形状公差和位置公差的详细解说

轴：具有 dmax+t形位理想轴
第四章 形状和位置公差及检测
二、独立原则 尺寸公差与形位公差各自独立，测量 时 分别满足各自
的公差要求。
因独立原则时尺寸与形位误差检测较为方便，故应用 广泛。
第四章 形状和位置公差及检测
三、包容原则 1、单一要素的包容原则
0 0.2
① 图样标注：尺寸公差后加 ø 10
2、最小、最大实体状态和实效状态 1）最大、最小实体状态 合格零件拥有材料最多的状态称最大实体状态。 合格零件拥有材料最少的状态称最小实体状态。 最大实体尺寸：dmax 最小实体尺寸：dmin Dmin Dmax
2）实效状态：最大实体尺寸与实效尺寸综合后的尺寸。
孔：Dvs=Dmin-t形位
轴： dvs=dmax+t形位
L1 M 2 M1 f= L2
第四章 形状和位置公差及检测
第四章 形状和位置公差及检测
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c、倾斜度 倾斜度公差带有三种形式： 面对面的倾斜度、线对线的倾斜度、线对面的倾斜度。 面对面的倾斜度标注示例：解释45度的含义。 倾斜度误差的测量：转换成平行度误差的测量。
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、 测量特征参数原则。 如：两点法及三点法测圆度误差。 4、 测量跳动误差原则。 如：（径向、端面圆全）跳动误差的测量。
5、 控制实效边界原则。
第四章 形状和位置公差及检测
小结 1、了解形位公差的概念。 2、掌握被测要素和基准要素的内容。 3、掌握形位公差的项目符号及标注方法。
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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
方法：被测量件置与定角座上，调整被测件使表面读数差
最小，则f=Mmax-Mmin 定向公差小结：
定向公差是一项综合公差，综合控制被测要素的定向误
差，形状误差。
第四章 形状和位置公差及检测
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2、定位公差 ① 同轴度：应用台阶轴 同轴度公差带：直径为公差值t且与基准同轴线的小圆柱。 检测：V形块模拟基准轴线，两指针调零。 读数：对应点读数差 M1-M2
置误差、方向误差、形状误差。
第四章 形状和位置公差及检测
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3、 跳动公差 a、圆跳动及测量方法 ① 径向圆跳动：指示器径向固定，被测要素绕基准回转 一周时最大与最小读数差。
② 端面圆跳动：指示器垂直端面固定，被测要素绕基准
回转一周，最大与最小读数差。
② 对称度：应用方格或键槽
对称度公差带：相对基准对称度分布的两平行平面。 检测：被测零件放置在平板上，测被测表面到平板的距
离，取测量截面内对应点最大差值为误差值。
第四章 形状和位置公差及检测
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③ 位置度：应用孔轴线的位置度。
孔轴线的位置度公差带：以理想位置为轴线的小圆柱。 测量：测量坐标原则。 。 定位公差小结： 定位公差是一项综合公差，可综合控制被测要素的位
即：被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。
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2、各项形状公差及其误差的测量 1）直线度：给定平面内直线，任意方向直线等。 直线度误差的检测：介绍水平仪的测量原理。 图解法求直线度误差：
测点序号：
0
1
2
3
4
5
6
7
8
水平仪读数：0 +6 +6
累积值：
0
-1.5 -1.5 +3 +3 +9
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3、理想边界
定义：具有理想形状的极限边界 具体为：孔的理想边界为一具有理想形状的外表面（理想轴)
轴的理想边界为一具有理想形状的内表面（理想孔）
1）最大实体边界：尺寸为最大实体尺寸的理想边界。 孔：具有Dmin 的理想轴 ；
轴：具有dmax 理 想孔
2）实效边界 孔：具有 Dmin-t形位的理想孔
2、基准符号 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。
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形位公差标注示例：
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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：
f x2 f y2
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b 、垂直度 垂直度公差带有四种形式：线对面的垂直度、 线对线的垂直度。 垂直度பைடு நூலகம்差的检测：
（实际测量方法较多，现举一例说明）
线对线的垂直度的测量：转换成平行度误差的测量， 用心轴 模拟基准轴线。
E
② 分析：最大实体边界：ø 的孔且垂直于基准。 10 实际尺寸合格范围：9.8—10mm之间 实际轴径9.8mm时，轴线垂直度公差0.2mm 实际轴径10mm时，轴线垂直度公差0
由以上分析总结：包容原则下形位公差包容在尺寸
公差之内。
第四章 形状和位置公差及检测
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四、最大实体原则 1、最大实体原则用于单一要素 1）图样标注： ø 10
测量时用导向套筒，中心顶尖，V形块模拟基准。
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c、跳动公差的特性及应用
① 跳动公差是一项综合公差，测量方便，故广泛应用于
旋转类零件。 ② 各项跳动公差中被测要素，均为轮廓要素，基准要素 均为中心要素。 ③ 生产中有时用测量径向全跳动的方法测量同轴度。
第四章 形状和位置公差及检测
第四章 形状和位置公差及检测

