第三章第五节 形位公差的标准与选用
3、形位公差_3
如下图所示，若被测孔的形状正确。（1）测得其实际尺寸为φ30．0lmm， 而同轴度误差为φ0．04 mm，求该零件的最大实体实效尺寸、体外作用 尺寸。（2）若测得实际尺寸为的φ30．02mm，同轴度误差为φ0．05 mm，问该零件是否合格？为什么？（3）可允许的最大同轴度误差值是 多少？
解：（1）最大实体实效尺寸= Dmin-t=φ29.975 mm 体外作用尺寸=da-f=φ29.97mm （2）不合格（1分），实际尺寸偏离最大实体0.02mm，同轴度允许值 增加0.02mm，此时最大值为0.02+0.025=0.045mm，虽然实际尺寸在极 限尺寸范围内，但同轴度不合格，故零件不合格 （3）允许的最大同轴度误差=t+T= φ0.077mm
1) 被测要素遵守最大实体实效边界，即被测要素的体 外作用尺寸不超过最大实体实效尺寸。
20(dM)
2) 被测要素的实际尺寸为最大实体尺寸时， 形位误差为图样上给定的形位公差值。
20.1(dMV)
0.1
3) 当被测要素的实际尺寸偏离最大实体尺寸时，其 偏离量可补偿给形位误差，允许的形位误差等于图样 上给定的形位公差值与偏离量之和。
第五节 公差原则
定义：机械零件的同一被测要素既有尺寸公差要求，
又有形位公差要求，处理两者之间关系的原则，称 为公差原则。
一、有关术语及定义
1. 局部实际尺寸(简称实际尺寸da、Da) 指在实际要素的任意正截面上，两对应点之间 测得的距离。
2. 体外作用尺寸 体外作用尺寸(dfe、Dfe) 在被测要素的给定长 度上，与实际轴外接的最小理想孔或与实际孔内接 的最大理想轴的直径。对于关联要素，该理想孔 （或轴）的中心线（或轴线）必须与基准保持图样 给定的几何关系。 dfe=da+f Dfe=Da－f
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。
《互换性与技术测量》教学大纲及教案
《互换性与技术测量》课程教学大纲课程名称：互换性与技术测量课程代码：14627 学时：42学时适用专业：机械设计制造及其自动化，车辆工程，热能工程，农业机械，材料成型及控制工程，机械电子工程，测控技术及仪器等专业。
参考教材：《互换性与技术测量》，韩进宏编著，机械工业出版社。
一、课程性质、目标本课程是一门机械通用工种具有实践的技术基础课，属工程技术基础课的性质，应用性极强，以理论课或设计课为基础，应用几何量公差设计知识和检测知识，为专业课或工艺课进行设计，特别是保证零件（或部件）的工作功能进行几何方面的精度设计，给出合理的公差范围，使误差被较好地控制在合理的区间内，是机械零部件功能实现和工作寿命的保障和措施的体现。
课程目标就是：为在培养应用型高级工程技术人才的过程中，提供机械零部件几何精度设计理论和方法，并让学生熟悉相关国家标准及典型几何量测量技术。
二、课程的重点、难点及解决办法1．几何量测量基础一章是测量技术方面的重点内容，难点是涉及计量学范畴宽广，学生不易理解，解决办法是对常用仪器或量具规范分类，明确测量方法属性和常用计量技术指标的含义。
2．形位公差与尺寸公差之间关系（公差原则）为基础部分的重点与难点并存的内容，教师不易讲清，学生更难学懂，也是本课程中间时段的关键环节，处理不好的话，会影响学生对后面特殊用途零件精度问题的理解，特别是量规、齿轮等类型的精度问题，解决方法是，采取分析过程条理化（将大难点化为若干小难点）、应用特征明显化（不同公差原则有显著不同地方，但相互之间又有联系）、讲解概念准确清楚化（各个小难点被击破），实质要点就被抓住了。
3．齿轮精度标准是本课程最难理解的难点问题，又是课程近尾声处的重点内容，机械中用齿轮的地方实在太多了，不懂怎么行呢？解决办法是追溯齿轮渐开线的形成原理，齿轮加工过程的影响因素，然后针对标准规定项目深入浅出地讲解，引领学生学会对复杂问题进行分解处理，以不屈不挠的精神认真地对待每项指标的含义，概念清楚为最好是学习这一部分内容的根本所在，再配以多媒体图片的讲解方法，使问题清晰明了。
形位公差的选择
08.08.2019
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6．形位公差选用举例
(1) 形位公差的选择 (2)（依据功能要求）
(3)a.两轴颈55j6与0级轴承内圈配合----包容要求
(4)b.为保证轴承几何精度的要求----圆柱度0.005mm (5)c.轴承与箱体孔配合----同轴度（径向圆跳动） (6)d.轴肩定位作用----相对于基准A-B给出端面圆跳动
08.08.2019
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4.公差原则的选择
独立原则：主要用于尺寸精度和形位精度要 求都较严,且需要分别满足要求;或尺寸精度与 形位精度要求相差较大.或用于保证运动精度、 密封性等特殊要求,常提出与尺寸精度无关的 形位公差要求.
