第4章形状和位置公差

1、第章形状和位置精度设计第章形状和位置精度设计 .概述概述 形状和位置公差是衡量产品质量和保证产品互换性要求的形状和位置公差是衡量产品质量和保证产品互换性要求的 一项重要指标。一项重要指标。 为了保证互换性，我国已经把形位公差标准化，颁布了下为了保证互换性，我国已经把形位公差标准化，颁布了下 列国标：列国标： 1. GB/T1182 1996 形状和位置公差、通则、定义、符号形状和位置公差、通则、定义、符号 和图样标注和图样标注 2. GB/T1184 1996 形状和位置公差未注公差值形状和位置公差未注公差值 3. GB/T16671 1996 形状和位置公差形状和位置公差 最大实体要求最大实

2、体要求 最最 小实体要求和可逆要求小实体要求和可逆要求 4. GB/T4249 1996 公差原则公差原则 5. GB133191991位置度公差位置度公差 6. GB/T19582004形状和位置公差形状和位置公差 检测规定检测规定 4.1.1 零件的形位误差对其使用性能的影响零件的形位误差对其使用性能的影响 1、形状和位置误差的产生、形状和位置误差的产生 图样上给出的零件都是没有误差的理想几何体，图样上给出的零件都是没有误差的理想几何体， 但是，由于在加工中机床、夹具、刀具和工件所组成但是，由于在加工中机床、夹具、刀具和工件所组成 的的工艺系统工艺系统本身存在各种误差，以及加工过程中出现本

3、身存在各种误差，以及加工过程中出现 受力变形、振动、磨损等各种受力变形、振动、磨损等各种干扰干扰，致使加工后的零，致使加工后的零 件的实际形状和相互位置，与理想几何体的规定形状件的实际形状和相互位置，与理想几何体的规定形状 和线、面相互位置存在差异，这种形状上的差异就是和线、面相互位置存在差异，这种形状上的差异就是 形状误差，而相互位置的差异就是位置误差，统称为形状误差，而相互位置的差异就是位置误差，统称为 形位误差。形位误差。 2、形位误差对零件使用性能的影响、形位误差对零件使用性能的影响 影响零件的功能要求影响零件的功能要求 例如，机床导轨表面的直线度、平面度不好，将影例如，机床导轨表面的

4、直线度、平面度不好，将影 响机床刀架的运动精度。模具工作表面的形状误差，将响机床刀架的运动精度。模具工作表面的形状误差，将 直接影响被加工零件的几何精度。直接影响被加工零件的几何精度。 影响零件的配合性质影响零件的配合性质 例如，对于圆柱结合的间隙配合，圆柱表面的形状例如，对于圆柱结合的间隙配合，圆柱表面的形状 误差会使间隙大小分布不均，当配合件发生相对转动时，误差会使间隙大小分布不均，当配合件发生相对转动时， 磨损加快，降低零件的工作寿命和运动精度。对于过盈磨损加快，降低零件的工作寿命和运动精度。对于过盈 配合，则影响连接强度。配合，则影响连接强度。 影响零件的自由装配性影响零件的自由装配性

5、 例如，轴承盖上各螺钉孔的位置不正确，在用螺栓例如，轴承盖上各螺钉孔的位置不正确，在用螺栓 往机座上紧固时，就有可能影响其自由装配。往机座上紧固时，就有可能影响其自由装配。 总之，零件的形位误差对其工作性能的影响不容忽总之，零件的形位误差对其工作性能的影响不容忽 视，它是衡量机器、仪器产品质量的重要指标。视，它是衡量机器、仪器产品质量的重要指标。 4.1.2 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 几何要素（简称要素）是构成零件几何特征的几何要素（简称要素）是构成零件几何特征的 点、线、面的统称。点、线、面的统称。 如下图所示，点要素有圆锥顶点如下图所示，点要素有圆锥顶点 5 和

6、球心和球心 8 ； 线要素有素线线要素有素线 6 和轴线和轴线 7 ；面要素有球面；面要素有球面 1 、圆锥、圆锥 面面 2 、环状平面、环状平面 3 和圆柱面和圆柱面 4 。 几何要素的分类几何要素的分类 几何要素可以按不同的特征分为以下几类：几何要素可以按不同的特征分为以下几类： 1、按存在状态，分为理想要素和实际要素、按存在状态，分为理想要素和实际要素 理想要素理想要素具有几何学意义的要素称为理想要素。具有几何学意义的要素称为理想要素。 理想要素也就是没有任何误差的纯几何的点、线、面。理想要素也就是没有任何误差的纯几何的点、线、面。 机械图样所表示的要素均为理想要素。机械图样所表示的要素

7、均为理想要素。 实际要素实际要素零件上实际存在的要素称为实际要素。零件上实际存在的要素称为实际要素。 因为不可避免地存在加工误差，所以实际要素总是偏因为不可避免地存在加工误差，所以实际要素总是偏 离其理想要素，测量时，由测得要素代替实际要素。离其理想要素，测量时，由测得要素代替实际要素。 由于测量误差总是客观存在的，因此它并非是该实际由于测量误差总是客观存在的，因此它并非是该实际 要素的真实状态。要素的真实状态。 几何要素的分类（续）几何要素的分类（续） 2、按所处地位，分为被测要素和基准要素、按所处地位，分为被测要素和基准要素 被测要素被测要素给出了形状或位置公差要求的要素称给出了形状或位置

8、公差要求的要素称 为被测要素。被测要素也就是需要研究和测量的要为被测要素。被测要素也就是需要研究和测量的要 素。素。 基准要素基准要素用来确定被测要素的理想方向和位置用来确定被测要素的理想方向和位置 的要素称为基准要素。理想的基准要素称为基准。的要素称为基准要素。理想的基准要素称为基准。 基准分为基准点、基准线和基准平面三种。基准分为基准点、基准线和基准平面三种。 几何要素的分类（续）几何要素的分类（续） 3、按功能要求，分为单一要素和关联要素、按功能要求，分为单一要素和关联要素 单一要素单一要素仅对要素本身提出形状公差要求的要素。仅对要素本身提出形状公差要求的要素。 单一要素只是对本身有要求

