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1、第三章 形状和位置公差及检测3.1 概述1.加工误差的种类尺寸误差形状误差位置误差 零件表面中峰谷的波长和波高之比大于1000的不平程度属于形状 误差。 波长和波高之比一般小于 50。宏观宏观 微观微观2.形位公差研究的对象:几何要素 构成零件几何特征的点、线、面等要素。几何要素通常的几种分类：1）按结构特征分：轮廓要素：中心要素：构成零件外廓、直接为人们所感觉 到的点、线、面各要素。具有对称关系的轮廓要素的对称中 心的点、 线、面。2）按存在状态分： 理想要素：实际要素：具有几何学意义的几何的点、线、面， 它们不存在任何误差。图样上表示的 要素均为理想要素。零件上实际存在的要素。标准规定：
2、测量时用测得要素代替实际要素。3）按检测时的地位分：被测要素：基准要素：图样上给出了形位公差要求的要素。 是被检测的对象。零件上用来确定被测要素的方向或位 置的要素，基准要素在图样上都标有 基准符号或基准代号。4）按功能关系分： 单一要素：关联要素：仅对被测要素本身给出形状公 差的要素。与零件基准要素有功能要求的要素。 （即相对于基准要素有功能要求而给 出位置公差的要素）。3.2 形位公差的标注1)形位公差代号的组成 公差框格 形位公差项目符号, 公差数值和其他有关符 号,基准代号相应的字 母 带指示箭头的指引线 基准符号和连线(或基准代号)2)公差框格 画法:用细实线绘制的长方形边框,并分为
3、两格或多格.被测要素为单一要素采用两格框格标注。被测要素为关 联要素的有三格、四格和五格等几种形式. 框格的高度一般为框格内数字或字母高度的两倍 . (框格内数字或字母高度,应与图样中尺寸数字的高度相 同.)框格一般水平绘制.内容按从左到右的顺序填写.0.050.05AA基准要素被测要素连线带箭头的指 引线基准符号基准代号 各格从左到右填写的内容: 第一格: 公差项目符号;第二格: 公差值及有关符号;第三格及以后各格: 基准代号的字母 . 在框格上方可以有要素数量、尺寸等说明。 在框格下方可以作解释说明。 形位公差项目及符号： 有关符号：遵循最大实体要求 遵循包容要求 50 理论正确尺寸延伸公
4、差带 (+) 实际要素只能向材料外凸;(-) 内凹;( ) 实际要素只能向符号方向逐渐减小;( ) .MEP 带箭头的指引线表示法:只有一条指引线与框格相连。(指引线为细实线)指引线靠近框格的那一段一定要垂直于框格的一条边。指引线箭头的方向应是公差带的宽度方向或直 径方向。指引线的弯折点最多两个。当被测要素为轮廓要素或中心平面，或者被测 要素的检测方向一定时，标注“t”，例如平面度、 圆度、圆柱度、圆跳动和全跳动公差值的标注。形位公差值形位公差值表示方法有三种：“t”、“t” 、 “St”。当被测要素为轴线或圆心等中心要素且检测方 向为径向任意角度时，公差带的形状为圆柱或形， 标注“t”，例如
5、同轴度公差值的标注。当被测要为球心且检测方向为径向任意角度 时，公差带为球形，标注“St”，例如球心位 置度公差值的标注。4.被测要素的标注被测要素为轮廓要素时，指引线的箭头 应与尺寸线明显错开(大于3mm)，表示方法有两种，指引线的箭头置于要 素的轮廓线上或轮廓线的延长线上。被测要素为中心要素时，指引线的箭头 应与尺寸线对齐。0.05AA0.05A0.008为不致引起误解,国家标准GBT11821996规定基准字母禁用下列9个字母：E、I、J、M、 O、P、L、R、F。基准字母一般不许与图样中任 何向视图的字母相同.基准符号如图所示，5.基准要素的标注基准字母用英文大写字母表示。连线应画在粗
6、的短 横线中间,长度一般等 于小圆的直径。小圆的直径为2倍 字高。以带小圆的大写字 母用连线(细实线)与 粗的短横线相连。粗的短横线的长度 一般等于小圆的径。基准要素为中心要素时，基准符号的连线与尺寸线 对齐。基准要素为轮廓要素时，基准符号的连线与尺寸线 应明显错开，粗的短横线应 靠近基准要素的轮廓线或它 的延长线上。指引线 箭头的位置箭头和尺寸线 对齐表示中心要素箭头和尺寸线 错开表示轮廓要素基准的表示方法细实线和尺寸线对齐表示中心要素细实线和尺寸线错开表示轮廓要素可简化的标注：同一要素有多项要求不同要素有同一要求结构相同的几个要素有相同要求组合基准（公共基准）由两个或两个以上要素 构成，起
7、单一基准作用 的基准。注意：标注时A-B写在同一格中ABA-BCC形状公差是指实际单一要素的形状所允许的变动量。位置公差是指实际关联要素相对于基准的位置所允许的变动量。用于限制实际要素形状和位置变动的区域，叫做形位公差带。 3.3 形位公差1 、形位公差带的概念形位公差是实际被测要素对图样上给定的理想形状、理想位置的允许变动量，包括形状公差和 位置公差。由此，我们可知，研究形位公差的 一个重要问题是如何限制实际要素的变动范围。由于实际要素在空间占据一定形状、位 置和大小，必须用具有一定形状、大小、方 向和位置的各种空间或平面区域来限制它。除给定平面内的直线外， 通常用于限制圆柱体或圆锥 体素线