包容要求：主要用于需严格保证配合性质的 场合.
最大实体要求：主要用于中心要素，保证可 装配性(无配合性质要求)的场合.
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，
8,9 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
08.08.2机019气缸套配返合回本面章，自行车中轴等.
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08.08.2019
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08.08.2019
公差0.015mm (7)（依据配合关系）
(8)56r6和45m6分别与齿轮和带轮配合，为保证配
合性质----包容要求
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(2) 56r6、45m6圆柱面
对56r6圆柱面公共轴线（A-B）的径向圆跳动公差，
互换性
关联要素的作用尺寸
是局部实际尺寸与位置误差综合的结果。是指结 合面全长上，与实际孔内接（或与实际轴外接）的最 大（或最小）的理想轴（或孔）的尺寸。而该理想轴 （或孔）必须与基准要素保持图样上给定的功能关系。
互换性与技术测量
图例
G
第三章 形状和位置公差及检测
G基准平面
-0.013 -0.028
B
Φ0.01 G
教学基本要求 掌握各项形状和位置公差的概念，公差 带的特点，牢记各项形位公差的符号，能在图纸上正确 的标注，误差值的评定准则及测量方法，公差原则的应 用。
重点 各形状和位置公差带的特点及标注。
难点 公差原则。
互换性与技术测量
第三章 形状和位置公差及检测
第五节 公差原则
定义：确定尺寸公差与形位公差之间相互关系所遵循的原则。
边界：最大实体边界。 测量：可采用光滑极限量规（专用量具）。
互换性与技术测量
第三章 形状和位置公差及检测
包容要求标注
φ30
互换性与技术测量
第三章 形状和位置公差及检测
包容要求应用举例
如图所示，圆柱表面遵守包容要求。 圆柱表面必须在最大实体边界内。该边界的尺寸
为最大实体尺寸ø20mm， 其局部实际尺寸在ø 19.97mm～ø20mm内。
最大实体实效尺寸：MMVS=MMS±t
t—被测要素的形位公差，“+”号用于轴，“-” 号用于孔。
互换性与技术测量
第三章 形状和位置公差及检测
最大实体要求应用举例（一）
如图所示，该轴应满足下列要求：
实际尺寸在Ø19.7mm～Ø20mm之内；
实际轮廓不超出最大实体实效边界，即其体外作用尺寸不 大于最大实体实效尺寸dMMVS=dMMS+t=20+0.1=20.1mm；
形位公差标准(GB1184-80)
形位公差标准(GB1184-80)形位公差标准（GB1184-80）机械制造中形位误差与圆柱面的尺寸误差一样，是不可避免的。
因此就要考虑，哪些切削表面应加以较严格的控制，并在图样上注出其极限数值。
这是由零件在机器上的位置、功用和装配精度要求来决定的。
零件上圆柱表面的形状误差，在间隙配合中会使间隙分布不均匀，接触不良，从而降低配合精度，加快磨损，减短使用寿命；在过盈配合中，则会使配合各处的过盈量大小不一，影响连接强度。
零件表面的位置误差，除影响配合以外，还影响机器的装配精度及工作时的运动精度。
1、形位公差等级和数值的选用原则在GB1184-80中，除位置度用计算得出外，对形位公差规定了12个等级，其中，9~12级的数值较大，可以不再图样上一一标注，而对选定的等级在图样中加以说明。
对于需要在图样中加以较严格控制的形位公差值，应根据零件的功能要求，考虑加工的经济性和零件的结构、刚性等因素选定，并需注意下列情况。
1）在同一要素上给出的形状公差值应小于位置公差值。
2）圆柱表面的形状公差值（轴线的直线度除外），一般情况下，应小于其尺寸公差值。
3）平行度公差值应小于其相应的距离公差值。
4）对于下列情况，考虑到加工难易程度和其他参数的影响，在满足零件的功能要求下，适当降低1~1级选用。
A．细长比较大的轴和孔；B．孔相对于轴；C．距离较大的轴或孔；D．宽度较大（一般大于1/2长度）的零件表面；E．线对线和线对面相对于面对面的平行度及垂直度。
