确定形位公差的方法 (1)
轴类零件形位公差的确定
轴类零件形位公差的确定在数控机床上检测形位公差并⾃动校正⼯件的⽅法【摘要】本⽂介绍了在数控机床上⽤寻边器丈量⼯件尺⼨及形位公差，同时快速设定⼯件零点的⽅法。
它的成功应⽤不仅为众多的中⼩企业充分利⽤数控机床的先进功能、节约购置专⽤检测设备的投进提供了经验,同时为⼀些特殊及相似零件的编程加⼯及检测打开了思路。
FANUC和SINUMERIK数控系统是当今应⽤范围最⼴泛的两类数控系统，固然在操纵⽅式上有所差异，但其基本⽅法是⼀致的，以下分别做出说明。
【关键词】形位公差寻边器检测LILi_li（SJ Petroleum Machinery Co. Sinopec Corp. Jingzhou Hubei, 434024， China）【Keywords】tolerance of form and position ； detecting ； the edge finder引⾔数控机床和三坐标丈量机均是机电⼀体化的⾃动化机械，数控机床是将被加⼯对象进⾏数字化处理,然后利⽤数字信息进⾏控制,从⽽加⼯出合格产品。
⽽三坐标丈量机则是在已加⼯好的产品上,利⽤测头与⼯件型⾯接触测得⼀系列点的坐标值,进⽽计算出尺⼨、形位误差值的丈量设备，数控机床与三坐标丈量机均是利⽤坐标轴的移动实现⾃⾝功能。
基于这⼀共同点,该⽅法在不改变数控机床CNC控制系统的条件下 ,将数控机床原有的功能加以扩展,通过宏程序实现在数控机床上丈量⼯件尺⼨及形位公差等多项功能。
1 硬件部分寻边器上测头的基本功能是触发和瞄准。
测头分为机械式、光电式、电⽓式三种。
测头性能的好坏,决定着丈量⽅式的难易、丈量精度的⾼低。
这次选⽤我国⽣产的应⽤极为⼴泛的硬线连接光电式测头,它属于接触式测头,为通⽤型球头测头,直径6毫⽶，能测定⾼度、槽宽、孔径和轮廓外形等。
2 软件部分2.1 SIEMENS系统中的宏程序；%_N_WORKPIECE ZERO AUTO SET_MPF （主程序名）；$PATH=/_N_MPF_DIRIF R20<=0 GOTOF _LIF R20>4 GOTOF ERRORAAA:R20=R20CASE R20 OF 1 GOTOF _A 2 GOTOF _AA 3 GOTOF _B 4 GOTOF _BB DEFAULT GOTOF _E _A: R[R20]=$AA_IM[X]记录当前X轴机床坐标系的值，其结果保存在变量R1中MSG("RECORD R" <提⽰⽤户X轴⽅向的R1点坐标已经记录，按下复位键R20=R20+1M0_AA: R[R20]=$AA_IM[X]记录当前X轴机床坐标系的值，结果保存在变量R2中MSG("RECORD R" <提⽰⽤户Y轴⽅向的R3点坐标已经记录，按下复位键R20=R20+1M0_BB: R[R20]=$AA_IM[Y]记录当前Y轴机床坐标系中的值, 其结果保存在变量R4中MSG("RECORD R"<在控制⾯板上显⽰出⼯件的直径（长度、宽度尺⼨）M0GOTOF END_L: R20=1GOTOB AAAERROR: MSG(“ FIRST ENTER PART NUMBER 0 OR 1 TO &R20”) ;提⽰⽤户修改变量R20的值，⾸先将数值0或1填进变量R20中。
形位公差的选择方法
例：图示零件： 轴颈为支承，两端安装传动件，以 同轴度基准 2）端为支承，中间安装传动件，以两端 线为基准
为简化制图，对一般机床加工就能保证的形位精度，不必在图样上注出形位公差，形位未注公差按以下规定执行。 未注直线度、垂直度、对称度和圆跳动各规定了H、K、L三个公差等级，在标题栏或技术要求中注出标准及等级代号。如：“GB/T1184—K”。 未注圆度公差值等于直径公差值，但不得大于径向跳动的未注公差。 未注圆柱度公差不作规定，由构成圆柱度的圆度、直线度和相应线的平行度的公差控制。 未注平行度公差值等于尺寸公差值或直线度和平面度公差值中较大者。 未注同轴度公差值未作规定，可与径向圆跳动公差等。 未注线轮廓度、面轮廓度、倾斜度、位置度和全跳动的公差值均由各要素的注出或未注出的尺寸或角度公差控制。
限制范围的标Biblioteka 方法 要素局部作为基准的标注方法
公差框格所控制的对象仅为整个表面上直径为φd的一个小圆面，其平面度误差值不得大于0.1mm。φd圆周用粗点划线绘制。
几个不共面的表面有相同公差要求的注法 几个不共面的表面有相同公差要求的注法 其它规定注法
用同一公差带控制几个共面或共线的被测表面的注法一 用同一公差带控制几个共面或共线的被测表面的注法二
1
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。
2
图c为给定方向上被测素线对基准素线的平行度，其公差带为宽度等于公差值0．02mm且平行于基准A的两平行平面间的区域。
3
箱体类零件
轴套类零件
叉架类零件
轮、盘类零件
第八节 形位误差的检测
形位误差的五种检测原则：
