公差原则及其在尺寸和形位公差中的应用

公差原则就是处理尺寸公差和形位公差关系的规定,公差原则分为独立原则和相关要求两大类。

1.独立原则

指图样上给定的形位公差与尺寸公差相互无关,应分别满足要求的一种公差原则。应用独立原则的尺寸公差和形位公差在图样上不做任何附加的标记,如图4-33所示。

图4-33　独立原则

2.相关要求

指图样上给定的形位公差与尺寸公差相互有关的公差原则。

根据形位公差与尺寸公差相互关系的不同,相关要求又分为:最大实体要求(MMR)、最小实体要求(LMR)、包容要求(ER)和可逆要求(RR)。

(1)包容要求(ER)。

被测实际要素处处不得超越最大实体边界的要求,此要求适用于单一要素,且机器零件上配合性质要求严格的配合表面。

包容要求的表示方法,是在该被测要素的尺寸极限偏差或公差带代号后面加注符号。如图4-34所示,Φ20-00.02 mm是要求轴径的尺寸公差和轴线直线度之间遵守包容要求。该轴的实际表面和轴线应位于具有最大实体尺寸,并具有理想形状的包容圆柱面之内。当实际要素(轴径)偏离最大实体尺寸时,允许存在形状误差。偏离多少,形状误差就允许多少。不偏离(轴径为最大实体尺寸),则不允许有形状误差。总之该实际要素(轴径)的实体不得超出其最大实体尺寸。

图4-34　包容要求(www.xing528.com)

(2)最大实体要求(MMR)。

被测要素的实际轮廓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公差值的一种要求,最大实体要求适用于中心要素,如轴线、中心平面等。最大实体要求多用于只要求装配性的零件。

当最大实体要求应用于被测要素时,则被测要素的形位公差值是在该要素处于最大实体状态时给定的。如被测要素偏离最大实体状态时,则形位公差值允许增大,其最大的增大量(最大补偿值)为这个要素的最大实体尺寸与最小实体尺寸之差的绝对值。简单地说,就是当被测孔(轴)的实际尺寸大于(小于)其最大实体尺寸时,则实际允许的形位公差值亦可在给定的形位公差值的基础上增大。其增大量亦是实际尺寸与最大实体尺寸之差的绝对值,如图4-35所示。其标注方法是在形位公差框格的第二格公差值后加写,表示该公差采用最大实体要求。

当最大实体要求用于基准要素,而基准要素本身又要求遵守包容要求时,则被测要素的位置公差值是在基准要素处于尺寸为最大实体尺寸的理想包容面时给定的。如基准要素偏离最大实体状态时,被测要素的定向或定位公差值允许增大。其最大的增大量为该基准要素的最大实体尺寸与最小实体尺寸之差的绝对值。简单地说,就是该基准孔(轴)的实际尺寸大于(小于)其本身的最大实体尺寸时,被测要素的实际允许的位置公差值就可在给定的值的基础上增大。其增大量就是基准要素的实际尺寸与最大实体尺寸之差的绝对值,如图4-36所示。其标注方法是在公差框格中的基准符号后加写,并在基准尺寸的公差后面加写来表示。

(3)最小实体要求(LMR)。

最小实体要求是控制被测要素的实际轮廓处于其最小实体实效边界之内的一种公差要求。当其实际尺寸偏离最小实体尺寸时,允许其形位误差值超出在最小实体状态下给出的公差值。

最小实体要求适用于中心要素,如轴线、中心平面等。最小实体要求多用于保证零件的强度要求。对孔类零件,保证其最小壁厚；对轴类零件,保证其最小有效截面。采用最小实体要求后,在满足零件使用要求的同时,在一定的条件下,扩大了被测要素的形位公差,提高了零件的合格率,具有较好的经济性。

(4)可逆要求(RR)。

可逆要求是指中心要素的形位误差小于给出的形位公差值时,允许在满足零件功能要求的前提下扩大尺寸公差的一种要求。

采用了可逆要求后,在不影响零件功能的前提下,形位公差可补偿尺寸公差。可逆要求用于被测要素时,通常与最大实体要求或最小实体要求一起使用。