互换性第4.1章 学习教材

14形位公差及检测

轴套的外圆可能产生的误差：外圆在垂直于轴线的正截面上不圆（圆度误差）外圆柱面上任一素线不直（直线度误差）外圆柱面的轴心线与孔轴心线不重合（同轴度误差）轴套加工后外圆的形状和位置误差

4.1概述4.2形位公差的标注4.3形状和位置公差4.4公差原则4.5形位公差的选用4.6形位公差检测原则第4章形位公差及检测形位误差对零件使用性能的影响：

1）影响零件的功能要求；2）影响零件的配合性质；

3）影响零件的互换性。国家标准：GB/T1182—1996《形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法》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》GB13319—1991《形状和位置公差位置度公差》第4章

形位公差及检测内容:形位公差的基本概念

形位公差的标注及公差带的分析公差原则重点: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1.形位公差的研究对象——几何要素几何要素按存在的状态理想要素实际要素按结构特征轮廓要素中心要素按检测关系被测要素基准要素单一要素关联要素第一节

概述定义：构成零件几何特征的点、线、面。

第一节概述定义形状误差：零件加工后，实际形状与理想形状之间的差异。位置误差：零件加工后，组成零件的若干个几何形状彼此偏离理论位置的偏离量。

第一节概述定义形状公差：指单一实际要素的形状所允许的变动全量。

零件形状误差<形状公差，则该项形状要求合格。

位置公差：指关联实际要素的方向或位置对基准所允许的变动全量。

零件位置误差<位置公差，则该项位置要求合格。

第一节概述形位公差项目及其符号第二节形位公差的标注以公差框格的形式标注（两格或多格）

①公差值1）如果公差带为圆形或圆柱形，公差值前加注Ø。2）被测范围仅为被测要素的某一部分或任一范围时：0.05A公差特征符号表4-37中公差值以mm为单位基准用大写字母表示指引线指向被测要素形位公差的标注②基准基准符号用带小圆的大写字母以细实线与粗的短实线相连，基准符号的连线要与基准要素垂直,圆圈内的字母水平书写。ABC基准符号1）基准要素为轮廓要素：2）基准要素为中心要素时，基准符号的连线与该要素的尺寸线对齐。形位公差的标注3）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；多基准则按基准的优先次序从左到右分别置于各格。ø0.15ABø0.15AB0.05A形位公差的标注③指引线细实线，从框格的垂直引出，指向被测要素。指向公差带的宽度方向。1）引出端必须与框格垂直，可从左端或右端引出。形位公差的标注③指引线2）被测要素为轮廓要素：指引线的箭头指在可见轮廓线上或其引出线上，应明显地与尺寸线错开。

被测要素为中心要素：指引线的箭头与该要素的尺寸线对齐。当箭头与尺寸线的箭头重叠时，可代替尺寸线箭头。指引线箭头不允许直接指向中心线。被测为轮廓要素b被测为中心要素错误的标注形位公差的标注形位公差有附加要求时的标注形位公差的标注形位公差的标注形位公差的简化标注同一要素有多项形位公差项目要求不同要素有同一形位公差项目要求AB0.03A-BA

A

第三节形位公差形位公差的公差带：用来限制被测要素变动的范围。四要素：形状：由被测要素的理想形状和给定的公差项目确定。大小：指公差带之间的间距、宽度或直径。由所给定的形位公差值确定。方向：指公差带相对基准在方向上的要求。位置：指公差带相对基准在位置上的要求。形状公差的公差带方向和位置浮动；位置公差的公差带方向和位置固定。

形位公差的公差带形状举例两条平行线两个平行面球圆环圆柱体两同轴圆柱面形状公差直线度平面度圆度圆柱度线轮廓度面轮廓度限制被测几何要素——直线、平面、圆和圆柱的误差其公差带有两个要素：公差带的形状和大小。

直线度是用来限制被测实际直线形状对其理想直线变动量的指标在给定平面内的直线度在给定方向内的直线度给定一个方向0.02

直线度给定两个方向任意方向上的直线度φtφt

平面度定义：是限制实际表面对其理想平面变动量的一项指标。公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。0.1圆度是限制实际圆对其理想圆变动量的一项指标。控制圆柱（锥）面的正截面和球体上通过球心的任一截面的圆度。 公差带是指在同一正截面上，半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。t圆柱度是限制实际圆柱面对其理想圆柱面变动量的一项指标。可以同时控制圆度、母线直线度和两条母线平行度等项目的误差。

公差带是半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。0.02线轮廓度 是限制实际曲线对其理想曲线变动量的一项指标，它控制平面曲线或曲面的截面轮廓的形状误差。

