形状与位置公差

1、六六 形状和位置公差形状和位置公差能力目标 能正确使用百分表、平板、角尺、能正确使用百分表、平板、角尺、V型铁、厚型铁、厚薄规等工具，进行形位误差的测量，掌握有关薄规等工具，进行形位误差的测量，掌握有关形位误差的的测量和标注方法、掌握有关的国形位误差的的测量和标注方法、掌握有关的国家标准。家标准。知识目标掌握形位公差的项目；了解各形位公差项目的掌握形位公差的项目；了解各形位公差项目的公差带区域；公差带区域；掌握形状公差的标注、形状公差的选择（包括掌握形状公差的标注、形状公差的选择（包括形状公差项目的选择、差数值的选择）；形状公差项目的选择、差数值的选择）；掌握有关的基本术语和定义、最新国家标准

2、，掌握有关的基本术语和定义、最新国家标准，掌握形位公差的选用原则。掌握形位公差的选用原则。n零件图的标注零件图的标注形位公差和误差形位公差和误差 相关知识形位公差标注示例：形位公差标注示例：第一节第一节 形位公差概述形位公差概述一、形位公差的含义及其影响一、形位公差的含义及其影响1 、形位误差形位误差：形位误差指被测实际要素对理想形位误差指被测实际要素对理想要素的变动量。要素的变动量。任何零件的加工过程中由于各种因的影响总会产生形状、位置方面的误差。2、形位公差形位公差：机械零件形状的几何要素所允许的机械零件形状的几何要素所允许的变动量称为形位公差。变动量称为形位公差。3 3、形位误差的影响、

3、形位误差的影响（1 1） 影响配合的松紧程度，如圆度，轴线的直线度。影响配合的松紧程度，如圆度，轴线的直线度。 （2 2） 影响可装入性，如螺栓的位置度。影响可装入性，如螺栓的位置度。（3 3） 影响零件的其它功能影响零件的其它功能综上所述综上所述： 形位误差的大小是衡量产品质量的一项重要标，为形位误差的大小是衡量产品质量的一项重要标，为保证产品质量，实现互换性，应控制零件的形位误差，保证产品质量，实现互换性，应控制零件的形位误差，即规定形位公差。即规定形位公差。二二 形状和位置公差学习的内容形状和位置公差学习的内容n形位误差和形位公差的基本概念。形位误差和形位公差的基本概念。形位公差的标注及

4、公差带的分析，形位公差带形位公差的标注及公差带的分析，形位公差带的四要素。的四要素。n形位公差与尺寸公差的关系，公差原则。形位公差与尺寸公差的关系，公差原则。 形位公差要解决的问题是形位公差要解决的问题是： 对被测要素规定一个合适的公差带，以限对被测要素规定一个合适的公差带，以限定被测要素实际形状或位置的允许变动的区域，定被测要素实际形状或位置的允许变动的区域，为检测工作打下基础。为检测工作打下基础。 三三 形状和位置公差的研究对象形状和位置公差的研究对象1、零件的几何要素。零件的几何要素。2 2、形位公差的项目及符号，形位公差的标注、形位公差的项目及符号，形位公差的标注3 3、形位公差带的概

5、述。、形位公差带的概述。1 1、几何要素的分类、几何要素的分类n分类：分类：（1）按结构特征分： 轮廓要素、中心要素轮廓要素、中心要素；轮廓要素轮廓要素：构成零件外形的点，线，面各要素。：构成零件外形的点，线，面各要素。中心要素中心要素：轮廓要素对称中心所表示的点，线，面各要素。：轮廓要素对称中心所表示的点，线，面各要素。定义：定义：构成零件几何特征的点、线、面。是形位公差构成零件几何特征的点、线、面。是形位公差的研究对象。也是限制形位公差的对象。的研究对象。也是限制形位公差的对象。 按存在状态分：按存在状态分： 理想要素理想要素：零件图样上给定的为理想要素。：零件图样上给定的为理想要素。 实

6、际要素实际要素：零件上实际存在的要素，通常用：零件上实际存在的要素，通常用 测量要素来代替。测量要素来代替。按检验关系分：按检验关系分： 被测要素被测要素：图样上给出了形状或（和）位置公：图样上给出了形状或（和）位置公 差的要素，是检测的对象。差的要素，是检测的对象。 基准要素基准要素：用来确定被测要素方向或位置的要：用来确定被测要素方向或位置的要 素。素。按功能关系分：按功能关系分： 单一要素单一要素：仅对其本身给出形状公差要求的：仅对其本身给出形状公差要求的 要素。要素。 关联要素关联要素：对基准要素有功能关系而给出位：对基准要素有功能关系而给出位 置公差的要素。置公差的要素。 形状公差形