2、形状公差标准直线度、平面度主参数L（mm）公差等级1 2 3 4 5 6 7 8 9 10公差值（μm）≤10 0.20.40.81.22 3 5 8 12 20＞10~16 0.250.511.52.54 6 10 15 25＞16~25 0.30.61.22 3 5 8 12 20 30＞25~40 0.40.81.52.54 6 10 15 25 40＞40~63 0.51 2 3 5 8 12 20 30 50＞63~100 0.61.22.54 6115 25 40 60＞0. 1. 3 5 8 120 30 50 80100~168 5 2 ＞160~25 0 1 2 4 611525 40 6010＞250~40 0 1.22.55 812230 50 8012＞400~63 0 1.53 61152540 601015＞630~10 00 2 4 8122350 801220＞1000~1 600 2.5511525460101625＞1600~2 500 3 61223580122030＞2500~4 000 4 8152546101525400 圆度、圆柱度主参数d （mm公差等级0 1 2 3 4 5 6 7 8 91）公差值（μm）≤3 0.10.20.30.50.81.22 3 4 61＞3~5 0.10.20.40.611.52.54 5 812＞6~10 0.120.250.40.611.52.54 6 915＞10~1 8 0.150.30.50.81.22 3 5 81118＞18~3 0 0.20.40.611.52.54 6 91321＞0.0.0. 1 1. 2. 4 7 11230~525 5 6 5 5 1 6 5＞50~8 0 0.30.60.81.22 3 5 813193＞80~1 20 0.40.811.52.54 61152235＞120~ 180 0.611.223.55 81218254＞180~ 250 0.81.22 34.5711422946＞250~ 315 1.1.62.54 6 81216233252＞315~ 400 1.22 3 5 7 91318253657＞400~ 500 1.52.54 6 81152274633、位置公差标准平行度、垂直度、倾斜度主参数L，d （mm）公差等级1 2 3 4 5 6 7 8 9 10公差值（μm）≤10 0.40.81.53 5 812230 50＞10~16 0.51 2 4 61152540 60＞16~25 0.61.22.55 8122350 80＞25~40 0.81.53 61152546010＞40~63 1 2 4 8122358012＞ 1.2. 5 11246101563~100 2 5 0 5 5 0 0 0 0＞100~16 0 1.53 61223581220＞160~25 0 2 4 815254611525＞250~40 0 2.5512358122030＞400~63 0 3 61225461152540＞ 4 8 1358123050630~10 00 5 0 0 0 20 0＞1000~1 600 51246115254060＞1600~2 500 612255812235080＞2500~4 000 81536115254601000＞4000~6 300 124812235801200＞6300~1 0000 12255115254610001500同轴度、对称度、圆跳动和全跳动主参数L，d （mm）公差等级1 2 3 4 5 6 7 8 9 10公差值（μm）≤1 0.40.611.52.54 611525＞1~3 0.40.611.52.54 61240＞3~6 0.5 0.81.22 3 5 8122550＞6~10 0. 1 1.2. 4 6 113606 5 5 0 5 0＞10~18 0.81.22 3 5 8122480＞18~30 11.52.54 611525510＞30~50 1.22 3 5 81223612＞50~120 1.52.54 6115254815＞120~25 0 2 3 5 812235120＞250~502.54 6115254612250 0 ＞500~80 0 3 5 81223581530＞800~12 50 4 611525461240＞1250~2 000 5 8122358122550＞2000~3 150 61152546115360＞8 12358124803150~5 000 2 0 0 0 0 2＞5000~8 000 11525461152551000＞8000~1 0000 122358122361200。
