形位公差值的选择

形位公差项目的选取原则

形位公差项目的选取原则
形位公差项目的选取原则包括以下几点：
1.在满足功能要求的前提下，应选用测量简便的项目。

例如，同轴度公差常常用径向圆跳动公差或径向圆跳动公差代替。

但需要注意，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。

2.公差原则的选择。

独立原则用于尺寸精度与形位精度精度要求相差较大，需分别满足要求，或两者无联系，保证运动精度、密封性，未注公差等场合。

包容要求主要用于需要严格保证配合性质的场合。

最大实体要求用于中心要素，一般用于配件要求为可装配性（无配合性质要求）的场合。

最小实体要求主要用于需要保证零件强度和最小壁厚等场合。

可逆要求与最大（最小）实体要求联用，能充分利用公差带，扩大了被测要素实际尺寸的范围，提高了效益。

在不影响使用性能的前提下可以选用。

3.基准要素的选择。

基准部位应选用零件在机器中定位的结合面作为基准部位，例如箱体的底平面和侧面、盘类零件的轴线、回转零件的支承轴颈或支承孔等。

基准要素应具有足够的大小和刚度,以保证定位稳定可靠。

选用加工比较精确的表面作为基准部位。

尽量使装配、加工和检测基准统一，这样可以消除因基准不统一而产生的误差，也可以简化夹具、量具的设计与制造，测量方便。

4.形位公差值的选择。

总的原则是在满足零件功能的前提下，选取最经济的公差值。

根据零件的功能要求，考虑加工的经济性和零件
的结构、刚性等因素，按表确定要素的公差值。

《互换性》基础知识点

《互换性》基础知识点一、绪论1.互换性：同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需修配就能装到机器上，达到规定的要求，这样的零件就具有互换性。

2.机械和一起制造中的互换性通常包括几何参数和机械性能的呼唤。

3.互换性的意义：1）在制造上，为重要零件制造的专业化创造了条件。

2）在经济上，有利于降低产品成本，提高产品质量。

3）在设计上，能缩短机器设计时间，促进产品的开发。

4）在维修上，可减少修理机器的时间和费用。

4.互换性按互换程度分为完全互换和不完全互换。

厂际协作，应采用完全互换法；而厂内生产的零部件的装配，可以采用不完全互换法。

在单件生产的机器中，零、部件的互换性往往采用不完全互换。

5.优选数系：是一种科学的数值制度，它适用于各种数值的分级。

6.优选数系中，若首位数是1.00，则其余位数是1.6，2.5，4，6.3，10等。

二、公差与配合1.基本尺寸：设计时给定的尺寸。

2.实际尺寸：通过测量获得的尺寸。

3.最大实体尺寸：孔或轴在尺寸极限范围内，具有材料量最多的状态。

4.最大实体尺寸：在最大实体状态下的尺寸。

孔的最大实体尺寸为孔的最小极限尺寸，轴的最大实体尺寸为轴的最大极限尺寸。

5.最小实体尺寸：孔或轴在尺寸极限范围内，具有材料量最少的状态。

6.最小实体尺寸：在最小实体状态下的尺寸。

孔的最小实体尺寸为孔的最大极限尺寸，轴的最小实体尺寸为轴的最小极限尺寸。

7.尺寸偏差：是指某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。

8.尺寸公差：是指允许尺寸的变动量，即最大极限尺寸与最小极限尺寸之差，或上偏差与下偏差之差。

9.公差带：在公差带图解中，由代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸两条线所限定的区域，成为公差带。

