幾何精度設計與檢測市公開課一等獎省賽課獲獎課件

1第4章幾何精度精度設計與檢測(2)4.2.2幾何公差帶------------------------------------(2)幾何公差帶概念--------------------------------（2）1.形狀公差帶----------------------------------（4）2.方向公差帶---------------------------------（13）3.位置公差帶----------------------------------(33)4.輪廓度公差帶-------------------------------(48)5.跳動公差帶----------------------------------(54)作業(yè)題2解釋-------------------------------------(69)課堂練習--------------------------------------------(70)作業(yè)作業(yè)題2、5-------------------------------(71)幾何精度設計與檢測第1頁24.2.2幾何公差帶(2)

幾何公差帶是指由一個或幾個理想幾何線或面所限定、由線性公差值表示其大小區(qū)域。它是限制實際被測要素變動區(qū)域。幾何公差帶有形狀、大小、方向和位置四個要素。（1）幾何公差帶形狀如表4.3所表示（主要有9種)幾何精度設計與檢測第2頁3（2）幾何公差帶大小

公差帶大小是用它寬度

或直徑表示，由給定公差值（t或Φt和SΦt

）決定。（4）幾何公差帶位置

(3)幾何公差帶方向（即公差帶寬度方向）

對于斜向圓跳動公差帶方向要求與基準軸線成α角。對于圓度公差帶方向應垂直于公稱軸線，如圖4.24所表示。圖4.24

幾何公差帶位置有浮動和固定兩種形式。

幾何公差帶方向為被測要素法向。如另有說明時除外，如圖4.24中幾何精度設計與檢測第3頁41.形狀公差帶形狀公差帶是控制被測要素為線或面。

形狀公差有直線度、平面度、圓度和圓柱度等主要幾何特征項目，它們公差帶定義和標注示例見表4.4所表示。幾何精度設計與檢測第4頁5直線度公差幾何精度設計與檢測第5頁6幾何精度設計與檢測第6頁7(1)直線度公差帶

①給定平面內直線度公差帶

公差帶定義：為在給定平面內和給定方向上，距離等于公差值t兩平行直線所限定區(qū)域，如左下列圖所表示。標注示比如右下列圖所示。

標注含義：在任一平行于圖示投影面平面內，上平面提?。▽嶋H）線應限定在距離等于0.1兩平直線之間。公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第7頁8②給定方向上直線度公差帶公差帶定義：為間距等于公差值t兩平行平面所限定區(qū)域，如左下列圖所表示。標注示例

如右下列圖所表示。標注含義：提取（實際）棱邊線應限定在距離等于0.1兩平行平面之間。公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第8頁9③給定任意方向(控制軸線Φt

)直線度公差帶公差帶定義：因為公差值前加注了符號Φ，公差帶為直徑等于公差值Φt圓柱面所限定區(qū)域，以下左圖所表示。標注示比如右下列圖所示。標注含義：外圓柱面提?。▽嶋H）中心線應限定在直徑等于Φ0.08圓柱面內。公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第9頁10(2)平面度公差帶

公差帶定義：為間距等于公差值t兩平行平面所限定區(qū)域，如左下列圖所表示。標注示比如右下列圖所示。標注含義：提取（實際）表面應限定在距離等于0.08

兩平行平面之間。公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第10頁11(3)圓度公差帶

公差帶定義：為在給定橫截面內，半徑差等于公差值t

同心圓所限定區(qū)域，以下左圖所表示。標注示比如下右圖所示。標注含義：在圓柱面和圓錐面任意橫截面內，提?。▽嶋H）圓周應限定在半徑差等于0.03兩同心圓之間。標注示例圖公差帶圖幾何精度設計與檢測第11頁12(4)圓柱度公差帶

公差帶定義：為半徑差等于公差值t兩同軸圓柱面所限定區(qū)域，以下左圖所表示。標注示比如下右圖所示。標注含義：提取（實際）圓柱面應限定在半徑差等于

0.1兩同軸圓柱面之間。公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第12頁132.方向公差帶方向公差帶是控制被測要素為線或面。方向公差有平行度、垂直度和傾斜度等主要幾何特征。

