形状和位置公差及其检测
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形状和位置公差及检测
第四章形状和位置公差及检测（一）一、判断题1.有位置公差要求的被测要素都不是单一要素。
（）2.在位置公差中基准只有一个。
（）3.给定相互垂直的两个方向的垂直度要求时，公差带形状是一个四棱柱。
（）4.定向公差带具有确定的位置，还具有综合控制被测要素的方向和形状的职能。
（）5.三基面体系中的三个平面相互是垂直的。
（）6.径向圆跳动中，在测量时测量仪器可以在圆柱面上来回移动。
（）7.径向全跳动与圆柱度的公差带形状一样，故含义也一样。
（）8.基准选择时，主要考虑基准统一原则，再兼顾设计要求及装配要求。
（）二、解答题1.习题图4-1所示销轴的三种形位公差标注，它们的公差带有何不同？图4—1 销轴2.习题图4-2所示零件标注的位置公差不同，它们所要控制的位置误差区别何在？试加以分析说明。
图4—2 零件图3.在底板的边角上有一孔，要求位置度公差为Φ0.1mm，习题图4-3所示的四种标注方法，哪种标注方法正确？为什么另一些标注方法不正确？a）b）c）d）图4—3 零件图4.习题图4-4所示的零件，标注了两种不同的位置公差，它们的要求有何不同？a) b)图4—4 零件图第四章形状和位置公差及检测（二）一、判断题1.采用零形位公差，指在任何情况下被测要素的形位公差总是零。
（）2.最大实体要求应用于被测要素又应用于基准要素时，公差值只能从被测要素或基准要素一处得到补偿。
（）3.在满足功能要求的前提下，形位公差项目的选择应尽量选测量简单的项目。
（）4.在保证关联作用尺寸不超越最大实体尺寸的场合下，最好在选择公差原则时选最大实体要求。
（）5.国家标准对位置度公差值直接规定了具体等级和数值。
（）6.国家标准对形位公差的未注公差值均未规定公差等级和数值。
（）7.用与理想要素比较原则测量形位公差时，理想要素要绝对精确，不能用模拟法获得。
（）8.用两点法测量圆度误差时，只能得到近似的测量结果。
（）二、解答题1.试按习题图4-5的形位公差要求填写下表图4—5零件图2.某种零件表面的平面度公差为0.02mm，经实测，实际表面上的九点对测量基准的读数（单位为μm），如习题图4-6所示，问该表面的平面度误差是否合格？图4—6 零件平面度测得数据3.习题图4-7中的四种标注方法，分析说明它们所表示的要求有何不同（包括采用的形位公差原则，理想边界尺寸、允许的垂直度误差等）？a）b）c）d）图4—7 公差的标注。
形状和位置公差及其检测
第四章 形状和位置公差及其检测
第二节 形状公差与误差
6、面轮廓
面轮廓度是限制实际曲面对其理想曲面变动量的一项指标， 是对零件上曲面提出的形状精度要求。
面轮廓度公差带是指包括一系列直径为公差值t的球的两包 络面之间的区域。诸如球心应为于理想轮廓面上。
如图4-16所示，实际轮廓面必须位于包络一系列球的两包 络面之间，诸球的直径为公差值0.02mm，且球心在理想轮廓面 上。
第四章 形状和位置公差及其检测
第二节 形状公差与误差
1）在给定平面内的直 线度
除给定平面内的直线 外，通常用于限制圆柱体或 圆锥体素线的直线度误差。 因为圆柱的素线是圆柱的纵 截面与圆柱的交线，是属于 给定截面内的一条直线。
第四章 形状和位置公差及其检测
第二节 形状公差与误差
1）在给定平面内的直 线度
浮动（无基准的公差带）
固定（有基准的公差带）
第四章 形状和位置公差及其检测
第二节 形状公差与误差
单一实际要素的形状所允许变动量的全量。是 限制实际被测要素的一个区域 。 1、直线度:直线度是用以限制被测要素实际直 线对取理想直线变动量的一项指标。 被限制的直线有平面内的直线，回转体（柱体、 圆柱体）的素线，平面与平面的交线和轴线等 等。 根据零件的功能要求不同，可分别提出给定平 面内、给定方向上和任意方向上的直线度要求。
第四章 形状和位置公差及其检测
第一节 概述
三 、形状和位置公差带
用以限制实际要素变动区域称为形位公差带。显然， 实际要素在形位公差带内，则为合格，反之，则为不 合格。
形位公差带具有四要素: 形状、大小、方向、位置。
形状:共计11种（如图4-5）。
第4章形状和位置公差及检测1PPT课件
第4章 形状和位置公差及检测
§4-1 概述 §4-2 形状公差与形状误差测量 §4-3 位置公差与位置误差测量 §4-4 形位公差与尺寸公差的关系 §4-5 形位公差的选择
内容简介
主要内容：1.形状和位置公差符号及标注方法 ２.形状和位置公差概念及基本术语 ３.形位公差及其公差带的含义及画法 ４.形位误差及其误差值的评定 ５.形位误差与尺寸公差的评定 ６.形位公差值的选择
重点内容：1.形位公差符号及标注方法 2.形位公差及其公差带的含义及画法 3.形位误差与尺寸公差的评定
难 点：形位公差与尺寸公差的关系
教学目的：通过本章学习，能在图纸上熟练标注形位公差，掌握形位误 差及其误差值的评定.能判断产品是否合格.掌握形位公差值 的查表方法.
概述
图4-1形状误差的影响
概述
分段序号 测量位置 读数 各点累加
1 0-300
0 0
2 300-600
+2 +2
3 600-900
+1 +3
4 900-1200
+2 +5
5 1200-1500
-2 +3
直线度误差的评定
在给定平面内，有两种方法： ①最小区域法. ②两端点连线法.
