形狀和位置公差及其檢測

1、（1 1）形位公差的研究對象）形位公差的研究對象 幾何要素幾何要素 ：即構成零件幾何特征的點、線、面。：即構成零件幾何特征的點、線、面。球面球面圓錐圓錐端面端面 圓柱面圓柱面素線素線軸線軸線球心球心錐頂錐頂一一概概述述概述概述一一一一概概述述按結構特征分類按結構特征分類輪廓要素輪廓要素中心要素中心要素能夠能夠直接感知直接感知不能不能直接感知直接感知（2 2）幾何要素的分類）幾何要素的分類素線素線圓錐面圓錐面圓柱面圓柱面球面球面圓臺面圓臺面輪廓要素輪廓要素軸線軸線球心球心中心要素中心要素一一概概述述按存在狀態(tài)分類按存在狀態(tài)分類理想要素理想要素實際要素實際要素無任何誤差無任何誤差實際不存在實際不存

2、在有誤差有誤差實際存在實際存在按所處地位分類按所處地位分類被測要素被測要素基準要素基準要素需要研究需要研究測量的對象測量的對象確定被測要素確定被測要素方向和位置方向和位置加工后的要素加工后的要素圖樣上的要素圖樣上的要素一一概概述述按功能關系分類按功能關系分類（針對被測要素）（針對被測要素）單一要素單一要素關聯(lián)要素關聯(lián)要素給出形狀給出形狀公差的要素公差的要素給出位置給出位置公差的要素公差的要素與基準無方與基準無方向位置的關系向位置的關系與基準有方與基準有方向位置的關系向位置的關系eeee零件加工后的形狀與理想形狀之間的差異。零件加工后的形狀與理想形狀之間的差異。（3 3）形狀誤差）形狀誤差一一概

3、概述述e零件加工后各要素彼此之間偏離了理想位置。零件加工后各要素彼此之間偏離了理想位置。一一概概述述（4 4）位置誤差）位置誤差分類項目符號分類項目符號形狀公差形狀或位置或方向公差直線度方向公差位置公差跳動公差平行度平面度垂直度圓度傾斜度圓柱度同軸度線輪廓度對稱度面輪廓度位置度圓跳動全跳動（5 5）形位公差的特征項目及符號）形位公差的特征項目及符號一一概概述述（摘自GB/T11821996）（6 6）形位公差帶）形位公差帶 形位公差帶是指限制實際要素變動的區(qū)域；具有形位公差帶是指限制實際要素變動的區(qū)域；具有形狀、大小、方向、位置四個要素：形狀、大小、方向、位置四個要素：常見的形位公差帶的形狀如

4、圖：常見的形位公差帶的形狀如圖：一一概概述述1 1、 形狀形狀 體現被測要素的精度高低，由公差值體現被測要素的精度高低，由公差值t確定，指確定，指公差帶的寬度或直徑公差帶的寬度或直徑。 指形位誤差的檢測方向，即誤差變動的方向。指形位誤差的檢測方向，即誤差變動的方向。一一概概述述2 2、大小、大小3 3、方向、方向分為固定和浮動兩種分為固定和浮動兩種：一一概概述述4 4、位置、位置浮動：形位公差帶在尺寸公差帶內可隨實際尺寸浮動：形位公差帶在尺寸公差帶內可隨實際尺寸位置的不同而變動；位置的不同而變動；固定：形位公差帶的位置不隨實際尺寸的變動而固定：形位公差帶的位置不隨實際尺寸的變動而變化。變化。1

5、 1、公差框格、公差框格公差值及附加符號公差值及附加符號基準要素的字母及附加符號基準要素的字母及附加符號 公差特征項目的符號公差特征項目的符號形狀公差：公差框格僅兩格；形狀公差：公差框格僅兩格；位置公差：公差框格為三格、四格或五格。位置公差：公差框格為三格、四格或五格。 形位公差框格在圖樣上一般為水平放置，必要時也可垂直放形位公差框格在圖樣上一般為水平放置，必要時也可垂直放置（逆時針轉）。置（逆時針轉）。（7 7）形位公差的標注）形位公差的標注一一概概述述標注代號由標注代號由公差框格公差框格、指引線指引線和和基準代號基準代號等構成。等構成。2 2、指引線、指引線作用作用：連接形位公差框格與被測