类比法
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： 形位公差各项目数值大小关系。 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。 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。
[精品]形位公差标准(GB1184-80)
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[精品]形位公差标准(GB1184-80)
形位公差是指零件表面或轴线上某些特定点的位置误差，即零件的形状、位置、方向和轴线的相互关系。
GB1184-80《形位公差标准》是中国国家标准，规定了形位公差的计算方法、代表字母、符号以及公差限制等内容。
一、形位公差的计算方法
1. 采用虚拟辅助基准二面体法进行计算。
虚拟辅助基准二面体是指零件在规定的测量位置上所形成的二面体，这个二面体与零件的实际基准二面体相比，具有相同的中心和方向。
2. 形位公差的计算分为三步骤：首先确定形位公差的参考点，然后计算形位公差的实际值，最后与公差限制进行比较，以确定零件是否可接受。
3. 形位公差的参考点通常是零件表面或轴线上的某个关键点，如孔、轴等。
二、形位公差的代表字母和符号
1. 形位公差的代表字母有两个：T表示位置公差，R表示圆度公差。
三、形位公差的公差限制
形位公差的公差限制是指规定了允许的最大偏差值或最大偏差范围，超出这个范围的零件就被认为是不合格的。
1. 位置公差的公差限制由两个方面来决定：一个是允许偏差的最大值，另一个是偏差的位置关系。
允许偏差的最大值一般用数字表示，偏差的位置关系则根据形位公差的类型、符号和方向来确定。
2. 圆度公差的公差限制是指允许圆形实际轮廓与理想轮廓之间的最大偏差，一般用数字表示。
四、形位公差的应用
形位公差在机械制造中具有重要的应用价值，它可以保证零件的相互配合精度和可靠性。
同时要求具有准确的测量技术和精密的加工技术才能满足形位公差的要求。
形位公差测量方法
形位公差测量方法
形位公差测量方法是一种用来测量工件形状与位置精度的方法。
常用的形位公差测量方法有以下几种：
1. 仪器测量法：使用测量仪器如测量座、千分尺、影像测量仪等，通过直接读数来测量工件的形位公差。
2. 光学投影仪法：使用光学投影仪来对工件进行形位公差测量，通过投影光线的变形来判断工件的形位公差。
3. 三坐标测量法：使用三坐标测量仪器来对工件进行形位公差测量，通过测量工件的三个坐标值来确定工件的形位公差。
4. 触发法：使用触发器将工件的形状与位置信息转化为电信号，通过对信号的处理来判断工件的形位公差。
5. 影像处理法：使用高分辨率的摄像设备对工件进行拍摄，通过对图像的处理来测量工件的形位公差。
这些方法各有特点，可以根据实际情况选择适合的方法来进行形位公差测量。
形位公差测量技巧
1、形位公差的测量技巧零件形位公差有专门的指令计算，用户只需填写相应的参数即可计算出结果，所以关键在于如何准确地测量出各个元素。
这在于平时经验的积累。
一些基础知识很重要，如对称平面的矢量计算，ELE掩码含义，APT、NPT、ACT、EVA、NOM 之间的关系，元素的构造、变换以及坐标系的建立方法等。
l元素的构造元素的构造在实际编程中用得很多。
ELE子类型ACT（实际值）记录了元素的所有信息，如中心坐标，方向等。
要构造元素，必须先初始化一个元素，再赋值这个元素实际值的掩码区域。
元素的构造方法主要有两种：(1)、直接编辑，指令EDTACT可以编辑元素的实际值，但是这种方法违背程序编写“自动”原则。
(2)、PUTVALS、PUTVAL可以在程序中自动加入元素的实际信息，这种方法用得较多。
也可以利用已有的点、线、面构造如CPL****，CAX****等。
l元素的变换变换种类分为两种：坐标系和元素的变换。
变换方法分为两种：平移和旋转在方法上，坐标系和元素的变换没有区别，都是将元素或坐标系平移或旋转某一数值，平移和旋转可以单独使用，也可以同时使用。
只有一种情况不同，就是元素在坐标系之间的转换。
指令TRAOBJ，TRAELE，TRACSY直接将元素变换，也可以先建立变换（BLDTRA，FINDTRA，INVTRA），再执行转换（EXETRA，TRAELE）。
l坐标系的建立一般来说，零件的检测步骤分为：坐标系的建立；根据零件的特点确定元素的测量步骤，并生成元素测量点；按照先后顺序测量各元素，并取适当的CLP点；数据的计算，并打印输出；保存程序。
在三维测量中，坐标系的地位相当重要，不同的建立方法往往结果差别很大。
建立坐标系时必须根据图纸、工艺文件和装配关系等确定第一、第二基准。
