位置度公差的理论与应用（二）——论公差原则在位置度公差中的应用

公差原则是处理尺寸公差和形位公差之间关系的基本依据。位置度公差的标注可以选用不同的公差原则,如独立原则,包容要求,最大、最小实体要求。每种公差原则与位置度公差结合应用,反映不同的设计意图,其相应的工艺方法和检测方法也不同。本文结合示例论述各种公差原则在位置度公差标注中的含义和解释,以帮助设计人员正确应用。     

最小实体原则简介

在GB／T4249—1996《公差原则）、GB／T1182－1996《形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法》和GB／T16671－1996《形状和位置公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求》新标准中,都将最小实体要求列入,这也是我国在《形状和位置公差》标准中第一次采用最小实体要求。本文介绍对最小实体要求内容及其应用的理解。亚最小实体要求最小实体要求就是被测要素或基准要素偏离最小实体状态时,位置公差获得补偿的一种公差原则。具体内容如下：a）实际要素不得超过实效边界;实效尺寸等于最小实体尺寸减去或加上给定的位置公差值（轴…     

可逆要求及其应用问题

可逆要求通常与最大实体要求或最小实体要求一起应用，但可逆要求不应用于基准要素。按GB／T16671－1996《形状和位置公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求》的规定，可逆要求用于最大实体要求表示被测要素的实际轮廓应遵守其最大实体实效边界，当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允许其形位误差值超出在最大实体状态下给出的形位公差值。当其形位误差值小于给出的形位公差值时，也允许其实际尺寸超出最大实体尺寸。可逆要求用于最小实体要求表示被测要素的实际轮廓应遵守其最小实体实效边界，当其实际尺寸偏离最小实体尺寸时，允许其…     

基于公差原则的位置度误差的评定

机械零件的位置精度是零件加工的主要质量指标之一,通过控制加工零件的关联实际被测要素对基准在位置上的变动量,可以确定位置精度要求。在机械类产品的被测要素和基准要素上都应用公差原则,能在提高可装配性的前提下,扩大了被测要素公差带的范围,降低制造成本。目前对于位置度误差的评定模型的研究大多着眼于一般参考基准,而较少涉及有公差原则的参考基准。对花键轴基准要素有最大实体要求,被测要素有最大实体要求、可逆要求的位置度公差(简称M-MR位置度公差)的数学评定方法进行研究。根据M-MR位置度公差的工程语义,分析实际量具的几何特性及其在合格性评定中的使用过程,提出位置度误差合格性评定的数学方法。     

最小实体要求最大实体要求的转换问题

贵刊于1997年第6期刊出张菊生同志的文章《对最小实体要求实用性的探讨》。文中举例说明将最小实体要求标注改为最大实体要求标注可克服体内作用尺寸无法用位置量规进行检测的弊端。笔者认为这种转换有一定意义．但文中关于零件极限壁厚的计算方法有错误。下面谈谈零件极限壁厚的计算及最小实体要求与最大实体要求的转换问题。图1（a）表示最小实体要求应用于25的轴线对A基准的同轴度公差并同时应用于基准要素。要求被测要素的实际轮廓应遵守关联最小实体实效边界．基准要素应遵守最小实体边界。被测要素的最小实体实效尺寸：基准要素的最…     

基于边界分析的最大实体要求和最小实体要求混合设计与标注

针对如何对尺寸要素使用最大实体要求(MMR)和最小实体要求(LMR)的问题,分析了从保证零部件可装配性(或装配间隙)和尽量放松公差要求出发,对被测要素应采用最大实体要求,使得被测要素获得公差补偿;若零件的定位特征作为基准要素时,应同时对该基准要素采用最大实体要求,使得被测要素获得基准偏移补偿,从而尽可能的放松公差要求。提出了实际装配实效边界和最小装配实效边界的概念,指出为了保证装配互换性,最小装配实效边界在任何工况下均不得被超出。研究并提出对于装配连接工艺不允许利用定位特征之间的间隙来调整装配的场合,不应对基准要素采用最大实体要求,而应在权衡零件合格率与检验成本之后,选择对基准要素采用独立原则或是最小实体要求。     

对位置度公差采用独立原则标注的浅见

GB/T 4249—1996《公差原则》规定了独立原则和相关要求,相关要求又分为包容要求、最大实体要求和最小实体要求。在实际应用中选用公差原则有着非常重要的意义,选用得不恰当会给零件的加工、检测和装配带来一定的难度。下面举例来说明。 图1是我厂的一个刹车盘的图样,该零件的6×φ8 H7均布孔对基准轴线A的位置度采用了独立原则,各个被测孔的轴线必须位于直径为公差值φ0.03mm且相对于基准轴线的理论正确尺寸所确定的理想位置为轴线的圆柱面内。其公差带图如图2所示。 图1 刹车盘零件图 图2 位置度公差带…     