9、的点、线或面，而与其他单一要素只是对本身有要求的点、线或面，而与其他 要素没有功能关系。在下图中要素没有功能关系。在下图中d1圆柱表面就是单一圆柱表面就是单一 要素。要素。 关联要素关联要素 对其他要素有功能要求而给出位置公差对其他要素有功能要求而给出位置公差 的要素。凡是具有位置公差要求，或者作为基准要素的要素。凡是具有位置公差要求，或者作为基准要素 使用的要素都是关联要素。下图中使用的要素都是关联要素。下图中d1轴线、两个轴线、两个d2 的公共轴线的公共轴线A-B都是关联要素。都是关联要素。 几何要素的分类（续）几何要素的分类（续） 4、按结构特征，分为轮廓要素和中心要素、按结构特征，分为

10、轮廓要素和中心要素 轮廓要素轮廓要素构成零件内、外表面外形的点、线或构成零件内、外表面外形的点、线或 面称为轮廓要素。下图中的面称为轮廓要素。下图中的d1圆柱表面就是属于圆柱表面就是属于 轮廓要素。轮廓要素。 中心要素中心要素对称要素的中心点、线、面或轴线等对称要素的中心点、线、面或轴线等 称为中心要素。它是随着轮廓要素的存在而存在的。称为中心要素。它是随着轮廓要素的存在而存在的。 下图中下图中d1圆柱中心轴线、两个圆柱中心轴线、两个d2的公共轴线的公共轴线A-B 均为中心要素。均为中心要素。 练习 几何要素几何要素a理想要素、基准要素、关理想要素、基准要素、关 联要素、轮廓要素联要素、轮廓要

11、素 几何要素几何要素b理想要素、被测要素、关理想要素、被测要素、关 联要素、中心要素联要素、中心要素 4.1.3 形状公差的特征项目及符号形状公差的特征项目及符号 国家标准规定的形状公差的特征项目分为形状公差和位国家标准规定的形状公差的特征项目分为形状公差和位 置公差两大类，共置公差两大类，共 14 个，它们的名称和符号如下表所示。个，它们的名称和符号如下表所示。 形位公差标注要求及附加符号形位公差标注要求及附加符号 4.2 形位公差在图样上的表示方法形位公差在图样上的表示方法 4.2.1 形位公差框格和基准代号形位公差框格和基准代号 形位公差应按国家标准形位公差应按国家标准GBT 1182-

12、 1996规定的标注方法，在图样上按要求进规定的标注方法，在图样上按要求进 行正确的标注。行正确的标注。 对被测要素提出特定的形位公差要求对被测要素提出特定的形位公差要求 时，采用矩形方框的形式给公差要求。这种时，采用矩形方框的形式给公差要求。这种 方框由两格或多格（最多五格）组成。方框由两格或多格（最多五格）组成。 1 、形状公差框格、形状公差框格 形状公差框格共有两格，用带箭头的形状公差框格共有两格，用带箭头的指指 引线引线将将框格框格与被测要素相连。框格中的内容，与被测要素相连。框格中的内容， 从左到右第一格填写公差特征项目符号，第从左到右第一格填写公差特征项目符号，第 二格填写用以毫米

13、为单位表示的公差值和有二格填写用以毫米为单位表示的公差值和有 关符号（如关符号（如，s等）。等）。 指引线指引线 指引线的箭头指向被测要素。指引线可指引线的箭头指向被测要素。指引线可 以从框格的任意一端引出，但以从框格的任意一端引出，但不能两边同时不能两边同时 引出引出，靠近框格的那一段指引线一定要，靠近框格的那一段指引线一定要垂直垂直 于框格的一条边。指引线允许弯折，但不得于框格的一条边。指引线允许弯折，但不得 多于两次。指引线箭头的方向应是公差带的多于两次。指引线箭头的方向应是公差带的 宽度方向或直径方向。宽度方向或直径方向。 公差框格公差框格 公差框格一般水公差框格一般水 平放置，也允许

14、将框平放置，也允许将框 格垂直放置。如右图格垂直放置。如右图 所示。所示。 被测要素为单一被测要素为单一 要素采用两格框格标要素采用两格框格标 注。被测要素为关联注。被测要素为关联 要素的框格有三格、要素的框格有三格、 四格和五格等几种形四格和五格等几种形 式。从第三格起填写式。从第三格起填写 基准的字母。基准的字母。 形状公差框格（续）形状公差框格（续） 如果要求在公差带内进一步限定被测如果要求在公差带内进一步限定被测 要素的形状时，则应在公差值后加注符号，要素的形状时，则应在公差值后加注符号， 如下表：如下表： 2.位置公差框格位置公差框格 位置公差框格有三格、位置公差框格有三格、 四格和

15、五格，用带箭头的四格和五格，用带箭头的 指引线将框格与被测要素指引线将框格与被测要素 相连。框格中的内容，从相连。框格中的内容，从 左到右第一格、第二格填左到右第一格、第二格填 写方法与形状公差框格相写方法与形状公差框格相 同，从第三格起填写被测同，从第三格起填写被测 要素的基准所使用的字母要素的基准所使用的字母 和有关符号。和有关符号。 必须指出：基准的顺序是必须指出：基准的顺序是 固定的，总是第三格填写固定的，总是第三格填写 第一基准，第四格和第五第一基准，第四格和第五 格分别填写第二和第三基格分别填写第二和第三基 准，与字母在字母表中的准，与字母在字母表中的 顺序无关。顺序无关。 3.

