几何公差

图4-1 零件的几何要素
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第4章 几何公差
几何要素可从不同角度分类 1.按存在状态分
⑴理想要素：具有几何学意义的要素， 它不存在任何误差。 ⑵实际要素：零件上实际存在的要素。
2.按结构特征分
⑴组成要素 ：组成零件轮廓外形的 要素(如球面、圆柱面、圆锥面以及圆 柱面和圆锥面的素线)。
第一格： 几何公差符号
第三格及其以后框格： 基准代号及其它符号
公差值及有关附加符 号；
基准符号及有关附加 符号。
第二格： 公差数值及有关符号
AB
框格画法：细实线，两个字高的线框。
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几何公差框格由两格或多格组成，框格中的 主要内容从左到右按以下次序填写： 公差特征项目符号； 公差值及有关附加符号；
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第4章 几何公差
（3）当基准要素为中心孔或圆锥体的轴线时，则按下图所示方法标注 。
60°
C
图4-9
基准代号的连线应与 相应基准要素的尺寸线对 齐。
B
基准要素为中心孔或圆锥体轴线时的标注
基准代号的连线应与 相应基准要素的尺寸线对 齐。
中心孔或圆锥体的轴线为基准要素时的标注
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4、当一个以上的要素作为被测要素，如6个要 素，应在框格上方标明。
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5、当多个被测要素有相同的几何公差(单项或多项)要求 时，可以在从框格引出的指引线上绘制多个指示箭头， 并分别与被测要素相连
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6、当同一个被测要素有多项几何公差要求，其标注 方法又是一致时，可以将这些框格绘制在一起，并引 用一根指引线。
平面度公差带是距离 为公差值t的两平行 平面之间的区域。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。
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3.圆度（
）
圆度是限制实际圆对其理想圆变动量的一项指标 公差带：在同一正截面上，半径差为公差值t的两 同心圆之间的区域 。 被测要素：回转体的径向截面轮廓。(如圆柱面、 圆锥面、球面)
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第4章 几何公差
第4章 几何公差
4.1 概述
加工后的零件不仅有尺寸误差，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 和相互位置也不可避免地存在差异，这种形状上的差异就 是形状误差，而相互位置的差异就是位置误差，统称为几 何误差。
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第4章 几何公差
应采用代号标注。 无法采用代号标注时，允许在技术条件中用文字加以说明。
•
几何公差的代号包括：几何公差项目的符号、框格、指引
线、公差数值、基准符号以及其他有关符号。
被测要素
1
2
3
基准
基准
基准
被测要素
附加符号（基准字母及有关符号）
{
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1、 几何公差框格标注
几何公差框格由两 格或多格组成，框格 中的主要内容从左到 右按以下次序填写： 公差特征项目符号；
A
A
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7、分离被测要素给定单一公差带时，应在公差值后 加注CZ。
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8、 限定性规定
（1）需要对整个被测要素上任意限定范围标注同样几何特征公 差时，可在公差值后面加注限定范围线性尺寸值，并在两者间 用斜线隔开。
（2）如果标注的是两项或两项以上同样几何特征的公差，可直 接在整个要素公差框格的下方放置另一个公差框格。
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③在任意方向上的直线度
其公差带是直径为公
差值t的圆柱面内的 区域。如图所示，ød 圆柱体的轴线必须位 于直径为公差值 0.04mm 的圆柱体，标 准规定，形位公差值 前加注“ ø”，表示 其公差带为一圆柱体。
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平面度——被测要素是平面
轮廓要素 轮廓要素 轮廓要素
指引线箭头置于被 测要素的轮廓线上
指引线箭头置于被测要素 的延长线上,必须与尺寸 线明显地错开
指向实际表面时，箭头 可置于带点的参考线上
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◆ 被测要素为中心要素的标注 中心要素 指由轮廓要素导出的一种要素，如球心、轴线、对称中 心线、对称中心面等。
指引线箭头应与尺寸 线的延长线重合
根据零件的功能要求，直线度可以分为三种情况：
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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① 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， 给定表面上任一素线 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。
中心要素
中心要素
中心要素
