优选第四章第五节几何公差的标准与选用
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❖优选第四章第五节几何公差 的标准与选用
• 2、减少检验项目
各项形位公差的控制功能各不相同，有单一控制 项目，如圆度、直线度、平面度，也有综合控制 项目，如圆柱度、位置度,选择时充分发挥综合控 制项目的功能，尽量减少图样的形位公差项目。
• 3、避免重复标注：在满足功能要求的前提下， 应选用测量简便的项目。
–若标注了圆柱度公差，则不再标注圆度公差
–标注了位置度公差，则不再标注垂直度公差
–同轴度公差常常用径向圆跳动公差或径向全跳 动公差代替。
–径向圆跳动是同轴度误差与圆柱面形状误差的 综合，故代替时，给出的跳动公差值应略大于 同轴度公差值，否则就会要求过严。
–4、考虑检测方便
检测方法是否简便，将直接影响零件的生产效率 和成本，所以，在满足功能要求的前提下，尽量选 择检测方便的形位公差项目。如：阶梯轴：可用径 向全跳动代替圆柱度，同轴度误差。
可靠； • 选用加工比较精确的表面作为基准； • 尽量统一装配、加工、检测诸基准，以减少工件量具、
夹具的设计与制造误差，并方便测量。
例：图示零件：
1）若以中间轴颈为支承，两端安装传动件，以 中间为同轴度基准
2）若以两端为支承，中间安装传动件，以两端 公共轴线为基准
Βιβλιοθήκη Baidu 四、未注几何公差值的规定
• 为简化制图，对一般机床加工就能保证的几何精度， 不必在图样上注出几何公差，未注几何公差按以下 规定执行。
• 几何公差划分为12个等级，1级精度最高，几何公差值 最小，12级精度最低，几何公差值最大。
• 总的原则：在满足零件功能的前提下，选取最经济的 公差值。
• 注意： –同一要素给出的形状公差应小于位置公差值； –圆柱形零件的形状公差值（轴线的直线度除外）应 小于其尺寸公差值； –平行度公差值应小于其相应的距离公差值。
齿轮轴、水泵轴、汽车后轮输出轴，电机转子、印
刷机传墨辊的轴颈、键槽等
常用于形位精度要求一般、尺寸公差等级为IT9至 IT11的零件。8级用于拖拉机发动机分配轴轴颈， 8、9 与9级精度以下齿轮相配的轴，水泵叶轮，离心泵 体，棉花精梳机前后滚子，键槽等；9级用于内燃 机气缸套配合面，自行车中轴等
位置度公差应通过计算得出。如用螺栓作联接件，被联接 零件上的孔均为通孔，其孔径大于螺栓的直径，位置度公差 可按下式计算：
螺栓连接：t= Xmin 式中 t—位置度公差；
Xmin—通孔与螺栓间的最小间隙。
螺钉连接：被连接零件中有一个零件上的孔是螺纹，而其余 零件上的孔都是通孔，且孔径大于螺钉直径，位置度公差用
下式计算：t= 0.5Xmin
三、基准的选择
• 选用零件在机器中定位的结合面作为基准； • 基准要素应具有足够的刚度和大小，以保证定位稳定
测量坐标值原则是指利用计量器具的固有坐标，测出实
Ⅲ Ⅰ Ⅱ
被测实际要素
f1 最小区域
f
❖轮廓要素的最小条件
最小条件是评定形状误差的基本原则，在满足零件功能要求的前
提下，允许采用近似方法评定形状误差。当采用不同评定方法所
获得的测量结果有争议时，应以最小区域法作为评定结果的仲裁
依据。
被测实际要素
S
S
a) 评定直线度误差
直线与包容直线至少应高低高（低高低) 三点接触
同轴度、对称度和跳动公差常用等级的应用举例:
公差 等级
应用举例
应用范围较广的公差等级。用于形位精度要求较高、
尺寸公差等级为IT8及高于IT8的零件。5级常用于
5、6、 7
机床主轴轴颈，计量仪器的测杆，汽轮机主轴，柱 塞油泵转子，高精度滚动轴承外圈，一般精度滚动 轴承内圈；6、7级用于内燃机曲轴、凸轮轴轴颈、
2．定向误差的评定 定向误差值用定向最小包容区域(简称定向最小区域)的
宽度或直径表示。
定向最小包容区域是按理想要素的方向来包容被测实际
要素，且具有最小宽度f或直径 f的包容区域。
S
被测实际要素
基准
定向最小包容区域示例
被测实际要素
被测实际要素
S
基准
S
α
基准
定向最小包容区域示例
