第4章 GD&T 公差原則與相關(guān)要求
1.1?包容原則
概念:包容原則解釋了尺寸公差和形狀誤差之間的關(guān)系。其是ASME Y14.5默認(rèn)的基本公差原則,指的是單個(gè)規(guī)則要素的形狀公差被標(biāo)注的尺寸公差管控。包容原則不管控單個(gè)尺寸要素的方向、位置誤差。
實(shí)例:包容原則應(yīng)用在外部尺寸要素,如軸時(shí),當(dāng)軸的直徑在最大實(shí)體(最大極限尺寸)時(shí),軸的形狀必須理想(直線度、圓度和圓柱度 );當(dāng)軸直徑在最小極限尺寸時(shí),其形狀誤差可補(bǔ)償?shù)阶畲螅扔诨蛐∮诔叽绻?。包容原則應(yīng)用在內(nèi)部要素時(shí),如孔,當(dāng)孔的直徑等于最大實(shí)體(最小極限尺寸)時(shí),孔的形狀誤差必須理想;當(dāng)孔直徑為最大極限尺寸時(shí),其形狀誤差可補(bǔ)償?shù)阶畲?,等于或小于尺寸公差?/span>
用途:包容原則一般應(yīng)用于孔軸的配合,保證配合性質(zhì)。特別是配合公差較小時(shí),如最小間隙或最大過(guò)盈的精密配合,孔和軸的實(shí)際配合表面都不能超過(guò)自己的最大實(shí)際包容邊界。
1.2?獨(dú)立原則
概念:圖樣上給定的每個(gè)尺寸和形狀、方向和位置是獨(dú)立的,應(yīng)分別滿足要求(比包容原則要求更寬松)。例如圓柱不需要在最大實(shí)體時(shí)形狀保持理想狀態(tài),軸可以彎曲,即允許有形狀誤差,因?yàn)樵讵?dú)立原則下,軸的尺寸是不管控形狀誤差的。
實(shí)例:實(shí)例略。圖紙標(biāo)注時(shí)形狀誤差可以大于或小于尺寸公差。
用途:1.獨(dú)立原則應(yīng)用在沒(méi)有配合要求的情況,如退刀槽、螺紋收尾、倒圓等。2.配合精度要求不高的情況等。
1.3?最大實(shí)體要求
概念:包容原則和獨(dú)立原則解釋了尺寸公差和形狀公差之間的關(guān)系,其中包容原則規(guī)定尺寸公差要管控形狀公差,獨(dú)立原則不管控形狀公差。最大實(shí)體要求解釋了尺寸公差與形狀、方向、位置公差之間的關(guān)系。
實(shí)例:對(duì)于外部要素,如軸,當(dāng)達(dá)到最大實(shí)體尺寸時(shí),幾何公差沒(méi)有補(bǔ)償,當(dāng)達(dá)到最小實(shí)體尺寸時(shí),幾何公差補(bǔ)償最大。對(duì)于內(nèi)部要素,當(dāng)達(dá)到最大實(shí)體尺寸時(shí),幾何公差沒(méi)有補(bǔ)償,當(dāng)達(dá)到最小實(shí)體尺寸時(shí),幾何公差補(bǔ)償最大。這里的實(shí)體尺寸指的是非關(guān)聯(lián)實(shí)際包容配合面的尺寸。
用途:它主要用于要求可裝配的零件,保證裝配互換性,能充分利用圖紙上標(biāo)注的公差,用尺寸公差補(bǔ)償幾何公差,提高零件的合格率,從而降低成本。
1.4?最小實(shí)體要求
概念:最小實(shí)體要求解釋了尺寸公差與形狀、方向、位置公差之間的關(guān)系。
實(shí)例:對(duì)于外部要素,如軸,當(dāng)達(dá)到最小實(shí)體尺寸時(shí),幾何公差沒(méi)有補(bǔ)償,當(dāng)達(dá)到最大實(shí)體尺寸時(shí),幾何公差補(bǔ)償最大。對(duì)于內(nèi)部要素,當(dāng)達(dá)到最小實(shí)體尺寸時(shí),幾何公差沒(méi)有補(bǔ)償,當(dāng)達(dá)到最大實(shí)體尺寸時(shí),幾何公差補(bǔ)償最大。這里的實(shí)體尺寸指的是非關(guān)聯(lián)實(shí)際包容配合面的尺寸。
用途:最小實(shí)體的功能是保證強(qiáng)度。如軸,計(jì)算軸的強(qiáng)度時(shí),應(yīng)該按照軸的最小直徑尺寸去算,即最小實(shí)體尺寸。計(jì)算孔的壁厚時(shí),應(yīng)該取孔的最大直徑,即孔的最小實(shí)體尺寸去計(jì)算。主要保證零件的強(qiáng)度、最小壁厚和最少材料等。
1.5?與尺寸要素?zé)o關(guān)原則
概念:如果公差框架中的幾何公差后面沒(méi)有標(biāo)注符號(hào),表示公差框格中的幾何公差與要素尺寸無(wú)關(guān),也就是要素尺寸無(wú)關(guān)原則(Regardless of Feature Size)。RFS是幾何公差默認(rèn)的要求。與包容原則有區(qū)別,包容元素主要是關(guān)于尺寸公差的,一般沒(méi)有幾何公差框架。而RFS是針對(duì)幾何公差的,有幾何公差管控。
實(shí)例:如孔,位置度公差與孔的實(shí)際大小無(wú)關(guān),不論孔的實(shí)際尺寸大小是多少,孔允許的位置度公差都是一樣的,即固定幾何公差。
用途:略。
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參考書籍:GD&T 幾何公差入門與提高/夏忠定編著.—北京:電子工業(yè)出版社,2019.7