方向公差是指實際關聯要素相對基準要素理想方向允許變動量。所以，方向公差有基準。基準

面

①被測要素為面對基準面②被測要素為線對基準面③被測要素為面對基準線線

④被測要素為線對基準線幾何精度設計與檢測第13頁14

慣用平行度、垂直度和傾斜度公差帶定義及標注示例見表4.5.幾何精度設計與檢測第14頁15幾何精度設計與檢測第15頁16幾何精度設計與檢測第16頁17幾何精度設計與檢測第17頁18幾何精度設計與檢測第18頁19(1)平行度公差帶基準

面

①面對面平行度②線對面平行度③面對線平行度線

平行度公差是方向公差中一個，即要求被測要素方向與基準要素方向平行。④線對線平行度給定水平方向給定垂直方向給定任意方向幾何精度設計與檢測第19頁20①面對基準面平行度公差帶公差帶定義：為距離等于公差值t、平行于基準平面兩平行平面所限定區(qū)域，以下左圖所表示。標注示比如下右圖所示。標注含義：提取（實際）表面應限定在距離等于0.1、平行于基準D兩平行平面之間。公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第20頁21②線對基準面平行度公差帶公差帶定義：為平行于基準面、距離等于公差值t兩平行平面所限定區(qū)域，以下左圖所表示。標注示比如下右圖所示。標注含義：提取（實際）中心線應限定在平行于基準平面B、間距等于0.01兩平行平面之間。公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第21頁22③面對基準線平行度公差帶公差帶定義：為距離等于公差值t平行于基準軸線兩平行平面所限定區(qū)域，以下左圖所表示。標注示比如下右圖所示。標注含義：提?。▽嶋H）表面應限定在間距等于0.1、平行于基準軸線C兩平行平面之間。公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第22頁23④線對基準線平行度公差帶公差帶定義：若公差值前加注了符號Φ，公差帶為平行于基準軸線、直徑等于公差值Φt圓柱面所限定區(qū)域，以下左圖所表示。標注示比如下右圖所示。標注含義：提?。▽嶋H）中心線應限定在平行基準軸線

A

、直徑等于Φ0.03圓柱面內。公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第23頁24(2)垂直度公差帶基準

面

線

①面對面垂直度②線對面垂直度③面對線垂直度④線對線垂直度

垂直度公差也是方向公差中一個，即要求被測要素方向與基準要素方向垂直。給定水平方向給定垂直方向給定任意方向

只是線對面垂直度公差帶比線對面平行度公差帶要復雜，即有方向問題。垂直度公差帶分析方法同平行度。幾何精度設計與檢測第24頁25①面對基準面垂直度公差帶公差帶定義：為距離等于公差值t、垂直于基準平面兩平行平面所限定區(qū)域，以下左圖所表示。標注示比如下右圖所示。標注含義：提取（實際）實際表面應限定在距離等于0.08、垂直于基準平面A兩平行平面之間。公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第25頁26②面對基準線垂直度公差帶公差帶定義：為距離等于公差值t且垂直于基準軸線兩平行平面所限定區(qū)域，以下左圖所表示。標注示比如下右圖所示。標注含義：提?。▽嶋H）實際表面應限定在距離等于0.08

兩平行平面之間。該兩平行平面垂直于基準軸線A。公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第26頁27③線對基準面垂直度公差帶公差帶定義：若公差值前加注符號Φ，公差帶為直徑等于公差值Φt、軸線垂直于基準平面圓柱面所限定區(qū)域，以下左圖所表示。標注示比如下右圖所示。標注含義：圓柱面提?。▽嶋H）中心線應限定在直徑等于Φ0.01、垂直于基準平面A圓柱面內。公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第27頁28④線對基準體系垂直度公差帶公差帶定義：為間距直徑等于公差值

t兩平行平面所限定區(qū)域。該兩平行平面垂直于基準平面A,且平行于基準平面B。以下左圖所表示。標注示比如下右圖所示。標注含義：圓柱面提取（實際）中心線應限定在距離等于0.1兩平行平面之間。該兩平行平面垂直于基準平面A,且平行于基準平面B。公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第28頁29(3)傾斜度公差帶基準

