形位公差介绍

标注含义：被测表面投影后为一接近直线的“波浪线”（如下图）， 该“波浪线”的变化范围应该在距离为公差值t（t=0.1）的两平行直 线之间。
2）平面度
平面度表示面的平整程度，指测量平面具有的宏观凹凸高度相对理想 平面的偏差，一般来讲，有平面度要求的就不必有直线度要求了，因 为平面度包括了面上各个方向的直线度。
⑵.端面圆跳动
标注释义：被测端面绕基准D（图 中零件的轴线）旋转一周时，端面 的任一点的轴向跳动量均不得大于 0.1，如下图所示，端面的移动范 围必须在相距为t（t=0.1） 的两面 之间。
区别：径向圆跳动测 量的是圆柱外表面随 圆柱绕基准的转动产 生的径向跳动，而端 面圆跳动测量的是圆 柱的端面产生的轴向 跳动。
4）位置度
位置度，用于形容测量点或线与其理论所在位置的偏差，公差带即为 该偏差的大小
标注释义：左图中表示位置度的箭头所指点必须位于以公差值0.3为 直径的圆内（φt=φ0.3），该圆的圆心位于相对基准A和B（基准直 线）所确定的点的理想位置上，即距A面68，距B面100，公差带范 围如右图。
5）同轴度《同心度》
图10 径向圆跳动与径向全跳动
4.2端面圆跳动与端面全跳动
端面圆跳动的公差带是在与基准轴线同轴的
任一直径位置的测量圆柱面上沿母线方向宽
度为t的圆柱面区域(见图11a)。
端面全跳动的公差带是垂直于基准轴线，距
离为公差值t的两平行平面之间的区域(见图
11b)。
图11 端面圆跳动与端面全跳动
显然端面圆跳动仅仅是端面全跳动的一部分，
79.9mm 80.1mm的 两个同心圆之间)。图4a与图4c标注的效果实际是一 样的。
众所周知，包容原则应用于单一要素时能综合控制圆柱 孔或轴的纵、横截面的各种形状误差，其中包括圆度 误差。所以标注了线轮廓度就可以完全控制圆度误差， 而不必标注圆度，即线轮廓度可以取代圆度使用。
一般对于圆曲线使用圆度比较直观、明确，尤其是在实 际生产中测量圆度广泛采用两点、三点法极为方便。 而线轮廓度则专用于非圆曲线。
国家标准GB1182～1184《形状和位置公差》包括: 形状公差——直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度； 定向位置公差——平行度、垂直度、倾斜度； 定位位置公差——同轴度、对称度、位置度； 跳动——径向、斜向、端面圆跳动，径向、端面全跳动。 这些项目中有些虽然概念不同，但却有密切联系，有些项目比较相似或受 其他项目控制，有些是单项公差，有些属于综合公差，在一定的条件下可 以互相取代应用。但对这一问题往往未能注意，有时设计人员绘制了零件 的几何形状、尺寸，但对于形位公差的标注却比较草率从事，常常出现标 注不当或重复标注的现象。有时由于技术人员对它的理解不同，造成应用 上的混乱，给零件的制造和检测带来困难，因此，有必要深刻了解形状和 位置公差之间的关系，熟练掌握它们的各种取代用法，这样，在标注零件 的形位公差时，在满足要求的情况下做到最简洁、最明确、最实用，加工 最经济，检测最方便。
图6 同轴度综 合控制平行度
3.2位置度与垂直度 位置度是一项综合公差。如图7所示，
两孔轴线的直线度及两孔轴线对基准面的 垂直度可由位置度综合控制，没有必要再 重复标注。 3.3定位公差(位置度、同轴度、对称度)
所有定位公差的项目可由位置度来取 代标注(见图8、图9)。 图8及图9中的a)与 b)具有同样的控制效果，公差带形状及检 测方法相同。
形位公差
一 形位公差的介绍 二 形位公差间的关系及取代应用 三 形位公差的标注
一 形位公差的介绍
1.形位公差的定义
零件质量不仅需要用表面粗糙度、尺寸公差给以保证，而 且还要对零件宏观的几何形状和相对位置公差加以限制。
零件加工时，不仅会产生尺寸误差，还会产生形状和位置 误差。零件表面的实际形状对其理想形状所允许的变动量，称 为形状误差。零件表面的实际位置对其理想位置所允许的变动 量，称为位置误差。形状和位置公差简称形位公差。