BLDCSY 中“空间定向元素”即是第一基准，“平面定向元素”即第二基准，如下面的零件图1、位置度的测量该零件建立坐标系时基准A作为第一基准，基准B作为第二基准，所以在BLDCSY中这样填写：BLDCSY（NAM=CSY，SPA=PLA$A，PLA=LIN$BC，XZ0=CIR$B，YZ0=CIR$B，ZZ0=PLA$A）PLA$A为A平面，CIR$B为孔B，LIN$BC为基准B和任一孔的连线。
形位公差
定位公差具有确定位置的功能，即确定被测实际要素 相对于基准要素的位置精度；
跳动公差具有综合控制的能力，即能确定被测要素与 基准要素的形状和位置两方面的综合精度 。
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1. 平行度公差
是限制实际要素对基准的平行方向上变动量的一项指标。
实际圆柱面上的任一素线必须位于间距为公差值 0.02 11 的两平行直线间的区域内。
2) 在给定方向上的直线度 当给定一个方向时，公差带是距离为公差值t的两平行平面 之间的区域；主要控制面与面交线即棱线直的程度。公差带的 形状分析：被测要素是棱线，给定方向为一个方向，公差带形 状为两平行平面，其公差带是距离为给定公差值 0.02mm的两 平行平面之间的区域。
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3. 倾斜度公差
是限制实际要素对基准的倾斜方向上变动量的一项 标准。 被测要素对基准倾斜的理想方向由理论正确角度来确定
理论正确角度用带框格的角度值来表示。
在倾斜度中理论正确角度的单位是角度单位，而公差值 的单位是长度单位。
理论正确角度是确定公差带的方向，而公差值是确定公 差带的大小。
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位置度公差、线的位置度公差、 面的位置度公差。
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(1) 点的位置度：公差带是 直径为公差值t,且以点的理 想位置为中心的圆或球内的
区域。
平面
空间
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(2) 线的位置度
a）当给定一个方向时，线位置度 公差带是距离为公差值t，且以线 的理想位置为中心对称配置的两平 行平面（或直线）之间的区域 b）当给定互相垂直的两个方向时， 线位置度公差带是正截面为公差值 t1×t2且以线的理想位置为轴线的 四棱柱内的区域； c）在任意方向上，线位置度公差 带是直径为公差值t，且以线的理 想位置为轴线的圆柱面内的区域。
形位公差基础知识
(1)实际要素 即零件上实际存在的要素，可以通过测量 反映出来的要素代替。
(2)理想要素 它是具有几何意义的要素；是按设计要求 ，由图样给定的点、线、面的理想形态，它不存在任 何误差，是绝对正确的几何要素。
3. 按所处地位分类
(1)被测要素 图样中给出了形位公差要求的要素，是测 量的对象。
之间。
4.圆柱度
圆柱度公差带是半径差为公差值t的 两同轴圆柱面之间的区域。如图所示， 被测实际圆柱表面必须位于半径差为公 差值0.05mm的两同轴圆柱面之间。
圆柱度和圆度的区别：圆柱度是相对于整个圆柱面 而言的，圆度是相对于圆柱面截面的单个圆而言的 ，圆柱度包括圆度，控制好了圆柱度也就能保证圆 度，但反过来不行。
形状公差是以要素本身的形状为研究对象 ，而位置公差则是研究要素之间某种确定的方 向或位置关系。
1. 按结构特征分类
(1)轮廓要素 构成零件外形为人们直接感觉到的点、 线、面。
(2)中心要素 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。
（1）公差特征符号
根据零件的工作性能要求，由设计者从表 中选定。
（2）公差值
用线性值，以mm为单位表示。如果公差 带是圆形或圆柱形的，则在公差值前面加注φ ；如果是球形的，则在公差值前面加注Sφ。
（3）基准
基准符号如下图所示。相对于被测要素 的基准，由基准字母表示。为不致引起误解， 字母E、I、J、M、O、P、L、R、F不采用。
(2)基准要素 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准符号或基准代号。
4. 按功能关系分类
(1)单一要素 仅对被测要素本身给出形状公差的要素。 (2)关联要素 与零件基准要素有功能要求的要素。
公差的检测方法(形位)-ok
零件 百分表
平台
塞尺与平台要保持水平状态进行测量。
2、用百分表测定平面度 将杠杆百分表置于
第四节、平行度的检验方法
1、面与面的平行度 在平台上用 V 型块全面保持基准平面，用杠杆百分表测量测量面的全表 面，在A点调零，确认到B点。
平台或V型块
在要求的测量的面上测量。 测定值=最大值-最小值
第三节、平面度的检验方法
1、用直尺测定部品平面度 测量方法：如图以不包括自重的方法将测量物支撑。 测量范围：测量是将直尺放在整个表面（纵、横、对角线方向）用塞尺（数 值与平面度相符）测定。 判定：在所有的地方塞尺应不能通过。
