几何尺寸与公差标注法[1].ppt

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1、幾何尺寸與公差幾何尺寸與公差（Geometric Dimensioning&Tolerancing)主講人：朱紀台主講人：朱紀台一、前言一、前言二、符號與重要名詞二、符號與重要名詞三、一般定則三、一般定則四、性狀公差四、性狀公差五、轉差度五、轉差度六、位置公差六、位置公差七、基準七、基準八、結語八、結語九、討論九、討論page 1前言前言幾何尺寸與公差幾何尺寸與公差（Geometric Dimensioning andTolerancing)是針對零件外形之是針對零件外形之“實際功能實際功能”與與“相互關相互關係係”，用以描述工程設計圖樣所需，用以描述工程設計圖樣所需的一種方法。若適當的使用，

2、它可確保產品以的一種方法。若適當的使用，它可確保產品以最經濟與最有最經濟與最有效效率的方式生產，因此，幾何尺率的方式生產，因此，幾何尺寸與公差不但是一種工程上的設計語言，而且寸與公差不但是一種工程上的設計語言，而且是一種功能式生產與檢驗的技術是一種功能式生產與檢驗的技術。註：本講義以註：本講義以 ANSI Y14.5M-1982 為藍本，圖面採用英制尺寸為藍本，圖面採用英制尺寸（INCH)page 2為何用幾何尺寸與公差標註法為何用幾何尺寸與公差標註法1.1.提供最大的零件製造公差，以達到最大的經濟量產，直接降提供最大的零件製造公差，以達到最大的經濟量產，直接降 低設計與製造成本低設計與製造成

3、本 (在許多情況下更提供額外的公差區）在許多情況下更提供額外的公差區）。2.2.確保依據實際功能而設計的尺寸與公差，能明確的標示出確保依據實際功能而設計的尺寸與公差，能明確的標示出 來，因而更使其能付諸實施來，因而更使其能付諸實施。3.3.確保配合件裝配時的互換性確保配合件裝配時的互換性。4.4.可適用或協助零件設計製造之電腦化可適用或協助零件設計製造之電腦化。5.5.使圖面的解釋與實際製造統一，且易於表示，減少爭論和猜使圖面的解釋與實際製造統一，且易於表示，減少爭論和猜 測測。page 3-1何謂幾何尺寸與公差標註法何謂幾何尺寸與公差標註法它是構成良好圖面所用的系統，該系統由諸多元素所它是構

4、成良好圖面所用的系統，該系統由諸多元素所組成，具體來說，它是針對零件形體組成，具體來說，它是針對零件形體(Feature)的的“實際功能和相互關實際功能和相互關係係”，且能使生產最合乎經濟原則，且能使生產最合乎經濟原則而採用的一種尺寸與公差標註法而採用的一種尺寸與公差標註法。page 3-2何時使用幾何尺寸與公差標注法何時使用幾何尺寸與公差標注法1.1.零件之形體在功能上和互換性上有決定性的重要時零件之形體在功能上和互換性上有決定性的重要時。2.2.需使用功能量規需使用功能量規（Functional Gage)時時。3.3.當希望使用參考基準，以確保製造和檢驗之操作能一致時當希望使用參考基準，

5、以確保製造和檢驗之操作能一致時4.4.希望零件設計製造之電腦化時希望零件設計製造之電腦化時。5.5.標準解說或公差還未被引用時標準解說或公差還未被引用時。註：幾何尺寸與公差標註法並不能取代常用的坐標尺寸標註系註：幾何尺寸與公差標註法並不能取代常用的坐標尺寸標註系 統統 (Coordinate Dimensioning System)兩者是相輔相成的，兩者是相輔相成的，聯合使用才能發揮應用上的最大效果聯合使用才能發揮應用上的最大效果。page 4符號與重要名詞符號與重要名詞page 5page 6Reactivated in 1994 edition,be applied only on RFS

6、 basis.page 7RFS symbol is no longer necessary.Revised in 1994 editionpage 8重重 要要 名名 詞詞 (1)(1)形體形體(Feature)：形體為一通用名詞，應用於零件特定的特徵或部份，可能包括形體為一通用名詞，應用於零件特定的特徵或部份，可能包括 一個或多個面，諸如孔、銷、螺紋、輪廓、面或槽等皆是。一個或多個面，諸如孔、銷、螺紋、輪廓、面或槽等皆是。基本尺寸基本尺寸(Basic Dimension)：在圖面上標有在圖面上標有“基本基本(BASIC或或BSC)”字樣的尺寸，係用以表示字樣的尺寸，係用以表示 一物體理論上

