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1、第四章第四章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测学学 习习 指指 导导本本章章学学习习目目的的是是掌掌握握形形位位公公差差和和形形位位误误差差的的基基本本概概念念，熟熟悉悉形形位位公公差差国国家家标标准准的的基基本本内内容容，为为合合理理选选择择形形位位公公差差打打下下基基础础。学学习习要要求求是是掌掌握握形形位位公公差差带带的的特特征征（形形状状、大大小小、方方向向和和位位置置）以以及及形形位位公公差差在在图图样样上上的的标标注注；掌掌握握形形位位误误差差的的确确定定方方法法；掌掌握握形形位位公公差差的的选选用用原原则则；掌掌握握公公差差原原则则（独独立立原原则则、相相关关要要求求）的
2、的特特点点和和应应用用；了了解解形形位位误误差差的的检检测测原则。原则。第一节第一节 概述概述 加工后的零件不仅有尺寸误差，构成零加工后的零件不仅有尺寸误差，构成零件几何特征的点、线、面的实际形状或相互件几何特征的点、线、面的实际形状或相互位置，与理想几何体规定的形状和相互位置位置，与理想几何体规定的形状和相互位置还不可避免地存在差异，这种形状上的差异还不可避免地存在差异，这种形状上的差异就是就是形状误差形状误差，而相互位置的差异就是，而相互位置的差异就是位置位置误差误差，统称为，统称为形位误差形位误差。 轴套的外圆可能产生以下误差：外圆在垂直于轴线的正截面上不圆（即圆度误差）外圆柱面上任一素
3、线（是外圆柱面与圆柱轴向截面的交线）不直（即直线度误差）外圆柱面的轴心线与孔的轴心线不重合（即同轴度误差）轴套轴套加工后外圆的形状和位置误差加工后外圆的形状和位置误差 n形位误差对零件使用性能的影响如下形位误差对零件使用性能的影响如下： 1）影响零件的功能要求）影响零件的功能要求 2）影响零件的配合性质）影响零件的配合性质 3）影响零件的互换性）影响零件的互换性 n现行国家标准主要有：现行国家标准主要有：GB/T 11821996形状和位置公差形状和位置公差 通则、定义、符号通则、定义、符号和图样表示法和图样表示法GB/T 11841996形状和位置公差形状和位置公差 未注公差值未注公差值GB
4、/T 42491996公差原则公差原则GB/T 166711996形状和位置公差形状和位置公差 最大实体要求、最大实体要求、最小实体要求和可逆要求最小实体要求和可逆要求GB133191991形状和位置公差形状和位置公差 位置度公差位置度公差一、形位公差的研究对象一、形位公差的研究对象形位公差的形位公差的研究对象：研究对象： 几何要素几何要素 构成零件构成零件几何特征的几何特征的点、线、面点、线、面统称为几何统称为几何要素要素(简称要简称要素素) u1.理想要素与实际要素理想要素与实际要素（按存在的状态分（按存在的状态分 ）(1)理想要素理想要素具有几何意义的要素。具有几何意义的要素。(2) 实
5、际要素实际要素零件上实际存在的要素，即加工零件上实际存在的要素，即加工后得到的要素。后得到的要素。u2轮廓要素与中心要素轮廓要素与中心要素（按结构特征分）（按结构特征分） (1)轮廓要素轮廓要素组成轮廓的点、线、面。组成轮廓的点、线、面。(2) 中心要素中心要素与轮廓要素有对称关系的点、线、与轮廓要素有对称关系的点、线、面。面。 u3被测要素与基准要素被测要素与基准要素（按检测关系分）（按检测关系分）(1)被测要素被测要素给出了形状或给出了形状或(和和)位置公差的要位置公差的要素，即需要研究和测量的要素。素，即需要研究和测量的要素。(2)基准要素基准要素用来确定被测要素方向或用来确定被测要素方