16、基准代号基准代号 基准代号由带小圆圈的大写英文字母用细实线基准代号由带小圆圈的大写英文字母用细实线 与粗的短横线相连，这个粗的短横线称为基准符号，与粗的短横线相连，这个粗的短横线称为基准符号， 其长度一般等于小圆圈的直径。基准字母用英文大其长度一般等于小圆圈的直径。基准字母用英文大 写字母表示。为了避免混淆和误解，国家标准写字母表示。为了避免混淆和误解，国家标准GB T11821996规定基准字母禁用下列规定基准字母禁用下列9个字母：个字母：E、 F、 I、J、 L 、M、O、P、R。基准字母一般不许。基准字母一般不许 与图样中任何向视图的字母相同。与图样中任何向视图的字母相同。 注意：在任何

17、情况下，基准字母都应水平书写。注意：在任何情况下，基准字母都应水平书写。 4.2.2 被测要素的标注方法被测要素的标注方法 用带箭头的指引线将公差框格与被测要用带箭头的指引线将公差框格与被测要 素相连，指引线的箭头指向被测要素。素相连，指引线的箭头指向被测要素。 1.被测要素为轮廓要素被测要素为轮廓要素 当被测要素为轮廓要素时，指引线的箭当被测要素为轮廓要素时，指引线的箭 头应与尺寸线明显错开头应与尺寸线明显错开(大于大于3mm)，置于要，置于要 素的轮廓线或轮廓线的延长线上。素的轮廓线或轮廓线的延长线上。 被测要素为轮廓要素被测要素为轮廓要素 2.被测要素为中心要素被测要素为中心要素 当被测

18、要素为中心要素时，指引当被测要素为中心要素时，指引 线的箭头应与尺寸线对齐。线的箭头应与尺寸线对齐。 被测要素为中心要素被测要素为中心要素 3.几个被测要素的公差要求相同几个被测要素的公差要求相同 几个被测要素有相同的公差要求时，在该框格几个被测要素有相同的公差要求时，在该框格 的一端引出一条指引线，并由该指引线分别向几个的一端引出一条指引线，并由该指引线分别向几个 同类要素引出连线及箭头（如下左图）；或者在公同类要素引出连线及箭头（如下左图）；或者在公 差框格的上方写明同类要素的数量和代表该同类要差框格的上方写明同类要素的数量和代表该同类要 素的字母，并绘制几个冠以该字母的形尾的箭头，素的字

19、母，并绘制几个冠以该字母的形尾的箭头， 分别与这几个同类要素相连（如下右图）。分别与这几个同类要素相连（如下右图）。 4.用同一公差带控制几个被测要素用同一公差带控制几个被测要素 对于公共轴线、公共中心平面和公共平面等对于公共轴线、公共中心平面和公共平面等 由几个同类要素组成的被测要素，应采用一个公由几个同类要素组成的被测要素，应采用一个公 差框格标注，这时应在公差框格的上方书写差框格标注，这时应在公差框格的上方书写“共共 线线”或或“共面共面”字样，在该框格的一端引出一条字样，在该框格的一端引出一条 指引线，并由该指引线分别向几个同类要素引出指引线，并由该指引线分别向几个同类要素引出 连线及

20、箭头，如下图所示。连线及箭头，如下图所示。 5.同一被测要素有几项形位公差要求同一被测要素有几项形位公差要求 同一被测要素有几项形位公差要求时，同一被测要素有几项形位公差要求时， 可以将这几项要求的公差框格重叠画出，可以将这几项要求的公差框格重叠画出， 只用一条指引线引向被测要素，如右图所只用一条指引线引向被测要素，如右图所 示。示。 6.被测要素为局部表面被测要素为局部表面 当被测要素为视图上局当被测要素为视图上局 部表面时，指引线的箭头可部表面时，指引线的箭头可 置于带点的参考线上，该点置于带点的参考线上，该点 指在实际表面上。如上图。指在实际表面上。如上图。 如果仅要求要素某一部如果仅要

21、求要素某一部 分有形位公差要求，则用粗分有形位公差要求，则用粗 点画线表示其范围，并加注点画线表示其范围，并加注 尺寸。如中图。尺寸。如中图。 对被测要素任何局部范对被测要素任何局部范 围内的公差要求，应将该局围内的公差要求，应将该局 部范围的尺寸（长度或直径）部范围的尺寸（长度或直径） 标注在形位公差后面，并用标注在形位公差后面，并用 斜线隔开。如下图。斜线隔开。如下图。 被测要素为局部表面被测要素为局部表面 被测要素的局部限制被测要素的局部限制 公差限制值的标注公差限制值的标注 作业：P177 第1题 4.2.3 基准要素的标注方法基准要素的标注方法 对基准要素应标注基准符号对基准要素应标

22、注基准符号。 1. 基准要素为轮廓要素基准要素为轮廓要素 当基准要素为轮廓要素时，应把基准符号的粗短横当基准要素为轮廓要素时，应把基准符号的粗短横 线靠近该要素的轮廓线上或它的延长线上，并且与尺线靠近该要素的轮廓线上或它的延长线上，并且与尺 寸线明显错开，如下图（寸线明显错开，如下图（a）、（）、（ b ）。）。 2. 基准要素为中心要素基准要素为中心要素 当基准要素为中心要素（轴线和中心平面等）时，当基准要素为中心要素（轴线和中心平面等）时， 基准符号的细实线应与该尺寸线对齐，如下左图所示；基准符号的细实线应与该尺寸线对齐，如下左图所示； 如果尺寸线处安排不下两个箭头，则保留尺寸线的一个如果

23、尺寸线处安排不下两个箭头，则保留尺寸线的一个 箭头，其另一个箭头用基准符号的粗短横线代替，如下箭头，其另一个箭头用基准符号的粗短横线代替，如下 右图所示。右图所示。 3.基准要素为圆锥轴线基准要素为圆锥轴线 当基准要素为圆锥轴线时，基准符号的细实当基准要素为圆锥轴线时，基准符号的细实 线应与圆锥直径的尺寸线对齐，如下左图所示；线应与圆锥直径的尺寸线对齐，如下左图所示； 若圆锥采用角度标注，则基准符号的粗短横线应若圆锥采用角度标注，则基准符号的粗短横线应 正对该角度的尺寸线，如下图所示。正对该角度的尺寸线，如下图所示。 4.公共基准的标注公共基准的标注 对于由两个同类要素构成而作为一个基准使用对

