第五讲-形状和位置公差

厚德博学强吾兴邦课堂作业：1、说明几何公差项目的名称及其表示符号。2、任选5个几何公差项目画出其对应的公差带图。3、从教材或参考书中任选一个有几何精度标注的零件图，解释这些标注的含义。第五讲几何精度设计与检测基本要求掌握几何公差项目、符号；掌握各种几何公差带的画法；能读懂并会标注典型件的几何公差。重点

几何公差的标注难点

几何公差带及几何公差的标注

GB/T1182－2008《产品几何量技术规范（GPS）几何公差形状、方向、位置和跳动公差标注》GB/T1958－2004《产品几何量技术规范（GPS）形状和位置公差检定规定》GB/T1184－1996《形状和位置公差未注公差值》GB/T4249－1996《公差原则》GB/T16671－1996《形状和位置公差最大实体要求最小实体要求和可逆要求》等。《几何公差》国家标准标准演变情况

（1）按结构特征分轮廓要素(profilefeature)(组成要素)：可见要素中心要素(centrefeature)(导出要素)：假想要素（2）按存在状态分理想要素(idealfeature)：不存在误差实际要素(realfeature)：加工后自然存在1.几何公差的研究对象—几何要素

（3）按所处地位分被测要素(tolerancedfeature)：给出形状或（和）位置公差的要素单一被测要素：只规定形状公差的要素关联被测要素：规定位置公差的要素。基准要素(datumfeature)：确定被测要素方向或（和）位置的要素1.几何公差的研究对象—几何要素各要素之间的关系

几何公差的类型：形状公差(formtolerance)：实际单一要素允许的变动量。方向公差：实际关联要素相对于基准所允许的变动量。位置公差(positiontolerance)：实际关联要素相对于基准所允许的变动量。跳动公差：实际关联要素相对于基准所允许的变动量。2.几何公差项目及符号

2.几何公差项目及符号

2.几何公差项目及符号

GB/T1182—2008：用公差框格标注在零件图上。从左到右依次为：公差特征项目符号、公差值、基准。公差特征项目符号：根据零件功能要求给定；公差值：用线性值，如公差带是圆形或圆柱形的则在公差值前加注“”；球形的加注“”；基准：用大写字母表示。3.几何公差的标注（1）被测要素的标注（分五部分）用带箭头的指引线将框格与被测要素相连A被测要素为组成要素：箭头置于要素的轮廓线或其延长线上，但必须与尺寸线明显分开被测要素为导出要素：箭头与尺寸线对齐被测要素应按以下方法标注

需要指明被测要素的形式（是线而不是面）时，应在公差框格附近用符号“LE”注明。被测要素为线素的标注公共被测要素的标注方法

对于公共被测要素，应采用一个公差框格标注。这时应在公差框格中公差值的后面加注符号“CZ”

基准代号：由一个标注在基准方框内的大写字母，用细实线与一个涂黑（或空白）的三角形相连而组成，并且字母应水平书写。标注方法：同被测要素的标注

。（2）基准要素的标注基准组成要素的标注方法基准导出要素的标注方法公共基准的标注方法

（3）几何公差的简化标注方法同一被测要素有几项几何公差要求几个被测要素有同一几何公差带要求几个同型被测要素有同一几何公差带要求(4)附加规定的标注方法全周符号的标注如果轮廓度特征适用横截面的整周轮廓或由该轮廓所示的整周表面时，应采用全周符号表示。图4.12（a）图4.12（b）图4.12（c）图4.12（d）图4.12（a）图4.12（b）图4.12（c）图4.12（d）全周符号并不包括整个工件的所有表面，只包括由轮廓和公差标注所表示的各个表面。横截面内整周轮廓线不包括表面a和b的所有表面螺纹、齿轮和花键轴线的标注

否则应加说明：用“MD”表示大径，用“LD”表示小径。以螺纹轴线为被测要素或基准要素时，默认为螺纹中径。

图4.13（a）大径轴线的标注图4.13（a）小径轴线的标注以齿轮、花键轴线为被测要素或基准要素时，需说明所指的要素，例如用“PD”表示节径，用“MD”表示大径，用“LD”表示小径。限定性规定的标注①如果需要对整个被测要素上任意范围标注同样几何特征的公差时，可在公差值的后面加注限定范围的线性尺寸值，并在两者之间用斜线隔开，如图4.13（a）所示。图4.13（a）②如果标注的是两项或两项以上同样几何特征的公差，可直接在整个要素公差框格的下方放置另一个公差框格，如图4.13（b）所示。③如果给出的公差仅适用于要素的某一指定局部，应采用粗点画线示出该局部的范围，并加注尺寸，如图4.15（a）、（b）所示。如果只以要素的某一指定局部作基准，应采用粗点画线示出该局部的范围，并加注尺寸，如图4.15（c）所示。图4.15（a）图4.15（b）图4.15（c）理论正确尺寸（理论正确角度）的标注当给出一个或一组要素的位置、方向或轮廓度公差时，分别用来确定其理论正确位置、方向或轮廓的尺寸（TED），理论正确尺寸没有公差，并标注在一个方框中。图4.16（a）理论正确尺寸的标注图4.16理论正确角度的标注实际要素的位置、方向或轮廓由其框格中的公差限制。自由状态的标注对于非刚性零件的自由状态下的公差要求，应采用规范的附加符号。此符号标注在相应公差值的后面，如图4.20所示。F图4.20（a）图4.20（b）几何公差标注举例试将下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）φ70H7的孔的轴线对左端面的垂直度公差为0.02mm。（3）φ210h7对φ70H7的同轴度为0.03mm。（4）4×φ20H8孔对左端面（第一基准）和φ70H7的轴线的位置度公差为0.15mm。φ210h7ø70H74×ø20H80.010.04Aø0.02Aø0.03B∥ø0.15ABABφ30K7和φ50M7采用包容原则。底面F的平面度公差为0.02mm；φ30K7孔和φ50M7孔的内端面对它们的公共轴线的圆跳动公差为0.04mm。φ30K7孔和φ50M7孔对它们的公共轴线的同轴度公差为0.03mm。6×φ11H10对φ50M7孔的轴线和F面的位置度公差为0.05mm，基准要素的尺寸和被测要素的位置度公差应用最大实体要求。EE0.020.04A-Bø0.03A-B◎Ø0.05BMMCABC举例（标注改错）AB改正错误后结果AB