6、向或(和和)位位置的要素。理想的基准要素称为基准。置的要素。理想的基准要素称为基准。u4单一要素和关联要素单一要素和关联要素（按功能要求分）（按功能要求分）(1)单一要素单一要素仅对要素本身给出形状公差要求仅对要素本身给出形状公差要求的要素。的要素。(2)关联要素关联要素对其它要素有功能关系的要素。对其它要素有功能关系的要素。(轮廓、单一、被测要素）轮廓、单一、被测要素）（基准、中心要素）（基准、中心要素）E(中心、关联、被测要中心、关联、被测要素）素）(轮廓、关联、被测要素）轮廓、关联、被测要素）形状公差：形状公差：是对单一要素是对单一要素提出的要求，提出的要求，即形状误差所即形状误差所允许
7、的变动全允许的变动全量。量。位置公差：位置公差：是对关联要素是对关联要素提出的要求，提出的要求，即位置误差对即位置误差对基准所允许的基准所允许的变动全量。变动全量。二、形位公差的项目和符号二、形位公差的项目和符号三、形位公差和形位公差带的特征三、形位公差和形位公差带的特征形位公差形位公差是指实际被测要素对图样上给是指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。定的理想形状、理想位置的允许变动量。形位公差带形位公差带是用来限制被测实际要素变是用来限制被测实际要素变动的区域，它是形位误差的最大允许值。动的区域，它是形位误差的最大允许值。 形位公差带具有的四个特征形位公差带具有的四个特
8、征形状、大小、形状、大小、方向和位置。方向和位置。 1公差带的形状公差带的形状公差带的形状公差带的形状随实际被测要素的结构特征、所处的随实际被测要素的结构特征、所处的空间、以及要求控制方向的差异而不同。空间、以及要求控制方向的差异而不同。2公差带的大小公差带的大小3公差带的方向公差带的方向公差带的大小仅有两种情况，即公差带区域的宽度公差带的大小仅有两种情况，即公差带区域的宽度t（距离）或（距离）或 t直径，它表达形位精度要求的高低。直径，它表达形位精度要求的高低。公差带的方向公差带的方向指组成公差带的几何要素的延伸方向指组成公差带的几何要素的延伸方向（圆度、圆跳动和点的位置度及同心度除外）。（
9、圆度、圆跳动和点的位置度及同心度除外）。公公差带的方向理论差带的方向理论上应与图样上形位公差代号的指引上应与图样上形位公差代号的指引箭头所指方向垂直。箭头所指方向垂直。形状公差公差带方向，由最小条件确定；形状公差公差带方向，由最小条件确定；位置公差公差带方向，与基准要素保持正确的方位置公差公差带方向，与基准要素保持正确的方向。向。4公差带的位置公差带的位置u1）公差带的位置固定公差带的位置固定 公差带的位置由图样上公差带的位置由图样上给定的基准和理论正确尺寸确定，与被测要素的实给定的基准和理论正确尺寸确定，与被测要素的实际尺寸无关。际尺寸无关。u2）公差带的位置浮动公差带的位置浮动 公差带的位
10、置随被测表公差带的位置随被测表面的实际尺寸在尺寸公差带内的变化而变化。面的实际尺寸在尺寸公差带内的变化而变化。综上所述，限定形位误差除了规定形位公差值处，综上所述，限定形位误差除了规定形位公差值处，还要规定限制实际要素的区域，即规定形状和位置还要规定限制实际要素的区域，即规定形状和位置公差带。公差带。四、基准和基准体系四、基准和基准体系 基准基准是确定被测要素的方向、位置的参考对象。是确定被测要素的方向、位置的参考对象。1)单一基准单一基准由一个要素建立的基准称为单一由一个要素建立的基准称为单一基准。基准。2) 组合基准组合基准(公共基准公共基准)由两个或两个以上由两个或两个以上的要素所建立的一个独立基准称为组合基准或公的要素所建立的一个独立基准称为组合基准或公共基准。共基准。 0.05 A-B A B 图图4-2单一基准单一基准图图4-3组合基准组合基准3)基准体系基准体系(三基面体系三基面体系)由三个相互垂直的由三个相互垂直的平面所构成的基准体系平面所构成的基准体系 。9090A90BC图图4-4三基面体系三基面体系