24、于由两个同类要素构成而作为一个基准使用 的公共基准轴线、公共基准中心平面等公共基准，的公共基准轴线、公共基准中心平面等公共基准， 应对这两个同类要素分别标注基准符号（采用两个应对这两个同类要素分别标注基准符号（采用两个 不同的基准字母），并且在被测要素位置公差框格不同的基准字母），并且在被测要素位置公差框格 第三格或其以后某格中填写用短横线隔开的这两个第三格或其以后某格中填写用短横线隔开的这两个 字母，如下图：字母，如下图： 5.任选基准的标注任选基准的标注 当被测要素与当被测要素与 基准要素允许对调基准要素允许对调 而标注任选基准而标注任选基准 （或称互为基准）（或称互为基准） 时，只要将原

25、来的时，只要将原来的 基准符号的粗短横基准符号的粗短横 线改为箭头即可，线改为箭头即可， 如右图所示。如右图所示。 6.局部表面作基准局部表面作基准 局部表面作基准，可以按下图方式标局部表面作基准，可以按下图方式标 注：左图表示以粗点画线表示局部表面作注：左图表示以粗点画线表示局部表面作 基准，右图表示以视图上圆点所在的表面基准，右图表示以视图上圆点所在的表面 作基准。作基准。 7、基准目标、基准目标 当需要在基准上指定某些点、线或局部表面用来当需要在基准上指定某些点、线或局部表面用来 体现基准平面时，标注基准目标。体现基准平面时，标注基准目标。 当基准目标为点时，用当基准目标为点时，用“”表

26、示；（下图表示；（下图a） 当基准目标为线时，用双点画线表示，并在棱边当基准目标为线时，用双点画线表示，并在棱边 上加上加“” ；（下图；（下图b） 当基准目标为局部表面时，用双点画线绘出该局当基准目标为局部表面时，用双点画线绘出该局 部表面的图形，并画上与水平成部表面的图形，并画上与水平成45的细实线。（下的细实线。（下 图图c） 4.2.4 特殊表示方法特殊表示方法 1.全周符号全周符号 当线轮廓度和面轮廓度公差适用于横截当线轮廓度和面轮廓度公差适用于横截 面内的整个外轮廓线或整个外轮廓面时，应面内的整个外轮廓线或整个外轮廓面时，应 采用全周符号。如下图：采用全周符号。如下图： 2.螺纹、

27、齿轮和花键标注螺纹、齿轮和花键标注 一般情况下，螺纹轴线作为被测要素或基准要一般情况下，螺纹轴线作为被测要素或基准要 素时，均为中径轴线，若采用大径轴线，则用素时，均为中径轴线，若采用大径轴线，则用 “MD”表示，采用小径轴线时，用表示，采用小径轴线时，用“LD”表示。表示。 由齿轮和花键轴线作为被测要素或基准要素时，由齿轮和花键轴线作为被测要素或基准要素时， 节径轴线用节径轴线用“PD”表示，大径轴线用表示，大径轴线用“MD”表示，表示， 小径轴线用小径轴线用“LD”表示。表示。 3.理论正确尺寸的表示理论正确尺寸的表示 理论正确尺寸理论正确尺寸确定被测要素的理想形状、确定被测要素的理想形状

28、、 方向、位置的理想尺寸。理想要素需由基准和理论方向、位置的理想尺寸。理想要素需由基准和理论 正确尺寸确定。正确尺寸确定。 对于要素的位置度、轮廓度和倾斜度，其尺寸对于要素的位置度、轮廓度和倾斜度，其尺寸 由理论正确尺寸确定由理论正确尺寸确定 。 理论正确尺寸应围以框格，如下图所示。理论正确尺寸应围以框格，如下图所示。 4.延伸公差带延伸公差带 延伸公差带的含义是将被测要素的公差带延伸延伸公差带的含义是将被测要素的公差带延伸 到工件实体之外，控制工件外部的公差带，以保证到工件实体之外，控制工件外部的公差带，以保证 相配零件与该零件配合时能顺利装入。延伸公差带相配零件与该零件配合时能顺利装入。延

29、伸公差带 用符号用符号 表示，并注出其延伸的范围。表示，并注出其延伸的范围。 5.自由状态条件的表示自由状态条件的表示 对于非刚性零件常需给出自由状态下的对于非刚性零件常需给出自由状态下的 形位公差带，有时可同时给出约束条件下和形位公差带，有时可同时给出约束条件下和 自由状态条件下的形位公差要求。自由状态自由状态条件下的形位公差要求。自由状态 用用 表示，按规定标注在形位公差值的后表示，按规定标注在形位公差值的后 面。面。 6.最大实体要求、最小实体要求和可逆要求最大实体要求、最小实体要求和可逆要求 的表示方法的表示方法 最大实体要求用符号最大实体要求用符号 表示；表示； 最小实体要求用符号最

30、小实体要求用符号 表示；表示； 和和 置于公差值或基准字母后面，或同时置于两者后面；置于公差值或基准字母后面，或同时置于两者后面； 可逆要求用符号可逆要求用符号 表示，置于公差值后的表示，置于公差值后的 或或 的后面。的后面。 最大实体要求最大实体要求 最小实体要求最小实体要求可逆要求可逆要求 4.3 形位公差带形位公差带 4.3.1 形位公差带的含义和特征 形位公差带的含义和特征 1.形位公差的含义 形位公差的含义 形位公差是指实际被测要素对图样上给定的理想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。形状、理想位置的允许变动量。 形状公差是指实际单一要素的形状所允