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3.基准要素的标注
第4章 几何公差
基准符号由带方格的基准字母、 一个涂黑的或空白的三角形及连线 组成 。无论基准符号字母在图样 的方向如何，方格内的字母均应水 平书写。为不致引起误解，字母E、 I、J、M、O、P、L、R、F不用作基 准字母。
基准字母
A
连线 基准符号 基准要素
B
A 16
0 -0.4
100h6
45P7
0.01
A
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几何公差带概念
几何公差:被测实际要素的允许变动全量。是形状、方向、位 置、跳动公差的统称。 几何公差带:限制被测实际要素形状、方向与位置变动的区域。 几何公差带四要素:几何公差带的大小、形状、方向和位置。 几何公差带方向指与公差带延伸方向相垂直的方向，通常为 指引线箭头所指方向。 几何公差带的位置有固定和浮动两种：当图样上基准要素的 位置一经确定，其公差带位置不在变动，称为公差带位置固 定；当公差带位置可随实际尺寸的变化而变动时，称为公差 带位置浮动。 几何公差带的主要形状有11种 。
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几何公差带概念
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第4章 几何公差
4.2 形状公差
形状公差：是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。 形状公差带：是限制被测要素形状变动的一个区域。 1.形状公差带项目
直线度 圆度 线轮廓度
平面度
圆柱度 面轮廓度
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直线度——其公差用于控制平面内的直线，回转体 （柱体、圆柱体）的素线、轴线的形状误差。
B
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（1）当基准要素是轮廓线或轮廓面时，基准三角形放置在要素的轮廓 线或其延长线，（与轮廓的尺寸线明显错开，至少错开4mm）。
A B A
（2）当基准要素是尺寸要素确定的轴线、中心平面或中心点时，基准 三角形应放置在尺寸线的延长线上。
C A
图4-8
基准要素为中心要素时的标注
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②在给定方向内的直线度
当直线度限制的要素是空间直线时。需要 明确限制的方向。通常，按零件的功能的要 求可给定一个方向或给定两个互相垂直方向 的直线度。
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②在给定方向内的直线度 给定一个方向时，直线度的公差带是距离为公差 值t的两平行面之间的区域。 如图表示刀口尺的棱线必须位于箭头所示方向 距离为t的两平行面内。
* 老 标 准
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*新标准变化：
国家标准GB/T 1182—2008规定几何公差项目分为形状公 差、方向公差、位置公差和跳动公差四大类共19项，用 14种特征符号表示。
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* 新 标 准 变 化
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4.1.3 几何公差的标注
•
•
按几何公差国家标准的规定，在图样上标注形位公差时，
形状误差
位置误差
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轴套
加工后外圆的形状和位置误差
轴套的外圆可能产生 以下误差： • 外圆在垂直于轴线的正截 面上不圆（即圆度误差） • 外圆柱面上任一素线（是 外圆柱面与圆柱轴向截面 的交线）不直（即直线度 误差） • 外圆柱面的轴心线与孔的 轴心线不重合（即同轴度 误差）
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公差带：被测圆柱面必须位于半径差为公差值0.02的两同 轴圆柱面之间。
标注t公差带 Nhomakorabea互换性与技术测量
圆柱度是限制实际圆柱面对其理想圆柱面变动量的一项指 标，是对圆柱面所有正截面和纵截面方向提出的综合性形 状精度要求。因此，圆柱度公差可以同时控制圆度、素线 直线度和两条素线平行度等项目的误差。
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8、 限定性规定
（3）如果给出的公差仅适用于要素的某一指定局部，应采用粗 点画线示出该局部范围，并加注尺寸。
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• 例：齿轮毛坯形位公差标注
0.004 0.025 B
(1). Ф 100h6外圆对 孔Ф45P7的轴线的径向 圆跳动公差为0.025mm；
(2).Ф100h6外圆的圆度 公差为0.004mm； (3).零件上箭头所指两端 面之间的平行度公差为 0.01mm.。
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当给定相互垂直的两个方向时，直线度公差带是正截 面为公差值t1*t2的四棱柱内的区域。 如图表示三棱尺的棱线必须位于水平方向距离为公差 值0.2mm，垂直方向距离为公差值0.1mm的四棱柱内。
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给定一个方向或给定两个方向由设计者根据零件的功能要求 来确定。例如，车床床身的导轨是用于大拖板纵向进给使进给 时起导向作作用。为了保证导向精度，对平导轨只需给定垂直 方向的直线度公差，而对于三角导轨，除了给定垂直方向的直 线度误差外，还需要给定水平方向的直线度公差,如图所示.