10.在国家标准中，尺寸公差带包括公差带的大小和位置两个参数。

11.基本偏差：是用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。

当公差带在零线以上时，其基本偏差为下偏差，当公差带在零线以下时，其基本偏差为上偏差。

形位公差的选择及未注形位公差值的规定

二、几何公差基准的选择
1、基准统一原则，即设计基准、定位基准和装配基准为同一要素。
轴颈的圆柱度和轴肩端面圆跳动影响轴承装配精度
设计、加工、测量基准
几何公差基准的选择
2、选用三基面体系时，应选对被测要素影响最大或定位最稳定的平面为第一基准，依次选择第二、第三基准。
三、公差原则的选择
公差原则
1
应用场合
示
例
独立原则
尺寸齿轮箱体孔的尺寸精度与精度与几两孔轴线的平行度；连杆活何精度需塞销孔的尺寸精度与圆柱度；分别满足滚动轴承内、外圈滚道的尺要求
寸精度与形状的精度
公差原则的选择.1
公差原则
应用场合
示
例
独立原则
滚筒类零件尺寸精度要求很尺寸精低，形状精度要求较高；平板的形状精度要求很高，度与几何尺寸精度要求不高；精度要求冲模架的下模座尺寸精度要相差较大求不高，平行度要求较高；通油孔的尺寸精度有一定要求，形状精度无要求。
公差原则的选择.2
公差原则
应用场合
示
例
独立原则
滚子链条套筒或滚子内、外圆柱面的轴线同轴度与尺寸精度
尺寸精度齿轮箱体孔的尺寸精度与孔与几何精轴线间的位置精度；度无联系发动机连杆上的尺寸精度与孔轴线间的位置精度。
公差原则的选择.3
公差原则
应用场合
示
例
独立原则
保证导轨的形状精度要求严格，尺运动精度寸精度要求次高保证汽缸套的形状精度要求严格，密封性尺寸精度要求次高凡未注尺寸公差与未注几何公未注公差差都采用独立原则，例如退刀槽倒角、圆角等非功能要素

形位公差的选择

三、公差值的选择
1. 选择原则保证零件功能要求的前提下，考虑工艺经济性和检测条件，选择最经济的公差值，所以应选择最低的形位公差等级或相应的公差值。 2. 用类比法选择（1）在同一要素上给出的形状公差值应小于位置公差值，即t形状<t位置。如同一平面上，平面度公差值应小于该平面对基准平面的平行度公差值。（2）圆柱形零件的形状公差，除轴线直线度以外，一般情况下应小于其尺寸公差。如最大实体状态下，形状公差在尺寸公差之内，形状公差包含在位置公差带内。
3. 公差项目替换形位公差项目有单项控制项目，如直线度、圆度等，也有综合控制项目，如圆柱度、定向公差、定位公差和跳动公差项目，其中的综合控制项目间或单项控制项目间可以替换，其关系见表4-25。
表4-25 公差项目替换
综合控制项目
圆柱度
径向圆跳动端面圆跳动斜向圆跳动
端面全跳动
综合或单项控制项目
未注尺寸公差或未注形位公差，如退刀槽、倒角、圆角。
用于单一要素，保证配合性质，如φ40H7孔与φ40h7轴配合，保证最小间隙为零。
最大实体要用于中心要素，保证零件的可装配性，如轴承盖上用于穿过螺
求
钉的通孔，法兰盘上用于穿过螺栓的通孔，同轴度的基准轴线。
最小实体要求
保证零件强度和最小壁厚。
1. 用尺寸公差控制形位精度
（2）尺寸精度低而形位精度要求高，应单独给出公差。若用尺寸公差直接控制形位精度，将会影响工艺经济性。如图4-34所示的滚筒，直径精度要求很低，但圆柱度要求较高。
2. 综合控制与单项控制（1）定向公差可以综合控制被测要素的方向精度和形状精度，故当某被测要素已给出定向公差后，若对形状精度无法进一步要求，则不再另行给出形状公差。（2）当某被测要素的形状精度高于其定向精度时，除给出定向公差外，还应给出形状公差。形状公差数值必须小于已给出的定向公差值。

形位公差知识要点

教学目标通过本项目学习和实践，使学生掌握形位公差的项目；了解各形位公差项目的公差带区域；掌握形位公差的标注、形位公差的选择（包括形位公差项目的选择、基准的选择以及形位公差数值的选择）；掌握形位误差的测量方法，能正确使用百分表、平板、角尺、偏摆仪、径规等量具和量仪；掌握轴键槽和轮毂键槽的尺寸及形位误差的检测。

教学重点和难点重点：形位公差的项目、形位公差的标注、形位公差的选择、形位误差的测量、轴键槽和轮毂键槽的尺寸及形位误差的检测等。

难点：形位公差的标注、形位公差的选择、正确使用百分表、平板、角尺、偏摆仪、厚薄规、半径规等量具和量仪测量形位误差，并正确处理测量数据。

学时分配教学内容、概述1.零件的要素一一任何一个零件都是由点、线、面组成，所以，点、线面称为要素。

按所处地位分：被测要素和基准要素;2 .形位公差项目及代号项目三形位误差检测V 型铁、厚薄规、半V 型铁、 (1) 按结构特征分：轮廓要素和中心要素; (2) 按存在状态分：理想要素和实际要素;(4) 按功能要求分：单一要素和关联要素。

