第四章形状和位置公差及检测资料
形状和位置公差及检测
第四章形状和位置公差及检测（一）一、判断题1.有位置公差要求的被测要素都不是单一要素。
（）2.在位置公差中基准只有一个。
（）3.给定相互垂直的两个方向的垂直度要求时，公差带形状是一个四棱柱。
（）4.定向公差带具有确定的位置，还具有综合控制被测要素的方向和形状的职能。
（）5.三基面体系中的三个平面相互是垂直的。
（）6.径向圆跳动中，在测量时测量仪器可以在圆柱面上来回移动。
（）7.径向全跳动与圆柱度的公差带形状一样，故含义也一样。
（）8.基准选择时，主要考虑基准统一原则，再兼顾设计要求及装配要求。
（）二、解答题1.习题图4-1所示销轴的三种形位公差标注，它们的公差带有何不同？图4—1 销轴2.习题图4-2所示零件标注的位置公差不同，它们所要控制的位置误差区别何在？试加以分析说明。
图4—2 零件图3.在底板的边角上有一孔，要求位置度公差为Φ0.1mm，习题图4-3所示的四种标注方法，哪种标注方法正确？为什么另一些标注方法不正确？a）b）c）d）图4—3 零件图4.习题图4-4所示的零件，标注了两种不同的位置公差，它们的要求有何不同？a) b)图4—4 零件图第四章形状和位置公差及检测（二）一、判断题1.采用零形位公差，指在任何情况下被测要素的形位公差总是零。
（）2.最大实体要求应用于被测要素又应用于基准要素时，公差值只能从被测要素或基准要素一处得到补偿。
（）3.在满足功能要求的前提下，形位公差项目的选择应尽量选测量简单的项目。
（）4.在保证关联作用尺寸不超越最大实体尺寸的场合下，最好在选择公差原则时选最大实体要求。
（）5.国家标准对位置度公差值直接规定了具体等级和数值。
（）6.国家标准对形位公差的未注公差值均未规定公差等级和数值。
（）7.用与理想要素比较原则测量形位公差时，理想要素要绝对精确，不能用模拟法获得。
（）8.用两点法测量圆度误差时，只能得到近似的测量结果。
（）二、解答题1.试按习题图4-5的形位公差要求填写下表图4—5零件图2.某种零件表面的平面度公差为0.02mm，经实测，实际表面上的九点对测量基准的读数（单位为μm），如习题图4-6所示，问该表面的平面度误差是否合格？图4—6 零件平面度测得数据3.习题图4-7中的四种标注方法，分析说明它们所表示的要求有何不同（包括采用的形位公差原则，理想边界尺寸、允许的垂直度误差等）？a）b）c）d）图4—7 公差的标注。
互换性与测量技术》第四章_形状和位置公差及检测
d圆柱面绕基准轴
线作无轴向移动回 转时，在任一测量 平面内的径向跳动 量均不得大于公差 值0.05mm。
d t
0.05 A
a)标注
A
基准轴线
测量平面
a)公差带
40
（2）端面圆跳动
公差带定义：公差 带是在与基准轴线 同轴的任一半径位 置的测量圆柱面上 沿母线方向距离为 公差值t的两圆之 间的区域。
当被测件绕基准轴 线无轴向移动旋转 一周时，在被测面 上任一测量直径处 的轴向跳动量均不 得大于公差值 0.05mm。
0.05 A
A a)
基准轴线
测量圆柱面
b)
41
（3）斜向圆跳动
第四章 形状和位置公差及检测
学习指导 本章学习目的是掌握形位公差和形位误差的 基本概念，熟悉形位公差国家标准的基本内 容，为合理选择形位公差打下基础。学习要 求是掌握形位公差带的特征（形状、大小、 方向和位置）以及形位公差在图样上的标注 ；掌握形位误差的确定方法；掌握形位公差 的选用原则；掌握公差原则（独立原则、相 关要求）的特点和应用；了解形位误差的检 测原则。
公差带定义：线轮廓度公差带是包络一系列直 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。如下图。
18
轮廓度公差带
无基准要求
有基准要求
19
第三节 位置公差
位置公差——是指关联实际要素的位置对 基准所允许的变动全量。
位置公差带——是限制关联实际要素变动 的区域，被测实际要素位于此区域内为合格， 区域的大小由公差值决定。
4
第四章 几何公差与检测
垂直度
⊥ ∠ ◎
有
圆柱度
全跳动
第一节
五、几何公差的标注 1. 几何公差框格和指引线
概述
国家标准规定，在技术图样中几何公差应采用框格代号标注。无法采 用框格代号标注时，才允许在技术要求中用文字加以说明，但应做到内容 完整，用词严谨。 1）公差框格： (1) 第一格 几何公差特征的符号。 (2) 第二格 几何公差数值和有关符号。 (3) 第三格和以后各格 基准字母和有关符号。规定不得采用E、F、I、J 、L、M、O、P和R等九个字母。
第二节 形状公差
一、形状公差基本概念
形状公差是为了限制形状误差而设置的，用于单一要素、单一实际要 素的形状所允许变动的全量。形状公差项目有直线度、平面度、圆度、 圆柱度、线轮廓度、面轮廓度六项（后两项在有基准时，属于位置度） 。形状公差被测要素为直线、平面、圆和圆柱面、轮廓线、轮廓面。 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。