31、许的变动形状公差是指实际单一要素的形状所允许的变动 量。位置公差是指实际关联要素相对于基准的位置所量。位置公差是指实际关联要素相对于基准的位置所 允许的变动量。允许的变动量。 2.形位公差带的特征 形位公差带的特征 形位公差带是用来限制实际被测要素变动的区域。 形位公差带是用来限制实际被测要素变动的区域。 这个区域可以是平面区域或空间区域。除非另有要求，这个区域可以是平面区域或空间区域。除非另有要求， 实际被测要素在公差带内可以具有任何形状和方向。实际被测要素在公差带内可以具有任何形状和方向。 只要实际被测要素能全部落在给定的公差带内，就表只要实际被测要素能全部落在给定的公差带内，就表 明该实

32、际被测要素合格。明该实际被测要素合格。 2.形位公差带的特征（续）形位公差带的特征（续） 形位公差带具有形状、大小、方向和位置四个特征。形位公差带具有形状、大小、方向和位置四个特征。 （1）形状）形状形位公差带的形状取决于被测要素的理想形状、形位公差带的形状取决于被测要素的理想形状、 给定的形位公差特征项目和标注形式。形位公差带是按几何概给定的形位公差特征项目和标注形式。形位公差带是按几何概 念定义的（除跳动公差外），与测量方法无关；而跳动公差是念定义的（除跳动公差外），与测量方法无关；而跳动公差是 按特定的测量方法定义的。按特定的测量方法定义的。 2.形位公差带的特征（续）形位公差带的特征（

33、续） （2）大小）大小 形位公差带的大小由设计者在公形位公差带的大小由设计者在公 差框格中给定，用线性值差框格中给定，用线性值t的数值表示。的数值表示。 公差值有时指公差带的宽度，有时指公差值有时指公差带的宽度，有时指 公差带的直径，这由被测要素的形状公差带的直径，这由被测要素的形状 和设计要求决定。和设计要求决定。 如果公差带是圆形或圆柱形，则如果公差带是圆形或圆柱形，则 在公差值前加注在公差值前加注，如果是球形的，则，如果是球形的，则 加注加注S 。 2.形位公差的特征（续）形位公差的特征（续） （3）方向）方向 形位公差带的方向由给定的形位公差特征形位公差带的方向由给定的形位公差特征 项

34、目和标注形式确定。公差带的放置方向分项目和标注形式确定。公差带的放置方向分 为一个方向、两个互相垂直方向及任意方向。为一个方向、两个互相垂直方向及任意方向。 （4）位置）位置 是指公差带的位置是固定的，还是浮动的。是指公差带的位置是固定的，还是浮动的。 所谓固定的是指公差带的位置不随实际尺寸所谓固定的是指公差带的位置不随实际尺寸 的变动而变化，如的变动而变化，如一般位置公差带的位置是一般位置公差带的位置是 固定的固定的；浮动的是指公差带的位置随着实际；浮动的是指公差带的位置随着实际 尺寸的变动而浮动，如尺寸的变动而浮动，如一般形状公差带的位一般形状公差带的位 置是浮动的置是浮动的。 4.3.2

35、 形状公差带及其特点形状公差带及其特点 形状公差是单一实际要素对其理想要素形状公差是单一实际要素对其理想要素 的允许变动量。的允许变动量。 形状公差有直线度、平面度、圆度和圆形状公差有直线度、平面度、圆度和圆 柱度公差四个特征项目。柱度公差四个特征项目。 形状公差带的特点：形状公差带的特点： （1）形状公差带的形状和大小是确定的，取）形状公差带的形状和大小是确定的，取 决于被测要素本身的形状和设计要求；决于被测要素本身的形状和设计要求； （2）形状公差带不涉及基准，只有形状和大）形状公差带不涉及基准，只有形状和大 小要求，而没有方向和位置的要求，公差带小要求，而没有方向和位置的要求，公差带 的

36、方向和位置可以浮动。的方向和位置可以浮动。 1.直线度直线度 直线度：用以限制被测实际直线直线度：用以限制被测实际直线 对其理想直线变动量的一项指标。零对其理想直线变动量的一项指标。零 件上直线要素有面与面的交线、轴线、件上直线要素有面与面的交线、轴线、 对称中心线以及轮廓面上的刻度线等。对称中心线以及轮廓面上的刻度线等。 直线度的类型有以下三种：直线度的类型有以下三种： （1）给定平面内的直线度给定平面内的直线度 （2）给定方向上的直线度给定方向上的直线度 （3）任意方向上的直线度任意方向上的直线度 （1）给定平面内的直线度）给定平面内的直线度 这里的给定平面一般指垂直于被测表面的平这里的给

37、定平面一般指垂直于被测表面的平 面。面。 如下图标注，表示在给定平面内，公差带是距如下图标注，表示在给定平面内，公差带是距 离为公差值离为公差值t=0.1的两平行直线之间的区域。被测要的两平行直线之间的区域。被测要 素必须位于该公差带内。素必须位于该公差带内。 （2）在给定方向上的直线度）在给定方向上的直线度 这里的给定方向一般指（长度）、（宽这里的给定方向一般指（长度）、（宽 度）、（高度）三个坐标方向。给定方向上的直度）、（高度）三个坐标方向。给定方向上的直 线度，主要控制面与面交线即棱线的直线度。线度，主要控制面与面交线即棱线的直线度。 如下图标注，表示在给定方向上，其公差带是如下图标注

38、，表示在给定方向上，其公差带是 距离为给定公差值距离为给定公差值0.1的两平行平面之间的区域。被的两平行平面之间的区域。被 测圆柱面的任一条素线必须位于该公差带内。测圆柱面的任一条素线必须位于该公差带内。 （3）任意方向上的直线度）任意方向上的直线度 一般回转体零件为满足配合或装配要求，对其一般回转体零件为满足配合或装配要求，对其 轴线在空间轴线在空间360的任意方向上都有直线度要求。的任意方向上都有直线度要求。 被测实际轴线是一条空间曲线，为保证上述功能被测实际轴线是一条空间曲线，为保证上述功能 要求，必须在任意方向上将它的直线度误差限制要求，必须在任意方向上将它的直线度误差限制 在给定范围