共14个形位公差项目(见表)Ml3 .形位公差的含义和特征(1) 含义：形位公差是一个以理想要素为边界的平面或空间的区域，公差即为实际要素不要超过该区域。

(2) 特征：包含公差带区域的形状、大小、方向和位置。

4 .形位公差的标注①框格②指引线③箭头④项目(平行度等)⑤形位公差数值⑥基准符号及基准代号(2) 书写方式① 在图纸中可以水平或垂直放置，一般以水平放置为主;tt平行炭対称度p Pt litMt功ik问同轴厘壮(1)标注内容(以图3-1为例讲解)图3-1②框格内容从左到右的顺序：公差项目、公差值、基准代号;③公差值的单位mm ;④项目用代号;⑤指引线要垂直于框格，可弯折，但不超过二次;⑥指引线箭头的位置箭头和尺寸线对齐一一表示中心要素箭头和尺寸线错开一一表示轮廓要素;⑦基准的表示方法细实线和尺寸线对齐一一表示中心要素细实线和尺寸线错开一一表示轮廓要素;⑧可简化的标注: 同一要素有多项要求;不同要素有同一要求结构相同的几个要素有相同要求。

形位公差的关系及合理设计与选择

形位公差的关系及合理设计与选择[摘要] 形状位置公差的设计与选择是零件尺寸精度设计的重要组成部分，但由于形位公差项目多，且个项目之间的关系错中复杂，容易混淆和设计出错，本文就易混淆形状位置公差的设计与选择做一探讨研究。

[关键词] 形位公差设计与选择在机械设计中，合理地选择形位公差，是保证零件使用要求，提高产品经济效益的重要方面，但实际生产中往往见到一些图纸上形位公差选择不合理，直接影响产品的性能与制造成本，这类问题主要是设计者对形位公差的关系不够明确，对有些形位公差项目认识不清所造成。

本文就几种易混的形位公差关系及合理选择作如下论述，仅供参考。

由于位置公差是关联实际要素的方向或位置对基准所允许的变动全量，而形状公差是单一实际要素的形状所允许的变动全量，位置公差的公差带包容整个被测要素。

因此，在很多情况下，位置公差是能够控制形状误差的。

如在形位公差中，同轴度可以控制轴线的形状误差;对称度和位置度可以控制平面度误差;径向跳动可以控制圆度误差;径向全跳动可以控制圆度、直线度、圆柱度误差，所以在确定形位公差时，一旦位置公差给定，能控制相应的形状误差，且能满足使用要求时，就不必再提形状公差的要求。

一、圆柱度与圆度、直线度圆度公差控制回转体垂直于轴线正截面内的形状误差;素线直线度公差控制圆柱体轴线方向截面内的形状误差;圆柱度公差控制任一正截面和轴线方向截面的形状误差。

因此，圆柱度公差完全能控制圆度和素线直线度公差。

当回转体给定了圆柱度公差后，一般就不必再给出圆度或素线直线度公差要求。

当然，从检测的角度来考虑，圆柱度的检测比圆度与直线度困难。

所以，对于一般精度的圆柱体零件，还是用圆度与直线度来控制为好。

二、圆柱体素线直线度与轴线直线度圆柱体素线直线度公差控制圆柱面上素线的形状误差;轴线直线度公差控制圆柱体轴线的形状误差，尽管两者控制的被测要素不同，但它们之间是有联系的，即当圆柱体轴线存在直线度误差时，一定存在素线直线度误差，且素线直线度误差大于轴线直线度误差。

尺寸公差、形位公差、表面粗糙度三者的关系

尺寸公差、形位公差、表面粗糙度三者的关系A.尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系1、形状公差与尺寸公差的数值关系当尺寸公差精度确定后，形状公差有一个适当的数值相对应，即一般约以50%尺寸公差值作为形状公差值；仪表行业约20%尺寸公差值作为形状公差值；重型行业约以70%尺寸公差值作为形状公差值。

由此可见．尺寸公差精度愈高，形状公差占尺寸公差比例愈小所以，在设计标注尺寸和形状公差要求时，除特殊情况外，当尺寸精度确定后，一般以50%尺寸公差值作为形状公差值，这既有利于制造也有利于确保质量。

2、形状公差与位置公差间的数值关系形状公差与位置公差间也存在着一定的关系。

从误差的形成原因看，形状误差是由机床振动、刀具振动、主轴跳动等原因造成；而位置误差则是由于机床导轨的不平行，工具装夹不平行或不垂直、夹紧力作用等原因造成，再从公差带定义看，位置误差是含被测表面的形状误差的，如平行度误差中就含有平面度误差，故位置误差比形状误差要大得多。

因此，在一般情况下、在无进一步要求时，给了位置公差，就不再给形状公差。

当有特殊要求时可同时标注形状和位置公差要求，但标注的形状公差值应小于所标注的位置公差值，否则，生产时无法按设计要求制造零件。

3、形状公差与表面粗糙度的关系形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系，但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系，据实验研究，在一般精度时，表面粗糙度占形状公差的1／5～1／4。

