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1、第四章 形状和位置公差 4.1 概述4.2 形状公差4.3 位置公差 4.4 公差原则4.5 形位公差的选用 4.6 形位误差的检测原则 第一节 概 述一、零件的要素一、零件的要素 二、形位公差项目及符号二、形位公差项目及符号三、形位公差的意义和特征三、形位公差的意义和特征 四、形位公差的标注四、形位公差的标注 首页下一节1.按结构特征分 构成零件内、外表面外形的要素称为轮廓要素。轮廓要素对称中心所表示的要素称为中心要素。2.按存在状态分 零件上实际存在的要素称为实际要素，测量时由测得要素代替。 3.按所处地位分 图样上给出了形状或 (和) 位置公差要求的要素称为被测要素。用来确定被测要素方向
2、或 (和) 位置的要素称为基准要素，理想基准要素简称基准。4.按功能要求分 仅对其本身给出形状公差要求，或仅涉及其形状公差要求时的要素 称为单一要素。相对其他要素有功能要求而给出位置公差的要素称为关联要素。 返回返回1.公差带的形状 2.公差带的大小指公差带的宽度t或直径 t 3.公差带的方向即评定被测要素误差的方向。 4.公差带的位置，对于定位公差，以及多数跳动公差，一般由设计确定，与被测要素的实际状况无关，可以称为位置固定的公差带；对于形状公差、定向公差和少数跳动公差，项目本身并不规定公差带位置，其位置随被测实际要素的形状和有关尺寸的大小而改变，可以称为位置浮动的公差带。返回在技术图样上，
3、形位公差应采用代号标注。 形位公差代号包括：形位公差有关项目的符号、形位公差框格和指引线、形位公差数值和其他有关符号、基准符号及基准代号。 形位公差框格有两格或多格，它可以水平放置，也可以垂直放置，自左至右依次填写公差项目符号、公差数值 (单位为mm)、基准代号字母。 指引线可从框格的任一端引出，引出段必须垂直于框格；引向被测要素时允许弯折，但不得多于两次； 基准要素需用基准代号示出。 返回第二节 形状公差1.形状公差带定义 2.形状误差的评定 首页上一节下一节形状公差 (包括没有基准要求的线、面轮廓度) 共有6项。随被测要素的结构特征和对被测要素的要求不同，直线度、线轮廓度、面轮廓度都有多种
4、类型。 返回形状误差值用最小包容区域形状误差值用最小包容区域 (简称最小区域简称最小区域) 的宽的宽度或直径表示。最小包容区域是指包容被测要素时，度或直径表示。最小包容区域是指包容被测要素时，具有最小宽度具有最小宽度f或直径或直径f的包容区域，的包容区域， 最小区域所体现的原则称为最小条件原则，是评定最小区域所体现的原则称为最小条件原则，是评定形状误差的基本原则。遵守它，可以最大限度地通形状误差的基本原则。遵守它，可以最大限度地通过合格件。过合格件。 返回第三节 位置公差1.基准 2.定向公差 3.定位公差4.跳动公差 首页上一节下一节1.单一基准 由单个要素构成、单独作为某被测要素的基准，这
5、种基准称为单一基准。 2.组合基准 (或称公共基准) 由两个或两个以上要素 (理想情况下这些要素共线或共面) 构成、起单一基准作用的基准称为组合基准.在公差框格中标注时，将各个基准字母用短横线相连并写在同一格内，以表示作为单一基准使用。3.基准体系 若某被测要素需由两个或三个相互间具有确定关系的基准共同确定，这种基准称作基准体系。 返回 定定向向公公差差有有平平行行度度、垂垂直直度度和和倾倾斜斜度度三三个个项项目目。随随被被测测要要素素和和基基准准要要素素为为直直线线或或平平面面之之分分，可可有有“ “线线对对线线” ”( (被被测测要要素素和和基基准准要要素素均均为为直线直线) )、“ “线
6、对面线对面” ”、“ “面对线面对线” ”和和“ “面对面面对面” ”四种形式。四种形式。 定向公差带有如下特点：相对于基准有方向要求 (平行、垂直或倾斜理论正确角度)；在满足方向要求的前提下，公差带的位置可以浮动；能综合控制被测要素的形状误差，即，若被测要素的定向误差f不超过定向公差t，其自身的形状误差也不超过t，因此，当对某一被测要素给出定向公差后，通常不再对该要素给出形状公差，如果在功能上需要对形状精度有进一步要求，则可同时给出形状公差，当然，形状公差值一定小于定向公差值。返回 定位公差有同轴度、对称度和位置度三个项目。定位公差带有如下特点：相对于基准有位置要求，方向要求包含在位置要求之
