机械工程制图课件 8.4.2形状与位置公差

机械工程制图——形状和位置公差8.4.2形状和位置公差

在机械制造中，由于机床精度、工件的装夹精度和加工过程中的变形等多种因素的影响，加工后的零件不仅会产生尺寸误差，还会产生形状和位置误差。即零件表面、中心轴线等实际形状和位置偏离设计所要求的理想形状和位置，从而产生误差。零件的形状误差和位置误差同样会影响零件的使用和互换性。形位误差对零件使用性能的影响：

1.影响零件的配合性质

如：在有相对运动的间隙配合中，由于形状误差，会使间隙大小沿结合面分布不均，造成局部磨损加剧，降低运动精度，缩短使用寿命；过盈配合中，会影响连接强度。

2.影响零件的功能要求

如：机床导轨应为直线否则会影响运动精度；变速箱中齿轮轴线应平行，否则接触不良降低承载能力，

3.影响零件的互换性

如：轴孔结合形位误差太大会影响装配。

因此，零件图上除了规定尺寸公差来限制尺寸误差外，还规定了形状公差和位置公差来限制形状误差和位置误差，以满足零件的功能要求。

为了满足互换性的要求，国家制定了一些列形状和位置公差标准，本章只对其中常用形位公差标准的部分内容作简要介绍。

几何要素——构成零件几何特征的点、线、面统称为几何要素(简称要素)。

形位误差——就是关于零件各个几何要素自身形状和相互位置的误差。

形位公差——就是对这些几何要素的形状和相互位置所提出的精度要求。⑴形位公差的基本概念

形状公差：是被测实际要素的形状相对于理想形状所允许的变动量。形状公差有直线度、平面度、圆度和圆柱度四项。

位置公差：是被测实际要素的位置对基准所允许的变动量。又分为定向公差、定位公差和跳动公差三种。

定向公差有平行度、垂直度和倾斜度三项，用来控制被测要素相对于基准要素的方向精度；定位公差有同轴（心）度、对称度和位置度三项，用来控制被测要素实际要素相对于基准要素的位置精度；跳动公差有圆跳动和全跳动两项，用来控制被测实际要素的形状和相对于基准轴线的位置两方面的综合精度。

形状或位置公差（轮廓度公差)：有线轮廓度和面轮廓度两项。

形位公差可分为形状公差、位置公差和形状或位置公差（轮廓度公差）三类，共十四个项目。

⑵形位公差特征项目及符号形位公差的名称和符号表3-2①图样上注出形位公差值的规定②形位公差的未注公差值的规定

图样上对零件的要素未注出形位公差值时，并不是没有公差值要求，而是对这些要素的形位公差要求能由机床设备的一般加工能力保证，所以不必标注在图样上。未注公差值的大小可查阅GB/T1184-1996中的有关规定。

对形位公差带有较高要求的零件，应在图样上按规定的标注方法注出公差值。形位公差值的大小由形位公差等级和主要参数的大小查表确定。

GB/T1184-1996对图样上的注出公差规定了12个等级，由1级起精度以此降低，6级与7级为基本级，圆度和圆柱度还增加了精度更高的0级。公差值选择的原则：在满足零件功能要求的前提下,选择最经济的公差值。①形位公差的代号和基准符号②被测要素的标注方法③基准要素的标注方法⑶形位公差的标注④形位公差的其他标注规定①形位公差的代号和基准符号