由此可知，为确保形状公差，应适当限制相应的表面粗糙度高度参数的最大允许值。

在一般情况下，尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度之间的公差值具有下述关系式：尺寸公差>位置公差>形状公差>表面粗糙度高度参数从尺寸、形位与表面粗糙度的数值关系式不难看出，设计时要协调处理好三者的数值关系，在图样上标注公差值时应遵循：给定同一表面的粗糙度数值应小于其形状公差值；而形状公差值应小于其位置公差值；位置各差值应小于其尺寸公差值。

尺寸公差形位公差、表面粗糙度数值上的关系

尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系一、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系1、形状公差与尺寸公差的数值关系当尺寸公差精度确定后，形状公差有一个适当的数值相对应，即一般约以50%尺寸公差值作为形状公差值；仪表行业约20%尺寸公差值作为形状公差值；重型行业约以70%尺寸公差值作为形状公差值。

由此可见．尺寸公差精度愈高，形状公差占尺寸公差比例愈小所以，在设计标注尺寸和形状公差要求时，除特殊情况外，当尺寸精度确定后，一般以50%尺寸公差值作为形状公差值，这既有利于制造也有利于确保质量。

2、形状公差与位置公差间的数值关系形状公差与位置公差间也存在着一定的关系。

从误差的形成原因看，形状误差是由机床振动、刀具振动、主轴跳动等原因造成；而位置误差则是由于机床导轨的不平行，工具装夹不平行或不垂直、夹紧力作用等原因造成，再从公差带定义看，位置误差是含被测表面的形状误差的，如平行度误差中就含有平面度误差，故位置误差比形状误差要大得多。

因此，在一般情况下、在无进一步要求时，给了位置公差，就不再给形状公差。

当有特殊要求时可同时标注形状和位置公差要求，但标注的形状公差值应小于所标注的位置公差值，否则，生产时无法按设计要求制造零件。

3、形状公差与表面粗糙度的关系形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系，但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系，据实验研究，在一般精度时，表面粗糙度占形状公差的1／5～1／4。

由此可知，为确保形状公差，应适当限制相应的表面粗糙度高度参数的最大允许值。

在一般情况下，尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度之间的公差值具有下述关系式：尺寸公差>位置公差>形状公差>表面粗糙度高度参数从尺寸、形位与表面粗糙度的数值关系式不难看出，设计时要协调处理好三者的数值关系，在图样上标注公差值时应遵循：给定同一表面的粗糙度数值应小于其形状公差值；而形状公差值应小于其位置公差值；位置各差值应小于其尺寸公差值。

互换性与测量技术基础复习资料

互换性与测量技术基础复习资料1、零部件所具有的不经任何挑选或修配便能在同规格范围内互相替换的特性叫做互换性。

互换性按其互换程度，可分为完全互换和不完全互换两种。

2.一般来说，当零件需要工厂间合作时（组装时不需要选择和修理），应采用完全互换性；当零件或部件在同一工厂制造和组装时，可采用不完全互换性（组装时允许选择、调整和修理）。

3、允许尺寸的变动量称为尺寸公差（简称公差）。

公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值；也等于上偏差与下偏差之代数差的绝对值。

4、公差与偏差的比较：1）偏差可以是正的、负的和零的，而公差必须是正的；2）极限偏差用于限制实际偏差，公差用于限制误差；3）对于单个零件，只能测出尺寸“实际偏差”，而对数量足够多的一批零件，才能确定尺寸误差；4）偏差取决于加工机床的调整（如车削时的进给位置），这并不反映加工的难度，而公差代表制造精度，反映加工的难度；5）极限偏差主要反映公差带位置，影响配合松紧程度，而公差反映公差带大小，影响配合精度。

5.基本偏差：标准中列出的确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差称为基本偏差，通常是接近或位于零线的极限偏差。

6、基孔制配合：基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的系统，称为基础孔配合。

基础孔系统的匹配孔为参考孔，其代码为h。

标准中规定的参考孔基本偏差（下偏差）为零。

基轴制配合：基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度称为基轴制配合。

基轴制配合的轴为基准轴，其代号为h。

标准规定的基准轴的基本偏差（上偏差）为零。

7、用同一字母表示的孔、轴的基本偏差的绝对值相等，符号相反。

用同一字母表示孔、轴的基本偏差时，孔的基本偏差es和轴的基本偏差ei符号相反，而绝对值相差一个δ（δ=itn-itn-1）。

8、当轴的公差小于或等于it7时，是与低一级的基准孔相配合；大于或等于it8时，与同级基准孔相配合。

互换性与测量技术基础考试复习资料

1.选择判断 2. 互换性的即指：同一规格的一批零部件，任取其一，不经任何挑选和修配就能装在机器上，并能满足其使用功能要求的性能。

零部件所具有的不经任何挑选或修配便能在同规格范围内互相替换的特性叫做互换性3.允许零件几何参数的变动量称为“公差” 4.优先数的主要优点是：相邻两项的相对差均匀，疏密适中，而且运算方便，简单易记。

