形位公差及检测

形位公差及检测技术

1.概述

1.1形位公差的研究对象

构成零件的具有几何特征的点、线、面称为零件的要素。形位公差的研究对象就是零件的几何要素。

1.2要素的分类

1．理想要素指具有几何学意义的要素。它

是具有理想形状的点、线、面。

2．实际要素指零件上实际存在的要素。实

际要素通常是用测量所得到的要素来代替。但

由于测量过程中存在误差，因此测得的要素状

况并非实际要素的真实状况。

3．被测要素指图样上给出形位公差要求的

要素。

4．基准要素指用来确定被测要素方向或位

置的要素。

行、对称等）。

1.2要素的分类

5．轮廓要素指构成零件外形能直接为人们

所感觉到的点、线、面各要素。

6．中心要素指构成零件轮廓的对称中心所

表示的点、线、面各要素。

7．单一要素指仅对其本身给出了形状公差

的要素。单一要素是不给定基准关系的要素。

8．关联要素指对其它要素具有功能关系的要素。所谓功能关系是指要素与要素之间具有某种确定方向或位置关系（如垂直、平行、对称等）。

国标

形位公差的国标

1.3形位公差的

为限制机械零件几何参数的形状和位置误差、提高机器设备的精度、增加寿命、保证互换性生产，我国已制定了一套《形状和位置公差》国家标准。代号是：GB/T 1182-1996、GB/T 1184-1996、GB/T 4249-1996和GB/T 16671-1996。

1.4名称

名称、、符号表

2. 形状公差和形状误差

2.1形状公差形状公差定义及评定定义及评定

1.形状公差形状公差是指单一实际要素的形状对其理想形状所允许的是指单一实际要素的形状对其理想形状所允许的变动量变动量。（。（。（直线度直线度直线度、、平面度平面度、、圆度圆度、、圆柱度圆柱度、、线轮廓度及面轮廓度轮廓度））。

2.形状误差是指被测实际要素相对于理想要素的变动量形状误差是指被测实际要素相对于理想要素的变动量。。

最低点最高点1. 直线度误差的评定：由两平行直线包容实际要素时，成高、低相间三点接触。

3 评定形状误差的基本原则是最小条件评定形状误差的基本原则是最小条件，，评定形状误差的基本方法是最小区域法

2.平面度误差的评定:由两平行平面包容实际要素时，至少有三点或四点与两平行平面分别接触，且需满足下列接触形式之一，即为最小区域，如图所示。

(a)三角形准则（b）交叉准则（c）直线准则

2.2 直线度

1.限制实际直线对理想直线的变动量

2. 公差区域

1.在给定平面内的直线度公差公差带是距离为公差值t的两平

行直线之间的区域（图a）

2 .在给定方向上的直线度公差公差带是距离为公差值t的两平

行面之间的区域（图b)

3.在任意方向上的直线度公差在公差值前加注ф则公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域(图c)

3. 直线度误差的测量

(a)刀口尺法(b)拉钢丝法

(c)水平仪法(d)自准直仪法

2.3平面度

1.限制实际平面对其理想平面变动量

2. 公差区域

平面度公差用以限制平面的形状误差其公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域

3. 平面度误差的测量

（a）指示器法（b）光学平晶测量法

（c）水平仪法（d）自准直仪加反射镜

2.4圆度

1.限制实际圆对理想圆变动量

2. 公差区域

圆度公差垂直于轴线的截面的形状误差圆度公差带是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

3. 圆度误差的测量

（a）圆度仪

2.5圆柱度

1.限制实际圆柱面对理想圆柱面变动量

2. 公差区域

圆柱度公差用限制整个圆柱表面的形状误差其公差带是半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域

3. 圆度柱误差的测量

圆柱度误差的测量可以在圆度误差的测量基础上，测量若干个横截面的圆度误差，经过计算和处理得出圆柱度误值。

2.6 线轮廓度

1.限制实际曲线对理想曲线变动量

2. 公差区域

线轮廓度公差用于限制平面曲线截面轮廓的形状误差其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

2.7 面轮廓度

1.限制实际曲线对理想曲线变动量

2. 公差区域

面轮廓度公差用于限制空间曲面的形状误差等其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位于具有理论正确几何形状的面上

3. 线轮廓度&面轮廓度误差的测量

（1）样板测量用轮廓样板模拟理想轮廓曲线，与实际轮廓进行比较。

（2）坐标仪测量用坐标测量仪测出实际曲面轮廓上若干个点的坐标值，并将测得的坐标值与理想轮廓的坐标值进行比较。

3. 位置公差和位置误差3.1位置公差定义及评定

1.位置公差是限制两个或两个以上要素在方向和位置关系上的误差，按照要求的几何关系分为定向、定位和跳动三类公差。

2.定向公差是关联要素对基准在规定方向上所允

许的变动量。

3.定位公差是被测要素对基准要素规定的位置所

允许的变动量。

4.跳动公差是以测量方法为依据而规定的当形体表面绕基准轴线旋转时以指示表测出的跳动量来反映其位置误差。

3.2平行度

1.平行度公差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）在方向成0°或180°的要求。

2. 公差区域

公差带是距离为公差值t且平行于基准面的两平行平面之间的区域，若在公差值前加ф其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