7、中；能综合控制被测要素的方向和形状误差，当对某一被测要素给出定位公差后，通常不再对该要素给出定向和形状公差，如果在功能上对方向和形状有进一步要求，则可同时给出定向或形状公差。定位误差值用定位最小包容区域 (简称定位最小区域 )的宽度或直径表示。定位最小区域是指按要求的位置来包容被测要素时，具有最小宽度f或直径 f的包容区域，它的形状与公差带一致，宽度或直径由被测实际要素本身决定。 返回跳动分为圆跳动和全跳动。 圆跳动分为径向圆跳动(测量截面为垂直于轴线的正截面)、端面圆跳动(也称轴向圆跳动，测量截面为与基准同轴的圆柱面) 和斜向圆跳动 (测量截面为素线与被测锥面的素线垂直或成一指定角度、轴线与
8、基准轴线重合的圆锥面)。全跳动分为径向全跳动和端面全跳动。跳动误差通常简称为跳动，直接从测量角度定义如下： 圆跳动 被测实际要素绕基准轴线无轴向移动地回转一周时，由位置固定的指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差称为该测量面上的圆跳动，取各测量面上圆跳动的最大值作为被测表面的圆跳动。全跳动 被测实际要素绕基准轴线作无轴向移动的回转，同时指示器沿理想素线连续移动 (或被测实际要素每回转一周，指示器沿理想素线作间断移动)，由指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差。返回第四节第四节 公差原则公差原则1.术语及其意义2.独立原则3.相关要求 首页上一节下一节术语及定义 1.1.作用尺寸作用尺寸
9、 在被测要素的给定长度上，与实际孔体外相接的最大理想面或在被测要素的给定长度上，与实际孔体外相接的最大理想面或与实际轴体外相接的最小理想面的直径或宽度与实际轴体外相接的最小理想面的直径或宽度. . 2.2.最大实体状态、最大实体尺寸和最大实体边界最大实体状态、最大实体尺寸和最大实体边界 在尺寸公差范围内实在尺寸公差范围内实际要素具有材料量最多时的状态称为最大实体状态。该状态下的尺寸称为际要素具有材料量最多时的状态称为最大实体状态。该状态下的尺寸称为最大实体尺寸。最大实体尺寸。 3.3.最大实体实效状态、最大实体实效边界和最大实体实效尺寸最大实体实效状态、最大实体实效边界和最大实体实效尺寸 实际
10、实际要要素素处处于最大于最大实实体状体状态态且相且相应应中心要素的形位中心要素的形位误误差达到允差达到允许许的最大的最大 ( (即等于即等于形位公差形位公差) )的假的假设设状状态态称称为实为实效状效状态态。 单一要素的实效尺寸计算式如下：单一要素的实效尺寸计算式如下： 对孔对孔 实效尺寸实效尺寸= = 最小极限尺寸中心要素的形状公差最小极限尺寸中心要素的形状公差 对轴对轴 实效尺寸实效尺寸= = 最大极限尺最大极限尺寸寸中心要素的形状公差中心要素的形状公差 关联要素的实效尺寸计算式为：关联要素的实效尺寸计算式为： 对孔对孔 实效尺寸实效尺寸= =最小极限尺寸中心要素的位置公差最小极限尺寸中心
11、要素的位置公差 对轴对轴 实效尺寸实效尺寸= =最大极限尺最大极限尺寸寸中心要素的位置公差中心要素的位置公差 返回 1 1独立原则的含义独立原则的含义 独立原则是指给出的尺寸公差和形位公差独立原则是指给出的尺寸公差和形位公差相互无关，分别满足要求的公差原则。相互无关，分别满足要求的公差原则。 2 2独独立立原原则则的的识识别别 凡凡是是对对给给出出的的尺尺寸寸公公差差和和形形位位公公差差未未用用特特定符号或文字说明它们有联系者，就表示它们遵守独立原则。定符号或文字说明它们有联系者，就表示它们遵守独立原则。 3 3独立原则的应用独立原则的应用 尺寸公差和形位公差按独立原则给出，总尺寸公差和形位公
