形位公差的分类、项目、符号
表 1‑1几何公差12个符号及其分类
形状公差
形状公差有4个符号,即直线度、平面度、圆度和圆柱度。因为形状公差只是管控自己的形状误差,所以形状公差图纸标注不需要带基准。
轮廓度公差
轮廓度公差有2个符号,即线轮廓度和面轮廓度。轮廓度公差图纸标注可以带基准,也可以不带基准(管控形状、相对位置、尺寸大小等)。
方向公差
方向公差有3个符号,即倾斜度、平行度和垂直度。方向公差图纸标注必须有基准。
位置度公差
位置度公差图纸标注可以带基准,也可以不带基准(管控相对位置)。
跳动度公差
跳动度公差有2个符号,即圆跳动和全跳动。跳动度公差图纸标注必须带基准。
24个修饰符号
这里仅仅举几个例子进行解释。
表 1‑2 常见的修饰符号
最大实体状态和最大实体边界
最大实体符号标注示例如图1‑1所示。最大实体符号可以标注在公差后面,也可以标注在基准后面,标注在公差后面叫作最大实体状态(MMC),标注在基准后面叫作最大实体边界(MMB)。
图 1‑1最大实体符号标注示例
最小实体状态和最小实体边界
最小实体符号标注示例如图1‑2所示。最小实体符号可以标注在公差后面,也可以标注在基准后面,标注在公差后面叫作最小实体状态(LMC),标注在基准后面叫作最小实体边界(LMB)。
图 1‑2最小实体符号标注示例
独立
独立符号只能标注在尺寸公差后面,表示公差原则采用独立原则。
统计公差
统计公差符号标注示例如图1‑3所示,统计公差符号ST可以标注在尺寸公差和几何公差后面。标注统计公差符号后,应该在图纸中加上注释“标注统计公差符号的要素,生产加工时必须用统计过程管控”。
图 1‑3统计公差符号标注示例
连续要素
连续要素是指把两个或多个断开的要素,或者断开的规则尺寸要素,当作单个要素或单个规则的尺寸要素处理。连续要素符号CF可以应用标注在以下3种情况。
1.标注在规则尺寸要素的尺寸公差后面。
2.标注在几何公差附近,几何公差应用在被断开的表面要素。
3.标注在基准要素符号附近,基准要素符号应用在被断开的要素。
连续要素符号标注示例(一)如图1‑4所示,连续要素符号应用在被断开的3个规则尺寸要素轴的尺寸公差上,表示要把3个断开的规则尺寸要素当作单个规则尺寸要素处理。公 众号:solidworks非标机械设计
连续要素符号标注示例(二)如图1‑6所示,连续要素符号应用在基准要素符号A上,表示把6个断开的平面要素当作单个大平面要素,然后作为基准要素A。相当于6个平面没有断开,当作一个整体考虑。
连续要素符号标注示例(三)如图1‑5所示,连续要素符号应用在轮廓度公差框格附近,表示被断开的6个表面当作单一的表面,在轮廓度0.4的公差带里。这相当于6个表面没有断开,当作一个大表面整体进行管控。
图 1‑4连续要素符号标注示例(一)
图 1‑5连续要素符号标注示例(三)
图 1‑6连续要素符号标注示例(二)
直径
直径符号标注示例如图1‑7所示,直径符号Ø可以标注在尺寸公差前面,管控孔、轴的直径大小。直径符号Ø标注在几何公差前面,表示公差带的形状是圆柱。
图 1‑7直径符号标注示例
方形
方形符号标注示例如图1-8所示,方形符号□标注在尺寸前,用来定义一个正方形尺寸。
图 1‑8方形符号标注示例
公差原则
公差原则与相关要求实际就是解释了尺寸公差与几何公差之间的关系,GD&T公差原则与相关要求示例如图1‑9所示。主要包括基本公差原则和相关要求:基本公差原则包括包容原则(Rule#1)、独立原则和与要素尺寸无关原则(Rule#2);相关要求包括最大实体要求、最小实体要求和尺寸基本规则。
图 1‑9公差原则与相关要求示例
独立原则
独立原则解释了尺寸公差和形状公差之间的关系,当规则尺寸要素,如孔和轴不用来配合,默认的包容原则加严了设计要求,增加了产品成本。此时应该采用独立原则要求,独立原则是通过在尺寸公差后面标注来表达的。
独立原则解释如下:图样上给定的每个尺寸和形状、方向和位置是独立的,应分别满足要求,在独立原则下,图纸标注的尺寸公差只控制局部实际尺寸,即任意一个横截面局部两点之间的尺寸,不控制要素本身的形状误差。
比如,圆柱的直径公差,只管控圆柱每个截面的局部实际尺寸,不管控圆柱的形状(即直线度或圆柱度及截面的圆度)误差。独立原则下,轴的尺寸和形状关系标注示例如图1‑10独立原则下,轴的尺寸和形状关系标注示例所示。图1‑10独立原则下,轴的尺寸和形状关系标注示例中的圆柱不需要在最大实体时形状保持理想状态,即使每个横截面的尺寸都等于最大实体尺寸8.2,轴也可以弯曲,即允许有形状误差。
因为在独立原则下,轴的尺寸是不管控形状误差的,产品检测也不会去测量形状误差,只要测量任意一个横截面两点之间的尺寸在图纸允许的尺寸公差范围内就算合格。
图 1‑10独立原则下,轴的尺寸和形状关系标注示例
独立原则的特点如下:
(1)尺寸公差仅控制要素的局部实际尺寸,不控制其形状公差。
(2)形状公差可以大于或小于尺寸公差。
(3)产品检测时,尺寸公差采用两点法检测(卡尺法)。
独立原则的应用如下:
1.没有配合要求的情况
零件外形尺寸、管路尺寸,以及工艺结构尺寸,如退刀槽尺寸、螺纹收尾、倒圆、倒角尺寸等。一些不需要配合的孔和轴的尺寸,如工艺孔、排气孔等。
2.配合精度要求不高的情况孔和轴配合,但配合间隙比较大,如最小直径为12的孔和最大直径为10的轴装配,即使孔和轴在最大实体时,孔和轴有一点弯曲变形即形状不理想也可以装配。
独立原则的检测:
独立原则只需要两点法测量实际局部尺寸(如游标卡尺、内径千分尺),实际局部尺寸不要超过图纸标注的公差即可。独立原则检测标注示例如图1‑11独立原则检测标注示例所示,图中的d1~d3要在尺寸公差Ø10±0.1范围内。
图 1‑11独立原则检测标注示例