①按最小区域法 用两条平行直线将实际误差曲线包容且包容宽度最小.包容区域宽度即
概述
形位公差的特征项目及其符号 GB/T1182—1996
形状公差与形状误差测量
一、形状公差：单一实际要素的形状所允许的变动量. 形状公差的公差带：限制实际要素的变动区域.
二、形状公差共有六项，下面分别介绍： 1.直线度：分三种情况
（1）在给定平面内的直线度：直线度公差带是距离为公差值t的两平行 直线之间的区域。如下图所示，其含义是：圆柱面上任一素线必须位于 轴向平面内，距离为公差值0.02 mm的两平行直线之间。
§4-1 概述 §4-2 形状公差与形状误差测量 §4-3 位置公差与位置误差测量 §4-4 形位公差与尺寸公差的关系 §4-5 形位公差的选择
内容简介
主要内容：1.形状和位置公差符号及标注方法 ２.形状和位置公差概念及基本术语 ３.形位公差及其公差带的含义及画法 ４.形位误差及其误差值的评定 ５.形位误差与尺寸公差的评定 ６.形位公差值的选择
重点内容：1.形位公差符号及标注方法 2.形位公差及其公差带的含义及画法 3.形位误差与尺寸公差的评定
难 点：形位公差与尺寸公差的关系
教学目的：通过本章学习，能在图纸上熟练标注形位公差，掌握形位误 差及其误差值的评定.能判断产品是否合格.掌握形位公差值 的查表方法.
概述
图4-1形状误差的影响
概述
分段序号 测量位置 读数 各点累加
1 0-300
0 0
2 300-600
+2 +2
3 600-900
+1 +3
4 900-1200
+2 +5
5 1200-1500
-2 +3
直线度误差的评定
在给定平面内，有两种方法： ①最小区域法. ②两端点连线法.
①按最小区域法 用两条平行直线将实际误差曲线包容且包容宽度最小.包容区域宽度即
概述
形位公差的特征项目及其符号 GB/T1182—1996
形状公差与形状误差测量
一、形状公差：单一实际要素的形状所允许的变动量. 形状公差的公差带：限制实际要素的变动区域.
二、形状公差共有六项，下面分别介绍： 1.直线度：分三种情况
（1）在给定平面内的直线度：直线度公差带是距离为公差值t的两平行 直线之间的区域。如下图所示，其含义是：圆柱面上任一素线必须位于 轴向平面内，距离为公差值0.02 mm的两平行直线之间。
形状与位置公差及检测
4/29/2010
形状公差
▪ 单一要素对其理想要素允许的变动量。其 公差带只有大小和形状，无方向和位置的 限制。
▪ 直线度 ▪ 平面度 ▪ 圆度 ▪ 圆柱度
4/29/2010
直线度公差
▪ 直线度公差用于控制直线和轴 线的形状误差，根据零件的功 能要求，直线度可以分为在给 定平面内，在给定方向上和在 任意方向上三种情况。
至于定位误差，则理想要素置于相对于基准某一确定有位置上，其定 位条件可称为定位最小条件。
4/29/2010
跳动：
跳动的分类： 它可分为圆跳动和全跳动。
圆跳动：是指被测实际表面绕基准轴线作无轴向移动 的回转时，在指定方向上指示器测得的最大读数差。
全跳动：是指被测实际表面绕基准轴线无轴向移动的 回转，同时指示器作平行或垂直于基准轴线的移动，在 整个过程中指示器测得的最大读数差。
▪ 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
4/29/2010
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，圆柱表面上任一素线必 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。
4/29/2010
在给定方向内的直线度
4/29/2010
垂直度（一）
▪ 当两要素互相垂直时，用垂直 度公差来控制被测要素对基准 的方向误差。当给定一个方向 上的垂直度要求时，垂直度公 差带是距离为公差值t，且垂直 于基准平面（或直径、轴线） 的两平行平面（或直线）之间 的区域。
4/29/2010
垂直度（二）
▪ 当给定任意方向时，平行度 公差带是直径为公差值t， 且垂直于基准平面的圆柱面 内的区域。如图所示, ød孔 轴线必须位于直径公差值ø 0.05mm，且平行于基准平面 的圆柱面内。
形状公差
▪ 单一要素对其理想要素允许的变动量。其 公差带只有大小和形状，无方向和位置的 限制。
▪ 直线度 ▪ 平面度 ▪ 圆度 ▪ 圆柱度
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直线度公差
▪ 直线度公差用于控制直线和轴 线的形状误差，根据零件的功 能要求，直线度可以分为在给 定平面内，在给定方向上和在 任意方向上三种情况。
至于定位误差，则理想要素置于相对于基准某一确定有位置上，其定 位条件可称为定位最小条件。
4/29/2010
跳动：
跳动的分类： 它可分为圆跳动和全跳动。
圆跳动：是指被测实际表面绕基准轴线作无轴向移动 的回转时，在指定方向上指示器测得的最大读数差。
全跳动：是指被测实际表面绕基准轴线无轴向移动的 回转，同时指示器作平行或垂直于基准轴线的移动，在 整个过程中指示器测得的最大读数差。
▪ 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
4/29/2010
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，圆柱表面上任一素线必 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。
4/29/2010
在给定方向内的直线度
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垂直度（一）
▪ 当两要素互相垂直时，用垂直 度公差来控制被测要素对基准 的方向误差。当给定一个方向 上的垂直度要求时，垂直度公 差带是距离为公差值t，且垂直 于基准平面（或直径、轴线） 的两平行平面（或直线）之间 的区域。
4/29/2010