12、差按独立原则给出，总是可以满足零件的功能要求，故独立原则的应用十分广泛，是确是可以满足零件的功能要求，故独立原则的应用十分广泛，是确定尺寸公差和形位公差关系的基本原则。定尺寸公差和形位公差关系的基本原则。 返回相关要求1. 包容要求 2.最大实体要求 3.可逆要求叠用于最大实体要求返回 1 1. .包包容容要要求求的的含含义义 包包容容要要求求是是要要求求实实际际要要素素处处处处不不得得超超越越最最大大实实体体边边界界的的一一种种公公差差原原则则，即即实实际际轮轮廓廓要要素素应应遵遵守守最最大大实实体体边边界界，作用尺寸不超出作用尺寸不超出 ( (对孔不小于，对轴不大于对孔不小于，对轴不大于)
13、 )最大实体尺寸。最大实体尺寸。 2 2. .包包容容要要求求的的标标注注 按按包包容容要要求求给给出出公公差差时时，需需在在尺尺寸寸的的上上、下下偏差后面或尺寸公差带代号后面加注符号偏差后面或尺寸公差带代号后面加注符号E E 3 3. .包容要求的应用包容要求的应用 包容要求常常用于有配合要求的场合。包容要求常常用于有配合要求的场合。 返回 1 1. .最大实体要求的含义最大实体要求的含义 最大实体要求是要求实际要素处处不得超最大实体要求是要求实际要素处处不得超越实效边界的一种公差原则，即实际轮廓要素应遵守实效边界，越实效边界的一种公差原则，即实际轮廓要素应遵守实效边界，作用尺寸不超出作用尺
14、寸不超出 ( (对孔不小于，对轴不大于对孔不小于，对轴不大于) )实效尺寸。实效尺寸。 2 2. .最大实体要求的标注最大实体要求的标注 按最大实体要求给出形位公差值时，在按最大实体要求给出形位公差值时，在公差框格中形位公差公差框格中形位公差值值 ( (包括零值包括零值) ) 后面加注符号后面加注符号M M；最大实体要最大实体要求用于基准要素时，在公差框格中的基准字母后面加注符号求用于基准要素时，在公差框格中的基准字母后面加注符号M M。 3 3. .最大实体要求的应用最大实体要求的应用 最大实体要求常用于只要求可装配性的最大实体要求常用于只要求可装配性的场合，如轴承盖上用于穿过螺钉的通孔等。
15、场合，如轴承盖上用于穿过螺钉的通孔等。返回 可可逆逆要要求求的的含含义义是是：当当中中心心要要素素的的形形位位误误差差值值小小于于给给出出的的形形位位公公差差值值时时，允允许许在在满满足足零零件件功功能能要要求求的的前前提提下下扩扩大大该该中中心心要要素素的的轮轮廓要素的尺寸公差。廓要素的尺寸公差。 可可逆逆要要求求叠叠用用于于最最大大实实体体要要求求的的标标注注是是：将将表表示示可可逆逆要要求求的的符符号号RR置于框格中形位公差值后表示最大实体要求的符号置于框格中形位公差值后表示最大实体要求的符号M M之后之后 。返回 第五节 形位公差的选用 1.形位公差项目的确定形位公差项目的确定2.2.
16、基准要素的选择基准要素的选择 3.形位公差值的确定形位公差值的确定4.4.公差原则的选择公差原则的选择 5.未注形位公差的规定未注形位公差的规定首页上一节下一节 根据零件在机器中所处的地位和作用确定该零件必须控制的形位误差项目。特别对装配后在机器中起传动、导向或定位等重要作用的或对机器的各种动态性能如噪声、振动有重要影响的，在设计时必须逐一分析认真确定其形位公差项目。返回基准要素的选择包括基准部位、基准数量和基准顺序的选择，力求使设计、工艺和检测三者基准一致。合理地选择基准能提高零件的精度。返回同一要素上给出的形状公差值应小于位置公差值；圆柱形零件的形状公差值 (轴线的直线度除外) 一般情况下
17、应小于其尺寸公差值；平行度公差值应小于被测要素和基准要素之间的距离公差值，等等。 返回根据零部件的装配及性能要求进行选择，如需较高运动精度的零件，为保证不超出形位公差可采用独立原则；如要求保证配合零件间的最小间隙以及采用量规检验的零件均可采用包容原则；如果只要求可装性的配合零件可采用最大实体原则。返回图样上的要素都应有形位公差要求，对高于9级的形位公差值和低于12级的形位公差值都应在图样上进行标注。而形位公差值在9-12级之间的可不在图样上进行标注，称为未注公差。返回第六节 形位误差的检测原则一、与理想要素比较原则一、与理想要素比较原则二、测量坐标值原则二、测量坐标值原则 三、测量特征参数原则三、测量特征参数原则四、测量跳动原则四、测量跳动原则 五、控制实效边界原则五、控制实效边界原则首页上一节
