第4章形狀和位置公差及其誤差的檢測

1、第4章形狀和位置公差及其誤差的檢測第4章形狀和位置公差及其誤差的檢測4.1概述4.2形位公差4.3形位誤差的檢測4.4公差原則4.5形狀和位置公差的選用4.1概述4.1.1零件的幾何要素及其分類形位公差研究的對象是幾何要素(簡稱要素)，要素是指構(gòu)成零件幾何特征的點、線和面的總稱，如圖4 1中所示零件的球面、圓錐面、圓柱面、端面、軸線和球心等。圖4-1幾何要素1.按存在狀態(tài)分為理想要素和實際要素4.1概述(1)理想要素理想要素是指具有幾何學意義的要素，它沒有任何誤差，在實際零件上是不存在的，圖樣上表示設(shè)計意圖的要素均為理想要素。(2)實際要素實際要素是指零件實際存在的要素，通常用測量得到的要素來

2、代替實際要素。2.按結(jié)構(gòu)特征分為輪廓要素和中心要素(1)輪廓要素輪廓要素是指構(gòu)成零件外形的能直接為人們所感覺得到的點、線、面，如圖4-1a中所示的球面、圓錐面、圓柱面、端面等。(2)中心要素中心要素是指輪廓要素的對稱中心所表示的點、線、面，其特點是不能直接被人們感覺到，只能通過相應的輪廓要素體現(xiàn)出來，如圖4-1a中所示的球心、軸線等。4.1概述3.按所處地位分為被測要素和基準要素(1)被測要素被測要素是指圖樣上給出了形狀或(和)位置公差的要素，是檢測的對象，如圖4-1b中所示的大臺階面和小圓柱面的軸線。(2)基準要素基準要素是指用來確定被測要素的方向或(和)位置的要素，在圖樣上用基準代號進行標

3、注，如圖4-1b中所示的大圓柱面的軸線。4.按功能關(guān)系分為單一要素和關(guān)聯(lián)要素(1)單一要素單一要素是指僅對被測要素本身給出形狀公差要求的要素，如圖4-1b中所示的大圓柱面。(2)關(guān)聯(lián)要素關(guān)聯(lián)要素是指與其他要素有功能關(guān)系的要素。4.1.2形位公差的特征項目及符號4.1概述GBT 11821996形狀和位置公差通則、定義、符號和圖樣表示法中規(guī)定了形狀和位置公差的特征項目，各形位公差項目的名稱及其符號見表4 1。4.1概述表4-1形位公差項目及符號(摘自GBT 11821996)公差特征項目符號有或無基準要求公差特征項目符號有或無基準要求4.1概述表4-1形位公差項目及符號(摘自GBT 118219

4、96)形狀形狀直線度無位置定向垂直度有平面度無傾斜度圓度無圓柱度無定位位置度同軸（同心）度有形狀或位置輪廓線輪廓度有或無對稱度面輪廓度有或無4.1概述表4-1形位公差項目及符號(摘自GBT 11821996)跳動圓跳動有全跳動有位置定向平行度有4.1概述4.1.3形位公差的標注1.公差框格的標注圖4-2形位公差標注1圖4-3形位公差標注24.1概述表4-2形位公差標注中的特殊符號含義符號舉例含義符號舉例只許中間向材料內(nèi)凹下只許從左至右減小只許中間向材料外凸起只許從右至左減小4.1概述圖4-4形位公差標注示例32.指引線與被測要素的標注4.1概述圖4-5指引線與被測要素的標注1圖4-6指引線與被

5、測要素的標注20.TIF4.1概述圖4-7指引線與被測要素的標注33.基準的標注4.1概述圖4-8基準的標注14.1概述圖4-9基準的標注24.1概述圖4-10基準的標注34.1概述圖4-11基準的標注44.理論正確尺寸4.1概述圖4-12理論正確尺寸5.對零件局部限制的規(guī)定4.1概述圖4-13對公差值的進一步限制4.1概述圖4-14控制要素局部范圍4.1概述圖4-15要素的一部分作基準4.1.4形位公差帶4.1概述形位公差帶是限制被測要素的形狀和(或)位置變動的一個區(qū)域，如果被測要素在這個給定的區(qū)域（公差帶）內(nèi)，則表示該被測要素的形狀和（或）位置符合要求，否則被測要素的形狀和（或）位置就不符

