形状和位置公差及检测

1、2021-7-12 互换性与技术测量互换性与技术测量 海南大学海南大学 机电工程学院机电工程学院 授课老师：史留勇授课老师：史留勇 Tel互换性与技术测量2021-7-12 复复 习习 绪论绪论 知识点：知识点： 互换性定义、分类互换性定义、分类 定义定义：同一规格的一批零部件，任取其一，：同一规格的一批零部件，任取其一，不经任何挑选不经任何挑选和和 修配修配就能装在机器上，并能满足其就能装在机器上，并能满足其使用功能要求使用功能要求的特性叫做互的特性叫做互 换性。换性。 包括包括：几何参数、机械性能的互换。主要是：几何参数、机械性能的互换。主要是几何参数几何参数的互

2、换的互换 分类分类：完全互换、不完全互换：完全互换、不完全互换 公差公差：零件几何参数的允许变动量零件几何参数的允许变动量设计给定的设计给定的 误差误差：加工过程中产生的尺寸、几何形状和相互位置误差。加工过程中产生的尺寸、几何形状和相互位置误差。 优先数及优先数系优先数及优先数系 R5R5、R10R10、R20R20、R40R40、R80R80 互换性与技术测量2021-7-12 第一章第一章 孔与轴的极限与配合孔与轴的极限与配合 知识点：知识点： 尺寸：基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸、最大实体状态、最尺寸：基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸、最大实体状态、最 大实体尺寸、最小实体状态、最小实体尺寸。

3、大实体尺寸、最小实体状态、最小实体尺寸。 偏差与公差：尺寸偏差、尺寸公差、公差带图偏差与公差：尺寸偏差、尺寸公差、公差带图 复复 习习 互换性与技术测量2021-7-12 配合：基准制（基轴制、基孔制）、间隙、过盈、配合的分配合：基准制（基轴制、基孔制）、间隙、过盈、配合的分 类。配合公差（孔的公差轴的公差）类。配合公差（孔的公差轴的公差） 0 - 基本尺寸 孔 轴 孔 轴 孔 轴 + 间隙配合间隙配合 X 0 过盈配合过盈配合 Y 0 过渡配合过渡配合 X、Y 描述参数：描述参数： 复复 习习 互换性与技术测量2021-7-12 标准公差系列：公差因子、公差等级系数、基本尺寸分段。标准公差系

4、列：公差因子、公差等级系数、基本尺寸分段。 基本偏差系列：基本偏差代号（基本偏差系列：基本偏差代号（28个）；轴、孔的基本偏差个）；轴、孔的基本偏差 复复 习习 互换性与技术测量2021-7-12 复复 习习 判断题：判断题： 1. 过渡配合的孔轴结合，由于有些可能得到间隙、有些可能得过渡配合的孔轴结合，由于有些可能得到间隙、有些可能得 到过盈，因此过渡配合可能是间隙配合，也可能是过盈配合。到过盈，因此过渡配合可能是间隙配合，也可能是过盈配合。 2. 孔与轴的加工精度越高，其配合精度越高。孔与轴的加工精度越高，其配合精度越高。 3. 配合的松紧程度取决于标准公差的大小。配合的松紧程度取决于标准

5、公差的大小。 4. 某配合的最大间隙某配合的最大间隙Xmax0.020mm，配合公差，配合公差Tf0.030mm， 那么该配合一定是过渡配合。那么该配合一定是过渡配合。 （基本偏差）（基本偏差） 互换性与技术测量2021-7-12 第二章第二章 长度测量基础长度测量基础 测量过程：测量对象、计量单位、测量方法、测量的准确度测量过程：测量对象、计量单位、测量方法、测量的准确度 量块的精度：级（按制造精度量块的精度：级（按制造精度 ）、等（按检定精度）、等（按检定精度 ） 量块按制造精度分量块按制造精度分5 5级，即级，即0 0、1 1、2 2、3 3和和K K级，其中级，其中0 0级精级精 度最

6、高，度最高，3 3级最低，级最低，K K级为校准级。级为校准级。 量块按其检定精度分为量块按其检定精度分为5 5等，即等，即1 1、2 2、3 3、4 4、5 5等，其中等，其中1 1 等精度最高，等精度最高，5 5等精度最低等精度最低 复复 习习 互换性与技术测量2021-7-12 第三章第三章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测 本章主要内容：本章主要内容： 3.1、概、概 述述 3.2、形位公差的标注、形位公差的标注 3.3、形状公差、形状公差 3.4、位置公差、位置公差 3.5、公差原则、公差原则 3.6、形位公差的选择、形位公差的选择 3.7、形位误差检测原则、形位误差检测原则

7、 互换性与技术测量2021-7-12 第三章第三章 形状与位置公差及检测形状与位置公差及检测 教学内容：教学内容： 了解形位公差的概念以及对零件使用性能的影响；了解形位公差的概念以及对零件使用性能的影响； 掌握要素的概念及其分类；掌握要素的概念及其分类； 掌握典型的形状公差带的定义、特征及其标注；掌握典型的形状公差带的定义、特征及其标注； 了解形状公差代号和基准符号的组成。了解形状公差代号和基准符号的组成。 教学重点：教学重点： 形位公差的特征和符号；形位公差的特征和符号； 1.各个形状公差带形状、大小、方向和位置等因素中的各个形状公差带形状、大小、方向和位置等因素中的 特点。特点。 互换性与

