GD&T_第一讲：术语_原则及尺寸解读

1 第一讲：术语，原则及尺寸解读 Section 1:Terms, Rules & Dimensions Interpretation Based on ASME Y14.5 - 2009 2 定义  形体（特征）Feature，是指零件上由各种要素组成的具有 一定形状的物理部分 —如 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面，销，凸台，孔和键槽等。 或者它们在图纸，模型或电子数据文档上体现。  要素Element，是指构成各个形体的点，线和面，分别称为 点要素，线要素和面要素。 圆周要素 线要素 面要素 线要素 面要素 中心要素 3 定义  尺寸(Dimension) – 用于定义一个零件或形体的形状、大小、 方向或位置的一个数值或 数学 数学高考答题卡模板高考数学答题卡模板三年级数学混合运算测试卷数学作业设计案例新人教版八年级上数学教学计划 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 ，它具 有合适的测量单位 。  基本尺寸(Basic Dimension) – 是一理论正确尺寸。  参考尺寸(Reference Dimension) – 一个没有公差的尺寸，只用于提供辅助信 息的目的。  实际尺寸(Size, Actual Local) – 在尺寸形体的任一截面上实际测量得到的 值。  尺寸界限(Size, Limits of) – 指定的最大或最小允许尺寸  名义尺寸(Nominal Size) – 用于一般识别的指定尺寸数值。 基本尺寸 尺寸界限 名义尺寸 尺寸界限由名义尺寸及尺寸公差确定。当尺寸标注为上下 限时，其名义尺寸通常取其中值。 4 定义  形体轴线Feature Axis – 是指形体的非关联实际包容体的轴线  形体中心平面Feature, Center plane of – 是指形体的非关联实际包容体的中心平面  尺寸形体Feature of Size – 规则尺寸形体：是与一直接标注公差的尺寸相关联的一个圆柱面或球面；一 个圆周要素；或一组两个相对的平行要素或平行平面 – 不规则尺寸形体： » 一个或一组直接标注公差的尺寸形体，它可由圆柱面，球面或一对平行 平面的实际包容体包容或被包容。 » 一个或一组直接标注尺寸公差的形体，其包容或被包容的实际包容体不 是圆柱面，球面或一对平行平面。 5 定义 正确几何对应形体 True Geometric Counterpart – 形体的理论正确边界或最佳适合 平面（正切平面） 基准形体A的正确几 何对应形体 （最小包容圆柱孔） 基准形体基准轴A（正确几何 对应形体的轴） 模拟基准形体 工件 6 定义  实际包容体(Actual mating envelope – AME) – 位于材料外部，具有最小尺寸以包容轴类(外部)形体或最大尺寸以贴合孔类(内部)形体 并与形体表面的最高点接触 的理想对应体。 » 分为关联和非关联两种 – 非关联实际包容体(Unrelated actual mating envelope) » 不受任何基准约束的实际包容体 – 关联实际包容体(Related actual mating envelope) » 受指定基准约束(定向或定位)的实际包容体。  实际最小材料包容体(Actual minimal material envelope) – 位于材料内部，具有最大尺寸以贴合轴类(外部)形体或最小尺寸以包容孔类(内部)形体 并与形体表面的最底点接触 的理想对应体。 » 分为关联和非关联两种 – 非关联实际最小材料包容体(Unrelated actual minimal material envelope) » 不受任何基准约束的实际最小材料包容体 – 关联实际最小材料包容体(Related actual minimal material envelope) » 受指定基准约束(定向或定位)的实际最小材料包容体。 7 定义  实际包容体(Actual mating envelope – AME) 8 定义  实际最小材料包容体(Actual minimal material envelope) 9 定义  基准Datum与基准形体Datum Feature – 基准 —一个理论正确点、线、面、轴线或其组合，它由指定的基准形体的理论 模拟基准形体来建立。