6、要素。：連接形位公差框格與被測要素。 指引線可從框格任一方向引出，引出時必須垂直于公差指引線可從框格任一方向引出，引出時必須垂直于公差框格；箭頭要指向被測要素。框格；箭頭要指向被測要素。一一概概述述 公差框格用指引線與被測要素相連公差框格用指引線與被測要素相連, ,指引線的箭頭應指指引線的箭頭應指向幾何公差帶的向幾何公差帶的寬度方向寬度方向或或直徑方向直徑方向： n當指引線的箭頭指向公差帶的寬度時當指引線的箭頭指向公差帶的寬度時, ,幾何公差值只寫幾何公差值只寫數字。數字。n當指引線的箭頭指向圓形或圓柱形公差帶的直徑時當指引線的箭頭指向圓形或圓柱形公差帶的直徑時, ,幾幾何公差值的數字前面加注

7、符號何公差值的數字前面加注符號“”。一一概概述述組組成成一一概概述述3 3、基準代號、基準代號注意事項注意事項（1）無論基準方向如何，圓圈內的字母都應水平書寫。無論基準方向如何，圓圈內的字母都應水平書寫。（2）字母）字母E、F、I、J、L、M、O、P、R不能采用不能采用。（3）基準分為三類：基準分為三類：單一基準；單一基準；公共基準；公共基準；基準體系；基準體系；1 1、被測要素是、被測要素是輪廓輪廓要素要素時，箭頭置于要素的輪廓線或輪廓時，箭頭置于要素的輪廓線或輪廓線的延長線上；箭頭必須與尺寸線線的延長線上；箭頭必須與尺寸線明顯錯開明顯錯開。 素線直線度素線直線度（8 8）被測要素的標注方法

8、）被測要素的標注方法一一概概述述2 2、 被測要素是被測要素是中心要素中心要素時，指引線的箭頭應與尺寸線時，指引線的箭頭應與尺寸線對對齊齊。當尺寸線箭頭由外向內標注時，則箭頭合一。當尺寸線箭頭由外向內標注時，則箭頭合一。軸線直線度軸線直線度一一概概述述1 1、基準要素為輪廓要素時，基準代號中的連線應垂直于基、基準要素為輪廓要素時，基準代號中的連線應垂直于基準或其延長線；連線與尺寸線明顯錯開。準或其延長線；連線與尺寸線明顯錯開。一一概概述述（9 9）基準要素的標注方法）基準要素的標注方法2 2、基準要素是中心要素時，基準連線應與尺寸線對齊。、基準要素是中心要素時，基準連線應與尺寸線對齊。 形狀公

9、差是指單一實際要素的形狀所允許形狀公差是指單一實際要素的形狀所允許的變動全量。的變動全量。1 1、形狀公差、形狀公差形狀公差包括形狀公差包括直線度直線度平面度平面度圓度圓度圓柱度圓柱度 二二形形狀狀公公差差二二形狀公差形狀公差直線度公差用于限制平面內或空間直線的形狀誤差。直線度公差用于限制平面內或空間直線的形狀誤差。1、 直線度直線度（1）給定平面內的直線度公差）給定平面內的直線度公差 公差帶是距離為公差值公差帶是距離為公差值t的兩平行直線之間的的兩平行直線之間的區(qū)域區(qū)域 。二二形形狀狀公公差差（2）給定方向的直線度公差）給定方向的直線度公差 公差帶是距離為公差值公差帶是距離為公差值t t的兩

