形位公差详解

1、形状和位置形状和位置( (几何几何) )公差公差简解简解 陈一士陈一士56415561目录目录1.1.前言前言概况概况形位误差产生的因素形位误差产生的因素形位误差对产品的影响形位误差对产品的影响2.2.要素要素定义定义类型类型3.3.符号符号 公差特征项目的符号公差特征项目的符号附加符号附加符号基准符号基准符号我国特有符号我国特有符号4.4.标注标注 形位公差框格形位公差框格 被测要素的标注被测要素的标注基准要素的标注基准要素的标注5.5.基准基准 定义定义 基准的建立基准的建立 基准的基准的类型类型 基准的基准的顺序顺序 基准的选择基准的选择6.6.公差带公差带 定义定义 特征特征7.7.误

2、差误差 定义定义 形状误差形状误差 定向误差定向误差 定位误差定位误差 跳动跳动8.8.位置度与轮廓度位置度与轮廓度位置度位置度轮廓度轮廓度9.9.几个专用符号几个专用符号 F P T10.10.公差原则公差原则问题的提出问题的提出有关术语有关术语公差原则公差原则11.11.附录附录12.12.图例图例结束语结束语 形位公差是随着科学技术的不断发展而发展的。早期，在工业形位公差是随着科学技术的不断发展而发展的。早期，在工业生产比较落后的时代，加工相互配合的零件要采用生产比较落后的时代，加工相互配合的零件要采用配作配作的方法。如的方法。如加工相互配合的孔和轴，先加工孔，然后按照孔的尺寸加工轴，使

3、加工相互配合的孔和轴，先加工孔，然后按照孔的尺寸加工轴，使其符合装配要求。显然，这样加工出的零件其符合装配要求。显然，这样加工出的零件不能互换不能互换，故当时两个，故当时两个零件零件能否互相配合能否互相配合是主要矛盾，形位公差还未提到议事日程。是主要矛盾，形位公差还未提到议事日程。 1840年开始采用通规，年开始采用通规，1870年后在使用通规和止规的基础上，年后在使用通规和止规的基础上，采用了把零件的尺寸规定在最大极限尺寸和最小极限尺寸之间的原采用了把零件的尺寸规定在最大极限尺寸和最小极限尺寸之间的原理，解决了装配零件的互换性问题，互配零件可以理，解决了装配零件的互换性问题，互配零件可以单独

4、制造单独制造，制造，制造精度亦随之提高。精度亦随之提高。1902年年尺寸公差尺寸公差的初期极限与配合制，诞生于的初期极限与配合制，诞生于英国英国。一一 前言前言1.1 概况概况 随着科学技术的不断发展，对零件的制造的要求也日益提高。随着科学技术的不断发展，对零件的制造的要求也日益提高。若只采用收紧尺寸公差的方法来满足其形位精度要求，会使工艺复若只采用收紧尺寸公差的方法来满足其形位精度要求，会使工艺复杂，制造成本昂贵。而且在有些情况下，杂，制造成本昂贵。而且在有些情况下，用收紧尺寸公差的方法也用收紧尺寸公差的方法也无法满足其形位精度要求无法满足其形位精度要求。LLHH图图 1 1950年起英、加

5、拿大、美三国颁布了用年起英、加拿大、美三国颁布了用文字说明文字说明标注的标注的形位公形位公差标准差标准（BS 308-1953、CSA B78.1-1954、ASA Y14.5-1957）。）。 如图如图1所示，所示，L和和H的尺寸公差再小，但的尺寸公差再小，但垂直度垂直度仍无法控制。仍无法控制。形形位公差位公差随着尺寸公差不能满足生产要求而随着尺寸公差不能满足生产要求而发展起来发展起来了。了。 同时（同时（1950年）美国军用标准年）美国军用标准MIL STD - 8提出了框格注法提出了框格注法以供使用，并提出了一系列符号。这些符号和注法，为以后的国际以供使用，并提出了一系列符号。这些符号和

6、注法，为以后的国际标准打下了基础。标准打下了基础。 1958年年ISO发布了关于形位公差框格注法的标准推荐草案，第发布了关于形位公差框格注法的标准推荐草案，第一次向世界各国推荐框格注法。紧接着各国纷纷修订本国标准。一次向世界各国推荐框格注法。紧接着各国纷纷修订本国标准。 1969年年ISO颁布了颁布了ISO/R 1101-1969形状和位置公差第形状和位置公差第1部分部分概述、符号、图样标注法概述、符号、图样标注法 。该标准规定了形状和位置公差的。该标准规定了形状和位置公差的框格框格代号注法代号注法。 我国在我国在1959年颁布的年颁布的机械制图机械制图国家标准国家标准GB130-59 机械机

7、械制图制图 偏差的代号及其注法偏差的代号及其注法中中规定了形状和位置规定了形状和位置偏差的偏差的注法。用注法。用文字和符号文字和符号两种方法标注。符号是采用原苏联标准。但各企业很少两种方法标注。符号是采用原苏联标准。但各企业很少采用，极大部分仍用文字说明。采用，极大部分仍用文字说明。 我国在我国在74 - 75年之间先后颁布了年之间先后颁布了三项三项形状和位置公差的国家形状和位置公差的国家试试行行标准标准（GB1182、83、84）。GB 1182 - 80 形状和位置公差形状和位置公差 代号及其标注代号及其标注GB 1183 - 80 形状和位置公差形状和位置公差 术语及定义术语及定义GB

