形位公差培训讲义

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1、 公 差 概 述经过经过 机械加工后的零件，由于机床夹夹具、刀具及工 艺艺操作水平等因素的影响，零件的尺寸和形状及表面质质 量均不能做到完全理想而会出现现加工误误差 。尺寸误误差几何形状误误差相互位置误误差表面粗糙度加 工 误误 差公 差 概 述机械加工公差尺寸公差 形状公差 位置公差公差是零件几何参数允许许的变变化范围围。公差是产产品设计时给设计时给 定的基本概念公 差 概 述在机械制造业业中，零件的互换换性是指在同一规规 格的一批零（部）件中，可以不经选择经选择 、修配或 调调整，任取一件都能装配在机器上，并能达到规规 定的使用性能要求。零（部）件具有的这这种性能 称为为互换换性。能够够保

2、证产证产 品具有互换换性的生产产， 称为为遵守互换换性原则则的生产产。公 差 概 述1完全互换换性 2不完全互换换性3、 互换换性基本概念一、极限与配合基本术语术语 和定义义二、极限与配合概念三、极限与配合的应应用 第一部分：极限与配合基础础 1.1 孔和轴一、 极限与配合的基本术语术语 和定义义 1孔：指工件的圆柱形内表面 ，也包括非圆柱形内表面（由两 平行平面或切面形成的包容面） 。 2轴：指工件的圆柱形外表面 ，也包括非圆柱形外表面（由二 平行平面或切面形成的被包容面 ）。1.2 尺寸1基本尺寸 2实际尺寸 3极限尺寸一、 极限与配合的基本术语术语 和定义义 1.3 尺寸偏差与公差1尺寸

3、偏差（简称偏差）是指某一尺寸减其基本尺寸所得的代数 差。 实际偏差：实际尺寸与基本尺寸的代数差 。 2尺寸公差（简称公差）尺寸公差是允许尺寸的变动量。一、 极限与配合的基本术语术语 和定义义 一、 极限与配合的基本术语术语 和定义义 2.1.4 零线线与公差带带1零线 它是在公差配合图解中，确定偏差的一条基准直 线，即零偏差线。 2尺寸公差带 它是由代表上下偏差的两条直线所限定的一个区 域。一、 极限与配合的基本术语术语 和定义义 公差带图带图 ：一、 极限与配合的基本术语术语 和定义义 二、极限与配合概念 2.2 极限与配合国家标准的组成与特点2.2.1 标准公差系列1标标准公差：国标规标规

4、 定用以确定公差带带大小的 任 一公差。 3公差等级级：标标准公差共分20级级：IT01、IT0、IT1、IT2、 到IT18。二、极限与配合概念 2.2.2 基本偏差系列1基本偏差代号及其特点 2配合制 （1）基孔制 （2）基轴轴制 1基本偏差系列基孔制 二、 极限与配合概念二、 极限与配合概念基轴制 非基准制配合二、 极限与配合概念 二、 极限与配合概念2.2.3 配合配合- 基本尺寸 相同的、相互 结结合的孔和轴轴 公差带带之间间的 关系。二、 极限与配合概念 2.2.3 配合1间隙配合 2过渡配合 3过盈配合间隙配合二、 极限与配合概念 过盈配合：二 、极限与配合概念过渡配合：二、极限

5、与配合概念 配合公差:允许间许间 隙或过过盈的变动变动 量称为为配合公 差。间间隙配合：Tf = Xmax - Xmin过过盈配合： Tf = Ymax - Ymin 过过渡配合： Tf = Xmax - Ymax 配合公差=轴公差+孔公差Tf =TD十Td 二、 极限与配合概念 二、 极限与配合概念 2.2.4 国标中规定的公差带与配合 1国标中规定的公差带 2国标中规定的配合二、 极限与配合概念 2.2.5 一般公差简介 一般公差是指在车间一般加工条件下可以 保证的公差，是机床设备在正常维护和操作 情况下能达到的经济加工精度。采用一般公 差时，在该尺寸后不标注极限偏差或其他代 号，所以也称