基准是建立一个被测形体的位置及其它几何特性的基础 – 基准形体 — 是标注了基准形体符号或基准目标 符号的形体，它是零件上的一个 实际形体  模拟基准Datum Simulator与模拟基准形体Datum Feature Simulator – 模拟基准是由过程或检测设备(如平板、检具表面、芯轴等)建立的用于体现基准 的一个点、线、面、轴线或其组合。 – 模拟基准形体 » 理论模拟基准形体：用于建立基准的一个理论的完美边界。一般是基准形 体的正确几何对应形体。 » 实际模拟基准形体：用于建立基准的一个实际边界 。一般是一检具或夹具 要素(如平板、检具表面、芯轴等)，它不是一完美边界，但必须具有足够精 度。实际模拟基准形体是理论模拟基准形体在制造及检测过程的具体体现 10 定义  基准概念图解 – 从基准到模拟基准 基准形体：标注 基准符号的形体 基准：基准 形体建立的 一理想轴线 测量时使用的是模拟基准，而不是基准本身。模拟基准是实 际模拟基准形体的轴线，而不是零件上基准形体的轴线 实际模拟基准形体： 按理想模拟基准形体 制造的具有足够精度 的圆柱孔。 模拟基准 ：是实际 模拟基准 形体的轴 线。 实际零件表面：具有 一定的形状和方向误 差。 理想模拟基准形体：将 实际零件表面理想包容 的最小圆柱面。 11 定义  基准目标 Datum Target — 用于体现某个基准而在零件上指定的 点、线或局部表面。分别简称为点目标、线目标和面目标。 1. 点目标可用带球头的圆柱销体现； 2. 线目标可用圆柱销素线体现； 3. 面目标可为圆柱销端面，也可为方形块 端 面或不规则形状块的端面体现。 基准目标的位置必须用理论正确尺寸表示。面目标还应标注其表面的大小尺寸 。 12 定义  最大实体状态(MMC), 最小实体状态(LMC)，与尺寸无关 (RFS)及 – 最大实体状态(MMC) — 尺寸形体在规定的尺寸界限内具有最多材料时的状态 (即孔的最小直径，轴的最大直径)。 – 最小实体状态(LMC) —尺寸形体在规定的尺寸界限内具有最少材料时的状态( 即孔的最大直径，轴的最小直径)。 – 与尺寸无关(RFS) — 表示形位公差适用于尺寸形体的实际包容体在公差范围 内的任何尺寸。与零件实际加工的尺寸无关。 MMC或LMC是由尺寸公差定义的唯一状态，与实际零件尺寸无关。 MMC=30.1 LMC=30.5 MMC=29.9 LMC=29.5 13 定义  最大实体边界(MMB)，最小实体边 界(LMB)，与材料边界无关(RMB) – 最大实体边界(MMB) — 由基准形体尺寸公 差及其它形位公差综合定义的位于实体材料 外部的边界 – 最小实体边界(LMB) —由基准形体尺寸公差 及其它形位公差综合定义的位于实体材料内 部的边界 – 与材料边界无关(RMB) — 表示模拟基准 形体从MMB到LMB渐变以达到与实际基准形体 表面的最高点或最低点接触 MMB或LMB用于修正基准形体，是由尺寸公差及形位公差共同确定的边界 基准B的MMB = 12.1(MMC) – 0.1(垂直度) = 12.0 基准C的MMB = 8.2(MMC) – 0.1 (位置度) = 8.1 14 定义 边界条件同时考虑了形体的尺寸偏差和形状位置偏差  实效状态Virtual CONDITION (实际边界条件)(虚拟状态) – 是指由被测形体尺寸的MMC或LMC状态及在相应材料状态下的形位公差综合确定的 一个固定的边界  合成状态Resultant Condition – 是指由被测形体尺寸的MMC或LMC状态及在相应材料状态下的形位公差综合确定的 一个最差边界条件。  内部边界Inner Boundary – 是指由形体的最小尺寸 (轴类形体是LMC, 孔类形体是MMC)减去指定的形位公差及当 尺寸公差偏离指定材料状态时补偿形位公差构成的一个最差边界条件。  外部边界Outer Boundary – 是指由形体的最大尺寸 (轴类形体是MMC, 孔类形体是LMC)加上指定的形位公差及当 尺寸公差偏离指定材料状态时补偿形位公差构成的一个最差边界条件。 