面

線

①面對面傾斜度②線對面傾斜度③面對線傾斜度④線對線傾斜度

傾斜度公差是最基本一個方向公差，平行度、垂直度是它特例。幾何精度設計與檢測第29頁30①面對基準面傾斜度公差帶公差帶定義：公差帶為間距等于公差值

t兩平行平面所限定區(qū)域。該兩平行平面按給定角度傾斜于基準平面。以下左圖所表示。標注示比如下右圖所示。標注含義：提?。▽嶋H）表面應限定在距離等于0.08兩平行平面之間。該兩平行平面按論理正確角度400傾斜于基準平面A。公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第30頁31②線對基準線傾斜度公差帶公差帶定義：公差帶為間距等于公差值

t兩平行平面所限定區(qū)域。該兩平行平面按給定角度傾斜于公共基準軸線。以下左圖所表示。標注示比如下右圖所示。標注含義：提?。▽嶋H）中心線應限定在距離等于0.08兩平行平面之間。該兩平行平面按論理正確角度600

傾斜于公共基準軸線A－B。公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第31頁32

方向公差帶能把同一被測要素形狀誤差控制在方向公差帶范圍內。所以，對某一被測要素給出方向公差后，僅在對形狀精度有深入要求時，才另外給出形狀公差，但形狀公差值必需小于方向公差值，如圖4.25所表示。圖4.25對某一被測要素同時有方向公差和形狀公差要求示例幾何精度設計與檢測第32頁33

位置公差主要有同心度、同軸度、對稱度和位置度等幾何特征。3.位置公差帶

慣用同心度、同軸度、對稱度和位置度公差帶定義及標注示例見表4.6。位置公差帶是控制被測要素為點、線或面。

位置公差是指實際關聯要素相對基準要素或基準和理論正確尺寸所確定理想位置允許變動量。位置公差帶位置是固定。幾何精度設計與檢測第33頁34同心度同軸度幾何精度設計與檢測第34頁35幾何精度設計與檢測第35頁36幾何精度設計與檢測第36頁37(1)同心度公差帶

同心度公差帶是控制被測要素為圓心（即點），即被測實際圓心與基準圓心重合程度精度要求。

同心度公差是指被測實際圓心對基準圓心允許變動量。幾何精度設計與檢測第37頁38

公差帶定義：若公差值前加注符號Φ，公差帶為直徑等于公差值Φt圓周所限定區(qū)域。該圓周圓心與基準點重合，以下左圖所表示。同心度標注示比如下右圖所示。

標注含義：在任意橫截面內（ACS表示任意橫截面），內圓提?。▽嶋H）中心應限定在直徑等于Φ0.1，以基準點A為圓心圓周內。公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第38頁39(2)同軸度公差帶

同軸度公差帶是控制被測要素為（圓柱面或圓錐面）軸線，即被測實際軸線與基準軸線重合程度精度要求。

同軸度公差是指被測實際軸線對基準軸線允許變動量。幾何精度設計與檢測第39頁40

公差帶定義：若公差值前加注符號Φ，公差帶為直徑等于公差值Φt圓柱面所限定區(qū)域。該圓柱面軸線與基準軸線重合，以下左圖所表示。同軸度標注示比如下右圖所示。

標注含義：大圓柱面提取（實際）中心線應限定在直徑等于Φ0.1、以基準軸線A為軸線圓柱面內。公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第40頁41(3)對稱度公差帶

對稱度公差帶是控制被測要素為中心平面或軸線，即被測導出要素與基準導出要素重合程度精度要求。

對稱度公差是指被測導出要素（中心平面或軸線）位置對基準導出要素（基準平面或基準軸線）允許變動量。

對稱度公差帶是指距離為公差值，并相對于基準對稱配置兩平行平面之間區(qū)域，其位置是固定。幾何精度設計與檢測第41頁42

公差帶定義：公差帶為距離等于公差值

t、對稱于基準中心平面兩平行平面所限定區(qū)域。以下左圖所表示。對稱度標注示比如下右圖所示。

標注含義：提取（實際）中心面應限定在距離等0.08、對稱于公共基準中心平面A－B兩平行平面之間。公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第42頁43(4)位置度公差帶