评定形状、定向和定位误差的最小包容区域的大小一 般是有区别的。其关系是： f形状< f定向< f定位
• 未注同轴度公差值未作规定，可与径向圆跳动公 差相等。
• 未注线轮廓度、面轮廓度、倾斜度、位置度和全 跳动的公差值均由各要素的注出或未注出的尺寸 或角度公差控制。
几何误差选用举例
第六节 几何误差检测原则
(一)几何误差的评定
1．形状误差的评定 最小包容区域法
最小包容区域法是用两个等距离的理想要素包容实际要素， 并使两理想要素之间的距离为最小，应用最小包容区域法评定 形状误差的基本原则是“最小条件”：即被测实际要素对其理 想要素的最大变动量为最小。
• 5、考虑 专业标准
例如:与滚动轴承相配合孔、轴的几何公差项目， 在滚动轴承标准中已有规定；单键、花键、齿轮 等标准对有关几何公差也都有相应要求和规定。
二、选择适用的公差原则
选择公差原则时，应根据被测要素的功能要求，充分 发挥公差的职能和选择该种公差原则的可行性、经济性。
三、确定几何公差的数值
评定形状、定向和定位误差的区别
（二）几何误差的检测原则
1．与理想要素比较原则 与理想要素比较原则是指测量时将被测实际要素与其
理想要素作比较，从中获得数据，以评定被测要素的几 何误差值。这些检测数据可由直接法或间接法获得。该 检测原理在几何误差测量中的应用最为广泛。
刀口尺（理想要素）
被测零件
2．测量坐标值原则
• 未注直线度、垂直度、对称度和圆跳动各规定了H、 K、L三个公差等级，在标题栏或技术要求中注出标 准及等级代号。如：“GB/T1184—K”。
• 未注圆度公差值等于直径公差值，但不得大于径向 跳动的未注公差。
• 未注圆柱度公差不作规定，由构成圆柱度的圆度、 直线度和相应线的平行度的公差控制。
• 未注平行度公差值等于尺寸公差值或直线度和平 面度公差值中较大者。
当零件上某要素同时有形状、定向和定位精度要 求时，则设计中对该要素所给定的三种公差应符合：
T形状＜T定向＜T定位
f形状
t1 t2 A t3 A
H H f定向 f定位
A A
a) 形状、定向和定位公差
b) 形状、定向和定位误差评定的最小包
标注示例：t1 < t2 < t3
容区域：f形状< f定向< f定位
• 2、减少检验项目
各项形位公差的控制功能各不相同，有单一控制 项目，如圆度、直线度、平面度，也有综合控制 项目，如圆柱度、位置度,选择时充分发挥综合控 制项目的功能，尽量减少图样的形位公差项目。
• 3、避免重复标注：在满足功能要求的前提下， 应选用测量简便的项目。
–若标注了圆柱度公差，则不再标注圆度公差
–标注了位置度公差，则不再标注垂直度公差
–同轴度公差常常用径向圆跳动公差或径向全跳 动公差代替。
–径向圆跳动是同轴度误差与圆柱面形状误差的 综合，故代替时，给出的跳动公差值应略大于 同轴度公差值，否则就会要求过严。
–4、考虑检测方便
检测方法是否简便，将直接影响零件的生产效率 和成本，所以，在满足功能要求的前提下，尽量选 择检测方便的形位公差项目。如：阶梯轴：可用径 向全跳动代替圆柱度，同轴度误差。
可靠； • 选用加工比较精确的表面作为基准； • 尽量统一装配、加工、检测诸基准，以减少工件量具、
夹具的设计与制造误差，并方便测量。
例：图示零件：
1）若以中间轴颈为支承，两端安装传动件，以 中间为同轴度基准
2）若以两端为支承，中间安装传动件，以两端 公共轴线为基准
Βιβλιοθήκη Baidu 四、未注几何公差值的规定
• 为简化制图，对一般机床加工就能保证的几何精度， 不必在图样上注出几何公差，未注几何公差按以下 规定执行。
• 几何公差划分为12个等级，1级精度最高，几何公差值 最小，12级精度最低，几何公差值最大。
• 总的原则：在满足零件功能的前提下，选取最经济的 公差值。
• 注意： –同一要素给出的形状公差应小于位置公差值； –圆柱形零件的形状公差值（轴线的直线度除外）应 小于其尺寸公差值； –平行度公差值应小于其相应的距离公差值。
齿轮轴、水泵轴、汽车后轮输出轴，电机转子、印
刷机传墨辊的轴颈、键槽等