10、平行平面之間的區(qū)域。的兩平行平面之間的區(qū)域。 二二形形狀狀公公差差例一例一（3）任意方向的直線度公差）任意方向的直線度公差 公差值前加注公差值前加注，公差帶是直徑為，公差帶是直徑為t t的圓柱面內的圓柱面內的區(qū)域。的區(qū)域。二二形形狀狀公公差差平面度公差用于限制被測實際平面的形狀誤差。平面度公差用于限制被測實際平面的形狀誤差。 平面度公差既可以限制被測表面的平面度誤差，還可平面度公差既可以限制被測表面的平面度誤差，還可以同時限制被測表面的直線度誤差。以同時限制被測表面的直線度誤差。2 、平面度、平面度二二形形狀狀公公差差公差帶是距離為公差值公差帶是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域。的兩平行平

11、面之間的區(qū)域。 圓度用于限制回轉體的正截面或過球心的任意截面輪圓度用于限制回轉體的正截面或過球心的任意截面輪廓圓形狀誤差。廓圓形狀誤差。0.03t0.033 、圓度、圓度二二形形狀狀公公差差公差帶是半徑差為公差值公差帶是半徑差為公差值t的兩同心圓之間區(qū)域。的兩同心圓之間區(qū)域。圓柱度用于限制實際被測圓柱面的形狀。圓柱度用于限制實際被測圓柱面的形狀。4 、圓柱度、圓柱度二二形形狀狀公公差差公差帶是公差帶是半徑差半徑差為公差值為公差值t的兩同軸圓柱面之間的區(qū)域。的兩同軸圓柱面之間的區(qū)域。2 2、輪廓度公差、輪廓度公差輪廓度公差屬于形狀、方向或位置公差；輪廓度公差屬于形狀、方向或位置公差；分為線輪廓度

12、和面輪廓度兩項分為線輪廓度和面輪廓度兩項無基準要求時屬于形狀公差，無基準要求時屬于形狀公差，有基準要求時屬于位置公差；有基準要求時屬于位置公差；二二形形狀狀公公差差1）線輪廓度）線輪廓度 線輪廓度用于線輪廓度用于限制平面曲線或曲限制平面曲線或曲面的截面輪廓的形面的截面輪廓的形狀變動。狀變動。二二形形狀狀公公差差2）面輪廓度）面輪廓度 面輪廓度用于限面輪廓度用于限制曲面輪廓的形狀變制曲面輪廓的形狀變動。動。二二形形狀狀公公差差位置公差位置公差：指關聯(lián)被測實際要素的方向或位置對基準所允：指關聯(lián)被測實際要素的方向或位置對基準所允 許的變動全量。分為方向、位置和跳動公差。許的變動全量。分為方向、位置和

13、跳動公差。位置公差位置公差三三位置公差帶位置公差帶：限制關聯(lián)實際要素變動的區(qū)域。：限制關聯(lián)實際要素變動的區(qū)域。 基準：是確定實際被測要素的方向或位置的參考對基準：是確定實際被測要素的方向或位置的參考對象（依據），應具有理想的形狀象（依據），應具有理想的形狀圖樣上標注的基準圖樣上標注的基準是理想的，無形狀誤差。分為：基準面（平面）、基準是理想的，無形狀誤差。分為：基準面（平面）、基準線、基準點。線、基準點。 對關聯(lián)被測要素提出定向、定位或跳動公差要求對關聯(lián)被測要素提出定向、定位或跳動公差要求時，必須在設計中指明基準。時，必須在設計中指明基準。 1 1）基準的種類）基準的種類 （1 1）單一基準）

14、單一基準 由一個基準要素建立的基準。由一個基準要素建立的基準。 （2 2）公共基準（組合基準）公共基準（組合基準） 由兩個或兩個以上由兩個或兩個以上的同類基準要素建立的一個獨立的基準。的同類基準要素建立的一個獨立的基準。作為一個作為一個獨立的基準使用。獨立的基準使用。1 1、基準、基準三三位位置置公公差差 （3 3）三基面體系（基準體系）三基面體系（基準體系） 當單一基準或一個當單一基準或一個獨立的公共基準不能對被測要素提供完整而正確的定向或獨立的公共基準不能對被測要素提供完整而正確的定向或定位時，需引用基準體系。定位時，需引用基準體系。 為了與空間直角坐標系一為了與空間直角坐標系一致，規(guī)定以