6、为线性尺寸的未注公差。二、 极限与配合概念 2.2.6 极限与配合在技术图样上的标注孔、轴公差带用基本尺寸、基本偏差代号与 公差等级数字表示（省略IT）。如30H7表示 基本尺寸为30、标准公差等级为IT7级、基本 偏差代号为H的孔公差带；30f6表示基本尺寸 为30、标准公差等级为IT6级、基本偏差代号 为f的轴的公差带。如果这对孔和轴组成配合， 则表示为30H7/ f6。 三、 极限与配合应用 3.1 公差等级的确定 三、 极限与配合应用 3.2 配合种类的选择公差带组成两要素 大小-标准公差 位置-基本偏差第一部分：极限与配合基础小结2.3 公差原则 第二部分: 形状和位置公差及其检测

7、2.1 形位公差概述 2.2 形位公差及其检测 形位公差的概念：为了满足零件的使 用要求，保证零件的互换性和制造的 经济性，设计时必须合理控制零件的 形位误差，即对零件规定形状和位置 公差（简称形位公差）。第二部分 形状和位置公差及其检测 2.1 形位公差概述第二部分 形状和位置公差及其检测检测 2.1 形位公差概 述2.1.1 形位公差的研究对对象1按存在的状态态可分为为2按结结构特征可分为为3按要素在形位公差中所处处的地位可分为为 4按被测测要素的功能关系可分为为理想要素 实际要素 被测要素 单一要素 关联联要素 基准要素 轮轮廓要素 中心要素 理论论正确尺寸第二部分 形状和位置公差及其检

8、测检测 第二部分 形状和位置公差及其检测检测 2.1.2 形位公差的特征项项目和符号2.1.3 形位公差的含义义和特征1、含义义：形位公差是一个以理想要素为边为边 界的平面或 空间间的区域。2、特征形状大小t方向位置第二部分 形状和位置公差及其检测检测第二部分 形状和位置公差及其检测3、 形位公差标标注第二部分 形状和位置公差及其检测检测1）框格指引线指引线线要垂直于框格，可弯折，但不超过过二次基准代号字母形位公差数值值公差带带的形状形位公差符号指引线线0.05 A框格高度为为框格中字 体高度的2倍3、 形位公差标标注第二部分 形状和位置公差及其检测检测2）公差框格形位公差的框格有两格或多格组

9、成。形位公差的标标注 3）基准基准代号的字母采用大写拉丁 字母。为为避免混淆，标标准规规定不许许采用E 、I、J、M、O、P、L、R、F等字母。第二部分 形状和位置公差及其检测第二部分 形状和位置公差及其检测检测4）尺寸标注中应注意的问题3、 形位公差标标注5）形位公差标注的简化：6）其它标注第二部分 形状和位置公差及其检测 2.2 形位公差及其检测2.2.1 形状公差与公差带带1形状公差与公差带 2评定形状误差的最小条件准则 3形状误差和形状公差一 形 状 公 差直线线度平面度圆圆度圆圆柱度线轮线轮 廓度面轮轮廓度第二部分 形状和位置公差及其检测 1、直线度公差第二部分 形状和位置公差及其检

10、测 一、形状公差1）在给定平面内的直线度 2）在给定方向上的直线度3)在任意方向上的直线度平面度是限制实际表面对理想平面变 动的一项指标，用于平面的形状精度要 求。平面的公差带是距离为公差值t的两平 行面之间的区域。2、平面度第二部分 形状和位置公差及其检测 3、圆度第二部分 形状和位置公差及其检测 圆度是限制实际圆对其理想圆变动量的一 项指标，是对圆（锥）面的正截面和球体 上通过球心的任一截面提出的形状精度要 求。 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。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，是对圆柱面所有正 截面和纵截面方向提出的综合性形状精

11、度 要求。因此，圆柱度公差可以同时控制圆度、 素线直线度和两条素线平行度等项目的误 差。圆柱度公差带是指半径为公差值t的两 同轴圆柱面之间的区域。 4、圆柱度第二部分 形状和位置公差及其检测 5、线轮线轮 廓度第二部分 形状和位置公差及其检测 理论正确尺寸是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，标注时应围以框格，而该 要素的形状、方向和位置误差则由给定的形位公差来控 制。线轮廓度是限制实际平面曲线对其理想曲线变动量的 一项指标。是对零件上曲线提出的形状精度要求。线轮廓度公差带是指包络一系列直径为公差值t的圆的 两包络线之间的区