常用于形位精度要求一般、尺寸公差等级为IT9至 IT11的零件。8级用于拖拉机发动机分配轴轴颈， 8、9 与9级精度以下齿轮相配的轴，水泵叶轮，离心泵 体，棉花精梳机前后滚子，键槽等；9级用于内燃 机气缸套配合面，自行车中轴等
位置度公差应通过计算得出。如用螺栓作联接件，被联接 零件上的孔均为通孔，其孔径大于螺栓的直径，位置度公差 可按下式计算：
螺栓连接：t= Xmin 式中 t—位置度公差；
Xmin—通孔与螺栓间的最小间隙。
螺钉连接：被连接零件中有一个零件上的孔是螺纹，而其余 零件上的孔都是通孔，且孔径大于螺钉直径，位置度公差用
下式计算：t= 0.5Xmin
三、基准的选择
• 选用零件在机器中定位的结合面作为基准； • 基准要素应具有足够的刚度和大小，以保证定位稳定
测量坐标值原则是指利用计量器具的固有坐标，测出实
Ⅲ Ⅰ Ⅱ
被测实际要素
f1 最小区域
f
❖轮廓要素的最小条件
最小条件是评定形状误差的基本原则，在满足零件功能要求的前
提下，允许采用近似方法评定形状误差。当采用不同评定方法所
获得的测量结果有争议时，应以最小区域法作为评定结果的仲裁
依据。
被测实际要素
S
S
a) 评定直线度误差
直线与包容直线至少应高低高（低高低) 三点接触
同轴度、对称度和跳动公差常用等级的应用举例:
公差 等级
应用举例
应用范围较广的公差等级。用于形位精度要求较高、
尺寸公差等级为IT8及高于IT8的零件。5级常用于
5、6、 7
机床主轴轴颈，计量仪器的测杆，汽轮机主轴，柱 塞油泵转子，高精度滚动轴承外圈，一般精度滚动 轴承内圈；6、7级用于内燃机曲轴、凸轮轴轴颈、
2．定向误差的评定 定向误差值用定向最小包容区域(简称定向最小区域)的
宽度或直径表示。
定向最小包容区域是按理想要素的方向来包容被测实际
要素，且具有最小宽度f或直径 f的包容区域。
S
被测实际要素
基准
定向最小包容区域示例
被测实际要素
被测实际要素
S
基准
S
α
基准
定向最小包容区域示例
评定形状、定向和定位误差的最小包容区域的大小一 般是有区别的。其关系是： f形状< f定向< f定位
• 未注同轴度公差值未作规定，可与径向圆跳动公 差相等。
• 未注线轮廓度、面轮廓度、倾斜度、位置度和全 跳动的公差值均由各要素的注出或未注出的尺寸 或角度公差控制。
几何误差选用举例
第六节 几何误差检测原则
(一)几何误差的评定
1．形状误差的评定 最小包容区域法
最小包容区域法是用两个等距离的理想要素包容实际要素， 并使两理想要素之间的距离为最小，应用最小包容区域法评定 形状误差的基本原则是“最小条件”：即被测实际要素对其理 想要素的最大变动量为最小。
• 5、考虑 专业标准
例如:与滚动轴承相配合孔、轴的几何公差项目， 在滚动轴承标准中已有规定；单键、花键、齿轮 等标准对有关几何公差也都有相应要求和规定。
二、选择适用的公差原则
选择公差原则时，应根据被测要素的功能要求，充分 发挥公差的职能和选择该种公差原则的可行性、经济性。
三、确定几何公差的数值
评定形状、定向和定位误差的区别
（二）几何误差的检测原则
1．与理想要素比较原则 与理想要素比较原则是指测量时将被测实际要素与其
理想要素作比较，从中获得数据，以评定被测要素的几 何误差值。这些检测数据可由直接法或间接法获得。该 检测原理在几何误差测量中的应用最为广泛。
刀口尺（理想要素）
被测零件
2．测量坐标值原则
• 未注直线度、垂直度、对称度和圆跳动各规定了H、 K、L三个公差等级，在标题栏或技术要求中注出标 准及等级代号。如：“GB/T1184—K”。
• 未注圆度公差值等于直径公差值，但不得大于径向 跳动的未注公差。
• 未注圆柱度公差不作规定，由构成圆柱度的圆度、 直线度和相应线的平行度的公差控制。
• 未注平行度公差值等于尺寸公差值或直线度和平 面度公差值中较大者。
当零件上某要素同时有形状、定向和定位精度要 求时，则设计中对该要素所给定的三种公差应符合：
T形状＜T定向＜T定位
f形状
t1 t2 A t3 A
H H f定向 f定位
A A
a) 形状、定向和定位公差
b) 形状、定向和定位误差评定的最小包
标注示例：t1 < t2 < t3
容区域：f形状< f定向< f定位