形位公差的选用
用螺钉联接时，被联接件中有一个孔是螺孔， 而其余零件上的孔均为通孔，且孔径大于螺钉的直 径，位置度的公差值为：
t＝0. 5 Xmin
（1.3.4）
按以上公式计算确定的位置度公差，经化整选取 标准公差值。
【例1.3.1】
如图1.3.2所示，要求销孔板与销轴板
在联结时，仅保证可装配性。
销孔与销轴的最大间隙不得超过0.35mm。
检测的基准三者统一，以免出现由于基准变换引起的误
差。 另外，也应避免过多地规定基准而增加测量中的累积 误差。 2.便于加工和检测 为了简化工夹量具的设计与制造并使检测方便，在 同一零件上的各项位置公差应尽量采用同一基准。
3.任选基准
任选基准举例对某些表 面形状完全对称的零件，为 保证零件在装配时无论正反、 上下颠倒均能互换，则可任 选基准（图1.3.1）。
1.零件的几何特征
零件在加工后，总会产生由自身几何特征决定 的一些形位误差。
例如，圆柱形零件会有圆柱度误差，圆锥类
零件会有圆度误差和素线直线度误差，平面类零 件会有平面度误差，凸轮类零件会有轮廓度误差， 阶梯孔、轴会有同轴度误差，槽类零件会有对称 度误差，孔组类件会有位置度误差等。 2.零件的使用要求 在确定形位公差项目时，应分析形位误差对零 件使用性能的影响，只有对零件使用性能有显著影 响的误差项目，才规定形位公差。
例如，齿轮箱上各轴承孔的轴线平行度误差，会
影响齿轮的接触精度和齿侧间隙的均匀性，因此应规
定平行度公差。
设计中应尽量减少在图样上标注的形位公差项目， 对一些由一般机械加工能控制的形位误差项目，在图 样上则不必标出形位公差值，由形位公差未注公差控 制。
3.测量的方便性
阶梯轴会产生同轴度误差，可用跳动公差来 代替同轴度公差。这样，检测就方便多了。
第五节 形位公差的选择方法
DMV= ø 12.04mm
工件
位置量规
二、形状误差的测量方法
1、形状误差的测量方法
1、直线度检测
(1) 最小条件：两高夹一低、两低夹一高 (2) 测量方法： ① 用刀口尺或平尺（测短的直线） 找好最小条件位置→测出间隙大小（看透光或用 塞尺） ② 用节距法测量（测长的直线） a) 量具：水平仪、自准直仪
圆度仪
圆度仪
工件圆度测量结果
4．圆柱度检测
圆柱度误差的测量，可在圆度测量基础上，测头沿被
测圆柱表面作轴向运动测得。
最小包容区域法：理想圆位置符 合最小条件。 判别准则：由两同心圆包容实际 轮廓时，至少有四个实测点内外 相间的在两个圆周上。
最大内切圆法：以内切于实际轮廓， 且半径为最大的内切圆圆心为理想 圆的圆心。 只适用于内圆
直线度检测
b) 方法：将被测直线分段，逐段测量，一段序 为横坐标，读数为纵坐标作图 c) 数据处理： 近似：两端连线：误差f = a+b 按最小条件 从图上量取f 计算：设两端点为M1、M2，中间点为M3 误 差f
检测实例
用水平仪按6个相等跨距测量机床导轨的直线度误差，各测 点读数分别为：-5、-2、+l、-3、+ 6、-3（单位μm）。求： ⑴试换算统一坐标值，并画出实际直线的误差图形；⑵试 用最小区域法求出直线度误差值。
贴切直线 实际线
刀口尺 光隙小时，按标准光隙估读间隙大小，
光隙大时（＞20μm），用厚薄规测量。
平板（理想要素）
被测零件
测量坐标值原则
几何要素的特征总是可以在坐标中反映出来， 用坐标测量装置（如三坐标测量仪、工具显微 镜）测得被测要素上各测点的坐标值后，经数 据处理就可获得形位误差值。该原则对轮廓度、 位置度测量应用更为广泛。如图所示，用测量 坐标值原则测量位置度误差。
形位公差的选用
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
07-形位公差的选择
◆
形位公差的选用
一、形位公差特征项 目
二、形位公差等级
三、公差原则 四、基准
◆ 形位公差的选用原则
选用原则: 选择形位公差特征项目的依据是零件的 工作性能要求、零件在加工过程中产生形位误差 的可能性，以及检验是否方便等。
