公差原则
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形位公差的选择——公差原则的选择
• 独立原则用于尺寸精度与形位精度要求相差较 大，需分别满足要求；采用分组装配工艺时， 用独立原则以保证分组装配工艺的实现；非配 合要素。 • 包容要求主要用于需要保证配合性质的场合。 • 最大实体要求用于中心要素，一般用于仅要求 可装配性而无严格对中要求的场合。 • 由于大型零件不易于采用边界控制，应采用独 立原则。
• 各类最小区域所体现的原则为最小条件原则， 是评定形位误差的基本原则。遵守它，可以最 大限度地通过合格件。但在许多情况下，又使 检测和数据处理复杂化。因此，允许在满足零 件功能要求的前提下，用偏离最小条件原则的 方法来评定形位误差值。近似方法得到的误差 值若小于公差值，零件在使用中会趋于可靠； 若大于公差值，应按最小条件原则仲裁。
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形位误差的检测原则——与理想要素比较原则
• 应用非常广泛的一种方法。理想要素可用不同的方法 获得，如用刀口尺的刃口，平尺的工作面，平台和平 板的工作面以及样板的轮廓面等实物体现；也可用运 动轨迹来体现，如：精密回转轴上的一个点（测头） 在回转中所形成的轨迹（即产生的理想圆）为理想要 素，还可用水平面（线）等体现。
• 定向误差值用定向最小包 容区域的宽度或直径表示。 定向最小区域是指按理想 要素的方向包容被测实际 要素时，具有最小宽度或 直径的包容区域。显然， 定向最小包容区域的形状 和方向与公差带的形状和 方向相同，区域的边界或 中心是符合最小条件的理 想要素。
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形位误差及其检测——定位误差及其评定 • 定位误差是被测实际要素对一具有确定 位置的理想要素的变动量，该理想要素 的位置由基准和理论正确尺寸确定。
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形位误差及其检测——定位误差及其评定
• 定位误差值用定位最小包容区域的宽度或直径 表示。定位最小区域是指以Βιβλιοθήκη Baidu想要素定位来包 容被测实际要素时，具有最小宽度或直径的包 容区域。显然定位最小包容区域的形状、方向 和位置与公差带的形状、方向和位置相同。
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形位误差及其检测——最小条件原则的应用
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形位误差及其检测
——实际（被测、基准）要素的体现 • 实际要素常用测得要素代替。测得要素是对实 际要素做均匀布点的有限测量得到的测值所体 现的要素。 • 实际要素还可以用模拟法得到。例如，用与实 际孔成无间隙配合的心轴的轴线或素线来模拟 实际孔的轴线或素线；用V形块模拟实际轴颈的 轴线。
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形位误差及其检测——定向误差及其评定
• 定向误差是被测实际要素对一具有确定方向的 理想要素的变动量，该理想要素的方向由基准 （和定向最小条件）确定。所谓定向最小条件 是指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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形位误差及其检测——定向误差及其评定
解释P100 “2.从配合均匀性分析”
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形位公差的选择——形位公差值的选择 • 在满足零件功能的前提下，选取最经济的 公差值。 • 对于以下情况，考虑到加工的难易程度和 除主参数以外的其它因素的影响，在满足 零件功能的要求下，适当降低1～2级选用： 孔相对于轴；长径比较大的轴和孔；距离 较大的轴和孔；宽度较大（大于1/2长度） 的零件表面。 • 未注公差按GB/T1184-1996的规定。
f i = 2 (∆xi ) 2 + (∆yi ) 2
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测量特征参数原则 • 用该原则所得到的形位误差值与按定义确定的 形位误差值相比，只是一个近似值。但应用此 原则，可以简化过程和设备，也不需要复杂的 数据处理。故在满足功能的前提下，可取得明 显的经济效益，在生产现场用得较多。如：以 平面上任意方向的最大直线度误差来近似表示 该平面的平面度误差；用两点法测圆度误差： 在同一横截面内的几个方向上测量直径，取最 大、最小直径差之半作为圆度误差。
边界控制原则
• 按最大实体要求给出形位公差时，要求被测实体不得 超过最大实体实效边界，判断被测实体是否超过最大 实体实效边界的有效方法就是用位置量规。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Φ12.04mm，故量规测量部分的 基本尺寸为Φ12.04mm；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 Φ25mm。
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。
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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。该原则在轮廓度、 位置度测量中应用较为广泛。如图所示，用测 量坐标值原则测量位置度误差。
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测量跳动的原则
• 图A为被测工件通过心轴安装在两同轴顶尖之间， 两同轴顶尖的中心线体现基准轴线；图B为V形 块体现基准轴线。当被测工件绕基准回转一周 中，指示表不作轴向（或径向）移动时，可测 得圆跳动，作轴向（或径向）移动时，可测得 全跳动。
(A)
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(B)
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形位未注公差值的规定