8、1184 - 80 形状和位置公差形状和位置公差 未注公差的规定未注公差的规定GB 1958 - 80 形状和位置公差形状和位置公差 检测规定检测规定 此后，经几年的实践考验和理论探讨，于此后，经几年的实践考验和理论探讨，于1980年年正式颁布正式颁布了了四四项项形状和位置公差的国家标准。即：形状和位置公差的国家标准。即： 为了在企业很好地全面贯彻形状和位置公差的国家标准，为了在企业很好地全面贯彻形状和位置公差的国家标准，80年年代初期国内举办了大量的培训班，普及这四个标准。并要求自代初期国内举办了大量的培训班，普及这四个标准。并要求自86年年起，新产品图样的形状和位置公差起，新产品图样的形状

9、和位置公差必须采用框格代号注法必须采用框格代号注法，不可用，不可用文字说明法。否则新产品鉴定将不被通过。文字说明法。否则新产品鉴定将不被通过。 此后，我国又相继颁布了以下配套国家标准。为：此后，我国又相继颁布了以下配套国家标准。为：GB 4249 - 84 公差原则公差原则GB 4380 - 84 确定圆度误差方法确定圆度误差方法 二点、三点法二点、三点法 GB 7234 - 87 圆度测量术语、定义及参数圆度测量术语、定义及参数GB 7235 - 87 确定圆度误差方法确定圆度误差方法 半径变化量测量半径变化量测量GB 8069 - 87 位置量规位置量规 GB 11336 - 89 直线度

10、误差检测直线度误差检测GB 11337 - 89 平面度误差检测平面度误差检测GB 13319 - 91 位置度公差位置度公差 所有这些标准的贯彻和实施，都对振兴我国的机械工业、提高所有这些标准的贯彻和实施，都对振兴我国的机械工业、提高生产技术水平和生产过程的经济性发挥了良好的促进作用。生产技术水平和生产过程的经济性发挥了良好的促进作用。 近年来，为遵循与国际标准接轨的原则，我国又近年来，为遵循与国际标准接轨的原则，我国又制、修订制、修订了了一些形位公差国家标准。即：一些形位公差国家标准。即： GB/T 1182-1996 形状和位置公差形状和位置公差 通则、定义、符号和图通则、定义、符号和图

11、样表示法样表示法等效采用等效采用ISO 1101：1996代替代替 GB 1182-80和和GB 1183-80。 GB/T 1184-1996 形状和位置公差形状和位置公差 未注公差值未注公差值等效采用等效采用 ISO 2768：1989代替代替 GB 1184-80。 GB/T 4249-1996 公差原则公差原则等效采用等效采用ISO 8015：1985代替代替 GB 4249-84。 GB/T 16671-1996 形状和位置公差形状和位置公差 最大实体要求、最小实最大实体要求、最小实体要求和可逆要求体要求和可逆要求等效采用等效采用ISO 2692：1996。 GB/T 16892-1

12、997 形状和位置公差形状和位置公差 非刚性零件注法非刚性零件注法等效等效采用采用ISO 10579：1993。 GB/T 17851-1999 形状和位置公差形状和位置公差 基准和基准体系基准和基准体系等效等效采用采用ISO 5459：1981。 GB/T 18780.1-2002 产品几何量技术规范（产品几何量技术规范（GPS）几何要素）几何要素 1部分：基本术语和定义部分：基本术语和定义等效采用等效采用ISO 14660-1 ： 1999。 GB/T 13319-2003 产品几何量技术规范（产品几何量技术规范（GPS）几何公差）几何公差 位置度公差注法位置度公差注法等效采用等效采用IS

13、O 5458： 1998代替代替 GB/T 13319-1991 。 GB/T 1958-2004 产品几何量技术规范（产品几何量技术规范（GPS）形状和位置）形状和位置公差公差 检测规定检测规定代替代替 GB 1958-1980。 目前，我国已形成了比较完整的形状和位置公差标准体系。目前，我国已形成了比较完整的形状和位置公差标准体系。 GB/T 17773-1999 形状和位置公差形状和位置公差 延伸公差带及其表示法延伸公差带及其表示法等效采用等效采用ISO 10578：1992。 GB/T 17852-1999 形状和位置公差形状和位置公差 轮廓的尺寸和公差注法轮廓的尺寸和公差注法等效采用

14、等效采用ISO 1660：1982。 ASA Y14.5 - 1957ANSI Y14.5 - 1966 、1973ANSI Y14.5M - 1982 DIMENSIONING AND TOLERANCINGASME Y14.5M - 1994 DIMENSIONING AND TOLERANCING 美国标准的演变过程美国标准的演变过程 A-91-2001前版本，为通用前版本，为通用/福特福特/克莱斯勒三大汽车公司克莱斯勒三大汽车公司共共同会签同会签发布，发布，2004版本为版本为通用单独通用单独发布。发布。 注：本注：本简解中的不少插图借用简解中的不少插图借用GM标准标准A-91的图样。

15、的图样。A - 91 - 1989 （等效采用等效采用ANSI Y14.5M - 1982 ）A - 91 - 1997、2001、2004 GLOBAL DIMENSIONING AND TOLERANCING ADDENDUM （等效采用等效采用ANSI Y14.5M - 1994 ）通用汽车（通用汽车（GM）的演变过程的演变过程 美国的美国的“ASME Y14.5M Dimensioning and Tolerancing 尺寸和公差的规定尺寸和公差的规定”和和GM公司的公司的 “Global Dimensioning and Tolerancing - 全球的尺寸和公差的规定全球的尺寸

16、和公差的规定”。标准中包含有。标准中包含有尺寸尺寸标标注方法注方法（属我国技术制图标准）与（属我国技术制图标准）与几何公差几何公差（属我国形状和位置（属我国形状和位置公差标准）两大部分。其中尺寸标注仅是一种表达方式，无技术公差标准）两大部分。其中尺寸标注仅是一种表达方式，无技术含量，且与我国的含量，且与我国的GB标准基本相同，故本次不作介绍。下面仅标准基本相同，故本次不作介绍。下面仅对对“形状和位置（几何）公差形状和位置（几何）公差”部分，作一部分，作一简要的、基础的简要的、基础的讲述。讲述。 美国和美国和GM的的新新标准和标准和我国我国的形位公差标准都的形位公差标准都等效采用等效采用了了国际

