形状和位置公差与检测课件

复习尺寸公差的定义引入形位公差第四章形状和位置公差及检测内容:形位误差和形位公差的基本概念，

形位公差的标注及公差带的分析。重点:形位公差的标注，公差带四要素分析

公差原则。难点:形位公差带四要素分析。公差原则实验:形位误差检测、评定；第一节形位公差研究对象和形位公差的特征项目第二节形位公差在图样上的表示方法第三节形位公差带第四节公差原则第五节形位公差的选择第六节形位误差及其检测第四章形状和位置公差及检测一、形位公差研究的对象及其分类

对象：构成零件几何特征的点、线、面。分类：（一）按结构特征分：轮廓要素、中心要素；（二）按存在状态分：实际要素、理想要素；（三）按所处地位分：被测要素、基准要素；（四）按功能关系分：单一要素、关联要素。返回按结构特征分轮廓要素：中心要素：返回构成零件外形的点、线、面各要素。不能被人直接感觉到，但随着轮廓要素的存在而存在。按存在状态分理想要素：实际要素：返回具有几何学意义的点、线、面各要素。零件上实际存在的点、线、面各要素。按功能关系分单一要素：关联要素：返回按本身功能要求而给出形状公差的要素。对基准要素有功能关系而给出位置公差的要素。二、形位公差的特征项目及符号返回第二节形位公差在图样上的表示方法一、形位公差框格和基准符号二、被测要素的标注方法三、基准要素的标注方法四、形位公差的简化标注方法形位公差标注举例返回一、形位公差框格和基准符号1、形状公差框格（两格）水平绘制，内容从左到右填写第一格：填形位公差项目符号。第二格：填形位公差数值和有关符号，单位mm指引线：用细实线表示。从框格的左端或右端中间垂直引出，指向被测要素，通常允许垂直弯折一次。返回2、位置公差框格（三格或多格）水平绘制，内容从左到右填写第一格：填形位公差项目符号。第二格：填形位公差数值和有关符号，单位mm第三格和以后各格：填基准的字母和有关符号。指引线用细实线表示。从框格的左端或右端中间垂直引出，指向被测要素。一、形位公差框格和基准符号一、形位公差框格和基准符号返回二、被测要素的标注方法1、被测轮廓要素的标注方法2、被测中心要素的标注方法3、指引线箭头的指向4、公共被测要素的标注方法返回二、被测要素的标注方法分清被测要素是轮廓要素还是中心要素分清公差带形状如果公差带为圆形或圆柱形，公差值前加注Ø，如果是球形，加注ＳØ。

1、被测轮廓要素的标注方法二、被测要素的标注方法返回注意：箭头指引线必须明显地与尺寸线错开二、被测要素的标注方法3、公共被测要素的标注方法由几个同类要素组成的公共轴线、公共中心平面和公共平面等要素，应采用一个公差框格标注。二、被测要素的标注方法在公差框格的上方书写“共线”或“共面”字样。在该框格的一端引出一条指引线，并由该指引线分别向几个同类要素引出连线及绘制箭头。二、被测要素的标注方法返回1、基准轮廓要素的标注方法三、基准要素的标注方法注：与被测轮廓要素标注时的位置相似返回2、基准中心要素的标注方法

粗短横线靠近中心要素所对应的轮廓要素的尺寸线的一个箭头，并且基准符号的细实线应与该尺寸线对齐。如有需要，粗短横线可代替尺寸线的—个箭头。三、基准要素的标注方法4、公共基准的标注方法由两个同类要素构成作为一个基准使用的公共基准轴线、公共基准中心平面等三、基准要素的标注方法返回四、形位公差的简化标注方法1、同一被测要素有几项形位公差要求2、几个被测要素有同一形位公差带要求3、几个同型被测要素有同一形位公差带要求返回1、同一被测要素有几项形位公差要求公差框格重叠，公用一条指引线。四、形位公差的简化标注方法返回2、几个被测要素有同一形位公差带要求

公用一个公差框格，箭头有两种安排方法。一条指引线，引出几个箭头指向被测要素。在这个公差框格的上方注明被测要素信息（数量×字母），绘制几个冠以该字母的T形尾的箭头，分别与这几个被测要素相连。四、形位公差的简化标注方法返回3、几个同型被测要素有同一形位公差带要求

同型要素指结构和尺寸分别相同的几个要素。只对其中一个要素绘制公差框格，在该框格的上方写明要素的数量。四、形位公差的简化标注方法返回形位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）ø70H7的孔的轴线对左端面的垂直度公差为0.02mm。（3）ø210h7对ø70H7的同轴度为0.03mm。（4）4-ø20H8孔对左端面（第一基准）和ø70H7的轴线的位置度公差为0.15mm。ø210h7ø70H74-ø20H80.010.04AAø0.02Aø0.03BB∥ø0.15AB返回第三节形位公差带一、形位公差带的含义和形位公差带的特征二、形状公差带三、基准四、轮廓度公差带五、定向公差带六、定位公差带七、跳动公差带