垂直度（二）
▪ 当给定任意方向时，平行度 公差带是直径为公差值t， 且垂直于基准平面的圆柱面 内的区域。如图所示, ød孔 轴线必须位于直径公差值ø 0.05mm，且平行于基准平面 的圆柱面内。
检验员测量技术02- 形状和位置公差及检测
(A)
(B)
控制实效边界原则
按最大实体要求给出形位公差时，要求被测实体不得起 过最大实体边界。如图所示，用位置量规检验零件同轴 度误差。工件被测要素的最大实体实效边界尺寸为 12.04mm，故量规测量部分的基本尺寸为 12.04mm，基准本身遵守包容要求，故基准遵守最 大实体边界，量规的定位部分的基本尺寸为 25mm。
形状公差带的方向和位置是浮动的，可随实际 被测要素的方向和位置而变动；
定向公差带的方向由基准确定，位置是浮动的； 定位公差带的方向和位置都是固定的； 跳动公差带的方向和位置都是固定的。
形位公差的标注
以公差框格的形式标注（两格或多格）
公差值：如果公差带为圆形或圆柱 形，公差值前加注，如果是球形， 加注S 基准：单一基准用大写表示；公共 基准由横线隔开的两个大写字母表 示；如果是多基准，则按基准的优 先次序从左到右分别置于各格。 指引线：用细实线表示。指引线的 方向必须是公差带的宽度方。
若用近似方法评定得到的误差值>形状公差值，则 被测要素不一定不合格，应再按最小区域法评定看 其结果是否小于形状公差值。
第四章 形状和位置公差及检测
第一节 概述
零件的几何要素与形位误差
图4－1 零件几何要素
1-球面 2-圆锥面 3-圆柱面 4-二平行平面 5-平面6-棱线 7-中心平面 8-素线 9-轴线 10球心
零件的几何要素与形位误差
几何要素：构成零件几何特征的点、线、面。 形位误差：实际几何要素相对于理想几何要素的偏差。
形位公差标注
形位公差代号的标注示例
形位误差的检测原则
与理想要素比较原则: 将被测要素与理想要素 相比较，量值由直接法或间接法获得。
测量坐标值原则: 测量被测实际要素的坐标值， 经数据处理获得形位误差值。
形状和位置公差及检测
t
基准平面 a)标注
b)公差带
17
2）“面对线”的平行度 被测要素：上平面； 基准要素：孔的基准轴线。
公差带定义：为距离等于公差值t平行于基准轴线 的两平行平面所限定的区域，如下图所示。
t 基准轴线 a)标注 b)公差带
18
3） 线对面的平行度 被测要素：孔的中心轴线，基准要素：底平面。
公差带定义：为平行于基准面、距离等于公差值t 的两平行平面所限定的区域，如下图所示。
Hale Waihona Puke 标注1公差带标注2
7
4．圆柱度 公差带定义： 被测圆柱面必须位于半径差为公 差值t的两同轴圆柱面之间。
t
标注
公差带
8
二、轮廓度公差与公差带※
被测要素：为特殊的曲线和曲面。
轮廓度公差带的特点：公差带的形状由理论正确 尺寸确定；考虑公差带的位置时，则由理论正确 尺寸相对于基准来确定。 理论正确尺寸——是用以确定被测要素的理想形 状、方向、位置的尺寸。它仅表达设计时对被测 要素的理想要求，故该尺寸不附带公差，标注时 应围以框格，而该要素的形状、方向和位置误差 则由给定的形位公差来控制。
形状和位置公差 及检测
一、形状公差与公差带
被测要素：为直线、平面、圆和圆柱面。
形状公差带的特点：不涉及基准，它的方向和位 置均是浮动的，只能控制被测要素形状误差的大 小。但圆柱度公差可以控制同时控制圆度、素线 和轴线的直线度，以及两条素线的平行度。
2
1．直线度
其被测要素是直线要素。
1）在给定平面内
a)标注
b)公差带
19
4）“线对线”的平行度 （1）一个方向 被测要素：D孔轴心；基准要素：另一个孔轴心线。 公差带定义：为平行于基准线、距离等于公差值t的 两平行平面所限定的区域，如下图所示。
08形状和位置公差及检测[1]E共39页文档
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（2）关联要素——对其它要素有功能关系的要素。
7
(轮廓、单一、被测要素） (中心、关联、被测要素）
E
（基准、中心要素）
(轮廓、关联、被测要素）
8
二、形位公差的项目和符号
形状公差： 是对单一要 素提出的要 求，即形状 误差所允许 的变动全量。 位置公差： 是对关联要 素提出的要 求，即位置 误差对基准 所允许的变 动全量。
个字母。
17
（3）基准
用一个字母表示单一基准，如图4.6（b）所示。
用两个或三个字母表示基准体系，如图4.6（c）、 （d）所示。 用两个字母中间用连字号“一”隔开，表示公共基准， 如图4.6（f）所示。
图4.6
图4.6
图4.6
图4.6
18
2．被测要素的标注
用带箭头的指引线将公差框格与被测要素相连， 指引线由细实线和箭头组成，可以从框格任一端引 出，并保持与框格端线垂直；指引线的箭头指向被 测要素，可曲折，但不得超过2次；指引线的箭头一 般垂直于被测要素，且应指向公差带的宽度或直径 方向。
3
3. 现行国家标准主要有： GB/T 1182—2019《形状和位置公差 通则、定义、 符号和图样表示法》 GB/T 1182—2019《产品几何技术规范（GPS）几 何公差 形状、方向、位置和跳动公差标注》。 GB/T 1184—2019《形状和位置公差 未注公差值》 GB/T 4249—2019《公差原则》 GB/T 16671—2019《形状和位置公差 最大实体要求、 最小实体要求和可逆要求》 GB13319—1991《形状和位置公差 位置度公差》
第一节 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 还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，统称为形位误差。
7
(轮廓、单一、被测要素） (中心、关联、被测要素）
E
（基准、中心要素）
(轮廓、关联、被测要素）
8
二、形位公差的项目和符号