15 定义  边界情况的计算 孔类的最差情况边界是内部边界；轴类的最差情况边界是外部边界 *详细图解请参照本讲第38页到43页 16 定义 中心轴线Axis与中位线(Median Line) – 中心轴线Axis是指与指定形体的正确几何对应形体的轴线重合的直线 – 中位线Median Line)是指通过指定形体的所有截面的中心点的拟合线 中心面(Center Plane)与中位面(Median Plane) – 中心面(Center Plane)是指与指定形体的正确几何对应形体的中心平面重合的 平面 – 中位面(Median Plane)是指通过以指定形体为边界的所有线断的中心点的拟合 平面 中位点 中位线 中心轴 线 中心线源自其正确几何对应形体，中位线源自实际形体 17 尺寸解读 Dimensions Interpretation Based on ASME Y14.5 – 2009 18 尺寸解读 基本规则 1. 除参考尺寸外，所有尺寸必须有公差 2. 尺寸与公差必须全面，每个形体的所有特性都必须被定义。测量图面以确定尺寸或猜测假设都是不允许 的。 3. 只标注用于表述产品必要的全部尺寸，尽量减少使用参考尺寸。 4. 尺寸应根据产品的功能和配合情况来选择，并不应有多种解释。 5. 产品图上不应标注加工工艺方法（除非加工工艺，质量保证或环境信息是该产品特性的基础)。 6. 在给出最终成品尺寸的同时允许标注提供加工余量等信息的非强制性过程参数尺寸，这些尺寸应注明是 非强制性的。 7. 尺寸应合理布局以达到最佳的可读性。尺寸应布置在真实的轮廓图上并标注在可见轮廓线上。 8. 按量具或牌号生产的线材，管材，板材，棒材或其它原材料应标注直径或厚度等线性尺寸。量具或产品 牌号应标注在尺寸后面的括号内。 9. 中心线及形体的轮廓线在图纸上显示为直角而没有标注的默认为90度。 10. 由基本尺寸定位或定义的阵列形体的中心线或表面，如果在图纸上显示为直角而没有标注，则默认为90 度的基本尺寸。 11. 当中心轴线，中心平面或表面在图上显示一致时，则默认为值为0的基本尺寸，其相互关系由形位公差 定义。 12. 除非特别注明，所有尺寸均指在室温20°C下。如果在其它温度下测量，应考虑对尺寸的补偿。 13. 除非特别注明，所有尺寸及公差均适用于自由状态条件。 14. 除非特别注明，所有几何尺寸公差都适用于形体的整个长度，宽度或深度。 15. 所有尺寸和公差只适用于该图纸所表述的产品级别。一个图纸级别（如零件图）上所表述的某个形体的 尺寸公差并不绝对适用于其它图纸级别（如装配图）上该形体的尺寸公差。 16. 除非特别注明，当图纸上出现座标系时，必须是右置的。每根座标軕必须标注并注明正向。 19 尺寸解读 基本尺寸与参考尺寸 – 基本尺寸 » 是一个用于定义形体或目标基准的 理论正确的大小，形状，轮廓，方 向或位置的数值 » 是由其它尺寸，注释或形位公差框 格中公差所定义的允许偏差的基础 。 – 参考尺寸 » 一般没有公差，仅用作参考。 » 可能是一个图上重复出现的尺寸， 或 » 一个可由其它尺寸算出的封闭尺寸 » 只用于提供辅助信息，不用于指导 生产或检验。 基本尺寸符号 参考尺寸符号 20 尺寸解读 弧的三种标注方法 弦长 弧长 角度 21 尺寸解读 座标尺寸及表格尺寸 直角座标 极座标 22 尺寸解读 座标尺寸及表格尺寸 座标基线 尺寸标记 孔径 Ø 23 尺寸解读 对称图形 – 可只标注图形的一半。 24 尺寸解读 台阶孔及沉孔 沉孔符号 台阶孔符号 深度符号 25 尺寸解读  锪面Spotfaces – 在标注锪面Spotface的直径时，可同时标注其深度或剩余材料厚度。如果不 标注深度及剩余材料厚度，锪面Spotface应指清除指定直径内材料所必须的 深度。 – 需要时，可指定锪面Spotface的倒圆R – 锪面Spotface可只在技术 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 上规定而不在图样上画出。 26 尺寸解读 尺寸起点 – 尺寸测量应以标 示的尺寸起点为 基准。 – 当图纸上没有标 注尺寸的起始形 体时，默认较长 的形体为尺寸起 点形体。 图纸是： 意思是： 而不是： 尺寸起点符号 尺寸公差带 标示的尺寸起点平面 较长表面作为尺 寸起点平面 27 尺寸解读 圆角和受控圆角 圆角公差 受控圆角 最小半径 2.1 最大半径 2.7 零件轮廓 零件轮廓可以是在公差带 内任意位置的任意形状 最小半径 2.1 最大半径 2.7 零件轮廓 零件轮廓可以是在公差带内任意 位置，但形状必须是光滑曲线。 