一、形位公差特征项目的选用
一、形位公差特征项目的选用
轴颈：圆柱度和轴肩的 端面圆跳动——保证滚
第五节 形位公差的标准化与选用
形位公差值的标准介绍 形位公差选用原则
◆
形位公差的标准化
形位公差值的标准介绍 表4－10、11、12、13、14
◆ 形位公差的标准化
未注形位公差值规定
在对于形位公差要求不高时，并且用一般的 机械加工方法和加工设备都能保证的加工精度，
不必将形位公差在图样上注出。
H、K、L为未注公差的三个等级。 （表4-15、 16、17、18、19，简单了解）
二、形位公差等级的确定
★ 经验法: 参照表4－20、21、22、23 下列情况在满足使用要求的前提下，适当降低 1－2级：
● ●
细长的孔轴 距离较大的轴或孔
三、公差原则和公差要求的选用
独立原则是处理形位公差和尺寸公差的 基本原则，应用较为普遍。
三、公差原则和公差要求的选用
对于仅需保证零件的可装配性，可以采用最
动轴承的装配精度和旋
转精度。
一、形位公差特征项目的选用
机床导轨：直线度或平面度 平行度 保证运动精度
二、形位公差等级的确定
国标规定了1－12级，其中：
圆度、圆柱度增加了0级（P102)
精度等级的选择: ★ T > t > Ra （尺寸公差值>形位公差值>粗糙度） ★ 定位公差 > 定向公差 > 形状公差 P108 图4-33例
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。
形位公差标准资料ppt课件
定位孔用来作为 导光柱孔的 X,Y方向的测量基 准.
被测量位置度 的导光柱孔
29
ø0.2 A-B A
ø0.2
公差区
B
域
6.92 19.71
11.54
A
28.16o
ø0.2 A-B A
1.41
30
如何测量位置度 (1 of 5 pages)
位置度实例:sheet Film
以基位A,B孔联机建成Y轴,并将A孔 1: 圆心定义为坐标原点.
Ø0.01
A
A
C
B
B
C
2、线的位置度公差带是直径为公差值ø0.01mm，且以线的 理想位置为轴线的圆柱面内的区域。
19
1、定义：径向圆跳动是限制指定测量面内被测要素轮 廓圆的跳动的一项指标。
0.05 A
0.05
A
2、是在垂直于基准轴线的任一测量平面内，半径差为公差 值0.05mm，且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域。
13
平行度公差
1、定义：平行度是限制实际要素对基准在平行方向上的变
动量的一项指标。
f＝0.01
0.01 A
A
A
2、其公差带为距离为公差值0.01mm，且平行于基准A的 两平行平面间区域。
14
1、定义：垂直度是限制实际要素对基准在垂直方向上 变动量的一项指标。
Ø0.01 A
A
2、垂直度的公差带是直径等于公差值ø0.01mm，且于基准 垂直的圆柱体内的区域。
17
1、定义：对称度是限制被测中心要素偏离基准中心要素的一 项指标。
0.01 A
基准轴线
辅助平面
A
2、对称度的公差带是距离为公差值0.01mm，且相对基准轴 线对称配置的两平行平面之间的区域。
形位公差国家标准
位置公差必须标注基准。
基准代号的注法：基准代号对准基准要素，无论基准
方向如何，基准代号中字母必须顺正方向写。
说明：基准为中心要素时，基准符号与尺寸线对齐。
第四章 形状和位置公差及检测
形位公差标注示例：
第四章 形状和位置公差及检测
五、形位误差的检测原则 国标将实现中应用的检测方案归纳为以下五种检测原则：
第四章 形状和位置公差及检测
2）平面度：两平行平面之间的区域 平面度误差的测量：对角线法 按一定的布点方式测量 0 -3 8 10 2 1 平面度误差f=10-(-3)=13μm 8 00
第四章 形状和位置公差及检测
3)圆度： 圆度公差带：半径之差为公差值的两同心圆之间的区域。 圆度误差的测量：近似法测量，光学分度头上测 量圆度误差。
第四章 形状和位置公差及检测
二、位置公差及其误差测量
位置公差分定向、定位、跳动三大类。
1、定向公差：包括平行度、垂直度、倾斜度。
a 、平行度 ：平行度公差带有四种形式：面对线的平行度、
线对线的平行度、面对面的平行度。
平行度误差的检测：用平板、平台、心轴v型块来模拟