7、之正確尺寸，性狀或位置所用之理論值。此理論一物體理論上之正確尺寸，性狀或位置所用之理論值。此理論 值，可藉其它尺寸或註釋的公差，而允許尺寸變化，在尺寸值，可藉其它尺寸或註釋的公差，而允許尺寸變化，在尺寸 加加 一方形外框即為基本尺寸之符號，如：一方形外框即為基本尺寸之符號，如：中心平面中心平面(Center Plane)：以中心平面為形體之中心平面或中央平面。以中心平面為形體之中心平面或中央平面。Apage 9-1重重 要要 名名 詞詞 (2)(2)同軸性同軸性(Coaxiality)：當兩個或兩個以上的形體軸一致時，稱該等形狀具當兩個或兩個以上的形體軸一致時，稱該等形狀具 同軸性。同軸性。基

8、準基準(Datum)：基準是理想的點，線，平面，圓筒，軸等為了計算或參考而基準是理想的點，線，平面，圓筒，軸等為了計算或參考而 假設其為正確，該等基準都有實際之形體，而零件之其它形假設其為正確，該等基準都有實際之形體，而零件之其它形 體的位置與幾何關係皆由此而得以成立。體的位置與幾何關係皆由此而得以成立。基準識別符號基準識別符號(Datum Identification Symbol)：基準識別符號以一矩形框內附以該基準之參考字母表示之，基準識別符號以一矩形框內附以該基準之參考字母表示之，如：如：page 9-21.210重重 要要 名名 詞詞 (3)(3)參考基準架構參考基準架構(Datum

9、 Reference Frame)：或稱參考基準系統或稱參考基準系統(Datum Reference System)，即在基準面或基準形即在基準面或基準形體上，以三個相互垂直的平面或軸建立一系統，以供製造或量測時，體上，以三個相互垂直的平面或軸建立一系統，以供製造或量測時，做為尺寸處理的基礎，並使該形體具有方向性做為尺寸處理的基礎，並使該形體具有方向性。形體控制符號形體控制符號(Feature Control Frame/Symbol)：形體控制符號為一矩形框，其內包含幾何特徵符號與性狀或位置公形體控制符號為一矩形框，其內包含幾何特徵符號與性狀或位置公差，如果需要，框內還可包括應用於形體或基準

10、的參考基準或修正差，如果需要，框內還可包括應用於形體或基準的參考基準或修正符號符號(Modifier)，如：如：幾何特徵幾何特徵(Geometric Characteristics)：幾何特徵歸屬於形成幾何尺寸與公差的基本元素，一般來說，被解幾何特徵歸屬於形成幾何尺寸與公差的基本元素，一般來說，被解釋為使用於性狀，方向，輪廓，位置釋為使用於性狀，方向，輪廓，位置公公差的所有符號，通常置於形差的所有符號，通常置於形體控制符號框的第一個位置體控制符號框的第一個位置。page 10重重 要要 名名 詞詞 (4)(4)投影公投影公差區域差區域(Projected Tolerance Zone)：當孔內

11、有銷螺栓或螺絲等插入時，使用投影公差區域以表當孔內有銷螺栓或螺絲等插入時，使用投影公差區域以表示其公差範圍，可控制孔以及從孔投影部份的垂直度，與其配示其公差範圍，可控制孔以及從孔投影部份的垂直度，與其配合件的餘隙有關，投影公差區域由零件表面伸長到與銷，螺栓合件的餘隙有關，投影公差區域由零件表面伸長到與銷，螺栓等配合件裝配時的有效長度，符號：等配合件裝配時的有效長度，符號：隱基準隱基準(Implied Datum)：隱基準為一沒有標明的基準，其作用由圖面上尺寸的安排隱基準為一沒有標明的基準，其作用由圖面上尺寸的安排暗示出來，例如：主要尺寸和邊緣表面連在一起，這邊緣即暗暗示出來，例如：主要尺寸和邊

12、緣表面連在一起，這邊緣即暗示是一個基準面或平面示是一個基準面或平面。page 11重重 要要 名名 詞詞 (5)(5)修飾修飾符號符號(Modifier)：修飾符號係表示使用修飾符號係表示使用“最大材料情況最大材料情況”，“最小材料情況最小材料情況”，“不不 考慮形體大小考慮形體大小”原理時所用的名詞。原理時所用的名詞。符號：符號：增益容差區域增益容差區域(Bonus Tolerance Zone)：在在MMC或或LMC時，允許超出圖面標註公差區之外的公差區域，此公時，允許超出圖面標註公差區之外的公差區域，此公差區域隨形體的實際大小而變。差區域隨形體的實際大小而變。虛狀況虛狀況(Virtual