基准符号及有关附加符号。
0.1
0.05
0.1 A
A-B
0.005
0.1 A B C
A
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若在公差带内进一步限定被测要素形状时：
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• 2、被测要素的标注
被测要素：指图样上给出了形位公差要求的要素，是被检测的对 象。 ◆ 被测要素为轮廓要素的标注 轮廓要素 指构成零件外形能直接为人们所感觉到的点、线、 面等要素。
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4.1.2 几何公差的项目及符号 国家标准规定了14种几何公差项目，其名称和符号如下：
分 类 名 称 直线度 平面度 形状公差 圆度 圆柱度 差 形状或 位置公差 线轮廓度 面轮廓度 跳 动 圆跳动 全跳动 置 公 定 位 定 向 位 符 号 分 类 名 称 平行度 垂直度 倾斜度 同轴度 对称度 位置度 符 号 表2-9 形位公差特征项目的名称及符号
0.08/100 A
A
图4-11 单一基准
⑵导出要素：指组成要素对称中心所 表示的点、线、面各要素。（对称组 成要素的对称面、中心线）
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3.按所处地位分
第4章 几何公差
⑴基准要素：用来确定被测要素方向或（和）位置的要素。 ⑵被测要素：在图样上给出几何公差要求的要素。
4.按功能关系分
⑴单一要素 ：仅对被测要素本身给出形状公差要求的要素，是独立 的，与基准无关。 ⑵关联要素：对基准要素有功能关系要求的要素。
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公差带： 在垂直于轴线的任一正截面上，该圆必 须位于半径差为公差值0.02mm的两同心圆之间。
标注1 公差带
标注2
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圆柱度——被测要素是圆柱面 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，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。
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形状公差带的特点：其公差带只有形状和大小，只能控
制被测要素形状误差的大小。它不涉及基准，它的方向和 位置均是浮动的。
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4.3 形状或位置公差
4.3.1 基准和基准体系 基准是确定被测要素的方 向、位置的参考对象。 1、单一基准：由一个要素 构成，单独作为某被测要素 的基准。如一个平面或一条 轴线建立的基准。
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几何公差对零件使用性能的影响：
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第4章 几何公差
因此，在设计零件时，必须根据零件的功能要求和制 造的经济性，对零件的几何误差加以限制，设计适当的 形状和位置精度，即规定形状和位置的公差，它们统称 为几何公差。
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4.1.1 零件的几何要素 几何公差的研究对象是零件的几何要素。 构成零件几何特征的点、线、面统称为零件的几何要 素，简称要素。
形状精度 的重要性
位置精度 的重要性
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• 零件在加工过程中，形状和位置误差（几何误差）是 不可避免的。 • 如工件在机床上的定位误差、切削力、夹紧力等因素 都会造成各种几何误差
几何误差不仅会影响机械产品的质量（如工作精
度、联接强度、运动平稳性、密封性、耐磨性、噪
声和使用寿命等），还会影响零件的互换性。