标注释义：被测轴线必须位于距离为公差值t（t=0.1）， 且在给定方向上平行于基准轴线的两平行平面之间。
2）垂直度
垂直度：用于评价直线之间、平面之间或平面与直线之间的垂直状态， 公差带为垂直于基准线（面）的两个平行平面之间的区域，两个平行 平面间的距离为t（t=0.06），被测线（面）必须位于这两个平面之
由此完全可以用位置度取代同轴度和
对称度。由于在生产中对上述情况标注同 轴度和对称度比标注位置度更直观明确， 所以图样上标注同轴度和对称度更恰当， 而位置度通常用于限制点、线的位置误差。
图7 位置度综合控制垂直度与 直线度
图8 位置度综合控制同轴度
图9 位置度综合控制对称度
4.各种跳动
4.1径向圆跳动与径向全跳动 径向全跳动的公差带是半径为公差值t，且与基准轴线同轴的两圆柱面之间
1.2圆度、线轮廓度 圆度是限制实际圆对理想圆变动量的一项指标，其公差
带是以公差值t为半径差的两同心圆之间的区域。 线轮廓度是限制实际曲线对理想曲线变动量的一项指标，
其公差带是包络一系列直径为公差t的圆的两包络线 之间的区域，诸圆圆心应位于理想轮廓线上。从线轮 廓度公差带(见图4b)可见，线轮廓度不仅要求它的轮 廓形状正确，还有一定的尺寸要求，即它的理想形状 与尺寸有关，类似于尺寸偏差。而圆度则不然，它只 限制两同心圆的半径之差，至于两同心圆的直径大小 没有要求，两同心圆的位置不确定。所以，标注了线 轮廓度可以得到类似于采用包容原则的效果(如图4c
两者作用效果是不同的。应该根据功能要求
来确定是标注端面全跳动还是端面圆跳动。
通常，只有当端面的平面度足够小时，才能
用端面圆跳动代替端面全跳动。例如，对于
安装轴承的轴肩，因其径向尺寸(d1－d2)较
小，可以用控制端面圆跳动误差来达到控制
端面全跳动的目的(见图12)。
图12 用端面圆跳动控制端面全跳动
4.3径向圆跳动与斜向圆跳动
8）全跳动
跳动的分类: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.
二 形位公差间的关系及取代应用
1.形状公差
1.1圆柱度、直线度、圆度 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。它的公差带是以公差值t为半径差的两 个同轴圆柱面之间的区域。它控制了圆柱体横 剖面和轴剖面内的各项形状公差，诸如圆度、 轴线直线度，素线直线度等。使用时，一般标 注了圆柱度就没有必要再标注圆度，直线度。 如果一定要单独标注圆度、直线度，则其公差 值必须小于圆柱度公差值(见图1)，以表示设计 上对径向或轴向形状公差提出进一步要求。
通常，圆柱度误差用圆度最好不要 使用圆柱度，此时可分别用圆度和圆柱面素线 的平行度来代替使用(见图2)。
图1 圆柱度与圆 度或直线度同
时标注
图2 圆度与平 行度组合代替
圆柱度
用圆度和平行度来代替圆柱度时，应根据圆柱体的长径比确定圆度公差值与平行
标注释义：图中对称度图标所要表示的面为两加工面的中心平面，该 中心平面必须位于距离为公差值0.08，且相对于基准中心平面A对称 分布的两平行平面之间
7）圆跳动
圆跳动，指工件绕基准旋转一周，测量器具在固定位置的显示值的变 动范围。
⑴.径向圆跳动
标注释义：当被测圆柱表面绕基准线A-B(公共基准轴线)旋转一周时， 圆柱表面任一截面圆的径向跳动量均不得大于t（t=0.1）。
度公差值。
当圆柱体长度大于其直径时，素线平行度公差值必须相应大于其圆度公差值(见图 3a)。
当圆柱体长度等于其直径时，素线平行度公差值与其圆度公差值也应相等(见图3b)。 当圆柱体长度小于其直径时，素线平行度公差值必须相应小于其圆度公差值(见图 3c)。
a)L＞D
b)L＝D c)L＜D
图3 按圆柱体长径比确定圆度 公差与平行度公差
同轴度，指工件要求的轴线偏离基准线所在直线的程度，即理论上