17、国际标准标准（ISO），），所以所以绝大多数的内容是相同的绝大多数的内容是相同的。但由于我国的形。但由于我国的形位公差标准体系分类、名词术语容易理解并便于自学，且国内供位公差标准体系分类、名词术语容易理解并便于自学，且国内供应商也较熟悉，故下面根据自己多年的实践，基本上按应商也较熟悉，故下面根据自己多年的实践，基本上按我国标准我国标准的名词术语来介绍的名词术语来介绍形位公差标准形位公差标准。当某些名词术语及内容上两国。当某些名词术语及内容上两国的标准有所区别时，会特别加以说明。的标准有所区别时，会特别加以说明。 1.2 形位误差产生的因素形位误差产生的因素 由于加工过程中工件在机床上的由于加工

18、过程中工件在机床上的定位误差定位误差、刀具与工件的相刀具与工件的相对运动不正确对运动不正确、夹紧力和切削力夹紧力和切削力引起的零件变形、工件的内应力引起的零件变形、工件的内应力的释放等原因，完工零件会产生各种形状和位置误差。的释放等原因，完工零件会产生各种形状和位置误差。图图 2 形状误差形状误差 例如：在车削圆柱表面时，例如：在车削圆柱表面时，刀具运动方向与零件旋转轴线不刀具运动方向与零件旋转轴线不平行平行，会使完工零件表面呈会使完工零件表面呈圆锥形圆锥形。 又如：在车削由三爪卡盘夹紧的环形零件内孔时，会因又如：在车削由三爪卡盘夹紧的环形零件内孔时，会因夹紧夹紧力力使完工零件内孔变形呈使完工

19、零件内孔变形呈 又如：在车削以顶针支承的细长轴时，又如：在车削以顶针支承的细长轴时，切削力切削力使完工零件表使完工零件表面呈面呈图图 3图图 4鼓形鼓形。棱圆形棱圆形。 位置误差位置误差 例如：由于夹具的例如：由于夹具的刚性较差刚性较差（图（图 5） ，刨削时产生，刨削时产生变形变形，使角铁的侧面呈使角铁的侧面呈 又如：由于又如：由于夹具力夹具力的作用位置选择不当（图的作用位置选择不当（图 6），使零件变），使零件变形。加工时两轴线平行，松开夹具后零件恢复原来状态，两轴线形。加工时两轴线平行，松开夹具后零件恢复原来状态，两轴线呈呈图图 5图图 6不平行不平行。不垂直不垂直。 又如：钻床的主轴与

20、工作台之又如：钻床的主轴与工作台之间若间若不垂直不垂直，则加工的孔与端面亦，则加工的孔与端面亦有有图图 7 又如：多孔钻模因钻套孔又如：多孔钻模因钻套孔心距的误差心距的误差，使零件上加工出的成，使零件上加工出的成组孔产生位置度误差。同样，多孔的冲模也会由于模具的误差使组孔产生位置度误差。同样，多孔的冲模也会由于模具的误差使零件的成组孔产生位置度误差。零件的成组孔产生位置度误差。 上述例子举了影响形位精度的各主要原因，我们必须根据上述例子举了影响形位精度的各主要原因，我们必须根据具体加工条件，对影响因素进行分析，采取有效措施，以消除具体加工条件，对影响因素进行分析，采取有效措施，以消除或减少这些

21、因素的影响，来满足图样上给定的形位公差要求。或减少这些因素的影响，来满足图样上给定的形位公差要求。垂直度误差。垂直度误差。 各种形状和位置误差都将会对零件的各种形状和位置误差都将会对零件的装配和使用性能装配和使用性能产生不产生不同程度的影响。如孔、轴圆柱表面的形状误差会使配合性质不均同程度的影响。如孔、轴圆柱表面的形状误差会使配合性质不均匀；孔的位置误差会影响装配的方便性和可能性；两齿轮轴的轴匀；孔的位置误差会影响装配的方便性和可能性；两齿轮轴的轴线平行度误差会降低齿轮副的啮合质量等等。线平行度误差会降低齿轮副的啮合质量等等。 因此机械类零件的几何精度，除了必须规定适当的因此机械类零件的几何精

22、度，除了必须规定适当的尺寸公尺寸公差、表面粗糙度差、表面粗糙度和和波纹度波纹度要求以外，还须对零件规定合理的要求以外，还须对零件规定合理的形形状和位置公差（简称形位公差）状和位置公差（简称形位公差）。 同样，总成集成时由于同样，总成集成时由于零件零件误差的累积，为保证与其它总成误差的累积，为保证与其它总成的装配也必须规定适当的装配尺寸公差和位置公差。的装配也必须规定适当的装配尺寸公差和位置公差。1.3 形位误差对产品的影响形位误差对产品的影响休休 息息 要素要素 Feature 2.1 定义定义 要素要素( (几何几何要素要素）是指零件上的特征部分是指零件上的特征部分 点、线、面点、线、面。

23、任何零件不论其复杂程度如何，它都是由许多要素组成的。任何零件不论其复杂程度如何，它都是由许多要素组成的。 轴线轴线球心球心素线素线圆锥面圆锥面圆柱面圆柱面球面球面圆台面圆台面图图 8 形位公差形位公差研究对象研究对象就是就是要素要素，即，即点、线、面点、线、面。2.2 类型类型A) 按存在的状态分：按存在的状态分：实际要素实际要素 Real Feature 零件加工后零件加工后实际存在实际存在的要素的要素(存在误差存在误差)。 实际要素是按规定方法实际要素是按规定方法, ,由在实际要素上测量有限个点得到由在实际要素上测量有限个点得到的实际要素的近似替代要素的实际要素的近似替代要素（测得实际要素

