零件的几何要素及形位公差的项目和符号讲解

零件的几何要素及形位公差的项目和符号
一、零件的几何要素
1、概念
几何要素——构成零件形体的点、线、面称为零件的几何要素。

如下图所示的顶尖就是由点、平面、圆柱面、原锥面、球面、轴线等几何要素组成。

形位误差——关于零件各个几何要素的自身形状和相互位置的误差。

形位公差——对这些几何要素的形状和相互位置所提出的精度要求。

2、几何要素的分类
理想要素：具有几何意义的要素，绝对准确
按存在的状态分
实际要素：零件上实际存在的要素，存在误差，如下图
图1
被测要素：图样上给出了形状或位置公差的要素，如下图
所式，1d φ给出了圆柱度要求，2d φ给出了同轴度要求
按形位公差中所处的地位分 基准要素：用来确定被测要素的方向和位置的要素，如下
图所示，1d φ的轴线2d φ的台阶面为基准要素
图2
轮廓要素：构成零件外形的点、线、面，是可见的，能感觉到的
按几何特征分
中心要素：表示轮廓要素的对称中心的点、线、面，不可见，不能
感觉到，但可以通过相应的轮廓要素模拟，如图1
二、形位公差的项目及符号
形状公差——被测实际要素的形状相对其理想形状所允许的变动量。

位置公差——被测实际要素的位置对基准所允许的变动量。

形状或位置公差（轮廓度公差）——有线轮廓度和面轮廓度两项。

形位公差带及公差带的等级
一、形位公差带
形位公差带——限制实际要素变动的区域。

由形状、大小、方向、位置四要素确定
1、形状：由公差项目及被测要素与基准要素的几何特征来确定。

（1）两平行直线，应用于直线度和位置度；
（2）两等距曲线，应用于线轮廓度；
（3）两同心圆，应用于圆度和径向圆跳动；
（4）一个圆，应用于平面内点的位置度、同轴度；
（5）一个球，应用于空间点的位置度；
（6）一个圆柱，应用于轴线的直线度、平行度、垂直度、倾斜度、位置度、同轴度；（7）两同轴圆柱，圆柱度、径向全跳动；
（8）两平行平面，应用于平面度、平行度、垂直度、倾斜度、位置度、对称度、端面全跳动等；
（9）两等距曲面，应用于面轮廓度。

2、大小：指公差带的宽度、直径或半径差的大小。

由图样上给定的形位公差值确定。

二、公差带的等级和公差值
图样上对形位公差值的表示方法：
注出形位公差——用形位公差代号标注，在形位公差框格内注出公差值。

未注形位公差——不用代号标注，图样上不注出公差值，而用形位公差的未注公差来控制，这种图样上虽未用代号注出，但对形位公差仍有一定要求。

1、图样上注出形位公差值的规定
GB/T1184－1996对图样上的注出公差规定了12个等级，由1级起精度依次降低，6级与7级为基本级，圆度和圆柱度还增加了精度更高的0级。

公差值选择总的原则是：在满足零件功能要求的前提下选择最经济的公差值。

2、形位公差的未注公差值的规定
图样上对零件的要素未注出形位公差时，并不是没有公差值要求，而是对这些要素的形位公差要求能由机床设备的一般加工能力所保证，所以不必标注在图样上。

未注公差值的大小可查阅GB/T1184－1996中有关规定。

形位公差的标注（一）
一、形位公差的代号和基准符号
1、形位公差的代号
形位公差的代号包括：形位公差框格和指引线、形位公差有关项目的符号、 形位公差数值和其它有关符号、基准字母和其他有关符号。

如上图所示，公差框格分成两格或多格式，框格内从左到右填写内容为：
（1）第一格填写形位公差项目符号；
（2）第二格填写形位公差数值和有关符号；
（3）第三格和以后各格填写基准代号的字母和有关符号。

2．基准符号
基准符号由粗短线、 圆圈、连线和字母组成。

基准符号字母不得采用E 、I 、J 、M 、O 、P 、L 、R 、F 。

当字母不够用时可加脚注，如A 1、A 2、… B 1、B 2、…
二、被测要素的标注方法
用带箭头的指引线将被测要素与公差框格的一端相连，指引线的箭头应指向被测要素 公差带的宽度或直径方向。