基准遵循最大实体要求时的几何要素检验方法

为了进行零件的几何误差检测以提高零件的合格率,提出一个通用的基准偏差量的表示和补偿方法。利用模拟基准要素概念,确定实际状态下模拟基准要素和最大实体状态下基准要素边界之间的相对位置关系,获得最大实体状态和零件实际状态的基准参考框架之间可能存在的相对位置变化范围。对遵循最大实体要求的圆柱基准和直槽基准的两个基准组合,采用曲柄导杆机构和摆杆机构的组合机构表示相对位置关系,曲柄长度和摆杆摆角就是两个基准偏离其最大实体状态的偏差量,曲柄长度对应被测目标要素的几何公差值的补偿量,而摆杆摆角则对被测目标要素的公差带的形状同时进行了修改和扩大。以一个成组要素的位置度误差检测为例说明了具体实施方法,并讨论了应用最大实体要求的基准本身的精度等级设置关系。     

谈最大实体要求和导柱的同轴度量规的设计

为了解释尺寸公差与形位公差的关系,GB/T 4249—1996《公差原则》规定了独立原则和相关要求。相关要求分为包容要求、最大实体要求和最小实体要求。包容要求和最大实体要求是产品设计和生产中常用的两种要求。下面谈谈对最大实体要求的理解和应用。 图1是导柱零件的略图。由图看出:φ16S7的轴线对φ11f8的轴线的同轴度公差为φ0.1 M,即φ16S7圆柱面的轴线在最大实体状态下必须位于直径为公差值φ0.1且与基准φ11f8的轴线同轴的圆柱面内,在最大实体状态下同轴度的公差带见图2。 图1 导柱零件略图 图2 被测要素在最大实体状态时同轴度…     

面向双重最小实体要求的轴件同轴度评定方法

如果同轴度公差的被测要素和基准要素上都有最小实体要求(LMR),那么,这种同轴度公差被称为双重最小实体要求的同轴度(DLMR同轴度)。DLMR同轴度能在保证轴件整体装配精度的同时降低制造成本。目前,DLMR同轴度缺乏准确的误差模型,这使其难以准确检测,因此,研究了DLMR同轴度的一种数学评定方法。分析了DLMR同轴度的公差要求和评定特性,建立了边界可以膨胀的自适应虚拟量规;分析了自适应虚拟量规的几何构造和运动过程,通过自适应虚拟量规与实际零件的运动评定实际零件的综合误差;分析了自适应虚拟量规法的计算偏差,通过“再定位”提高了自适应虚拟量规法的精度。最后,给出了这种方法在阶梯轴评定中的应用实例。     

关于最小实体要求的一点理解

1关于最小实体要求最小实体要求和其对应的是最大实体要求。这是二个截然相反的概念，最小实体要求和最大实体要求应用于实际零件，产生的效果也是截然相反的。最小实体要求产生的效果是保证零件最小壁厚，最大实体要求产生的效果是保证零件最大壁厚。因此，这二个概念是不能替代的，它们产生的作用也是无法替代的。深刻理解这二项公差要求有利于设计人员运用这二个严密的概念以准确表达其设计思想。然而实际中，有些图样往往存在一些不足。比如结构不合理或工艺性较差，又如尺寸公差、形位公差标准不合理或者公差过小。一般讲，一个较好的…     

包容要求及其应用

1引言公差原则是处理尺寸公差和形位公差关系的基础。它包括独立原则、包容要求、最大实体要求、最小实体要求和可逆要求。如何正确地理解和合理地应用这些要求，对于能否完整地表达设计意图，正确地传递公差信息，保证零件的功能要求是十分重要的。本文就包容要求及其应用作一探讨。2包容要求GB／T4249-1996《公差原则》规定：包容要求表示实际要素应遵守其最大实体边界，其局部实际尺寸不得超出最小实体尺寸。也就是说包容要求采用最大实体边界作为其控制边界，将实际要素控制在其内（对于轴类要素）或其外（对于孔类要素）。该边界是一…     

