形位公差详解 含图片说明

1、形位公差简介形位公差简介形位公差的定义形位公差的定义1形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍2公差原则公差原则3特殊标注特殊标注4形位公差的定义形位公差的定义 形位公差形位公差 由于加工过程中工件在机床上的定位误差、刀具由于加工过程中工件在机床上的定位误差、刀具与工件的相对运动不正确、夹紧力和切削力引起与工件的相对运动不正确、夹紧力和切削力引起的工件变形、工件的内应力的释放等原因，完工的工件变形、工件的内应力的释放等原因，完工工件会产生各种工件会产生各种形状和位置误差形状和位置误差。 因此机械类零件的几何精度，除了必须规定适当因此机械类零件的几何精度，除了必须规定适当的的尺寸公差尺寸公差和和表面

2、粗糙度表面粗糙度要求以外，还须对零件要求以外，还须对零件规定合理的规定合理的形状和位置公差形状和位置公差。. 形位公差的定义形位公差的定义 定义定义 形状公差形状公差和和位置公差位置公差简称为简称为形位公差形位公差 形状公差形状公差：形状公差是指单一：形状公差是指单一实际要素实际要素的形状所的形状所允许的变动全量；形状公差标注无基准允许的变动全量；形状公差标注无基准 位置公差位置公差：位置公差是关联实际要素的位置对基：位置公差是关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量；位置公差标注一般需有基准所允许的变动全量；位置公差标注一般需有基准准 . 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

3、、线、面点、线、面实际要素实际要素 Real Feature 零件加工后零件加工后实际存在的实际存在的要素要素(存在误差存在误差)形位公差的定义形位公差的定义位置公差：位置公差：1平行度2垂直度3倾斜度4同轴度5对称度6位置度7圆跳动8全跳动形状公差：形状公差：1直线度2平面度3圆度4圆柱度5线轮廓度6面轮廓度 形位公差形位公差分类分类 定向公差定向公差 定位公差定位公差 跳到公差跳到公差形位公差的定义形位公差的定义形位公差符号形位公差符号形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 直线度直线度 直线度直线度：限制实际直线对理想直线变动量的一种形：限制实际直线对理想直线变动量的一种形状公差；由形状、

4、大小、方向、位置四要素组成状公差；由形状、大小、方向、位置四要素组成 实际应用实际应用： 1直线度测量仪直线度测量仪绝对测量、高精绝对测量、高精度的测量基准及度的测量基准及长度基准、表面长度基准、表面要素、适用于实要素、适用于实验室验室 2导管孔直线度导管孔直线度1极限量规，最极限量规，最大实体原则、生大实体原则、生产现场；产现场；2气动量规，读气动量规，读数方式、步距法数方式、步距法、生产现场、生产现场 3导轨直线度测量导轨直线度测量步距法、电子水步距法、电子水平仪平仪/自准直仪自准直仪、数据处理、表、数据处理、表面要素面要素 4三坐标测量三坐标测量表面表面/中心要素中心要素 形位公差的分类

5、介绍形位公差的分类介绍 直线度直线度 给一个方向给一个方向给二个方向给二个方向公差带形状为公差带形状为两平行平面两平行平面公差带形状为两组相互垂直的两平行平面公差带形状为两组相互垂直的两平行平面形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 直线度直线度 公差带形状为公差带形状为一个圆柱一个圆柱 素线直线素线直线度度 轴线直线轴线直线度度被测要素是被测要素是轮廓轮廓要素时，箭头置于要素时，箭头置于要素的轮廓线或轮廓线的延长线上要素的轮廓线或轮廓线的延长线上（但必须与尺寸线（但必须与尺寸线明显地分开明显地分开）被测要素是被测要素是中心中心要素时，带箭头的要素时，带箭头的指引线应与尺寸线的延长线指引线应与尺