2、用平台测定平面度 测量方法：将部品平放于平台，用塞尺测量部品与平台之间的间隙。
2、面与线的垂直度。 （1）在平台上，用磁铁如图支撑测量物； （2）将百分表接触于测量物上，在B点调零，确认到C点。 （3）将百分表接触于测量物上，将其在指示范围内所有地方上下移动。 （4）测定在0° 与90° 两处进行。 （5）将各读数的最大差用以下公式计算，所得值即垂直度（在0° 的读数 最大差→X；在90° 的读数最大差→Y） ： 垂直度（）= X2+Y2
2、线与面的平行度 （1）将适合的塞规插入两个基准孔内。 （2）将塞规的两端用平行块（或磁铁）支撑。 （3）将公差的指定面调较至与平台平行，在A点调零，确认到B点。 （4）测定指定面，将读数的最大差（最高点减去最低点）作平行度。
3、面与线的平行度 在平台上，使用磁铁支撑基准面整体，测定两个孔到基准面的尺寸，将 该尺寸差作平行度。
4、线与线的平行度 （1）将适合的塞规插入两个基准孔内。 （2）用平行块（或磁铁）将塞规两端固定。 （3）依照图在0° 的位置求出B与C的中心偏移（X） ，并求出在90° 回转 位置上的B与C的中心偏移（Y） 。 （4）将求出值用 X2+Y2 算，所得值即平行度。
形位公差检测方法
一、轴径在单件小批生产中，中低精度轴径的实际尺寸通常用卡尺、千分尺、专用量表等普通计量器具进行检测；在大批量生产中，多用光滑极限量规判断轴的实际尺寸和形状误差是否合格；；高精度的轴径常用机械式测微仪、电动式测微仪或光学仪器进行比较测量，用立式光学计测量轴径是最常用的测量方法。
二、孔径单件小批生产通常用卡尺、内径千分尺、内径规、内径摇表、内测卡规等普通量具、通用量仪；大批量生产多用光滑极限量规；高精度深孔和精密孔等的测量常用内径百分表（千分表）或卧式测长仪（也叫万能测长仪）测量，用小孔内视镜、反射内视镜等检测小孔径，用电子深度卡尺测量细孔（细孔专用）。
三、长度、厚度长度尺寸一般用卡尺、千分尺、专用量表、测长仪、比测仪、高度仪、气动量仪等；厚度尺寸一般用塞尺、间隙片结合卡尺、千分尺、高度尺、量规；壁厚尺寸可使用超声波测厚仪或壁厚千分尺来检测管类、薄壁件等的厚度，用膜厚计、涂层测厚计检测刀片或其他零件涂镀层的厚度；用偏心检查器检测偏心距值，用半径规检测圆弧角半径值，用螺距规检测螺距尺寸值，用孔距卡尺测量孔距尺寸。
四、表面粗糙度借助放大镜、比较显微镜等用表面粗糙度比较样块直接进行比较；用光切显微镜（又称为双管显微镜测量用车、铣、刨等加工方法完成的金属平面或外圆表面；用干涉显微镜（如双光束干涉显微镜、多光束干涉显微镜）测量表面粗糙度要求高的表面；用电动轮廓仪可直接显示Ra0.025～6.3μm 的值；用某些塑性材料做成块状印模贴在大型笨重零件和难以用仪器直接测量或样板比较的表面（如深孔、盲孔、凹槽、内螺纹等）零件表面上，将零件表面轮廓印制印模上，然后对印模进行测量，得出粗糙度参数值（测得印模的表面粗糙度参数值比零件实际参数值要小，因此糙度测量结果需要凭经验进行修正）；用激光测微仪激光结合图谱法和激光光能法测量Ra0.01～0.32μm的表面粗糙度。
五、角度1．相对测量：用角度量块直接检测精度高的工件；用直角尺检验直角；用多面棱体测量分度盘精密齿轮、涡轮等的分度误差。
确定形位公差的方法
（ ） 二 圆度与线 轮廓度 。 圆度是 限制实 际 圆对 理想 圆变动 量 的一项 指标 ， 其公 差带是 以公 差 值 ｔ 为半 径 差 的两 同心 圆之 间 的
区域。线轮廓度是 限制实际曲线对理想曲线变动量 的一项 指标 ， 其公 差带 是包络 一 系列直 径 为公差 ｔ 的 圆的两包络线之间的区域， 诸圆圆心应位于理想轮廓
的形状所允许的变动全量 ， 关联要素 的理想边界控制
要 素 的实 际位 置和方 向 ， 必然 控制 了该 要 素 的形 状 也
圆度公差控制 回转体垂直于轴线正截面内的形
状 误差 ； 线直线 度 公差 控制 圆柱体轴 线方 向截 面 内 素
误差。因此 ， 在很多情况下 ， 位置公 差是能够控制形 状 误差 的 。所 以 ， 确 定 形 状 公 差 和 位 置 公 差 过 程 在 中， 一旦位置公差给定后 ， 当作用上已能够控制相应 （ Nhomakorabea） （ ｂ）
念不 同， 但却有 密切联系。在 机械产 品的设计 过程 中， 合理地选择形位公差项 目是保证零件使用要 求 ， 提高产品经济效益的重要方面。但是 ， 经常可以见到
一
图 １ 位置公差代替形状公差
些机械图纸上的形位公差选择不合理 ， 出现标注不
螽
当或重 复标 注 的现 象 。这 是 由于技 术 人 员 对 它 的理 解不同， 造成 应用 上 的混 乱 ， 零件 的 制造 和检 测 带 给 来 困难 ， 因此 ， 必要 深 刻 了解 形 状 和 位置 公 差 之 间 有 的关 系及如 何标 注形 位公差 。
轴类零件形位公差的确定