在同一系列中，优先数的积、商、整数的乘方等仍为优先数。

5. 公差与偏差的比较；偏差可以为正值、负值或零，而公差则一定为正值。

极限片用于限制实际偏差，而公差用于限制误差。

对于单个零件，只能测出尺寸“实际偏差”，而对数量足够多的一批零件，才能确定尺寸误差。

偏差取决于加工机床的调整，不反应加工难易，而公差表是制造精度，反映加工难易程度。

极限偏差主要反映公差带位置，影响配合松紧程度，而公差反映公差带大小影响配合精度。

6.具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合称为间隙配合 7.具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为过盈配合。

8.可能具有间隙或过盈的配合称为过渡配合。

9. 极限尺寸判断原则：孔或轴的作用尺寸不允许超过最大实体尺寸。

即对孔，其作用尺寸应不小于最小极限尺寸；对于轴，则应不大于最大极限尺寸。

在任何位置上的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。

对于孔，其实际尺寸应不大于最大极限尺寸；对于轴，则应不小于最小极限尺寸。

10. 国家标准是按标准公差系列（公差带大小或公差数值）标准化和基本偏差系列（公差带位置）标准化的原则制订的。

11. 国家标准规定的标准公差是由公差等级系数和公差单位的乘积值决定的12. 基本偏差是确定零件公差带相对零线位置的上偏差或下偏差13. 轴的基本偏差IT IT +==ei es ;-es ei 。

孔的基本偏差IT ES EI IT EI ES -=+=,14. 用同一字母表示的孔、轴的基本偏差的绝对值相等，符号相反。

-es -ei ==EIES ， 15. 用同一字母表示孔、轴基本偏差时，孔的基本偏差ES 和轴的基本偏差ei 符号相反，而绝对值相差一个⊿值。

《极限配合与技术测量》第三章几何公差试卷

《极限配合与技术测量》第三章几何公差试卷一、单项选择题1.设计时形位公差数值选择的原则是( )。

(2 分)A.在满足零件功能要求的前提下选择最经济的公差值B.公差值越小越好,因为可以更好地满足使用功能要求C.公差值越大越好,因为可以降低成本D.尽量多地采用形位未注公差2.在三基面体系中,( )应该选择零件上面积最大,定位稳定的表面。

(2 分)A.辅助平面B.第一基准C.第二基准D.第三基准3.关于任意方向的直线度公差要求,下列说法中错误的是( )。

(2 分)A.其公差带是圆柱面内的区域;B.此项公差要求常用于回转类零件的轴线;C.任意方向实质上是没有方向要求;D.标注时公差数值前应加注符号" φ"。

4.在标注形位公差时,如果被测范围仅为被测要素的一部分时,应用( )表示出该范围,并标出尺寸。

(2 分)A.粗点划线B.粗实线C.双点划线D.细实线5.圆度公差和圆柱度公差之间的关系是( )。

(2 分)A.两者均控制圆柱体类零件的轮廓形状,因而两者可以替代使用B.两者公差带形状不同,因而两者相互独立,没有关系C.圆度公差可以控制圆柱度误差D.圆柱度公差可以控制圆度误差6.关于形位公差的附加要求在公差值后加注的符号解释正确的是( )。

(2 分)A.(+)若被测要素有误差,则只允许零件凸起。

B.(-)若被测要素有误差,则不允许中间向材料内凹下。

C.()若被测要素有误差,则只允许将零件从左向右加工成圆锥体D.()若被测要素有误差,则只允许从右向左逐渐缩小。

7.零件的被测要素可以是( )(2 分)A.理想要素和实际要素B.理想要素和轮廓要素C.轮廓要素和中心要素D.中心要素和理想要素8.关于同轴度公差,下列说法正确的是( )。

(2 分)A.同轴度公差的被测要素和基准要素都只能是轴线B.同轴度公差的公差带形状必定是圆柱面内的区域C.同轴度公差带的大小是指圆柱面的半径值D.标注同轴度公差时,形位公差框格的指引线箭头和基准代号的连线都应与对应要素的尺寸线对齐且公差值前必须加符号" φ"9.以下形位公差项目中属于形状或位置公差的是( )。