13、 Condition/Size)：在決定配合件的餘隙時，輪廓的有效大小稱為該形體的虛大小，這在決定配合件的餘隙時，輪廓的有效大小稱為該形體的虛大小，這 是在許可的公差內，所有輪廓變化之累積效果所產生的一種導出大是在許可的公差內，所有輪廓變化之累積效果所產生的一種導出大 小，它表示在小，它表示在MMC下組合時所代表的最極端情況。下組合時所代表的最極端情況。最小材料情況最小材料情況(Least Material Condition/LMC)：零件之形體在含有最小體積材料時的情況，如：最大的孔和最小的零件之形體在含有最小體積材料時的情況，如：最大的孔和最小的 軸，符號：軸，符號：最大材料情況最大材料

14、情況 (Maximum Material Condition/MMC)為幾何尺寸與容差標註法中，一個為幾何尺寸與容差標註法中，一個最基本且最重要的原理最基本且最重要的原理。定義：為零件形體的一種情況，在此情況下之形體含有最大體定義：為零件形體的一種情況，在此情況下之形體含有最大體 積的材料。積的材料。(如：孔製作在下限尺寸時，或軸製作在上限如：孔製作在下限尺寸時，或軸製作在上限 尺寸時。尺寸時。說明：說明：1.“最大材料情況最大材料情況”原理只有在下列兩種情況同時存在方原理只有在下列兩種情況同時存在方 屬正確：屬正確：a.要有兩個以上，相對於位置或性狀的相關形體如一個要有兩個以上，相對於位置或

15、性狀的相關形體如一個 孔和一個面，兩個孔等孔和一個面，兩個孔等)，而這些相關形體中，至少，而這些相關形體中，至少 要有一個是具有尺寸大小的形體。要有一個是具有尺寸大小的形體。b.應用應用MMC原理的形體必需為一具有大小且具軸或中原理的形體必需為一具有大小且具軸或中 心面的形體心面的形體(如銷，孔，槽等如銷，孔，槽等)。page 12-1 2.最大材料情況也可以視為一個老方法的新名詞，等最大材料情況也可以視為一個老方法的新名詞，等 於於“最壞情況最壞情況”(Worst Condition)或或“臨界尺寸臨界尺寸”等。等。3.可具有增益容差區域可具有增益容差區域(Bonus Tolerance Z

16、one)。4.以下情況不使用以下情況不使用MMC：a.已建立標準規格的產品時。已建立標準規格的產品時。b.零件具有零件具有“非拘束狀態非拘束狀態(Unrestrained Condition)”的的“自由狀態變自由狀態變 化量化量(In Free State Variation)”時。時。c.當標註當標註“不需要不需要MMC完美形體完美形體”時。時。page 12-2不考慮形體大小不考慮形體大小(Regardless of Feature Size/RFS)為幾何尺寸與容差標註法中，另一個必需了解的原理。為幾何尺寸與容差標註法中，另一個必需了解的原理。定義：不考慮形體落在其尺寸大小公差內何處，

17、某形體必需符定義：不考慮形體落在其尺寸大小公差內何處，某形體必需符 合其位置或性狀公差。合其位置或性狀公差。說明：說明：1.RFS 原理只當應用於具有尺寸大小之形體原理只當應用於具有尺寸大小之形體(如孔，槽，如孔，槽，銷等銷等)時，沒有尺寸大小的形體時，沒有尺寸大小的形體(如面，線等如面，線等)是無法是無法應應 用的。用的。2.RFS無增益公差無增益公差區域區域(Bonus Tolerance Zone)。Note:The symbol was eliminated in 1994 editionNote:The symbol was eliminated in 1994 editionpag

18、e 13一一 般般 定定 則則page 14定則一：尺寸限制定則定則一：尺寸限制定則個別的形體尺寸個別的形體尺寸(Individual Feature of Size)：當僅標示尺寸大小公差時，其尺寸大小不但控制大當僅標示尺寸大小公差時，其尺寸大小不但控制大 小，並控制了形體的形狀。小，並控制了形體的形狀。尺寸大小的偏移量尺寸大小的偏移量(Variation of Size)：個別形體的任一剖面實際大小必需在公差範圍之內。個別形體的任一剖面實際大小必需在公差範圍之內。性狀的偏差量性狀的偏差量(公差區原理公差區原理)Variation of Form(Envelope Principle)：個別