第一节 概述
第二节 形状公差与形状误差的检测


第三节 位置公差和位置误差测量
第四节 形位公差与尺寸公差的相关性要求 第五节 形位公差的选用
第四章 形状和位置公差及检测
第一节 概述
一、形位公差的含义及其影响 1、形位公差的含义：任何零件的加工过程中由于各种因素 的影响总会产生形状、位置方面的误差。
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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 10 2 8 1 平面度误差f=10-(-3)=13μm
8
0 0
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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。
0 +6 +12 +12 +10.5 +9 +12 +15 +24
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直线度误差：f=18-9=9μm
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① 先解释累积值的得来：由于水平仪测量的是相临两点的 高度差，作图时需将各点的读数都转换成相对坐标圆点 的值。 ② 作图法求解必须以y方向作为评定误差的方向 ③ 通过计算求得直线度误差。
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二、形位公差值的确定 1 、公差等级：1、2、3、…….12 。1级最高，12级最 低，6、7级为基本级。 总原则：在满足使用要求的前提下，选择最经济的 公差值。 2、 选择方法：类比法
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五、三种公差原则小结
公差原则 遵守的边 允许的形 界 为公差 独立原则
包容原则 最大实体 边界 最大实体 实效边界 原则
应用 广泛
配合性 质要求 严格 只要求 保证可 装配性
t
0~T
t~~t+T
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第五节
形位公差的选用
正确合理的选择形位公差，不仅直接反映产品量 和寿命，而且关系到零件的加工难易程度。 一、形位公差项目的选择 1、零件的几何特征 如：圆柱零件：圆柱度、圆度 圆锥形零件：圆度、素线直线度 平面：平面度 阶梯轴：同轴度 槽：对称度
0 0.2
0.1 M
2）分析：实效边界：尺寸为ø 10.1 mm的理想孔
实际尺寸合格范围：9.8—10 mm。
实际尺寸为ø 9.8mm时，轴线直线度公差0.3 mm。 实际尺寸为ø mm时，轴线直线度公差0.1 mm 10 2、最大实体原则用于关联要素 被测要素与基准要素同时对同轴度进行补偿
第四章 形状和位置公差及检测
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4）圆柱度： 圆柱度公差带：半径之差为公差值的两同轴线的圆面之间 的区域。
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5）线轮廓度、面轮廓度 公差带简介：包络线的形成原理。 说明： ①任意方向直线度在公差值前需加“ø”
②宽大平面用平面度，窄长平面用直线度。
③圆柱度是一项综合公差。 小结： 1、形状公差不涉及基准。 2、形状公差值是包含实际要素的最小区域的宽度或 直径来表示。
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第三节
位置公差和位置误差测量
一、位置误差与基准 1、位置误差：被测要素实际位置对其理想位置的变动量 2、基准 1) 基准要素：用来确定被测要素方向或位置的要素。 2) 基准的分类： 单一基准：由一个要素充当基准
组合基准：公共基准
基准体系：三基面体系 模拟法体现基准：心轴模拟基准轴线
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第二节 形状公差与形状误差的检测
一、形状误差和形状公差 1、形状误差：被测要素实际形状对其理想形状的变动量
2、形状公差：允许的最大形位公差。
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二、形状误差及其评定 1、评定形状误差的准则：最小条件
评定形状误差时，理想要素的位置要符合最小条件 ，
第四章 形状和位置公差及检测
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b、全跳动 ① 径向全跳动：指示器沿径向放置，测量时指示器沿轴向
移动，被测要素绕基准回转所测的最大与最
小差值。 ② 端面全跳动：指示器垂直端面放置，测量时指示器由外端
向圆心移动，被测要素绕基准回转，最大与 最小读数差即为误差值
三、小结：
1、掌握各项定位公差的含义。 2、掌握跳动误差的测量方法。 3、了解形位误差的检测原则。
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第四节 形位公差与尺寸公差的相关性
一、基本概念 1、作用尺寸：实际尺寸和形状误差综合后的尺寸。 Dm < Da dm > da
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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： 心轴模拟孔的轴线，调整I-I等高 读数f=M1-M2 ，任意方向要求时：f=
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2、零件的使用要求
只有对使用性能有显著影响的项目才规定形位公差， 如：车床、磨床主轴轴颈同轴度、圆柱度误差的影响 零件的回转精度和工作精度，故规定相应精度。齿轮 箱体两孔轴线不平行，影响正常啮合，降低承载能力，
故规定平行度公差。
3、测量方便 如：阶梯轴：可用径向 全跳动代替圆柱度，同轴度 误差 4、形位公差的控制功能 如：圆柱度公差可以控制圆度、素线的直线度误差。
三、形位公差项目符号 1、 形状公差： 2、 位置公差： 定向公差：
定位公差：
跳动公差：
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四、形位公差的标注 1、公差框格 0.02 A
第一格：公差项目；第二格：公差值；第三格：基准
2、指引线：将框格与被测要素联系起来。 说明：被测要素为中心要素时，指引线箭图与尺寸
线对齐。
2 、形位误差的定义：零件的实际形状、位置对其理想形
状、 位置的变动量。
第四章 形状和位置公差及检测
3、形位误差的影响
（1） 影响配合的松紧程度，如圆度，轴线的直线度。
（2） 影响可装入性，如螺栓的位置度。 （3） 影响零件的其它功能。 综上所述：形位误差的大小是衡量产品质量的一项重要指 标，为保证产品质量，实现互换性，应控制零件 的形位误差，即规定公差。