8、技术测量2021-7-12 3.1 概述概述 1 1、加工误差、加工误差 包括尺寸误差、形状误差（宏观几何形状误差、包括尺寸误差、形状误差（宏观几何形状误差、 波度和表面粗糙度）及位置误差。波度和表面粗糙度）及位置误差。 2 2、形状误差的形成、形状误差的形成 加工过程中受加工设备的精度、刀具和夹具的安加工过程中受加工设备的精度、刀具和夹具的安 装与磨损以及原材料的内应力、热变形及振动等因素装与磨损以及原材料的内应力、热变形及振动等因素 影响形成的。如：影响形成的。如： 互换性与技术测量2021-7-12 A、加工细长零件，在两端支承和切削力作用下，产、加工细长零件，在两端支承和切削力作用下，

9、产 生弯曲变形，形成圆柱度误差。生弯曲变形，形成圆柱度误差。 h h 3.1 概概 述述 2、形状误差的形成、形状误差的形成 互换性与技术测量2021-7-12 B、工件处于悬臂状态下，在切削力作用下向上弯、工件处于悬臂状态下，在切削力作用下向上弯 曲，造成切削深度不一，形成圆柱度误差曲，造成切削深度不一，形成圆柱度误差 h h 3.1 概概 述述 2、形状误差的形成、形状误差的形成 互换性与技术测量2021-7-12 C、由于机床振动，主轴回转精度受到影响，加工后产、由于机床振动，主轴回转精度受到影响，加工后产 生圆度、圆柱度误差。生圆度、圆柱度误差。 3.1 概概 述述 2、形状误差的形成

10、、形状误差的形成 互换性与技术测量2021-7-12 D、机床主轴和尾座的顶尖连线与机床导轨不平行，、机床主轴和尾座的顶尖连线与机床导轨不平行， 加工中切削深度变化，加工后形成圆柱度误差。加工中切削深度变化，加工后形成圆柱度误差。 3.1 概概 述述 2、形状误差的形成、形状误差的形成 互换性与技术测量2021-7-12 机床本身存在的定位误差，零件的安装和定位误机床本身存在的定位误差，零件的安装和定位误 差，夹具和刀具的安装和调整误差以及夹紧力和切削差，夹具和刀具的安装和调整误差以及夹紧力和切削 力引起零件自身变形等各种因素，使零件偏离其正确力引起零件自身变形等各种因素，使零件偏离其正确 位

11、置而产生位置误差。如：位置而产生位置误差。如： A、由于夹具的刚性较差，受切、由于夹具的刚性较差，受切 削力影响，夹具产生变形，导致削力影响，夹具产生变形，导致 切削力影响，加工后角铁两侧产切削力影响，加工后角铁两侧产 生垂直度误差。生垂直度误差。 3.1 概概 述述 3、位置误差的形成、位置误差的形成 互换性与技术测量2021-7-12 B、工件在工作台上，由于安、工件在工作台上，由于安 装方法不当，夹紧力使工件变装方法不当，夹紧力使工件变 形，加工后导致两孔产生平行形，加工后导致两孔产生平行 度误差。度误差。 C、阶梯轴零件，掉头加工另一端轴颈时、阶梯轴零件，掉头加工另一端轴颈时 由于定位

12、基准的变化，加工后产生同轴度由于定位基准的变化，加工后产生同轴度 误差。误差。 D、钻头轴线与工作台存在垂直度误差，加、钻头轴线与工作台存在垂直度误差，加 工后的工件孔与端面会产生垂直度误差。工后的工件孔与端面会产生垂直度误差。 3.1 概概 述述 3、位置误差的形成、位置误差的形成 互换性与技术测量2021-7-12 1）影响零件的功能要求）影响零件的功能要求 A.形状误差：在间隙配合中使间隙分布不均匀；形状误差：在间隙配合中使间隙分布不均匀； 使过盈配合各处过使过盈配合各处过 盈量不一致。盈量不一致。 B.位置误差：影响零件的自由装配性质和装配的位置精度。位置误差：影响零件的自由装配性质和

13、装配的位置精度。 2）影响零件的互换性和使用寿命。）影响零件的互换性和使用寿命。 故必须对形位误差予以限制，即对零件的几何要素规定故必须对形位误差予以限制，即对零件的几何要素规定 必要的形状和位置公差。必要的形状和位置公差。 4、形位误差对零件性能的影响、形位误差对零件性能的影响 3.1 概概 述述 位置公差位置公差：零件的实际位置对理想位置允许的变动量。零件的实际位置对理想位置允许的变动量。 形位公差公差带形位公差公差带：由要素确定的允许变动区域。由要素确定的允许变动区域。 形状公差形状公差：零件的实际形状对理想形状允许的变动量。零件的实际形状对理想形状允许的变动量。 形状公差形状公差和和位

14、置公差位置公差简称简称形位公差，形位公差，是指零件的实际形状和实际位置对是指零件的实际形状和实际位置对 理想形状和理想位置的允许变动量。理想形状和理想位置的允许变动量。 互换性与技术测量2021-7-12 GB/T11821996 形状和位置公差形状和位置公差 通则、定义、通则、定义、 符号和图样表示方式符号和图样表示方式； GB/T11841996 形状和位置公差形状和位置公差 未注公差值未注公差值 GB/T166711996 形状和位置公差形状和位置公差 最大实体要最大实体要 求、最小实体要求和可逆要求求、最小实体要求和可逆要求； GBl9582004 形状和位置公差形状和位置公差 检测规

15、定检测规定。 GB/T4249-1996 公差原则公差原则 GB/T13319-2003 产品几何量技术规范产品几何量技术规范 几何公差几何公差 位置度公差注法位置度公差注法 5、形位公差国家标准、形位公差国家标准 3.1 概概 述述 互换性与技术测量2021-7-12 6、形位公差项目表（共、形位公差项目表（共14项）项） 3.1 概概 述述 互换性与技术测量2021-7-12 要素：要素：任何机械零件都是由点、线、面组成的，这些任何机械零件都是由点、线、面组成的，这些 构成零件几何特征的点、线、面就称作要素。构成零件几何特征的点、线、面就称作要素。 7、关于要素的概念、关于要素的概念 3.

