形位公差及检测

现行国家标准主要有：
GB/T 1182—1996《形状和位置公差 通则、定义、符号和图样表示 法》 GB/T 1184—1996《形状和位置公差 未注公差值》 GB/T 4249—1996《公差原则》 GB/T 16671—1996《形状和位置公差 最大实体要求、最小实体要求和 可逆要求》 GB13319—1991《形状和位置公差 位置度公差》
它们会影响机器、仪器、仪表、刀具、量具等各种 机械产品的工作精度、联结强度、运动平稳性、密封 性、耐磨性和使用寿命等，甚至还与机器在工作时的噪 声大小有关。因此，为了保证机械产品的质量，保证零 部件的互换性，必须对形位误差加以控制，国标规定了 形状和位置误差。另外给定形状公差和位置公差，以限 制形位误差。
当基准要素为圆锥轴线时，基准符号的细实线应与圆锥直径的尺寸 线对齐，如左图所示；若圆锥采用角度标注，如右图所示，则基准符 号的粗短横线应正对该角度的尺寸线。
对于由两个同类要素构成而作为一个基准使用的公共基准轴线、公共 基准中心平面等公共基准，应对这两个同类要素分别标注基准符号（采用 两个不同的基准字母），并且在被测要素位置公差框格第三格或其以后某 格中填写用短横线隔开的这两个字母，如下图：
2）面轮廓度：限制实际曲面对其理想曲面变动量的一项指标。
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。 无基准：理想轮廓面由理论正确尺寸来确定，属于形状误差。 有基准：想轮廓面有基准和理论正确尺寸来确定。属于位置误差。
三、 位 置 公 差
1、位置误差与基准 1）位置误差 2）基准 关联被测实际要素对其理想要素的变动量－－位置误差。
5、被测要素的标注方法
两格填写方法
三格填写方法 垂直放置框格填写方法 公差带形状是球形的标注
用带箭头的指引线将被测要素与公差框格的一端相连，指引线的箭 头应指向公差带的宽度方向或直径方向。对于水平放置的公差框格，指 引线可以从框格的左端或右端引出；对于垂直放置公差框格，指引线可 以从框格的上端或下端引出；指引线从框格引出时必须垂直于框格，而 引向被测要素时允许弯折，但不得多于两次。
②.如仅要求要素某一部分的公差值，则用粗点划线表示其范围，并
加注尺寸，如图所示。
③.如仅要求要素的某一部分作为基准，则该部分应用粗点划线表示并
加注尺寸，如图所示。 10）理论正确尺寸的标注。对于要素的位置 度、轮廓度和倾斜度，其尺寸由不带公差的 理论正确位置、轮廓或角度确定，这种尺寸 称“理论正确尺寸”。理论正确尺寸应围以框 格，零件实际尺寸仅是由在公差框格中位置 度、轮廓度或倾斜度公差来限定，如图所 示。
轴
套
轴套的外圆可能产生以下误差：
①外圆在垂直于轴线的正截面上不圆
（即圆度误差）； 加工后外圆的形状和位置误差
②外圆柱面上任一素线（是外圆柱面与
圆柱轴向截面的交线）不直（即直线度 误差）；
③外圆柱面的轴心线与孔的轴心线不重
合（即同轴度误差）；
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 2）影响零件的配合性质 3）影响零件的互换性
项目三
形位公差及检测
内容:形位误差和形位公差的基本概念，
形位公差的标注及公差带的分析。
重点:形位公差的标注，公差带四要素
分析，公差原则。
难点:形位公差带四要素分析，公差原则。
一、 概 述
组成机器的各种零件，在加工过程中，由于机床、 刀具、夹具和工件组成的工艺系统存在误差以及其他各 种因素的影响，致使加工后获得的实际零件，不仅产生 尺寸误差，其形体与理想形体相比，在几何要素本身的 形状及有关要素之间的相互位置上产生着差别，此差别 即为形状和位置误差。
对圆柱面（圆锥面）的正截面和球体上通过球心的任一截面上提出的 形状精度要求。 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。
如上图示：在垂直于轴线的任一正截面上，该圆必须位于半径差为公差值 0.02mm的两同心圆之间。
（4）圆柱度
限制实际圆柱面对其理想圆柱面变动量的一项指标。它是对圆柱面所 有正截面和纵向截面方向提出的综合性形状精度要求。 职能：圆柱度公差可以同时控制圆度、素线直线度和两素线平行度等 项目的误差。 公差带：是指半径为t的两同轴圆柱面之间的区域。
2 ）位置公差框格
位置公差框格有三格、四格和五格等几种用带箭头的指引线将框 格与被测要素相连。框格中的内容，从左到右第一格填写公差特征项目 符号，第二格填写用以毫米为单位表示的公差值和有关符号，从第三格 起填写被测要素的基准所使用的字母和有关符号，如下图所示。
3）基准符号
基准符号由带小圆圈的英文大写字母用细线与粗的短横线相连而组 成，如下图所示。
6、公差框格在图样上的标注
用带箭头的指引线将公差框格与被测要素相连，按下列方法标注。 1）当公差涉及轮廓线或表面时，将箭头 置于要素的轮廓线或轮廓线的延长线，但 必须与尺寸线明显地分开，如图所示。 2）当指向实际表面时，箭头可置于带点 的参考线上，该点指在实际表面上，如 图所示。