6、合要求。1.形位公差帶的形狀圖4-16形位公差帶的形狀4.1概述2.形位公差帶的大小3.形位公差帶的方向圖4-17公差帶的方向4.1概述4.形位公差帶的位置4.2形位公差4.2.1形狀公差形狀公差是指單一實際要素的形狀所允許的變動全量。形狀公差帶是限制單一實際被測要素的形狀變動的一個區(qū)域。形狀公差有直線度、平面度、圓度、圓柱度4個項目，下面分別介紹。1.直線度(1)給定平面內(nèi)的直線度公差在給定平面內(nèi)，直線度公差帶是距離為公差值t的兩平行直線之間的區(qū)域，如圖4-18所示，要求被測表面的素線必須位于平行于圖樣所示投影面且距離為公差值0.05mm的兩平行直線內(nèi)。4.2形位公差圖4-18給定平面內(nèi)的直

7、線度(2)給定方向的直線度公差在給定方向上直線度公差帶是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域，如圖4-19所示，對兩平面相交的棱線只在一個方向上有直線度要求，該棱線必須位于距離為公差值0.02mm的兩平行平面之間。4.2形位公差圖4-19給定方向的直線度(3)任意方向的直線度公差要表示任意方向的直線度公差則應在公差值前加注?，公差帶是直徑為t的圓柱面內(nèi)的區(qū)域，如圖4-20所示，要求被測圓柱面的軸線必須位于直徑為公差值?0.08mm的圓柱面內(nèi)。4.2形位公差圖4-20任意方向的直線度2.平面度4.2形位公差圖4-21平面度3.圓度4.2形位公差圖4-22圓度4.圓柱度4.2形位公差圖4-23圓柱

8、度4.2.2輪廓度公差輪廓度公差屬于形狀或位置公差，分為線輪廓度和面輪廓度兩項，當無基準要求時屬于形狀公差，有基準要求時屬于位置公差。1.線輪廓度4.2形位公差圖4-24線輪廓度2.面輪廓度4.2形位公差圖4-25面輪廓度4.2.3位置公差位置公差是關(guān)聯(lián)實際要素對基準在方向和（或）位置上所允許的變動全量，位置公差帶是限制關(guān)聯(lián)實際要素對基準在方向和（或）位置上變動的區(qū)域。位置公差分為定向公差、定位公差和跳動公差三類。4.2形位公差1.定向公差(1)平行度平行度公差用于限制被測實際要素對基準在平行方向上的變動，其公差帶的形狀有兩平行面，相互垂直的兩組平行面(四棱柱)、圓柱面等幾種情況。1)線對線的

9、平行度。圖4-26給定一個方向上線對線的平行度4.2形位公差圖4-27給定兩個方向上線對線的平行度4.2形位公差圖4-28任意方向上線對線的平行度2)線對面的平行度。4.2形位公差圖4-29線對面的平行度3)面對線的平行度。4.2形位公差圖4-30面對線的平行度4)面對面的平行度。4.2形位公差圖4-31面對面的平行度(2)垂直度垂直度公差用于限制被測實際要素對基準在垂直方向上的變動，4.2形位公差其公差帶的形狀有兩平行面、相互垂直的兩組平行面(四棱柱)、圓柱面等幾種情況。1)線對線的垂直度。圖4-32線對線的垂直度2)線對面的垂直度。4.2形位公差圖4-33給定一個方向上線對面的垂直度4.2

10、形位公差圖4-34給定兩個方向上線對面的垂直度4.2形位公差圖4-35任意方向上線對面垂直度3)面對線垂直度。4.2形位公差圖4-36 面對線的垂直度4)面對面的垂直度。4.2形位公差圖4-37面對面的垂直度(3)傾斜度傾斜度公差用于限制被測實際要素對基準在給定的傾斜方向上的變動，4.2形位公差其公差帶的形狀同樣有兩平行面、相互垂直的兩組平行面(四棱柱)、圓柱面等幾種情況。1)面對面的傾斜度。圖4-38面對面的傾斜度2)面對線的傾斜度。4.2形位公差圖4-39面對線的傾斜度2.定位公差(1)同軸度同軸度公差用于限制被測實際軸線對基準軸線是否在同一軸線上的位置誤差，即要求被測軸線的理想位置應與基