16、1 概概 述述 球 心 轴 线 素 线 锥 顶 球 面 圆 锥 面端 面 圆 柱 面 互换性与技术测量2021-7-12 1）理想要素理想要素：指具有几何意义的要素。它是按设计要求由图纸上给定的：指具有几何意义的要素。它是按设计要求由图纸上给定的 点、线、面的一些状态。点、线、面的一些状态。 2）实际要素实际要素：指零件上实际存在的要素，也就是加工后得到的要素。：指零件上实际存在的要素，也就是加工后得到的要素。 b.按存在的状态分按存在的状态分 c.按功能要求分按功能要求分 1）单一要素单一要素：指仅对本身给出形状公差的要素。：指仅对本身给出形状公差的要素。 2）关联要素关联要素：指对其它要素

17、有功能要求的要素，即规定位置公差的要素。：指对其它要素有功能要求的要素，即规定位置公差的要素。 a.按结构特征分按结构特征分 1）轮廓要素轮廓要素：构成零件外形的点、线、面。：构成零件外形的点、线、面。 2）中心要素中心要素：指构成零件轮廓的对称中心的点、线、面。：指构成零件轮廓的对称中心的点、线、面。 d.按检测关系分按检测关系分 1）被测要素被测要素：图样上给出了形位公差要求，需要测量的要素：图样上给出了形位公差要求，需要测量的要素 2）基准要素基准要素：图样上规定用来确定被测要素的方向或位置的要素：图样上规定用来确定被测要素的方向或位置的要素 7、关于要素的概念、关于要素的概念 3.1

18、概概 述述 互换性与技术测量2021-7-12 国家标准规定国家标准规定：在技术图样中形位公差采用代号标注，：在技术图样中形位公差采用代号标注， 当无法采用代号标注时，允许在技术要求中用文字说当无法采用代号标注时，允许在技术要求中用文字说 明。明。 形位公差代号包括：形位形位公差代号包括：形位 公差公差框格框格和被测要素的和被测要素的指指 引线引线，形位公差，形位公差项目符号项目符号， 形位公差形位公差值值和和其它其它符号。符号。 t1 AB AB d2 d1 3.2 形位公差的标注形位公差的标注 互换性与技术测量2021-7-12 公差要求在矩形框格中给出，必须按标准标注。 基准代号字母 形

19、位公差数值 公差带的形状 形位公差符号 指引线 0.05 A 框格高度为框格 中字体高度的2 倍 0.02 B 公差框格公差框格在图面上一般应在图面上一般应水平水平放置，根据具体需放置，根据具体需 要，也允许要，也允许竖直竖直放置放置 3.2 形位公差的标注形位公差的标注 1、公差框格、公差框格 互换性与技术测量2021-7-12 等于框格高度 510 2b 基准符号基准符号为一为一粗短线粗短线，基准代号由基准符号、圆圈、连，基准代号由基准符号、圆圈、连 线和字母组成。无论基准符号的方向如何，线和字母组成。无论基准符号的方向如何，字母字母都应都应水水 平平书写书写 。 A A A A 3.2

20、形位公差的标注形位公差的标注 1、公差框格、公差框格 互换性与技术测量2021-7-12 标注形位公差数值时，要特别注意公差带的形状，对于圆标注形位公差数值时，要特别注意公差带的形状，对于圆 形、圆柱形公差带，公差数值前要加注形、圆柱形公差带，公差数值前要加注“”，对于球形公差，对于球形公差 带，公差值前要加注带，公差值前要加注“ss”；对于以宽度值表示的公差带，只；对于以宽度值表示的公差带，只 标注公差值数字，如圆度、平面度等。标注公差值数字，如圆度、平面度等。 3.2 形位公差的标注形位公差的标注 1、公差框格、公差框格 互换性与技术测量2021-7-12 如果所标注如果所标注 的形位公差

21、的形位公差 有有附加说明附加说明， 则在公差数则在公差数 值一格中做值一格中做 相应的说明。相应的说明。 3.2 形位公差的标注形位公差的标注 1、公差框格、公差框格 内的误差要求内的误差要求 互换性与技术测量2021-7-12 指引线的箭头指引线的箭头 要指向被测要要指向被测要 素的轮廓线或素的轮廓线或 其延长线上。其延长线上。 d d 被测要素 是轴线时， 指引线的箭 头应与该要 素尺寸线的 箭头对齐。 被测要素是 各要素公共轴 线或公共中心 平面时，指引 线的箭头可直 接指在轴线或 中心线上。 A、轮廓要素： B、中心要素： 3.2 形位公差的标注形位公差的标注 2、被测要素表示法、被测

22、要素表示法 互换性与技术测量2021-7-12 基准符号的连线必须基准符号的连线必须 与基准要素垂直。与基准要素垂直。 基准要素的标注是用带基准符号的指引线将基准要素基准要素的标注是用带基准符号的指引线将基准要素 与公差框格另一端相连。与公差框格另一端相连。 d 0.021 A A 当基准符号不便直接与公差框当基准符号不便直接与公差框 格连接时，应用基准代号。此格连接时，应用基准代号。此 时公差框格应增加第三格，并时公差框格应增加第三格，并 写上与基准符号圆圈内相同的写上与基准符号圆圈内相同的 字母代号。字母代号。 0.02 A0.02 A 3.2 形位公差的标注形位公差的标注 3、基准要素的