24、）（测得实际要素）来体现的。来体现的。 理想要素理想要素 Ideal Feature 理论正确理论正确的要素的要素(无误差无误差)。 在技术制图中我们在技术制图中我们画出的画出的要素为理想要素。理想轮廓要素用要素为理想要素。理想轮廓要素用实线实线( (可见可见) )或或虚线虚线( (不可见不可见) )表示；理想中心要素用表示；理想中心要素用点划线点划线表示。表示。 每个实际要素由于每个实际要素由于测量方法不同测量方法不同，可以有，可以有若干若干个替代要素。个替代要素。 测量误差测量误差越小越小，测得实际要素，测得实际要素越接近越接近实际要素。实际要素。B) 按结构特征分：按结构特征分：实有实有

25、(轮廓轮廓)要素要素 Integral Feature 表面表面上的点、线或面。上的点、线或面。 导出导出(中心中心)要素要素 Derived Feature 由一个或几个实有由一个或几个实有(轮廓轮廓) 要素得到的要素得到的中心中心点点(圆心或球心圆心或球心)、中心中心线线(轴线轴线)或或中心中心面。面。素线素线圆锥面圆锥面圆柱面圆柱面球面球面圆台面圆台面轮廓轮廓要素要素轴线轴线球心球心中心中心要素要素图图 9 导出导出( (中心中心) )要素不能直接获得，需进一步分析后才可得到。要素不能直接获得，需进一步分析后才可得到。C) 按所处的地位分：按所处的地位分：被测要素被测要素 Feature

26、s of a part 图样上给出了图样上给出了形位公差要求形位公差要求的要素，为测量的对象。的要素，为测量的对象。0.1 A 被测要素被测要素形位公差框格形位公差框格 2.5 0.2 图图 10 被测要素一般通过带被测要素一般通过带箭头的箭头的指引线与形位公差框格相连；指引线与形位公差框格相连；基准要素在图样上用基准符号表示。基准要素在图样上用基准符号表示。 基准要素基准要素 Datum Feature 零件上用来零件上用来建立基准建立基准并实际起基并实际起基 准作用的准作用的实际实际要素（如一条边、一个表面或一个孔）。要素（如一条边、一个表面或一个孔）。A基准要素基准要素基准符号基准符号

27、2.5 0.2 功能关系功能关系是指要素间某种确定的方向和位置关系，如垂直、平是指要素间某种确定的方向和位置关系，如垂直、平行、同轴、对称等。也即具有位置公差要求的要素。行、同轴、对称等。也即具有位置公差要求的要素。 关联要素关联要素 Related Feature 与其它要素具有与其它要素具有功能关系功能关系的要素。的要素。 A0.1 A 关联要素关联要素图图 11D) 按结构性能分：按结构性能分： 单一要素单一要素 Individual Feature 具有具有形状形状公差要求的要素。公差要求的要素。单一要素单一要素0.02 尺寸要素可以是尺寸要素可以是圆柱形圆柱形、球球形形或或两平行对应

28、面两平行对应面等等。非尺寸要素非尺寸要素( (本人定义本人定义) ) 没有大小尺寸的几何形状。没有大小尺寸的几何形状。 非尺寸要素可以是非尺寸要素可以是表面表面、素素线线。 上述要素的名称将在后面经常出现，须注意的是上述要素的名称将在后面经常出现，须注意的是一个一个要素在要素在不不同同的的场合场合，它的名称会有，它的名称会有不同不同的的称呼称呼。表面表面素线素线圆柱圆柱形形球球形形两平行两平行对应面对应面图图 12E) 按按与与尺寸尺寸关系关系分：分： 尺寸要素尺寸要素 Feature of Size 由一定大小的由一定大小的线性尺寸线性尺寸或或角度角度尺寸尺寸 确定确定的几何形状。的几何形状

29、。 图图 13F) 小结小结理想理想要素要素 Ideal Feature实际实际要素要素 Real Feature按存在的状态分按存在的状态分按结构特征分按结构特征分按所处的地位分按所处的地位分按结构性能分按结构性能分按与尺寸关系分按与尺寸关系分尺寸尺寸要素要素 Feature of Size非尺寸非尺寸要素要素( (本人定义本人定义) )轮廓轮廓(实有实有)要素要素 Integral Feature中心中心(导出导出)要素要素 Derived Feature被测被测要素要素 Features of a part 基准基准要素要素 Datum Feature单一单一要素要素 Individua

30、l Feature关联关联要素要素 Related Feature三三 符号符号 Symbol3.1 形位公差的特征项目和符号形位公差的特征项目和符号图图 14单一要素或单一要素或关联要素关联要素3.2 附加符号附加符号美国和美国和GM旧标准有旧标准有 S图图 15美国和美国和GM新标准有新标准有ST DATUM TARGET 2A 1基准目标基准目标THEORETICALLY EXACT DIMENSION理论正确尺寸理论正确尺寸包容要求包容要求ENVELOPE REQUIREMENTReciprocity RequirementE可可逆逆要求要求R术语术语美国和美国和GM新标准无新标准无

31、E RGM新标准新标准有有 U AAA3.3 基准符号基准符号标准标准符号符号说明说明ISO标准标准三角形部分可以不三角形部分可以不涂黑。涂黑。我国我国GB标准标准亦可采用亦可采用ISO标准，标准，两种并存。两种并存。美国和美国和GM旧旧标准标准现在现在GM标准和美标准和美国标准的基准符号国标准的基准符号都采用都采用ISO标准标准图图 163.4 我国特有符号我国特有符号 图图 17我国我国GB标准有四个特有符号，表示对被测要素的形状要求。标准有四个特有符号，表示对被测要素的形状要求。含义含义符号符号只许中间向材料内凹下只许中间向材料内凹下（ ）只许中间向材料外凸起只许中间向材料外凸起（ ）只