练习返回1、形位公差带含义

限制实际被测要素变动的区域。可为平面区域也可为空间区域，实际被测要素能全部落在这个公差带内，就说明该实际要素合格。2、形位公差带的特征形状、大小、方向、位置一、形位公差带的含义和形位公差带的特征返回一、形位公差的含义和形位公差带的特征返回形状取决于被测要素的几何形状、给定的形位公差特征项目和标注形式大小公差带的大小一般指公差带的宽度或直径，它用于体现形位精度要求的高低。一、形位公差的含义和形位公差带的特征返回方向公差带的方向是指组成公差带几何要素的延伸方向。应与图样上公差框格的指引线的方向垂直。，就形状公差而言由最小条件决定；就位置公差来讲应与基准保持正确的方向关系。一、形位公差的含义和形位公差带的特征返回公差带理论方向公差带实际方向位置浮动固定一、形位公差的含义和形位公差带的特征返回公差带的位置分为浮动和固定两种。是指形位公差带的位置，在尺寸公差带内随实际被测要素位置的变动而变动。形状公差带的位置均为浮动是指公差带的位置不随被测实际要素的变动而变动，而是由图样上给定的基准和理论正确尺寸确定。位置公差带的位置是固定的。一、形位公差的含义和形位公差带的特征浮动公差带0.01020±0.120.1返回一、形位公差的含义和形位公差带的特征固定公差带返回用来确定一组理想要素之间，或理想要素组和基准之间所具有的正确几何关系。一、形位公差的含义和形位公差带的特征该尺寸不附带公差标注在方框中（几何框图）该尺寸单独使用没有意义，必须和相应的形位公差项目联合使用。返回理论正确尺寸二、形状公差带1、形状误差及其评定原则2、形状公差返回1、形状误差及其评定原则（1）形状误差的概念被测实际要素对其理想要素的变动量。该理想要素的位置应符合最小条件。何谓最小条件？为什么要引入最小条件？（2）最小条件被测实际要素相对于理想要素的最大变动量为最小。二、形状公差带二、形状公差带评定形状误差时，形状误差数值的大小可用最小包容区域的宽度或直径表示。最小包容区

指包容被测实际要素时，具有最小宽度f或直径φf。按照最小区域法评定的形状误差值是唯一的、最小的，可以最大限度地保证合格件通过。实际测量中，并非必须按最小条件评定形状误差。二、形状公差带返回2、形状公差定义单一要素对其理想要素允许的变动量。无基准。公差带的方位浮动（只有形状、大小，没有方向、位置的要求）。包括：直线度、平面度、圆度、圆柱度公差。二、形状公差带返回直线度直线度公差用于控制直线和轴线的形状误差标注形式不一，公差带的形状也有所不同。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二、形状公差带返回二、形状公差带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:

圆柱表面上任一素线必须位于轴向平面内，且距离为公差值0.01mm的两平行直线之间。返回在给定方向内的直线度其公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。二、形状公差带返回任意方向上的直线度其公差带是直径为公差值Øt的圆柱面内的区域。如图所示，

ød圆柱体的轴线必须位于直径为公差值0.01mm的圆柱体。标准规定，形位公差值前加注“ø”，表示其公差带为一圆柱体。二、形状公差带返回平面度用于限制平面的形状误差。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0.08mm的两平行平面之间的区域内。二、形状公差带返回圆度用于限制回转面正（径向）截面轮廓的形状误差。公差带是在同一正截面上且半径差为公差值t的两同心圆之间的区域：圆环。需要强调：由于圆度项目控制的是径向截面轮廓的形状误差，框格箭头要严格地与尺寸线错开且要垂直于被测要素的轴线。二、形状公差带返回圆柱度圆柱度用于限制圆柱表面的形状误差。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0.1mm的两同轴圆柱面之间。被测要素是轮廓要素，公差带是圆筒而不是圆柱。返回二、形状公差带三、基准1、基准的概念是具有正确形状的理想要素，是确定要素间几何关系的依据，用以确定被测要素的方向和位置。2、常见的基准形式