形位公差的选择

6
图1-பைடு நூலகம்18 轴
图1-119 印刷机或印染机的滚筒
7
2 （1）方向公差可以综合控制被测要素的方向精度和形状精度，故当某被测要素已给出方向公差后，若对形状精度无进一步要求，则不再另行给出形状公差。如图1-120所示，对孔的轴线给出了垂直度公差，因对其直线度无进一步要求，故不必再给出直线度公差而直接由垂直度公差控制。但是若对被测要素的形状精度有特殊的要求，则要给出方向公差和形状公差，并且形状公差要求应比已给出的方向公差要求高，即形状公差值小于方向公差值，如图1-121 所示。
2
1.1 形位公差几何特征项目的选择 1 选择形位公差几何特征项目的选用原则是,在保证零件形位精度要求的前提下，应用的形位公差几何特征项目尽可能少，同时也要考虑检测的方便性。一般可以从零件的几何特征、零件的使用要求和检测的方便性 3个方面考虑。 1
形状公差几何特征项目主要是按被测要素的几何形状特征制定的。因此，被测要素的几何特征是选择单一要素形状公差几何特征项目的基本依据。例如，控制平面的形状误差应选择平面度公差；控制导轨导向面的形状误差应选择直线度公差；控制圆柱面的形状误差应选择圆度或圆柱度公差等。位置公差几何特征项目主要是按被测要素间几何方位关系制定的，所以关联要素的公差项目应以它与基准间的几何方位关系为基本依据。例如，对线（轴线）、面可规定方向公差和位置公差；对点只能规定位置度公差；只有回转体零件才能规定同轴度公差、跳动公差等。
公差配合与测量技术
形位精度的设计对保证轴类零件的旋转精度、保证结合件的连接强度和密封性、保证齿轮传动零件的承载均匀性等都有很重要的影响，直接关系到产品的质量、使用性能及加工经济性。因此，在进行形位精度设计时，必须综合产品的功能要求、结构特点以及制造使用条件等多方面的因素，正确合理地选择形位公差几何特征项目、基准和形位公差数值。形位精度的设计包括形位公差几何特征项目的选择、公差原则的选择和形位公差值（或等级）的选择3 个方面。

形位公差的选择方法

8、9
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，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
三、确定形位公差的数值
三、确定形位公差的数值
按类比法确定形位公差值时，应考虑以下几个方面： 1) 形位公差各项目数值大小关系。 2) 在满足功能要求的前提下，考虑加工的难易程度、测量条件等，应适当降低1～2级。 3) 确定与标准件相配合的零件形位公差值，不但要考虑形位公差国家标准的规定，还应遵守有关的国家标准的规定。
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公差带四要素分析
如图所示销轴的三种形位公差标注，它们的公差带有何不同？
分析
图a为给定方向上素线的直线度，其公差带为宽度等于公差值0．02mm的两平行平面间的区域。
图b为轴线在任意方向的直线度，其公差带为直径等于公差值0．02mm的圆柱体内的区域。
C
60ο Φ0.01 B C
标注举例5
下面给出图例，进一步说明常见形位公差的含义及其标注方法，图例中仅标出与形位公差有关的尺寸。图为滚动轴承座圈的有关形位公差。
(a）圆度公差带是在同一正截面上，半径差为公差值0.004的两同心圆之间的区域。
(b）垂直度公差带是距离为公差值0.015且垂直于基准线的两平行平面之间的区域。
同一要素有多项公差要求的注法
0.02 0.01
0.05 B 0.02
0.05 B
0.02 0.02
0.01
标注举例1
（1）Ф 100h6外圆对孔Ф45P7的轴线的径向圆跳动公差 0.025mm；（2）Ф100h6外圆的圆度公差为0.004mm；

尺寸公差,形状公差与表面粗糙度的关系

一、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系来源于微信公众号：“直观学机械”1、形状公差与尺寸公差的数值关系当尺寸公差精度确定后，形状公差有一个适当的数值相对应，即一般约以50%尺寸公差值作为形状公差值；仪表行业约20%尺寸公差值作为形状公差值；重型行业约以70%尺寸公差值作为形状公差值。

由此可见．尺寸公差精度愈高，形状公差占尺寸公差比例愈小所以，在设计标注尺寸和形状公差要求时，除特殊情况外，当尺寸精度确定后，一般以50%尺寸公差值作为形状公差值，这既有利于制造也有利于确保质量。

2、形状公差与位置公差间的数值关系形状公差与位置公差间也存在着一定的关系。

从误差的形成原因看，形状误差是由机床振动、刀具振动、主轴跳动等原因造成；而位置误差则是由于机床导轨的不平行，工具装夹不平行或不垂直、夹紧力作用等原因造成，再从公差带定义看，位置误差是含被测表面的形状误差的，如平行度误差中就含有平面度误差，故位置误差比形状误差要大得多。

