产品几何技术规范GPS讲义课件.pptx
《产品几何技术规范GPS讲义课件.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《产品几何技术规范GPS讲义课件.pptx(116页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、产品几何技术规范(GPS)国家标准应用第一章 GPS标准的发展和体系介绍第二章 GB/T 1182-2008几何公差 形状、方向、位置和跳动公差标注介绍第三章 GB/T131-2006产品几何技术规范(GPS)技术产品文件中表面结构的表示法介绍第四章 GB/T 1804 2000未注公差的线性和角度尺寸的公差介绍第五章 GB/T 4249-2009公差原则介绍,第一章 GPS标准的发展和体系介绍,一、什么是GPS?二、新的GPS标准构建的基本思想三、GPS标准的意义和作用,一、什么是GPS?,1.1 GPS的含义 GPS是产品几何技术规范(Geometrical Product Specifi
2、cation and Verification)的英文缩写和简称。新GPS标准是以新的理念和概念,面向产品开发全过程而构建的控制产品几何特性的一套完整标准,全面覆盖了从宏观到微观的产品几何特征的描述,全面规范了产品(工件)的尺寸、形状和位置及表面特征的控制要求和检测方法,成为工程领域产品设计、制造和评定的最重要的基础标准之一。,GPS标准体系构成,注意:在新的GPS体系中,“几何”的概念有广义和狭义之分。广义几何包含了工件的尺寸、形状与位置以及表面结构等特征,因此标准的主标题通常为“产品几何技术规范(GPS)”;在副标题中出现的“几何公差”一般特指形状、方向、位置和跳动公差,并不包含尺寸公差和
3、表面粗糙度。,1.2 新的GPS产生的背景传统的GPS标准存在体系结构缺陷:1)尺寸公差、形位公差和表面特征分别由原ISO的三个技术委员会负责,由于各自工作的独立性,使得工作项目有重复和交叉、术语定义不够协调统一、规定和要求不完全一致,影响和制约标准的使用和实施。2)设计对功能要求的表达和优化、制造和检测对几何精度的控制和评定缺乏统一的规范,缺乏相互沟通的共同的技术语言。,ISO于1993年成立了TC3、TC10和TC57三个技术委员会的“联合协调工作组”ISO TC 3-10-57/JHG。JHG于1995年颁布了ISO/TR 14638产品几何技术规范(GPS)总体规划,正式提出新的GPS
4、概念和标准体系模型。1996年成立ISO/TC 213,全面负责产品几何技术规范(GPS)的国际标准体系的构建,这标志着GPS的发展进入一个新阶段。,二、新GPS标准构建的基本思想,2.1 基本思路传统GPS是以几何学为基础建立起来的,设计的主要任务是根据功能需求从具有理想几何形状和方位的工件出发,规定工件实际几何要素的允许变动区域,即公差带。如何保证和判定实际几何要素处于公差带内,则由制造和检测人员负责。,这一系列概念是有效的,但也有需要重新审视的地方。例如,要想符合设计意图和功能要求 设计上给定一个尺寸,是按两点法还是三点法来控制和检测?设计上规定了一个圆的允许变动区域,是按最小外接、最大
5、内切、最小二乘还是最小条件来判断?从“理想要素”到“实际要素”的转换和控制过程没有严格的定义和规范,在一定程度上,“理论”和“实践”有所脱节。,新的GPS按系统工程和系统建模的思想,自顶向下构建了一系列信息模型:理清了标准体系的层次关系,形成矩阵模型;理清了标准之间的协调关系,形成标准链;规范了工件几何定义的依据,定义了表面模型;规范了工件几何精度的过程控制,定义了操作和操作集;提出了产品研发全过程的不确定度概念,形成扩展的不确定度概念模型;基于表面模型,全面规范了几何要素的术语定义。,GPS标准体系建模框图,GPS标准体系建模,GPS标准体系层次结构和矩阵模型,指导GPS标准体系的构建,GP
