平面度、倾斜度和位置度的公差带的比较分析

平面度、倾斜度和位置度的公差带的比较分析摘要：本文对同一被测要素给出了不同形位公差项目和相同的公差值，它们具有相同的公差带形状，旨在说明公差带的方向和位置两个要素在误差控制上的重要作用。

关键词：方向位置比较分析

形状和位置公差是机械制造业中基础性的标准，是控制产品质量的重要因素，是产品精度的体现是在产品设计、制造、检验等环节应当精准把握的内容，应用的恰当与否，将涉及整个产品制造链的全过程，影响到产品成本的高低，市场竞争力的强弱。

1 问题的设定

我们知道决定形位公差公差带的是它的形状、大小、方向和位置四要素。深入理解四要素是准确使用形位公差的前提，但我们对公差带形状和大小理解较充分而对方向和位置两个要素概念较为模糊，它们起到的作用往往被忽视。本文将通过实例就形位公差带四大要素的作用进行探讨，为了方便起见我们不妨对同一工件被测平面分别给出位置度、倾斜度和平面度三种形位公差，和给出相同的公差值0.05mm，如图1、图2和图3所示，左侧为工件图样，右侧为对其公差带的解读。

2 公差带的解读

对图1位置度公差带解读：被测平面必须位于距离为0.05mm的两平行平面之间且关于被测平面的理想位置对称配置，其理想位置由与基准平面A距离为理论正确尺寸25mm和与基准轴线B成理论正确角度75°确定。对图2倾斜度公差带解读：被测平面必须位于距离为0.05mm的两平行平面之间，两平行平面随被测平面的实际尺寸而浮动，但公差带的方向与基准轴线B成理论正确角度75°。对图3平面度公差带解读：被测平面必须位于距离为0.05mm的两平行平面之间，两平行平面的和位置可以浮动，公差带的方向由最小条件确定。

3 结语

由图示和对三种公差带解读分析如下：1）从图样上看它们的公差带公差值相同，公差带形状相同都是距离为0.05mm的两平行平面之间区域，但误差允许的范围各异：位置度公差的方向由理论正确角度75°确定，位置由理论正确尺寸25mm确定所有其公差带只能关于被测平面的理想位置对称配置；倾斜度公差虽然方向由理论正确角度75°确定，但其公差带的位置可以跟随尺寸公差在最大极限尺寸25.0mm和最大极限尺寸29.7mm之间按75°方向游走，而平面度公差由于它的方向和位置都是浮动的因此公差带可以跟随尺寸公差在最大最小极限尺寸之间无固定方向游走。根本原因在于公差带的方向和位置两个要素不同所致，它们依次属于定位、定向和形状公差。2）事实上，在国标中将形位公差分为12个等级，1级最高依次递减，7级为基本级。本例虽然给出的公差值相同，但公差等级不同，如按主参数尺寸250-400mm查表发现，倾斜度对应6级精度，平面度对应于8级精度。由于位置度被测要素的种类繁多，国标只规定位置度数系而没规定公差等级。3）对同一被测要素有几个公差项目都可以控制时，应根据加工和检验条件，工件的装配精度和工作特点进行分析，选择在能满足工件使用要求和寿命的前提下最经济的形位公差项目，笔者认为一般选择的顺序是形状、定向公差、定位公差。

参考文献

[1] 李柱,徐振高,等.互换性与测量技术——几何产品技术规范与认证[M].北京:高等教育出版社,2008,5.

[2] 方昆.山公差与配合实用手册[M].北京:机械工业出版社,2005,1.