19、形體的形狀由尺寸大小控制，如下列說明與圖示：個別形體的形狀由尺寸大小控制，如下列說明與圖示：1.實際形體表面不能超出實際形體表面不能超出MMC完美形狀的邊界完美形狀的邊界(Envelope/Boundary)，該，該邊界為圖面上的真實幾何形狀。邊界為圖面上的真實幾何形狀。2.當形體大小從當形體大小從MMC朝朝LMC偏移，則形體形狀之偏移量允偏移，則形體形狀之偏移量允 許等於上述之偏移量許等於上述之偏移量。3.LMC並無完美形狀邊界需求，則一實際形體在並無完美形狀邊界需求，則一實際形體在 LMC 情況情況 下，其形狀的最大偏差量為從下，其形狀的最大偏差量為從LMC偏移至偏移至MMC的完美形的完美

20、形 狀邊界狀邊界。page 15-2page 15-3INDIVIDUAL SIZE FEATURESIZEDIM.LMCSIZEpage 16定則二：定則二：位置公差定則位置公差定則在位置公差之實際應用上，在位置公差之實際應用上，或，或 必需標示在相關必需標示在相關的個別公差，參考基準或兩者之後的個別公差，參考基準或兩者之後。page 17-1對所有應用對所有應用之幾何公差之幾何公差(除位置公差外除位置公差外)，若無標示，若無標示“修飾符修飾符號號”，則，則RFS應用於相關的個別公差，參考基準，或兩者當需應用於相關的個別公差，參考基準，或兩者當需使用使用MMC時，必需將時，必需將 M 標示於

21、圖面上，不可省略標示於圖面上，不可省略。定則三：定則三：其它非位置公差定則其它非位置公差定則(視需要可以標示視需要可以標示 M )以下幾何特徵由於控制的特性，無法應用以下幾何特徵由於控制的特性，無法應用MMC，永遠應用永遠應用RFS。page 17-2節徑節徑 (Pitch Diameter)定則定則螺紋的形狀，方向性，或位置公差以參考基準的應用均以節徑螺紋的形狀，方向性，或位置公差以參考基準的應用均以節徑(PD)為基礎。若設計要求與此定則不同，則在應用上，要在形體控制符為基礎。若設計要求與此定則不同，則在應用上，要在形體控制符號或基準識別符號的下方標註記號說明。如：大徑號或基準識別符號的下方

22、標註記號說明。如：大徑，小徑小徑 等。等。page 18-1齒輪或齒栓齒輪或齒栓槽槽(SPLINE)的形狀，方向性，或位置公差和參考基準，的形狀，方向性，或位置公差和參考基準，必需標註所應用的齒輪或齒栓槽的特定形體必需標註所應用的齒輪或齒栓槽的特定形體(如：大徑，小徑，節如：大徑，小徑，節徑或徑或PD等等)。大徑大徑 (MAJOR )(MAJOR )大徑大徑 (MAJOR )(MAJOR )-A-.005 M A M .005 M A M-A-PDPD基準基準/虛狀況虛狀況(Datum/Virtual Condition)定則定則 對由幾何公差控制的中心軸或中心平面對由幾何公差控制的中心軸或中

23、心平面;具有尺寸大小之形體，具有尺寸大小之形體，其虛狀況是存在的，並視其是否被應用為第一其虛狀況是存在的，並視其是否被應用為第一(Primary)，第二第二(Secondary)或第三或第三(Tertiary)基準而定，在此情況下，其基準基準而定，在此情況下，其基準形形體應用在其虛狀況。體應用在其虛狀況。若不想應用虛狀況，則需定出一適當的公差來控制在若不想應用虛狀況，則需定出一適當的公差來控制在MMC基基準形體的形狀或方向性。準形體的形狀或方向性。page 18-2性性 狀狀 公公 差差page 19平面度平面度 (Flatness)定定 義：平面度為一表面上之所有元素均在一平面上之情況。義：

24、平面度為一表面上之所有元素均在一平面上之情況。公差規定：平面度定出一個介於兩行平面之公差區域，整個表面公差規定：平面度定出一個介於兩行平面之公差區域，整個表面 必需落在該範圍內。必需落在該範圍內。說說 明：明：1.1.平面度只是控制表面元素的性狀公差，不能修正平面度只是控制表面元素的性狀公差，不能修正 為為MMC之應用。之應用。2.2.必要時，得在形體控制符號下註記必要時，得在形體控制符號下註記“不得下凹不得下凹”或或 “不得上凸不得上凸”。page 20-1page 20-2.650 .005 .002.002 TOL ZONEENTIRE SURFACE MUST LIEBETWEEN T