轴类零件形位公差的确定作者：孙丽华来源：《新课程·教研版》2010年第20期摘要:形位公差和尺寸公差一样是评定产品质量的一项重要指标。
本文以常见的轴类零件为例,详细分析了形位公差的公差项目、公差值、基准和公差原则的选择和方法。
关键词:形位公差轴类零件功能要求经济性形位公差是评定机械零件的一项重要的技术经济指标。
在机械零件的设计过程中正确地选择形位公差项目以及合理地确定形位公差数值,对提高产品的质量和降低制造成本,具有十分重要的意义。
本文以减速器输出轴为例探讨机械零件形位公差的选择方法。
一、形位公差项目的确定确定形位公差项目时,需要考虑零件的几何特征、功能要求、检测方便及经济性等因素。
1.零件的几何特征零件的几何特征不同,会产生不同的形位误差。
如对圆柱面选择圆柱度是理想项目;平面零件可选择平面度;槽类零件可选对称度;阶梯轴、孔可选同轴度等。
2.零件的功能要求一般来讲,轴类零件的以下几个部位除了需要控制尺寸公差外,还要提出形位公差要求:(1)轴的支承面,它的形状和位置正确与否直接影响轴的运转精度。
因此应对两轴颈分别提出圆柱度要求,同时,要限制两轴颈同轴度误差。
另外,?准60r6处与齿轮孔配合,?准42r6处连接链轮,这两段轴线若不与两处轴颈的公共轴线同轴,会影响齿轮的啮合精度,产生振动和噪声,应分别提出同轴度要求。
(2)轴的定位面,它的形位精度将影响轴上零件的定位(周向和轴向定位)。
轴向定位如对齿轮、轴承的定位轴肩,应提出相对于两轴颈公共轴线的垂直度要求。
周向定位如两键槽面,考虑键受载均匀性及装拆难易程度,应提出对称度要求。
3.检测的方便性确定形位公差特征项目时,要考虑到检测的方便性与经济性。
二、形位公差值的确定形位公差值的确定一般是根据零件的功能要求,并考虑加工的经济性和零件的结构、刚度等情况进行的。
选择公差值的常用方法是类比法,采用类比法时应考虑以下情况:1.同一要素上给出的形状公差值应小于位置公差值,位置公差值应小于尺寸公差值。
形位公差
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平行度 Parallelism
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平行度 Parallelism
表面的平行度：检验平行度时，将零件安装在表面板上，使基准面靠在平台上，使 用千分表扫描整个表面以检验FIM。 轴线相对于基准面的平行度：测量平台，量针和千分表 -（1）选择可插入受控孔中 的最大量针（长度为孔长度的两倍），插入孔并使其从孔的两侧伸出，（2）在表面 板上定位零件基准，（3）使用千分表查找最靠近一侧孔入口的量针的顶部中心，在 千分表上设置零点，然后（4）将千分表移至孔的另一侧并在量针的顶部中心读取 FIM读数。FIM值必须等于或者小于平行度公差。
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倾斜度 Angularity
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倾斜度 Angularity
倾斜度的检验包括相对于规定基准的基本角度的测量。可使用以下方法检查倾斜度： 角板/正弦板 - 将零件安装在角板（连接正弦板）上，后者固定在基本角度并安装在表 面板上。所安装零件的受控表面平行于表面板。然后在表面上移动千分表以确定FIM 值。 比较仪 - 将零件放在比较仪的旋转台上，对照比较仪图表（已绘制了规定的倾斜度公 差带）检查投影图像。
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检测原则
第一检测原则：与理想要素比较原则。将被测实际要素与其理想要素相比较，如 用刀口尺测量直线度误差，误差值可直接获得；用节距法测量，误差值要通过作 图计算后间接获得。 第二检测原则：测量坐标值原则。测量被测要素的坐标值（如直角坐标值、极坐 标值、圆柱面坐标值），并经过数据处理获得其误差值。如圆度、圆柱度、位置 度误差都可采用此原则检测，但计算较复杂。 第三检测原则：测量特征参数原则。测量被测实际要素上具有代表性的参数（即 特征参数）来表示其误差值。如用两点法、三点法测量圆度误差，方便简便，但 属近似测量。 第四检测原则：测量跳动原则。被测实际要素绕基准轴线回转过程中，沿给定方 向测量其对参考点或线的变动量。 第五检测原则：控制实际边界原则。一般用于检测遵守最大实体原则的要素，用 综合量规检验被测实际要素是否超出实效边界，以判断其合格与否，如用综合量 规检验遵守最大实体原则的位置度误差等。
形位公差检测方法
一、轴径在单件小批生产中，中低精度轴径的实际尺寸通常用卡尺、千分尺、专用量表等普通计量器具进行检测；在大批量生产中，多用光滑极限量规判断轴的实际尺寸和形状误差是否合格；；高精度的轴径常用机械式测微仪、电动式测微仪或光学仪器进行比较测量，用立式光学计测量轴径是最常用的测量方法。