• 未注直线度、平面度、垂直度、对称度和圆跳动各规定 了H、K、L三个公差等级，在标题栏或技术要求中注出 标准及等级代号。如：“GB/T1184—K”。 • 未注圆度公差值等于直径公差值，但不大于圆跳动的未 注公差。 • 未注圆柱度公差不作规定，由构成圆柱度的圆度、直线 度和相对素线的平行度未注公差控制。 • 未注平行度公差值等于定位尺寸公差值或直线度和平面 度公差值中较大者。 • 未注同轴度公差值未作规定，可等于圆跳动未注公差值。 • 未注线轮廓度、面轮廓度、倾斜度、位置度和全跳动的 公差值均由各要素的注出或未注出的尺寸或角度公差控 制。
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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，在比较中得到测量数据。 • 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。 • 测量特征参数原则 测量被测实际要素具有代 表性的参数以表示形位误差值。 • 测量跳动原则 针对圆跳动和全跳动的测量原 则。 • 边界控制原则 检验被测实际要素是否超过所 应遵守的边界。
DMV= ø12.04mm 工件 位置量规
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形位公差的选择 • 零件上有特殊形位精度要求的要素只是 少数。大量的形位精度要求用一般加工 工艺就能达到，不在图样上注出，以简 化图样。 • 简要介绍形位公差特征项目及基准要素、 公差原则和形位公差值的选择要点。
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形位公差的选择——公差项目及基准要素的选择
• 形位公差特征项目选择要综合考虑被测要素的几 何特征、功能要求、测量的方便性和特征项目本 身的特点。 • 应优先选择综合控制项目，以减少图样上给出的 形位公差项目及相应的形位误差检测项目。 • 在满足功能要求的前提下，应选用测量简便的项 目。如：同轴度公差常用径向圆跳动公差代替。 • 基准要素通常是零件的安装基准或与安装基准在 工艺上密切联系的工艺面。基准要素应具有较大 面积或支撑长度。
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形位误差及其检测——形状误差及其评定 • 形状误差是单一实 际要素对其理想要 素的变动量，理想 要素的位置应符合 最小条件。所谓最 小条件是指被测实 际要素对其理想要 素的最大变动量为 最小。
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形位误差及其检测——形状误差及其评定
• 评定形状误差时，形状误差值 的大小可用最小包容区域的宽 度或直径表示。所谓最小区域， 是指包容被测实际要素时，具 有最小宽度或直径的包容区域。 显然，最小包容区域的形状与 公差带的形状相同，区域的边 界或中心是符合最小条件的理 想要素。 最小包容区域评定形状误差值的方法，称为最 小区域法，最小区域法是符合最小条件的评定形 状误差的基本方法。按最小区域法评定形状误差 值是合理且唯一的。
形位公差的选择——公差原则的选择
• 独立原则用于尺寸精度与形位精度要求相差较 大，需分别满足要求；采用分组装配工艺时， 用独立原则以保证分组装配工艺的实现；非配 合要素。 • 包容要求主要用于需要保证配合性质的场合。 • 最大实体要求用于中心要素，一般用于仅要求 可装配性而无严格对中要求的场合。 • 由于大型零件不易于采用边界控制，应采用独 立原则。
• 各类最小区域所体现的原则为最小条件原则， 是评定形位误差的基本原则。遵守它，可以最 大限度地通过合格件。但在许多情况下，又使 检测和数据处理复杂化。因此，允许在满足零 件功能要求的前提下，用偏离最小条件原则的 方法来评定形位误差值。近似方法得到的误差 值若小于公差值，零件在使用中会趋于可靠； 若大于公差值，应按最小条件原则仲裁。
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形位误差的检测原则——与理想要素比较原则
• 应用非常广泛的一种方法。理想要素可用不同的方法 获得，如用刀口尺的刃口，平尺的工作面，平台和平 板的工作面以及样板的轮廓面等实物体现；也可用运 动轨迹来体现，如：精密回转轴上的一个点（测头） 在回转中所形成的轨迹（即产生的理想圆）为理想要 素，还可用水平面（线）等体现。
• 定向误差值用定向最小包 容区域的宽度或直径表示。 定向最小区域是指按理想 要素的方向包容被测实际 要素时，具有最小宽度或 直径的包容区域。显然， 定向最小包容区域的形状 和方向与公差带的形状和 方向相同，区域的边界或 中心是符合最小条件的理 想要素。
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形位误差及其检测——定位误差及其评定 • 定位误差是被测实际要素对一具有确定 位置的理想要素的变动量，该理想要素 的位置由基准和理论正确尺寸确定。
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形位误差及其检测——定位误差及其评定
• 定位误差值用定位最小包容区域的宽度或直径 表示。定位最小区域是指以Βιβλιοθήκη Baidu想要素定位来包 容被测实际要素时，具有最小宽度或直径的包 容区域。显然定位最小包容区域的形状、方向 和位置与公差带的形状、方向和位置相同。
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形位误差及其检测——最小条件原则的应用
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形位误差及其检测
——实际（被测、基准）要素的体现 • 实际要素常用测得要素代替。测得要素是对实 际要素做均匀布点的有限测量得到的测值所体 现的要素。 • 实际要素还可以用模拟法得到。例如，用与实 际孔成无间隙配合的心轴的轴线或素线来模拟 实际孔的轴线或素线；用V形块模拟实际轴颈的 轴线。
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形位误差及其检测——定向误差及其评定