圆 度
0.01 0.01
第二节 形状公差
4、圆柱度 公差带： 被测圆柱面必须位于半径差为公差值0.02mm的两同 轴圆柱面之间。
t
公差带
标注
圆柱度
第二节 形状公差
4、圆柱度
项目 标注示例及读法 公差带
圆柱面的圆柱度公差为0.01 mm
在任一截面上半径差位公差值0.01 mm的两同心圆之间的区域
圆 度
同一被测要素有多项公差要求的标注
第一节
概述
5．基准要素的标注 通常无论基准符号在图样上的方向如何，方框内的字母 均水平书写。
基准符号
第一节
概述
1) 基准要素的标注 （1）当基准要素为轮廓线和表面时，基准符号应置于该要素的轮廓线或 其引出线标注，并应明显地与尺寸线错开。基准符号标注在轮廓的引出线 上时，可以放置在引出线的任一侧，基准符号还可以置于用圆点指向的实 际表面的参考线上，基准符号不能直接与公差框格相连。。
形状与位置公差及检测
形状公差
▪ 单一要素对其理想要素允许的变动量。其 公差带只有大小和形状，无方向和位置的 限制。
▪ 直线度 ▪ 平面度 ▪ 圆度 ▪ 圆柱度
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直线度公差
▪ 直线度公差用于控制直线和轴 线的形状误差，根据零件的功 能要求，直线度可以分为在给 定平面内，在给定方向上和在 任意方向上三种情况。
至于定位误差，则理想要素置于相对于基准某一确定有位置上，其定 位条件可称为定位最小条件。
4/29/2010
跳动：
跳动的分类： 它可分为圆跳动和全跳动。
圆跳动：是指被测实际表面绕基准轴线作无轴向移动 的回转时，在指定方向上指示器测得的最大读数差。
全跳动：是指被测实际表面绕基准轴线无轴向移动的 回转，同时指示器作平行或垂直于基准轴线的移动，在 整个过程中指示器测得的最大读数差。
▪ 在给定平面内的直线度 ▪ 在给定方向内的直线度 ▪ 任意方向上的直线度
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在给定平面内的直线度
▪ 其公差带是距离为公差值t的 两平行直线之间的区域。如图 所示，圆柱表面上任一素线必 须位于轴向平面内，且距离为 公差值0.02mm的两平行直线之 间。
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在给定方向内的直线度
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垂直度（一）
▪ 当两要素互相垂直时，用垂直 度公差来控制被测要素对基准 的方向误差。当给定一个方向 上的垂直度要求时，垂直度公 差带是距离为公差值t，且垂直 于基准平面（或直径、轴线） 的两平行平面（或直线）之间 的区域。
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垂直度（二）
▪ 当给定任意方向时，平行度 公差带是直径为公差值t， 且垂直于基准平面的圆柱面 内的区域。如图所示, ød孔 轴线必须位于直径公差值ø 0.05mm，且平行于基准平面 的圆柱面内。
互换性与技术测量 第四章_形状和位置公差与检测
第四章形状和位置公差与检测一、判断题1.采用包容要求时，基孔制配合中轴的上偏差数值即为该配合的最小间隙或最大过盈。
（对）2.用螺栓或螺钉连接的圆盘零件上圆周布置的通孔的位置度公差一般采用最大实体要求。
（对）3.某平面对基准平面的平行度误差为0. 05mm，那么这平面的平面度误差一定不大于0.05mm。
（对）4.某圆柱面的圆柱度公差为0.03 mm，那么该圆柱面对基准轴线的径向全跳动公差不小于0.03mm。
（错）5.采用包容要求时，基轴制配合中孔的上偏差数值即为该配合的最小间隙或最大过盈。
（错）6.圆度是形状公差，没有基准要素。
（对）7.被测要素为轴线时，形位公差符号的箭头可以直接指向该轴线。
（对）8.零件的尺寸精度与形位精度要求相差较大时，应采用独立原则。
（对）9.滚筒类零件的尺寸精度要求很低，形状精度要求较高，所以设计时应采用独立原则。
（对）10.一般来说，需要严格保证配合性质时，应采用包容要求。
（对）11.圆柱度公差是控制圆柱形零件横截面和轴向截面内形状误差的综合性指标。
（对）12.线轮廓度公差带是指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。
（对）13.零件图样上规定Φd实际轴线相对于ΦD基准轴线的同轴度公差为Φ0.02mm。
这表明只要Φd实际轴线上各点分别相对于ΦD基准轴线的距离不超过0.02 mm，就能满足同轴度要求。