6、S标准的系统综合模型,指导标准和标准链的构建,产品(工件)的表面模型,操作的过程模型,扩展的不确定度概念模型,基于表面模型的术语定义,规范产品(工件)的几何描述和定义、检测及评定,规范表面模型的操作和操作集,确定从产品几何定义到检测的总不确定度框架及各种不确定度的关系,规范几何要素,三、GPS标准的意义和作用,为企业的产品开发提供了一套全新的工具,为产品的数字化设计和制造提供了基础支撑。实现产品的精确几何定义及规范的精度过程定义,更加合理、经济和有效地利用设计、制造和检测的资源,显著降低产品的开发成本。,GPS标准不仅是产品开发的重要依据,而且成为规范相关计量器具研制、软件开发的重要准则。GP
7、S为国际通用的技术语言,它的应用有利于促进国际技术交流和合作,有利于消除贸易中的技术壁垒,大大减少沟通的困难和问题。GPS标准的实施可显著提高产品的质量,提高企业的市场竞争力。新的GPS是对传统公差理论和几何精度控制思想的一次大的变革。,第二章 GB/T 1182-2008几何公差 形状、方向、位置和跳动公差标注介绍,一、概述二、几何公差标注的基本要求和方法,一、概述,1.1 标准演变我国几何公差标注的国家标准首次发布于1974年,尚在试行阶段,1980年转为正式标准,即GB 1182-1980 形状和位置公差 代号及其注法。之后改为GB/T 1182-1996 形状和位置公差 通则、定义、符
8、号和图样表示法,现行标准是GB/T 1182-2008 产品几何技术规范(GPS)几何公差 形状、方向、位置和跳动公差标注。,GB/T 1182 是在跟踪和研究ISO 1101 的基础上发展起来的,它的修订反映了几十年来国内外几何公差理论、技术和方法的发展状况。GB/T 1182-2008等同采用ISO 1101:2004,全面反映了新一代GPS产品几何描述和表达的基本要求和规定。,1.2 标准名称的变化新标准的名称是按GPS标准体系的层次结构命名的,第一层为“产品几何技术规范(GPS)”,第二层为“几何公差”,第三层则明确了具体的标准化对象“形状、方向、位置和跳动公差标注”。GPS标准中,广
9、义的“几何”包含尺寸公差、形位公差和表面结构三部分,但本标准已通过副标题将“几何公差”限定在形状、方向、位置和跳动公差的范围内,即过去的“形位公差”。因此本标准正文中出现的术语“几何公差”均指“形位公差”。,1.3 标准的整体结构本标准包括前言和引言、正文部分及三个资料性附录。前言和引言说明本标准与ISO 1101:2004的关系和主要差异,以及一些重要术语的协调和统一,如用“导出要素”代替“中心要素”、用“提取要素”代替“测得要素”、“组成要素”代替“轮廓要素”等;正文部分规定了几何公差的基本概念、标注的基本规定及示例;附录部分:附录A列出了不再采用的标注方法,附录B为几何误差的评定,附录C
10、则给出了新标准在新GPS标准矩阵中的位置。,1.4 GB/T 1182-2008在GPS标准矩阵中的位置,二、几何公差标注的基本要求和方法,2.1 几何公差的种类、几何特征和符号,附加符号,新标准将几何公差分为4类,即形状、方向、位置和跳动公差,共19个几何特征。与旧标准不同,新标准将方向公差、跳动公差从位置公差中分离出来,各自单独列为一类。依据被测要素与基准是否存在关联关系或存在什么样的关联关系,将轮廓度公差分别划归形状公差、方向公差和位置公差。需要注意,带有方向要求的线或面轮廓度应用极少。,几何特征符号,新旧标准的规定完全相同。但附加符号有较大变化 基准要素的符号改为采用ISO符号,以便与
11、国际接轨。建议在新产品设计中采用新符号,老产品的图样无需改动。增加了若干新符号:公共公差带CZ(Common Zone);线素LE(Line Element);不凸起NC(No Convex)。,2.2 公差框格标注旧标准规定了四种进一步限定要求,“只许中间凹下”、“只许中间凸起”、“只许从左向右减小”和“只许从右向左减小”。新标准只规定了“不(向材料外)凸起”一种,老的符号不再采用。如需采用,要另有文件规定。,2.3 根据公差的几何特征及标注形式,公差带的主要形式分类:一个圆内的区域;两个同心圆之间的区域;两等距线或两平行直线之间的区域;一个圆柱面内的区域;两同轴圆柱面之间的区域;一个球面内