23、标注法、基准要素的标注法 互换性与技术测量2021-7-12 d2 d1 当基准为组合基准时，则应在公差框格内的基准字母之当基准为组合基准时，则应在公差框格内的基准字母之 间用间用短横线短横线相连；相连； 为了防止混淆，基准代号字母不得采用为了防止混淆，基准代号字母不得采用E E、I I、J J、M M、O O、P P、 R R、L L等字母等字母 。 3.2 形位公差的标注形位公差的标注 3、基准要素的标注法、基准要素的标注法 A-B A t1 B 互换性与技术测量2021-7-12 3.2 形位公差的标注形位公差的标注 3、基准要素的标注法、基准要素的标注法 互换性与技术测量2021-7-

24、12 A A、在同一要素上有多项公差要求、在同一要素上有多项公差要求 B B、在成组要素上有多项公差要求、在成组要素上有多项公差要求 C C、在多个同类要素上有多项公差要求、在多个同类要素上有多项公差要求 3.2 形位公差的标注形位公差的标注 4、简化标注法、简化标注法 互换性与技术测量2021-7-12 3.3 形状公差形状公差 形状公差：形状公差： 1、指单一实际要素的形状允许的变动全量。、指单一实际要素的形状允许的变动全量。 2、形状公差用形状公差带来表达。、形状公差用形状公差带来表达。 3、形状公差带有、形状公差带有形状、方向、位置形状、方向、位置和和大小大小四个因素四个因素 各种形状

25、公差及各种形状公差及形状公差带形状公差带 尽管零件种类繁多，但构成零件几何形状的要素不外乎有尽管零件种类繁多，但构成零件几何形状的要素不外乎有 直线、曲线、平面、回转面和曲面。直线、曲线、平面、回转面和曲面。 互换性与技术测量2021-7-12 公差分类公差分类 特征项目特征项目 符号符号 单一单一/关联要素关联要素 直线度直线度 平面度平面度 圆度圆度 形状形状 形状形状 圆柱度圆柱度 单一要素单一要素 线轮廓度线轮廓度 形状形状/ 位置位置 轮廓轮廓 面轮廓度面轮廓度 单一或关联要单一或关联要 素 素 3.3 形状公差形状公差 形状公差带项目有形状公差带项目有六六项：项： 互换性与技术测量

26、2021-7-12 1. 直线度直线度 直线度公差是用于控制直线、轴线的形状误差。可分为：直线度公差是用于控制直线、轴线的形状误差。可分为： A、在给定平面（水平和垂直面）内的直线度、在给定平面（水平和垂直面）内的直线度: 其公差带是距离为公差值其公差带是距离为公差值 t 的的两平行直线之间的区域两平行直线之间的区域。 3.3 形状公差形状公差 互换性与技术测量2021-7-12 B、在给定方向上、在给定方向上 给定一个方向上的直线度给定一个方向上的直线度 0.05 1. 直线度直线度 3.3 形状公差形状公差 公差带是距离为公差值公差带是距离为公差值 t t 的的两平行平面之间的区域两平行平

27、面之间的区域。 互换性与技术测量2021-7-12 B、在给定方向上在给定方向上 当给定二个方向（相互垂直的）时，当给定二个方向（相互垂直的）时， 公差带是正截面尺寸为公差值公差带是正截面尺寸为公差值 t1 t2的的四棱柱内的区域四棱柱内的区域 1. 直线度直线度 3.3 形状公差形状公差 互换性与技术测量2021-7-12 C、任意方向上、任意方向上 任意方向上直线度公差带是任意方向上直线度公差带是直径直径为公差值为公差值 t 的的圆柱面内的区域圆柱面内的区域 注意注意：任意方向的公差带在公差框格中的公差值前面要加：任意方向的公差带在公差框格中的公差值前面要加 。 0.04 0.04 d1

28、d2 轴线直线度公轴线直线度公 差带是直径为差带是直径为 公差值公差值0.04 的圆柱面内的的圆柱面内的 区域区域 1. 直线度直线度 3.3 形状公差形状公差 互换性与技术测量2021-7-12 平面度公差带是距离为公差值平面度公差带是距离为公差值 t 的的两平行平面两平行平面之间的区域。之间的区域。 0.03(+) 0.03 被测表面被测表面必须必须 位 于 距 离 为位 于 距 离 为 0.03mm的两平的两平 行平面之内，行平面之内， 且平面只能凸且平面只能凸 起。起。 公差带公差带位置位置：浮动：浮动 2. 平面度平面度 3.3 形状公差形状公差 互换性与技术测量2021-7-12

29、规定范围的平面度：规定范围的平面度： 0.1 100:0.1 被 测 表 面 在被 测 表 面 在 任 意任 意 100100mm2内的内的 正方形区域内正方形区域内的平的平 面度误差不能超过面度误差不能超过 0.1mm。 2. 平面度平面度 3.3 形状公差形状公差 互换性与技术测量2021-7-12 圆度公差带是圆度公差带是垂直垂直于轴线的任意截面上于轴线的任意截面上半径差半径差为公差值为公差值 t 的两的两同心同心圆之间的区域。圆之间的区域。 公差带公差带位置位置：浮动：浮动 3. 圆度圆度 3.3 形状公差形状公差 互换性与技术测量2021-7-12 0.05 0.05 注意：注意：