25、HE TWO PARALLEL PLANES .002THIS SURFACEMUST BE FLATWITHIN.002 WIDE TOLZONE TOTAL OVER ENTIRESURFACELIMITS OF FORM(PARALLEL).002TOLERANCEZONE.645 LOWSIZE LIMIT.655 HIGHSIZE LIMIT.002 TOLERANCEZONEPOSSIBLE VARIATION OFFLATNESS TOL ZONEWITHIN SIZE TOL RANGEEXAMPLEMEANINGpage 21直線度直線度 (Straightness)定定 義

26、：直線度為一表面上或中心軸之所有元素為直線之情況。義：直線度為一表面上或中心軸之所有元素為直線之情況。公差規定：直線度公差定出一個沿直線等寬的公差區域，所考慮之線公差規定：直線度公差定出一個沿直線等寬的公差區域，所考慮之線 必需落在該範圍內。必需落在該範圍內。說說 明：明：1.直線度公差主要用在圓筒或圓錐表面縱向元素的性狀控直線度公差主要用在圓筒或圓錐表面縱向元素的性狀控 制。制。2.直線度公差的使用，並直線度公差的使用，並沒有任何參考基準沒有任何參考基準存在，直線度存在，直線度 為單一元素的性狀控制，其比較對象系由本身模擬而成為單一元素的性狀控制，其比較對象系由本身模擬而成 的完美對照件。的

27、完美對照件。3.當直線度用於控制與功能量規有關的整個直徑當直線度用於控制與功能量規有關的整個直徑(如銷，如銷，7孔孔)時，可使用時，可使用MMC或或RFS。page 22-1page 22-2EXAMPLEpage 23page 24page 25真圓度真圓度 (Circularity)定定 義：真圓度為一旋轉表面義：真圓度為一旋轉表面 (圓筒，圓錐，球圓筒，圓錐，球)與與 (1)(1)垂直於共同軸垂直於共同軸 (圓筒，圓錐圓筒，圓錐)的任何平面。的任何平面。(2)(2)通過共同中心通過共同中心 (圓球圓球)的任何平面。的任何平面。相交時，相交表面上所有點皆與中心等距離的情況。相交時，相交表面

28、上所有點皆與中心等距離的情況。公差規定：公差規定：1.1.真圓度以兩個同平面的同心圓定出其公差區域，實真圓度以兩個同平面的同心圓定出其公差區域，實 際表面的圓周元素必需在該平面的兩同心圓之間。際表面的圓周元素必需在該平面的兩同心圓之間。2.2.圓筒度與真圓度的量測需以半徑為基礎。圓筒度與真圓度的量測需以半徑為基礎。page 26-1page 26-2SECT A-A.499.002 TOL ZONE.503AA90EXAMPLE .002 .500 .005MEANING .002WITHIN.002WIDE TOL ZONETHIS FEATUREMUST BE CIRCULARSURFAC

29、E PERIPHERY AT ANY CROSS SECTION PERPENDICULAR TO THE AXIS MUST BE WITHIN THE SPECIFIED TOLERANCE OF SIZE AND MUST LIE BETWEEN TWO CONCENTRIC CIRCLES.ONE HAVING A RADIUS.002 LARGER THAN THE OTHER.page 27page 28自由狀態：自由狀態：有些零件放在其它表面上時，會導致扭曲變形，有些零件放在其它表面上時，會導致扭曲變形，當變形大到足以使零件落到藍圖尺寸之外時，當變形大到足以使零件落到藍圖尺寸之外

30、時，設計者必需在圖面上將此影響考慮進去，會變設計者必需在圖面上將此影響考慮進去，會變形的零件稱為形的零件稱為“非剛性零件非剛性零件”，而該種變形量，而該種變形量稱為稱為“自由狀態變化量自由狀態變化量(Free State Variation)”。Note:The symbol is added in 1994 edition.page 29-1自由狀態下的變化由下列兩種原因所引起：自由狀態下的變化由下列兩種原因所引起：1.由零件本身的重量或撓度由零件本身的重量或撓度(Flexibility)引起的變形。引起的變形。2.製造過程中產生的內應力引起的變形。製造過程中產生的內應力引起的變形。這些變形

31、必需在彈性範圍之內，以便在裝配時，利用某些方法這些變形必需在彈性範圍之內，以便在裝配時，利用某些方法使其能回復至公差範圍內使其能回復至公差範圍內(在圖面註釋中加註在圖面註釋中加註Restrained Condition)。平均直徑：平均直徑：平均直徑為圓形或球形零件數個直徑平均直徑為圓形或球形零件數個直徑(不得少於不得少於4個個)的平均值，的平均值，只用以決定直徑的公差是否相符，只有當自由狀態下的直徑允只用以決定直徑的公差是否相符，只有當自由狀態下的直徑允許有真圓度公差時，才規定有許有真圓度公差時，才規定有“平均直徑平均直徑(Average Diameter)”。平均直徑可利用平均直徑可利用

