形位公差与尺寸公差的关系景蔚萱单位：精密工程与光学测试研究所地址：西2楼1楼大厅西侧Email:wxjing@mail.xjtu.edu.cn《机械精度设计》独立原则（Independence Principle, IP）¾定义：图样给定的形位公差与尺寸公差相互无关，且分别给定、分别测量、分别满足要求的一种原则¾图样标注、识别及含义实际尺寸‘—’误差允许值Φ20.00Φ0.05Φ19.99Φ0.05Φ19.98Φ0.05Φ19.97Φ0.052012-2013学年（上）《机械精度设计》包容要求（EnvelopeRequirement, ER）¾实际要素处处位于具有理想形状包容面内，该理想形状尺寸为MMS，此时它应遵守MMB•即：①作用尺寸不超出MMS，②局部实际尺寸不超过LMS•MMB：尺寸为MMS具有理想形状的极限包容面¾图样标注及识别：在单一要素尺寸极限偏差或公差带代号之后加注符号“E”2012-2013学年（上）《机械精度设计》形位公差与尺寸公差的关系¾即公差原则公差原则的内容2012-2013学年（上）《机械精度设计》¾应用•需要保证单项（尺寸或形位公差中某一项）功能要求的场合–零件的尺寸精度和形位精度均高–尺寸精度要求不高、而形位精度要求高（如印染机的滚筒、量仪的工作台面）¾检测•尺寸公差、形位公差分别测量2012-2013学年（上）《机械精度设计》¾含义-1形位误差Φ0.03尺寸2012-2013学年（上）0 Φ19.97 《机械精度设计》Φ20.0 1¾含义-2：包容要求应用于单一要素、且对其中某项形状精度又有进一步要求时直线度Φ0.03Φ0.01尺寸0 Φ9.97 Φ9.99Φ10.0 2012-2013学年（上）《机械精度设计》¾包容要求（ER）与极限尺寸判断原则的关系•适用范围：泰勒原则仅适用于孔、轴类单一要素；而ER适用于单一要素和关联要素•两种原则：为了保证配合性质等功能要求，ER从设计角度确定尺寸公差与形位公差的关系；而泰勒原则是以极限尺寸判断孔、轴作用尺寸和实际尺寸是否合格，是检验原则–泰勒原则是对遵守ER的配合要素合格性的判断原则•一致性：单一要素ER与极限尺寸判断原则在保证要素的配合性质这一职能上是一致的2012-2013学年（上）《机械精度设计》¾图样标注及识别•应用于被测要素时，在被测要素形位公差框格中公差值后标注符号“M”•应用于基准要素时，在形位公差框格内的基准字母后标注符号“M”Φ0.010 M30.00-01φ2012-2013学年（上）《机械精度设计》¾应用：有配合要求且需保证配合性质的场合¾检测：量规或通用量具检测、两点式检测¾复习：极限尺寸判断原则（泰勒原则）•孔或轴的体外作用尺寸不允许超过最大实体尺寸（极限尺寸），任何位置的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸（极限尺寸）•对孔: Dm≥MMS（Dmin），Da≤LMS（Dmax）•对轴: dm≤MMS（dmax），da≥LMS（dmin）2012-2013学年（上）《机械精度设计》最大实体要求（Maximum Material Requirement, MMR）¾被测要素的实际轮廓处处位于MMVB之内，即当实际尺寸偏离其最大实体尺寸时，形位误差值可以超出图样上给定的形位公差值•即：①作用尺寸不超出MMVS，②局部实际尺寸不超过LMS•最大实体实效边界（MMVB）：在被测零件的给定长度上，由其MMS和给定的形位公差值综合形成的具有理想形状的极限包容面–该极限包容面的尺寸为最大实体实效尺寸（MMVS），且MMVS=MMS±t形位2012-2013学年（上）《机械精度设计》φ40+0.10Φ0.1 M A MMMR的零形位公差Φ50+0.13–0.08Aφ20+0.0330ø0 MAMMR应用于基准要素A2012-2013学年（上）《机械精度设计》2¾含义•被测要素应用MMR，则图样中所标注的形位公差值是当零件处于MMC下给定的•只要应用MMR，必须遵守MMVB•零形位公差的应用：遵守MMB边界2012-2013学年（上）《机械精度设计》MMR的零形位公差φ200形位误差-0.03φ0 MAΦ0.03尺寸0 Φ19.97 Φ20.0 A实际尺寸同轴度误差允许值Φ20Φ0Φ19.99Φ0.01Φ19.98Φ0.022012-2013学年（上）Φ19.97Φ0.03《机械精度设计》¾应用•适用于中心要素，主要应用于保证装配互换性–例如：控制螺钉、螺栓孔等中心距的位置公差等（位置度等）¾检测•综合量规、两点法2012-2013学年（上）《机械精度设计》实际尺寸“—”误差允许值Φ10Φ0.01Φ9.99Φ0.02Φ9.98Φ0.03Φ0.010 MΦ9.97Φ0.043尺寸补偿给形位0.00Φ10.005 Φ0.005?-01φ直线度MMS=Φ10Φ0.04MMVS=MMS±t形位=Φ10+Φ0.010Φ0.01=Φ10.01尺寸0 Φ9.97 Φ10.0 2012-2013学年（上）《机械精度设计》零形位公差有进一步要求垂直度Φ0.03Φ0.01尺寸0 Φ9.97 Φ9.99Φ10.0 实际尺寸垂直度误差允许值Φ10 0Φ9.99 Φ0.01Φ9.98 Φ0.012012-2013学年（上）Φ9.97 Φ0.01《机械精度设计》包容要求ER与最大实体要求MMR的关系2012-2013学年（上）《机械精度设计》3可逆要求（Reciprocity requirement ）¾在不影响零件功能的前提下，当被测轴线或中心平面的形位误差值小于图样上给出的形位公差值时，则允许相应的尺寸公差增大•即允许形位公差补偿给尺寸误差（反补偿）¾不能单独使用，通常与MMR或LMR一起应用，此时被测要素应遵守MMVB或LMVB¾图样标注及识别•在图样上将表示可逆要求的符号R置于被测要素的形位公差值后符号M或L之后2012-2013学年（上）《机械精度设计》直线度Φ0.01 M R Φ0.0430.00-01φΦ0.01Φ0.005尺寸0 Φ9.97 Φ10.0 Φ10.0052012-2013学年（上）《机械精度设计》2.53Φ2012-2013学年（上）《机械精度设计》¾可逆要求RR应用于最大实体要求MMRM实际尺寸“—”误差允许值Φ0.01 M R Φ10Φ0.0130.00Φ9.99Φ0.02-0Φ9.98Φ0.031φΦ9.97Φ0.04尺寸形位遵守MMVB，其中：MMS=Φ10MR实际尺寸“—”误差允许值MMVS=MMS±tΦ10.01 0形位MMVS=10+0.01=10.01Φ10.05 Φ0.005尺寸形位2012-2013学年（上）《机械精度设计》举例2012-2013学年（上）《机械精度设计》Thanks!2012-2013学年（上）《机械精度设计》4