形状公差： 是对单一要 素提出的要 求，即形状 误差所允许 的变动全量。 位置公差： 是对关联要 素提出的要 求，即位置 误差对基准 所允许的变 动全量。
个字母。
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（3）基准
用一个字母表示单一基准，如图4.6（b）所示。
用两个或三个字母表示基准体系，如图4.6（c）、 （d）所示。 用两个字母中间用连字号“一”隔开，表示公共基准， 如图4.6（f）所示。
图4.6
图4.6
图4.6
图4.6
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2．被测要素的标注
用带箭头的指引线将公差框格与被测要素相连， 指引线由细实线和箭头组成，可以从框格任一端引 出，并保持与框格端线垂直；指引线的箭头指向被 测要素，可曲折，但不得超过2次；指引线的箭头一 般垂直于被测要素，且应指向公差带的宽度或直径 方向。
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3. 现行国家标准主要有： GB/T 1182—2019《形状和位置公差 通则、定义、 符号和图样表示法》 GB/T 1182—2019《产品几何技术规范（GPS）几 何公差 形状、方向、位置和跳动公差标注》。 GB/T 1184—2019《形状和位置公差 未注公差值》 GB/T 4249—2019《公差原则》 GB/T 16671—2019《形状和位置公差 最大实体要求、 最小实体要求和可逆要求》 GB13319—1991《形状和位置公差 位置度公差》
第一节 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 还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，统称为形位误差。
形状和位置公差及其检测
形状和位置公差及其检测一、形位公差的概念图样上给出的零件是没有误差的理想几何体，但是，在加工过程中由于机床、夹具、刀具和工件所组成的工艺系统本身存在各种误差，以及加工过程中出现受变形、振动、磨损等各种干扰，使加工后零件的实际形状和相互位置，与理想几何体规定的形状以及线、面相互位置存在差异，这种形状上的差异就是形状误差，相互位置之间的差异就是位置误差，它们统称为形状和位置的误差，简称形位误差。
零件在加工过程中，不仅有尺寸误差，而且会产生形状和位置误差。
形位误差对机构、仪器的使用功能影响很大。
因此，仅控制尺寸误差尺寸误有时仍难以保证零件的工作精度、联结强度、密封性、运动平衡性、耐磨性和可装配性等方面的要求，特别在高温、高压、高速重载等条件下工作的精密机械影响很大。
零件的形位误差对其使用性能会产生以下影响：（1）影响零件的功能要求。
例如，机床导轨的形状误差会影响结构件（如刀架）的动精度；车床主轴两支承轴颈的形位误差会影响主轴的回转精；齿轮箱上各轴承孔的位置误差将影响齿面承载能力和齿轮副的侧隙。
有结合要求的平面形状误差将影响结合的密封性，并因接触的减小面降低承载能力等。
（2）影响零件的配合性质。
例如，对于圆柱结合的间隙配合，圆柱表面的形状误差会使间隙大小分布不均，当配合件发生相对转动时，磨损加快，降低零件的工作寿命和运动精度。
（3）影响零件的自同装配性。
例如，花键轴各键的位置误差将影响与花键孔的联结；箱盖、法兰盘等零件上各螺栓孔出现位置误差将难以自由装配。
因此，设计零件时必须根据零件的功能要求，并考虑制造时的经济性，对其形位误差加以必要且合理的限制，即合理地确定零件的形位误差。
形状公差标准是重要的基础标准之一。
我国参照国际准，重新修订并以颁布实施的《形状和位置公差》国家标准有GB/T1182-1996《形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法》、GB/T1184-1996《形状和位置公差未注公差值》、GB4249-1996》《公差原则》、GB/T16671-1996《形状位置公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求》等。
形状和位置公差及检测
中心要素的标注
(3) 当被测要素为圆锥体的轴线时，指引线的箭头应 与圆锥体直径尺寸线(大端或小端)对齐必要时也可 在圆锥体内画出空白的尺寸线，并将指引线的箭头 与该空白的尺寸线对齐；如圆锥体采用角度尺寸标 注，则指引线的箭头应对着该角度的尺寸线。
圆锥体轴线的标注
(4) 当多个被测要素 有相同的形位公差 (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； 用同一公差带控制 几个被测要素时， 应在公差框格上注 明“共面”或“共 线”。
•最大实体要求的特点如下： 最大实体要求的特点如下： 最大实体要求的特点如下 •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；
φ20(dM)
2) 当被测要素的局部实际尺寸处处均为最大 实体尺寸时，允许的形位误差为图样上给定的 形位公差值；
φ20.1(dMV)
第四节
公差原则
定义： 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) 局部实际尺寸(简称实际尺寸 简称实际尺寸da、
•2. 作用尺寸
• (1)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， 体外作用尺寸 、
被测要素的主要标注方法： 被测要素的主要标注方法： （1）当被测要素为轮廓要素时，指引线的箭头应 指在该要素的轮廓线或其引出线上，并应明显地与 尺寸线错开(应与尺寸线至少错开4mm)。
>4mm
轮廓要素的标注
(2) 当被测要素为中心要素时，指引线的箭头应与被 测要素的尺寸线对齐，当箭头与尺寸线的箭头重叠 时，可代替尺寸线箭头，指引线的箭头不允许直接 指向中心线。