二、孔径单件小批生产通常用卡尺、内径千分尺、内径规、内径摇表、内测卡规等普通量具、通用量仪；大批量生产多用光滑极限量规；高精度深孔和精密孔等的测量常用内径百分表（千分表）或卧式测长仪（也叫万能测长仪）测量，用小孔内视镜、反射内视镜等检测小孔径，用电子深度卡尺测量细孔（细孔专用）。
三、长度、厚度长度尺寸一般用卡尺、千分尺、专用量表、测长仪、比测仪、高度仪、气动量仪等；厚度尺寸一般用塞尺、间隙片结合卡尺、千分尺、高度尺、量规；壁厚尺寸可使用超声波测厚仪或壁厚千分尺来检测管类、薄壁件等的厚度，用膜厚计、涂层测厚计检测刀片或其他零件涂镀层的厚度；用偏心检查器检测偏心距值，用半径规检测圆弧角半径值，用螺距规检测螺距尺寸值，用孔距卡尺测量孔距尺寸。
四、表面粗糙度借助放大镜、比较显微镜等用表面粗糙度比较样块直接进行比较；用光切显微镜（又称为双管显微镜测量用车、铣、刨等加工方法完成的金属平面或外圆表面；用干涉显微镜（如双光束干涉显微镜、多光束干涉显微镜）测量表面粗糙度要求高的表面；用电动轮廓仪可直接显示Ra0.025～6.3μm 的值；用某些塑性材料做成块状印模贴在大型笨重零件和难以用仪器直接测量或样板比较的表面（如深孔、盲孔、凹槽、内螺纹等）零件表面上，将零件表面轮廓印制印模上，然后对印模进行测量，得出粗糙度参数值（测得印模的表面粗糙度参数值比零件实际参数值要小，因此糙度测量结果需要凭经验进行修正）；用激光测微仪激光结合图谱法和激光光能法测量Ra0.01～0.32μm的表面粗糙度。
五、角度1．相对测量：用角度量块直接检测精度高的工件；用直角尺检验直角；用多面棱体测量分度盘精密齿轮、涡轮等的分度误差。
形位公差详解 含图片说明
形位公差的分类介绍
圆柱度
圆柱度：任一垂直截面最大尺寸与最小尺寸差为圆 柱度；圆柱度误差包含了轴剖面和横剖面两个方面 的误差
实际应用：
1
2
计量室 圆度、圆柱度仪 、高精度主轴、 调平、调心
生产现场 通过检查直径的 变化量（椭圆、 锥度 ）反映圆度 的大致状况
形位公差的分类介绍 圆柱度
形位公差的分类介绍 位置度（点）
SØ 0.6
位置度公差带形状为一个球
形位公差的分类介绍 位置度（轴线）
Ø 0.4
位置度公差带形状为一个圆柱
右图是用量规来描述零件的检测。 我国 GB 标准将此类图样一般用同轴度标注。
形位公差的分类介绍 位置度（轴线）
位置度公差带形状为两平行平面
我国 GB 标准将此类图样一般用对称度标注。
1
表面要素 一般采用比较法 采点测量；如顶 、底面的平行度
2
中心要素 一般采用轮廓采 点、计算轴线、 再评价轴线的方 法；如凸轮轴孔 与曲轴孔的平行 度
形位公差的分类介绍 平行度
公差带形状为两平行平面
形位公差的分类介绍 平行度
公差带形状为一个圆柱
形位公差的分类介绍
垂直度
垂直度：评价直线之间、平面之间或直线与平面之 间的垂直状态
形位公差简介
1
形位公差的定义
2
形位公差的分类介绍
3
公差原则
4
特殊标注
形位公差的定义
形位公差
由于加工过程中工件在机床上的定位误差、刀具 与工件的相对运动不正确、夹紧力和切削力引起 的工件变形、工件的内应力的释放等原因，完工 工件会产生各种形状和位置误差。
形位公差测量方法
形位公差测量方法一、形位公差之倾斜度测量1.概念倾斜度（∠）：表示零件上两要素相对方向保持任意给定角度的正确状况。
倾斜度包括线对线、线对面、面对线、面对面。
倾斜度公差：被测要素的实际方向，对于基准成任意给定角度的理想方向之间所允许的最大变动量。
如图：被测线和基准线在同一平面内，公差带是距离为公差值t且与基准线成一给定角度的两平行平面之间的区域。
如图：被测线与基准线不在同一平面内，公差带是距离为公差值t且与基准成一给定角度的两平行平面之间的区域。
如被测线与基准不在同一平面内，则被测线应投影到包含基准轴线并平行于被测轴线的平面上，公差带是相对于投影到该平面的线而言。
2.测量方法倾斜度属于三维测量，目前测量倾斜度最常用的工具就是便携式三坐标测量机。
如洋公司自主研发生产的如洋关节臂系列便携式三坐标测量机在测量倾斜度时，有个自动程序生效功能。
即用户在设置基准单位时如果用的是毫米，那么得出的数据单位是毫米。
如果设置的是英寸，那么得出的数据单位是英寸，这个设置对整个测量程序都有效，无须人为修改。
3.如洋关节臂系列便携式三坐标测量机测量倾斜度方法概述1）在软件中选择“∠”选项，选择测量工件的基准面或线。
2）实测工件的面（至少取3个点）或线。
3）输入实测出来的长度和名义角度值。
4）软件自动算出倾斜度。
二、形位公差之同心度测量1.概念同心度（◎）：被测要素为圆心(点)、工件的圆孔或轴的轴线时，可视作点而不是线，则它们对基准的同轴度称为同心度，同心必定同轴。
如图：外圆的圆心必须位于直径为公差值Ф0.01且与基准圆心同心的圆内。
2.同心度测量方法目前测量同心度主要有5种方法。
1）游标卡尺针对较简易产品且加工精度要求不高的产品主要采用手动测量（游标卡尺）进行管控。