11、準同軸，此時理論位置定位的理論正確尺寸為零，其公差帶是直徑為公差值t的圓柱面內(nèi)的區(qū)域，該圓柱面的軸線與基準軸線同軸。4.2形位公差圖4-40同軸度(2)對稱度對稱度公差用于限制被測要素(中心面或中心線)對基準要素(中心面或中心線)是否共面的誤差，即被測中心要素的理想位置應與基準中心要素共面，4.2形位公差此時的理想位置定位的理論正確尺寸為零。圖4-41面對面的對稱度4.2形位公差圖4-42面對線的對稱度(3)位置度位置度公差用于限制被測要素的實際位置對理想位置的變動量，理想位置由理論正確尺寸和基準共同確定。4.2形位公差圖4-43線的位置度4.2形位公差圖4-44面的位置度3.跳動公差4.2形

12、位公差(1)圓跳動圓跳動公差是指被測實際要素繞基準作無軸向移動旋轉(zhuǎn)(跳動通常是圍繞軸線旋轉(zhuǎn)一整周，也可對部分圓周進行限制)時，位置固定的指示表在任一測量面內(nèi)所允許的指示值的最大變動量。1)徑向圓跳動。圖4-45徑向圓跳動4.2形位公差2)端面圓跳動。4.2形位公差圖4-46端面圓跳動3)斜向圓跳動。4.2形位公差圖4-47斜向圓跳動(2)全跳動全跳動公差是指被測關(guān)聯(lián)實際要素繞基準作連續(xù)旋轉(zhuǎn)，同時指示表的測頭沿著給定的方向作直線移動，在整個測量過程中所允許的指示值的最大變動量。4.2形位公差1)徑向全跳動。圖4-48徑向全跳動4.2形位公差圖4-49端面全跳動2)端面全跳動。4.3形位誤差的檢測

13、4.3.1形位誤差的檢測原則形位誤差的項目較多，為了便于選擇合理的檢測方案、正確的檢測形位誤差，國家標準產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范(GPS)形狀和位置公差檢測規(guī)定（GB/T 19582004）中規(guī)定了5種形位誤差的檢測原則（見表4 3）。這些檢測原則是對各種檢測方法的概括，可以根據(jù)這些原則，根據(jù)被測要素的特點和要求，選擇合理的檢測方案，也可以根據(jù)這些原則，采用其他可行的檢測方法和檢測裝置。4.3形位誤差的檢測表4-3形位誤差的檢測原則檢測原則名稱說明示例與擬合要素比較原則將被測提取要素與其擬合要素相比較，量值由直接法或間接法獲得擬合要素用模擬方法獲得1量值由直接法獲得2量值由間接法獲得4.3形位誤差的

14、檢測表4-3形位誤差的檢測原則檢測原則名稱說明示例測量坐標值原則測量被測提取要素的坐標值(如直角坐標值、極坐標值、圓柱面坐標值)，并經(jīng)過數(shù)據(jù)處理獲得形位誤差值測量直角坐標值測量特征參數(shù)原則測量被測提取要素上具有代表性的參數(shù)(即特征參數(shù))來表示形位誤差值兩點法測量圓度特征參數(shù)測量跳動原則被測提取要素繞基準軸線回轉(zhuǎn)過程中，沿給定方向測量其對某參考點或線的變動量變動量是指指示計最大與最小示值之差測量徑向跳動4.3形位誤差的檢測表4-3形位誤差的檢測原則控制實效邊界原則檢驗被測提取要素是否超過實效邊界，以判斷合格與否用綜合量規(guī)檢驗同軸度誤差4.3形位誤差的檢測4.3.2形狀誤差評定及其檢測1.最小條件

15、與最小包容區(qū)域圖4-50最小條件4.3形位誤差的檢測圖4-51提取導出要素的擬合要素4.3形位誤差的檢測圖4-52提取組成要素的擬合要素2.最小區(qū)域判別準則4.3形位誤差的檢測(1)直線度最小區(qū)域判別法在給定平面內(nèi)，由兩平行直線包容提取要素時，所提取的要素與兩平行直線成高低相間三點接觸，表示被測提取要素已為最小區(qū)域所包容，如圖4-53所示。圖4-53直線度最小區(qū)域判別法相間準則4.3形位誤差的檢測圖4-54給定方向上直線度最小區(qū)域的判別(2)平面度最小區(qū)域判別法由兩平行平面包容提取表面時，所提取表面至少有三點或四點與兩平行平面接觸，有下列形式之一者表示被測提取要素已為最小區(qū)域所包容。4.3形位