7、状公差和和位置公差位置公差简称简称形位公差，形位公差，是指零件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。许变动量。 1.1.形位公差代号、基准代号形位公差代号、基准代号2-12-1、形位公差的项目和符号简介、形位公差的项目和符号简介全跳动跳动圆跳动位置度对称度同轴度定位倾斜度垂直度平行度定向位置公差符 号名 称分 类面轮廓度线轮廓度圆 柱 度圆 度 平 面 度直 线 度形状公差符 号名 称分类形位公差的项目及符号形位公差的项目及符号: :2-22-2、形位公差的标注、形位公差的标注 (1)(1)公差框格公差框格 公差要求在矩形框格

8、中给出，必须按标准公差要求在矩形框格中给出，必须按标准标注。标注。基准代号字母形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 相对于被测要素的基准。 (2)基准代号等于框格高度5102b(3).(3).形位公差标注示例形位公差标注示例 指引线的箭头要指向被测要素的轮廓线或其延长线上。d1 1）被测要素的标注）被测要素的标注 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。基准符号的连线必须与基准要素垂直。2 2）基准要素的标注）基准要素的标注 基准要素的标注是

9、用带基准符号的指引线将基准要素与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公差框 格另一端相连。格另一端相连。d 0.021 AA当基准符号不便直接与公差框格连接时，应用基准代号。此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字母代号。 0.02基准代号形位公差标注重要提示形位公差标注重要提示指引线指向被测要素时，指引线指向被测要素时，要注意区分轮廓要素和要注意区分轮廓要素和中心要素。中心要素。基准代号用带小圆的大基准代号用带小圆的大写字母以细实线与粗的写字母以细实线与粗的短实线相连，基准要素短实线相连，基准要素也要注意区分轮廓要素也要注意区分轮廓要素和中心要素。和中心要素

10、。被测要素的标注被测要素的标注（1 1）公差框格用指引线与被测要素相连）公差框格用指引线与被测要素相连 指引线从公差框格的一端引出，并且必须垂直于框格，指引线从公差框格的一端引出，并且必须垂直于框格，用箭头与被测要素相连，指引线引向被测要素时，允许弯用箭头与被测要素相连，指引线引向被测要素时，允许弯折，但不得多于两次。折，但不得多于两次。 指引线的箭头应指向形位公差带的宽度方向或直径方指引线的箭头应指向形位公差带的宽度方向或直径方向。向。 被测要素为轮廓要素，指引线与相关尺寸线应明显错开；被测要素为轮廓要素，指引线与相关尺寸线应明显错开；被测要素为中心要素，指引线与对应的尺寸线对齐。被测要素为

11、中心要素，指引线与对应的尺寸线对齐。 d 0.021 AA被测要素的标注被测要素的标注（2 2）当指引线为箭头指向圆形或圆柱形公差带的直径时）当指引线为箭头指向圆形或圆柱形公差带的直径时，形位公差值的数字前加注形位公差值的数字前加注“”；指向球形公差带的直径；指向球形公差带的直径时，加注时，加注“（3 3）当以要素的局部作为被测要素时，）当以要素的局部作为被测要素时，须用粗点划线示出须用粗点划线示出其部位并加注尺寸。其部位并加注尺寸。 3.3.公差带概述公差带概述n定义：定义：限制被测要素变动的区域。其主要形限制被测要素变动的区域。其主要形状有状有9 9种：种：圆内的区域圆内的区域、两同心圆间

12、的区域两同心圆间的区域、两同轴圆柱面间的区域两同轴圆柱面间的区域、两等距线间的区域两等距线间的区域、两平行直线间的区域两平行直线间的区域、圆柱面内的区域圆柱面内的区域、两等两等距曲面间的区域距曲面间的区域、两平行平面间的区域两平行平面间的区域、球面球面内的区域内的区域。n作用：体现被测要素的设计要求，也是加工和作用：体现被测要素的设计要求，也是加工和检验的根据。检验的根据。n表示：形状、大小、方向、位置。表示：形状、大小、方向、位置。形位公差带：用来限制实际被测要素变动的区域，形位公差带：用来限制实际被测要素变动的区域，它可以是平面区域或空间区域。形位公差带它可以是平面区域或空间区域。形位公差

13、带具有形状、大小和方向的特征具有形状、大小和方向的特征. .(1)(1)形位公差的标注形位公差的标注n以公差框格的形式标注（两格或多格） 0.05 A 公差特征符号 公差值 基准 指引线 (以mm为单位) (由基准字母表示) (指向被测要素)注意注意: :公差值公差值 如果公差带为圆形或圆柱形，公差值前加注，如果是球形，加注。基准基准 单一基准用大写表示；公共基准由横线隔开的两个大写字母表示；如果是多基准，则按基准的优先次序从左到右分别置于各格。指引线指引线 用细实线表示。从框格的左端或右端垂直引出，指向被测要素。指引线的方向必须是公差带的宽度方向。(2)(2)形位公差举例形位公差举例n试将下