（错）14.若某轴的轴线直线度误差未超过直线度公差，则此轴的同轴度误差亦合格。
（错）15.基准符号指向基准要素时，无论基准符号在图面上的方向如何，其小圆圈中的字母都应水平书写。
（对）16.被测要素采用最大实体要求的零形位公差时，被测要素必须遵守最大实体边界。
（对）17.最小条件是指被测要素对基准要素的最大变动量为最小。
（错）18.按包容要求给出单一要素孔、轴的尺寸公差后，若要进一步给出形状公差值，则形状公差值必须小于给定的尺寸公差值。
（对）19.某实际要素存在形状误差，则一定存在位置误差。
检验员测量技术02- 形状和位置公差及检测
(A)
(B)
控制实效边界原则
按最大实体要求给出形位公差时，要求被测实体不得起 过最大实体边界。如图所示，用位置量规检验零件同轴 度误差。工件被测要素的最大实体实效边界尺寸为 12.04mm，故量规测量部分的基本尺寸为 12.04mm，基准本身遵守包容要求，故基准遵守最 大实体边界，量规的定位部分的基本尺寸为 25mm。
形状公差带的方向和位置是浮动的，可随实际 被测要素的方向和位置而变动；
定向公差带的方向由基准确定，位置是浮动的； 定位公差带的方向和位置都是固定的； 跳动公差带的方向和位置都是固定的。
形位公差的标注
以公差框格的形式标注（两格或多格）
公差值：如果公差带为圆形或圆柱 形，公差值前加注，如果是球形， 加注S 基准：单一基准用大写表示；公共 基准由横线隔开的两个大写字母表 示；如果是多基准，则按基准的优 先次序从左到右分别置于各格。 指引线：用细实线表示。指引线的 方向必须是公差带的宽度方。
若用近似方法评定得到的误差值>形状公差值，则 被测要素不一定不合格，应再按最小区域法评定看 其结果是否小于形状公差值。
第四章 形状和位置公差及检测
第一节 概述
零件的几何要素与形位误差
图4－1 零件几何要素
1-球面 2-圆锥面 3-圆柱面 4-二平行平面 5-平面6-棱线 7-中心平面 8-素线 9-轴线 10球心
零件的几何要素与形位误差
几何要素：构成零件几何特征的点、线、面。 形位误差：实际几何要素相对于理想几何要素的偏差。
形位公差标注
形位公差代号的标注示例
形位误差的检测原则
与理想要素比较原则: 将被测要素与理想要素 相比较，量值由直接法或间接法获得。
测量坐标值原则: 测量被测实际要素的坐标值， 经数据处理获得形位误差值。
第4章：形状与位置公差
10
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公差配合与技术测量
机 械 制 造 系 《 公 差 配 合 与 技 术 测 量 》 课 题 组
形位公差的标注
1. 形位公差的标注形式
注出形位公差在图样上的用形位公差框格、框格指引线和基准符 号表示：
0.004
0.05 A
40j6 ø
ø
1）形位公差框格
本段结构
2）形位公差框格指引线
11
3）基准符号
形位公差的标注
规则6:公共基准的表示是在组成公共基准的两个或两个以 上同类基准代号的字母之间加短横线。
Ø0.03 A-BtA NhomakorabeaA-B B
A
B
23
ø
公差配合与技术测量
机 械 制 造 系 《 公 差 配 合 与 技 术 测 量 》 课 题 组
形位公差的标注
规则7:对于有两个同类要素构成而作为一个基准使用的公 共基准轴线，应对这两个同类要素分别标注基准符号
形位公差的标注
规则2:表示基准的字母也要标注在相应被测要素的位置公差 框格内
Ø0.05 A 0.02 B
Ød
A
B
(a)靠近轮廓线
(b)靠近轮廓线的延长线
20
规则3:为了避免混淆和误解,基准所使用的字母不得采用 E,F,I,J,L,M,O,P,R等九个字母
公差配合与技术测量
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关联要素 0.03 A
0.02
单一要素
A
6
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形位误差与形位公差
第4章 1几何公差带
（5）提取组成要素、提取导出要素 ①提取组成要素——按规定方法，由实际 （组成）要素提取有限数目的点所形成的实 际（组成）要素的近似替代。 ②提取导出要素——由一个或几个提取组成 要素得到的中心点、中心线或中心面。 （6）拟合组成要素、拟合导出要素 ①拟合组成要素——按规定方法由提取组成 要素形成的并具有理想形状的组成要素。 ②拟合导出要素——由一个或几个拟合组成 要素导出的中心点、轴线或中心平面。
一、零件的几何要素
新标准体系中几何要素的分类 A—公称组成要素 B—公称导出要素 C—实际（组成）要素 D—提取组成要素 E—提取导出要素 F—拟合组成要素 G—拟合导出要素
一、零件的几何要素