32、PI TAPE 直接量測直接量測。page 29-2page 30page 31-1圓圓 筒筒 度度 (Cylindricity)定定 義：圓筒度為一旋轉表面義：圓筒度為一旋轉表面 (圓筒，圓錐圓筒，圓錐)上之所有元上之所有元 素，至其共同中心軸均為等距離的情況素，至其共同中心軸均為等距離的情況。公差規定：公差規定：1.1.圓筒度以兩個同心圓筒的環狀空間定出其公圓筒度以兩個同心圓筒的環狀空間定出其公 差區域，實際表面的任一元素必需在此範圍之差區域，實際表面的任一元素必需在此範圍之 中中。2.2.圓筒度與真圓圓筒度與真圓度度的量測需以半徑為其礎的量測需以半徑為其礎。page 31-2page 3

33、2-1圓筒度與真圓度的量測評估：圓筒度與真圓度的量測評估：1.以以Vee Block量測：比較不精確，可用來量測一般零件。量測：比較不精確，可用來量測一般零件。2.以兩項心量測：實際量測值應為轉差度以兩項心量測：實際量測值應為轉差度(RUNOUT)之之 值，但可參考使用值，但可參考使用。(以上兩種量測方法可能有下圓之誤差以上兩種量測方法可能有下圓之誤差)3.正確量測方法：以零件中心軸旋轉一圈，所得量錶讀正確量測方法：以零件中心軸旋轉一圈，所得量錶讀 數數(FIM)即為真圓度或圓筒度公差。即為真圓度或圓筒度公差。(亦即量測以需半徑為基礎亦即量測以需半徑為基礎)page 32-2page 33輪輪

34、 廓廓 度度(Profile)定定 義：輪廓度公差定出一沿理想輪廓線之均一公差區域，義：輪廓度公差定出一沿理想輪廓線之均一公差區域，實際表面或線需在此公差區域中實際表面或線需在此公差區域中。公差規定：輪廓度公差公差規定：輪廓度公差(不論為不論為單向或雙向單向或雙向)定出一沿理想輪廓定出一沿理想輪廓 線之均一公差區域，實際表面或線需在此公差區域線之均一公差區域，實際表面或線需在此公差區域 中，量測時需與基本輪廓垂直中，量測時需與基本輪廓垂直。說說 明：明：1.1.輪廓度公差在不規則曲線，弧，或其它不常見的輪廓度公差在不規則曲線，弧，或其它不常見的 零件輪廓控制上，係一有效的方法零件輪廓控制上，係

35、一有效的方法。2.2.輪廓度公差輪廓度公差標註規定標註規定：(a)(a)以基本尺寸來定義基本輪廓以基本尺寸來定義基本輪廓。(b)(b)需有一適當視圖或剖面，該圖包括了所要的基本輪廓需有一適當視圖或剖面，該圖包括了所要的基本輪廓。(c)(c)以平行於輪廓的一條或兩條虛線來表示公差區域以平行於輪廓的一條或兩條虛線來表示公差區域。page 34-1page 34-2page 35page 36page 37-1page 37-2page 38-1垂垂 直直 度度(Perpendicularity)定定 義：垂直度為表面，軸，或中心平面與一基準平面或軸義：垂直度為表面，軸，或中心平面與一基準平面或軸

36、恰成恰成90 的情況。的情況。公差規定：公差規定：1.垂直於基準平面的兩平行平面決定公差區域，形垂直於基準平面的兩平行平面決定公差區域，形 體的表面或中心平面必需落在該範圍內。體的表面或中心平面必需落在該範圍內。2.垂直於基準軸的兩平行平面決定公差區域，形體垂直於基準軸的兩平行平面決定公差區域，形體 的軸必需落在該範圍內。的軸必需落在該範圍內。說說 明：當垂直度公差用於一平面，而又沒有規定平面度公明：當垂直度公差用於一平面，而又沒有規定平面度公 差時，垂直度控制了平面度視實際需要可差時，垂直度控制了平面度視實際需要可 使用功使用功 能量規。能量規。page 38-2page 39-1page

37、39-2page 40page 41-1page 41-2page 42page 43page 44page 45page 46FEATURE AXIS MUST BE FEATURE AXIS MUST BE WITHIN SPECIFIED TOL OF WITHIN SPECIFIED TOL OF LOCATION&HOLE(AT MMC)LOCATION&HOLE(AT MMC)AXIS MUST LIE BETWEEN TWO AXIS MUST LIE BETWEEN TWO PARALLEL PLANES.005 PARALLEL PLANES.005 APART WHICH