30、圆度公差带形状实际上是一个圆环；圆度公差带形状实际上是一个圆环； 被测对象为任一正截面上的圆周，仅仅是一个圆，而不是被测对象为任一正截面上的圆周，仅仅是一个圆，而不是 整个圆柱面；整个圆柱面； 1.对整个圆柱面来说，被测对象的圆心是浮动的。对整个圆柱面来说，被测对象的圆心是浮动的。 3. 圆度圆度 3.3 形状公差形状公差 互换性与技术测量2021-7-12 圆柱度公差带是圆柱度公差带是半径差半径差为公差值为公差值 t 的两的两同心同心圆柱之间的区圆柱之间的区 域。域。 公差带公差带位置位置：浮动：浮动 4. 圆柱度圆柱度 3.3 形状公差形状公差 互换性与技术测量2021-7-12 圆柱度被

31、测对象为整个柱面，而圆度的被测对象仅为一个圆柱度被测对象为整个柱面，而圆度的被测对象仅为一个 截面内的圆周，是一个圆；截面内的圆周，是一个圆； 2. 圆柱度公差带是两同心圆柱面之间的区域，控制了圆柱圆柱度公差带是两同心圆柱面之间的区域，控制了圆柱 面纵向、横向形状误差，而圆度的公差带实为一同心圆环，面纵向、横向形状误差，而圆度的公差带实为一同心圆环， 控制柱面的横截面形状误差，任一截面内两同心圆圆心浮控制柱面的横截面形状误差，任一截面内两同心圆圆心浮 动。动。 3. 如果一个柱面标注了圆柱度，无特殊要求，就不再标注圆如果一个柱面标注了圆柱度，无特殊要求，就不再标注圆 度。度。 圆柱度与圆度的辨

32、析圆柱度与圆度的辨析 3.3 形状公差形状公差 互换性与技术测量2021-7-12 线轮廓度公差带是包络一系列线轮廓度公差带是包络一系列直径直径为公差值为公差值 t 的的同心圆同心圆的两包的两包 络线之间的区域，诸圆的圆心位于具有理论正确几何形状曲线上络线之间的区域，诸圆的圆心位于具有理论正确几何形状曲线上. 该轮廓理想形状由图中标注的理论正确尺寸确定。该轮廓理想形状由图中标注的理论正确尺寸确定。 A、无基准、无基准 特点：特点：线轮廓度公差带可在尺寸公差带内浮动线轮廓度公差带可在尺寸公差带内浮动 5. 线轮廓度线轮廓度 3.3 形状公差形状公差 互换性与技术测量2021-7-12 B、有基准

33、、有基准 特点：特点：线轮廓度公差带位置是唯一确定的。因为基准的确定的！线轮廓度公差带位置是唯一确定的。因为基准的确定的！ 有基准线轮廓度公差既控制实际轮廓线的形状误差，也控有基准线轮廓度公差既控制实际轮廓线的形状误差，也控 制其位置误差。制其位置误差。 5. 线轮廓度线轮廓度 3.3 形状公差形状公差 互换性与技术测量2021-7-12 面轮廓度公差带是：包络一系列面轮廓度公差带是：包络一系列直径直径为公差值为公差值 t t 的球的的球的 两包络之间的区域，诸球的球心应位于理想轮廓面上。两包络之间的区域，诸球的球心应位于理想轮廓面上。 6. 面轮廓度面轮廓度 3.3 形状公差形状公差 互换性

34、与技术测量2021-7-12 线轮廓度线轮廓度 面轮廓度面轮廓度 3.3 形状公差形状公差 互换性与技术测量2021-7-12 线轮廓度和面轮廓度的公差带具有如下特点线轮廓度和面轮廓度的公差带具有如下特点： 1. 无基准要求的轮廓度，其公差带的位置只由理论正确尺寸决定无基准要求的轮廓度，其公差带的位置只由理论正确尺寸决定 2.有基准要求的轮廓度，其公差带的位置需由理论正确尺寸和基有基准要求的轮廓度，其公差带的位置需由理论正确尺寸和基 准决定。准决定。 形状公差带具有如下特点形状公差带具有如下特点： 1. 形状公差带的形状有多种形式，公差带形状取决于被测要素的形状公差带的形状有多种形式，公差带形

35、状取决于被测要素的 特征和功能要求。特征和功能要求。 2.直线度、平面度、圆度和圆柱度不涉及基准，其公差带没有方直线度、平面度、圆度和圆柱度不涉及基准，其公差带没有方 向或位置的约束，可以根据被测实际要素不同的状态而浮动。向或位置的约束，可以根据被测实际要素不同的状态而浮动。 形状公差小结：形状公差小结： 3.3 形状公差形状公差 互换性与技术测量2021-7-12 3.4 位置公差位置公差 教学内容教学内容： 了解位置公差的概念以及对零件使用性能的影响；了解位置公差的概念以及对零件使用性能的影响； 掌握典型位置公差项目的分类以及各特征项目的名掌握典型位置公差项目的分类以及各特征项目的名 称和

36、对应的符号；称和对应的符号； 了解各种位置公差带的特点及其应用范围；了解各种位置公差带的特点及其应用范围； 了解各个位置公差带在大小、方向和位置等因素中了解各个位置公差带在大小、方向和位置等因素中 的特点。的特点。 教学重点教学重点： 位置公差的特征和符号，以及标注；位置公差的特征和符号，以及标注； 1. 位置公差带形状、大小、方向和位置的特点；位置公差带形状、大小、方向和位置的特点； 互换性与技术测量2021-7-12 3.4 位置公差位置公差 位置公差位置公差是指是指关联关联实际要素的实际要素的位置对基准位置对基准所允许的所允许的 变动全量。变动全量。 位置公差用以控制位置公差用以控制位置

