公差测量技术基础
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2）、计量单位的选择决定于被测量值所要求的精确程度，这 样经过比较而得的被测量值为：L＝qE； 3）、任何一个测量过程必须含有被测的对象和所采用的计量 单位，二者是怎样进行比较和比较以后的精确程度如何; 4）、一个完整的测量过程应包含被测量、计量单位、测量方 法(含测量器具)和测量精度等四个要素。
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3. 100%的检查才能保证产品质量 二. 统计公差设计
一维情况的计算方程：
二维或三维计算方程：
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Page 9
一.公差相关概念
统计公差设计的优点： 1. 产品质量各异，不需要100%满足要求
胶合 焊接 成形
装配顺序
调整机构 运动调整 夹具
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一.公差相关概念
差的变动范围。
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
公差的定义：设计尺寸的允许变动量，设计上通过公差的定义来控制误
位置公差按几何特征分： * 定向公差：具有确定方向的功能，即确定被测实际要素相对基准要 素的方向精度。 * 定位公差：具有确定位置功能，即确定被测实际要素相对基准要素 的位置精度。 * 跳动公差：具有综合控制的能力，即确定被测实际要素的形状和位 置两方面的综合精度。
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图四、 尺寸公差控制孔的位置
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二.INNOVATION
形位公差使用基本尺寸，而基本尺寸没有公差，尺寸可以用方便使用的任何方式 应用，不会产生公差累积：
一.公差相关概念
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
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Page 4
一.公差相关概念
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
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Page 10
二.形状和位置公差
尺寸公差的应用
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
尺寸可很好的测量单个特征尺寸，但不能控制两个特征之间的关系。
尺寸公差应用
尺寸类型 尺寸 倒角 半径 壁厚 台阶面 斜面 埋头孔 控制位置 控制角度 控制形状 好用 ok ok ok ok ok ok ok 不好用
尺寸公差
形位公差
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一.公差相关概念
公差的设计方法： 一. 极限公差设计
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
一维计算方程：
二维或三维计算方程：
极限公差设计的优点： 1. 100%的装配质量
使用MMC修饰符使公差在一定 条件下增加 好零件被使用 生产成本更低 基准系统可以统一检测设置 清楚指导检测 消除是否接受零件的争议
方便检测程度
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二.形状和位置公差
形位公差的分类
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
形状公差：单一实际要素的形状所允许的变动全量。 位置公差：关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。
位置公差按几何特征分： * 定向公差：具有确定方向的功能，即确定被测实际要素相对基准要 素的方向精度。 * 定位公差：具有确定位置功能，即确定被测实际要素相对基准要素 的位置精度。 * 跳动公差：具有综合控制的能力，即确定被测实际要素的形状和位 置两方面的综合精度。
图纸概念 公差带形状 尺寸公差 孔公差带是方形或长方形 孔公差带较小 制造成本高
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
形位公差 公差带是圆形，可使用直径符号 增加公差带57% 制造成本更低 增加57%
公差带灵活性
公差带尺寸固定 好零件被废弃 生产成本更高 检测可以得到不同的检测结果 好零件被废弃 坏零件被接受
Page 5
一.公差相关概念
误差的来源
零件
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
装配
环境/使用
不相容的基准 不良的尺寸标注 刀具设置 拔模角度 铸造误差 材料收缩 测量误差 检测过程 级进模
紧固件移位 连接方法
• • •
重力加载 动态加载 热效应 振动 变形
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二.形状和位置公差
形位公差的分类
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
形状公差：单一实际要素的形状所允许的变动全量。 位置公差：关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
2. 一般来说，公差范围更宽，生产成本更低
3. 可考虑实际制造能力 统计公差设计的不足：
1. 需要得到制造过程的相关数据（测量或者近似的）
2. 概念上比最坏情况分析更加复杂
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三.测量技术基础
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
2、检测的意义 1)、保证机械产品质量的措施之一就是精度检测。 2)、检测就是确定产品是否满足设计要求的过程，即判断产品 合格性的过程。 定性检验：只能得到被检验对象合格与否的结论，而不能得到 其 具体的量值。因其检验效率高、检验成本低而在大批量生产 中得到广泛应用。 定量测试：定量测试的方法是在对被检验对象进行测量后，得 到其实际值并判断其是否合格的方法。
公差测量技术基础
Jiaai.Qin 2014/4/3 CYBERNET SYSTEMS CHINA
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
一. 公差相关知识
– 公差相关概念
– 公差相关计算方法
二. 形状与位置公差
– 为什么标注形位公差 – 公差原则
三.测量技术基础
1.测量的基本概念
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
测量是指为了确定被测量的量值而进行的实验过程。在测量中 假设L为被测量值，E为所采用的计量单位，那么它们的比值为：q＝ L/E， 这个公式所包含的物理意义
1）、在被测量值L一定的情况下，比值q的大小完全取决于所 采用的计量单位E，而且是成反比例的关系；
ok
ok ok
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二.形状和位置公差
尺寸公差的应用
尺寸公差反映部件的结构和功能要求：
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
图一、 尺寸公差控制孔的位置
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一. 公差相关概念
误差的分类