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一、零件的几何要素
新标准体系中几何要素的分类 A—公称组成要素 B—公称导出要素 C—实际（组成）要素 D—提取组成要素 E—提取导出要素 F—拟合组成要素 G—拟合导出要素
位置度
位置度用于控制被测 提取要素（点、线、 面）对基准的位置误 差。位置度多用于控 制孔的轴线在任意方 向的位置误差。这时， 孔轴线的位置度公差 带是直径为公差值 t ， 且轴线在理想位置的 圆柱面内的区域。
位置度
位置度常用于控制孔组 的位置误差。对零件上 的一组孔的位置的精度 要求通常可以分为两个 方面：组内各孔间的位 置精度和孔组相对于基 准面的位置精度。当两 者要求不同时，可采用 复合位置度来明确对孔 组的位置要求。
形状误差及其评定---最小条件
最小条件：被测实际要素(被测提取要素)对其 理想要素（拟合要素）的最大变动量为最小。 (1) 理想要素必须与实际轮廓相接触，不允许 相割或分离，即必须包容被测提取要素。 (2) 使理想要素与实际要素之间的最大距离为 最小，即包容最小区域。
形状和位置公差及检测PMB
定向公差带相对基准有确定的方向，而其位置往往是浮 动的。
定向公差带具有综合控制被测要素的方向和形状的功能。
因此在保证功能要求的前提下，规定了定向公差的要素， 一般不再规定形状公差，只有需要对该要素的形状有进一 步要求时，则可同时给出形状公差，但其公差数值应小于 定向公差值。
零件上存在的要素，在测量时由测得的要素代替实际 要素。实际要素是由加工新城的，在加工中由于各种原因 会产生加工误差 。
4-1 概述
要素的分类：
2）按检测关系分 （1）被测要素 是指图样上给出了形状和位置公差要求的要素，也就 是需要研究和测量的要素。它是检测的对象。被测要素又 可分为： 单一要素，是指对要素本身提出形状公差要求的被测要 素 关联要素，是指相对基准要素有方向或位置功能要求而 给出位置公差要求的被测要素。
4-3 形状公差
轮廓度：
用以确定被测要素的理想形状、方向、位置的尺寸。它仅表 达设计时对被测要素的理想要求，故该尺寸不附带公差，标 注时应围以框格，而该要素的形状、方向和位置误差则由给 定的形位公差来控制。
线轮廓度公差带是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。
d
0.1 A
基准平面
A
垂直度是表示零件上被测要素相对于基准要素，保持正确的90°夹角状况。 也就是通常所说的两要素之间保持正交的程度。垂直度公差是：被测要素的 实际方向，对于基准相垂直的理想方向之间，所允许的最大变动量。
2）任意方向
d
4-4 位置公差
d 0.05 A
A 基准平面
4-4 位置公差
4-4 位置公差
定位公差：
是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量。
形状和位置公差及其检测
形状和位置公差及其检测一、形位公差的概念图样上给出的零件是没有误差的理想几何体，但是，在加工过程中由于机床、夹具、刀具和工件所组成的工艺系统本身存在各种误差，以及加工过程中出现受变形、振动、磨损等各种干扰，使加工后零件的实际形状和相互位置，与理想几何体规定的形状以及线、面相互位置存在差异，这种形状上的差异就是形状误差，相互位置之间的差异就是位置误差，它们统称为形状和位置的误差，简称形位误差。
零件在加工过程中，不仅有尺寸误差，而且会产生形状和位置误差。
形位误差对机构、仪器的使用功能影响很大。
因此，仅控制尺寸误差尺寸误有时仍难以保证零件的工作精度、联结强度、密封性、运动平衡性、耐磨性和可装配性等方面的要求，特别在高温、高压、高速重载等条件下工作的精密机械影响很大。
零件的形位误差对其使用性能会产生以下影响：（1）影响零件的功能要求。
例如，机床导轨的形状误差会影响结构件（如刀架）的动精度；车床主轴两支承轴颈的形位误差会影响主轴的回转精；齿轮箱上各轴承孔的位置误差将影响齿面承载能力和齿轮副的侧隙。
有结合要求的平面形状误差将影响结合的密封性，并因接触的减小面降低承载能力等。
（2）影响零件的配合性质。
例如，对于圆柱结合的间隙配合，圆柱表面的形状误差会使间隙大小分布不均，当配合件发生相对转动时，磨损加快，降低零件的工作寿命和运动精度。
（3）影响零件的自同装配性。
例如，花键轴各键的位置误差将影响与花键孔的联结；箱盖、法兰盘等零件上各螺栓孔出现位置误差将难以自由装配。
因此，设计零件时必须根据零件的功能要求，并考虑制造时的经济性，对其形位误差加以必要且合理的限制，即合理地确定零件的形位误差。
形状公差标准是重要的基础标准之一。