标注时注意：
1、形位公差框格应水平或垂直地绘制。

2、指引线原则上从框格一端地中间位置引出。

3、被测要素的连接方法当被测要素为线或表面时，指引线的箭头应指在该要素的轮廓线或其延长线上，并应明显地与尺寸线错开，如下图a 。

4、当被测要素为轴线或中心平面时，指引线的箭头应与该要素的尺寸线对齐如上图b。

5、当被测要素为各要素的公共轴线、公共中心平面时，指引线的前头可以直接指在
轴线或中心线上，如上图c。

6、当同一个被测要素有多项形位公差要求，其标注方法又是一致时，可以将这些框格画在一起，共用一根指引线箭头，见下图。

7、若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箭头并分别与各被测要素相连，见下图。

形位公差的标注（二）
三、基准要素的标注
基准要素采用基准符号标注，并从形位公差框格中的第三格起，填写相应的基准符号字母，基准符号中的连线应与基准要素垂直。

无论基准符号在图样中方向如何，圆圈内字母应水平书写。

1、当基准要素为素线及表面时，基准符号应靠近该要素的轮廓线或其引出线标注，
并应明显地与尺寸线错开，如下图1。

2、当基准要素为轴线或中心平面时，基准符号应与该尺寸线对齐，如下图2。

3、当基准要素为各要素的公共轴线、公共中心平面时，基准符号可以直接靠近公共
轴线或中心线标注，如下图3。

4、当位置公差的两要素，被测要素和基准要素允许互换时，即为任选基准时，就不
再画基准符号，两边都用箭头表示，如下图所示。

四、形位公差的其他标注规定
1、公差框格中所标注的公差值如无附加说明，则被测范围为箭头所指的整个轮廓要
素或中心要素。

2、如果被测范围仅为被测要素的一部分时，应用粗点划线画出该范围，并标出尺寸。

3、若需给出被测要素任一固定长度上（或范围）的公差值。

4、给定的公差带形状为圆或圆柱时，应在公差数值前加注“φ” ；当给定的公差带形
状为球时，应在公差数值前加注“Sφ”。

5、形位公差附加符号。

形位公差的应用与解读（一）
一、形状公差
1、直线度
（1）在给定平面内，公差带是距离为差值t 的两平行直线之间的区域。

如左图
应用（右图）：
被测表面的素线必须位于平行于图距离为公差值0.1的两平行直线内。

（2）在给定方向上公差带是距离为值t 的两平行平面之间的区域，如左图。

应用（右图）：
被测圆柱面的任一素线必须位于距离为公差值0.1的两平行平面之内。

（3）如在公差值前加注 ，则公差带是直径为t 的圆柱面内的区域，如左图。

应用：（右图）
被测圆柱面的轴线必须位于直径为公差值笋0 . 0 8圆柱面内。

2、平面度公差
公差带是距离为公差值t 的两平行平面之间的区域，如左图。

应用（右图）：
被测表面必须位于距离为公差值0.08的两平行平面内。

3、圆度公差
公差带是在同一正截面上，半径差I 为公差值的两同心圆之间的区域，如左图
应用（右图）：
被测圆锥面任一正截面上的圆周必须位于半径差为公差值0. 1的两同心圆之间。

4、圆柱度公差
公差带是半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域，如左图。

应用（右图）：
被测圆柱面必须位于半径差为公差值0.1两同轴圆柱面之间的区域。

二、轮廓度公差
1、线轮廓度公差
公差带是包络一系列直径为公差值t 的圆的两包络线之间的区域。

诸圆的圆心位于具有理论正确几何形状的线上，如左图。

应用（右图）：
在平行于图样所示投影面的任一截面上，被测轮廓线必须位于包络一系列直径为公差值0.04且圆心位于具有理论正确几何形状的线上的两包络线之间。

2、面轮廓度公差
公差带是包络一系列直径为公差值t 的球的两包络面之间的区域，诸球的球心应位于具有理论正确几何形状的面上，如左图。

应用（右图）：
被测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0.02 ，且球心位于具有理论正确几何形状的面上的两包络面之间。

形位公差的应用与解读（二）
——位置公差（定向公差）
一、平行度公差//
1、线对线平行度公差
（a）公差带是距离为公差值 c 且平行于基准线、位于给定方向上的两平行平面之间的区域，如左图。

应用（右图）
被测轴线必须位于距离为公差值0.2 且在给定方向上平行于基准轴线的两平行平面之间。

（b）如在公差值前加注声，公差带是直径为公差值t 且平行于基准线的圆柱面内的区域,如左图。

应用（右图）
被测轴线必须位于直径为公差值。

. 0 3 且平行于基准轴线的圆柱面内。

2、线对面平行度公差
公差带是距离为公差值c 且平行于基准平面的两平行平面之间的区域，如左图
应用（右图）：
被测轴线必须位于距离为公差值0.01且平行于基准表面B( 基准平面) 的两平行平面之间3、面对线平行度公差
公差带是距离为公差值a 且平行于基准线的两平行平面之间的区域，如左图。

应用（右图）：
被测表面必须位于距离为公差值0.01且平行于基准线C( 基准轴线) 的两平行平面之间4、面对面平行度公差
公差带是距离为公差值，且平基准面的两平行平面之间的区域，如左图
应用（右图）：
一被测表面必须位于距离为公差值0.01且平行于基准面的两平行平面之间的区域，准表面D( 基准平面) 的两平行平面之间。

二、垂直度公差
1、线对线垂直度公差
公差带是距离为公差值t 且垂直于基准线的两平行平面之间的区域，如左图。

应用（右图）：
被测轴线必须位于距离为公差值0.06且垂直于基准线A( 基准轴线) 的两平行平面之间。

2、线对面垂直度公差
如公差值前加注 ，则公差带是直径为公差值t 且垂直于基准面的圆柱面内的区域左图
应用（右图）：
被测轴线必须位于直径为公差值 0.01且垂直于基准面A( 基准平面) 的圆柱面内。