38、ARE PARALLEL APART WHICH ARE PARALLEL TO THE DATUM PLANE A.TO THE DATUM PLANE A.WHEN FEATURE SIZE DEPARTS WHEN FEATURE SIZE DEPARTS FROM MMC(GETS LARGER).FROM MMC(GETS LARGER).AN INCREASE IN THE AN INCREASE IN THE PARALLELISM TOL IS PARALLELISM TOL IS ALLOWED EOUAL TO THE ALLOWED EOUAL TO THE AMOUNT

39、 OF THAT DEPARTURE.AMOUNT OF THAT DEPARTURE.page 47page 48page 49page 50page 51-1page 51-2page 52page 53page 54-1page 54-2真實位置真實位置(Position)定定 義：真實位置係用以描述一形體的點，線，或面義：真實位置係用以描述一形體的點，線，或面(通通 常為中心面常為中心面)，相對於某一參考基準或其它形，相對於某一參考基準或其它形體體 的完美的完美(正確正確)位置所用的名詞。位置所用的名詞。公差規定：真實位置容差為形體在其真實位置周圍的位置公差規定：真實位置容差為形體在其

40、真實位置周圍的位置 上所允許的總變化量，對圓筒狀形體而言，真上所允許的總變化量，對圓筒狀形體而言，真 實位置容差域為一圓筒狀，其它形體實位置容差域為一圓筒狀，其它形體(如槽等如槽等)而言，則為兩平行平面構成之公差區域，形體而言，則為兩平行平面構成之公差區域，形體 的軸或中心平面需在公差區域中。的軸或中心平面需在公差區域中。page 55-1真實位置理論：真實位置理論：真實位置系統與座標系統之比較：真實位置系統與座標系統之比較：1.以孔中心導出之公差區域，座標系統為方形公差區域，以孔中心導出之公差區域，座標系統為方形公差區域，真實位置則為該方形對角線為直徑之公差區域此公差區真實位置則為該方形對角

41、線為直徑之公差區域此公差區 域較大，且另有增益容差區域。域較大，且另有增益容差區域。2.座標系統之孔真實位置為座標的一部份，而真實位置系座標系統之孔真實位置為座標的一部份，而真實位置系 統與孔徑大小有關，並保有原坐標值，唯該座標值以統與孔徑大小有關，並保有原坐標值，唯該座標值以 BASIC 表示。表示。page 55-2page 56page 57-1page 57-2page 58配合件配合件 浮動扣件浮動扣件(Floating Fastener)配合件要合乎互換性，因此，其真實位置容差的計算配合件要合乎互換性，因此，其真實位置容差的計算必需以必需以MMC時兩零件與扣件間的干擾情況為基礎，兩

42、零時兩零件與扣件間的干擾情況為基礎，兩零件要以四根螺釘配合件要以四根螺釘配合(如下圖如下圖)裝配時，孔的排列一定要能裝配時，孔的排列一定要能使扣件通過，因四根扣件使扣件通過，因四根扣件(Fastener)為分離的部份，可為分離的部份，可把它們看作彼此間有些許相對的把它們看作彼此間有些許相對的“浮動浮動”，“浮動扣件浮動扣件”這名詞已普遍用來指述這種情況。這名詞已普遍用來指述這種情況。真實位置與浮動扣件及孔的關係真實位置與浮動扣件及孔的關係(有零干擾，零餘隙可有零干擾，零餘隙可能時能時)：T=H-F ，H=T+F ，F=H T T=Position Tolerance H=MMC Hole Si

43、ze F=MMC Fastener Sizepage 59-1page 59-2page 60配合件配合件固定扣件固定扣件(Fixed Fastener)兩零件要以固定四根扣件兩零件要以固定四根扣件(模組模組)配合配合(如下圖如下圖)，裝配，裝配時孔的排列一定要能使扣件通過，因四根扣件時孔的排列一定要能使扣件通過，因四根扣件(Fastener)彼此間無相對彼此間無相對“浮動浮動”的關係。的關係。真實位置與固定扣件及孔的關係真實位置與固定扣件及孔的關係(有零件干擾，零餘隙有零件干擾，零餘隙可能時可能時)：T=(H F)/2 ，H=2T+F ，F=H 2T T=Position Tolerance

44、 H=MMC Hole Size F=MMC Fastener Sizepage 61page 62-1page 62-2page 63-1page 63-2page 64-1page 64-2page 65-1page 65-2page 66-1page 66-2page 67-1page 67-2page 68-1page 68-2page 69-1page 69-2page 69-3page 70-1page 70-2page 70-3page 71page 72-1page 72-2page 73-1page 73-2page 74-1page 74-2page 75-1page 75