形状和位置公差与检测_新国标
4、公共被测要素的标注方法
公共被测要素的标注方法
对于由几个同类要素组成的公共被测要素，应采用一个 公差框格标注。这时应在公差框格中公差值的后面加注符号 “CZ”（图4-9、图4-10）。
图4-9
图4-10
三、基准要素的标注方法 1、基准组成要素的标注方法
基准符号的基准三角形底边应放置在基准组成要素（表 面或表面上的线）的轮廓线上或它的延长线上
2、被测中心要素的标注方法
当被测要素为中心要素(轴线、中心直线、中心平面、 球心等)时，带箭头的指引线应与该要素所对应轮廓要素 的尺寸线的延长线重合。
3、指引线箭头的指向
指引线的弯折点最多两个，靠近框格的那一段指引线一定 要垂直于框格的一条边。指引线箭头的方向应是公差带的宽 度方向或直径方向 ，如果公差带为圆形或圆柱形，形位公 差值前加注Ø ，如果是球形，加注ＳØ
§1 零件几何要素和几何公差的特征项目
2、按存在状态分：
（1）理想要素：设计时给定的图纸上的要素。 （2）实际要素：加工后实际零件上的几何要素。 测得要素——提取要素
3、按检测关系分： （1）被测要素：给出形位公差要求的要素。 （2）基准要素：用来确定被测要素方向、位置的 要素。即作为参照物的要素。 4、按功能关系分：
图4-16
3. 几个同型被测要素有同一几何公差带要求
结构和尺寸分别相同的几个被测要素有同一几何公差 带要求时，可以只对其中一个要素绘制公差框格，在该框
的上方写明被测要素的尺寸和数量（图4-17） 。
图4-17
第三节 形位公差带 一、形位公差带的含义及性质
形位公差带：用于限制实际要素形状和位置变动的
2、基准导出要素的标注方法
基准符号的基准三角形底边应放置在基准导出要素 （轴线、中心平面等）所对应尺寸要素的尺寸线的一个 箭头上，并且基准符号的细实线应与该尺寸线对齐。
公差形状位置公差及检测
分类 最大实体边界 最小实体边界
DMMS= Dmin， dMMS=dmax DLMS=Dmax ，dLMS= dmin DMV=DMMS-t给定=Dmin - t给定
最大实体实效边界
dMV=dMMS+t给定=dmax + t给定
最小实体实效边界
DLV=DLMS+t给定=Dmax + t给定 dLV=dLMS-t给定=dmin - t给定
对同一基准，同一要素的
圆跳动公差值应小于其全 跳动公差值（P76，图 3—5a） 。
回转表面及其素线、轴线
的形位公差值应小于相应 的跳动公差值。
端面全跳动和端面对轴线 A
的垂直度控制形位误差的
效果相同。
A
Ф Ф
Ф
t6 A
Ф
t1
t2
A
t3 t3 A
t1
Ф t2 A
Ф
t1<t6 t2<t6 t3<t6 t4<t6
第3.3节 各项位置公差及其公差带
一、定向公差
平行度
面对基准平面 线对基准平面 面对基准直线 线对基准直线
给定一个方向 给定两个方向 给定任意方向
ф40H7
ф 0.02 B
轴连承杆支架 油冲连泵模杆体模板
第3.3节 各项位置公差及其公差带
一、定向公差
垂直度 面对基准平面 面对基准直线 线对基准直线 线对基准平面
最小实体状态和最小实体尺寸 DLMS=Dmax ， dLMS= dmin
第3.4节 公 差 原 则
二、与公差原则有关的术语及定义
作用尺寸
体外作用尺寸（Dfe /dfe ） 孔的体外作用尺寸（Dfe）
在配合长度上，与实际孔能 装配的最大的理想轴的直径。
形状和位置公差及检测
二、形位公差的分类、项目、符号
国家标准规定的形状公差的特征项目分为形状公差和位置公差两大类， 共 14 个，它们的名称和符号如下表所示。
表2－1
形位公差分类、项目及其符号
三、形位公差的标注方法
（一）、形位公差框格和基准符号
零件要素的形位公差要求，应按规定的方法表示在图样上对被测要素 提出特定的形位公差要求时，国标规定采用形位公差框格对相关要素 的形位精度要求进行标注，这种方框由两格或多格组成。
3 、基准符号
基准符号由带小圆圈的英文大写字母用细线与粗的短横线相连而组 成，如下图所示。
被测要素基准用大写英文字母表示，但除E、F、I、J、L、M、O、P、R等九个字 母之外；表示基准的字母标注在相应被测要素的位置公差框格内基准符号引向基 准要素时，无论基准符号在图面上的方向如何，其小圆圈中的字/T 1182—1996《形状和位置公差 通则、定义、符号和图样表 示法》
GB/T 1184—1996《形状和位置公差 未注公差值》 GB/T 4249—1996《公差原则》 GB/T 16671—1996《形状和位置公差 最大实体要求、最小实体 要求和可逆要求》 GB13319—1991《形状和位置公差 位置度公差》
一、形位公差的研究对象
形位公差的研究对象： 构成零件几何特征的点、线、面 等几何要素(简称要素)及要素本身精度及其相互间的位 置精度。
如左图示的要素有点 （球心、锥顶）、线 （圆柱、圆锥的素线、 轴线）、面（回转面、 端面）等。
几何要素可从不同角度进行分类：
1.按结构特征分 （1）轮廓要素：构成零件外形的点、线、面各要素。如上图所示的 球面、圆锥面、圆柱面、端面、圆柱的素线等。 （2）中心要素：轮廓要素对称中心所表示的点线面各要素。如上图 所示的轴线、球心。 2.按存在的状态分 （1）实际要素：常用测量所得到的要素来代替零件上实际存在的要素。 （2）理想要素：不存在任何误差的几何意义要素，即几何的点、线、 面。机械图样上表示的要素均为理想要素。
形位公差及检测
2 平面度误差的测量和数据处理 常见的平面度测量方法如图5 16所示
用各种不同方法测得的平面度测值 应进行数据处理 然后按一定的评定准则评定其处理结果 可以证明符合最 小条件评定准则的平面度误差最小 最小包容区的判别方 法有下列三种形式
1 两平行平面包容被测表面时 被测表面上有三个最低 点 或三个最高点 及一个最高点 或一个最低点 分别 与两包容平面相接触 并且最高点 或最低点 能投影到 三个最低点 或三个最高点 之间 则这两个平行平面符 合最小包容区原则 如图5 17 a 所示