14、列技术要求标注在右图中（1）左端面的平面度为0.01mm，右端面对左端面的平行度为0.04mm。（2）70H7的孔的轴线对左端面的垂直度公差为0.02mm。（3）210h7对70H7的同轴度为0.03mm。（4）4- 20H8孔对左端面（第一基准）和70H7的轴线的位置度公差为0.15mm。210h770H74- 20H80.010.04AA 0.02 A0.03BB0.15A B第二节 形状误差和形状公差n形状误差形状误差是被测实际要素是被测实际要素的形状对其理想要素的变的形状对其理想要素的变动量，动量，形状误差值形状误差值大小或大小或等于相应的公差值，则认等于相应的公差值，则认为合格。为合

15、格。n形状公差形状公差是指单一实际要是指单一实际要素的形状所允许的变动全素的形状所允许的变动全量。量。形状公差带形状公差带是限制实是限制实际被测要素变动的一个区际被测要素变动的一个区域。域。一、形状公差的项目一、形状公差的项目n直线度 n平面度 n圆度 n圆柱度n线轮廓度、面轮廓度 1 1、直线度、直线度n 直线度公差是限制实际线对理想直线变动量的一项指标。直线度误差就是指实际直线对理想直线的变动量。n直线度可以分为：直线度可以分为：n在给定平面内的直线度n在给定方向上的直线度 (1)(1)在给定平面内的直线度在给定平面内的直线度n 公差带是公差带是距离为公距离为公差值差值t t的两平行直线的

16、两平行直线之间的区域。之间的区域。n 如图所示，圆柱表如图所示，圆柱表面上任一素线必须位面上任一素线必须位于轴向平面内，且距于轴向平面内，且距离为公差值离为公差值0.02mm0.02mm的的两平行直线之间。两平行直线之间。(2)(2)在给定方向上的直线度在给定方向上的直线度n 当给定方向上，当给定方向上，公差公差带是距离为公差值带是距离为公差值t t的两的两平行平面之间的区域；平行平面之间的区域；n 棱线必须位于距离棱线必须位于距离为公差值为公差值0.03mm0.03mm两平行两平行平面之间。平面之间。 n如在公差值前加注如在公差值前加注“”，表示其公差带为一圆柱体。表示其公差带为一圆柱体。

17、则公差带是则公差带是直径为公差值直径为公差值t t的圆柱面内的区域的圆柱面内的区域。n如图所示，如图所示，d d圆柱体的轴圆柱体的轴线必须位于直径为公差值线必须位于直径为公差值0.01mm0.01mm的圆柱面内，的圆柱面内，2 2、平面度、平面度 n平面度公差带平面度公差带是距离为公是距离为公差值差值t t的两平行平面之间的两平行平面之间的区域。的区域。n如图所示，被测表面必须如图所示，被测表面必须位于距离为公差值位于距离为公差值0.1mm0.1mm的两平行平面内。的两平行平面内。3 3、圆、圆 度度 n圆度公差带是圆度公差带是垂直于垂直于轴线的任一正截面上轴线的任一正截面上半径差为公差值半径

18、差为公差值t t的的两同心圆之间的区域。两同心圆之间的区域。如图所示，在垂直于如图所示，在垂直于轴线的任一正截面上，轴线的任一正截面上，实际轮廓线必须位于实际轮廓线必须位于半径差为公差值半径差为公差值0.02mm0.02mm的两同心圆内。的两同心圆内。 4 4、圆、圆 柱柱 度度 n圆柱度公差带是半圆柱度公差带是半径差为公差值径差为公差值t t的两的两同轴圆柱面之间的同轴圆柱面之间的区域。如图所示，区域。如图所示，实际圆柱表面必须实际圆柱表面必须位于半径差为公差位于半径差为公差值值0.05mm0.05mm的两同轴的两同轴圆柱面之间。圆柱面之间。5 5、线轮廓度、线轮廓度 n线轮廓度是限制实线轮

