形状公差

第二节形状公差
一、形状公差
1、定义
形状公差即实际形状对其理想形状所允许的变动全量。

也可以理解为实际单一要素的形状所允许的变动量。

特点：只对要素有形状要求，无方向、位置约束。

2、形状公差项目
基本的形状公差项目有6项：
（1）直线度
（2）平面度
（3）圆度
（4）圆柱度
（5）线轮廓度
（6）面轮廓度
3、公差带的意义
（1）直线度
直线度是表示零件上的直线要素实际形状保持理想直线的状况，也可以理解为平直度。

零件上的直线要素有平面内的直线，回转体的素线，平面与平面交线和轴线等。

零件上的各种要素，具有不同的结构特点及功能要求。

因此，在图样上所给出的直线度要求，也具有不同的特点。

①在给定平面内的直线度
直线度公差带是距离为公差值t的两平行直线之间的区域。

②在给定方向上
a.一个方向
图样上只给出沿指示箭头所示方向上的直线度公差要求，而对其它方向则没有提出限制要求。

此为给定一个方向上的直线度公差要求。

它的公差带应是：距离为公差值t的两平行平面之间的区域。

b.两个方向
如图a所示角形平尺，图中对同一棱边分别给出两项直线度公差：沿垂直度方向为0.008mm，沿水平方向为0.02mm。

图样上应采用两个不同方向的指示箭头来表示。

图中要求表示：被测实际棱线应控制在沿垂直方向，距离为公差值0.008mm；沿水平方向，距离为公差值0.02mm的两组相互垂直的平行平面所组成的四棱柱区域内。

③空间任意方向上
要控制在空间任一方向均可发生变动的直线要素，使其变动量均在同一范围内，只能用一圆柱面区域来限制。

因此，在任意方向上的直线度公差带应为：直径为公差值t的圆柱面内的区域。

任意方向上的直线度公差要求，通常是对圆柱体轴线所给出的要求。

因此，图样上指示箭头应指向圆柱面尺寸线。

又因其公差带形状为圆柱形，所以，在公差数值前应加注符号“Φ”。

（2）平面度
平面度是表示零件的平面要素实际形状，保持理想平面的状况。

也就是通常所说的平整程度。

平面度公差是实际表面对平面所允许的最大变动量。

也就是在图样上给定的，用以限制实际表面加工误差所允许的变动范围。

公差带：是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。

（3）圆度
圆度是表示零件上圆的要素实际形状，与其中心保持等距的情况。

即通常所说的圆整程度。

圆度公差是在同一截面上，实际圆对理想圆所允许的最大变动量。

也就是图样上给定的，用以限制实际圆的加工误差所允许的变动范围。

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。

注意：标注圆度时指引线箭头应明显地与尺寸线箭头错开；标注圆锥面的圆度时，指引线箭头应与轴线垂直，而不该指向圆锥轮廓线的垂直方
向。

（4）圆柱度
圆柱度是表示零件上圆柱面外形轮廓上的各点，对其轴线保持等距状况。

圆柱度公差是实际圆柱面对理想圆柱面所允许的最大变动量。

也就是图样上给定的，用以限制实际圆柱面加工误差所允许的变动范围。

公差带：是指半径为t的两同轴圆柱面之间的区域。

（5）线轮廓度
线轮廓度是表示在零件的给定平面上，任意形状的曲线，保持其理想形状的状况。

线轮廓度公差是指非圆曲线的实际轮廓线的允许变动量。

也就是图样上给定的，用以限制实际曲线加工误差所允许的变动范围。

公差带：包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区域，诸圆圆心应位于理想轮廓线上。

注意：理论正确尺寸—确定被测要素的理想形状、方向、位置的理想尺寸。

理想要素需由基准和理论正确尺寸确定。

（6）面轮廓度
面轮廓度是表示零件上的任意形状的曲面，保持其理想形状的状况。

面轮廓度公差是指非圆曲面的实际轮廓线，对理想轮廓面的允许变动量。

也就是图样上给定的，用以限制实际曲面加工误差的变动范围。

公差带：包络一系列直径为公差值t的球的两包络面之间的区域，诸球球心位于理想轮廓面上。

4、形状公差带的特征
（1）公差带形状直线度有多种，其他项目只有一种。

（2）公差带的方向由指引线箭头来确定。

（3）一般情况下公差带的位置是浮动的。

二、形状误差
1、定义
单一被测实际要素对其理想要素的变动量。

2、误差项目
3、误差的评定方法
（1）形状误差的评定准则——最小条件
所谓最小条件，是指被测实际要素相对于理想要素的最大变动量为最小，此时，对被测实际要素评定的误差值为最小。

（2）形状误差值的评定
评定形状误差时，形状误差数值的大小可用最小包容区域（简称最小包容区域）的宽度或直径表示。

数值的大小可用最小包容区域（简称最小
包容区域）的宽度或直径表示。

3个区域比较，引出最小
条件、最小区域的概念，
用以评定形状误差。

4、误差值
形状误差值用最小包容区域的宽度或直径表示。

三、常用形状误差项目评定方法
1、直线度
（1）直接测量
用刀口尺、塞尺测量；
用标准光隙（量块、刀口尺、平面平晶），借助于光通过狭缝时不同种颜色的光来区分。

（2）间接测量
a.
b.
2.平面度
（1）最小条件
三角形准则：三高中间有一低（或三低中间有一高）
交叉准则：两高连线与两低连线交叉
直线准则：同一截面两高夹一低或两低夹一高
（2）近似：最大最小读数差
（3）测量方法：①平晶干涉法（看干涉光圈）…测小平面
②测微表法:使工件对角线分别等高，在工件被测面上布点测量
③用水平仪、准直仪、平面干涉仪等仪器
④与标准平板对研，看接触斑点
⑤用平面度检查仪
3．圆度测量
（1）最小条件：至少有4个点内外交错在两个圆周上
(2) 测量方法：
①圆度仪测量：按最小条件评定
②近似测量法：
a)两点法…量直径，取（最大－最小）÷ 2 (偶数棱园)
b)三点法…打表量半径，取（最大－最小）÷ 2（奇数棱圆）。