基准平面、孔或轴的轴线。
例如：轴线对轴线的平行度误差的测量：
二、零件的几何要素 几何要素的定义：代表零件几何形状特性的点、线、面。 （1） 中心要素：圆心、球心、中心线、轴线等。 （2） 轮廓要素：零件外形轮廓，圆柱面、球面、素线等 （3） 被测要素：给出形位公差要求的要素。 （4） 基准要素：用来确定被测要素方向、位置的要素。
第四章 形状和位置公差及检测
1、与理想要素比较原则， 如：自准直仪测直线度，平台上测平面度。
2、 测量坐标值原则。 如：测量孔轴线的位置度误差。
3.5形位公差的选择方法
φ 250 0.1 及意义如图 3-55(a)所示。 示例 2 圆要素直径采用未注公差值，按 GB/T1804-2000 中的 m 级， 其标注及意义，如图 3-55(b)所示。
图 3-55 圆度未注公差值示例
4
2
青 岛 滨 海 学 院 教 师 教 案
未注公差值进行了规定，参见表 3-8、表 3-9、表 3-10 和表 3-11。其他项 目如线轮廓度、面轮廓度、倾斜度、位置度和全跳动，均应由各要素的 注出或未注形位公差、线性尺寸公差或角度公差控制。 （1）直线度和平面度 直线度、平面度的未注公差值共分 H、K、L 三个公差等级。其中“基 本长度”是指被测长度，对于平面是指被测面的长边或圆平面的直径。见 表 3-8。 （2）圆度 圆度的未注公差值等于标准的直径公差值，但不能大于表 3-11 中的 径向圆跳值。 （3）圆柱度 圆柱度的未注公差值不作规定。 1）圆柱度误差由三个部分组成：圆度、直线度和相对素线的平行度 误差，而其中每一项误差均由它们的注出公差或未注公差控制。 2）如因功能要求，圆柱度要小于圆度、直线度和平行度的未注公差 的综合结果，则应在被测要素上按 GB/T1182-1996 的规定注出圆柱度公 差值。 3）采用包容要求。 （4）平行度 平行度的未注公差值等于给出的尺寸公差值，或是直线度和平面度 未注公差值中的较大者。应取两要素中的较长者为基准，若两要素的长 度相等则可选任一要素为基准。 （5）垂直度 表 3-9 给出了垂直度的未注公差值。取形成直角的两边中较长的一 边作为基准，较短的一边作为被测要素。若两边的长度相等则可取其中 的任意一边作为基准。
正确合理地选择形位公差项目和确定形位公差数值，有利于实现产 品的互换性和提高产品的质量，降低制造成本，在生产中具有十分重要 的意义。形位公差的选择主要包括：选择公差项目、选择公差数值（或 公差等级） 、选择基准和公差原则等。 3.5.1 选择形位公差项目 选择形位公差项目的基本原则是：在保证零件使用功能的前提下， 尽量减少形位公差项目的数量，并尽量简化控制形位误差的方法。选择 时，主要考虑以下几个方面。 1. 考虑几何特征 零件要素的几何特征是选择形位公差项目的主要依据 2. 减少检测项目 在十四个形位公差项目中，圆度、直线度、平面度等是属于单项控 制的公差项目，圆柱度、位置度等是属于综合控制的公差项目。 3. 避免重复标注 如果需要在同一要素上标注几个形位公差项目，则应认真分析，避 免重复标注。 4. 考虑检测方便 应根据现场的检测条件来考虑形位公差项目的选择。 5. 参考专业标准 确定形位公差项目要参照有关专业标准的规定。 3.5.2 选择适用的公差原则 选择公差原则时，应根据被测要素的功能要求，充分考虑公差项目 的职能和采取该种公差原则的经济可行性，参照表 3-2 列举的三种公差 原则的应用场合和示例进行选择。 3.5.3 确定形位公差的数值
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表4-23 同轴度、对称度、径向跳动应用举例
公差等级
6 、 7 、8
应用举例
应用范围较广，用于尺寸精度为IT8或高于IT8的零件， 如轴颈、轴承孔、键槽
3、公差原则的选用
独立原则是处理形位公差和尺寸公差的基本
原则，应用较为普遍。
三、综合举例
综合图例3
第六节 形位误差的检测原则
本部分在实验教学中讲授，理论教学不做重点要求
与理想要素比较原则
实际被测要素与其理想要素比较，从中获得数据，进 而评定形位误差。应用最为广泛，理想要素可用不同的方 法获得，如用刀口尺的刃口，平台和平板的工作面。
刀口尺
被 测 工 件
第六节 形位误差的检测原则
度是否合格?为什么?