15、三個互相垂直的平面（基準平面）構成一個基致，規(guī)定以三個互相垂直的平面（基準平面）構成一個基準體系準體系三基面體系：三基面體系： 三三位位置置公公差差定向公差：定向公差：是指關聯(lián)實際要素相對基準在方向上允許是指關聯(lián)實際要素相對基準在方向上允許 的變動量。的變動量。2 2、定向公差與公差帶、定向公差與公差帶三三位位置置公公差差定向公差帶：定向公差帶：1 1）相對基準有確定的方向；）相對基準有確定的方向； 2 2）其位置往往是浮動的；）其位置往往是浮動的； 3 3）具有綜合控制被測要素方向和形狀的功能。具有綜合控制被測要素方向和形狀的功能。1 1、“面對面面對面”的平行度的平行度t 基準平面 被測要

16、素被測要素：上平面上平面 ； 基準要素：基準要素：底面底面 。 其公差帶是距離為公差值其公差帶是距離為公差值t，且平行于基準面的兩平行且平行于基準面的兩平行平面之間的區(qū)域。平面之間的區(qū)域。三三位位置置公公差差（1 1）平行度）平行度2 2、“線對面線對面”的平行度的平行度3 3、“線對線線對線”的平行度的平行度t基準線被測要素被測要素： D D孔軸心孔軸心。 基準要素基準要素：另一個孔的中心線另一個孔的中心線。（1）給定方向上）給定方向上三三位位置置公公差差（2）任意方向）任意方向 基準線t三三位位置置公公差差 線對面的垂直度。線對面的垂直度。 基準平面 t 0.1A d A 三三位位置置公公

17、差差（2 2）垂直度）垂直度（1）給定方向上）給定方向上 （2 2）任意方向）任意方向A d A 0.05 d 基準平面 三三位位置置公公差差 面對面的傾斜度。面對面的傾斜度。 三三位位置置公公差差（3 3）傾斜度）傾斜度定位公差：定位公差：是指關聯(lián)實際要素相對基準在方向上允許是指關聯(lián)實際要素相對基準在方向上允許 的變動全量。的變動全量。3 3、定位公差與公差帶、定位公差與公差帶三三位位置置公公差差定位公差帶：定位公差帶：1 1）相對基準有確定的位置；）相對基準有確定的位置； 2 2）具有綜合控制被測要素位置、方向和具有綜合控制被測要素位置、方向和 形狀的功能。形狀的功能。用于限制被測實際軸線

18、對基準軸線的位置誤差；用于限制被測實際軸線對基準軸線的位置誤差；基準軸線 tBA d 0.1A-B t t三三位位置置公公差差（1 1）同軸度）同軸度被測要素和基準要素均為零件結構中的中心線。被測要素和基準要素均為零件結構中的中心線?；鶞势矫鎡t/2AA0.1三三位位置置公公差差（2 2）對稱度）對稱度 用于限制被測中心平面（中心線）對基準中心平面用于限制被測中心平面（中心線）對基準中心平面（中心線）的位置誤差；（中心線）的位置誤差；面對面對稱度公差帶面對面對稱度公差帶三三位位置置公公差差（3 3）位置度）位置度 用于限制被測要素的實際位置對其理想位置的位用于限制被測要素的實際位置對其理想位置