45、-2page 76-1page 76-2page 77page 78page 79page 80-1page 80-2Page 81-1page 81-2page 81-3page 81-4page 82-1page 82-2page 83page 84page 85page 86page 87page 88page 89page 90螺椿之中心線允差區螺椿之中心線允差區孔位最左之最小孔孔位最左之最小孔 孔之邊界圓筒孔之邊界圓筒 椿之邊界圓筒椿之邊界圓筒二孔壁各與其邊界圓筒外切二孔壁各與其邊界圓筒外切 二螺孔均向內斜至極限狀況二螺孔均向內斜至極限狀況 裝入二最大螺椿裝入二最大螺椿孔位最右之最小

46、孔孔位最右之最小孔 右圖所示，系設螺椿裝入後外露部之邊界圓筒直徑小於右圖所示，系設螺椿裝入後外露部之邊界圓筒直徑小於孔的邊界圓筒的。由於二螺孔之平行未予管制，致產生相向孔的邊界圓筒的。由於二螺孔之平行未予管制，致產生相向傾斜。如果不先拆去一個螺椿，顯然上配件是無法拆下的。傾斜。如果不先拆去一個螺椿，顯然上配件是無法拆下的。page 91page 92-1page 92-2page 93page 94-1page 94-2page 95-1page 95-2page 96-1page 96-2page 97page 98page 99page 100ANSI 與與ISO符號比較表符號比較表pag

47、e 100基基 準準 (Datum)基準是理想的點，線，平面，圓筒，軸等為了計算或參考而假設其基準是理想的點，線，平面，圓筒，軸等為了計算或參考而假設其為正確，該等基準都有實際之形體，而零件之其它形體的位置與幾為正確，該等基準都有實際之形體，而零件之其它形體的位置與幾何關系皆由此而得以成立。何關系皆由此而得以成立。基準是由實際零件的形體或表面所建立或取得關連的，只要形狀或基準是由實際零件的形體或表面所建立或取得關連的，只要形狀或位置係由基準而取得，則所含之形體係對基準定位，而不是彼此相位置係由基準而取得，則所含之形體係對基準定位，而不是彼此相互定位互定位基準符號中的字母可為任何大寫英文母基準符

48、號中的字母可為任何大寫英文母 (，除，除 I I，O O，Q Q外外)，亦可兩個字母併列使用，亦可兩個字母併列使用 ()()，同時一般自，同時一般自A A，B B，C C向下逐次取用。在形體控制符號框向下逐次取用。在形體控制符號框 (Feature Control Symbol)內之內之參考基準字母需置於公差大小之後。參考基準字母需置於公差大小之後。幾何尺寸與公差標註法中有一非常中要的步驟，那就是幾何尺寸與公差標註法中有一非常中要的步驟，那就是基準的選擇基準的選擇要適當要適當。-A-A B-page 100功能量規的功能量規的優點優點：1.減少驗証零件的時間減少驗証零件的時間。2.表現出有關形

49、體的功能界面表現出有關形體的功能界面。3.確認零件尺寸，方向性，位置公差的複雜功效，並具有確認零件尺寸，方向性，位置公差的複雜功效，並具有 “過與不過規過與不過規(GO-NO GO Gage)”同樣功能同樣功能。4.提供一個不需特別技巧的量測方式提供一個不需特別技巧的量測方式。5.提供一種取代從表面設定，或座標量測的檢驗方式提供一種取代從表面設定，或座標量測的檢驗方式。6.不會誤將不及格件當成及格件不會誤將不及格件當成及格件。功能量規的功能量規的缺點缺點：1.將取用部份零件公差將取用部份零件公差(約約10%)用於量規製造上用於量規製造上。2.可能將邊界尺寸的零件報廢可能將邊界尺寸的零件報廢。3

50、.當零件相關尺寸修改時，功能量規需修製當零件相關尺寸修改時，功能量規需修製。4.有製造、儲存與維護的成本有製造、儲存與維護的成本。5.同樣有同樣有“過與不過規過與不過規”一般的缺點一般的缺點-無法量測出實際零件尺無法量測出實際零件尺寸寸。page 101結結 語語在探討了在探討了“幾何尺寸與公差標註法幾何尺寸與公差標註法”的基本原理及一般的的基本原理及一般的應應用之後，可以發現它能將以往的許多缺點變成優點，把雜用之後，可以發現它能將以往的許多缺點變成優點，把雜亂無章變成有條不紊，對產品的升級與獲取高利潤來說，亂無章變成有條不紊，對產品的升級與獲取高利潤來說，它扮演了一個重要的角色。它扮演了一個