浅议形位公差标准的几个问题

近年来发布了四项形位公差国家标准──GB／T1182－1996《形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法》、GB／T1184－1996《形状和位置公差未注公差值》、GB／T4249－1996《公差原则》和GB／T16671－1996《形状和位置公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求》。在此之前，已经发布了GB13319－91《形状和位置公差位置度公差》等几项标准。使形位公差国家标准体系日臻完善，初步形成了比较完整的形状和位置公差标准体系。随着上述几项标准宣贯活动的逐步深入，新形位公差标准的一些基本概念和标注方法的规定引起了工程技术人员的关…     

棱柱公差一致性验证技术的研究

分别按照国际中的包容要求、最大实体要求及最小实体要求 ,分析了棱柱形零件尺寸公差和形位公差一致性准则 ,给出了判别一致性的数学等效式 ,举例说明了棱柱公差一致性验证的过程 ,为棱柱形零件计算机辅助公差设计的一致性验证提供了理论方法。     

公差原则与检验效率

GB／T4249－1996《公差原则》（原GB4249－84）的相关要求中,最大实体要求应很好的掌握。1最大实体要求（1）定义被测要素的实际轮廓应遵守最大实体实效边界,当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时,允许其形位误差值超出在最大实体状态下给出的公差值的一种要求。整个定义包含了两层含义：①应遵守相应的边界;②补偿条件。但其实质内容可用八个字,即“孔减轴加,量规体现”加以说明。（2）举例如图1所示,该零件有三个尺寸公差：两耳孔411十卜,止日＃65上摆,轴承孔人2．5咒gg。三项位置度要求其中两项采用相关要求：——两耳孔的位置度;…     

最小实体要求及其应用

GB／T16671－1996《形状与位置公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求》中提出了"最小实体要求"的公差原则,这是一个新的公差要求,是过去没有的。最小实体要求和最大实体要求（以前称最大实体原则）一样,在产品生产中采用它是有很大经济效益的。采用最小实体要求,是从保证零件强度和最小壁厚出发来提高产品合格率,降低加工精度,提高经济效益的。下面举一实例说明一下：有一集装箱零件,为提箱在侧耳处要加工一个提箱孔该孔的侧壁（壁厚为b）如强度不高即壁厚太小就会把孔壁拉断而不能抬起箱体。这时,我们认为应对该孔的中心位…     

连杆位置精度检验量规设计

位置量规是检验零件关联被测要素的实际轮廓是否超越规定理想边界的量规。当零件的尺寸公差与形位公差遵守最大实体原则或关联要素遵守包容原则时,其实际轮廓应被限制在实效边界或最大实体边界之内,都可用位置量规来检验。如图1所示,连杆小端孔(mm)的尺寸公差与平行度公差(位置公差)遵守最大实体原则,因此,应优先选用位置量规检验平行度。位置量规只能控制关联要素的作用尺寸在理想边界之内,不能测出零件的实际尺寸和形状误差的具体数值。但它能迅速准确地反映被测要素实际轮廓上定形尺寸与形位公差的综合结果,保证零件装配时的互换性。图1…     

对应用最大实体要求的研究

论述了最大实体要求在组孔位置度公差设计时,几种标注方法的形式、公差带的区别,尺寸测量变化范围的确定.     

位置量规设计计算实例二则

位置量规的设计原理是公差原则中的相关要求——包容要求和最大实体要求。量规的大小形状实际上就是模拟被测要素的综合极限边界——最大实体边界和实效边界。正确地设计应用位置量规不但要求工装设计人员熟练掌握标准及了解位置量规的设计计算方法,而且还要求产品设计、工艺、检测等方面的人员掌握形位公差原理(特别是其中的相关公差原理)。为此,特从我厂产品中选取两个典型零件,分别对位置公差的标注含义、量规工作部位的尺寸、量规使用方法进行解释、计算和说明,供有关人员参考。1　起动机前端盖零件形状和有关要求见图1。图1　　(1)标注…     

公差原则和三种要求的剖析

(1)公差原则 公差原则是确定尺寸要求、形位要求与相关要求之间相互关系的原则,也就是独立原则。独立原则规定:图样上给定的每一个尺寸要求、形位要求和相关要求均是独立的,应分别满足各自的要求,见图1。 尺寸公差要求 形位公差要求 最大实体要求MMR 独立 原则 相关要求 最小实体要求LMR 图1 (2)尺寸公差要求 尺寸公差要求设定了两个极限尺寸——最大实体尺寸MMS和最小实体尺寸LMS来限制实际尺寸,要求任一局部实际尺寸不得超出两个极限尺寸。这种限制是由两个极限值组成的,是双向的限制。尺寸公差值就是两个极限值…