項(xiàng)目的選擇主要從被測(cè)提取要素的幾何特征、功能要求、測(cè)量的方便性和特征項(xiàng)目本身的特點(diǎn)等幾個(gè)方面來(lái)考慮。1.零件的幾何特征幾何公差項(xiàng)目主要是按照要素的幾何形狀特征制定的，因此要素的幾何特征自然是選擇形狀公差項(xiàng)目的基本依據(jù)?？刂破矫娴男螤钫`差應(yīng)選擇平面度；控制導(dǎo)軌導(dǎo)向面的形狀誤差應(yīng)選擇直線度；控制圓柱面的形狀誤差應(yīng)選擇圓度或圓柱度。方向、位置和跳動(dòng)公差項(xiàng)目是按照要素間幾何方位關(guān)系制定的，所以此類(lèi)公差項(xiàng)目的選擇應(yīng)以其與基準(zhǔn)間的幾何方位關(guān)系為基本依據(jù)。對(duì)線（軸線）、面可規(guī)定方向和位置公差，對(duì)點(diǎn)只能規(guī)定位置度公差，只有回轉(zhuǎn)零件才規(guī)定同軸度公差和跳動(dòng)公差。幾何公差項(xiàng)目的選擇5.3幾何公差的選擇2.零件的使用要求零件的功能要求不同，對(duì)幾何公差應(yīng)提出不同的要求，所以應(yīng)分析幾何誤差對(duì)零件使用性能的影響。一般，平面的形狀誤差將影響支承面的平穩(wěn)性和定位的可靠性，影響貼合面的密封性和滑動(dòng)面的磨損；導(dǎo)軌面的形狀誤差將影響導(dǎo)向精度；圓柱面的形狀誤差將影響定位配合的連接強(qiáng)度和可靠性，影響轉(zhuǎn)動(dòng)配合的間隙均勻性和運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性；輪廓表面或?qū)С鲆氐奈恢谜`差將直接決定機(jī)器的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度。幾何公差項(xiàng)目的選擇5.3幾何公差的選擇3.檢測(cè)的方便性為了檢測(cè)方便，有時(shí)可將所需的公差項(xiàng)目用控制效果相同或相近的公差項(xiàng)目來(lái)代替。例如，對(duì)于圓柱面，圓柱度是理想的項(xiàng)目，因?yàn)樗C合控制了圓柱面的各種幾何誤差，但是，由于圓柱面的檢測(cè)不方便，故可選擇圓度、直線度幾個(gè)項(xiàng)目，或者選用徑向跳動(dòng)公差等進(jìn)行控制。徑向圓跳動(dòng)可綜合控制圓度和同軸度誤差，而徑向圓跳動(dòng)誤差的檢查簡(jiǎn)單易行，所以，在不影響設(shè)計(jì)要求的前提下，可盡量選用徑向圓跳動(dòng)公差項(xiàng)目。同樣可近似地用軸向圓跳動(dòng)代替端面對(duì)軸線的垂直度公差要求。軸向全跳動(dòng)的公差帶和端面對(duì)軸線的垂直度公差帶完全相同，可互相取代。另外，確定幾何公差項(xiàng)目還應(yīng)參照有關(guān)專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。例如，與滾動(dòng)軸承相配合的孔、軸的幾何公差項(xiàng)目，在滾動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn)中已有規(guī)定；單鍵、花鍵、齒輪等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)有關(guān)幾何公差也都有相應(yīng)要求和規(guī)定。幾何公差項(xiàng)目的選擇5.3幾何公差的選擇幾何公差值決定了幾何公差帶的寬度或直徑，是控制零件制造精度的直接指標(biāo)。應(yīng)合理確定幾何公差值，以保證產(chǎn)品的功能、提高產(chǎn)品的質(zhì)量，降低制造成本。幾何公差值的選擇原則在滿(mǎn)足零件功能要求的前提下，應(yīng)盡量選用較低的公差等級(jí)，并考慮加工的經(jīng)濟(jì)性、結(jié)構(gòu)和剛性等具體問(wèn)題。