12、的区域。对圆形或圆柱形公差带,公差值前加注,对圆球形公差带,则加注S。,2.4 几何公差的具体标注方法 几何公差是实际被测要素的允许变动量。几何公差分为:形状公差、形状或位置公差和位置公差。基本内容:几何公差带的概述,形状、形状或位置、位置公差带的特点及各形位公差标注的含义。重点内容:形状、形状或位置、位置公差带的特点及各形位公差标注的含义。难点内容:各几何公差标注的含义。,2.4.1 形状公差 形状公差单一要素对其理想要素允许的变动量。其公差带只有大小和形状,无方向和位置的限制。1.直线度 2.平面度 3.圆度 4.圆柱度,1.直线度 直线度公差用于控制平面内或空间直线和轴线的形状误差。根据
13、零件的功能要求,直线度可以分为在给定平面内,在给定方向上和在任意方向上三种情况。,在给定平面内的直线度在给定方向内的直线度 任意方向上的直线度,1.直线度()1)在给定平面内的直线度,其公差带是距离为公差值t的两平行直线之间的区域。如图所示,被测表面上任一素线必须位于平行于图样所示投影面内,且距离为公差值0.02mm的两平行直线之间。,1.直线度()2)在给定方向内的直线度,当给定一个方向时,公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域;被测圆柱面的任一素线必须位于箭头所指方向距离为公差值0.02mm的两平行平面内。当给定互相垂直的两个方向时,公差带是两对给定方向上距离分别为公差值t1和t2的
14、两平行平面之间的区域。,1.直线度()2)在给定方向内的直线度,如图是两个方向的示例,棱线必须位于水平方向距离为公差值0.02mm,垂直方向距离为公差值0.1mm的两对平行平面之内。,1.直线度()3)任意方向上的直线度,其公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域。如图所示,d圆柱体的轴线必须位于直径为公差值0.04mm的圆柱体,标准规定,形位公差值前加注“”,表示其公差带为一圆柱体。,2.平面度(),平面度公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。如图所示,表面必须位于距离为公差值0.02mm的两平行平面内。,3.圆度(),圆度公差带是垂直于轴线的任一正截面上半径差为公差值 t 的两同心圆
15、之间的区域。如图所示,在垂直于轴线的任一正截面上,实际轮廓线必须位于半径差为公差值0.02mm的两同心圆内。,4.圆柱度(),圆柱度公差带是半径差为公差值 t 的两同轴圆柱面之间的区域。如图所示,实际圆柱表面必须位于半径差为公差值0.03mm的两同轴圆柱面之间。,2.4.2形状或位置公差 线轮廓度和面轮廓度有两种情况:无基准要求的和有基准要求的。故其公差带有大小和形状要求外,位置可能固定,也可能浮动。无基准要求时,理想轮廓线(面)用尺寸并加注公差来控制,这时理想轮廓线(面)的位置是不定的(形状公差);有基准要求时,理想轮廓线(面)用理论正确尺寸并加注基准来控制,这时理想轮廓线(面)的位置是唯一
16、的,不能移动。(位置公差),1.线轮廓度(),线轮廓度公差带是包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区域,诸圆的圆心应位于理想轮廓线上。如图所示。无基准的理想轮廓线用尺寸并加注公差来控制,其位置是不定的;有基准的理想轮廓线用理论正确尺寸加注基准来控制,其位置是唯一的。,0.04,2.面轮廓度(),面轮廓度公差带是包络一系列直径为公差值t的球的两包络面之间的区域,诸球的球心应位于理想轮廓面上。如图所示。面轮廓度也分无基准要求的面轮廓度公差、有基准要求的面轮廓度公差。,2.4.3 位置公差 根据位置公差项目的特征,分为 1.定向公差 1)平行度 2)垂直度 3)倾斜度 2.定位公差 1)同轴