1 形位公差带必须包含实际的被测要素 2 除非有进一步要求 被测要素在公差带内可有任何形状 3 除非另有要求 其公差带适用于整个被测要素
为限制机械零件几何参数的形状误差和位置误差 提高 机械设备的精度 增加寿命 保证互换性生产 必须执行形 状和位置公差标准
我国目前执行的 形状和位置公差 国家标准是 GB/T 1182-1996 形状和位置公差 通则 定义 符号和图样表 示法 GB/T 1182-1996 形状和位置公差 通则 定义 符号和图样表示法 GB/T 1184-1996 形状和位置公差
形状误差和位置误差将影响机械零件的装配及设备的一系列 性能
形状和位置误差将直接影响机械 仪器等设备的精度 如机 床导轨的直线度 两导轨的平行度 导轨和主轴的平行度等 都将影响机床的加工精度
形状和位置误差还会影响零件间配合的性质
为此必须限制实际几何要素在一个区域 这个限制实际要素的 区域叫作公差带 它具有以下性质
所谓最小条件就是指被测实际要素对其理想要素的最大 变动量为最小 这个变动量的大小用一个最小包容区的宽度
或直径 表示 这个最小包容区应该在包容被测实际要素 时具有最小宽度 或直径 包容就是使理想要素和实际要 素相接而不相割
形状与位置公差及其检测
形位公差及其检测加工后的零件会有尺寸公差，因而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就存在差异，这种形状上的差异就是形状公差，而相互位置的差异就是位置公差，这些差异统称为形位公差。
一、形位公差形位公差包括形状公差与位置公差，而位置公差又包括定向公差和定位公差。
形状公差是单一实际要素形状所允许的变动全量。
位置公差是关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。
具体包括的内容及公差如下所示:1.形状公差（1）直线度是限制实际直线对理想直线变动量的一项指标。
它是针对直线发生不直而提出的要求。
（2）平面度是限制实际平面对理想平面变动量的一项指标。
它是针对平面发生不平而提出的要求。
（3）圆度是限制实际圆对理想圆变动量的一项指标。
它是对具有圆柱面(包括圆锥面、球面)的零件，在一正截面(与轴线垂直的面)内的圆形轮廓要求。
（4）圆柱度是限制实际圆柱面对理想圆柱面变动量的一项指标。
它控制了圆柱体横截面和轴截面内的各项形状误差，如圆度、素线直线度、轴线直线度等。
圆柱度是圆柱体各项形状误差的综合指标。
（5）线轮廓度是限制实际曲线对理想曲线变动量的一项指标。
它是对非圆曲线的形状精度要求。
（6）面轮廓度符号为上面为一半圆下面加一横，是限制实际曲面对理想曲面变动量的一项指标，它是对曲面的形状精度要求。
2.位置公差（1）定向公差1、平行度(∥) 用来控制零件上被测要素(平面或直线)相对于基准要素(平面或直线)的方向偏离0°的要求，即要求被测要素对基准等距。
2、垂直度(⊥) 用来控制零件上被测要素(平面或直线)相对于基准要素(平面或直线)的方向偏离90°的要求，即要求被测要素对基准成90°。
3、倾斜度(∠) 用来控制零件上被测要素(平面或直线)相对于基准要素(平面或直线)的方向偏离某一给定角度(0°~90°)的程度，即要求被测要素对基准成一定角度(除90°外)。
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面的方向和Φd2圆柱轴线的位置，因此，Φd1圆柱轴线是基准要 素。
3. 按结构特征分 （1）轮廓要素 ❖ 构成零件外廓，能为人们直接感觉到的要素称为轮廓要素。
❖ 如机械图样中表达零件形状的圆柱面、平面、直线、曲线和曲面 等等。
❖ 当被测要素或基准要素为轮廓要素时，形位公差代号的指引线应 指在表示相应轮廓线上或轮廓线的延长线上，并明显的与尺寸线 错开，如图4-4中Φd1圆柱面的圆柱度公差的标注和Φd2台肩面 的垂直度公差的标注。
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形状和位置公差及其检测
第一节 概述
（2）中心要素
❖ 零件上的轴线，球心，圆心。两平行平面的中心平面等 等，虽然不能被人们直接所感受到，但却随着相应的轮 廓要素的存在能模拟的确定其位置要素。
❖ 当被测要素或基准要素为中心要素时，形位公差代号的 指引线箭头或基准代号的连线应与该要素的尺寸线对齐 ，如图4-4中同轴度公差代号和基准A代号的标注。
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形状和位置公差及其检测
第一节 概述
当基准要素是轮廓线或表面时，带有基准字母的短横线应置放在要素的 外轮廓上或在它的延长线上(但细实线应与尺寸线明显的错开)，基准符号还 可置于用圆点指向实际表面的参考线上 。
当基准要素是轴线或中心平面或由带尺寸的要素确定的点时，则基
准符号中的细实线与尺寸线对齐。如尺寸线处安排不下两个箭头，则 另一箭头可用短横线代替。
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形状和位置公差及其检测
第一节 概述
2、形位公差的代号
❖ 国标规定，在图样形位公差应采用代号标注，无法采用 代号标注时，允许在技术要求中用文字说明。
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形状和位置公差及其检测
第一节 概述
3. 基准代号
❖ 对于有位置公差要求的零件，在图样上必须标明基准 。基准代号的组成：粗短横线、圆圈、连线和字母。
❖ 当被测要素给出的形位公差采用形位公差代号来
表示时，代号的指引箭头应指向被测要素且与检
测方向或将要叙述的形位公差带的宽度方向一致 ，如图4-4所示
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形状和位置公差及其检测
第一节 概述
（2）基准要素 ❖ 用来确定被测要素方向和位置的要素。理想的基准要素简称为基