3）当公差涉及轴线、中心平面时，则箭头的 指引线应与尺寸线的延长线重合，如图所示。
4）当对同一要素有一个以上的公差特征项目 要求时，为方便起见可将一个框格放在另一个 框格的下方，如图所示。
5）当一个以上的要素作为被测要素，如 6个要素， 应在框格上方标明，如“6X”、“6槽”、如图所示 6）如果要求在公差带内进一步限定被测要素的形状，则应在公差值 后面加注符号，见下表。
7）对几个表面有同一数值的公差带要求，其表示方法如图所示。
圆圆心应位于理想轮廓线上。
注意：理想要素需由理论正确尺寸确定。
无基准：标注合格的实际曲线必须位于直径为公差值0.04mm的对称于理想曲 线的两包络线之间，理想的曲线由R30 、 R15 和 R12来确定。线轮廓度没 有基准要求，属于形状公差。 有基准：公差带的形状、大小与图完全一样，所不同的是理想的曲线由 R30 、 R15 和 R12和基准A、B来确定，属于位置公差。
如上图示：被测圆柱面必须位于半径差为公差值0.02的两同轴圆柱面之间。
（5）轮廓度
GB/T1182-96中，将线轮廓度公差和面轮廓度公差归结为形状或位置公差， 当轮廓度无基准时，属于形状公差，有基准时属于位置公差。 1)线轮廓度：限制实际曲线对其理想曲线变动量的一项指标。 公差带：包络一系列直径为公差值0.04的圆的两包络线之间的域，诸
4）按功能关系分
(1)单一要素——仅对要素本身给出形状公差要求的要素。 (2)关联要素——与零件上其它要素有功能关系而给出位置公差的 要素。
3、形位公差的分类、项目、符号
国家标准规定的形状公差的特征项目分为形状公差和位置公差两大类， 共 14 个，它们的名称和符号如下表所示。
表 形位公差分类、项目及其符号
2.形状公差及其公差带
形状公差是为了限制形状误差而设置的，除有基准要求的轮廓度外， 形状公差用于单一要素；指单一实际要素的形状所允许的变动全量。
形状公差有直线度、平面度、圆度和圆柱度四项。另外和无基准要求 的线、面轮廓度；被测要素为直线、平面、圆和圆柱面。 形状公差带的特点：不涉及基准，它的方向和位置均是浮动的，只 能控制被测要素形状误差的大小。
8、形位公差的简化标注方法
为了减少图样上公差框格或指引线的数量，简化绘图，在保证读 图方便和不引起误解的前提下，可以简化形位公差的标注。 （１）同一被测要素有几项形位公差要求时，可以将这几项要求的公 差框格重叠画出，只用一条指引线引向被测要素例如下图所示。
（2）几个被测要素有同一形位公差带要求时，可以只使用一个公差框 格，由该框格的一端引出一条指引线，从这条指引线上绘制几条带箭头 的连线，分别与这几个被测要素相连，如下图中图（a）所示；或者在 这个公差框格的上方注明被测要素的数量和代表这几个被测要素的字 母，同时绘制几个冠以该字母。如下图中图（b）所示。
7、基准要素的标注方法
对基准要素应标注基准符号当基准要素为轮廓要素时，应把基准 符号的粗短横线靠近置于该要素的轮廓线上或它的延长线上，并且粗 短横线置放处必须与尺寸线明显错开，如下面图（a）和图（b）所 示。对于实际的基准表面，可以用带点的参考线把该表面引出，基准 符号的粗短横线靠近置于这条参考线上，如图（c）所示的圆环形基准 表面的标注方法。
(1)、直线度
直线度是用以限制被测要素实际直线对其理想直线变动量的 一项指标；是控制零件上被测要素的不直程度 。 被限制的直线有平面内的直线，回转体（柱体、圆柱体） 的素线，平面与平面的交线和轴线等等。 根据零件的功能要求不同，可分别提出给定平面内、给定方 向上和任意方向上的直线度要求。
（2）平面度
用以限制实际表面对其理想平面变动量的一项指标；用于平面 的形状精度要求。 公差带：是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。 如右图示：表面必须位于距离为公差 值0.1mm的两平行平面内。
被测表面上任意100×100的范围，必须位 于距离为公差值0.1的两平行平面内。
（3）圆度 用以限制实际圆对其理想圆变动量的一项指标。职能：它是
1、形位公差的研究对象
形位公差的研究对象： 构成零件几何特征的点、线、面 等几何要素(简称要素)及要素本身精度及其相互间的位 置精度。
如左图示的要素有点 （球心、锥顶）、线 （圆柱、圆锥的素线、 轴线）、面（回转面、 端面）等。
2、几何要素的分类
1）按结构特征分 （1）轮廓要素：构成零件外形的点、线、面各要素。如上图所示的 球面、圆锥面、圆柱面、端面、圆柱的素线等。 （2）中心要素：轮廓要素对称中心所表示的点线面各要素。－－最小条件
形状误差评定时，理想要素的位置应符合最小条件。 所谓最小条件是指确定理想要素位置时，应使理想要素与实际要素相接 触，并使被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。
（2）形状误差的评定方法－－最小区域法