28 尺寸解读 角度和基本角度 角度公差 基本角度 尺寸起始平面 尺寸起始平面 斜面可以位于公差带内的 任意位置，但角度必须在 29°30’到30°30’之间 斜面可以位于公差带内的 任意位置，角度在公差带 内可任意倾斜。 29 尺寸解读 斜度和锥度 – 斜度是斜面上两个位置间的高度差与这两个高度间的距离的比值。 – 锥度是圆锥上两个垂直于轴线的截面的直径差与这两个截面间的距离的比值。 斜度 斜度 符号 锥度 符号 锥度 30 尺寸解读 累积公差 – 串联尺寸标注 两个形体间的最大允许偏差等于所有中间 尺寸公差的和。累积公差最大。 （X－Y： ± 0.15） – 基准尺寸标注 两个形体间的最大允许偏差等于从基准到 这两个形体的尺寸公差的和。累积公差较 小。 （X－Y： ± 0.10） – 直接尺寸标注 两个形体间的最大允许偏差由这两个形体 间的尺寸公差控制。累积公差最小（没有 累积）。 （X－Y： ± 0.05） 31 尺寸解读 统计学公差STATISTICAL TOLERANCING – 定义：按合理统计公差原则，给装配件上相关零件指定公差。（装配件的公差 是每个零件公差的平方和的平方根） – 在装配上的应用(由上而下的设计方法) » 在给装配件上零件指定公差时，一般应将装配上允许的偏差按算术计算 分配给每个零件。当算术分配原则过于严格时（不便于制造），可按统 计学分配原则分配，以增加各个零件上的公差，便于制造。 » 统计学公差必须由合适的统计过程控制（SPC）。 » 必要时可同时标注统计学公差和算术分配公差。当制造过程中不可能采 用SPC控制时，必须按比较严格的算术分配公差制造。 统计学公差符号 制造过程采用SPC控制时，使 用±0.05的公差 制造过程中不能采用SPC控制 时，使用±0.02的公差 32 尺寸解读 尺寸界限  除非特别注明，尺寸界限描述了 形体所允许的形状及大小的变差 。  形状变差(公差原则1：包容原则) – 当只有一个尺寸公差时，该公差同时 限制了形体的大小和形状。(尺寸公 差包容形状公差) – 尺寸形体的表面不能超出最大实体状 态时完美边界。该边界是由图纸定义 的正确几何形状。(最大实体原则) – 当尺寸形体在其最大实体状态时，不 允许有任何形状的变差 – 当实际尺寸从MMC向LMC偏离时， 该偏离量即是允许的形状偏差 – 在LMC时具有完美形状的要求不是 默认的。因此当尺寸形体在LMC时 ，允许有偏离LMC边界的形状误差 ，最大的形状误差由MMC的完美边 界决定。 – 当形位公差用LMC修正时，要求尺 寸形体在LMC时具有完美形状。 轴 孔 最大实体时 的完美边界 最大实体时 的完美边界 33 尺寸解读 尺寸界限 不受包容原则限制的情况： – 原材料：线材，管材，棒材，板材， 型材或其它按工业或国家标准生产的 产品 – 在非约束条件下具有自由状态 Free Status变差的零件。 – 在形体尺寸或注释旁标注有独立符号 – 直线度或平面度用于形体的中心要素 34  形体间的关系 – 尺寸边界并不控制形体间的方向和位置关系(但控制大小和形状) – 图纸上显示相互垂直，同轴或对称的形体，其方向和位置公差应给予适当定 义以保证图样的完整性。 – 在要求形体间的关系在MMC处于完美状态时，可通过以下方式控制： » 标注值为0的MMC时的定向公差以控制形体的倾斜度，垂直度或平行度 (适用时，基准也应以MMC修饰) » 标注值为0的MMC时的定位公差以控制形体的同轴度或对称度(适用时 ，基准也应以MMC修饰) » 以技术要求的形式统一要求，如PERFECT ORIENTATION (or COAXIALITY or LOCATION OF SYMMETRICAL FEATURES) AT MMC REQUIRED FOR RELATED FEATURES.{相关联的形体在MMC 时要求有完美的方向，同轴或对称形体的位置} ASME 标准没有未注形位公差，因此在图纸上必须注明默 认垂直，同轴或对称形体形位公差，以保证图纸的完整性 尺寸解读 尺寸界限 35  连续形体(Continuous Feature - CF) – 连续形体的注释或其符号用于表示将两个或以上的一组形体视作单个形体 尺寸解读 尺寸界限 所有形体共享一个 MMC完美边界 连续形体符号 36  修正符用于形位公差及参照基准 – 形位公差值可用RFS，MMC和LMC修饰，参照基准可由RMB，MMB和 LMB修饰。 – 圆跳动，全跳动，同轴度，线轮廓度，面轮廓度，圆度，圆柱度和对称度公 差只用于RFS，不能用MMC或LMC修正。 – 应用RFS时，形位公差独立于被测形体尺寸。形位公差值恒定在给定的数值 而与被测形体的非关联实际包容体的大小无关。 – 应用MMC时，给定形位公差是指被测形体的非关联实际包容体在MMC时的 公差值。当被测形体的非关联实际包容体的大小从MMC向LMC偏离时，其 偏离量可被补偿到给定的形位公差上。当被测形体的非关联实际包容体在 LMC时，允许的形位公差最大。 – 应用LMC时，给定形位公差是指被测形体的非关联实际包容体在LMC时的 公差值。当被测形体的非关联实际包容体的大小从LMC向MMC偏离时，其 偏离量可被补偿到给定的形位公差上。当被测形体的非关联实际包容体在 MMC时，允许的形位公差最大。 尺寸解读 尺寸界限 37  根据产品的功能，形体由其尺寸公差及相关的形位公差及 其修正符(RFS，MMC或LMC)来控制。 – 为决定装配间隙，检具尺寸时应考虑使用MMC – 为确保接触面积，最小壁厚时应考虑使用LMC – 为控制中心点， 中心轴及中心平面时，应考虑使用RFS 尺寸解读 边界条件 38 尺寸解读 边界条件  孔 类 零 件 在M M C 时 的 实 效 状 态 及 合 成 状 态 边 界 MMC时 39 尺寸解读 边界条件  孔 类 零 件 在L M C 时 的 实 效 状 态 及 合 成 状 态 边 界 LMC时 40 尺寸解读 边界条件  孔 类 零 件 在R F S 时 的 内 部 边 界 和 外 部 边 界 RFS时 41 尺寸解读 边界条件  轴 类 零 件 在M M C 时 的 实 效 状 态 及 合 成 状 态 边 界 MMC时 42 尺寸解读 边界条件  轴 类 零 件 在L M C 时 的 实 效 状 态 及 合 成 状 态 边 界 LMC时 43 尺寸解读 边界条件  轴 类 零 件 在R F S 时 的 内 部 边 界 和 外 部 边 界 RFS时 44 公差原则 公差原则2：独立原则Regardless of Feature Size (RFS) – 图样上给定的每一个尺寸和形状、位置要求均是独立的，应分别满足要求，两 者无关。 – 独立原则在图样的形位公差框格中没有任何关于公差原则的附加修正符号， 是默认状态。 – 采用独立原则要素的形位误差值，测量时需用通用量仪测出具体数值，以判断 其合格与否。  20 Ø 0.5 0 - 0. 5 完工尺寸 轴线直线度公差  20  19. 75 ……  19. 5  0.5 当只有尺寸公差时，采用包容原则；当尺寸与形位公差同 时存在并没有MMC或LMC修正符号时，采用独立原则。 45 你记住了吗？ 要素 形体 基准与基准形体 模拟基准与模拟基准形体 正确几何对应形体 MMC，LMC和RFS 最大实体实际边界条件MMVC 最小实体实际边界条件LMVC 中心轴线Axis与中位线(Median Line)  尺寸基本原则判断 – 图纸上没有标注公差的尺寸是没有公差的。 – 当有的尺寸在图上没有标注时，可以用尺寸在图纸上测量再按比例计算出尺寸要求。 – 图纸上可以标注加工余量等工艺参数，但必须注明是非强制性的。 – 中心线及形体的轮廓线在图纸上显示为直角的可以不标注而默认为90度。 – 在零下5°C时测得的尺寸符合图纸要求，则可判断零件合格。 – 零件图上某形体的尺寸是5±0.2，而在总成图上该形体的尺寸为5.2±0.3，可以断定该总成图标注有 误。  有关公差原则 – 当没有形状公差时，尺寸公差应同时控制形体的大小和形状。 – 棒材，线材的直径可以不遵守包容原则 – 图纸上标注的尺寸，形状和位置公差都是相互独立的，应分别满足 – 当要求遵守独立原则时，必须在图纸上明确标识。 46 你记住了吗？ 判断 – 基本尺寸是一个用于定义形体或目标基准的理论正确的大小，形状，轮廓，方 向或位置的数值。 – 参考尺寸可用于指导零件检验，但不能用于指导生产。 – 圆弧有三种标注方式，分别是标注 弦长，弧长和角度。 – 受控圆角的零件实际轮廓必须是光滑曲线。 – 受基本角度控制的斜面，零件的实际轮廓的角度不允许偏离基本角度公差。 – 串联尺寸的标注方法的累积公差最大。 – 为使累积公差最小，可采用基准尺寸标注方法。 – 统计学公差必须由合适的统计过程控制（SPC）。 – 尺寸边界可控制形体的大小、形状及形体间的方向和位置关系。 – ASME 标准没有未注形位公差，因此在图纸上必须注明默认垂直，同轴或对 称形体形位公差，以保证图纸的完整性。