39、内。在给定范围内。 如下图标注，表示在任意方向上，其公差带如下图标注，表示在任意方向上，其公差带 是直径为是直径为0.08的圆柱面内的区域。被测圆柱体的的圆柱面内的区域。被测圆柱体的 轴线必须位于该公差带内。轴线必须位于该公差带内。 2.平面度平面度 平面度公差用来限制被测实际平面的形状误差。平面度公差用来限制被测实际平面的形状误差。 它是对平面要素的控制要求。它是对平面要素的控制要求。 如下图所示，在给定的方向上，其公差带是距如下图所示，在给定的方向上，其公差带是距 离为给定公差值离为给定公差值0.06的两平行平面之间的区域。被的两平行平面之间的区域。被 测表面必须位于该公差带内。测表面必须

40、位于该公差带内。 3.圆度圆度 圆度公差用来限制回转表面的径向截面轮廓的形圆度公差用来限制回转表面的径向截面轮廓的形 状误差。被测要素可以是圆柱面，也可以是圆锥面或状误差。被测要素可以是圆柱面，也可以是圆锥面或 曲面。曲面。 圆度公差带是在任意一个正截面上，半径差为公圆度公差带是在任意一个正截面上，半径差为公 差值差值t即即0.02的两同心圆之间的区域。的两同心圆之间的区域。 注意：圆度公差指引线箭头必须指向轮廓表面，且注意：圆度公差指引线箭头必须指向轮廓表面，且 垂直于回转轴线，同时与尺寸线明显错开。垂直于回转轴线，同时与尺寸线明显错开。 4.圆柱度圆柱度 圆柱度公差用来限制被测实际圆柱面的

41、形状误差。圆柱度公差用来限制被测实际圆柱面的形状误差。 不能用于圆锥面或其他形状曲面。不能用于圆锥面或其他形状曲面。 圆柱度公差是控制圆柱形零件横截面（如圆度）圆柱度公差是控制圆柱形零件横截面（如圆度） 和轴向截面内形状误差（如素线直线度、轴线直线度和轴向截面内形状误差（如素线直线度、轴线直线度 误差等）的综合性指标。误差等）的综合性指标。 圆柱度公差带：半径差为公差值圆柱度公差带：半径差为公差值t即即0.05的两同轴的两同轴 圆柱之间的区域。指引线箭头必须垂直于轮廓表面。圆柱之间的区域。指引线箭头必须垂直于轮廓表面。 4.3.3 轮廓度公差带及其特点轮廓度公差带及其特点 1.线轮廓度：线轮廓

42、度： 是限制平面曲线是限制平面曲线(或曲面的截面轮廓或曲面的截面轮廓)对其理想对其理想 曲线变动量的一项指标。曲线变动量的一项指标。 线轮廓度的公差带：包络一系列直径为公差值线轮廓度的公差带：包络一系列直径为公差值t 的圆的两包络线之间的区域，诸圆圆心应位于理想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。轮廓线上。 （1）线轮廓度若没有基准，则属于形状公差，公差）线轮廓度若没有基准，则属于形状公差，公差 带是浮动的。带是浮动的。 （2）线轮廓度若有基准，则属于位置公差，公差带）线轮廓度若有基准，则属于位置公差，公差带 是固定的。是固定的。 2.面轮廓度面轮廓度 面轮廓度：限制一般曲

43、面对其理想曲面变动量面轮廓度：限制一般曲面对其理想曲面变动量 的一项指标。的一项指标。 面轮廓度的公差带：包络一系列直径为公差值面轮廓度的公差带：包络一系列直径为公差值t 的球的两包络面之间的区域，诸球球心应位于理想的球的两包络面之间的区域，诸球球心应位于理想 轮廓面上。轮廓面上。 （1）面轮廓度若没有基准，则属于形状公差，公差）面轮廓度若没有基准，则属于形状公差，公差 带是浮动的。带是浮动的。 （2）面轮廓度若有基准，则属于位置公差，公差带）面轮廓度若有基准，则属于位置公差，公差带 是固定的。是固定的。 4.3.4 基准基准 基准基准确定被测要素的方向、位置的参考对象。确定被测要素的方向、位

44、置的参考对象。 基准有基准点、基准直线（包括基准轴线）、基准平面（包括基准有基准点、基准直线（包括基准轴线）、基准平面（包括 基准中心面）等。基准中心面）等。 在图样上标出的基准一般分为四种：在图样上标出的基准一般分为四种： 1. 单一基准：单一基准：由一个要素建立的基准称为单一基准。如一根轴由一个要素建立的基准称为单一基准。如一根轴 线、一个平面都可以建立基准。线、一个平面都可以建立基准。 2. 公共基准：公共基准：由两个或两个以上的同类要素所建立的一个独立由两个或两个以上的同类要素所建立的一个独立 基准称为公共基准（或组合基准）。基准称为公共基准（或组合基准）。 如下图，公共基准如下图，公

45、共基准A-B是由两个直径为是由两个直径为d1的圆柱面的轴线的圆柱面的轴线A、 B所建立的，它是包容两个实际轴线的理想圆柱的轴线。所建立的，它是包容两个实际轴线的理想圆柱的轴线。 3.三基面体系三基面体系 三基面体系三基面体系由三个互相垂直的基准平面组成的基准体由三个互相垂直的基准平面组成的基准体 系称为三基面体系。这三个互相垂直的平面都是基准平面。系称为三基面体系。这三个互相垂直的平面都是基准平面。 每两个基准平面的交线构成基准轴线，三轴线的交点构成每两个基准平面的交线构成基准轴线，三轴线的交点构成 基准点。基准点。 注意：应用三基面体系时，不可随意更改基准的顺序。注意：应用三基面体系时，不可