16、誤差的檢測1)三角形準則：具有三個高點與一個低點(或相反)，低點的投影應落在三個高點連成的三角形內(nèi)，如圖4-55a所示。2)交叉準則：具有兩個高點與兩個低點，兩高點連線和兩低點連線在空間呈交叉狀態(tài)，如圖4-55b所示。3)直線準則：具有兩個高點與一個低點(或相反)，低點的投影位于兩高點的連線上，如圖4-55c所示。(3)圓度誤差判別法由兩同心圓包容被測提取輪廓時，所提取輪廓至少有四個實測點內(nèi)外相間地在兩個圓周上，此時被測提取要素已為最小區(qū)域所包容，如圖4-56所示。3.直線度誤差檢測4.3形位誤差的檢測(1)間隙法檢測直線度誤差指用刀口形直尺、平尺、平晶、精密短導軌等模擬理想直線，與被測實際直

17、線比較，根據(jù)間隙大小就可以確定出直線度誤差。圖4-55平面度最小區(qū)域判別法4.3形位誤差的檢測圖4-56圓度誤差判別法4.3形位誤差的檢測圖4-57間隙法檢測直線度誤差4.3形位誤差的檢測圖4-58標準光隙4.3形位誤差的檢測圖4-59平尺、塞尺檢測直線度誤差a)矩形平尺b)工字形平尺c)橋形平尺d)角形平尺e)測量示意圖4.3形位誤差的檢測(2)指示表法檢測直線度誤差指示表法是通過指示表在測量基準上沿被測直線移動(或指示表固定，被測零件移動)，以測量基準體現(xiàn)被測直線的理想直線，按選定的布點讀取由指示表示值反映出的測量數(shù)據(jù)，再經(jīng)過數(shù)據(jù)處理評定出誤差值。4.3形位誤差的檢測圖4-60指示器測直線

18、度誤差一4.3形位誤差的檢測圖4-61指示器測直線度誤差二(3)節(jié)距法節(jié)距法是車間或計量室測量較長工件直線度誤差常用4.3形位誤差的檢測的方法，其基本測量原理是：將被測直線按一定的跨距分段測量，將每段后點相對前點的高度差測出來，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理(圖解或計算)，求得所測直線的直線度誤差值。圖4-62水平儀測直線度誤差例4-1用分度值為0.01mmm的水平儀測量1.4m長的導軌，橋板跨距L200mm，若各測點讀數(shù)(格數(shù))依次為2、1、3、2、0、1、2，用圖解法求該導軌直線度誤差值。4.3形位誤差的檢測表4-4水平儀測導軌直線度誤差的數(shù)據(jù)處理序號01234567讀數(shù)值（格）02-1320-12累積值（

19、格）021466574.3形位誤差的檢測2)按讀數(shù)值在坐標紙上描點，如圖4-63a所示，各點的x坐標按照比例和節(jié)距值確定，y坐標按照累加值確定，y坐標見表4-4。3)作誤差折線圖。圖4-63圖解法求直線度誤差4.3形位誤差的檢測0.TIF4)評點直線度誤差值兩端點連線法。連接誤差折線的起點和終點，以此連線作為評定直線度的基準線，取折線上各點對該基準線縱坐標距離的最大正值與最大負值的絕對值之和為被測長度直線度誤差值，此處點在基準線之上取正值，在基準線之下取負值。本例中最大正值為2，最大負值為1，所以直線度誤差值為f2+-1=3格。如圖4-63b所示。4.3形位誤差的檢測最小區(qū)域法。將整個誤差折線

20、露在最外圍的那些點連接成封閉凸多邊形。0、a、b、d、c、c，從中找出各點到邊最大的有效縱坐標距離(本例為hcc3格)就是符合最小條件準則的直線度誤差值，如圖4-63c所示。5)最后將格數(shù)轉(zhuǎn)換成線值，得到直線度誤差值為4.3形位誤差的檢測圖4-64自準直儀測直線度誤差4.平面度誤差的檢測4.3形位誤差的檢測(1)間隙法第一種辦法是光隙法，與測直線度誤差很相似，將被測平面內(nèi)的任一直線與由刀口尺或平尺所體現(xiàn)的測量基準線間形成的光隙與標準光隙相比較，分多次測量不同方向的若干個截面中的直線度誤差,取其中最大值作為平面度誤差的近似值。(2)干涉法干涉法是利用光波干涉原理，根據(jù)平晶與被測平面貼合后出現(xiàn)的干