37、位置误差，用位置公差带表示，误差，用位置公差带表示， 它是限制关联实际要素的变动区域。关联实际要素它是限制关联实际要素的变动区域。关联实际要素 位于该区域内为合格，区域的大小由公差值决定。位于该区域内为合格，区域的大小由公差值决定。 根据位置公差项目的特征，位置公差分为三大类：根据位置公差项目的特征，位置公差分为三大类： 定向定向位置公差位置公差 定位定位位置公差位置公差 跳动跳动公差公差 互换性与技术测量2021-7-12 3.4 位置公差位置公差 位置公差项目（共位置公差项目（共8项）项） 平行度平行度 有基准有基准 垂直度垂直度 有基准有基准 定向公差定向公差 倾斜度倾斜度 有基准有基准

38、 位置度位置度 有或无基准有或无基准 同轴度同轴度 有基准有基准 定位公差定位公差 对称度对称度 有基准有基准 圆跳动圆跳动 有基准有基准 跳动公差跳动公差 全跳动全跳动 有基准有基准 互换性与技术测量2021-7-12 一、定向公差一、定向公差 定向公差是指关联实际要素相对基准在指定方向上允许的定向公差是指关联实际要素相对基准在指定方向上允许的 变动量。包括：变动量。包括：平行度、垂直度、倾斜度平行度、垂直度、倾斜度三种。三种。 被测要素相对基准要素的方向公差可分为：被测要素相对基准要素的方向公差可分为：A A、线对线；、线对线；B B、 线对面；线对面；C C、面对线；、面对线；D D、面

39、对面、面对面 四种情况。四种情况。 被测要素的功能要求及几何特征，定向公差可分为：被测要素的功能要求及几何特征，定向公差可分为： 给定一个方向；给定一个方向； 给定两个方向；给定两个方向； 任意方向任意方向 三种情况。三种情况。 倾斜度倾斜度 垂直度垂直度 平行度平行度 定定 向向 定向公差带的方向是定向公差带的方向是固定的固定的，由基准确定，由基准确定 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测量2021-7-12 定义定义：平行度是用于控制被测要素相对与基准要素的方向：平行度是用于控制被测要素相对与基准要素的方向 成成0 0度度的要求的要求 分类分类：A A 平面对平面的平行度；平面对平面的

40、平行度； B B 直线对平面的平行度；直线对平面的平行度； C C 平面对线的平行度；平面对线的平行度； D D 直线对直线平行度。直线对直线平行度。 公差带公差带形状形状： 距离为公差值距离为公差值t t，且平行于基准要素的两平行面之间的，且平行于基准要素的两平行面之间的 区域。区域。 公差带公差带方向方向：平行于基准要素：平行于基准要素 1. 平行度平行度 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测量2021-7-12 A、平面对平面的平行度平面对平面的平行度 被测表面必须位于距离为公差值被测表面必须位于距离为公差值0.05mm，且平行于基准表，且平行于基准表 面面A的两平行平面之间。的两平

41、行平面之间。 0.05 A A 基准面基准面A A 0.05 1. 平行度平行度 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测量2021-7-12 被测轴线必须位于距离为公差值被测轴线必须位于距离为公差值0.05mm，且平行于基准，且平行于基准 表面表面A的两平行平面之间。的两平行平面之间。 基准面A 0.05 0.05 A A d B、直线对平面的平行度直线对平面的平行度 1. 平行度平行度 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测量2021-7-12 0.05 0.05 A A 被测平面必须位于距离为公差值被测平面必须位于距离为公差值0.05mm，且平行于基准轴，且平行于基准轴 线线A的两平行

42、平面之间。的两平行平面之间。 基准轴A C、平面对直线的平行度平面对直线的平行度 1. 平行度平行度 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测量2021-7-12 (1) 给定一个方向给定一个方向 基准轴A 0.1 被测轴线必须位于距离为公差值被测轴线必须位于距离为公差值0.1mm，且平行于基准轴，且平行于基准轴 线线A的两平行平面之间。的两平行平面之间。 D、直线对直线的平行度直线对直线的平行度 1. 平行度平行度 3.4 位置公差位置公差 C 0.1 C 互换性与技术测量2021-7-12 0.2 C D C 0.1 C 0.2 0.1 基准轴C (2) 给定两个（相互垂直）方向给定两个（

43、相互垂直）方向 D、直线对直线的平行度直线对直线的平行度 被测轴线必须位于被测轴线必须位于正截面尺寸为公差值正截面尺寸为公差值0.10.10.20.2，且平行，且平行 于基准轴线的四棱柱内的区域。于基准轴线的四棱柱内的区域。 1. 平行度平行度 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测量2021-7-12 0.1 A A 基准轴A 0.1 被测轴线必须位于距离为直径为公差值被测轴线必须位于距离为直径为公差值0.1mm的圆柱面之间的圆柱面之间 的区域。的区域。 (3) 给定任意方向给定任意方向 D、直线对直线的平行度直线对直线的平行度 1. 平行度平行度 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测

44、量2021-7-12 定义定义：垂直度是用于控制被测要素相对基准要素的方向成：垂直度是用于控制被测要素相对基准要素的方向成90900 0 的要求。的要求。 分类分类： A A 直线对直线垂直度；直线对直线垂直度； B B 平面对直线垂直度；平面对直线垂直度； C C 平面对平面垂直度；平面对平面垂直度； D D 直线对平面垂直度。直线对平面垂直度。 公差带公差带形状形状： 距离为公差值距离为公差值t t，且垂直于基准面的两平行面之间的区域。，且垂直于基准面的两平行面之间的区域。 公差带公差带方向方向：垂直于基准要素：垂直于基准要素 2. 垂直度垂直度 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测量