46、随意更改基准的顺序。 三基面体系的应用三基面体系的应用 4.基准目标基准目标 为了构成基准体系的各基准平面，为了构成基准体系的各基准平面， 在基准要素上指定某些点、线或局部在基准要素上指定某些点、线或局部 表面来体现各基准平面。这种情况常表面来体现各基准平面。这种情况常 常出现在一些锻造、铸造零件的表面常出现在一些锻造、铸造零件的表面 标注。标注。 4.3.5 定向公差带及其特点定向公差带及其特点 定向公差：指关联实际要素对基准定向公差：指关联实际要素对基准 在方向上允许的变动全量。包括：平行度、在方向上允许的变动全量。包括：平行度、 垂直度和倾斜度，都有四种情况：垂直度和倾斜度，都有四种情况

47、： 被测要素为直线，基准要素为直线（简被测要素为直线，基准要素为直线（简 称称线对线线对线）；）； 被测要素为直线，基准要素为平面（简被测要素为直线，基准要素为平面（简 称称线对面线对面）；）； 被测要素为平面，基准要素为直线（简被测要素为平面，基准要素为直线（简 称称面对线面对线）；）； 被测要素为平面，基准要素为平面（简被测要素为平面，基准要素为平面（简 称称面对面面对面） 。 特点：特点： 定向公差带相对于基准有确定的方向。定向公差带相对于基准有确定的方向。 定向公差带具有综合控制被测要素的定向公差带具有综合控制被测要素的 方向和形状的能力。方向和形状的能力。 注意：规定了定向公差的要素

48、，一般不注意：规定了定向公差的要素，一般不 再规定形状公差，只有在对被测要素的形状再规定形状公差，只有在对被测要素的形状 精度有进一步的要求时，才另行给出形状公精度有进一步的要求时，才另行给出形状公 差，并且，形状公差值必须小于定向公差值。差，并且，形状公差值必须小于定向公差值。 1.平行度（线对线）平行度（线对线） 给定一个方向给定一个方向 给定一个方向（与上图所示区域互相垂直）给定一个方向（与上图所示区域互相垂直） 线对线平行度线对线平行度 的公差带分别如右的公差带分别如右 图所示，公差带是图所示，公差带是 距离为公差值且距离为公差值且 平行于基准线、位平行于基准线、位 于给定方向上的两于

49、给定方向上的两 平行平面之间的区平行平面之间的区 域。被测轴线必须域。被测轴线必须 位于该区域内。位于该区域内。 任意方向的平行度任意方向的平行度 如果公差框格内的公差值前加注如果公差框格内的公差值前加注， 则公差带是直径为公差值则公差带是直径为公差值且平行于基且平行于基 准线的圆柱面内的区域。被测轴线必须位准线的圆柱面内的区域。被测轴线必须位 于该区域内。于该区域内。 平行度（线对面）平行度（线对面） 线对面平行度的公差带是距离为线对面平行度的公差带是距离为 公差值公差值t且平行于基准平面的两平行平且平行于基准平面的两平行平 面之间的区域。被测轴线必须位于该面之间的区域。被测轴线必须位于该

50、区域内。区域内。 平行度（面对线）平行度（面对线） 面对线平行度的公差带是距离为公面对线平行度的公差带是距离为公 差值差值t且平行于基准线的两平行平面之间且平行于基准线的两平行平面之间 的区域。被测表面必须位于该区域内。的区域。被测表面必须位于该区域内。 平行度（面对面）平行度（面对面） 面对面平行度的公差带是距离为面对面平行度的公差带是距离为 公差值公差值t且平行于基准平面的两平行平且平行于基准平面的两平行平 面之间的区域。被测表面必须位于该面之间的区域。被测表面必须位于该 区域内。区域内。 2.垂直度（线对线）垂直度（线对线） 线对线垂直度的公差带是距离为公线对线垂直度的公差带是距离为公

51、差值差值t且垂直于基准直线的两平行平面且垂直于基准直线的两平行平面 之间的区域。被测表面必须位于该区域之间的区域。被测表面必须位于该区域 内。内。 垂直度（线对面）垂直度（线对面） 线对面垂直度线对面垂直度 的公差带是距离为的公差带是距离为 公差值公差值t且垂直于且垂直于 基准平面的两平行基准平面的两平行 平面之间的区域。平面之间的区域。 被测轴线必须位于被测轴线必须位于 该区域内。该区域内。 被测要素可以被测要素可以 给定一个方向（给定一个方向（a 图）、互相垂直的图）、互相垂直的 两个方向（两个方向（b图）图） 或或任意方向任意方向（c图）图） 的垂直度要求。的垂直度要求。 任意方向的垂直

52、度要求任意方向的垂直度要求 如果公差框格内的公差值前加注如果公差框格内的公差值前加注， 则公差带是直径为公差值则公差带是直径为公差值且垂直于且垂直于 基准平面的圆柱面内的区域。被测轴基准平面的圆柱面内的区域。被测轴 线必须位于该区域内。线必须位于该区域内。 垂直度（面对线）垂直度（面对线） 面对线垂直度的公差带是距离为面对线垂直度的公差带是距离为 公差值公差值t且垂直于基准直线的两平行且垂直于基准直线的两平行 平面之间的区域。被测表面必须位于平面之间的区域。被测表面必须位于 该区域内。该区域内。 垂直度（面对面）垂直度（面对面） 面对面垂直度的公差带是距离为面对面垂直度的公差带是距离为 公差值

53、公差值t且垂直于基准面的两平行平面且垂直于基准面的两平行平面 之间的区域。被测平面必须位于该区之间的区域。被测平面必须位于该区 域内。域内。 3.倾斜度（线对线）倾斜度（线对线） 倾斜度公差用于限制被测要素对基准要素有夹倾斜度公差用于限制被测要素对基准要素有夹 角角(0 90 )的误差。被测要素与基准要素的误差。被测要素与基准要素 的倾斜角度必须用理论正确尺寸表示。的倾斜角度必须用理论正确尺寸表示。 当被测线和基准线在同一平面内时，其公差带当被测线和基准线在同一平面内时，其公差带 是距离为公差值是距离为公差值t且与基准线成一给定角度的两平行且与基准线成一给定角度的两平行 平面的区域。被测线必须