实际被测要素允许变动的区域

4.几何公差带几何公差带形状：大小：位置：方向：由被测要素和设计要求决定的由公差带的宽度t或直径φt和Sφt决定的分浮动和固定两种取决于测量方向即指引线箭头方向0.1

（1）形状公差带①直线度a）给定平面内的直线度

0.1

①直线度a）给定平面内的直线度

①直线度b）给定一个方向平面内的直线度公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。棱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。

①直线度b）给定一个方向平面内的直线度

①直线度c）给定两个方向平面内的直线度

①直线度c）给定两个方向平面内的直线度

①直线度d）任意方向的直线度

Φ0.04公差带标注d）任意方向的直线度公差带：任意方向上的直线度在公差值前加注“

”，公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域。被测圆柱体d的轴线必须位于直径为公差值0.04mm的圆柱面内。

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。上图：被测表面必须位于距离为公差值0.1的两平行平面内。下图：被测表面上任意100×100的范围，必须位于距离为公差值0.1的两平行平面内。

0.1公差带

③圆度在垂直于轴线的任一正截面上，该圆必须位于半径差为公差值0.02mm的两同心圆之间。

0.02公差带

④圆柱度被测圆柱面必须位于半径差为公差值0.05mm的两同轴圆柱面之间。

0.05公差带

（2）形状和位置公差带

①线轮廓度

理论正确尺寸——是用以确定被测要素的理想形状、方向、位置的尺寸。它仅表达设计时对被测要素的理想要求，故该尺寸不附带公差，标注时应围以框格，而该要素的形状、方向和位置误差则由给定的几何公差来控制。A

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，诸圆圆心应位于理想轮廓线上。

A

（2）形状和位置公差带

②面轮廓度

A

（3）方向公差带

方向公差：平行度、垂直度、倾斜度、线轮廓度、面轮廓度①基准

单一基准—由一个要素建立的基准图单一基准A①基准

组合基准（公共基准）—由两个或两个以上的要素所建立的一个独立基准0.05

A-B

A

B

图组合基准AB基准体系（三基面体系）—由三个相互垂直的平面所构成的基准体系90°90°A90°BC图三基面体系①基准基准面

线

面对面的平行度线对面的平行度面对线的平行度线对线的平行度给定水平方向给定垂直方向给定任意方向

②平行度

a）面对面的平行度0.05

基准平面Aa)标注b)公差带A

a）面对面的平行度A

b）线对面的平行度A

b）线对面的平行度B

c）面对线的平行度A

c）面对线的平行度C

d）线对线的平行度－给定一个方向A

d）线对线的平行度－给定两个方向

e）线对线的平行度－给定任意方向a)标注b)公差带基准线AΦ0.1

③垂直度（面对面）A

③垂直度（面对线）A

③垂直度（线对线）A

③垂直度（任意方向）

③垂直度（任意方向）A

dA

0.05a)标注b)公差带

0.05

基准平面

A

④倾斜度（面对线）B0.06B60°a)标注60基准线Btb)公差带“面对线、线对线、线对面”自学A方向公差具有如下特点：1)方向公差带相对基准有确定的方向，而其位置往往是浮动的。2)方向公差带具有综合控制被测要素的方向和形状的功能。

因此在保证功能要求的前提下，规定了方向公差的要素，一般不再规定形状公差，只有需要对该要素的形状有进一步要求时，则可同时给出形状公差，但其公差数值应小于方向公差值。

（4）位置公差带

位置公差：同轴度（同心度）、对称度、线轮廓度、面轮廓度

①同轴度①同轴度基准轴线A、B

0.1b)公差带a)标注d

0.1A-B

t

tAB

②对称度

②对称度

基准平面A0.10.05b)公差带AA0.1a)标注A

⑦位置度—线的位置度（任意方向）

③位置度—线的位置度（任意方向）

0.1a)标注CDCB

0.1AB基准平面A基准平面C基准平面90°b)公差带BAAAC

③位置度

0.05

0.053×

D③位置度③位置度—面的位置度A基准平面B基准轴线tb)公差带A0.05BBAa)标注A位置公差带的特点如下：1)位置公差相对于基准具有确定位置。其中，位置度公差带的位置由理论正确尺寸确定，同轴度和对称度的理论正确尺寸为零，图上可省略不注。

2)位置公差带具有综合控制被测要素位置、方向和形状的功能。在满足使用要求的前提下，对被测要素给出位置公差后，通常对该要素不再给出方向公差和形状公差。如果需要对方向和形状有进一步要求时，则可另行给出方向或形状公差，但其数值应小于位置公差值。

（5）跳动公差带

跳动公差：圆跳动、全跳动

①圆跳动a）径向圆跳动－圆柱面公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内，半径为公差值t，且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域。d圆柱面绕基准轴线作无轴向移动回转时，在任一测量平面内的径向跳动量均不得大于公差值0.05mm。

0.05

测量平面基准轴线Aa)公差带A0.05fdAfa)标注B

①圆跳动b）径向圆跳动－圆锥面

Ac）端面圆跳动

a)基准轴线A测量圆柱面b)t0.05Ac）端面圆