准。 ❖ 如图4-4中标有基准代号的Φd1 圆柱轴线用来确定Φd1圆柱台肩
❖ 为了保证机械产品的质量和零件的互换性，必
须对形位误差加以控制，国标规定了形状和位
置误差。
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形状和位置公差及其检测
第一节 概述
一、形位公差的符号及代号
1、形位公差的特征项目及符号 ❖ 国家标准：形状和位置两大类公差共有14个项目，各
特征项目及符号如下表的示例。
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❖ 2)实际要素 ：零件上实际存在的要素称为实际要素。 零件加工时，由于种种原因会产生几何误差。对于具 体零件，其实际要素只能有测得要素来代替。
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形状和位置公差及其检测
第一节 概述
2、按所处得地位分
❖ （1）被测要素：图样上给出形状或位置公差的 要素。
❖ 如图4-4所示，Φd1的圆柱面和台肩面等给出了 形位公差，因此都是被测要素。
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形状和位置公差及其检测
第一节 概述
4. 按功能关系分为
❖ 1)单一要素
❖ 仅对被测要素本身给出的形状公差要求，称为单一要 素。
❖ 图4-4中Φd1的圆柱面是被测要素，且给出了圆柱度公 差要求，称为单一要素。
❖ 2）关联要素
❖ 与零件上其它要素有功能要求的要素称为关联要素。
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形状和位置公差及其检测
第一节 概述
4.理论正确尺寸
理论正确尺寸是用于确定被测要素的理想形状、理想方向或理想位置的
尺寸（或角度），在图样上用带方框的尺寸（或角度）数字表示。表示被 测要素或基准的一种没有误差的理想状态，因此理论正确尺寸（或角度） 不带公差，如下图所示。
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❖ 图4-4 Φd2圆柱的轴线相对于Φd1圆柱的轴线有同轴
功能要求，Φd1圆柱的台肩面相对于Φd2圆柱的轴线
有垂直功能要求，且都给出位置公差，则Φd2圆柱的
06.07.2020轴线和Φd1圆柱的台肩面刘晴都晴是被测关联要素。
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❖ 第一节 概述 ❖ 第二节 形状公差与误差 ❖ 第三节 位置公差与误差 ❖ 第四节 形位公差与尺寸之间的关系 ❖ 第五节 形位公差的选择与标注 ❖ 第六节 形位误差的检测原则
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形状和位置公差及其检测
第一节 概述
形状和位置误差的产生：
❖ 组成机器的各种零件，在加工过程中，由于机 床、刀具、夹具和工件组成的工艺系统存在误 差以及其他各种因素的影响，致使加工后获得 的实际零件，不仅产生尺寸误差，其形体与理 想形体相比，在几何要素本身的形状及有关要 素之间的相互位置上产生着差别，此差别即为 形状和位置误差。
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形状和位置公差及其检测
第一节 概述
二、形位公差的研究对象——的 几何要素。如图4-3所示
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形状和位置公差及其检测
第一节 概述
零件的几何要素可按不同的方式来分类， 如下：
❖ 1.按存在状态分为理想要素和实际要素 ❖ 2.按所处地位分为被测要素和基准要素 ❖ 3.按结构特征分为轮廓要素和中心要素 ❖ 4.按功能关系分为单一要素和关联要素
形状和位置公差及其检测
形状和位置公差及其检测
本章学习的主要目的和要求：
❖ 1. 熟记14个形位公差特征项目的名称及其符号 。
❖ 2. 学会分析典型的形位公差带的形状、大小和 位置，并比较形状公差带、定向的位置公差带 、定位的位置公差带和跳动公差带的特点。
❖ 3. 理解独立原则、相关要求在图样上的标注、 含义、检测手段和主要应用场合。
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形状和位置公差及其检测
第一节 概述
零件的几何要素可按不同的方式来分类，具 体如下：
1、按存在的状态分 ❖ 1）理想要素：具有几何学意义的要素，即几何的点
、线、面。
例如：图样上组成零件图形的点、线、 面，都是指理 想状态的点、线、面，也就是说，它们是没有几何误 差的理想要素。
3. 按结构特征分 （1）轮廓要素 ❖ 构成零件外廓，能为人们直接感觉到的要素称为轮廓要素。
❖ 如机械图样中表达零件形状的圆柱面、平面、直线、曲线和曲面 等等。
❖ 当被测要素或基准要素为轮廓要素时，形位公差代号的指引线应 指在表示相应轮廓线上或轮廓线的延长线上，并明显的与尺寸线 错开，如图4-4中Φd1圆柱面的圆柱度公差的标注和Φd2台肩面 的垂直度公差的标注。
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形状和位置公差及其检测
第一节 概述
（2）中心要素
❖ 零件上的轴线，球心，圆心。两平行平面的中心平面等 等，虽然不能被人们直接所感受到，但却随着相应的轮 廓要素的存在能模拟的确定其位置要素。
❖ 当被测要素或基准要素为中心要素时，形位公差代号的 指引线箭头或基准代号的连线应与该要素的尺寸线对齐 ，如图4-4中同轴度公差代号和基准A代号的标注。
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第一节 概述