6、寸线的延长线对齐对齐。形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 平面度平面度 平面度平面度：平面具有的宏观凹凸高度相对理想平面的：平面具有的宏观凹凸高度相对理想平面的偏差偏差 实际应用实际应用： 1平板平面度测量平板平面度测量步距法、电子水步距法、电子水平仪平仪/自准直仪自准直仪、数据处理、表、数据处理、表面要素面要素 2机加平面测量机加平面测量基准平板、对研基准平板、对研、着色检查接触、着色检查接触斑、接触面积；斑、接触面积； 基准平板、测量基准平板、测量表座、读数表座、读数 3三坐标测量三坐标测量评价方式：最小评价方式：最小二乘、最小包络二乘、最小包络平面、正切平面平面、正切平面 4块规测量块

7、规测量平晶、激光干涉平晶、激光干涉 形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 平面度平面度公差带形状为公差带形状为两平行平面两平行平面形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 圆度圆度 圆度圆度：工件的横截面接近理论圆的程度：工件的横截面接近理论圆的程度 实际应用实际应用： 1计量室计量室圆度、圆柱度仪圆度、圆柱度仪、高精度主轴、高精度主轴、调平、调心调平、调心 2生产现场生产现场通过检查直径的通过检查直径的变化量（椭圆）变化量（椭圆）反映圆度的大致反映圆度的大致状况状况 形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 圆度圆度公差带形状为公差带形状为两同心圆两同心圆形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 圆柱度

8、圆柱度 圆柱度圆柱度：任一垂直截面最大尺寸与最小尺寸差为圆：任一垂直截面最大尺寸与最小尺寸差为圆柱度；圆柱度误差包含了轴剖面和横剖面两个方面柱度；圆柱度误差包含了轴剖面和横剖面两个方面的误差的误差 实际应用实际应用： 1计量室计量室圆度、圆柱度仪圆度、圆柱度仪、高精度主轴、高精度主轴、调平、调心调平、调心 2生产现场生产现场通过检查直径的通过检查直径的变化量（椭圆、变化量（椭圆、锥度锥度 ）反映圆度）反映圆度的大致状况的大致状况 形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 圆柱度圆柱度公差带形状为公差带形状为两同轴圆柱两同轴圆柱形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 线轮廓度线轮廓度 线轮廓度线轮廓度

9、：限制实际曲线对理想曲线变动量的一项：限制实际曲线对理想曲线变动量的一项指标指标 轮廓度中若表示的公差要求适用范围轮廓度中若表示的公差要求适用范围不是整个轮廓不是整个轮廓时，应标注出其时，应标注出其范围范围。见。见标注标注（仅（仅GM标准）标准）形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 线轮廓度线轮廓度 轮廓度中若表示的公差要求适用于轮廓度中若表示的公差要求适用于整个轮廓整个轮廓。则在指引线转角处加一。则在指引线转角处加一小圆小圆（全周符号）。见图（全周符号）。见图（GM 新新标准与我国标准与我国GB 标准标准相同相同）GM标准也可不加圆，而在框格下标注标准也可不加圆，而在框格下标注 ALL AR

10、OUND来表示。来表示。形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 线轮廓度线轮廓度 公差带形状为两等距曲线公差带形状为两等距曲线采用线轮廓度首先采用线轮廓度首先必须将其理想轮廓必须将其理想轮廓线标注出来，因为线标注出来，因为公差带形状与之有公差带形状与之有关。关。理想线轮廓到底面理想线轮廓到底面位置由尺寸公差控位置由尺寸公差控制，则线轮廓度公制，则线轮廓度公差带将可在尺寸公差带将可在尺寸公差带内上下平动及差带内上下平动及摆动。摆动。形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 面轮廓度面轮廓度 面轮廓度面轮廓度：限制实际曲面对理想曲面变动量的一项：限制实际曲面对理想曲面变动量的一项指标指标 公差带形状为两

11、等距曲面公差带形状为两等距曲面形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 面轮廓度（复合轮廓度，美国面轮廓度（复合轮廓度，美国ASME新标准）新标准） 在在尺尺寸寸公公差差内内只只能能上上下下平平动动可可在在尺尺寸寸公公差差内内平平动动和和摆摆动动我国我国GB标准尙未放入此标注形式标准尙未放入此标注形式。因可用。因可用250.25来等效替代上格。来等效替代上格。形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 平行度平行度 平面度平面度：两平面或者两直线平行的误差最大允许值：两平面或者两直线平行的误差最大允许值 实际应用实际应用： 1表面要素表面要素一般采用比较法一般采用比较法采点测量；如顶采点测量；如顶、底面