21、涉條紋的形狀和條數(shù)來確定平面度誤差值。1)根據(jù)干涉條紋計算平面度誤差。2)根據(jù)光圈計算平面度誤差。4.3形位誤差的檢測(3)指示表法如圖4-66所示，測量時用平板工作面作為測量基面，按一定的布點方式，用指示表逐點測量并記錄讀數(shù)，然后按一定的方法評定出平面度誤差值。4.3形位誤差的檢測圖4-65用平晶檢驗平面度4.3形位誤差的檢測圖4-66用指示表測平面度誤差(4)節(jié)距法對于大型平面的精密測量常用此法。4.3形位誤差的檢測圖4-67節(jié)距法布點形式(5)接觸斑點法在刮研平面的過程中，經(jīng)常用到一種定性的檢驗方法，即接觸斑點法，如圖4-68所示。4.3形位誤差的檢測圖4-68接觸斑點法檢驗平面度5.圓

22、度誤差的檢測4.3形位誤差的檢測圖4-69圓度儀的測量示意圖a)轉(zhuǎn)軸式圓度儀b)轉(zhuǎn)臺式圓度儀4.3形位誤差的檢測(1)圓度儀法圓度儀的測量原理是利用點的回轉(zhuǎn)形成的基準圓與被測實際圓輪廓相比較而評定其圓度誤差值。(2)測坐標值法此方法是將被測零件放置在設(shè)定的直角坐標系或極坐標系中，測取被測零件橫向截面輪廓上各點的坐標值，然后按要求，用相應的方法來評定圓度誤差值。圖4-70光學分度頭測圓度誤差4.3形位誤差的檢測表4-5坐標值法測圓度誤差的數(shù)值測點順序123456789101112半徑變化量Rm0246223234224.3形位誤差的檢測圖4-71圓度誤差曲線4.3形位誤差的檢測4Z72.TIF4

23、.3形位誤差的檢測圖4-72直角坐標法測圓度誤差原理(3)兩點法兩點法又稱直徑測量法，是指在垂直于被測圓柱面軸線的測量平面內(nèi)，測量直徑的變化量，取直徑變化量的一半作為被測截面上的圓度誤差(f2)。4.3形位誤差的檢測圖4-73三點法測圓度誤差(4)三點法三點法又稱V型法，4.3形位誤差的檢測這種方法通常是將被測工件放置在V形塊上，然后轉(zhuǎn)動被測工件，用指示表測出被測輪廓在測量方向的示值最大變動量，然后根據(jù)相應的反應系數(shù)對測得值進行修正,即圓度誤差值fF，F(xiàn)稱為反映系數(shù)，該系數(shù)在理論上是測得值與真實的圓度誤差值的比值，它反映了測得值對真實圓度誤差的放大或縮小程度，F(xiàn)的數(shù)值可以查表獲得。6.圓柱度誤

24、差的檢測(1)半徑測量法半徑測量法是按照“與理想要素比較”原則擬定的檢測方案，是通過確定被測圓柱面相對于測量基準(回轉(zhuǎn)軸線)半徑變化量來求圓柱度誤差的一種測量方法，半徑變化量即是實際圓柱面上的采樣點相對于理想圓柱面的偏離量。4.3形位誤差的檢測(2)坐標測量法此法是在直角坐標測量系統(tǒng)或圓柱坐標測量系統(tǒng)中，對被測圓柱面擬定若干等間距橫向測量截面，測得各被測截面上采樣點的坐標值后評定圓柱度誤差。(3)兩點測量法兩點法是根據(jù)“測量特征參數(shù)原則”確定的檢測方案，測量時采用特制的L形測量裝置，如圖4-74所示。(4)三點測量法圓柱度的三點測量法中采用V形架裝置，如圖4-75所示。0.TIF4.3形位誤差

25、的檢測圖4-74兩點法測圓柱度誤差4.3形位誤差的檢測圖4-75三點法測圓柱度誤差4.3.3位置誤差評定及其檢測4.3形位誤差的檢測1.定向誤差的評定圖4-76定向最小包容區(qū)域a)面對面的平行度最小包容區(qū)域b)線對面的垂直度最小包容區(qū)域2.定位誤差的評定4.3形位誤差的檢測圖4-77定位最小包容區(qū)域a)對稱度的定位最小包容區(qū)域b)同軸度的定位最小包容區(qū)域c)位置度的定位最小包容區(qū)域3.基準的建立和體現(xiàn)4.3形位誤差的檢測圖4-78基準的體現(xiàn)4.3形位誤差的檢測圖4-79穩(wěn)定接觸和非穩(wěn)定接觸4.平行度誤差的檢測4.3形位誤差的檢測圖4-80指示表測量面對面的平行度誤差4.3形位誤差的檢測圖4-8