45、2021-7-12 A、直直线对直线垂直度线对直线垂直度 0.05 0.05 A D A 基准轴A D的轴线必须位于距离为公差值的轴线必须位于距离为公差值0.05mm，且垂直于两孔公共轴线，且垂直于两孔公共轴线 A的两平行平面之间。的两平行平面之间。 2. 垂直度垂直度 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测量2021-7-12 d1 A 0.05 A 0.05 基准轴A 右端面必须位于距离为公差值右端面必须位于距离为公差值0.05mm，且垂直于基准轴线，且垂直于基准轴线 A的平行平面之间的平行平面之间 B、平面平面对直线垂直度对直线垂直度 2. 垂直度垂直度 3.4 位置公差位置公差 互换

46、性与技术测量2021-7-12 右端面必须位于距离为公差值右端面必须位于距离为公差值0.05mm，且垂直于基准平面，且垂直于基准平面 A的两平行平面之间。的两平行平面之间。 A 0.05 A 基准平面A 0.05 C、平面平面对平面垂直度对平面垂直度 2. 垂直度垂直度 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测量2021-7-12 (1)、给定一个方向、给定一个方向 A0.05 A 基准平面A 0.05 D、直线直线对平面垂直度对平面垂直度 2. 垂直度垂直度 3.4 位置公差位置公差 被测轴线必须位于距离为公差值被测轴线必须位于距离为公差值0.05mm，且垂直于基准平，且垂直于基准平 面面A

47、的两平行平面之间。的两平行平面之间。 互换性与技术测量2021-7-12 (2)、给定两个互相垂直的方向、给定两个互相垂直的方向 0.05 A A 0.02 A A 0.02 基准平面A 0.05 D、直线直线对平面垂直度对平面垂直度 2. 垂直度垂直度 3.4 位置公差位置公差 被测轴线必须位于被测轴线必须位于0.050.02且垂直于基准平面且垂直于基准平面A的四棱柱的四棱柱 区域内。区域内。 互换性与技术测量2021-7-12 (3)、任意方向、任意方向 0.05 A A 0.05 基准平面A D、直线直线对平面垂直度对平面垂直度 2. 垂直度垂直度 3.4 位置公差位置公差 被测轴线必须

48、位于直径为公差值被测轴线必须位于直径为公差值0.1mm、且垂直于基准平面、且垂直于基准平面 A的圆柱面内区域。的圆柱面内区域。 互换性与技术测量2021-7-12 定义定义：倾斜度是用于控制被测要素相对与基准要素的方向成倾斜度是用于控制被测要素相对与基准要素的方向成 00900之间的任意角度的要求。之间的任意角度的要求。 注意：图样上被测要素的理想方向由理论正确角度确定。注意：图样上被测要素的理想方向由理论正确角度确定。 分类分类：A 直直线对直线倾斜度线对直线倾斜度 ； B 直线对平面倾斜度；直线对平面倾斜度； C 平面平面对直线倾斜度对直线倾斜度 ； D 平面对平面倾斜度平面对平面倾斜度

49、。 公差带公差带形状形状：距离为公差值：距离为公差值t，且与基准要素成理想角度的两，且与基准要素成理想角度的两 平行面之间的区域。平行面之间的区域。 3. 倾斜度倾斜度 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测量2021-7-12 A、直直线对直线倾斜度线对直线倾斜度 60 。 0.1 A A D d 。 60 基准轴A 被测轴线必须位于距离为被测轴线必须位于距离为0.1mm，且与基准轴线，且与基准轴线A成正确理成正确理 论角论角60的两平行平面之间。的两平行平面之间。 0.1 3. 倾斜度倾斜度 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测量2021-7-12 B B、直、直线对平面倾斜度线对平

50、面倾斜度 0 . 1A 6 0 D A 基准平面A 。 60 被测轴线必须位于距离为被测轴线必须位于距离为0.1mm，且与基准面，且与基准面A成正确理论角成正确理论角 度度60的两平行平面之间。的两平行平面之间。 0.1 3. 倾斜度倾斜度 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测量2021-7-12 0 . 0 5A 6 0 A d C、平面对直线倾斜度、平面对直线倾斜度 基准轴A 。 60 被测表面必须位于距离为被测表面必须位于距离为0.05mm，且与基准轴线，且与基准轴线A成正确成正确 理论角理论角60的两平行平面之间。的两平行平面之间。 0.05 3. 倾斜度倾斜度 3.4 位置公差位

51、置公差 互换性与技术测量2021-7-12 0 . 0 5A A 6 0 基准平面A 。 60 被测表面必须位于距离为被测表面必须位于距离为0.05mm，且与基准面，且与基准面A成正确理成正确理 论角论角60的两平行平面之间的两平行平面之间 D、平面对平面倾斜度、平面对平面倾斜度 0.05 3. 倾斜度倾斜度 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测量2021-7-12 定向公差带的特点：定向公差带的特点： 定向公差带相对与基准有确切的方向，而其位置可定向公差带相对与基准有确切的方向，而其位置可 在尺寸公差带内在尺寸公差带内浮动浮动。 1.定向公差带可以同时控制被测要素的方向和形状，定向公差带

52、可以同时控制被测要素的方向和形状， 因此，被测要素若已经定义了公差带后，通常不再因此，被测要素若已经定义了公差带后，通常不再 给出形状公差。给出形状公差。 定向公差小结定向公差小结： 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测量2021-7-12 二、定位公差二、定位公差 1.1.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；尺寸； 2.2.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 定位公差指关联要素对基准在位置上允许的变动量。定位定位公差指关联要素对基准在位置上允许