32、许从左至右减小只许从左至右减小* *（ ）只许从右至左减小只许从右至左减小* *（ ） * * 应理解为与图标方向减小。如轴的图为垂直放置（逆时应理解为与图标方向减小。如轴的图为垂直放置（逆时针转）。针转）。休休 息息 4.1 形位形位公差框格公差框格公差值及附加符号公差值及附加符号基准要素的字母及附加符号基准要素的字母及附加符号 公差特征项目的符号公差特征项目的符号图图 18 无基准要求的无基准要求的形状公差形状公差，公差框格仅，公差框格仅两格两格；有基准要求的；有基准要求的位位置公差置公差，公差框格为，公差框格为三格至五格三格至五格。 形位公差框格在图样上一般为水平放置，必要时也可垂直放形

33、位公差框格在图样上一般为水平放置，必要时也可垂直放置（逆时针转）。置（逆时针转）。四四 标注标注示例示例:0.08直线度公差为直线度公差为0.08mm对基准对基准A的垂直度公差为的垂直度公差为0.04mm 0.05A B C对基准对基准A、B、C的位置度公差为的位置度公差为0.05mm（圆形或圆柱形公差带）圆形或圆柱形公差带） 0.1（+）平面度公差为平面度公差为0.1mm（只允许只允许中间向材料外凸起）中间向材料外凸起）图图 190.06（ ）圆柱度公差为圆柱度公差为0.06mm（只允许只允许其尺寸由左至右减小）其尺寸由左至右减小）A0.04A0.040.02如对同一要素有一个以上项目要求如

34、对同一要素有一个以上项目要求时，框格可重叠。时，框格可重叠。4.2 被测要素的标注被测要素的标注 形位形位公差框格通过用公差框格通过用带箭头的指引线带箭头的指引线与被测要素相连。与被测要素相连。A) )被测要素是被测要素是轮廓轮廓要素时，箭头置于要素的要素时，箭头置于要素的轮廓线轮廓线或或轮廓线的延长轮廓线的延长线线上（但必须与尺寸线上（但必须与尺寸线明显地分开明显地分开）。）。图图 20 素线直线素线直线度度分开分开分开分开 平面度平面度B) )被测要素是被测要素是中心中心要素时，带箭头的指引线应与尺寸线的延长线要素时，带箭头的指引线应与尺寸线的延长线对对 齐齐。 轴线直线轴线直线度度 对对

35、齐齐当当尺寸线箭头尺寸线箭头由外向内由外向内标注时，如下图示。标注时，如下图示。 小直径轴线直线小直径轴线直线度度图图 21-1图图 21-2 对对齐齐C）当指向实际表面时，）当指向实际表面时，箭头可置于箭头可置于带点的参考线上，带点的参考线上，该点指该点指在实在实际表面上（下图左）。际表面上（下图左）。图图 22D）当几个表面有同一数值的要求时，可采用）当几个表面有同一数值的要求时，可采用一个一个框格，框格，多个多个带箭带箭头的指引线（上图右）头的指引线（上图右）。E) 被测要素的数量说明和其它说明性要求被测要素的数量说明和其它说明性要求0.080.08数量数量说明应标注在公差框格上方。说明

36、应标注在公差框格上方。其它说明性其它说明性要求应标注在公差框格下方。要求应标注在公差框格下方。0.04A两处两处2 - 10H80.06A长向长向在离轴端在离轴端100100处处图图 23图图 24F) 被测要素的一些特殊表示被测要素的一些特殊表示 为局部表面时为局部表面时 除非另有要求，其公差适用于整个被测要素。除非另有要求，其公差适用于整个被测要素。0.1A图图 25 如仅对要素某一部分有要求时，用如仅对要素某一部分有要求时，用粗点划线粗点划线表示其范围表示其范围，并，并应标出应标出范围的尺寸范围的尺寸。a)a)b)b) 为局部范围时为局部范围时 0.04/100 表示圆柱面素线在表示圆柱

37、面素线在任意任意100mm长度范围内长度范围内的直线度公差为的直线度公差为0.04。图图 260.1/ 100 表示上平面在任意表示上平面在任意边长为边长为100mm的正方形的正方形范围内的平面度公差为范围内的平面度公差为0.1。 表示上平面对下平表示上平面对下平面面A的平行度公差在任的平行度公差在任意意100mm长度范围内为长度范围内为0.1。a）b）c）0.1/100AA 若轮廓度表示的公差要求适用范围若轮廓度表示的公差要求适用范围不是整个轮廓不是整个轮廓时，用时，用双向箭双向箭头头标注出其适用标注出其适用范围范围。d) GM范围符号的标注范围符号的标注对实际被测要素的形状公差在对实际被测

38、要素的形状公差在全长上全长上和和给定长度内给定长度内分别有要求分别有要求时。时。图图 27全长上直全长上直线度线度公差公差0.4。任任25内直内直线度线度公差公差0.1。 轮廓度中若表示的轮廓度中若表示的公差要求公差要求适用于适用于整个轮廓整个轮廓。则在指引线转角处加。则在指引线转角处加 一一小圆小圆（全周符号）。（全周符号）。图图 28 螺纹、齿轮和花键螺纹、齿轮和花键 以以螺纹螺纹中径中径轴线作为被测要素（可轴线作为被测要素（可省略省略PD）。）。如用如用大径大径轴线标注轴线标注“MAJOR DIA”（MD）；）；用用小径小径轴线标注轴线标注“MINOR DIA”（LD）。）。 齿轮和花键