19、的位置度誤差；置度誤差；點的位置度：點的位置度：線的位置度：線的位置度： tB 基準平面A基準平面C 基準平面90三三位位置置公公差差跳動公差：跳動公差：關聯(lián)實際要素繞基準軸線回轉一周或連續(xù)關聯(lián)實際要素繞基準軸線回轉一周或連續(xù) 回轉時所允許的最大跳動量?；剞D時所允許的最大跳動量。4 4、跳動公差、跳動公差三三位位置置公公差差跳動公差是以測量方法定義的公差項目。跳動公差是以測量方法定義的公差項目。 圓跳動圓跳動是指被測圓柱面或端平面在無軸向移動的條是指被測圓柱面或端平面在無軸向移動的條件下，繞基準軸線連續(xù)旋轉過程中，指示表在給定的測量件下，繞基準軸線連續(xù)旋轉過程中，指示表在給定的測量方向上對該實

20、際被測要素測得的最大與最小示值之差。方向上對該實際被測要素測得的最大與最小示值之差。t測量平面基準軸線A0.05 dA三三位位置置公公差差（1 1）圓跳動）圓跳動1）徑向圓跳動）徑向圓跳動 基準軸線測量圓柱面t A0.05A三三位位置置公公差差2）端面圓跳動）端面圓跳動三三位位置置公公差差3）斜向圓跳動）斜向圓跳動基準軸線tBA0.2AB三三位位置置公公差差（2 2）全跳動）全跳動指被測要素在某個測量截面內相對于基準軸線的變動量。指被測要素在某個測量截面內相對于基準軸線的變動量。1 1）徑向全跳動）徑向全跳動2 2）端面全跳動）端面全跳動基準軸線A0.05A三三位位置置公公差差確定尺寸公差與形

21、位公差之間相互關系的原則為確定尺寸公差與形位公差之間相互關系的原則為公差原則公差原則。四四公差原則公差原則可逆要求可逆要求1）體外作用尺寸：）體外作用尺寸：1 1、相關術語、相關術語四四公公差差原原則則feDfed 完工零件的實際尺寸與幾何誤差的綜合結果完工零件的實際尺寸與幾何誤差的綜合結果作用尺寸作用尺寸，是影響零件功能的因素。，是影響零件功能的因素。2）體內作用尺寸：）體內作用尺寸：四四公公差差原原則則fiDfid3 3）最大實體狀態(tài)）最大實體狀態(tài)(MMC)(MMC)與最大實體尺寸與最大實體尺寸（MMSMMS）： 最大實體狀態(tài)：孔或軸在尺寸范圍內，具有材最大實體狀態(tài)：孔或軸在尺寸范圍內，具

22、有材料量最多時的狀態(tài)。料量最多時的狀態(tài)。 最大實體尺寸：最大實體狀態(tài)時的尺寸。最大實體尺寸：最大實體狀態(tài)時的尺寸。 DminDmin， dmaxdmax4 4）最小實體狀態(tài)）最小實體狀態(tài)(LMC)(LMC)與最小實體尺寸與最小實體尺寸（LMSLMS）： 最小實體狀態(tài)：孔或軸在尺寸范圍內，具有材料最小實體狀態(tài)：孔或軸在尺寸范圍內，具有材料量最少時的狀態(tài)。量最少時的狀態(tài)。 最小實體尺寸：最小實體狀態(tài)時的尺寸。最小實體尺寸：最小實體狀態(tài)時的尺寸。 DmaxDmax， dmin dmin 四四公公差差原原則則5）最大實體實效尺寸：）最大實體實效尺寸：四四公公差差原原則則tDtDDMMVmin要素在最大

23、實體實效狀態(tài)下的體外作用尺寸。要素在最大實體實效狀態(tài)下的體外作用尺寸?？祝嚎祝狠S：軸：tdtddMMVmax6）最小實體實效尺寸：）最小實體實效尺寸：tDtDDLLVmax要素在最大實體實效狀態(tài)下的體外作用尺寸。要素在最大實體實效狀態(tài)下的體外作用尺寸?？祝嚎祝狠S：軸：tdtddLLVmin實體實效尺寸是極限尺寸與形位公差形成的尺寸。實體實效尺寸是極限尺寸與形位公差形成的尺寸。2 2、獨立原則、獨立原則 圖樣上給定的每一個尺寸和形狀、位置公差均是圖樣上給定的每一個尺寸和形狀、位置公差均是獨立的，應分別滿足要求。獨立的，應分別滿足要求。標注標注：不需加注任何符號，：不需加注任何符號，公差原則按公差