缺点：测量精度不高，相比较其他测量方法效率低。
2）手动影像测量仪针对加工精度要求比较高且小部分管控的产品主要使用手动影像测量仪。
缺点：手动影像测量仪虽然测量功能强大但它也不能完成自动批量测量。
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。
形位公差详解以及标注方法
形位公差详解以及标注方法形位公差是指在测量和工程设计中，用来描述和控制零件形状和尺寸的一种数学概念。
形位公差旨在通过规定允许的变动范围，使得零件在实际装配和使用中能够满足设计要求，并确保部件之间的相互关系良好。
形位公差的标注方法可以分为三个步骤：确定基准，标注正确的公差尺寸，标注相应的形位公差符号。
第一步，确定基准：基准是指被测量零件所依赖的参照物，它决定了形位公差的计算和标注方法。
在标准中，基准一般分为二类：完全基准和局部基准。
完全基准是指一个部件所依赖的基准平面、轴线或者点，局部基准是指其他部件的外表面、轴线或者点。
第二步，标注正确的公差尺寸：通过测量，确定被测量零件的尺寸后，需要用公差值来限制其尺寸变化范围，通常以正负公差值表示。
公差分为线性公差和角度公差。
线性公差用于度量线性尺寸的变动范围，而角度公差用于度量角度的变动范围。
在标注公差尺寸时，需要遵循标准的规定，按照大小顺序依次标注。
第三步，标注相应的形位公差符号：形位公差的符号用来表示被测量零件与基准之间的相对位置关系。
常用的形位公差符号有：平面度符号（⌾）、直线度符号（↔）、圆度符号（○）、轴向符号（↑↓）、倾斜度符号（∟）等。
这些符号需要标注在公差尺寸之上，并按照标准规定的位置和顺序进行标注。
形位公差的详细解释如下：1.平面度公差：用来描述一个零件的平面与参照平面之间的相对位置关系。
平面度公差可以分为平面度和平面度偏差。
平面度是指一个零件表面上的点的离散度，平面度偏差是指该点的实际位置与基准平面之间的最大距离。
2.直线度公差：用来描述直线零件的直线形状与参照直线之间的相对位置关系。
直线度公差可以分为直线度和直线度偏差。
直线度是指一个零件上直线形状的离散度，直线度偏差是指该直线的实际位置与基准直线之间的最大距离。
3.圆度公差：用来描述一个零件的曲面形状与参照圆之间的相对位置关系。
圆度公差可以分为圆度和圆度偏差。
圆度是指一个零件上曲面形状的离散度，圆度偏差是指该曲面的实际位置与基准圆之间的最大距离。
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确定形位公差的方法
驻马店广播电视大学邓建党
科技信息2008(16)P80～81
[摘要]本文通过对形状公差和位置公差各项目之间以及单项公差与综合公差之间关系的论述，确定了标注形位公差的方法。
【关键词】形位公差关系标注
国家标准(GB1182～1184－80，GB,1958－80)<形状和位置公差>包括形状公差——直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度；定向位置公差——平行度、垂直度、倾斜度；定位位置公差——同轴度、对称度、位置度；跳动公差——圆跳动、全跳动。
这些项目中有些是单项公差，有些属于综合公差，虽然概念不同，但却有密切联系。
在机械产品的设计过程中，合理地选择形位公差项目是保证零件使用要求，提高产品经济效益的重要方面。
但是，经常可以见到一些机械图纸上的形位公差选择不合理，出现标注不当或重复标注的现象。
这是由于技术人员对它的理解不同，造成应用上的混乱，给零件的制造和检测带来困难，因此，有必要深刻了解形状和位置公差之间的关系及如何标注形位公差。
1 形状公差和位置公差的关系
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，关联要索的理想边界控制要素的实际位置和方向，也必然控制了该要素的形状误差。
因此，在很多情况下。
位置公差足能够控制形状误差的。
所以，在确定形状公差和位置公差过程中，一旦位置公差给定后，当作用上已能够控制相应的形状公差，且能满足使用要求时。
就不必再提形状公差的要求(见图1)。
如果一定要标注形状公差，通常同一要素给出的形状公差值应小于位置公差值(见图2)。
2形状公差的标注
2．1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；圆柱度公差用来控制任意截面和轴线方向截面的形状误差。
因此，圆柱度公差控制了圆柱体横剖面和轴剖面内的各项形状公差，诸如圆度、轴线直线度，素线直线度等。
使用时，一般标注了圆柱度就没有必要再标注圆度，直线度。
如果一定要单独标注圆度、直线度，则其公差值必须小于圆柱度公差值(见图3)，以表示设计上对径向或轴向形状公差提出进一步要求。
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，最好不要使用圆柱度，此时可分别用圆度和圆柱面素线的平行度来代替使用(见图4)。