三、合格性判断
垂直度
A
0.05 0.04 0.03 0.02
da dL
19.97
dM
20
dMV
20.02
2）若实测零件的圆柱直径为Φ 19. 99mm，其轴线对 基准平面A的垂直度误差为Φ 0.04mm, 试判断其垂直 度是否合格?
四、填表
遵守的公差原 则 独立原则
遵守的边界 （尺寸） _
实际尺寸合格的条件 DL≤ Da ≤DM 19.99≤ Da ≤20.03
最大实体状态下 形位公差值 0.01
最小实体状态下 形位公差值 0.01
四、填表
遵守的公 差原则
包容要求
遵守的边界（尺寸） 实际尺寸合格的条件
最大实体边界 Φ 19.99 DL≤ Da ≤DM 19.99≤ Da ≤20.03
●
未注形位公差值规定（GB/T1184-96）
对于形位公差要求不高，并且用一般的机械加工方
法和加工设备都能保证的加工精度，不必将形位公差在
图样上注出，未注不等于没有要求。
国标规定了三个等级：H、K、L
一、形位公差标准
直线度和平面度未注公差值（GB/T1184-96）
m
垂直度未注公差值
m
二、形位公差的选择原则
对于仅需保证零件的可装配性，可以采用最
大实体要求。例如，箱体盖上孔的位置度公差采
用最大实体要求，降低加工成本。
4、基准要素的选用
基准要素的选择主
要根据零件的功能
和设计要求，并兼
顾基准统一原则考
虑。
56
三、综合举例
1、形位公差特征项目 2、形位公差等级 3、公差原则 4、基准
B
A B
综合图例1
综合图例2
三、合格性判断
A
零件标注如图所示:1）若实测零件的圆柱直径 为Φ 19. 97mm，其轴线对基准平面A的垂直度误差 为Φ 0.04mm, 试判断其垂直度是否合格?为什么?