位置度公差帶是控制被測要素為點、線或面，，即被測要素相對于基準和理論正確尺寸所確定理想位置精度要求。

位置度公差是指被測實際位置對其理想位置允許變動量。

位置度公差帶是指被測要素理想位置為中心來控制實際被測要素變動區(qū)域，該區(qū)域相對于理想位置對稱配置，其寬度或直徑等于公差值。公差帶位置是固定。幾何精度設計與檢測第43頁44

公差帶定義：公差值前加注SΦ，公差帶為直徑等于公差值

SΦt圓球面所限定區(qū)域。該圓球面中心理論正確位置由基準A、B、C和理論正確尺寸確定。以下左圖所表示。標注示比如下右圖所示。

標注含義：提?。▽嶋H）球心應限定在直徑等于SΦ0.3圓球內。該圓球面中心由基準平面A、基準平面B、基準中心平面C和理論正確尺寸30、25確定。①點位置度公差帶公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第44頁45

公差帶定義：給定一個方向公差時，公差帶為距離等于公差值

t、對稱于線理論正確位置兩平行平面所限定區(qū)域。線理論正確位置由基準A、B、和理論正確尺寸確定。公差只在一個方向上給定。以下左圖所表示。標注示比如下右圖所示。

標注含義：各條刻線提?。▽嶋H）中心線應限定在距離等于0.1、對稱于基準平面A、B和理論正確尺寸25、10確定理論正確位置兩平行平面之間。②線位置度公差帶公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第45頁46

公差帶定義：公差帶為間距等于公差值

t、且對于被測面理論正確位置兩平行平面所限定區(qū)域。面理論正確位置由基準面、基準軸線和理論正確尺寸確定。以下左圖所表示。標注示比如下右圖所示。

標注含義：提取（實際）表面應限定在距離等于0.05、且對稱于被測面理論正確位置兩平行平面之間。該兩平行平面對稱于由基準平面A、基準軸線B和理論正確尺寸15、1050確定理論正確位置。③面位置度公差帶公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第46頁47

位置公差帶能把同一被測要素形狀誤差和方向誤差控制在位置公差帶區(qū)域內。所以，對某一被測要素給出位置公差后，普通不再給出形狀公差和方向公差了。僅在對形狀精度或方向精度有深入要求時，才另外給出形狀公差或方向公差。圖4.26

對同一被測要素同時給出形狀、方向和位置公差

但應恪守形狀公差小于方向公差、方向公差小于位置公差標準。其標注示比如圖4.26所表示。幾何精度設計與檢測第47頁484.輪廓度公差帶

線輪廓度和面輪廓度公差帶定義及標注示例見表4.7所表示。輪廓度公差帶是控制被測要素為曲線或曲面。

輪廓度公差分線輪廓度和面輪廓度公差兩種幾何特征。

無基準要求輪廓度公差為形狀公差，有基準要求輪廓度公差為方向公差或位置公差。幾何精度設計與檢測第48頁49幾何精度設計與檢測第49頁50

公差帶定義：公差帶為直徑等于公差值

t、圓心位于含有理論正確幾何形狀上一系列圓兩包絡線所限定區(qū)域，以下左圖所表示。。標注示比如下右圖所示。

標注含義：在任一平行于圖示投影面橫截面內，提?。▽嶋H）輪廓線應限定在直徑等于0.04，圓心位于被測要素理論正確幾何形狀上一系列圓兩包絡線之間。(1)線輪廓度公差帶①無基準線輪廓度公差帶

公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第50頁51

公差帶定義：公差帶為直徑等于公差值

t、圓心位于由基準平面A和基準平面B確定被測要素理論正確幾何形狀上一系列圓兩包絡線所限定區(qū)域，以下左圖所表示。標注示比如下右圖所示。

標注含義：在任一平行于圖示投影平面橫截面內，提?。▽嶋H）輪廓線應限定在直徑等于0.04，圓心位于由基準平面A和基準平面B確定被測要素理論正確幾何形狀上一系列圓兩等距包絡線之間。②有基準線輪廓度公差帶公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第51頁52