3、面对线垂直度公差
公差带是距离为公差值t 且垂直基准线的两平行平面之间的区域，如左图。

应用（右图）：
被测面必须位于距离为公差值0.08且垂直于基准线A( 基准轴线) 的两平行平面之间。

4、面对面垂直度公差
公差带是距离为公差值t 且垂直于基准面的两平行平面之间的区域，如左图。

应用（右图）：
被测面必须位于距离为公差值0.08 且垂直于基准平面A的两平行平面之间。

三、倾斜度公差
1、线对线倾斜度公差
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。

应用（右图）：
被测轴线必须位于距离为公差值0.08且与A -B公共基准线成一理论正确角度的两平行平面之间。

2、线对面倾斜度公差
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，如左图
应用（右图）：
60被测轴线必须位于距离为公差值0.08且与基准面A( 基准平面) 成理论正确角度0的两平行平面之间。

3、面对线倾斜度公差
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，如左图。

应用（右图）：
被测表面必须位于距离为公差值0.1 且与基准线A( 基准轴线) 成理论正确角度0
75的两平行平面之间。

4、面对面倾斜度公差
公差带是距离为公差值t 且与基准面成一给定角度的两平行平面之间的区域
应用（右图）：
被测表面必须位于距离为公差值0.08且与基准面A( 基准平面) 成理论正确角度400的两平行平面之间。

形位公差的应用与解读（三）
——位置公差（定位公差、跳动公差）
一、位置度公差
1、点的位置度公差
如公差值前加注φ公差带是直径为公差值t 的圆内的区域，圆公差带的中心点的位置由相对于基准A和B的理论正确尺寸确定。

应用（右图）：
两个中心线的交点必须位于直径为公差值0.3的圆内，该圆的圆心位于由相对基准A和B( 基准直线) 的理论正确尺寸所确定的点的理想位置上
2、线的位置度公差
如公差值前加注φ公差带是直径为公差值t 的圆柱面内的区域，公差带的轴线位置由相对
于三基面体系的理论正确尺寸确定。

应用（右图）：
被测轴线必须位于直径为公差值φ0.08且以相对于C、A、B基准表面的理论正确尺寸所确定的理想位置为轴线的圆柱面内。

二、同轴度公差
1、点的同轴度公差
公差带是直径为公差值 t 且与基准圆心同心的圆内的区域。

应用（右图）：
外圆的圆心必须位于直径为公差值φ0.1 且与基准圆心同心的圆内。

2、轴线的同轴度公差
公差带是直径为公差值φt 的圆柱面内的区域，该圆柱面的轴线与基准轴线同轴。

应用（右图）：
大圆柱面的轴线必须位于直径为公差值如φ0.08 且与公共基准线A-B ( 公共基准轴线)
同轴的圆柱面内。

三、对称度公差
公差带是距离为公差值t 且相对基准的中心平面对称配置的两平行平面之间的区域应用：
被测中心平面必须位于距离为公差值0 . 0 8且相对于基准中心平面A对称配置的两平行平面之间。

四、圆跳动公差
1、径向圆跳动公差
公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内、半径差为公差值t 且圆心在基准轴线上的两同心圆之间的区域。

应用（右图）：
当被测要素围绕基准线A( 基准轴线) 并同时受基准表面B( 基准平面) 的约束旋转一周时，在任一测量平面内的径向圆跳动量均不得大于0 . 1。

2、端面圆跳动公差
公差带是在与基准同轴的任一半径位置的测量圆柱面上距离为t 的两圆之间的区域。

应用（右图）：
被测面围绕基准线D( 基准轴线) 旋转一周时，在任一测量圆柱面内袖向的跳动量均不得大于0 . 1。

3、斜向圆跳动公差
公差带是在与基准同轴的任一测量圆锥面上距离为t 的两圆之间的区域。

除另有规定，其测量方向应与被测面垂直。

应用（右图）：
被测面绕基准线c( 基准轴线) 旋转一周时，在任一测量圆锥面上的跳动量均不得大于0.1。

五、全跳动公差
1、径向全跳动公差
公差带是半径差为公差值t 且与基准同轴的两圆柱面之间的区域。

应用（右图）：
被测要素围绕公共基准线A -B作若干次旋转，并在测量仪器与工件间同时作轴向的相对移动时，被测要素上各点间的示值差均不得大于0.1。

测量仪器或工件必须沿着基准轴线方向并相对于公共基准轴线A-B移动。

2、端面全跳动公差
公差带是距离为公差值t 且与基准垂直的两平行平面之间的区域。

应用（右图）：
被测要素围绕基准轴线D作若干次旋转，并在测量仪器与工件间作径向相对移动时，在被测要素上各点间的示值差均不得大于0.1，测量仪器或工件必须沿着轮廓具有理想正确形状的线和相对于基准轴线D的正确方向移动。