• 定向误差是被测实际要素对一具有确定方向的 理想要素的变动量，该理想要素的方向由基准 （和定向最小条件）确定。所谓定向最小条件 是指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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形位误差及其检测——定向误差及其评定
解释P100 “2.从配合均匀性分析”
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形位公差的选择——形位公差值的选择 • 在满足零件功能的前提下，选取最经济的 公差值。 • 对于以下情况，考虑到加工的难易程度和 除主参数以外的其它因素的影响，在满足 零件功能的要求下，适当降低1～2级选用： 孔相对于轴；长径比较大的轴和孔；距离 较大的轴和孔；宽度较大（大于1/2长度） 的零件表面。 • 未注公差按GB/T1184-1996的规定。
f i = 2 (∆xi ) 2 + (∆yi ) 2
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测量特征参数原则 • 用该原则所得到的形位误差值与按定义确定的 形位误差值相比，只是一个近似值。但应用此 原则，可以简化过程和设备，也不需要复杂的 数据处理。故在满足功能的前提下，可取得明 显的经济效益，在生产现场用得较多。如：以 平面上任意方向的最大直线度误差来近似表示 该平面的平面度误差；用两点法测圆度误差： 在同一横截面内的几个方向上测量直径，取最 大、最小直径差之半作为圆度误差。
边界控制原则
• 按最大实体要求给出形位公差时，要求被测实体不得 超过最大实体实效边界，判断被测实体是否超过最大 实体实效边界的有效方法就是用位置量规。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Φ12.04mm，故量规测量部分的 基本尺寸为Φ12.04mm；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 Φ25mm。
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。
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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。该原则在轮廓度、 位置度测量中应用较为广泛。如图所示，用测 量坐标值原则测量位置度误差。
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测量跳动的原则
• 图A为被测工件通过心轴安装在两同轴顶尖之间， 两同轴顶尖的中心线体现基准轴线；图B为V形 块体现基准轴线。当被测工件绕基准回转一周 中，指示表不作轴向（或径向）移动时，可测 得圆跳动，作轴向（或径向）移动时，可测得 全跳动。
(A)
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(B)
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形位未注公差值的规定
• 未注直线度、平面度、垂直度、对称度和圆跳动各规定 了H、K、L三个公差等级，在标题栏或技术要求中注出 标准及等级代号。如：“GB/T1184—K”。 • 未注圆度公差值等于直径公差值，但不大于圆跳动的未 注公差。 • 未注圆柱度公差不作规定，由构成圆柱度的圆度、直线 度和相对素线的平行度未注公差控制。 • 未注平行度公差值等于定位尺寸公差值或直线度和平面 度公差值中较大者。 • 未注同轴度公差值未作规定，可等于圆跳动未注公差值。 • 未注线轮廓度、面轮廓度、倾斜度、位置度和全跳动的 公差值均由各要素的注出或未注出的尺寸或角度公差控 制。
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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，在比较中得到测量数据。 • 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。 • 测量特征参数原则 测量被测实际要素具有代 表性的参数以表示形位误差值。 • 测量跳动原则 针对圆跳动和全跳动的测量原 则。 • 边界控制原则 检验被测实际要素是否超过所 应遵守的边界。
DMV= ø12.04mm 工件 位置量规
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形位公差的选择 • 零件上有特殊形位精度要求的要素只是 少数。大量的形位精度要求用一般加工 工艺就能达到，不在图样上注出，以简 化图样。 • 简要介绍形位公差特征项目及基准要素、 公差原则和形位公差值的选择要点。
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形位公差的选择——公差项目及基准要素的选择
• 形位公差特征项目选择要综合考虑被测要素的几 何特征、功能要求、测量的方便性和特征项目本 身的特点。 • 应优先选择综合控制项目，以减少图样上给出的 形位公差项目及相应的形位误差检测项目。 • 在满足功能要求的前提下，应选用测量简便的项 目。如：同轴度公差常用径向圆跳动公差代替。 • 基准要素通常是零件的安装基准或与安装基准在 工艺上密切联系的工艺面。基准要素应具有较大 面积或支撑长度。
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形位误差及其检测——形状误差及其评定 • 形状误差是单一实 际要素对其理想要 素的变动量，理想 要素的位置应符合 最小条件。所谓最 小条件是指被测实 际要素对其理想要 素的最大变动量为 最小。
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形位误差及其检测——形状误差及其评定
• 评定形状误差时，形状误差值 的大小可用最小包容区域的宽 度或直径表示。所谓最小区域， 是指包容被测实际要素时，具 有最小宽度或直径的包容区域。 显然，最小包容区域的形状与 公差带的形状相同，区域的边 界或中心是符合最小条件的理 想要素。 最小包容区域评定形状误差值的方法，称为最 小区域法，最小区域法是符合最小条件的评定形 状误差的基本方法。按最小区域法评定形状误差 值是合理且唯一的。