12、的平行度、底面的平行度 2中心要素中心要素一般采用轮廓采一般采用轮廓采点、计算轴线、点、计算轴线、再评价轴线的方再评价轴线的方法；如凸轮轴孔法；如凸轮轴孔与曲轴孔的平行与曲轴孔的平行度度 形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 平行度平行度公差带形状为两平行平面公差带形状为两平行平面形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 平行度平行度公差带形状为一个圆柱公差带形状为一个圆柱形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 垂直度垂直度 垂直度垂直度：评价直线之间、平面之间或直线与平面之：评价直线之间、平面之间或直线与平面之间的垂直状态间的垂直状态 实际应用实际应用： 1表面要素表面要素一般采用比较法一般采用比

13、较法采点测量；如前采点测量；如前后端面对底面的后端面对底面的垂直度度垂直度度 2中心要素中心要素一般采用轮廓采一般采用轮廓采点、计算轴线、点、计算轴线、再评价轴线的方再评价轴线的方法；如缸孔与曲法；如缸孔与曲轴孔的垂直度轴孔的垂直度 3功能性量规检测功能性量规检测主要是为了保证主要是为了保证装配要求；如螺装配要求；如螺纹孔、定位销孔纹孔、定位销孔对端面的垂直度对端面的垂直度形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 垂直度垂直度面对面面对面、面对线面对线、线对线线对线的垂直度，公差带形状为两平行平面的垂直度，公差带形状为两平行平面形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 垂直度垂直度线对面线对面的垂直度

14、的垂直度公差带形状为两平行直线公差带形状为两平行直线轴线对面轴线对面的垂直度的垂直度公差带形状为一个圆柱公差带形状为一个圆柱给给定定平平面面上上线线任任意意方方向向形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 倾斜度倾斜度 倾斜度倾斜度：实际被测要素对基准在给定理论正确角度：实际被测要素对基准在给定理论正确角度方向上的变动量方向上的变动量 公差带形状为两平行平面公差带形状为两平行平面倾斜度有面对面、面对线、线倾斜度有面对面、面对线、线对面、线对线的倾斜度。对面、线对线的倾斜度。倾斜度的公差带与垂直度的公倾斜度的公差带与垂直度的公差带一样，可为差带一样，可为两平行平面、两两平行平面、两平行直线、一个圆柱

15、，不再一一平行直线、一个圆柱，不再一一介绍。介绍。形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 同轴度同轴度 同轴度同轴度：实际被测轴线相对于基准轴线在位置上的：实际被测轴线相对于基准轴线在位置上的变动量变动量 实际应用实际应用： 1功能性量规检测功能性量规检测主要是为了保证主要是为了保证装配要求；如定装配要求；如定位环孔与螺栓过位环孔与螺栓过孔的同轴度孔的同轴度2示值型量规示值型量规一般采用一般采用轮廓采点轮廓采点、计算轴线、再评、计算轴线、再评价轴线的方法（与价轴线的方法（与三坐标测量类似）三坐标测量类似）；如曲轴孔五档同；如曲轴孔五档同轴度轴度 该项目符号在该项目符号在ASME标准中有，但在标准

16、中有，但在GM A-91标准中却无。标准中却无。GM 新标准虽将这两项目符号放入，但仍明确不推荐使用新标准虽将这两项目符号放入，但仍明确不推荐使用形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 对称度对称度 对称度对称度：实际被测中心要素相对于基准中心要素在：实际被测中心要素相对于基准中心要素在位置上的变动量位置上的变动量 实际应用实际应用： 1功能性量规检测功能性量规检测主要是为了保证主要是为了保证装配要求；如键装配要求；如键槽对轴颈的对称槽对轴颈的对称度度 2示值型量规示值型量规一般采用轮廓采点一般采用轮廓采点、计算轴线、再评、计算轴线、再评价轴线的方法（与价轴线的方法（与三坐标测量类似）三坐标测量