因此，在一般情况下、在无进一步要求时，给了位置公差，就不再给形状公差。

当有特殊要求时可同时标注形状和位置公差要求，但标注的形状公差值应小于所标注的位置公差值，否则，生产时无法按设计要求制造零件。

3、形状公差与表面粗糙度的关系形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系，但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系，据实验研究，在一般精度时，表面粗糙度占形状公差的1／5～1／4。

由此可知，为确保形状公差，应适当限制相应的表面粗糙度高度参数的最大允许值。

在一般情况下，尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度之间的公差值具有下述关系式：尺寸公差>位置公差>形状公差>表面粗糙度高度参数从尺寸、形位与表面粗糙度的数值关系式不难看出，设计时要协调处理好三者的数值关系，在图样上标注公差值时应遵循：给定同一表面的粗糙度数值应小于其形状公差值；而形状公差值应小于其位置公差值；位置各差值应小于其尺寸公差值。

几何精度设计期末复习重点6-形位公差与尺寸公差

1.最大实体状态（MMC ）是指实际要素在给定长度上处处位于尺寸公差带内，并具有实体最大（即材料最多，重量最重）的状态。

最大实体尺寸DM （MMS ）是指在MMC 下的尺寸，称为MMS 。

2.最小实体状态（LMC ）是指实际要素在给定长度上处处位于尺寸公差带内，并具有实体最小（即材料最少，重量最轻）的状态。

最小实体尺寸 D L （LMS ）是指在LMC 下的尺寸为LMS 。

3.体外作用尺寸（EFS ）孔的EFS Dfe =Da －f 形位是指被测要素在给定长度上，与实际内表面（孔）体外相接的最大理想面的直径或宽度。

轴的EFS dfe=da + f 形位是指被测要素在给定长度上，与实际外表面（轴）体外相接的最小理想面的直径或宽度。

4.体内作用尺寸(IFS)孔的IFS Dfi =Da+ f 形位是指被测要素在给定长度上，与实际内表面（孔）体内相接的最小理想面的直径或宽度。

Da Df e f几何轴的IFS dfi =da - f 形位是指被测要素在给定长度上，与实际外表面（轴）体内相接的最大理想面的直径或宽度。

5.最大实体实效状态(MMVC)是指实际要素在给定长度上处于MMC ，且其中心要素的 f 形位= t 形位时综合状态。

最大实体实效尺寸(MMVS)指在MMVC 下的尺寸对轴 dMV= dM + t 形位 dfe=da+ f 形位对孔 DMV= DM –t 形位 Dfe=Da －f 形位6.最小实体实效状态(LMVC)是指实际要素在给定长度上处于LMC ，且其中心要素的f 形位= t 形位时综合状态。

最小实体实效尺寸(LMVS)是指在LMVC 下的尺寸对轴 dLV ＝dL –t 形位对孔 DLV=DL+t 形位7.边界边界是设计给定的具有理想形状的极限包容面（既包括内表面，也包括外表面）边界尺寸（BS ）是指理想形状的极限包容面的直径或宽度。

（1）最大实体边界（MMB ）具有理想形状且边界尺寸（BS ）为MMS 的包容面。

形位公差的选用

5，6，测杆，汽轮机主轴，柱塞油泵转子，高精度 7 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、齿轮轴、
水泵轴、汽车后轮输出轴，电机转子、印刷
(3) 键槽12N9和键槽16N9
查表，对称度公差数值均按8级给出，查表，其公差值为0.02mm。
(4) 轴肩公差等级
取为6级，查表，其公差值为0.015mm。
形位公差旳选用
绘制零件图并拟定该零件旳形位精度时，对于那些对形位精度有特殊要求旳要素，应在图样上注出它们旳形位公差。一般来说，零件上对形位精度有特殊要求旳要素只占少数；而零件上对形位精度没有特殊要求旳要素占大多数，它们旳形位精度用一般加工工艺就能到达，因而在图样上不必单独注出它们旳形位公差，以简化图样标注。
定。经化整按附表选择公差值。
• 形位公差值
形位公差值选用旳原则是，在满足零件功能要求旳前提下，应该尽量选用较低旳公差等级，并考虑加工旳经济性、构造及刚性等详细问题。
形位公差值决定了形位公差带旳宽度或直径，是控制零件制造精度旳直接指标。应合理拟定形位公差值，以确保产品功能，提升产品质量，降低制造成本。
三、基准旳选择
***单一基准、组合基准、多基准 1、根据要素旳功能及对被测要素间旳几何关系拟定基准：（1）轴类零件：公共轴线为基准（组合基准）； 2、根据装配关系应选零件上相互配合、相互接触旳定位要素作为各自旳基准
盘、套类零件：内孔轴线或端面作为基准
3、从零件构造考虑，应选较宽敞旳平面、较长旳轴线作为基准，以使定位稳定。 4、从加工检验方面考虑，应选择加工检验中以便装夹定位旳要素为基准。
（二）零件旳使用要求
1、机床导轨旳直线度或平面度公差要求，确保工作台运动时平稳和较高旳运动精度