26、1指示表測量軸線對平面的平行度誤差4.3形位誤差的檢測圖4-82指示表測量軸線對軸線的平行度誤差5.垂直度誤差的檢測4.3形位誤差的檢測圖4-83測量面對面垂直度誤差4.3形位誤差的檢測圖4-84測量軸線對平面的垂直度誤差4.3形位誤差的檢測6.傾斜度誤差的檢測4.3形位誤差的檢測圖4-85測孔軸線對軸線的垂直度誤差4.3形位誤差的檢測圖4-86測量面對面的傾斜度誤差7.同軸度誤差的檢測4.3形位誤差的檢測圖4-87測量階梯軸同軸度誤差4.3形位誤差的檢測圖4-88測量孔軸線的同軸度誤差4.3形位誤差的檢測8.對稱度誤差的檢測圖4-89面對面的對稱度誤差測量4.3形位誤差的檢測圖4-90鍵槽對

27、稱度誤差測量4.3形位誤差的檢測圖4-91空間點位置度誤差的檢測9.位置度誤差的檢測4.3形位誤差的檢測圖4-92孔軸線位置度誤差的檢測10.圓跳動的檢測4.3形位誤差的檢測圖4-93基準軸線的模擬和圓跳動的測量a)用頂尖模擬基準軸線測端面圓跳動b)用V型架模擬基準軸線測徑向圓跳動c)用套筒模擬基準軸線測斜向圓跳動4.3形位誤差的檢測圖4-94刃口型支承部位V形架測圓跳動4.3形位誤差的檢測圖4-95軸向定位幾種方式a) 鋼球加固定擋板定位b)圓頭銷定位c)擋板定位4.3形位誤差的檢測圖4-96套筒模擬基準軸線測跳動a)單一軸線b)公共軸線11.全跳動的檢測4.3形位誤差的檢測圖4-97全跳動

28、的檢測a)徑向全跳動的檢測b)端面全跳動的檢測c)端面全跳動的檢測4.4公差原則4.4.1獨立原則1.獨立原則的含義2.獨立原則的識別3.獨立原則的應用圖4-98獨立原則標注示例4.4公差原則4.4.2相關(guān)要求相關(guān)要求是指圖樣上給定的尺寸公差和形位公差相互有關(guān)的公差要求，系指包容要求、最大實體要求(包括可逆要求應用于最大實體要求)和最小實體要求(包括可逆要求應用于最小實體要求)。1.包容要求(1)包容要求的含義包容要求是表示實際要素應遵守其最大實體邊界，其局部實際尺寸不得超出最小實體尺寸的一種公差原則。圖4-99作用尺寸4.4公差原則(2)體外作用尺寸(3)包容要求的識別與標注按包容要求給出公

29、差時，需在尺寸的上、下偏差后面或尺寸公差帶代號后面加注符號，如圖4-100所示；遵守包容要求而對形位公差需要進一步要求時，需另用公差框格注出形位差，其值應小于尺寸公差，如圖4-101所示。圖4-100包容要求(4)包容要求的應用包容要求適用于單一要素如圓柱表面或兩平行表面；包容要求常常用于有配合要求的場合；4.4公差原則要素遵守包容要求時，應該用光滑極限量規(guī)檢驗。圖4-101遵守包容要求而對形位公差需要進一步要求4.4公差原則2.最大實體要求及其可逆要求(1)最大實體要求的含義最大實體要求是控制被測要素的實際輪廓處于其最大實體實效邊界之內(nèi)的一種公差原則，此時作用尺寸不得超出(對于孔指不小于，對

30、于軸指不大于)實效尺寸。(2)最大實體實效狀態(tài)、最大實體實效邊界和最大實體實效尺寸最大實體實效狀態(tài)(簡稱實效狀)是指實際要素處于最大實體狀態(tài)，且相應中心要素的形位誤差達到允許的最大 (即等于形位公差)的假設(shè)狀態(tài)。(3)最大實體要求的標注按最大實體要求給出形位公差值時，在公差框格中形位公差值(包括零值) 后面加注符號，如圖4-102所示；最大實體要求用于基準要素時，在公差框格中的基準字母后面加注符號，如圖4-101所示。4.4公差原則(4)最大實體要求的應用最大實體要求適用于中心要素，不僅可以用于被測要素，也可以用于基準要素。圖4-102最大實體要求及需限制最大形位公差時的標注4.4公差原則圖4