我国参照国际准，重新修订并以颁布实施的《形状和位置公差》国家标准有GB/T1182-1996《形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法》、GB/T1184-1996《形状和位置公差未注公差值》、GB4249-1996》《公差原则》、GB/T16671-1996《形状位置公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求》等。
形状公差和位置公差的详细解说
轴：具有 dmax+t形位理想轴
第四章 形状和位置公差及检测
二、独立原则 尺寸公差与形位公差各自独立，测量 时 分别满足各自
的公差要求。
因独立原则时尺寸与形位误差检测较为方便，故应用 广泛。
第四章 形状和位置公差及检测
三、包容原则 1、单一要素的包容原则
0 0.2
① 图样标注：尺寸公差后加 ø 10
2、最小、最大实体状态和实效状态 1）最大、最小实体状态 合格零件拥有材料最多的状态称最大实体状态。 合格零件拥有材料最少的状态称最小实体状态。 最大实体尺寸：dmax 最小实体尺寸：dmin Dmin Dmax
2）实效状态：最大实体尺寸与实效尺寸综合后的尺寸。
孔：Dvs=Dmin-t形位
轴： dvs=dmax+t形位
L1 M 2 M1 f= L2
第四章 形状和位置公差及检测
第四章 形状和位置公差及检测
第四章 形状和位置公差及检测
第四章 形状和位置公差及检测
c、倾斜度 倾斜度公差带有三种形式： 面对面的倾斜度、线对线的倾斜度、线对面的倾斜度。 面对面的倾斜度标注示例：解释45度的含义。 倾斜度误差的测量：转换成平行度误差的测量。
1、与理想要素比较原则，
如：自准直仪测直线度，平台上测平面度。 2、 测量坐标值原则。 如：测量孔轴线的位置度误差。 3、 测量特征参数原则。 如：两点法及三点法测圆度误差。 4、 测量跳动误差原则。 如：（径向、端面圆全）跳动误差的测量。
5、 控制实效边界原则。
第四章 形状和位置公差及检测
小结 1、了解形位公差的概念。 2、掌握被测要素和基准要素的内容。 3、掌握形位公差的项目符号及标注方法。
第四章 形状和位置公差及检测
互换性第四章形状和位置公差
0.1
2.公差带的标注 1）一般情况下，没有专门规定，公差带的宽度方向就是 给定的方向或垂直于被侧要素的方向。
0.2 0.1
0.2
0.2 0.2
2）对于圆度，公差带的宽度是形成两个同心圆的半径 方向。
4.1 形状和位置公差的分类与基本术语
由于切削加工过程中，工艺系统刚性、几何误差、受 力、热变形、刀具磨损、振动、以及积屑瘤、工件硬度 不均匀等影响，使被加工零件的几何要素不可避免地产 生误差。这些误差包括：
尺寸偏差 形状误差 位置误差
宏观几何形状误差
形状误差包括
波度
表面粗糙度
波距
P
P-P 波距
三、形位公差标注 形位公差在图样上的标注方法见教材表4－3
1.被测要素的标注：用带箭头的指引线将框格与被测 要素相连。指引线箭头方向应是公差带宽度方向。
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上，并且应与尺寸线明显地错开（至 少错开4mm）；
2）当指向实际表面时，箭头可置于带点的参考线上：
两平行平面内
ａ.没有附加说明，则表示被测范围为箭头所示的整体轮廓要素 ｂ.公差值前加注尺寸范围（100×100），表示公差值是对被测要 素任一给定范围（或长度）的要求
3.圆度（roundness）——是限制实际圆对理想圆变动量
的项目，其公差带为两同心圆间的区域。圆度用于限制 圆柱面、圆锥面或球面的径向截面轮廓的形状误差。
公差带：定义：限制实际要素变动的区域，称为公差带。
公差带是限制实际要素变动的区域，零件实际要素在 该区域内为合格。 公差带有四个要素：公差带的形状、方向、位置、大小。 1).公差带形状可分为
第四章4.1-4.2 形位公差在图样上的表示方法
四、形位公差的简化标注方法
2. 几个被测要素有同一形位公差带要求的简化标注方法 几个被测要素有同一形位公差要求时： 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，在这条指 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； 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（中间加乘号）同时绘制几个冠以该字母的T形尾的箭头，分别与这几个 被测要素相连。 教材68页图
国家标准规定，在技术图样中形位公差应采用框格代号标注。无法采用框 格代号标注时，才允许在技术要求中用文字加以说明，但应做到内容完整， 用词严谨。
图4-2 形位公差框格
一、形位公差的标注
1．公差框格的标注 (1)第一格 形位公差特征 的符号。 (2) 第二格 形位公差数值 和有关符号。 (3) 第三格和以后各格 基 准字母和有关符号。规定不 得采用E、F、I、J、L、M、 O、P和R等九个字母。
