3《互换性与技术测量》形状和位置公差及其检测

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第三章 形状和位置公差及检测学习指导 本章学习目的 是掌握形位公差和形位误差的基 本章学习 目的 是掌握形位公差和形位误差的 基 目的是掌握形位公差和形位误差的 本概念，熟悉形位公差国家标准的基本内容 国家标准的基本内容， 本概念，熟悉形位公差国家标准的基本内容，为合理 选择形位公差打下基础 打下基础。 选择形位公差打下基础。 学习要求是掌握形位公差带的特征(形状、 学习要求是掌握形位公差带的特征(形状、大小 要求是掌握形位公差带的特征 图样上的标注； 方向和位置)以及形位公差在图样上的标注 、方向和位置)以及形位公差在图样上的标注；掌握 形位误差的确定方法 掌握形位公差的选用原则 确定方法； 选用原则； 形位误差的确定方法；掌握形位公差的选用原则；掌 公差原则(独立原则、相关原则)的特点和应用； 握公差原则(独立原则、相关原则)的特点和应用； 了解形位误差的检测原则。 了解形位误差的检测原则。

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第一节 概述形位公差:

形状和位置公差是指零件的实际形状和实际位 置对理想形状和理想位置的允许变动量。 置对理想形状和理想位置的允许变动量。误差产生的原因： 误差产生的原因： 零件在加工过程中，由于机床—夹具— 零件在加工过程中，由于机床—夹具—刀具系统存在 几何误差，以及加工中出现受力变形 热变形、震动和 受力变形、 几何误差，以及加工中出现受力变形、热变形、震动和磨 损等影响 ，使被加工零件的几何要素不可避免地产生误 这些误差包括尺寸偏差 形状误差( 尺寸偏差、 差。这些误差包括尺寸偏差、形状误差(包括宏观几何形 状误差、波度和表面粗糙度) 位置误差。 状误差、波度和表面粗糙度)及位置误差。

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现行形位公差标准GB/T1182 —1996 《形状和位置公差 通则、定义、 通则、定义、 符号和图样表示法》 符号和图样表示法》 GB/T1184 —1996 《形状和位置公差 未注公差值 》 GB/T16671— GB/T16671—1996 《形状和位置公差 最大实体要求 最小实体要求和可逆要求》 、最小实体要求和可逆要求》 公差原则》 GB/T4249 —1996 《公差原则》

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形位公差的研究对象— 形位公差的研究对象—几何要素几何要素 ——构成零件几何特征的点、线、面统称为 ——构成零件几何特征的 构成零件几何特征的点 几何要素(简称要素) 几何要素(简称要素)

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要素的分类结构特征分 轮廓要素、中心要素； (一)按结构特征分：轮廓要素、中心要素； 存在状态分 实际要素、理想要素； (二)按存在状态分：实际要素、理想要素； (三)按检测关系分：被测要素、基准

要素； 检测关系分 被测要素、基准要素； 结构特征分 单一要素、关联要素。 (四)按结构特征分：单一要素、关联要素。

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1.按结构特征分类 1.按结构特征分类(1)轮廓要素 组成轮廓的点、 组成轮廓的点、线、面 (2)中心要素 与轮廓要素有对称关系的点、 与轮廓要素有对称关系的点、线、面。轮廓要素

中心要素

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2. 按存在状态分类(1)理想要素 理想要素是指具有几何意义的要素, 理想要素是指具有几何意义的要素,即几何 的点、线、面。它们不存在任何误差。 的点、 它们不存在任何误差。理想轴线 被测实际轴线

(2)实际要素 2)实际要素 实际要素是指 零件上实际存在的 要素。 要素。在评定形位 误差时， 误差时，通常以测 得要素代替实际要 素。

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3. 按检测关系分类被测要素： 给出了形状或(和)位置公差的要素 被测要素： 给出了形状或( 基准要素： 用来确定被测要素的理想方向或(和)位 基准要素： 用来确定被测要素的理想方向或( 置的要素被测 要素

0.05

A 基准 要素

A

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4. 按功能关系分类单一要素：只对自身形状有要求的要素。 单一要素：只对自身形状有要求的要素。(形状公差的要 素) 关联要素：对其它要素有功能要求的要素。(定位公差的 关联要素：对其它要素有功能要求的要素。(定位公差的 。( 要素) 要素)0.03 关联要素 0.02 单一要素 A A

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形位公差的项目及符号(14种) 形位公差的项目及符号(14种公差 特征直线度 定向 平面度 形状 形状 圆度 圆柱度 形状 或 轮廓 位置 位置 定向 线轮廓度 面轮廓度 跳动 平行度 全跳动 倾斜度 倾斜度 位置度 位置 定位 同轴、心度 同轴、 对称度 圆跳动