应在同一直线上的两根轴线，他们发生了偏离，规定该偏离的最大值 为t/2。
标注释义：图中有同轴度要求的大圆的轴线必须位于以公共基准轴线 A-B为轴线，以公差值t（t=0.08）为直径的圆柱内，其公差带范围如 右图。
6）对称度
对称度，指加工两表面的中心平面偏离基准的程度，即要求的对称中 心与实际对称中心保持在同一平面内的状况。
的区域(见图10b)，其公差带限制在三坐标(空间坐标)范围内。 由于径向全跳动测量比较复杂，所以经常用测量径向圆跳动来限制径向全
跳动。必须指出，在用测量径向圆跳动代替径向全跳动时，应保证被测量圆柱面 上的母线对基准轴线的平行度，或者是被测量圆柱面的轴向尺寸较小，并借助于 工艺方法可以保证母线对基准轴线平行度误差不大时，方可应用。为确保产品质 量，应使径向圆跳动误差值与母线对基准轴线的平行度误差之和小于或等于所要 求的径向全跳动公差值。
标注含义：被测加工表面必须位于距离为公差值t（t=0.01）的两平 行平面内，如下图区域。
3）圆度：
圆度，是指工件横截面接近理论圆的程度，工件加工后的投影圆应在
。 圆度要求的公差范围之内
标注含义：被测圆柱面的任意截面的圆周必须位于半径差为公差值t （t=0.025）的两同心圆之内，如右图区域。
图5 形状公差与位置公差同 时标注
3.定向位置公差与定位位置公差
定向公差与定位公差的关系如
同位置公差与形状公差关系一样， 通常定位公差可以控制定向要求， 因为被测实际要素在定位公差带内 不仅其位置公差变化(平移)受到控 制，同时方向变化(角位移)亦受到 控制。 3.1同轴度、平行度
如图6中两孔轴线同轴度公差 完全可以控制两轴线的平行度要求， 因其控制了被测轴线对基准的平移、 倾斜或弯曲，所以不必再标注两孔 轴线平行度。
间。
标注释义：被测孔的轴线必须位于距离为公差值t（t=0.06），且垂 直于基准线A（基准孔轴线）的两平行平面之间，其公差带是距离为 公差值t,且垂直于基准线的两平行平面之间的区域。
3）倾斜度
倾斜度，与垂直度相似。
标注释义：被测孔的轴线必须位于距离为公差值t（t=0.08），且与 A-B公共基准线成一理论正确角度α(α=60°）的两平行平面之间，即 如右图所示两平行平面之间的区域。
对于圆锥表面和对称回转轴线的成形
表面一般应标注斜向圆跳动。只有当锥
面锥角较小时(如a≤10°)才可标注径向
圆跳动代替斜向圆跳动，以便于检测。
如图13所示，设径向圆跳动误差为H，斜 向圆跳动误差为h，则：h＝Hcosa。
图10 径向圆跳动与径向全跳动
径向圆跳动的公差带是垂直于基准
形位公差代号和基准代号如图所示，若无法用代号标注时 允许在技术要求中用文字说明。
2．形位公差代号
形位公差代号和基准代号如图所示。若无法用代号标注时，允许在技术要求中 用文字说明。
3.形状公差
1）直线度：
直线度公差是实际直线对理想直线的允许变动量,限制了加工面或线 在某个方向上的偏差，如果直线度超差有可能导致该工件安装时无法 准确装入工艺文件规定的位置。
图4 线轮廓度与包 容原则
2.位置公差与形状公差
零件被测要素的实际位置、方向总是 和它的实际形状紧密联系在一起的。 所以关联要素的理想边界控制了要素 的实际位置和方向，也必然控制了该 要素的形状误差。为了操作方便起见， 不论用综合量规检验还是用指示式量 仪测量，一般都直接在被测量要素的 轮廓表面进行。所以位置误差是实际 位置和实际形状所产生的综合效果， 即测得的位置误差中包含了形状误差。 所以通常同一要素给出的形状公差值 应小于位置公差值(见图5)。
4）圆柱度
圆柱度，指工件圆柱表面所有垂直截面中最大尺寸与最小尺寸之差， 限制了被测圆柱面的形状误差，是圆柱的实际形状相对理想形状的最 大允许变动量。
标注含义：被测圆柱面必须位于半径差为公差值t（t=0.1）的两同轴 圆柱面之间，如右图。
4.位置公差
1）平行度
平行度，指两平面或者两直线平行的程度，即其中一平面（边）相对 于另一平面（边）平行的误差最大允许值。