39、轴线作为被测要素时，如用齿轮和花键轴线作为被测要素时，如用节径节径轴线标注轴线标注“PITCH DIA”（PD）；）；用用大径大径轴线标注轴线标注“MAJOR DIA” （MD），），用用小径小径轴线标注轴线标注“MINOR DIA”（LD）。）。图图 29 0.05A B MDG）被测要素易标错的示例）被测要素易标错的示例图图 30 带箭头的指引线可从带箭头的指引线可从框格任一端引出，但不框格任一端引出，但不可可同时同时从从两端两端引出。引出。 带箭头的带箭头的指引线应指引线应垂垂直轴线直轴线。 不能这样不能这样表示表示公共轴公共轴线线。 a) 形位形位公差框公差框格放于要素的尺寸格放于要素

40、的尺寸或与说明下面；或与说明下面； b d c a a b) 形位形位公差框公差框格用带箭头的指引格用带箭头的指引线与要素相连；线与要素相连； d) 把把形位形位公差公差框格侧面或端面与框格侧面或端面与尺寸要素的尺寸线尺寸要素的尺寸线的延长线相连。的延长线相连。 c) 把把形位形位公差公差框格侧面或端面与框格侧面或端面与要素的延长线相连要素的延长线相连；H）美国和）美国和GM旧标准被测要素的标注旧标准被测要素的标注 形位形位公差的基准符号与基准要素相连。公差的基准符号与基准要素相连。 A) 基准要素是基准要素是轮廓轮廓要素时，符号置于基准要素的轮廓线或轮廓线的要素时，符号置于基准要素的轮廓线或

41、轮廓线的 延长线上延长线上(但必须与但必须与尺寸线尺寸线明显地分开明显地分开)。图图 314.3 基准要素的标注基准要素的标注B) 基准要素是基准要素是中心中心要素时，符号中的连线应要素时，符号中的连线应与尺寸线对齐与尺寸线对齐。图图 32C）与被测一样，基准符号）与被测一样，基准符号可置于可置于带点的参考线上，带点的参考线上，该点该点指在基准指在基准实际表面上（图实际表面上（图33）。）。AD）任选基准的标注）任选基准的标注（图（图34）。 对于具有对称形状的零件上两个相同要素间的位置公差，应对于具有对称形状的零件上两个相同要素间的位置公差，应标注标注任选任选基准。基准。A0.02A图图 3

42、3图图 34E) 基准基准要素的一些特殊表示要素的一些特殊表示 为局部表面时为局部表面时 图图 35 如仅要求要素的某一部分作为基准时，用如仅要求要素的某一部分作为基准时，用粗点划线粗点划线表示其范表示其范围围，并应标出范围的尺寸。，并应标出范围的尺寸。a)a)b)b)AA 螺纹、齿轮和花键螺纹、齿轮和花键 以以螺纹螺纹中径中径轴线作为轴线作为基准基准要素（可要素（可省略省略PD）。）。如用如用大径大径轴线标注轴线标注“MAJOR DIA”（MD）；）；用用小径小径轴线标注轴线标注“MINOR DIA”（LD）。）。 齿轮和花键轴线作为齿轮和花键轴线作为基准基准要素时，如用要素时，如用节径节径

43、轴线标注轴线标注“PITCH DIA”（PD）；）；用用大径大径轴线标注轴线标注“MAJOR DIA” （MD），），用用小径小径轴线标注轴线标注“MINOR DIA”（LD）。）。图图 36AMDF）基准要素易标错的示例）基准要素易标错的示例A图图 37 为不致引起为不致引起误解误解，字母，字母E、I、J、M、O、P、L、R、F不采用。不采用。若基准很多，可采用若基准很多，可采用AA、AB、AC（两位）形式。（两位）形式。 不能这样不能这样表示表示公共轴公共轴线线。a)b)c)d) 20 20 - A - - A - - A -a) 符号放于尺寸要素的尺寸、符号放于尺寸要素的尺寸、形位形位公

44、差框格或尺寸和公差框格或尺寸和形位形位公差框下公差框下 面；面； - A - d) 符号与非尺寸要素的延长线相连；符号与非尺寸要素的延长线相连； GM图样的右上角或左上角专门有图样的右上角或左上角专门有“基准说明表基准说明表”对基准要对基准要素素进行描述。进行描述。G）美国和）美国和GM旧标准基准要素的标注旧标准基准要素的标注 - A -b) 符号用带箭头的指引线与非尺寸要素相连；符号用带箭头的指引线与非尺寸要素相连； - A -c) 符号与非尺寸要素直接相连；符号与非尺寸要素直接相连；休休 息息 五五 基准基准图图 385.1 定义定义 基准基准 与被测要素有关且用来与被测要素有关且用来定其

45、几何位置关系的一个定其几何位置关系的一个几何理几何理想要素想要素（如轴线、直线、平面等），可由零件上的一个或多个要素构（如轴线、直线、平面等），可由零件上的一个或多个要素构成。成。 基准在图样上用基准在图样上用基准符号基准符号表示。表示。 0.1AA 模拟模拟基准基准要素要素 在加工和检测过程中在加工和检测过程中用来用来建立建立基准基准并与基准要并与基准要素相接触，且具有素相接触，且具有足够精度足够精度的的实际表面实际表面。 在在建立建立基基准的过程中会准的过程中会排除基准实际排除基准实际要素的形状误要素的形状误差。差。 模拟基准要素是基准的模拟基准要素是基准的实际体现实际体现。基准要素基准要

