第二章机械零件几何精度形位公差

第四节形状与位置精度

由于加工误差的影响，机械零件的几何要素不仅有尺寸误差，还会产生形状误差和位置误差。

※形位误差：零件的实际形状、位置对其理想形状、位置的变动量。

零件的形位误差同样将影响零件、机械的精度以及零件间配合的性质。形状和位置误差越大，其形状和位置精度越低；反之，则越高。

形位公差：形位公差是被测实际要素相对于其理想要素允许的最大变动量，形位公差是用以限制形位误差。

一、形位公差的研究对象

形位公差的研究对象就是零件的几何要素 ※几何要素：代表零件几何形状特 性的点、线、面。

几何要素可作如下分类：

指具有几何学意义的要素，即设计时在图样上 给定的要素，它不存在任何误差。在检测

中， 理想要素是评定实际要素形位误差的依

据，但 在实际生产中不可能得到。 实际要素5指零件上实际存在的要素。通常用测得的要 、素代

替。由于测量误差的存在，故测得的要素 并不是实际要素的真实状况。

'理想要素仁 1 •按存在状态y

I •••

—指构成零件外形的、能直接被人们所感觉到的 轮廓

要素㈡点、线、面。如图所示的锥顶、球面、圆锥面、•❷ 端平面、圆柱面、圆柱和圆锥的素线。| .

,它是指轮廓要素的对称中心所表示的点、衣、 中心、要素0

面。如图所示的球心、轴线等。中心要素 不能被人们所感

知，可以通过相应的轮廓 要素模拟而体现。

—指图样上给出形状或（和）位置公差要求的要 做测

要素待，是检测的对象

指仅对其自身给出了形位公差要求的要

厂单一要素匕！ 素。如图所示,0d 的圆柱面仅给出

L 了圆柱度公差要求，与其它要素无

相对位置关系，故为单一要素。

指与零件上其它要素有功能关系的要素，即 在图样上给出了位置公差要求的要素。 如图所示,0D 圆柱的轴线相对于0d 圆 柱的轴线有同轴功

能要求，故为被测关 联要素

'基准要素口旨用来确定被测要素方向或（和）位置的要素， 如图所

示的圆林0d 的轴线为基准要素

2 •按结构特征分 〔关联要素仁

3 •按在形状和位

置公差中所的地位

分 •

单一基准仁由一个要素建立的基准

// | 01

I 和

基准要素

单一基准

组合基准仁由两个或两个以上的要素建立的一个独立基准

/0.05 A-B 三面基准体系

三基面体系

:、形位公差的项目、公差带

1.形位公差的特征项目及符号

国家标准GB/T 1182规定形位公差特征项目有14种, 分为形状公

差、形状或位置公差、位置公差三大类。各形位公差特征项目及符号如表所示

2.

形位公差带

:

形位公差带是用来限制被测实际要素变动的区域，是一，代 几何图形。 : 当被测实际要素在给定的形位公差带内，则被测要素的形 状和（或）位置合格，反之，则不合格。

因此形位公差带体现了对被测要素的设计要求，也是加工 与检验的依据。 /形状 D 形位公差带的形状如图所示

亠r 心 大小体现了形位精度要求高低，由设计给定的形位公差数值 大小V

确定，用以表示形位公差带的宽度或直径

A 指组成公差带的几何要素的延伸方向，通常与图 ㈡ 样上公差代号的指引

线箭头方向垂直。

浮动匕指形位公差带的位置随实际尺寸的变动而变动。形状 子 F 公差带位置均为浮动，如直线度、平面度等。

固定匕 指当图样上基准位置一经固定’其公差带位

F 置不再变动。如位置公差带中的同轴度、对称度。

形位公差带的要素

固定

三、形位公差的标注

1 •形位公差代号

包括框格、指引线、公差特征项目的符号、公差数值、表示基准的字母和其

它附加符号组成，如图所示。

(1)形位公差框格：由两格或多格组成的矩形框格，用细实线绘

制。形位公差框格应水平地或垂直地绘制。

第一格：公差项目

Mallei

第二格：填写形位公差数值及附加符号，若形位公差数值为形位公

差带的直径，则在公差数值前加注“0” 或“S0” ,必要时需在形位公差数值后

面加注表示限定被测要素形状的其它符号，附加符号如表所示

第三格及以后各格：填写基准符号的字母和附加符号。单一基准用一个字母表示；组合基准用由细短横线隔开的两个字母表示，并填写在一个框格内；三面基准

体系应按其先后顺序分别自左到右(或自下到上)填写在不同框格内，以分别表示第I基准、第］I基准、第HI基准。

（2）指引线：将框格与被测要素联系起来，指引线原则上从框格

一端的中间位置引岀，其箭头应垂直指向被测要素。

2.被测要素的标注方法

（1）当被测要素为轮廓要素时，指引线的箭头置于该要素的轮廓线或其延

长线上，但应与尺寸线明显错开。如图（a）、（b）所示。

被测要素为轮廓要素的标注

（2）当被测要素为中心要素时，指引线的箭头应与该要素的尺寸线对齐，如图（C）所示

（3）当同一被测要素有一个以上的公差特征项目要求并且测量方向相同时，可将公差框格放在一起，只用同一指引线指向被测要素，如图（a）所示

（4 ）当对被测要素任一部分有进一步形位公差限制

时，应将该部分的尺寸标注在形位公差值的后面，并用斜线分开。如图（b）所示。

（5 ）当不同被测要素有相同的形位公差要求时，可共用一个框格，从框格引出的指引线上绘制出多个指示箭头，分别指向各被测要素。如图（d）所示。(a

(b)