2．2圆度与线轮廓度
圆度是限制实际圆对理想圆变动量的一项指标，其公差带是以公差值t为半径差的两同心圆之问的区域。
线轮廓度是限制实际曲线对理想曲线变动量的一项指标。
其公差带是包络一系列直径为公差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。
从线轮廓度公差带(见图5b)可见，线轮廓度不仅要求它的轮廓形状正确。
还有一定的尺寸要求。
而圆度则不然，它只限制两同心圆的半径之差。
至于两同心圆的直径大小没有要求。
两同心圆的位置不确定。
因此。
标注了线轮廓度就可以完全控制圆度误差，而不必标注圆度。
即线轮廓度可以取代圆度使用。
一般对于圆曲线使用圆度比较直观、明确，尤其是在实际生产中圆度测量极为方便。
而线轮廓度则专用于非圆曲线。
2．3圆柱体素线直线度与轴线直线度
圆柱体素线直线度公差用来控制圆柱面上素线的形状误差；轴线直线度公差用来控制圆柱体轴线的形状误差。
尽管它们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。
且素线直线度误差要大于轴线直线度误差。
相反。
当圆柱体上存在素线直线度误差时，圆柱体轴线直线度误差可能很小，甚至为零。
因此，素线直线度公差可以控制轴线的直线度误差，而轴线直线度公差则不能控制素线直线度误差。
所以，圆柱体零件如有直线度差公差要求时，多数标注素线直线度。
但对于较长的圆柱体零件，当长度与直径之比大于8～10时，工艺上不易保证其轴线直线度，此时应给出轴线直线度公差。
3位置公差的标注
3．1定向位置公差与定位位置公差_
由于定位公差的被测要素总是同时存在位置、方向和形状误差，因此被测要素的位置、方向和形状的误差总是同时受到定位公差带的约束。
因此，在保证功能要求的前提下，对被测要素给定了定位公差，通常对该被测要素不再给出定向和形状公差。
3．1．1同轴度与平行度
如图6中两轴线同轴度公差完全可以控制两轴线的平行度要求，因其控制了被测轴线对基准的平移、倾斜或弯曲。
所以不必再标注两轴轴线平行度。
3．1．2位置度与垂直度
位置度是一项综合公差。
在保证功能要求的前提下，对于被测要素给定了位置度公差，通常对被测要素不再给出定向和形状公差。
如果对方向和形状有进一步精度要求时，则位
置度和定向公差同时给出，但定向公差必须小于位置度公差(见图7)
3．1．3位置度与同轴度、对称度
所有定位公差的项目可由位置度来取代标注(见图8、图9)。
由此完全可以用位置度取代同轴度和对称度。
由于在生产中对上述情况标注同轴度和对称度比标注位置度更直观明确，所以图样上标注同轴度和对称度更恰当．而位置度通常用于限制点、线的位置误差。
3．2径向和端面的圆跳动与全跳动
3．2．1径向圆跳动与径向全跳动
径向圆跳动的公差带是垂直于基准轴线的任意的测量平面内半径差为公差值t，且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域(见图10a)，其公差带限制在两维坐标(平面坐标)范围内。
径向全跳动的公差带是半径为公差值t，且与基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域(见图10b)，其公差带限制在三维坐标(空间坐标)范围内。
由于径向全跳动测量比较复杂，所以经常用测量径向圆跳动来限制径向全跳动。
但是，为确保产品质量，应使径向圆跳动误差值小于或等于所要求的径向全跳动公值。
3．2．2 端面圆跳动与端面全跳动
端面圆跳动的的公差带在与基准轴线同轴的任一直径位置的测量圆柱面上沿母线方向宽度为t的圆柱面区域（见图11a）。
端面全跳动的公差带是垂直于基准轴线，距离为公差值t的两平行平面之间的区域（见图11b）。
可见，端面圆跳动仅仅是端面全跳动的一部分。
在标注时，应该根据功能要求来确定是标注端面全跳动还是端面圆跳动。
通常，只有当端面的平面度足够小时，才能用端面圆跳动代替端面全跳动。
3．3跳动公差与圆度、圆柱度、同轴度及垂直度
跳动公差带可以综合控制被测要素的位置、方向和形状。
例如。
端面全跳动公差带控制端面对基准轴线的垂直程度，也控制端面的平面度误差。
径向圆跳动公差带控制横截面内轮廓中心相对基准轴线的偏离以及圆度误差。
端面圆跳动公差控制测量圆周上轮廓对基准轴线的垂直程度和形状误差。
当综合控制要素不能满足功能要求时，可进一步给出有关的公差，但其公差值必须小于跳动公差值(见图13)。
在实际生产过程中，由于跳动测量简单易行，对于回转体常常用跳动公差代替同轴度，垂直度等。
总之，只有明确了形位公差各项目之间的关系，才能在标注零件的形位公差时做到最简洁、最明确、最实用，加工最经济，检测最方便。
参考文献
【1】甘永立．几何量公差与检测[M】．上海：上海科技出版社。
1989：57—73
【2】周明贵．形位公差的合理确定[力．机械制造，1994．8：7—8。