无基准的理想轮廓线用尺寸并加注公差来控制，其位置是不定的；有基准的理想轮廓线用理论正确尺寸加注基准来控制，其位置是唯一的。有基准要求无基准要求线轮廓度

理论正确尺寸

——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，标注时以框格包围，该要素的形状、方向和位置误差则由给定的形位公差来控制。线轮廓度的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。线轮廓度公差带面轮廓度 是限制实际曲面对其理想曲面变动量的一项指标，控制空间曲面的形状误差。也分无基准要求的、有基准要求的面轮廓度公差。公差带是指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。位置公差平行度对称度圆跳动垂直度倾斜度同轴度位置度全跳动定向公差定位公差跳动公差基准基准是确定被测要素的方向、位置的参考对象。单一基准——由一个要素建立的基准称为单一基准。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称为组合基准或公共基准。单一基准0.05

A-B

A

B

组合基准基准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三基面体系定向公差是被测实际要素对基准要素在方向上的允许变动量。特点：相对于基准有确定的方向，公差带的位置可以浮动；可综合控制被测要素的方向和形状。定向公差带三要素：公差带的形状、大小和方向。分类：按照被测要素和实际要素的类型，有：线对线线对面面对线面对面平行度公差带垂直度公差带倾斜度公差带平行度1)给定一个方向：线对面，线对线，面对线，面对面2）给定两个方向3）给定任意方向

1)当给定一个方向上的平行度要求时，平行度公差带是距离为公差值t，且平行于基准平面（或直线或轴线）的两平行平面（或轴线）之间的区域。t基准线tt基准平面平行度

2）当给定互相垂直的两个方向时，平行度公差带是两对互相垂直的、距离分别为t1和t2、且平行于基准直线的两平行平面之间的区域。平行度

3）当给定任意方向时，平行度公差带是直径为公差值t且平行于基准轴线的圆柱面内的区域。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。当给定一个方向上的垂直度要求时，垂直度公差带是距离为公差值t，且垂直于基准平面（或直径、轴线）的两平行平面之间的区域。基准平面

t

0.1AdA垂直度 给定任意方向时，平行度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。如图ød孔轴线必须位于直径公差值ø0.1mm，且垂直于基准平面的圆柱面内。

0.1AdA

d

基准平面倾斜度 当两要素在0°-90°之间的某一角度时，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。

倾斜度线对面两个基准面任意方向公差带形状：圆柱公差带大小：直径为0.05公差带方向：圆柱轴线与基准底面A成理论正确角度45°，且平行于基准侧面B定位公差是指关联实际要素对基准在位置上所允许的变动量。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；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。分为：位置度、同轴度和对称度。定位公差带有四个要素：公差带的形状、大小、方向和位置(简称方位)。分类：按照被测要素和基准要素的类型，有：线对线线对面面对面面对线同轴度 用于控制轴类零件的被测轴线对基准轴线的同轴度误差。同轴度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。

如图所示，ød孔轴线必须位于直径为公差值0.1mm，且与基准轴线同轴的圆柱面内。公共基准轴线

t对称度 对称度用于控制被测要素中心平面（或轴线）对基准中心平面（或轴线）的共面（或共线）误差。 如图所示，其公差带为距离为公差值0.1且相对基准的中心平面对称配置的两平行平面之间的区域。基准平面tt/2位置度 用于控制被测要素（点、线、面）对基准的位置误差平面上点的位置度公差带空间点的位置度公差带基准轴线位置度线的位置度公差带面的位置度公差带跳动公差跳动公差是以特定的检测方式为依据的公差项目。包括圆跳动公差和全跳动公差。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。跳动公差带相对于基准轴线有确定的位置；可以综合控制被测要素的位置、方向和形状。圆跳动全跳动

1.径向圆跳动

2.端面圆跳动1.径向全跳动

3.斜向圆跳动2.端面全跳动跳动测量端面圆跳动量测量端面全跳动量跳动测量径向全跳动量测量斜向圆跳动量圆跳动径向圆跳动

公差带是垂直于基准轴线的任一测量平面内，半径差为t，且圆心在基准轴线上的两同心圆A0.05fdAft测量平面基准轴线圆跳动端面圆跳动

公差带是在与基准轴线同轴的任一直径的测量圆柱面上，沿母线方向宽度为t的圆柱面区域

A0.05A基准轴线测量圆柱面t圆跳动斜向圆跳动

公差带是在与基准主轴线同轴的任一测量圆锥面上，沿母线方向宽度为t的圆锥面区域。其测量方向是被测面的法线方向。A0.05Af测量圆锥面基准轴线t全跳动径向全跳动

公差带是半径差为公差值t，且与基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域。径向全跳动是被测圆柱面的圆柱度误差和同轴度误差的综合反映。BA0.2ABff基准轴线tt全跳动端面全跳动公差带是距离为公差值t，且与基准轴线垂直的两平行平面之间的区域。基准轴线A0.05Af形位公差例子形位公差例子如图所示销轴的三种形位公差标注，它们的公差带有何不同？

(a)(b)(c)图a为给定平面内的直线度（母线的直线度），其公差带为宽度为公差值0.02mm的两平行线间的区域。图b为轴线在任意方向的直线度，其公差带为直径等于公差值0.02mm的圆柱体内的区域。图c为线（被测母线）对线（基准母线）的平行度其公差带为宽度为0.02mm且平行于基准A的两平行线