形位公差值的选择1 ）公差值选择原则总的原则是：在满足零件功能要求的前提下选择最经济的公差值。

①根据零件的功能要求，并考虑加工的经济性和零件的结构等情况，按公差表中数系确定要素的公差值，并应考虑公差值之间的协调关系。

同一要素上给定的形状公差值应小于位置公差值。

如同一平面上，平面度公差值应小于该平面对基准的平行度公差值。

圆柱形零件的形状公差值，一般情况下应小于其尺寸公差。

圆度、圆柱度公差值小于同级的尺寸公差值的1/3 ，因而可按同级选取。

如尺寸公差为IT6 ，则圆度、圆柱度公差通常也选为6 级。

平行度公差值应小于其相应的距离公差值。

②对于下列情况，考虑到加工难易程度和除主要参数外其他参数的影响，在满足零件功能要求的前提下，可适当降低1~2 级。

孔相对于轴; 细长的轴和孔，; 距离较大的轴和孔，; 宽度较大( 一般小于1/2 长度) 的零件表面，线对线和线对面相对于面对面的平行度、垂直度公差。

2 ）位置度公差值应通过计算得出。

例如用螺栓作连接件，被连接零件上的孔均为通孔，其孔径大于螺栓的直径，位置公差可用下式计算：t=Xmin式中：t ——位置度公差;Xmin ——通孔与螺栓间的最小间隙。

如用螺钉连接时，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，位置度公差可用下式计算：t=0.5Xmin按上式计算确定的公差, 经化整并按表5-5 选择公差值。

表5-6 位置度谁系( 摘自GB/T1184-1996) ( μm )1 1.2 1.5 2 2.53456 81 ×10n 1.2 ×10n 1.5 ×10n 2 ×10n 2.5 ×10n3 ×10n4 ×10n5 ×10n6 ×10n 8 ×10n注：n 为正整数。

（ 3 ）未注形位公差值的规定图样上没有具体说明形位公差值的要素，与尺寸公差一样，也有未注形位公差，其形位精度要求由未注形位公差来控制。

形位公差值的选择或确定

形位公差值的选择或确定在对形位公差值进行选择时，应考虑的几个问题和原则：①形状公差、位置公差、尺寸公差的关系确定形位公差值时，应考虑它们与尺寸公差的协调，其一般原则是：形状公差值大于位置公差值，而位置公差值大于尺寸公差值。

②对于有配合要求的形位公差与尺寸公差的关系有配合要求并要严格保证其配合性质的要素，应该采用包容要求。

一般来说，形状公差通常为尺寸公差的25%到65%。

圆度、圆柱度公差一般按同级选取。

③形状公差与表面粗糙度的关系通常，对于中等尺寸段和中等精度的零件，表面粗糙度的值可以占形状公差的20%到25%。

④需要考虑零件的结构特点对于刚性较差的零件（比如说细长轴）和具有某种结构特点的要素，因为其工艺性不好，加工精度会受到影响，此时，对主轴来说，就得选取较大的形位公差值。

⑤基准的选择选择基准时，主要考虑，要根据设计和使用要求，并兼顾基准统一和结构特征。

一般考虑以下几点：⑴应根据设计时要素的功能要求以及要素间的几何关系来选择基准。

比如说，对旋转轴，通常都以装滚动轴承的轴颈表面作为基准。

⑵从加工、测量的角度考虑，应该选择在夹具、量具中定位的相应基准做基准。

⑶从装配关系考虑，应该选择零件相互配合、相互接触的表面做各自的基准，以保证零件的正确装配。

结合设计的主轴零件图，具体分析如下：两个直径为90的轴颈与调心滚子轴承的内圈相配合，两个轴头分别与联轴器、飞轮相配合。

为了满足给出的标准配合性质要求，所以采用了包容要求。

又由于与滚动轴承相配合的轴颈，按规定应对形状精度提出进一步的要求，所以，提出圆柱度公差0.02的要求。

在主轴中间最长的工作的一段，为了保证其工作的准确性，对该段轴颈相对与两个直径为90的轴颈公共基准轴线给出了径向圆跳动公差0.025毫米。