单一基准、公共基准和三基面体系3、基准体现方法模拟法返回单一基准是指由一个基准要素建立的基准。三、基准返回是指由两个或两个以上的同类基准要素建立的一个独立的基准，又称组合基准。三、基准返回公共基准是由三个相互垂直的平面组成的基准体系。按其在零件使用过程中的功能不同，将其划分：第一基准，第二基准，第三基准。三、基准返回三基面体系模拟法是用形状足够精确的表面模拟体现基准的方法。三、基准三、基准三、基准三、基准返回四、轮廓度公差带轮廓度公差轮廓度公差分为线轮廓度公差和面轮廓度公差两个特征项目。它们的理想轮廓线（面）的形状需要用理论正确尺寸(把数值围以方框表示的没有公差而绝对准确的尺寸）决定。它们的理想轮廓线（面）的方位则需看是否有基准而定。无基准时，方位浮动；有基准时方位固定。返回用于限制平面曲线或曲面截面轮廓的形状误差。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。无基准要求时，理想轮廓线用理论尺寸＋公差来控制，理想轮廓线的方位是浮动的。（形状公差）有基准要求时，理想轮廓线用理论正确尺寸＋基准来控制，这时理想轮廓线的方位是固定的。（位置公差）四、轮廓度公差带返回线轮廓度面轮廓度用于限制曲面的形状误差。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。无基准要求时，理想轮廓面用尺寸＋公差来控制，理想轮廓面的方位是浮动的。（形状公差）有基准要求时，理想轮廓面用理论正确尺寸＋基准来控制，这时理想轮廓面的方位是固定的。（位置公差）四、轮廓度公差带返回五、定向公差带1、定向误差及其评定原则2、定向公差返回1、定向误差及其评定原则定向误差是指被测实际要素对其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。评定原则：定向最小在定向的前提下，包容被测要素到最小。五、定向公差带B返回2、定向公差定向公差是指关联被测要素对基准要素在规定方向上允许的变动量，种类：平行度、垂直度和倾斜度。五、定向公差带返回五、定向公差带平行度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。根据零件的功能要求，可分为：给定方向上（面对面、线对面、面对线、线对线）任意方向上（线对线）相应的公差带形状包括：两平行平面圆柱面返回五、定向公差带返回五、定向公差带返回五、定向公差带返回五、定向公差带五、定向公差带返回返回五、定向公差带垂直度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。根据零件的功能要求，可分为：给定方向（面对面、面对线、线对线）任意方向（线对面）相应的公差带形状包括：两平行平面圆柱面五、定向公差带返回面对面五、定向公差带公差带是距离为公差值t，且垂直于基准平面的两平行平面之间的区域。返回面对线五、定向公差带返回公差带是距离为公差值t，且垂直于基准直线的两平行平面之间的区域。线对线公差带是距离为公差值t，且垂直于基准直线的两平行平面之间的区域。返回五、定向公差带线对面五、定向公差带返回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。倾斜度当两要素在0°~90°之间的某一角度时，用倾斜度要求。用倾斜度要求时，图样上被测要素的理想方向由理论正确角度确定。倾斜度也可分为：

给定方向上

任意方向上五、定向公差带返回给定方向上的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。五、定向公差带返回任意方向上的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øD孔轴线必须位于直径公差值0.05mm，且与A基准平面成45°角，平行于B基准平面的圆柱面内。五、定向公差带返回五、定向公差带五、定向公差带总结：定向公差带的特点1.定向公差带相对于基准有确定的方向平行度、垂直度、倾斜度公差带分别相对于基准保持0°、90°、2.定向公差带具有综合控制同一被测要素方向和形状误差的职能如无具体要求，给出定向公差后不必在标形状公差；如果对形状精度提出进一步的要求，则可同时给出定向公差和形状公差。但形状公差值＜定向公差值六、定位公差带1、定位误差及其评定原则2、定位公差返回1、定位误差及其评定原则被测实际要素对其具有确定位置的理想要素的变动量。该理想要素的位置由基准和理论正确尺寸确定。评定原则：定位最小在定位的前提下，包容被测要素到最小。六、定位公差带返回定位误差：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。项目有：

同轴度、对称度、位置度。六、定位公差带返回同轴度定义：指被测轴线（或被测圆心）应与基准轴线（基准圆心）重合的精度要求。是指实际被测轴线对基准轴线的允许变动量。是指被测圆心对基准圆心的允许变动量。六、定位公差带返回线的同轴度公差点的同心度公差线的同轴度公差公差带是直径为公差值t，且与基准轴线同轴的圆柱面内的区域。六、定位公差带返回六、定位公差带返回点的同心度公差公差带是直径为公差值t，且与基准圆心同心的圆内的区域。对称度定义：指被测中心要素应与基准中心要素重合，或者应通过基准中心要素的精度要求。根据被测中心要素和基准中心要素性质分：

面对面、面对线公差带形状两平行平面。六、定位公差带返回面对面如图所示：面对面的对称度，公差带是距离为公差值t=0.1mm且相对基准中心平面对称配置的两平行平面之间的区域。六、定位公差带返回面对线如图所示：面对线的对称度，公差带是距离为公差值t=0.05mm且相对基准中心轴线对称配置的两平行平面之间的区域。六、定位公差带返回位置度定义：是指被测要素应位于由基准和理论正确尺寸确定的理想位置上的精度要求。根据被测要素不同分为：

点位置度、线位置度和面位置度。公差带形状有球、圆柱面、两平行平行平面。 六、定位公差带返回六、定位公差带返回返回六、定位公差带面的位置度返回六、定位公差带六、定位公差带总结：定位公差带的特点：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尺寸；2.定位公差带具有综合控制被测要素位置、方向和形状的功能关联被测要素给出了定位公差，一般对该要素可不再给定向和形状公差。如对方向和形状有进一步精度要求，则应另给出定向公差或（和）形状公差。注：形状公差值＜定向公差值＜定位公差值六、定位公差带七、跳动公差带返回定义：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