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系统误差：在相同的观测条件下，对某量作一系列观测，如果误差的出现在符
号和大小相同或按一定规律变化，这种误差称为系统误差。 随机误差：在相同的观测条件下，对某量作一系列观测，如果误差的出现在符 号和大小均不一致，即从表面上看，没有什么规律性，这种误差称为随机误差， 随机误差又称为偶然误差。
A
B
C
A 的系统误差小，随机误差大，精密度、准确度都不好； B 说明系统误差大，随机误差小，精密度很好，准确度不好； C 系统误差和随机误差都很小，精密度和准确度都很好。
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三. 测量技术基础
– 测量的基本概念 – 测量步骤
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一. 公差相关概念
基本概念
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误差： 测量值与真值之间的差值。
尺寸公差的局限性
尺寸公差产生不同的公差累积：
图三、 尺寸公差控制孔的位置
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二.形状和位置公差
尺寸公差的局限性
尺寸公差产生不同的公差累积：
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二.形状和位置公差
形位公差的应用
形体被公差控制，公差带均匀：
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图七、 形位公差控制孔的位置
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二.形状和位置公差
形位公差相对于尺寸公差有如下优点：
图五、 形位公差控制孔的位置
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二.形状和位置公差
形位公差的应用
测量起点清晰，没有公差累积：
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图六、 形位公差控制孔的位置
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2. 100%的零件互换性
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一.公差相关概念
极限公差设计的不足： 1. 100%的装配质量导致高的成本
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2. 不考虑实际制造能力
二.形状和位置公差
尺寸公差的局限性
用直角坐标系尺寸公差定义零件形体缺点：
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图二、 尺寸公差控制孔的位置
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二.形状和位置公差
形位公差的分类
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形状公差：形状公差包括直线度、平面度、圆度、圆柱
度、线轮廓度、面轮廓度六个项目。
位置公差：
定向公差：平行度、垂直度、角度 定位公差：位置度、对称度、圆柱度
跳动公差：单跳动、全跳动
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偏差（Deviation）：一组是表示个别测量值与平均值之间的差值，一组分析 结果的精密度可以用平均偏差和标准偏差两种方法来表示。 平均偏差： 对n个偏差求算术平均值
标准偏差： 区别与联系 用误差衡量测量结果的准确度，用偏差衡量测量结果的精密度；误差是以真实 值为标准，偏差是以多次测量结果的平均值为标准。 误差与偏差的含义不同，必须加以区别。但是由于在一般情况下，真实值是不 知道的(测量的目的就是为了测得真实值)，因此处理实际问题时常常在尽量减小 系统误差的前提下，把多次平均测量值当作真实值，把偏差当作误差。
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3. 100%的检查才能保证产品质量 二. 统计公差设计
一维情况的计算方程：
二维或三维计算方程：
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一.公差相关概念
统计公差设计的优点： 1. 产品质量各异，不需要100%满足要求
胶合 焊接 成形
装配顺序
调整机构 运动调整 夹具
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一.公差相关概念
差的变动范围。
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公差的定义：设计尺寸的允许变动量，设计上通过公差的定义来控制误
位置公差按几何特征分： * 定向公差：具有确定方向的功能，即确定被测实际要素相对基准要 素的方向精度。 * 定位公差：具有确定位置功能，即确定被测实际要素相对基准要素 的位置精度。 * 跳动公差：具有综合控制的能力，即确定被测实际要素的形状和位 置两方面的综合精度。
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图四、 尺寸公差控制孔的位置
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二.INNOVATION
形位公差使用基本尺寸，而基本尺寸没有公差，尺寸可以用方便使用的任何方式 应用，不会产生公差累积：
一.公差相关概念
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一.公差相关概念
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二.形状和位置公差
尺寸公差的应用
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尺寸可很好的测量单个特征尺寸，但不能控制两个特征之间的关系。
尺寸公差应用
尺寸类型 尺寸 倒角 半径 壁厚 台阶面 斜面 埋头孔 控制位置 控制角度 控制形状 好用 ok ok ok ok ok ok ok 不好用
尺寸公差
形位公差
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一.公差相关概念
公差的设计方法： 一. 极限公差设计
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
一维计算方程：
二维或三维计算方程：
极限公差设计的优点： 1. 100%的装配质量
使用MMC修饰符使公差在一定 条件下增加 好零件被使用 生产成本更低 基准系统可以统一检测设置 清楚指导检测 消除是否接受零件的争议
方便检测程度
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二.形状和位置公差
形位公差的分类
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
形状公差：单一实际要素的形状所允许的变动全量。 位置公差：关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。
位置公差按几何特征分： * 定向公差：具有确定方向的功能，即确定被测实际要素相对基准要 素的方向精度。 * 定位公差：具有确定位置功能，即确定被测实际要素相对基准要素 的位置精度。 * 跳动公差：具有综合控制的能力，即确定被测实际要素的形状和位 置两方面的综合精度。