幾何公差項(xiàng)目的選擇5.3幾何公差的選擇1.圖樣上注出幾何公差值的規(guī)定對(duì)于幾何公差有較高要求的零件，均應(yīng)在圖樣上按照規(guī)定的標(biāo)注方法注出公差值。幾何公差值的大小由幾何公差等級(jí)并依據(jù)主要參數(shù)的大小確定，因此，確定幾何公差值實(shí)際上就是確定幾何公差等級(jí)。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：幾何公差中，除線、面輪廓度及位置度未規(guī)定公差等級(jí)外，其余項(xiàng)目均有規(guī)定。其中，除圓度和圓柱度外，幾何公差分為12個(gè)等級(jí)，1級(jí)精度最高，12級(jí)精度最低，其中6、7級(jí)為基本級(jí)。圓度和圓柱度還增加了精度更高的0級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)還給出了各幾何公差項(xiàng)目的公差值表和位置度系數(shù)表。幾何公差項(xiàng)目的選擇5.3幾何公差的選擇幾何公差值的選擇5.3幾何公差的選擇幾何公差值的選擇5.3幾何公差的選擇幾何公差值的選擇5.3幾何公差的選擇幾何公差值的選擇5.3幾何公差的選擇注：n為正整數(shù)。幾何公差值的選擇5.3幾何公差的選擇2.幾何公差值的確定方法在滿(mǎn)足功能要求的前提下，應(yīng)選擇最經(jīng)濟(jì)的公差值。根據(jù)零件的功能要求，考慮加工的經(jīng)濟(jì)性和零件的結(jié)構(gòu)、剛性，按照類(lèi)比法確定幾何公差值時(shí)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面的因素。（1）幾何公差各項(xiàng)目公差值的大小關(guān)系①形狀公差與方向、位置、跳動(dòng)公差的關(guān)系同一要素上給定的形狀公差值應(yīng)小于方向、位置、跳動(dòng)公差值，方向公差值應(yīng)小于位置公差值。如：同一平面上的平面度公差值應(yīng)小于該平面對(duì)基準(zhǔn)平面的平行度公差值。②幾何公差和尺寸公差的關(guān)系圓柱形零件的形狀公差一般應(yīng)小于其尺寸公差值；線對(duì)線或面對(duì)面的平行度公差值應(yīng)小于其相應(yīng)距離的尺寸公差值。圓度、圓柱度公差值約為同級(jí)尺寸公差的一半，因而一般可按同級(jí)選取。例如：尺寸公差為IT6，則圓度、圓柱度公差通常也選IT6，必要時(shí)也可比尺寸公差等級(jí)高1~2級(jí)。③幾何公差與表面粗糙度的關(guān)系通常表面粗糙度的Ra值可約占形狀公差值的20%~25%。幾何公差值的選擇5.3幾何公差的選擇2.幾何公差值的確定方法（2）在滿(mǎn)足功能要求的前提下，考慮加工的難易程度，測(cè)量條件等，選用幾何公差等級(jí)時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低1~2級(jí)：細(xì)長(zhǎng)且比較大的軸和孔，距離較大的軸和孔，寬度較大（一般大于1/2長(zhǎng)度）的零件表面。另外，當(dāng)孔相對(duì)于軸，以及線對(duì)線和線對(duì)面的平行度、垂直度公差相對(duì)于面對(duì)面的平行度、垂直度公差，都應(yīng)降低1~2級(jí)。（3）確定與標(biāo)準(zhǔn)件相配合的零件幾何公差值，不但要考慮幾何公差國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，還應(yīng)遵守有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。幾何公差值的選擇5.3幾何公差的選擇幾何公差值的選擇5.3幾何公差的選擇5.3幾何公差的選擇5.3幾何公差的選擇幾何公差值的選擇5.3幾何公差的選擇3.