24、原則按GB/T4249。應用應用： 一般應用于非配合零件，尺寸精度與形位精度均一般應用于非配合零件，尺寸精度與形位精度均 要求較高，或尺寸精度與形位精度要求相差較大要求較高，或尺寸精度與形位精度要求相差較大 的場合。的場合。四四公公差差原原則則3 3、包容要求、包容要求 控制被測要素的實際輪廓被包容在控制被測要素的實際輪廓被包容在最大實體最大實體邊界邊界內內的一種公差要求。的一種公差要求。四四公公差差原原則則4 4、最大實體要求、最大實體要求 控制被測要素的實際輪廓處于控制被測要素的實際輪廓處于最大實體實效最大實體實效邊界內的邊界內的一種公差要求。一種公差要求。圖樣上標注的幾何公差值是被測要素

25、處于圖樣上標注的幾何公差值是被測要素處于最大實體狀態(tài)時給出的公差值。最大實體狀態(tài)時給出的公差值。 應用應用： 主要用于精度要求不高，僅要求可裝配性的場合。主要用于精度要求不高，僅要求可裝配性的場合。標注標注：應用于被測要素時，在形位公差值后加注符號應用于被測要素時，在形位公差值后加注符號 。應用于基準要素時，在框格內基準字母后加注符號應用于基準要素時，在框格內基準字母后加注符號 。M MM M四四公公差差原原則則5 5、可逆要求、可逆要求 可逆要求不可以單獨使用，必須與最大實體要求或可逆要求不可以單獨使用，必須與最大實體要求或最小實體要求聯(lián)合使用。最小實體要求聯(lián)合使用。應用應用： 主要用于精度

26、要求不高，僅要求可裝配性的場合。主要用于精度要求不高，僅要求可裝配性的場合。標注標注：最大實體要求的符號最大實體要求的符號 后加注符號后加注符號 。R RM M四四公公差差原原則則五五形位公差的選擇形位公差的選擇1 1、形位公差特征項目的選擇、形位公差特征項目的選擇1）考慮零件的形體結構考慮零件的形體結構：零件的形體結構是選擇被測要素形位公差項目的基本依據。零件的形體結構是選擇被測要素形位公差項目的基本依據。2）考慮零件的功能要求考慮零件的功能要求：根據零件各部位要實現的功能來確定恰當的公差項目。根據零件各部位要實現的功能來確定恰當的公差項目。3）考慮檢測方便性考慮檢測方便性：應結合生產現場現

27、有檢測條件，在滿足零件使用要求的前提應結合生產現場現有檢測條件，在滿足零件使用要求的前提下，選用檢測簡便的項目。下，選用檢測簡便的項目。4）考慮經濟性考慮經濟性：在滿足功能要求的前提下，選擇項目應盡量少，以獲得較好在滿足功能要求的前提下，選擇項目應盡量少，以獲得較好的經濟效益。的經濟效益。2 2、形位公差等級的選擇、形位公差等級的選擇總原則：總原則： 在滿足零件使用功能的前提下，選取最經濟的公差值。在滿足零件使用功能的前提下，選取最經濟的公差值。還應注意下列情況：還應注意下列情況：1）同一要素給出的形狀公差、位置公差和尺寸公差在數）同一要素給出的形狀公差、位置公差和尺寸公差在數值上應滿足關系式：值上應滿足關系式：2）考慮零件的結構特點，對于結構復雜、剛性較差或不易）考慮零件的結構特點，對于結構復雜、剛性較差或不易加工和測量的零件，如細長軸、薄壁件等，因加工時易產加工和測量的零件，如細長軸、薄壁件等，因加工時易產生較大的形位誤差，故在滿足零件功能要求的前提下，可生較大的形位誤差，故在滿足零件功