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1、1,几何尺寸公差,根据: GPS- ISO标准, CNOMO PSA-RENAULT标准,Michel ZEDE 2005-05,4H,2,理想几何尺寸与实际几何尺寸,标称完整因素,标称偏差因素,理想因素,理想几何尺寸,提取的标称完整因素,提取的偏差因素,实际完整因素,实际几何尺寸或 Skin模型图,3,公差有什么作用 ?,用于确定最适合的检测过程,用于确定最有能力实现几何尺寸特性的制造过程,4,公差有什么作用?,- 使用唯一性和通用性标准化图示语言交流 - 确定最有能力实现几何尺寸要求的零件制造过程 - 确定最适合几何尺寸检测要求的零件的检测设备类型 - 确定最适合几何尺寸检测要求的零件的检
2、测过程 - 零件的几何尺寸验收 - 确定产品-工序的几何尺寸监控计划,5,应在公差表上找到什么 ?,1.在检测设备上定位和固定零件的物理条件;支撑、定位销、夹紧 2.与公差特性相关的基准或参考系; 面、孔 3.根据ISO标准的尺寸公差和几何尺寸公差,6,检测物理条件,Y1,Ya,Ya,Y1,S,S,Z1,7,功能特性公差; 公差与基准,8,国际标准化组织,GPS-ISO Specification Geometrique des Produits 几何尺寸产品规范(国际共同体) ISO Internationnal Standardisation Organisation 国际标准化组织(国际
3、共同体) CEN Comite Europeen de Normalisation 欧洲标准化委员会(欧洲) (ISO标准),9,互换理念是由法国将军J.B. Gribeauval于1765年发展起来的. 其想法就是能将有问题的火枪零件与从战场上其它火枪和手枪上回收的好的零件进行交换. 从那时起, 几何尺寸差异的理念才具有了内涵. ISO组织成立于1947年,已制订了18500 多个标准. 法国是国际共同体中这些使用标准的领导者和存放地.ISO国际组织的所在地位于瑞士的日内瓦.,标准化及其历史,10,特别重申: 标准不是立法文件或法规条例. 标准是正式的基准文件, 每个人都可参照执行这些文件,
4、 但须本着自由和自愿的原则. 自由和自愿加入的原则解释为某个企业和国家可以不加入该组织.,ISO标准与法规,11,ISO 1101标准几何尺寸公差举例,12,标准化人员的概念标准,设计人员的应用标准,GPS概念,13,材料最大尺寸确定 -轴材料的最大尺寸和孔径材料的最小尺寸,O50 -0,1/-0,15,O50 +0,15/+0,1,O50 -0,1,O50 +0,1,几何尺寸公差,M,L,14,汽车车身零件公差,在汽车车身领域大多数零件 -是柔性和可变形的 -是厚度较小的 (0,7 - 3 mm) -不可以用于机加制造,15,-需要确定零件在检测设备上的定位和固定的物理条件; 支撑、定位销、
5、夹紧 -需要在XYZ通用三棱形中标出基准和参考系 (测量起始点) -需要将公差特性与车辆功能结合起来 -需要确定合适的检测工具和检测过程,16,-标注基准; 属于一个零件, 是完美理论形状的一个因素 -模拟标注基准; 不属于零件, 是模拟标注基准的完美理论形状的一个因素 -标注参考系; 是属于零件的完美理论形状的多个标注基准或模拟基准的一个组体,基准的类别,17,基准的顺序和定义与表示零件在样架上定位的均衡放置相似. 当在图纸上标注尺寸( 公差)时, 应考虑制造和检测零件的方法, 使基准符合零件定位所使用的因素. 确实是针对机械零件, 但确实也是针对所有其它零件.,基准的类别,18,Z1,Z2
6、,Z1,基准与物理条件共用,基准在方框中的表示,基准独立于物理 条件,Z2,Z2,19,在圆框中表示检测物理条件,Y1,Ya,Y1,S,S,Z1,20,在检测支架上的物理条件,定位销,支撑 和 夹紧,21,公差从统计与公差件相关的功能开始 因为 一个零件的功能性因素有几何尺寸的功能要求 反之,一个零件的非功能性因素没有几何尺寸的要求,?,车身零件的公差概念,22,-减少设计标注尺寸的成本和时间 -没有多余无用的尺寸标注(正好满足必需的要求和公差带) -没有遗漏的尺寸标注(与功能有关) -几何尺寸公差的图示书写(ISO基础) -减少制作零件的成本和时间 -几何尺寸调整的顺序和返修顺序 -适合几何
7、尺寸要求的制造过程 -无对公差的影响 -注重实际的公差和可实现的公差 -减少计量的成本和时间 -适合几何尺寸要求的检测过程和检具 -正好满足质量、数量、频次必需的测量 -减少产品/工序的调整成本和时间 -产品公差与工序的一致性 -CPA(装配物理条件)/CPC(检测物理条件)以及基准的一致性 -减少零件验收的成本和时间,预期的好处,23,功能定义,一种功能符合一个零件相对于其 环境应当保证的一种需求或一种约束,24,零件 应当保证相对于其环境, 更准确地说相对于其接触面的一些功能要求,25,公差定义一种由符号和书写规则构成句法的标准化的图示语言,门护板的孔应保证外手柄总成的机构通过性,公差概念