17、度 2)对称度 3)位置度 3.跳动公差 1)圆跳动公差 2)全跳动公差,1.定向公差,定义:关联被测要素对基准要素在规定方向上允许的变动量,特点:定向公差相对于基准有确定的方向,公差带的位置可以浮动;定向公差具有综合控制被测要素的方向和形状的职能。分为:平行度;垂直度;倾斜度。,1)平行度()(1),当两要素要求互相平行时,用平行度公差来控制被测要素对基准的方向误差。当给定一个方向上的平行度要求时,平行度公差带是距离为公差值t,且平行于基准平面(或直线或轴线)的两平行平面(或轴线)之间的区域。,1).平行度(2),当给定互相垂直的两个方向时,平行度公差带是两对互相垂直的距离分别为t1和t2且
18、平行于基准直线的两平行平面之间的区域。如图所示,d孔轴线必须位于公差值为0.1 mm和 0.2 mm且平行于基准轴线的两对平行平面内。,2)垂直度()(1),当两要素互相垂直时,用垂直度公差来控制被测要素对基准的方向误差。当给定一个方向上的垂直度要求时,垂直度公差带是距离为公差值 t,且垂直于基准平面或直径、轴线)的两平行平面(或直线)之间的区域。,当给定任意方向时,垂直度公差带是直径为公差值t,且垂直于基准平面的圆柱面内的区域。如图所示,d孔轴线必须位于直径公差值 0.05mm,且垂直于基准平面的圆柱面内。,2)垂直度()(2),3)倾斜度()(1),当两要素在090之间的某一角度时,用倾斜
19、度要求时,倾斜度公差带是距离为公差值t,且与基准平面(或直线、轴线)成理论正确角度的两平行平面(或直线)之间的区域。(共面或不共面),3)倾斜度()(2),当给定任意方向时,倾斜度公差带是直径为公差值t,且与基准平面成理论正确角度的圆柱面内的区域。如图所示,D孔轴线必须位于直径公差值0.08mm,且与A基准平面成60角,平行于B基准平面的圆柱面内。,2.定位公差,定义:关联实际要素对基准在位置上所允许的变动量。特点:定位公差带具有确定的位置,相对于基准的尺寸为理论正确尺寸;定位公差带具有综合控制被测要素位置、方向和形状的功能。根据被测要素和基准要素之间的功能关系,定位公差 分为:1)位置度;2
20、)同轴度;3)对称度。,2.定位公差,位置度用于控制被测要素(点、线、面)对基准的位置误差。位置度多用于控制孔的轴线在任意方向的位置误差。这时,孔轴线的位置度公差带是直径为公差值 t,且轴线在理想位置的圆柱面内的区域。,1)位置度()(1),两个方向的位置度,1)位置度()(2),位置度常用于控制孔组的位置误差。对零件上的一组孔的位置的精度要求通常可以分为两个方面:组内各孔间的位置精度和孔组相对于基准面的位置精度。当两者要求不同时,可采用复合位置度来明确对孔组的位置要求。,2)同轴度(),同轴度用于控制轴类零件的被测轴线对基准轴线的同轴度误差。同轴度公差带是直径为公差值t,且与基准轴线同轴的圆
21、柱面内的区域。如图所示。d孔轴线必须位于直径为公差值0.05mm,且与基准轴线同轴的圆柱面内。,3)对称度(),对称度用于控制被测要素中心平面(或轴线)对基准中心平面(或轴线)的共面(或共线)性误差。如图所示,其公差带为距离为公差值0.1且相对基准的中心平面对称配置的两平行平面之间的区域。,3.跳动公差,跳动公差用来控制跳动,是以特定的检测方式为依据的公差项目。跳动公差包括圆跳动公差和全跳动公差。是关联实际要素绕基准轴线回转一周或几周时所允许的最大跳动量。跳动公差带相对于基准轴线有确定的位置;可以综合控制被测要素的位置、方向和形状。(1)圆跳动(2)全跳动 1)径向圆跳动 2)端面圆跳动 1)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 产品 几何 技术规范 GPS 讲义 课件
链接地址:https://www.31ppt.com/p-3720355.html