三、合格性判断
垂直度
A
0.05 0.04 0.03 0.02
da dL
19.97
dM
20
dMV
20.02
1）若实测零件的圆柱直径为Φ 19. 97mm，其轴线对 基准平面A的垂直度误差为Φ 0.04mm, 试判断其垂直
原则一
3.2 0.01
原则一
原则二
2、形位公差等级的确定
图例3
0.00 3 0.0 05 A A 0 .005 A
A
0. 005
0.003
图 2 轴承套技术要求
φ2 J6
φ 1 m6
2、形位公差等级的确定
★ 经验法: 参照表4－20、21、22、23
表4-20 直线度、平面度应用举例
公差等级
6 7 8
●
低
●
位置度公差值由计算得到
一、形位公差标准
●
圆度、圆柱度公差值(部分摘录）：
m
主参数d/D
一、形位公差标准
●
直线度、平面度公差值
m
主参数L/D
一、形位公差标准
●
公差值:
一、形位公差标准
●
公差值: 主参数 L
一、形位公差标准
●
公差值
一、形位公差标准
●
公差值: 主参数 L
A
一、形位公差标准
第五节 形位公差的标准化与选用
学习要求
熟悉形位公差标准，会查表选取；
掌握形位公差选用的基本原则，会参考相应
表格进行常见零件的几何精度设计；
了解常用形位误差检测原则。
一、形位公差标准
◆ 形位公差标准（GB/T1184-96）
● 圆度、圆柱度：
0，1，2，3…12 共13级 ：共12级
高
最大实体状态下 形位公差值
——
最小实体状态下 形位公差值
0.04
四、填表
遵守的公差原则 最大实体要求
遵守的边界 （尺寸） 最大实体实效 边界Φ 40
实际尺寸合格的条 件 39.975≤ da ≤40 dfe ≤40
最大实体状态下形 位公差值 0
最小实体状态下 形位公差值 0.025
1、形位公差特征项目
2、形位公差等级
特征项目 公差值
3、公差原则
4、基准
基准
公差原则
二、形位公差的选择原则
选用原则 在满足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。
1、形位公差特征项目的选择
考虑功能要求、几何特征选择
图例1
同轴度 轴②、⑤
同轴度 （6-内外径）
对称度 （轴键槽）
用实例；
介绍了常用形位误差检测原则。
形位公差习题课
一、改错
改正标注错误（公差项目不变）
一 、改错
改正标注错误（公差项目不变）
练习
改正标注错误（公差项目不变）
二、公差原则解释
请对图示标注从公差原则 方面做出解释
1）孔ф 60满足包容要求； 2）孔的实际轮廓遵守最大实体边界 （直径等于最大实体尺寸ф 60mm的理 想圆柱面）。也就是其体外作用尺寸 不得小于ф 60mm。且孔的局部实际尺 寸不得大于最大极限尺寸ф 60.03mm。 3）当实际尺寸偏离最大实体边界允许 有形状误差。（当实际尺寸为最大实 体尺寸是ф 60.00mm, 允许孔的形状误 差达到最大为0.03）
测量坐标值原则：几何要素的特征可以在坐标中
反映出来，用坐标测量装置测得被测要素上各测点
的坐标值后，经数据处理就可获得形位误差值。
第六节 形位误差的检测原则
■ 测量特征参数原则：测量实际被测要素上具有
代表性的参数，用以表示形位误差。
例如：两点法测量圆柱面的圆度误差。
第六节 形位误差的检测原则
测量跳动原则：被测实际要素绕基准轴线回转过
第五节 形位公差的标准与选用
◆ 形位公差值的标准介绍 ◆
形位公差选用原则 综合举例
◆
本章重点内容回顾
1. 形位公差相关基本概念
形位公差（误差） 位置公差（误差） 公差带 基准
本章重点内容回顾
2. 形位公差项目
本章重点内容回顾
3. 形位公差标注
① 形位公差特征项目 ② 形位公差值 ③ 公差原则 ④ 基准
程中，沿给定方向或线的变动量。 测量跳动原则是针对圆跳动和全跳动两个项目概 括出的检测原则。
V形铁 被测零件
第六节 形位误差的检测原则
边界控制原则：按包容要求或最大实体要求给 出形位公差，相当于给出了边界，被测要素的实 际轮廓不得超出该边界，以判断是否合格。
量规
小 结
介绍了形位公差的标准及查表方法； 重点介绍了形位公差选用的基本原则，综合应
应用举例
普通机床导轨、卧室铣床、镗床工作台 机床床头箱安装面、摇臂钻床工作台、减速器壳体结合面 机床一般传动箱定位面
表4-21 圆度、圆柱度度应用举例
公差等级 应用举例
6
7 8
机床主轴轴承孔、轴承支撑轴颈
减速器轴承孔、一般传动轴轴颈 拖拉机、柴油机等轴承孔、传动轴轴颈
2、形位公差等级的确定
表4-22 平行度、垂直度应用举例
1、形位公差特征项目的选择
考虑功能要求、几何特征选择
端向圆跳动
图例2：轴颈
圆柱度、端面圆跳动 ——保证旋转精度
圆柱度
1、形位公差特征项目的选择
图例3 机床导轨：平行度 保证运动精度
2、形位公差等级的确定
形位公差等级的选择原则
● 形状公差＜
定向公差 ＜定位公差 ● T > t > Ra （尺寸公差值>形位公差值>粗糙度）