46、素 基准。基准。A图图 39基准基准模拟基准要素模拟基准要素图样图样零件零件1 1零件零件2 2基准基准( (实际实际) )要素要素图图 405.2 基准的建立基准的建立基准基准( (最大内接最大内接圆的轴线圆的轴线) )模拟基准要素模拟基准要素( (最大内接圆最大内接圆) )基准要素基准要素 在加工和检测过在加工和检测过程中，往往用程中，往往用测测量平台表面、检量平台表面、检具定位表面或心具定位表面或心轴轴等足够精度的等足够精度的实际表面来作为实际表面来作为模拟基准要素模拟基准要素。单一基准单一基准 一个要素做一个要素做一个一个基准；基准；AA - B组合组合( (公共公共) )基准基准 二

47、个或二个以上要素做二个或二个以上要素做一个一个基准；基准；典型的例子为公共轴线做基准。典型的例子为公共轴线做基准。图图 41ABA-B基准体系基准体系 由由二个或三个独立的基准构成的组合；二个或三个独立的基准构成的组合；5.3 基准的类型基准的类型三基面体系三基面体系 三个三个相互垂直相互垂直的的理想理想(基准基准)平面平面构成的空间构成的空间直角直角坐标系坐标系。图图 42A. 板类零件三基面体系板类零件三基面体系 图图 43用用三三个个基基准准框框格格标标注注 基准基准F - - 第三基第三基准平面约束了准平面约束了一一个自由度。个自由度。 基准基准E - - 第二基第二基准平面约束了准平

48、面约束了二二个自由度，个自由度，根据夹具设计原理：根据夹具设计原理： 基准基准D - - 第一基第一基准平面约束了准平面约束了三三个自由度，个自由度，FEB. 盘类零件盘类零件三基面体系体系图图 44 虽然，还余下虽然，还余下一个自由度一个自由度，由于该零件对于，由于该零件对于基准轴线基准轴线 M M 无定向无定向要求，即该零件加工四个孔时要求，即该零件加工四个孔时，可，可随意随意将零件放置于夹具中，而不影响其加工将零件放置于夹具中，而不影响其加工要求。要求。用用二二个个基基准准框框格格标标注注根据夹具设计根据夹具设计原理：原理： 基准基准K- - 第第一基准平面一基准平面约束了约束了三三个个

49、自由度，自由度， 基准基准M - 第第二基准平面二基准平面和第三基准和第三基准平面相交构平面相交构成的基准轴成的基准轴线线,约束了约束了二二个自由度。个自由度。 在图在图45中可发现该中可发现该盘类零件的基准框格采盘类零件的基准框格采用了用了三格三格，这是因为该，这是因为该零件对基准轴线零件对基准轴线V有方有方向要求向要求。而从定位原理。而从定位原理上讲基准上讲基准 U、V 已构成已构成了基准体系。了基准体系。 基准基准W是一个是一个辅助辅助基准平面（不属于基准基准平面（不属于基准体系体系）。图图 45基准基准W又称定向基准又称定向基准。 由上可知：三基面体系不是一定要用三个基准框格来表示的。

50、由上可知：三基面体系不是一定要用三个基准框格来表示的。对于板类零件，用三个基准框格来表示三基面体系；对于盘类零对于板类零件，用三个基准框格来表示三基面体系；对于盘类零件，只要用二个基准框格，就已经表示三基面体系了。件，只要用二个基准框格，就已经表示三基面体系了。 在实际工作中，大量接触到的在实际工作中，大量接触到的三基面三基面体系原理为体系原理为一面二销一面二销见下图。见下图。 上面是从三基面体系的原理来论述基准框格的表示数量，上面是从三基面体系的原理来论述基准框格的表示数量，在实际使用中，只需能满足零件的功能要求，在实际使用中，只需能满足零件的功能要求，无需注重无需注重基准框基准框格的数量多

51、少。关键是要能格的数量多少。关键是要能定位定位住零件。住零件。图图 46图图 48图图 47 基准目标基准目标 Datum Target 用于用于体现体现某个基准而在零件上某个基准而在零件上指定指定的的 点、线或局部表面。分别简称为点、线或局部表面。分别简称为点目标、线目标点目标、线目标和和面目标面目标。图图 49 1. 点目标可用点目标可用带球头带球头的圆柱销体现；的圆柱销体现； 2. 线目标可用圆柱销线目标可用圆柱销素线素线体现；体现； 3. 面目标可为圆柱销端面，也可为方形块面目标可为圆柱销端面，也可为方形块端端 面或不规则形状块的端面体现。面或不规则形状块的端面体现。 基准目标的基准目

52、标的位置位置必须用必须用理论正确尺寸理论正确尺寸表示。表示。面面目标还应标注其表目标还应标注其表面的面的大小大小尺寸。尺寸。 图图 26图图 50二个点目标二个点目标和和一个线目标一个线目标示例：示例：构成基准构成基准 。A 用基准目标来体现基准，能提高基准的定位精度。用基准目标来体现基准，能提高基准的定位精度。 A5.4 基准的基准的顺序顺序 基准体系中基准的顺序基准体系中基准的顺序前后前后表示了表示了不同的设计要求不同的设计要求 。 图图 51 基准后有基准后有、无附加符号无附加符号又表示了不又表示了不同的设计要同的设计要求。详见公求。详见公 差原则。差原则。强调强调4孔轴线孔轴线与与A轴

53、线平行轴线平行强调强调4孔轴线孔轴线与与B平面垂直平面垂直休休 息息 六六 公差带公差带 6.1 定义定义 公差带公差带 实际被测要素实际被测要素允许变动的区域允许变动的区域。 它体现了对被测要素的设计要求，也是加工和检验它体现了对被测要素的设计要求，也是加工和检验的根据。的根据。 6.2 特征特征 （大小、形状、方向、位置）（大小、形状、方向、位置）6.2.1 大小大小 Size 公差带的大小均以公差带的公差带的大小均以公差带的宽度或直径宽度或直径表示，即图样上形位公表示，即图样上形位公差框格内给出的公差值。公差值均以毫米为单位。差框格内给出的公差值。公差值均以毫米为单位。 若公差值为公差带