图纸概念 公差带形状 尺寸公差 孔公差带是方形或长方形 孔公差带较小 制造成本高
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形位公差 公差带是圆形，可使用直径符号 增加公差带57% 制造成本更低 增加57%
公差带灵活性
公差带尺寸固定 好零件被废弃 生产成本更高 检测可以得到不同的检测结果 好零件被废弃 坏零件被接受
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一.公差相关概念
误差的来源
零件
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
装配
环境/使用
不相容的基准 不良的尺寸标注 刀具设置 拔模角度 铸造误差 材料收缩 测量误差 检测过程 级进模
紧固件移位 连接方法
• • •
重力加载 动态加载 热效应 振动 变形
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二.形状和位置公差
形位公差的分类
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
形状公差：单一实际要素的形状所允许的变动全量。 位置公差：关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。
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2. 一般来说，公差范围更宽，生产成本更低
3. 可考虑实际制造能力 统计公差设计的不足：
1. 需要得到制造过程的相关数据（测量或者近似的）
2. 概念上比最坏情况分析更加复杂
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三.测量技术基础
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2、检测的意义 1)、保证机械产品质量的措施之一就是精度检测。 2)、检测就是确定产品是否满足设计要求的过程，即判断产品 合格性的过程。 定性检验：只能得到被检验对象合格与否的结论，而不能得到 其 具体的量值。因其检验效率高、检验成本低而在大批量生产 中得到广泛应用。 定量测试：定量测试的方法是在对被检验对象进行测量后，得 到其实际值并判断其是否合格的方法。
公差测量技术基础
Jiaai.Qin 2014/4/3 CYBERNET SYSTEMS CHINA
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一. 公差相关知识
– 公差相关概念
– 公差相关计算方法
二. 形状与位置公差
– 为什么标注形位公差 – 公差原则
三.测量技术基础
1.测量的基本概念
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测量是指为了确定被测量的量值而进行的实验过程。在测量中 假设L为被测量值，E为所采用的计量单位，那么它们的比值为：q＝ L/E， 这个公式所包含的物理意义
1）、在被测量值L一定的情况下，比值q的大小完全取决于所 采用的计量单位E，而且是成反比例的关系；
ok
ok ok
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二.形状和位置公差
尺寸公差的应用
尺寸公差反映部件的结构和功能要求：
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图一、 尺寸公差控制孔的位置
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一. 公差相关概念
误差的分类
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系统误差：在相同的观测条件下，对某量作一系列观测，如果误差的出现在符
号和大小相同或按一定规律变化，这种误差称为系统误差。 随机误差：在相同的观测条件下，对某量作一系列观测，如果误差的出现在符 号和大小均不一致，即从表面上看，没有什么规律性，这种误差称为随机误差， 随机误差又称为偶然误差。
A
B
C
A 的系统误差小，随机误差大，精密度、准确度都不好； B 说明系统误差大，随机误差小，精密度很好，准确度不好； C 系统误差和随机误差都很小，精密度和准确度都很好。
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三. 测量技术基础
– 测量的基本概念 – 测量步骤
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一. 公差相关概念
基本概念
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误差： 测量值与真值之间的差值。
尺寸公差的局限性
尺寸公差产生不同的公差累积：
图三、 尺寸公差控制孔的位置
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二.形状和位置公差
尺寸公差的局限性
尺寸公差产生不同的公差累积：
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二.形状和位置公差
形位公差的应用
形体被公差控制，公差带均匀：
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图七、 形位公差控制孔的位置
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二.形状和位置公差
形位公差相对于尺寸公差有如下优点：
图五、 形位公差控制孔的位置
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二.形状和位置公差
形位公差的应用
测量起点清晰，没有公差累积：
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图六、 形位公差控制孔的位置
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2. 100%的零件互换性
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一.公差相关概念
极限公差设计的不足： 1. 100%的装配质量导致高的成本
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
2. 不考虑实际制造能力
二.形状和位置公差
尺寸公差的局限性
用直角坐标系尺寸公差定义零件形体缺点：
ENERGY FOR YOUR INNOVATION
图二、 尺寸公差控制孔的位置
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二.形状和位置公差
形位公差的分类
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形状公差：形状公差包括直线度、平面度、圆度、圆柱
度、线轮廓度、面轮廓度六个项目。
位置公差：
定向公差：平行度、垂直度、角度 定位公差：位置度、对称度、圆柱度
跳动公差：单跳动、全跳动
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偏差（Deviation）：一组是表示个别测量值与平均值之间的差值，一组分析 结果的精密度可以用平均偏差和标准偏差两种方法来表示。 平均偏差： 对n个偏差求算术平均值
标准偏差： 区别与联系 用误差衡量测量结果的准确度，用偏差衡量测量结果的精密度；误差是以真实 值为标准，偏差是以多次测量结果的平均值为标准。 误差与偏差的含义不同，必须加以区别。但是由于在一般情况下，真实值是不 知道的(测量的目的就是为了测得真实值)，因此处理实际问题时常常在尽量减小 系统误差的前提下，把多次平均测量值当作真实值，把偏差当作误差。