A B
A
图4-19 轮廓基准要素的标注
三、基准要素的标注方法
2.基准导出要素（中心要素）的标注方法 当基准要素是轴线、中心直线或中心平面时，带箭头的指引线（基准符号） 的连线应与该要素的尺寸线对齐；见图4-20a；当基准符号与尺寸线的箭头 重叠时，可代替尺寸线的一个箭头；
C
A
B
图4-20 中心基准要素的标注
标注任选基准时，只要将原来的基准 代号中的基准符号（加粗的短划）改
A
为箭头即可。或者在公差框的两端分
别引出两条带箭头的指引线。
图4-22 任选基准的标注
三、基准要素的标注方法
4.公共基准的标注方法 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，如图教材67页。
形状和位置公差及检测
二、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2－1
形位公差分类、项目及其符号
三、形位公差的标注方法
（一）、形位公差框格和基准符号
零件要素的形位公差要求，应按规定的方法表示在图样上对被测要素 提出特定的形位公差要求时，国标规定采用形位公差框格对相关要素 的形位精度要求进行标注，这种方框由两格或多格组成。
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。
被测要素基准用大写英文字母表示，但除E、F、I、J、L、M、O、P、R等九个字 母之外；表示基准的字母标注在相应被测要素的位置公差框格内基准符号引向基 准要素时，无论基准符号在图面上的方向如何，其小圆圈中的字/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》
一、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。
几何要素可从不同角度进行分类：
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。如上图 所示的轴线、球心。 2.按存在的状态分 （1）实际要素：常用测量所得到的要素来代替零件上实际存在的要素。 （2）理想要素：不存在任何误差的几何意义要素，即几何的点、线、 面。机械图样上表示的要素均为理想要素。
第四章 形状和位置公差与检测新国标
线轮廓度 面轮廓度
圆跳动 全跳动
面轮廓度
§2 几何公差在图样上的表示方法 项目符号、公差框格、公差值、指引线、基 准符号、其他相关符号
一 、几何公差框格和基准符号 1、框格 国标规定，采用水平或垂直矩形框标注 形状公差有两格（无基准） 位置公差有三格或多格（有基准） 0.02 A
0.02 0.02 A
于方向公差值（图4-27）。
图4-27
1.平行度：控制被测相对于基准的平行程度。
面对面的平行度
线对面的平行度
面对线的平行度
平行度：1、在给定方向上 （1）在给定一个方向上 d、线对线
a、相对于基准有确定的方向。
b、具有综合控制被测要素的方向和形状的能
力。
方向公差带既控制实际被测要素的方向误差，同时又 自然地在该公差带围内控制该实际被测要素的形状 误差（f 测要素给出方向公差后，仅在对其形状精度有 进一步要求时，才另行给出形状公差，而形状公差值必须小
4.圆柱度（综合性指标）(动画演示） 它能够控制圆柱面的圆度，素线的直线度， 两条素线的平行度以及轴线的直线度等。 公差带：半径差为t的两同轴圆柱。
三、基准（GB/T17851-1999） 基准的定义：
与被测要素有关且用来确定其几何位置关系的一个几 何理想要素(如轴线、直线、平面等)，可由零件上的一个 或多个要素构成。
(1)一个方向：两平行平面t
公差带：距离为公差值t的两平行平面之间的区域
(2)相互垂直的两个方向：两组平行平面t1，t2 公差带：正截面尺寸为公差值t1³t2的四棱
柱内的区域
(3)任意方向上的直线度(空间)
公差带：直径为φt的圆柱面内的区域
检测方法：1、和尺寸界限须错开 2、锥体须和轴线垂直 测量方法有：光隙法(刀口尺)、测微法(百分表)、计算法、图解法
第4章 几何(形状和位置)公差
② 基准要素：即用来确定被测要素方向和位置的要素。基准要素在图 样上都标有基淮符号或基准代号。
4) 按功能关系分类 ① 单一要素：指仅对被侧要素本身给出形状公差的要素。 ② 关联要素：即与零件基准要素有功能要求的要素。
形状公差：单一实际要素的形状对其理想要素的
宽度或直径。 最小包容区域的宽度或直径即是形状误差的大小
问题：在实际测量呈中，如何知道何时符合最小条件，如何符合最小区域？
4.3.1 形状公差 一、直线度 1、直线度公差的标注及其公差带。P94表4-4 三种标注法：
①在给定平面内：一般标注平面。