17、类似）；如连杆颈对主轴；如连杆颈对主轴颈的对称度颈的对称度 该项目符号在该项目符号在ASME标准中有，但在标准中有，但在GM A-91标准中却无。标准中却无。GM 新标准虽将这两项目符号放入，但仍明确不推荐使用新标准虽将这两项目符号放入，但仍明确不推荐使用形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 位置度位置度 位置度位置度：实际被测要素相对于其理想位置的变动量：实际被测要素相对于其理想位置的变动量 实际应用实际应用： 1功能性量规检测功能性量规检测主要是为了保证主要是为了保证装配要求；如缸装配要求；如缸体顶底面的安装体顶底面的安装螺纹孔的位置度螺纹孔的位置度 2示值型量规测量示值型量规测量一般采用

18、轮廓采点一般采用轮廓采点、计算轴线（或评、计算轴线（或评价平面）、再评价价平面）、再评价轴线的方法（与三轴线的方法（与三坐标测量类似）；坐标测量类似）；如变速箱壳体主副如变速箱壳体主副轴孔位置度轴孔位置度 形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 位置度（点）位置度（点）位置度位置度公差带形状为一个球公差带形状为一个球S 0.6形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 位置度（轴线）位置度（轴线）位置度位置度公差带形状为一个圆柱公差带形状为一个圆柱 我国我国 GB 标准将此类图样一般用同轴度标注。标准将此类图样一般用同轴度标注。 右图是用量规来描述零件的检测右图是用量规来描述零件的检测。 0.4形位公

19、差的分类介绍形位公差的分类介绍 位置度（轴线）位置度（轴线）位置度位置度公差带形状为公差带形状为两平行平面两平行平面 我国我国 GB 标准将此类图样一般用标准将此类图样一般用对称度对称度标注。标注。形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 位置度（孔组）位置度（孔组）位置度位置度公差带形状为公差带形状为一组圆柱一组圆柱孔孔组组的的定定位位要要求求各各孔孔之之间间的的位位置置要要求求形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 位置度（孔组）位置度（孔组）检查孔组检查孔组定位要求定位要求的量规的量规 检查各孔检查各孔之间位置之间位置要求要求的量的量规规形位公差的分类介绍形位公差的分类介绍 圆跳动圆跳动 圆跳

20、动圆跳动：实际被测要素绕基准轴线无轴向移动的旋转一周，：实际被测要素绕基准轴线无轴向移动的旋转一周，由位置固定的指示表在给定方向上测得的最大最小读数的差由位置固定的指示表在给定方向上测得的最大最小读数的差值；分为径向、端面、斜向圆跳动值；分为径向、端面、斜向圆跳动 实际应用实际应用： 1偏摆仪偏摆仪是用于检测圆跳是用于检测圆跳动及全跳动的专动及全跳动的专用量仪用量仪 2专用检具专用检具适用于不同工件、适用于不同工件、不同场合的检测要不同场合的检测要求；如曲轴主轴颈求；如曲轴主轴颈、法兰端面的跳动、法兰端面的跳动；缸盖阀座锥面对；缸盖阀座锥面对导管孔的跳动导管孔的跳动 形位公差的分类介绍形位公差

21、的分类介绍 全跳动全跳动 全跳动全跳动：实际被测要素绕基准轴线无轴向移动的连续旋转，：实际被测要素绕基准轴线无轴向移动的连续旋转，同时指示表作平行或垂直于基准轴线直线运动，由指示表在同时指示表作平行或垂直于基准轴线直线运动，由指示表在给定方向上测得的最大最小读数的差值；分为径向、端面、给定方向上测得的最大最小读数的差值；分为径向、端面、斜向圆跳动斜向圆跳动 实际应用实际应用： 1偏摆仪偏摆仪是用于检测圆跳是用于检测圆跳动及全跳动的专动及全跳动的专用量仪用量仪 2专用检具专用检具适用于不同工件、不适用于不同工件、不同场合的检测要求；同场合的检测要求；一般通过布置多个测一般通过布置多个测点同时测量