31、-103最大實體要求用于被測要素a)標注b) 實效邊界c)補償關(guān)系圖(5)可逆要求用于最大實體要求可逆要求的含義是：當中心要素的形位誤差值小于給出的形位公差值，又允許其實際尺寸超出最大實體尺寸時，可將可逆要求應用于最大實體要求，4.4公差原則這時將表示可逆要求的符號置于框格中形位公差值后表示最大實體要求的符號之后，如圖4-105所示。圖4-104最大實體要求用于被測要素和基準要素a)標注b)被測要素對形位公差的補償關(guān)系c)基準要素對形位公差的補償關(guān)系4.4公差原則圖4-105可逆要求用于最大實體要求a)標注b) 補償與補償c)補償關(guān)系與合格區(qū)域3.最小實體要求及其可逆要求(1)最小實體要求最小

32、實體要求是控制被測要素的實際輪廓處于其最小實體實效邊界之內(nèi)的一種公差要求。4.4公差原則(2)可逆要求用于最小實體要求當其形位誤差小于給出的形位公差，又允許其實際尺寸超出最小實體尺寸時，可將可逆要求應用于最小實體要求。圖4-106最小實體要求4.4公差原則圖4-107可逆要求用于最小實體要求4.5形狀和位置公差的選用4.5.1形位公差項目的確定在確定形位公差項目時，需要綜合考慮要素的幾何特征，零件的功能要求，檢測方便及經(jīng)濟性等因素。4.5.2基準要素的選擇確定關(guān)聯(lián)要素之間的方向或位置關(guān)系要求時，需要選擇基準，基準要素的選擇包括：基準部位、基準數(shù)量和基準順序的選擇。選擇基準時，應根據(jù)設(shè)計和使用要

33、求，力求使設(shè)計、工藝和檢測三者基準一致，其主要從以下幾方面考慮：1)根據(jù)零件的功能要求及要素間的幾何關(guān)系選擇基準，例如：對旋轉(zhuǎn)軸，一般以安裝軸承的軸頸的軸線作為基準。4.5形狀和位置公差的選用2)從加工、測量角度考慮，應選擇在夾具、量具中定位的相應要素作基準，并盡量使工藝基準、測量基準與設(shè)計基準統(tǒng)一，例如：以齒輪坯的中心孔作為齒輪的基準。3)根據(jù)裝配關(guān)系，應選擇相互配合或相互接觸的表面為各自的基準，以保證零件的正確裝配，例如：以箱體的裝配底面為基準等。4)當采用多基準時，通常選擇對被測要素使用要求影響最大的表面或定位最穩(wěn)的表面作為第一基準。4.5.3形位公差值的確定4.5形狀和位置公差的選用設(shè)

34、計產(chǎn)品時，應按國家標準提供的統(tǒng)一數(shù)系選擇形位公差值。國家標準對圓度、圓柱度、直線度、平面度，平行度、垂直度、傾斜度、同軸度、對稱度、圓跳動、全跳動都劃分為12個等級，其數(shù)值見表4 6表4 9；對位置度沒有劃分等級，只提供了位置度數(shù)系，見表4 9；沒有對線輪廓度和面輪廓度規(guī)定公差值。4.5形狀和位置公差的選用表4-6直線度、平面度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B)主參數(shù)L/mm公差等級123456789101112公差值/m10020408122358122030601016025051152546101525408016250306122358122030501004.5形狀和位置

35、公差的選用表4-6直線度、平面度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B)主參數(shù)L/mm公差等級123456789101112公差值/m2540040815254610152540601204063051235812203050801506310006122546101525406010020010016008153581220305080120250160250124610152540601001503004.5形狀和位置公差的選用表4-6直線度、平面度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B)250400122558122030508012020040040063015361015

36、254060100150250500630100024812203050801202003006001000160025510152540601001502504008001600250036122030508012020030050010004.5形狀和位置公差的選用表4-6直線度、平面度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B)25004000481525406010015025040060012004000630051020305080120200300500800150063001000061225406010015025040060010002000主參數(shù)L圖例4.5形狀和位置公

37、差的選用表4-7圓度、圓柱度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B)主參數(shù)d(D)/mm公 差 等 級0123456789101112公差值m301020305081223461014253601020406115254581218306100120250406115254691522361018015025050812235811182743183002030611525469132133524.5形狀和位置公差的選用表4-7圓度、圓柱度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B)主參數(shù)d(D)/mm公 差 等 級0123456789101112公差值m305002504061152