8、的直线度误差。因为 圆柱的素线是圆柱的纵截面 与圆柱的交线，是属于给定 截面内的一条直线。 1、各项形状公差带a.给定平面内的直线度公差带:在给定平面内距离为公差值t的两平行直线间的区域.1).直线度（）给定平面内的直线度公差带示例b.给定方向上的直线度:在给定方向上距离为t的两平行平面之间的区域. .c.任意方向上的直线度:直径为公差值t的圆柱面内的区域2).平面度两平行平面间的区域.3).圆度在垂直于轴线的任意正截面上,半径 差为公差值t的两同心圆之间的区域.4).圆柱度半径差为公差值t的两个同轴圆柱面之 间的区域.5).线（面）轮廓度包络一系列直径为公差值的圆（球）的两包络 线（面）之间
9、的区域,诸圆圆心应位于理想轮廓线（ 面）上.跳动公差圆跳动全跳动定向公差平行度垂直度倾斜度定位公差同轴度对称度位置度2. 各项位置公差带1).平行度 给定一个方向：公差带为距离为公差值t，两平行平面之间的区 域，且两平面平行于基准平面（直线、轴线）。定向公差平行度平行度平行度给定两个相互垂直的方向：公差带为正截面为公差值t1 t2 ，四棱柱内的区域，且四棱柱平行于基准轴线。平行度给定任意方向：公差带为直径为公差值t，圆柱面内的区域， 且圆柱轴线平行于基准轴线。平行度2).垂直度给定一个方向：公差带为距离为公差值t，两平行平面之间 的区域，且两平面垂直于基准平面（直线、轴线 ）。垂直度给定两个相
10、互垂直的方向：公差带为正截面为公差值t1 t2 ，四棱柱内的区域，且四棱柱垂直于基准轴线。给定任意方向：公差带为直径为公差值t，圆柱面内的区域，且圆柱轴线垂直于基准轴线。3).倾斜度3.倾斜度3).倾斜度 给定一个方向：公差带为距离为公差值t，两平行平面之间的区域，且两平面与基准平面（直线、轴线） 倾斜成理论正确角度 。给定任意方向：公差带为直径为公差值t，圆柱面内的区域，且圆柱轴线与基准轴线倾斜成理论正确角度）。倾斜度给定任意方向：公差带为直径为公差值t，圆柱面内的区域 ，且圆柱轴线平行（垂直、倾斜成理论正确角度 ）于基准轴线。总结: 平行度 垂直度 倾斜度 给定一个方向：公差带为距离为公差
11、值t，两平行平面之间 的区域，且两平面平行（垂直、倾斜成理论正 确角度）于基准平面（直线、轴线）。给定两个相互垂直的方向：公差带为正截面为公差值t1 t2 ，四棱柱 内的区域，且四棱柱平行（垂直）于基准轴线 。定位公差4).同轴度：公差带：直径为t，且与基准轴线同轴的圆 柱面内的区域。5).对称度：公差带：距离为公差值t，且相对基准中心 平面（或 中心线、轴线）对称配置的两平行平 面（或直线）之间的区域。6).位置度：点的位置度:公差带是直径为t，且以点的理想位置为中心的圆或球内的区域。给定任意方向：公差带是直径为公差值t，且以线的理想位置 为轴线的圆柱面内的区域。 线的位置度：给定一个方向：
12、公差带是距离为公差值t，且以线的理想 位置为中心对称配置的两平行平面（或直线） 之间的区域。给定两个相互垂直的方向：公差带是正截面为公差值t1 t2 ，且以线的理 想位置为中心对称配置四棱柱内的区域。线的位置度面的位置度：公差带是距离为公差值t，且以线的理想位 置为中心对称配置的两平行平面之间的区域。几何图框延伸公差带7).跳动公差属于定位公差的一种,它是针对特定的测量方法来定义的圆跳动全跳动径向圆跳动端面圆跳动斜向圆跳动径向全跳动端面全跳动圆跳动径向圆跳动公差带：垂直于基准轴线的任 一测量面内，半径差为公差值t ，且圆心在轴线上的两个同心 圆之间的区域。端面圆跳动公差带：与基准轴线同 轴的任
13、意一直径位置上 的测量圆柱面上，沿母 线方向宽度为公差值t的 圆柱面区域。斜向圆跳动一般情况下，斜向圆跳动的 测量圆锥面是指与基准轴线同轴 的法向圆锥面全跳动：在圆跳动的基础上，被测要素还要作轴向移动公差带:是半径差为公差值t ，且与 基准轴线同轴的两 圆柱面之间的区域。端面全跳动公差带:是距离为公差值t，且 与基准轴线垂直的两平行平 面之间的区域。径向圆跳动综合的反映了被测圆柱面的形状误差（圆度、轴线直线度）和位置误差（同轴度）。当圆柱面形状误差很小时，常用径向圆跳动公差控制同轴度误差。端面圆跳动公差和端面对轴线垂直度公差两者控制效果不同。圆跳动径向全跳动包括圆柱度误差和同轴度误差（对轴类零
14、件，在满足功能要求的前提下，图样上应优先标注径向全跳动公差，尽量不标注圆柱度项目。）端面全跳动公差与端面对轴线垂直度公差带形状相同，应优先标注端面全跳动公差。形状误差1.形状误差:被测实际要素对其理想要素的变动量.它是用被测实际要素的形状与其理想要素的形状进行比较得到.评定形状误差的准则-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.实际形状误差必须限制在规定的形状公差带内.f1f2f3直线度误差的最小包容区f1 f2 f3 f1为直线度误差相间原则误差曲线高低点与上下包 容线相间三点接 触。如 高-低-高 低-高-低两端点连线法误差曲线两端点连线作 为理想直线。最小包容区域宽度:误差读取方向不变原则 给定平面内直线度误差评定方法:yxyx实际圆圆度误差的最小区域v公差带的方