公差带：两条距离为t的平行直线所夹的区域。 ②在给定方向上：一般标注母线，棱线。 公差带：两个距离为t的平行平面所夹的区域。 ③在任意方向上：一般标注孔、轴中心线。
③ 当被测要素为中心要素如中心点、圆心、轴线、中心线、 中心平面时，指引线的箭头应对准尺寸线，即与尺寸线的延 长线相重合。若指引线的箭头与尺寸线的箭头方向一致时， 可合并为一个，如图4.8 所示。
当被测要素是圆锥体轴线时，指引线箭头应与圆锥体的大端 或小端的尺寸线对齐。必要时也可在圆锥体上任一部位增 加—个空白尺寸线与指引箭头对齐，如图4.9(a)所示。 ④ 当要限定局部部位作为被测要素时，必须用粗点画线示出 其部位并加注大小和位置尺寸，如图4.9(b)所示。
几何误差：被测提取（实际）要素对其拟合要素的变动量。 几何公差：被测提取（实际）要素对其拟合要素所允许的 的变动全量。
被测提取（实际）要素
拟合要素
几何要素分类
1) 按结构特征分类 ① 组成要素（轮廓）：即构成零件外形，为人们直接感觉到的 点、线、面。 ② 导出要素（中心）：即轮廓要素对称中心所表示的点、线、 面。其特点是它不能为人们直接感觉到，而是通过相应的 轮廓要素才能体现出来，如零件上的中心面、中心线、中 心点等。
形状与位置公差及其检测
形位公差及其检测加工后的零件会有尺寸公差，因而构成零件几何特征的点、线、面的实际形状或相互位置与理想几何体规定的形状和相互位置就存在差异，这种形状上的差异就是形状公差，而相互位置的差异就是位置公差，这些差异统称为形位公差。
一、形位公差形位公差包括形状公差与位置公差，而位置公差又包括定向公差和定位公差。
形状公差是单一实际要素形状所允许的变动全量。
位置公差是关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。
具体包括的内容及公差如下所示:1.形状公差（1）直线度是限制实际直线对理想直线变动量的一项指标。
它是针对直线发生不直而提出的要求。
（2）平面度是限制实际平面对理想平面变动量的一项指标。
它是针对平面发生不平而提出的要求。
（3）圆度是限制实际圆对理想圆变动量的一项指标。
它是对具有圆柱面(包括圆锥面、球面)的零件，在一正截面(与轴线垂直的面)内的圆形轮廓要求。
（4）圆柱度是限制实际圆柱面对理想圆柱面变动量的一项指标。
它控制了圆柱体横截面和轴截面内的各项形状误差，如圆度、素线直线度、轴线直线度等。
圆柱度是圆柱体各项形状误差的综合指标。
（5）线轮廓度是限制实际曲线对理想曲线变动量的一项指标。
它是对非圆曲线的形状精度要求。
（6）面轮廓度符号为上面为一半圆下面加一横，是限制实际曲面对理想曲面变动量的一项指标，它是对曲面的形状精度要求。
2.位置公差（1）定向公差1、平行度(∥) 用来控制零件上被测要素(平面或直线)相对于基准要素(平面或直线)的方向偏离0°的要求，即要求被测要素对基准等距。
2、垂直度(⊥) 用来控制零件上被测要素(平面或直线)相对于基准要素(平面或直线)的方向偏离90°的要求，即要求被测要素对基准成90°。
3、倾斜度(∠) 用来控制零件上被测要素(平面或直线)相对于基准要素(平面或直线)的方向偏离某一给定角度(0°~90°)的程度，即要求被测要素对基准成一定角度(除90°外)。
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形位公差标注（二）
❖ 重要提示：
①指引线指向被测要素时， 要注意区分轮廓要素和中 心要素。
②基准符号用带小圆的大写 字母以细实线与粗的短实 线相连，基准要素也要注 意区分轮廓要素和中心要 素。
➢ 基准要素：用大写的拉丁 字母表示，不准采用E、 F、I、J、M、O、P、R
形位公差举例
0.01
❖ 试将下列技术要求标注在
形状公差
（2）在给定方向上
➢一个方向：距离为公差值t的两平行平面之间的区域
➢给定两个方向： 正截面尺寸为公差值t1×t2的四棱柱 内的区域。
形状公差
（3)在任意方向上: 直径为公差值t的圆柱 面内的区域。
形状公差
2.平面度：是限制实际表面对其理想平面变动量的一 项指标 ，控制任一平面或圆柱体的端面。
右图中
A
（1）左端面的平面度为 ø0.15 0.01mm，右端面对左端面
A
B
的平行度为0.04mm。
（2）ø70H7的孔的轴线对左
端面的垂直度公差为 0.02mm。
B
（3）ø210h7对ø70H7的同轴 度为0.03mm。
（4）4- ø20H8孔对左端面 （第一基准）和ø70H7的
轴线的位置度公差为 0.15mm。
形状和位置公差概述 形状公差 位置公差 公差原则 形位公差的选择 形位误差的检测
形状与位置公差概述
一、零件的形位误差及对其使用性能的影响
1．形位误差的产生
刀具运动方向与工件旋转轴线不平行、内应力；夹紧力； 温度；刀具磨损；切削中的振动；热处理变形等等。