当基准要素是轮廓线或表面时，带有基准字母的短横线应置放在要素的 外轮廓上或在它的延长线上(但细实线应与尺寸线明显的错开)，基准符号还 可置于用圆点指向实际表面的参考线上 。
当基准要素是轴线或中心平面或由带尺寸的要素确定的点时，则基
准符号中的细实线与尺寸线对齐。如尺寸线处安排不下两个箭头，则 另一箭头可用短横线代替。
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形状和位置公差及其检测
第一节 概述
2、形位公差的代号
❖ 国标规定，在图样形位公差应采用代号标注，无法采用 代号标注时，允许在技术要求中用文字说明。
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第一节 概述
3. 基准代号
❖ 对于有位置公差要求的零件，在图样上必须标明基准 。基准代号的组成：粗短横线、圆圈、连线和字母。
❖ 当被测要素给出的形位公差采用形位公差代号来
表示时，代号的指引箭头应指向被测要素且与检
测方向或将要叙述的形位公差带的宽度方向一致 ，如图4-4所示
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形状和位置公差及其检测
第一节 概述
（2）基准要素 ❖ 用来确定被测要素方向和位置的要素。理想的基准要素简称为基
准。 ❖ 如图4-4中标有基准代号的Φd1 圆柱轴线用来确定Φd1圆柱台肩
❖ 为了保证机械产品的质量和零件的互换性，必
须对形位误差加以控制，国标规定了形状和位
置误差。
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第一节 概述
一、形位公差的符号及代号
1、形位公差的特征项目及符号 ❖ 国家标准：形状和位置两大类公差共有14个项目，各
特征项目及符号如下表的示例。
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❖ 2)实际要素 ：零件上实际存在的要素称为实际要素。 零件加工时，由于种种原因会产生几何误差。对于具 体零件，其实际要素只能有测得要素来代替。
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第一节 概述
2、按所处得地位分
❖ （1）被测要素：图样上给出形状或位置公差的 要素。
❖ 如图4-4所示，Φd1的圆柱面和台肩面等给出了 形位公差，因此都是被测要素。
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4. 按功能关系分为
❖ 1)单一要素
❖ 仅对被测要素本身给出的形状公差要求，称为单一要 素。
❖ 图4-4中Φd1的圆柱面是被测要素，且给出了圆柱度公 差要求，称为单一要素。
❖ 2）关联要素
❖ 与零件上其它要素有功能要求的要素称为关联要素。
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第一节 概述
4.理论正确尺寸
理论正确尺寸是用于确定被测要素的理想形状、理想方向或理想位置的
尺寸（或角度），在图样上用带方框的尺寸（或角度）数字表示。表示被 测要素或基准的一种没有误差的理想状态，因此理论正确尺寸（或角度） 不带公差，如下图所示。
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❖ 图4-4 Φd2圆柱的轴线相对于Φd1圆柱的轴线有同轴
功能要求，Φd1圆柱的台肩面相对于Φd2圆柱的轴线
有垂直功能要求，且都给出位置公差，则Φd2圆柱的
06.07.2020轴线和Φd1圆柱的台肩面刘晴都晴是被测关联要素。
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❖ 第一节 概述 ❖ 第二节 形状公差与误差 ❖ 第三节 位置公差与误差 ❖ 第四节 形位公差与尺寸之间的关系 ❖ 第五节 形位公差的选择与标注 ❖ 第六节 形位误差的检测原则
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第一节 概述
形状和位置误差的产生：
❖ 组成机器的各种零件，在加工过程中，由于机 床、刀具、夹具和工件组成的工艺系统存在误 差以及其他各种因素的影响，致使加工后获得 的实际零件，不仅产生尺寸误差，其形体与理 想形体相比，在几何要素本身的形状及有关要 素之间的相互位置上产生着差别，此差别即为 形状和位置误差。
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第一节 概述
二、形位公差的研究对象——的 几何要素。如图4-3所示
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第一节 概述
零件的几何要素可按不同的方式来分类， 如下：
❖ 1.按存在状态分为理想要素和实际要素 ❖ 2.按所处地位分为被测要素和基准要素 ❖ 3.按结构特征分为轮廓要素和中心要素 ❖ 4.按功能关系分为单一要素和关联要素
形状和位置公差及其检测
形状和位置公差及其检测
本章学习的主要目的和要求：
❖ 1. 熟记14个形位公差特征项目的名称及其符号 。
❖ 2. 学会分析典型的形位公差带的形状、大小和 位置，并比较形状公差带、定向的位置公差带 、定位的位置公差带和跳动公差带的特点。
❖ 3. 理解独立原则、相关要求在图样上的标注、 含义、检测手段和主要应用场合。
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第一节 概述
零件的几何要素可按不同的方式来分类，具 体如下：
1、按存在的状态分 ❖ 1）理想要素：具有几何学意义的要素，即几何的点
、线、面。
例如：图样上组成零件图形的点、线、 面，都是指理 想状态的点、线、面，也就是说，它们是没有几何误 差的理想要素。