53、的变动量。定位 公差带相对公差带相对基准位置基准位置是固定的。是固定的。 定位公差包括定位公差包括: : 同轴度、对称度和位置度同轴度、对称度和位置度三种：三种： 位置度位置度 对称度对称度 同轴度同轴度 定定 位位 定位公差带与其它形位公差带比较有以下特点定位公差带与其它形位公差带比较有以下特点： 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测量2021-7-12 定义定义： 用以控制被测轴线与基准轴线的重合的位置误差要求。用以控制被测轴线与基准轴线的重合的位置误差要求。 公差带公差带形状形状： 同轴度公差带是同轴度公差带是直径为公差值直径为公差值 t ，且与基准轴线，且与基准轴线同轴同轴的圆的圆

54、 柱面内的区域。柱面内的区域。 基准基准： 可以是单一的轴线或者公共轴线可以是单一的轴线或者公共轴线 4、同轴度、同轴度 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测量2021-7-12 D d1 d2 0 . 0 3A - B B A D圆的轴线必须位于直径为圆的轴线必须位于直径为0.03mm，且与公共轴线，且与公共轴线AB同同 轴的轴的圆柱面圆柱面之内。之内。 基准轴AB 0.03 4、同轴度、同轴度 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测量2021-7-12 用途用途： 用于控制被测要素的中心平面（或轴线）的共面性（或用于控制被测要素的中心平面（或轴线）的共面性（或 共线性）误差，它限制实

55、际面或线相对于基准的变动量。共线性）误差，它限制实际面或线相对于基准的变动量。 要求要求：被测要素或者基准要素至少有一个是面，或是两个互：被测要素或者基准要素至少有一个是面，或是两个互 相垂直的轴线形成的平面。相垂直的轴线形成的平面。 基准基准：可以是单一平面，也可以是公共平面；：可以是单一平面，也可以是公共平面； 公差带公差带形状形状： 距离为距离为t，且相对于基准中心平面（或中心线、轴线），且相对于基准中心平面（或中心线、轴线）对对 称配置称配置的两平行平面（或直线）之间。的两平行平面（或直线）之间。 5、对称度、对称度 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测量2021-7-12 基准面

56、A A 0.1 A 0.1 被测中心平面被测中心平面必须位于距离为必须位于距离为0.1mm。且相对于基准中心。且相对于基准中心 平面平面A对称配置的两平行平面之间。对称配置的两平行平面之间。 5、对称度、对称度 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测量2021-7-12 用途用途： 用于控制具有孔组的零件上各孔轴线的位置误差，包括：用于控制具有孔组的零件上各孔轴线的位置误差，包括： 1、孔组内各孔之间的相互位置误差；、孔组内各孔之间的相互位置误差； 2、孔组相对于基准面的位置误差；、孔组相对于基准面的位置误差； 分类分类： 1、点的位置度：被测为、点的位置度：被测为圆心圆心或者或者球心球心，

57、一般要求在，一般要求在任任 意方向意方向上控制上控制 ； 2、线的位置度：可以在一个方向，两个互相垂直的方、线的位置度：可以在一个方向，两个互相垂直的方 向或者任意方向控制向或者任意方向控制 ； 3、面的位置度：针对零件表面或者中心平面、面的位置度：针对零件表面或者中心平面 。 6、位置度、位置度 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测量2021-7-12 A、点的位置度、点的位置度 两中心线的交点必须位于直径为两中心线的交点必须位于直径为0.5的圆内，且该圆的圆心位的圆内，且该圆的圆心位 于相对于基准于相对于基准A距离距离60和相对于基准和相对于基准B距离距离60的点的理想位置上。的点的理

58、想位置上。 60 65 B A 0.5 A B 60 65 6、位置度、位置度 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测量2021-7-12 (1)、给定一个方向、给定一个方向 A 1 5 4x 0 . 0 5A A 每根刻线的中心线必每根刻线的中心线必 须位于距离为须位于距离为0.05mm， 且相对于基准线且相对于基准线A所确所确 定的理想位置对称的定的理想位置对称的 两平行直线之间。两平行直线之间。 B、线的位置度、线的位置度 公差带是距离为公差值公差带是距离为公差值 t 且以线的理想位置为中心线对称且以线的理想位置为中心线对称 配置的配置的两平行直线之间两平行直线之间的区域。的区域。 6

59、、位置度、位置度 3.4 位置公差位置公差 互换性与技术测量2021-7-12 (2)、给定两个互相垂直的方向、给定两个互相垂直的方向 各个被测孔的轴线各个被测孔的轴线 必须分别位于两对必须分别位于两对 相互垂直的距离为相互垂直的距离为 0.2和和0.3且相对于且相对于 A、B、C基准表明基准表明 所确定的理想位置所确定的理想位置 对称配置的两平行对称配置的两平行 平面之间。平面之间。 公差带是为公差值公差带是为公差值 t1t2的的四棱柱四棱柱内的区域。内的区域。 B、线的位置度、线的位置度 6、位置度、位置度 3.4 位置公差位置公差 58 5 5 0.2A BC 0.3A BC C A B

60、 5 互换性与技术测量2021-7-12 (3)、任意方向、任意方向 60 65 被测轴线必须位于直径为公差值被测轴线必须位于直径为公差值0.5mm，且相对于，且相对于A、B、 C基准表面所确定的理想位置为轴线的圆柱面内。基准表面所确定的理想位置为轴线的圆柱面内。 60 6 5 B A 0 . 5AB C C 6、位置度、位置度 3.4 位置公差位置公差 B、线的位置度、线的位置度 C 基准基准C 互换性与技术测量2021-7-12 6、位置度、位置度 3.4 位置公差位置公差 C、面的位置度、面的位置度 被测表面必须位于距离为公差值被测表面必须位于距离为公差值0.5mm，且相对于，且相对于B