12、域，诸圆圆心应位于理想轮廓线上。6、面轮廓度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，是对零件上曲面提出的 形状精度要求。面轮廓度公差带是指包括一系列直径为公 差值t的球的两包络面之间的区域。诸如球 心应为于理想轮廓面上。第二部分 形状和位置公差及其检测 形状误差：被测实际要素的形状对其理想 要素的变动量（偏离量）。 形状误差值不大于相应的公差值，则认为 是合格的。 评定形状误差的基本原则： 最小条件：被测实际要素对其理想要素的 最大变动量为最小。二、形状误差第二部分 形状和位置公差及其检测 三、形状误误差的评评定第二部分 形状和位置公差及其检测 1) 直线度最小区域判别准则: 直

13、线与包容直线 至少应高低高（低高低) 三点接触。1、各项形状误差符合最小条件的判断准则: 2）平面度最小区域判别准则：三角形准则、交 叉准则、直线准则3）圆度最小区域判别准则：实际圆至少有内、外交替的四点与包容圆接触， 亦称交叉准则。2、各项形状公差及其误差的测量1）直线度误差评定的方法：两端点连线法、最小二乘法、 最小区域法。2）平面度：两平行平面之间间的区域平面度误误差的评评定方法：三远远点平面法、对对角线线平面法、最小二乘法、最小区域法。第二部分 形状和位置公差及其检测 3）圆圆度误误差的评评定方法： 最小外接圆圆圆圆 心法、最大内接圆圆圆圆 心法、 最小二乘圆圆圆圆 心法、最小区域圆圆

14、圆圆 心法等四种。第二部分 形状和位置公差及其检测 第二部分 形状和位置公差及其检测 2.2.2 位置公差与公差带1基准 （1）基准的种类 （2）基准的建立和体现 2位置公差与公差带 （1）定向公差与公差带 （2）定位公差与公差带 （3）跳动公差与公差带 3位置误差的评定位置公差是指关联实际联实际 要素的位置 对对基准所允许许的变动变动 全量。 位置公差带带是限制关联实际联实际 要素变变 动动的区域，被测实际测实际 要素位于此区域内 为为合格，区域的大小由公差值值决定。 第二部分 形状和位置公差及其检测 2.2.2 位置公差与公差带一、 基准确定被测要素的方向、 位置的参考对象。1）单一基准2

15、）组合基准(公共基准)3）基准体系第二部分 形状和位置公差及其检测 二、定向公差平行度垂直度倾倾斜度第二部分 形状和位置公差及其检测 1）“面对对面”的平行度第二部分 形状和位置公差及其检测 2）“线对线”的平行度3）“面对线对线 ”的平行度4）“线对线对 面”的平行度5）任意方向平行度垂直度垂直度公差带有四种形式：线对面的垂直度、线对线的垂直度、面对线的垂直度、面对面的垂直度。 第二部分 形状和位置公差及其检测 倾倾斜度倾倾斜度公差带带有三种形式：面对对面的倾倾斜度、线对线线对线 的倾倾斜度、面对线对线 的倾倾斜 度。倾倾斜度误误差的测测量：转换转换 成平行度误误差的测测量。方法：被测测量件置与定角座上，调调整被测测件使表面读读数差最小，则则f=Mmax-Mmin第二部分 形状和位置公差及其检测 定向误误差及其误误差值值： 定向误误差 定向误误差值值 定向最小包容区域第二部分 形状和位置公差及其检测 第二部分 形状和位置公差及其检测 定向最小包容区域：三、定位公差同轴轴度对对称度位置度第二部分 形状和位置公差及其检测 第二部分 形状和位置公差及其检测 1、同轴度 用于限制被测实际轴线对基准轴线 的位置误差；其公差带是直径为公 差值0.1，且与基准轴线同轴