22、全跳动，点同时测量全跳动，而不是通过测点移动而不是通过测点移动；如曲轴止推面的全；如曲轴止推面的全跳动；缸孔缸套端面跳动；缸孔缸套端面对缸孔的全跳动对缸孔的全跳动 公差原则公差原则 公差原则公差原则 公差原则，线性尺寸公差与形位公差之间关系。公差原则，线性尺寸公差与形位公差之间关系。 公差原则分类：公差原则分类：. 公差原则公差原则 图样上给定的每一个尺寸和形状、位置要求图样上给定的每一个尺寸和形状、位置要求均是独立的，应分别满足要求，两者无关均是独立的，应分别满足要求，两者无关。 GM(美国美国)新标准与新标准与ISO、我国我国GB标准统一。标准统一。 20 0.5 0 0- 0. 5- 0

23、. 5完工尺寸完工尺寸轴线直线度公差轴线直线度公差 20 19. 75 19. 5 0.5 GM(美国美国)新标准新标准 S 符号符号已取消已取消。公差原则公差原则示例示例( (用公差带图解释用公差带图解释) )1）独立原则（轴）独立原则（轴）19.7 - 20 - 0.3 0 尺寸尺寸 形位形位 0.10.1 19.7 20 2）独立原则（孔）独立原则（孔） 0.1 20 - 20.3 形位形位 尺寸尺寸 0 +0.30.1 20.3 20 公差原则公差原则 被测要素的实际轮廓应遵守其最大实体实效被测要素的实际轮廓应遵守其最大实体实效边界；当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时，边界；当其实际尺寸偏

24、离最大实体尺寸时，允许其形位公差值超出在最大实体状态下给允许其形位公差值超出在最大实体状态下给出的公差值的一种要求；最大实体要求可以出的公差值的一种要求；最大实体要求可以只用于被测要素，也可同时用于被测要素和只用于被测要素，也可同时用于被测要素和基准要素；但这些要素必须是尺寸要素。基准要素；但这些要素必须是尺寸要素。完工尺寸完工尺寸轴线直线度公差轴线直线度公差 20(MMS) 19. 75 19. 5(LMS) 0.5 0. 75 1 20 0.5 M 0 0- 0. 5- 0. 5图图 78公差原则公差原则 0.1 M 19.7 - 20 - 0.3 0 +0.1 LMS = 19.7MMS

25、 = 20 尺寸尺寸 0.4 MMVS = MMS + t = 20 + 0.1 = 20.1 0.1 最大实体要求（轴）最大实体要求（轴）最大实体要求（孔）最大实体要求（孔）20 - 20.3 形位形位 尺寸尺寸 - 0.1 0 +0.3 LMS = 20.3 MMS = 20 0.4 0.1 M 0.1 示例示例(用公差带图解释用公差带图解释)公差原则公差原则被测要素的实际轮廓应遵守其最小实体实效边界；当被测要素的实际轮廓应遵守其最小实体实效边界；当其实体尺寸偏离最小实体尺寸时，允许其形位公差值其实体尺寸偏离最小实体尺寸时，允许其形位公差值超出在最小实体状态下给出的公差值的一种要求；最超出

26、在最小实体状态下给出的公差值的一种要求；最小实体要求可以用于被测要素，也可同时用于被测要小实体要求可以用于被测要素，也可同时用于被测要素和基准要素；这些要素必须是尺寸要素素和基准要素；这些要素必须是尺寸要素。 0.4 L A A 6 8 - 8.25 尺寸尺寸 形位形位 0 +0.25 +0.65 LMS = 8.25 MMS = 8 0.65 LMVS = LMS + t = 8.25 + 0.4 = 8.65 0.4 最小实体要求主要使用于控制孔边最小厚度和轴的强度的场合最小实体要求主要使用于控制孔边最小厚度和轴的强度的场合。公差原则公差原则被测要素在最大实体状态时形状是理想的；当被测要被测要素在最大实体状态时形状是理想的；当被测要素的尺寸偏离了最大实体尺寸，被测要素的形位公差素的尺寸偏离了最大实体尺寸，被测要素的形位公差数值可以获得一补偿值数值可以获得一补偿值(从被测要素的尺寸公差处从被测要素的尺寸公差处)；实际要素应遵守其最大实体边界，其局部实际尺寸不实际要素应遵守其最大实体边界，其局部实际尺寸不得超出最小实体尺寸的要求；包容要求仅