54、的若公差值为公差带的宽度宽度，则在公差值的数字前不加注符号。，则在公差值的数字前不加注符号。 tS tt 若公差带为若公差带为圆、圆柱或球圆、圆柱或球，则在公差值的数字前加注，则在公差值的数字前加注或或S表示其圆、圆柱或球的直径。表示其圆、圆柱或球的直径。 不同的公差特征项目一般具有不同形状的公差带。其中有些不同的公差特征项目一般具有不同形状的公差带。其中有些项目只有唯一形状的公差带；有些项目根据不同的设计要求具有项目只有唯一形状的公差带；有些项目根据不同的设计要求具有数种形状的公差带。数种形状的公差带。 下面按公差特征项目逐一进行介绍。下面按公差特征项目逐一进行介绍。6.2.2 形状形状 F

55、orm 公差带形状公差带形状主要主要有：有：v 两平行直线、两平行直线、v 两平行平面、两平行平面、v 两同心圆、两同心圆、v 两同轴圆柱、两同轴圆柱、v 两等距曲线、两等距曲线、 v 两等距曲面、两等距曲面、v 一个圆柱、一个圆柱、v 一个球。一个球。 直线度直线度(1)图图 52 两平行直线两平行直线给定平给定平面面表面表面素线素线0.020.020.150.158条刻线图样图样公差带公差带公差带公差带图样图样给定平给定平面面(投影面投影面)二个视图二个视图 a) 一组两平行直线一组两平行直线 b) 两组两平行直线两组两平行直线一个视图一个视图 GM直线度公差带直线度公差带图图 53 两平

56、行平面两平行平面0.020.02图样图样公差带公差带给定方向给定方向直线度直线度 (2)图样图样公差带公差带0.20.10.10.2 a) 一组两平行平面一组两平行平面 b) 两组相互垂直的两平行平面两组相互垂直的两平行平面给一个方向给一个方向给二个给二个相互垂直的相互垂直的方向方向直线度直线度(3)图图 54 一个圆柱一个圆柱图图 55 两平行平面两平行平面 平面度平面度任意方向任意方向 圆度圆度图图 56 两同心圆两同心圆 圆柱度圆柱度图图 57 两同轴圆柱两同轴圆柱 从理论上分析，圆柱度即控制了正截面方向的形状误差，又控从理论上分析，圆柱度即控制了正截面方向的形状误差，又控制了纵截面方向

57、的形状误差。但目前还难以找到与此相配的测量方制了纵截面方向的形状误差。但目前还难以找到与此相配的测量方法。法。 线轮廓度线轮廓度(1) 采用线采用线轮廓度首先轮廓度首先必须将其理必须将其理想轮廓线标想轮廓线标注出来，因注出来，因为公差带形为公差带形状与之有关状与之有关。图图 58 两等距曲线两等距曲线0.420R10R25220.1两法向等两法向等距距0.4的曲的曲线区域。线区域。 理想轮廓理想轮廓线的位置可以线的位置可以在相应的尺寸在相应的尺寸公差公差(220.1)范围内范围内浮动。浮动。圆圆 0.40.4ARA 线轮廓度线轮廓度(2)图图 59 两等距曲线两等距曲线 采用线轮廓度采用线轮廓

58、度首先必须将其理想首先必须将其理想轮廓线标注出来，轮廓线标注出来，因为公差带形状与因为公差带形状与之有关。之有关。两法向两法向等距等距0.4的曲线的曲线区域区域 当线轮廓度带当线轮廓度带基准成为位置公差基准成为位置公差时，则公差带将与时，则公差带将与基准有方向或基准有方向或/ /和和位置要求。位置要求。0.4 面轮廓度面轮廓度(1) 采用面轮廓度采用面轮廓度首先必须将其理想首先必须将其理想轮廓线标注出来，轮廓线标注出来，因为公差带形状与因为公差带形状与之有关。之有关。图图 60 两等距曲面两等距曲面SR球球S 0.4两法向等距两法向等距0.4的曲线的曲线区域区域图图 61 两等距曲面两等距曲面

59、 本面本面轮廓度带轮廓度带基准属位基准属位置公差。置公差。 面轮廓度面轮廓度公差带与公差带与基准基准 A 有垂直要有垂直要求。求。 采用采用面轮廓度面轮廓度首先必须首先必须将其理想将其理想轮廓面标轮廓面标注出来，注出来，因为公差因为公差带形状与带形状与之有关。之有关。 面轮廓度面轮廓度(2) GM面轮廓度公差带的分布面轮廓度公差带的分布 U 后为要素后为要素体外的尺寸。体外的尺寸。0.6 U 0.20.6 U 0.60.6 U 0 GM-04标准标准用符号用符号 U 表示公表示公差带不对称于理差带不对称于理想轮廓的分布想轮廓的分布。休休 息息图图 62 两平行平面两平行平面 对于垂直度，被测要

60、素可对于垂直度，被测要素可能是线或面；基准要素也可能能是线或面；基准要素也可能是线或面。因此存在：是线或面。因此存在：v 面对面垂直度面对面垂直度（图（图62）；）；v 面对线垂直度；面对线垂直度；v 线对面垂直度；线对面垂直度；v 线对线垂直度。线对线垂直度。 垂直度、平行度、倾斜度垂直度、平行度、倾斜度属于属于定向定向公差。其被测要素为公差。其被测要素为关联要素。关联要素。 垂直度垂直度线对线垂直度线对线垂直度图图63 两平行平面两平行平面图图 64 两平行平面两平行平面面对线垂直度面对线垂直度90轴线对面垂直度轴线对面垂直度图图 65 两平行直线两平行直线*图图 66 一个圆柱一个圆柱线