圖樣上未注幾何公差值的規(guī)定圖樣上沒(méi)有具體標(biāo)明幾何公差值時(shí)，并不是沒(méi)有幾何精度的要求，同未注尺寸公差相似，也有一個(gè)未注公差的問(wèn)題，其幾何精度要求由未注幾何公差來(lái)控制。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，未注幾何公差值符合工廠的常用精度等級(jí)，不需在圖樣上注出。采用未注幾何公差后，圖樣清晰易讀；節(jié)省設(shè)計(jì)繪圖時(shí)間；圖樣很清楚地標(biāo)出了哪些要素可以用一般的加工方法加工，既保證質(zhì)量又不需一一檢驗(yàn)；保證零件特殊的精度要求，有利于安排生產(chǎn)、質(zhì)量控制和檢測(cè)。從而能更好地保證產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性。1）直線度、平面度的未注公差值共分H、K和L三個(gè)公差等級(jí)。其中“基本長(zhǎng)度”是指被測(cè)長(zhǎng)度，對(duì)于平面是指被測(cè)面的長(zhǎng)邊或圓平面的直徑，見(jiàn)表5.10。幾何公差值的選擇5.3幾何公差的選擇3.圖樣上未注幾何公差值的規(guī)定1）直線度、平面度的未注公差值共分H、K和L三個(gè)公差等級(jí)。其中“基本長(zhǎng)度”是指被測(cè)長(zhǎng)度，對(duì)于平面是指被測(cè)面的長(zhǎng)邊或圓平面的直徑，見(jiàn)表5.10。直線度、平面度的未注公差值公差等級(jí)基本長(zhǎng)度范圍≤10＞10-30＞30-100＞100-300＞300-1000＞1000-3000H0.020.050.10.20.30.4K0.050.10.20.40.60.8L0.10.20.40.81.21.6幾何公差值的選擇5.3幾何公差的選擇3.圖樣上未注幾何公差值的規(guī)定2）圓度的未注公差值規(guī)定采用相應(yīng)的直徑公差值，但不能大于表5.13中的徑向圓跳動(dòng)值。3）圓柱度誤差由圓度、軸線直線度、素線直線度和素線平行度組成。其中每一項(xiàng)均由其注出公差值或未注公差值控制。如圓柱度遵守包容要求時(shí)，則受其最大實(shí)體邊界控制。4）線輪廓度、面輪廓度未作規(guī)定，受線輪廓、面輪廓的線性尺寸或角度公差的控制。5）平行度未注公差值等于相應(yīng)的尺寸公差值。6）垂直度未注公差值見(jiàn)表5.11，分H、K和L三個(gè)公差等級(jí)。7）對(duì)稱(chēng)度未注公差值見(jiàn)表5.12，分H、K和L三個(gè)公差等級(jí)。8）位置度未注公差值未作規(guī)定，因?yàn)閷儆诰C合性誤差，由各分項(xiàng)公差值控制。9）圓跳動(dòng)未注公差值見(jiàn)表5.13，分H、K和L三個(gè)公差等級(jí)。10）全跳動(dòng)未注公差值未作規(guī)定，因?yàn)閷儆诰C合項(xiàng)目，故可通過(guò)圓跳動(dòng)公差值、塑像直線度公差值或其他注出或未注出的尺寸公差值控制。幾何公差值的選擇5.3幾何公差的選擇3.圖樣上未注幾何公差值的規(guī)定在圖樣上采用未注幾何公差值時(shí)，應(yīng)在圖樣的標(biāo)題欄附近或在技術(shù)要求中標(biāo)出未注公差的等級(jí)及標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)，如GB/T1184-K、GB/T1184-H等，也可在企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中作統(tǒng)一規(guī)定。在同一張圖樣中，未注公差值應(yīng)采用同一個(gè)公差等級(jí)。幾何公差值的選擇5.3幾何公差的選擇