符号

公差

特征垂直度

符号

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形位公差和形位公差带1.形位公差——是指实际被测要素对图样上给定的理 形位公差—— ——是指实际被测要素对图样上给定的理 想形状、理想位置的允许变动量。 想形状、理想位置的允许变动量。 形位公差带—— ——是用来限制被测实际要素变动的区 2.形位公差带——是用来限制被测实际要素变动的区 它是形位误差的最大允许值。 域，它是形位误差的最大允许值。 形位公差带具有的四个特征: 公差带具有的四个特征 四个特征: 1)形状 2)大小 3)方向 4)位置

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形位公差带的主要形状

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形位公差的标注( 形位公差的标注(一)形位以公差框格的形式标注(两格或多格) 形位以公差框格的形式标注(两格或多格)0.05 公差特征符号 公差值 A 基准

指引线

A

①公差值 如果公差带为圆形或圆柱形，公差值前加 如果公差带为圆形或圆柱形， 如果是球形，加注S 注Ø,如

果是球形，加注SØ。 单一基准用大写表示； ②基准 单一基准用大写表示；公共基准由横线隔开 的两个大写字母表示；如果是多基准， 的两个大写字母表示；如果是多基准，则按基准的优先次 序从左到右分别置于各格。 序从左到右分别置于各格。 用细实线表示。 ③指引线 用细实线表示。从框格的左端或右端垂直 引出，指向被测要素。 引出，指向被测要素。指引线的方向必须是公差带的宽度 方向。 方向。

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形位公差标注(二) 形位公差标注(①指引线指向被测要素时，要注意区分轮廓要素和中 指引线指向被测要素时，要注意区分轮廓要素 轮廓要素和 指向被测要素时 心要素。 心要素。 基准符号用带小圆的大写字母以细实线与粗的短实 ②基准符号用带小圆的大写字母以细实线与粗的短实 线相连，基准要素也要注意区分轮廓要素和中心要素。 线相连，基准要素也要注意区分轮廓要素和中心要素。

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第二节 形状公差形状公差 是指单一实际要素 单一实际要素的形状所允许的变动全 是指单一实际要素的形状所允许的变动全 量。 形状公差带 是限制单一实际被测要素变动的区域，零 是限制单一实际被测要素变动的区域 区域， 件实际要素在该区域内为合格。 件实际要素在该区域内为合格。 公差带只有大小 形状，无方向和位置的限制。 大小和 其公差带只有大小和形状，无方向和位置的限制。形 状公差有以下四类 四类： 状公差有以下四类：特征 符号

1、直线度 2、平面度 3、圆度 4、圆柱度

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直线度公差: 用于控制 直线 和 轴线 的形状误差 ， 用于控制直线 轴线的形状误差 直线和 的形状误差， 根据零件的功能要求. 直线度可以分为三种情况。 直线度可以分为三种情况。 直线度① 给定平面内的直线度 给定平面内的直线度 给定方向内的直线度 ② 给定方向内的直线度 给定1 给定1个方向 给定2 给定2个方向 任意方向上的直线度 ③ 任意方向上的直线度

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在给定平面内的直线度 在给定平面内的直线度公差带：距离为公差值t的两平行直线之间的区域。 公差带：距离为公差值t的两平行直线之间的区域。 平行直线之间的区域被指平面

t

t

2平行直线位于： 平行直线位于： 平行直线位于 垂直于给定平面的 平面

指向平面

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在给定1个方向上的直线度 在给定1个方向上的直线度公差带：公差带的距离为公差值t的两平行平面之间 公差带：公差带的距离为公差值t 两平行平面之间 的区域

2平行平面垂直于 平行平面垂直于 给定方向

指向线

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在给定2个方向上的直线度 在给定2个方向上的直线度公差带：在给定两个方向上的四个平行平面

形成的棱 公差带： 形柱内的区域 。指向线 t2 互相垂直 t1

t2指向线

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在给定任意方向上的直线度 在给定任意方向上的直线度公差带：直径为公差值t的圆柱面内的区域。 公差带：直径为公差值t的圆柱面内的区域。t指向标注线， 指向标注线， 所以要素为 轴心

直径符号， 直径符号，表 示任意方向

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平面度平面度 ：实际被测要素对理想平面的允许变动量。 实际被测要素对理想平面的允许变动量。

公差带：距离为公差值t的两平行平面之间的区域。 公差带：距离为公差值t的两平行平面之间的区域。实际平面

t

理想平面

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