2．形位误差对使用性能的影响
影响产品质量、零件的互换性，也影响产品之间的配合 性质，工作精度，运动平稳性，耐磨、密封性等。是衡量产 品质量的一项重要指标。
形状与位置公差概述
四、形位公差项目
分类 项 目 符 号
形 直线度 状 平面度 公 圆度 差 圆柱度
形 状 线轮廓度 或 位 面轮廓度 置
分类
定
向
位
置
定
公
位
差
跳 动
项目 符号 平行度 垂直度 倾斜度 同轴度 对称度 位置度 圆跳动
全跳动
形位公差的标注(一)
❖ 以公差框格的形式标注（两格或多格）
0.05
A
公差特征符号 公差值
基准
指引线
(以mm为单位) (由基准字母表示) (指向被测要素)
注意:
①公差值 如果公差带为圆形或圆柱形，公差值前加注Ø，如 果是球形，加注ＳØ。
②基准 单一基准用大写表示；公共基准由横线隔开的两个大
写字母表示；如果是多基准，则按基准的优先次序从左到右 分别置于各格。
③指引线 用细实线表示。从框格的左端或右端垂直引出，指 向被测要素。指引线的方向必须是公差带的宽度方向。
形状公差
6.面轮廓度：控制空间曲面的形状误差公差。 ❖ 公差带：
❖ 公差带：距离为公差值t的两平行平面之间的距离。
如图所示，表面必 须位于距离为公差 值0.1mm的两平行
平面内。
形状公差
3.圆度：控制实际圆对其理想圆的变动量（任一截面
的圆度） ❖ 公差带： 任意正截面上半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。
形状公差
4.圆柱度：控制圆柱面的圆度， 素线的直线度，两条素线 的平行度以及轴线的直线
度等。 半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。
❖ 公差带：
形状公差
5.线轮廓度：用来控制平面
曲线或空间曲线与截面的 交线的公差，实际对理想 轮廓所允许的变动全量
❖ 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，诸圆的圆心应位于 理想的轮廓线上。
❖理论正确尺寸：确定被测要 素的理想形态、方向、位置的 无尺基寸准的理想轮廓线用尺寸并加注公差来控制，其位置是不定的； 有基准的理想轮廓线用理论正确尺寸加注基准来控制，其位置是唯 一的。
∥ 0.04 A
ø0.02 A
ø0.03 B
形状公差
一、定义 单一实际要素的形状所允许的变动全量。
二、形状公差带：限制实际要素变动的区域，零件的 实际要素在该区域内为合格。
三、形状公差带的形状
❖形状公差带有形状、方向、位置和大小四要素
形状公差
四、形状公差各项目 1、直线度 它是控制零件上被测要素的直的程度，被限制 的直线有：平面内的直线、回转体的素线、平面等 的交线、轴线等。 （1）给定平面内的直线度（素线） 公差带：距离为公差值t的两平行直线之间的区域。
2.按存在的状态分： 1)实际要素：实际存在的 2)理想要素：几何的点、线、面
3.在形位公差中所处的地位分： 1)被测要素：图样上给出形位公差要求的检测对象 2)基准要素：确定被测要素方向和位置的要素，图纸上用 基准符号标出
4.按结构的性能分： 1)单一要素：具有形状公差的要求 2)关联要素：与其他要素具有功能关系的要素，位置公差
形状与位置公差概述
三、相关的标准： GB/T1182-1996《 形 状 和 位 置 公 差 、 通 则 、 定 义 、
符号和图样标注》 GB/T1184-1996《形状和位置公差未注公差值》 GB4249-1996《公差原则》 GB/T16671－1996《形状和位置公差 最大实体
要求 最小实体要求和可逆要求》 GB13319－91《位置度公差》
如：间隙配合时，会使间隙分布不均匀，加快局部磨损，使使 用寿命降低。过盈配合时则造成各处过盈量不一致而影响连 接强度。机床导轨的直线度和平面度将影响刀架的运动精度。 齿轮箱上各轴承孔的位置误差将影响齿面的接触均匀性和齿 侧间隙等。
形状与位置公差及检测概述
刀具运动 方向与工 件旋转轴 线不平行
钻头移动方向与 机床工作台面不 垂直
二、零件的几何要素与形位误差 零件不论其结构特征如何，都是由一些简单的点、线、面
组成，这些点、线、面统称为几何要素。形状是一个要素本 身所处的状态，位置则是指两个以上要素之间所形成的方位 关系。
球面 圆锥面 端面 圆柱面
球心
素线 锥顶 轴线
形状与位置公差及检测概述
1.按结构特征分： 1)轮廓要素：平面，圆柱 2)中心要素：抽象的，但存在
形状与位置公差及检测概述
在车削由三爪卡盘夹紧的环形工件的内孔 时，会因夹紧力使工件变形而形成棱圆形
❖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
❖实验:形位误差检测、评定；
形状与位置公差及检测概述