54、位于该区域内。平面的区域。被测线必须位于该区域内。 被测线和基准线在同一平面内被测线和基准线在同一平面内 当被测线与基准线不在同一平面内时，当被测线与基准线不在同一平面内时， 公差带同上，被测线应投影到包含基准轴线公差带同上，被测线应投影到包含基准轴线 并平行于被测轴线的平面上，公差带是相对并平行于被测轴线的平面上，公差带是相对 于投影到该平面的线而言，被测线必须位于于投影到该平面的线而言，被测线必须位于 该区域内。该区域内。 被测线与基准线不在同一平面内被测线与基准线不在同一平面内 倾斜度（线对面）倾斜度（线对面） 线对面的倾斜度可以在一个方向上或任线对面的倾斜度可以在一个方向上或任 意方向

55、上控制被测要素。意方向上控制被测要素。 在一个给定方向上：在一个给定方向上：公差带是距离为公公差带是距离为公 差值差值t且与基准线成一给定角度的两平行平且与基准线成一给定角度的两平行平 面的区域。被测线必须位于该区域内。面的区域。被测线必须位于该区域内。 在任意方向上：在任意方向上：为了固定公差带位置，为了固定公差带位置， 必须采用三基面体系作基准。公差带是直径必须采用三基面体系作基准。公差带是直径 为公差值为公差值t且与基准成一给定角度的圆柱面且与基准成一给定角度的圆柱面 内的区域。被测线必须位于该区域内。内的区域。被测线必须位于该区域内。 倾斜度（面对线）倾斜度（面对线） 面对线的倾斜度：

56、公差带是距离为公差面对线的倾斜度：公差带是距离为公差 值值t且与基准线成一给定角度的两平行平面且与基准线成一给定角度的两平行平面 的区域。被测平面必须位于该区域内。的区域。被测平面必须位于该区域内。 倾斜度（面对面）倾斜度（面对面） 面对面的倾斜度：公差带是距离为公差面对面的倾斜度：公差带是距离为公差 值值t且与基准面成一给定角度的两平行平面且与基准面成一给定角度的两平行平面 的区域。被测平面必须位于该区域内。的区域。被测平面必须位于该区域内。 4.3.6 定位公差带及其特点定位公差带及其特点 定位公差：定位公差：指关联实际要素对基准在位置指关联实际要素对基准在位置 上允许的变动全量。定位公差

57、包括：同轴上允许的变动全量。定位公差包括：同轴 度、对称度和位置度。度、对称度和位置度。 特点：特点： 公差带是固定的：定位公差带相对于公差带是固定的：定位公差带相对于 基准有确定的位置，公差带相对于基准的基准有确定的位置，公差带相对于基准的 尺寸由理想正确尺寸确定。尺寸由理想正确尺寸确定。 公差带是公差带是全值范围全值范围：定位公差带对称：定位公差带对称 于理想位置分布。于理想位置分布。 综合控制能力：定位公差带具有综合综合控制能力：定位公差带具有综合 控制被测要素的形状、方向和位置的能力。控制被测要素的形状、方向和位置的能力。 注意：注意：规定了定位公差的要素，一般规定了定位公差的要素，一

58、般 不再规定形状公差和（或）定向公差，不再规定形状公差和（或）定向公差， 只有在对被测要素的形状精度和定向只有在对被测要素的形状精度和定向 精度有进一步的要求时，才另行给出精度有进一步的要求时，才另行给出 形状公差和（或）定向公差，并且：形状公差和（或）定向公差，并且： 全值范围全值范围 1.同轴度同轴度 同轴度有两种情况：点的同心度和线的同轴度同轴度有两种情况：点的同心度和线的同轴度 （1）点的同心度：）点的同心度：点的同心度公差涉及的要素是点的同心度公差涉及的要素是 圆心，指被测圆心与基准圆心重合的精度要求。公差圆心，指被测圆心与基准圆心重合的精度要求。公差 带是公差值为带是公差值为t且与

59、基准圆心同心的圆内的区域。被且与基准圆心同心的圆内的区域。被 测圆的圆心必须位于该区域内。测圆的圆心必须位于该区域内。 （2）线的同轴度）线的同轴度 线的同轴度公差涉及的要素是圆柱面和圆锥线的同轴度公差涉及的要素是圆柱面和圆锥 面的轴线。面的轴线。 线的同轴度公差用于限制被测要素的轴线对线的同轴度公差用于限制被测要素的轴线对 基准要素的轴线的同轴位置误差。公差带是公差基准要素的轴线的同轴位置误差。公差带是公差 值为值为t的圆柱面内的区域，该圆柱面的轴线与公的圆柱面内的区域，该圆柱面的轴线与公 共基准轴线共基准轴线A-B同轴。被测要素的轴线必须位于同轴。被测要素的轴线必须位于 该区域内。该区域内

60、。 2.对称度对称度 对称度公差用于限制被测要素中心线对称度公差用于限制被测要素中心线(或中心平或中心平 面面)对基准要素中心线对基准要素中心线(或中心平面或中心平面)的共线性的共线性(或共面性或共面性) 的误差。的误差。 对称度公差也有四种情况。对称度公差也有四种情况。 （1）面对面的对称度）面对面的对称度 如下图如下图,公差带是距离为公差值公差带是距离为公差值t且相对基准的中且相对基准的中 心平面心平面P0对称配置的两平行平面之间的区域。被测中对称配置的两平行平面之间的区域。被测中 心平面必须位于该区域内。心平面必须位于该区域内。P0是理想中心平面，或称是理想中心平面，或称 辅助基准。辅助