8、,26,用ISO标准图示语言表示,公差概念,27,A,表示功能,A= 安装性功能,公差概念,28,70 0,1,公差概念,70,5 0,2,尺寸公差,最小间隙 =70,3-70,1= 0,2,安装性 0k,最小 70,3,最大70,1,29,零件合格吗 ?,公差语言,尺寸公差,30,零件尺寸合乎要求,但不能安装,公差语言,尺寸公差,零件能安装吗?,31,公差语言,几何尺寸公差,32,形状公差,保证窗的安装性 + 美观性,定位公差,保证窗的定位安装,要求,概况,33,YES,YES,YES,YES,NO,YES,NO,YES,YES,YES,YES,NO,YES,NO,NO,NO,YES,NO,
9、NO,NO,NO,NO,NO,YES,概况,对窗座而言所有可能的方案,定位,定向,形状,34,空格 1,空格2,空格 3,箭头表示零件的公差因素,公差语言,ISO书写法,符号,公差,基准,35,公差语言,符号,直线度,平面度,圆度,圆柱度,线轮廓度,面轮廓度,平行度,垂直度,倾斜度,位置度,同轴度,对称度,圆跳动,全跳动,符号,符号,特性,特性,36,公差带,公差带的量化原则,执行功能的 最大 兼容公差带,通过最有能力的过程获得公差带,公差语言,37,公差框空格2,公差带尺寸,公差语言,修改符号,38,唯一公差带由多个单独的因素或 一个因素的多个部分组成 ( 一组因素),公差语言,CZ符号 (
10、共同区),39,图纸要求,正确执行,独立的原则,CZ符号 (共同区),2个独立平面的0.2平面度的指示,2个共同面或共面性的0.2平面度的 指示,40,名称,简单基准,中间基准,共同基准,根据零件多个因素 的单一几何 尺寸因素,在零件单一因素上 的唯一几何尺寸 因素,符合一个孔的轴 或对称轴,表示,定义,A,A,B,NF E04-554 ISO 5459,公差语言,基准,41,名称,定义,表示,基准系 或 参考系,整体多个 正确理论 定位的几 何尺寸因素,NF E04-554 ISO 5459,A,B,公差语言,几何尺寸公差 基准,C,o,42,A1,公差语言,与物理条件不同的基准,A2,d,
11、2,A1,A2,Z1,Z2,s,s,43,与物理条件共同的,基准,s,s,公差语言,Z1,Z2,1,44,偏移基准,语言举例 : 公差框箭头指向偏移的正方向.,公差语言,45,公差带递减方向,公差语言,形状公差带,0,5,公差带规则,46,通过该图可对 一个因素及其 环境之间的关 系进行分析,分析因素,Cp1,Cp2,Cp3,Cp5,Cp4,A,A,A,B,B,C,ISO图块,公差方法,47,举例: 识别门护板的接触面,门护板,门里板,后视镜角板,外手柄总成,玻璃密封条,防擦条,公差方法,48,一般功能,公差方法,49,将相应的一般功能对应每个接触面,门护板,门里板,后视镜角板,外手柄总成,玻
12、璃密封条,防擦条n,B,B,C,A,A,A,B,C,D,E,公差方法,50,难以表达安装性,分解成识别 和表达都更 为简单的 基本功能,功能,门护板应保证外手柄总成的安装性,公差方法,51,一个基本功能符合一项一般功能的技术解释,保证面差,基本功能,一般功能,保证密封圈贴紧,密封性,保证间隙,外观美观性,保证销1的通过性,保证机构的通过性,过程安装性,公差方法,52,检测过程,53,3,1,2,4,5,6,一个棱柱状零件通过6个点状接触面固定 每个接触面锁定一个自由度 (平移方向 或 旋转方向 ),3个接触面锁定 : 1 个平移方向 + 2 个旋转方向,直线,2 个接触面 (平面) 锁定: 1
13、个平移方向 + 1个旋转方向,点,接触面 (平面和直线) 锁定: 1 个平移方向,平面,在样架上均衡放置的规则,54,检测物理条件的定义,零件装配物理 条件保证装配 零件的功能,检测物理条件 表示装配的物理约束,55,在检测设备上连续5次放置、提取、测量零件,2 种情况,用比较仪测量,用三坐标测量仪测量,测量具有在样架上均衡定位的代表性测量点,测量检测工艺卡的所有测量点,验收标准,IT,Sr,16,Sr =测量标准偏差,IT = 工艺卡测量点公差带,o=,检测过程能力,56,产品的符合性,57,制造分配的标准定律,频次,等级,标注SO的取样的总标准偏差是表示取样的总散差特性的参数,SO =,
14、(xi x)2,n-1,i = 1,n,取样的总标准偏差,散差,算数平均值,SO,58,频次,等级,公差带,瞬间散差,瞬间散差要通过连续提取多个制造零件样件确定,CAM ;设备固有能力系数,汽车车身方面，如果CAM值 1，设备就有能力实现其特性,IT 公差带 Di 瞬间散差 i 瞬间标准偏差 W 样件延伸平均值,Di = 6i,59,频次,等级,公差带,总散差 DO,根据非连续性制造的零件的一次单独取样确定总散差,CAP ; 生产过程的能力系数,汽车车身方面，如果CAP值 1.33, 生产过程就有能力实现其特性,IT 公差带 DO 总散差 0 总标准偏差,DO = 6o,60,频次,等级,总散差 Do,CPK 生产过程的性能系数,公差带,汽车车身方面，如果CPK 1, 生产过程就有能力在确定的公差范围内制作零件,Ls,Li,最小距离,Ls 公差带上限 Li 公差带下限 0 总标准偏差,根据非连续性制造的零件的一次单独取样确定总散差,61,CPK=,6o,IT,IT-2k,6o,CAP=,CAM=,指标,