标准规定，对零件的形位公差要求，在图样上用代号标注，如图3-4所示。无法采用框格代号标注时，才允许在技术要求中用文字加以说明。Ⅰ形位公差值的代号

组成：形位公差框格和指引线；形位公差有关项目符号；形位公差数值和其他有关符号；基准字母和其他有关符号等。公差框格分两格或多格式，框格内从左到右填写以下内容：

(1)第一格形位公差特征的符号。(2)第二格形位公差数值和有关符号。(3)第三格和以后各格基准字母和有关符号。

基准符号由粗短线、圆圈、连线和字母组成。基准符号字母规定不得采用E、F、I、J、L、M、O、P和R等九个字母。

Ⅱ基准符号ABC

无论基准符号在图样上的方向如何，圆圈内的字母均应水平书写。②被测要素的标注方法

用带箭头的指引线将公差框格与被测要素相连，指引线的箭头指向被测要素，箭头的方向为公差带的宽度方向。标注时应注意：Ⅰ形位公差框格应水平或垂直地绘制。

Ⅱ指引线原则上从框格一端的中间位置引出。Ⅲ当被测要素为轮廓要素时，指引线的箭头应指在该要素的轮廓线或其引出线上，并应明显地与尺寸线错开(应与尺寸线至少错开4mm)。>4mmⅣ当被测要素为中心要素时，指引线的箭头应与被测要素的尺寸线对齐，当箭头与尺寸线的箭头重叠时，可代替尺寸线箭头，指引线的箭头不允许直接指向中心线。b错误Ⅴ当被测要素为圆锥体的轴线时，指引线的箭头应与圆锥体直径尺寸线(大端或小端)对齐，必要时也可在圆锥体内画出空白的尺寸线，并将指引线的箭头与该空白的尺寸线对齐；如圆锥体采用角度尺寸标注，则指引线的箭头应对着该角度的尺寸线。Ⅵ当多个被测要素有相同的形位公差(单项或多项)要求时，可以在从框格引出的指引线上绘制多个指示箭头，并分别与被测要素相连；用同一公差带控制几个被测要素时，应在公差框格上注明“共面”或“共线”。AB0.03A-B共面0.10Ⅶ当同一个被测要素有多项形位公差要求，其标注方法又是一致时，可以将这些框格绘制在一起，并引用一根指引线。AAⅧ公差框格中所标注的形位公差有其他说明时，可在公差框格的上方或下方附加文字说明。属于被测要素数量的说明，应写在公差框格的上方；属于解释性的说明，应写在公差框格的下方。③基准要素的标注方法

基准要素采用基准符号标注，并从形位公差框格中的第三个起，填写相应的基准符号字母，基准符号中的连线应与基准要素垂直，无论基准在图样中的方向如何，圆圈内字母应水平书写。如图3-13所示。基准要素标注时应注意：Ⅰ基准要素为轮廓要素时，基准符号的连线应指在该要素的轮廓线或其延长线上，并应明显地与尺寸线错开，如图3-14所示。Ⅱ基准要素是中心要素时，基准符号的连线应与确定该要素的轮廓尺寸线对齐，如图3-15所示。Ⅲ基准要素为公共轴线时的标注在图3-16中，基准要素为外圆φd1的轴线A与外圆φd2的轴线B组成的公共轴线A-B。当轴类零件以两端中心孔工作锥面的公共轴线为基准时，可采用图3-17的标注方法。Ⅳ任选基准的标注方法，如图3-18所示。④形位公差的其他标注规定Ⅰ公差框格中所标注的公差值如无附加说明，则被测范围为箭头所指的整个轮廓要素或中心要素。Ⅱ如果被测范围仅为被测要素的一部分时，应用粗点画线画出该范围，并标出尺寸。其标注方法如图3-19所示。Ⅲ如果需给出被测要素任一固定长度上（或范围）的公差值时，其标注方法如图3-20所示。

图3-20a表示在任一100mm长度上的直线度公差值为0.02mm。图3-20b表示在任一100mm×100mm的正方形面积内，平面度公差值为0.05mm。图3-20c表示在任一1000mm全长上的直线度公差值为0.05mm，在任一200mm长度上的直线度公差值为0.02mm。Ⅳ给定的公差带形状为圆或圆柱时，应在公差值前加注“φ”；当给定的公差带形状为球时，应在公差值前加注“Sφ”，如图3-21所示。Ⅴ形位公差有附加要求时应在相应的公差数值后加注有关符号，见表3-4。新国标基准符号的对比：ABC旧国标规定新国标规定⑷举例：识读形位公差⑷举例：识读形位公差Ⅰ处的含义是：直径为

22圆锥的大、小两端面（被测要素）对该段轴的轴心线（基准要素）的圆跳动（公差项目）公差为0.01mm（公差值）。