19、廓度是限制实际曲线对理想曲线际曲线对理想曲线变动量的一项指标变动量的一项指标 n线轮廓度公差带是线轮廓度公差带是包络一系列直径为包络一系列直径为公差值公差值t t的圆的两包的圆的两包络线之间的区域，络线之间的区域，诸圆的圆心应位于诸圆的圆心应位于理想轮廓线上。理想轮廓线上。n无基准要求的理想轮无基准要求的理想轮廓线用尺寸并加注公廓线用尺寸并加注公差来控制，公差带位差来控制，公差带位置是不定的。置是不定的。n当被测轮廓对基准有当被测轮廓对基准有位置要求时，理想轮位置要求时，理想轮廓线廓线 的位置由理论的位置由理论正确尺寸和基准确定，正确尺寸和基准确定，理论正确尺寸不规定理论正确尺寸不规定公差且在

20、方框内。公公差且在方框内。公差 带 位 置 是 唯 一差 带 位 置 是 唯 一的。的。 n测量：用轮廓样板测量：用轮廓样板6 6、面轮廓度、面轮廓度 n面轮廓度公差带是包络面轮廓度公差带是包络一系列直径为公差值一系列直径为公差值t t的的球的两包络面之间的区球的两包络面之间的区域，诸球的球心应位于域，诸球的球心应位于理想轮廓面上。如图所理想轮廓面上。如图所示。示。n面轮廓度也分无基准要面轮廓度也分无基准要求的面轮廓度公差、有求的面轮廓度公差、有基准要求的面轮廓度公基准要求的面轮廓度公差。差。n测量：三坐标测量仪测量：三坐标测量仪 形状或位置公差n线轮廓度和面轮廓度有两种情况：无基准要求线轮廓

21、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。要求外，位置可能固定，也可能浮动。n无基准要求时，理想轮廓线（面）用尺寸并加无基准要求时，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），有基准要求的理想轮是不定的（形状公差），有基准要求的理想轮廓线（面）用理论正确尺寸并加注基准来控制，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）的位置是唯一的，不能这时理想轮廓线（面）的位置是唯一的，不能移动。（位置

22、公差）移动。（位置公差）二、位置误差二、位置误差n什么是位置误差？什么是位置误差？n被测要素实际位置对其理想位置的变动量被测要素实际位置对其理想位置的变动量 位置误差是对关联要素而言的，关联要位置误差是对关联要素而言的，关联要素相对于基准有方向或位置要求。因此，位素相对于基准有方向或位置要求。因此，位置误差评定时，被测要素的理想要素的方位置误差评定时，被测要素的理想要素的方位与基准有关。与基准有关。n位置误差的分类有哪些？位置误差的分类有哪些？ 可分三种类型：可分三种类型： 定向误差定向误差 定位误差定位误差 跳动跳动定向误差：定向误差：n定义：定义： 是被测实际要素对一具有确定方向的理想要素

23、的变动是被测实际要素对一具有确定方向的理想要素的变动量，该理想要素的方向由基准确定。量，该理想要素的方向由基准确定。 意义：意义： 定向误差值用定向最小包容区域（简称定向最小定向误差值用定向最小包容区域（简称定向最小区域）的宽度或直径表示。定向最小区域是指按理想要素的区域）的宽度或直径表示。定向最小区域是指按理想要素的方向包容被测实际要素时，具有最小宽度或直径的包容区域。方向包容被测实际要素时，具有最小宽度或直径的包容区域。理想要素首先要与基准平面保持所要求的方向，然再按此方理想要素首先要与基准平面保持所要求的方向，然再按此方向来包容实际要素，所形成的最小包容区域，即定向最小区向来包容实际要素

24、，所形成的最小包容区域，即定向最小区域。域。 定位误差定位误差n定义：定义： 是被测实际要素对一具是被测实际要素对一具有有确定位置确定位置的理想要素的变的理想要素的变动量，该理想要素的位置由动量，该理想要素的位置由基准和理论正确尺寸来确定。基准和理论正确尺寸来确定。 意义：意义： 定位误差值用定位最小包容区域（简称定位最小区域）定位误差值用定位最小包容区域（简称定位最小区域）的宽度或直径表示。定位最小区域是指以理想要素定位来的宽度或直径表示。定位最小区域是指以理想要素定位来包容被测实际要素时，具有最小宽度或直径的包容区域。包容被测实际要素时，具有最小宽度或直径的包容区域。如图所示为点的位置度误差。由基准和理论正确尺寸（图如图所示为点的位置度误差。由基准和理论正确尺寸（图中带框尺寸）确定理想点的位置，以该点为圆心作一圆包中带框尺寸）确定理想点的位置，以该点为圆心作一圆包容被测点，此圆内部区域即为定位最小包容区域。容被测点，此圆内部区域即为定位最小包容区域。定向和定位的相同点和不同点：定向和定位的相同点和不同点：相同点：相同点：都是将都是将被测实际要素被测实际要素与与其理想要素其理想要素进行比进行比较。较。不同点：不同点：它