公差帶定義：公差帶為直徑等于公差值

t、球心位于被測要素理論正確幾何形狀上一系列圓球兩包絡面所限定區(qū)域以下左圖所表示。標注示比如下右圖所示。

標注含義：提?。▽嶋H）輪廓面應限定在直徑等于0.02，球心位于被測要素理論正確幾何形狀上一系列圓球兩等距包絡面之間。(2)面輪廓度公差帶①無基準面輪廓度公差帶公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第52頁53

公差帶定義：公差帶為直徑等于公差值

t、球心位于由基準平面A確定被測要素理論正確幾何形狀上一系列圓球兩包絡面所限定區(qū)域，以下左圖所表示。標注示比如下右圖所示。

標注含義：提?。▽嶋H）輪廓面應限定在直徑等于0.1，球心位于由基準平面A確定被測要素理論正確幾何形狀上一系列圓球兩等距包絡面之間。②有基準面輪廓度公差帶公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第53頁545.跳動公差帶

跳動公差帶是控制被測要素為圓柱體圓柱面、圓柱端面，圓錐體圓錐面和曲面等組成要素。跳動公差是按特定測量方法定義綜合幾何公差。

跳動公差分圓跳動和全跳動，其公差帶定義及標注示例見表4.8所表示。跳動公差基準為圓柱體或圓錐體軸線。幾何精度設計與檢測第54頁55幾何精度設計與檢測第55頁56全跳動公差幾何精度設計與檢測第56頁57（1）圓跳動公差帶

圓跳動是指實際被測組成要素繞基準軸線在無軸向移動條件下轉一轉過程中，由固定指示表在給定測量方向上對該實際要素測得最大與最小示值之差。圓跳動公差是指上述測得示值之差允許變動量。幾何精度設計與檢測第57頁58

公差帶定義：公差帶為在任一垂直于基準軸線橫截面內、半徑差等于公差值

t、圓心在基準軸線上標注示比如下右圖所示。

標注含義：在任一垂直于基準A橫截面內，提?。▽嶋H）圓應限定在半徑差等于0.1，圓心在基準軸線A上兩同心圓之間，見圖（a）。①徑向圓跳動公差帶

在任一平行于基準平面B、垂直于基準軸線A截面上，提?。▽嶋H）圓應限定在半徑差等于0.1，圓心在基準軸線A上兩同心圓之間，見圖（b）。公差帶圖標注示例圖兩同圓所限定區(qū)域。以下左圖所表示。幾何精度設計與檢測第58頁59

公差帶定義：公差帶為為與基準軸線同軸任一直徑圓柱截面上、間距等于公差值

t兩圓所限定圓柱面區(qū)域，以下左圖所表示。標注示比如下右圖所示。

標注含義：在與基準軸線D同軸任一圓柱形截面上，提?。▽嶋H）圓應限定在軸向距離差等于0.1兩個等圓之間。②軸向圓跳動公差帶公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第59頁60

公差帶定義：公差帶為為與基準軸線同軸某圓錐截面上、間距等于公差值

t兩圓所限定圓錐面區(qū)域。除非另有要求，測量方法應沿被測表面法向。以下左圖所表示。標注示比如下右圖所示。

標注含義：在與基準軸線C同軸任一圓錐面上，提取（實際）線應限定在素線方向間距差等于0.1兩個不等圓之間。③斜向圓跳動公差帶公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第60頁61（2）全跳動公差帶

全跳動是指實際被測組成要素繞基準軸線在無軸向移動條件下連續(xù)旋轉，而且指示表與實際被測要素作相對運動過程中，由指示表在給定測量方向上對該實際要素測得最大與最小示值之差。全跳動公差是指上述測得示值之差允許變動量。A幾何精度設計與檢測第61頁62

公差帶定義：公差帶為半徑差等于公差值

t、與基準軸線同軸兩圓柱面所限定區(qū)域。以下左圖所表示。標注示比如下右圖所示。

標注含義：提?。▽嶋H）表面應限定在半徑差等于0.1，與公共基準軸線A－B同軸兩圓柱面之間。①徑向全圓跳動公差帶公差帶圖標注示例圖幾何精度設計與檢測第62頁63