38、5471116253962508003050812235813193046748012004061152546101522355487120180061122355812182540631001802500812234571014202946721154.5形狀和位置公差的選用表4-7圓度、圓柱度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B)2503151016254681216233252811303154001223579131825365789140400500152546810152027406397155圓度、圓柱度主參數(shù)d（D）圖例4.5形狀和位置公差的選用表4-8平行度、垂直度、

39、傾斜度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B)主參數(shù)L,d(D)/mm公 差 等 級123456789101112公差值m100408153581220305080120101605124610152540601001501625061225581220305080120200254008153610152540601001502504063124812203050801202003004.5形狀和位置公差的選用表4-8平行度、垂直度、傾斜度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B)631001225510152540601001502504001001601536122030508

40、0120200300500160250248152540601001502504006002504002551020305080120200300500800400630361225406010015025040060010006301000481530508012020030050080012004.5形狀和位置公差的選用表4-8平行度、垂直度、傾斜度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B)100016005102040601001502504006001000150016002500612255080120200300500800120020002500400081530601001

41、5025040060010001500250040006300102040801202003005008001200200030004.5形狀和位置公差的選用表4-8平行度、垂直度、傾斜度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B)63001000012255010015025040060010001500250040004.5形狀和位置公差的選用表4-8平行度、垂直度、傾斜度公差值(摘自GB/T 11841996附錄B)平行度、垂直度、傾斜度主參數(shù)L、d（D）圖例4.5形狀和位置公差的選用表4-9同軸度、對稱度、圓跳動、全跳動公差值(摘自GB/T 11841996附錄B)主參數(shù)d(D)、B

42、、L/mm公差等級123456789101112公差值m1040610152546101525406013040610152546102040601203605081223581225508015061006115254610153060100200101808122358122040801202504.5形狀和位置公差的選用表4-9同軸度、對稱度、圓跳動、全跳動公差值(摘自GB/T 11841996附錄B)1830115254610152550100150300305012235812203060120200400501201525461015254080150250500120250235

43、81220305010020030060025050025461015254060120250400800500800358122030508015030050010004.5形狀和位置公差的選用表4-9同軸度、對稱度、圓跳動、全跳動公差值(摘自GB/T 11841996附錄B)800125046101525406010020040060012001250200058122030508012025050080015002000315061015254060100150300600100020003150500081220305080120200400800120025004.5形狀和位置公差的

44、選用表4-9同軸度、對稱度、圓跳動、全跳動公差值(摘自GB/T 11841996附錄B)50008000101525406010015025050010001500300080001000012203050801202003006001200200040004.5形狀和位置公差的選用表4-9同軸度、對稱度、圓跳動、全跳動公差值(摘自GB/T 11841996附錄B)同軸度、對稱度、圓跳動、全跳動主參數(shù)d（D）、B、L圖例4.5形狀和位置公差的選用1)用螺栓聯(lián)接時，被聯(lián)接零件上的孔均為光孔，孔徑大于螺栓的直徑，位置度公差的計算公式為2)用螺釘聯(lián)接時，有一個零件上的孔是螺孔，其余零件上的孔都是光孔

45、，且孔徑大于螺釘直徑，位置度公差的計算公式均為4.5形狀和位置公差的選用表4-10位置度系數(shù)(摘自GB/T 11841996附錄B)(單位：m)1121522534568111211512125131415161814.5形狀和位置公差的選用4.5.4公差原則的選擇公差原則主要根據(jù)零部件的裝配及性能要求進行選擇。 (1)獨立原則獨立原則是處理形位公差和尺寸公差關(guān)系的基本原則，應用最廣。1)尺寸精度和形位精度均有較嚴格的要求且需要分別滿足時，采用獨立原則，例如：為了保證與軸承內(nèi)圈的配合性質(zhì)，對減速器中的輸出軸上與軸承相配合的軸徑分別提出尺寸精度和圓柱度要求。2)尺寸精度和形位精度的要求相差較大時，采用獨立原則，例如：印刷機的滾筒，其圓柱度要求較高，而尺寸精度要求較低，應分別提出要求。4.5形狀和位置公差的選用3)有特殊功能要求的要素，往往對其單獨提出與尺寸精度無關(guān)的形位公差要求，例如：對導軌的工作面提出直線度或平面度要求。4)尺寸公差與形位公差無聯(lián)系的要素一般采用獨立原則。(2)相關(guān)要求1)包容要求用于需要嚴格保證配合性質(zhì)的場合。2)最大實體要求用于不要求配合