形位公差精度

1、n复习尺寸公差的定义.n引入形位公差.基本几何量精度（续）形状和位置精度课题:形状和位置公差及检测n内容:形位误差和形位公差的基本概念， 形位公差的标注及公差带的分析.n重点:形位公差的标注，公差带四要素分析 公差原则.n难点:形位公差带四要素分析. 公差原则n实验:形位误差检测、评定；n课次：4 形状和位置公差及检测（一）n内容：形位公差的要素，形位公差的项目及符号，形位公差的标注，形位公差带的概述。n重点：形位公差的标注。n难点：形位公差的标注。形位公差的要素n定义：构成零件几何特征的点、线、面。n分类：（一）按结构特征分： 轮廓要素、中心要素；（二）按存在状态分： 实际要素、理想要素；（

2、三）按所处地位分： 被测要素、基准要素；（四）按功能关系分： 单一要素、关联要素。 返回形位公差的项目及符号(表4-1)形位公差的标注(一)n以公差框格的形式标注（两格或多格） 0.05 A公差特征符号 公差值 基准 指引线(从表4-1中选) (以mm为单位) (由基准字母表示) (指向被测要素)注意:公差值 如果公差带为圆形或圆柱形，公差值前加注，如果是球形，加注。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，则按基准的优先次序从左到右分别置于各格。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。指引线的方向必须是公差带的宽度方向。形位公差标注

3、（二）n重要提示：指引线指向被测要素时，要注意区分轮廓要素和中心要素。基准符号用带小圆的大写字母以细实线与粗的短实线相连，基准要素也要注意区分轮廓要素和中心要素。形位公差举例形位公差举例n试将下列技术要求标注在右图中（1）左端面的平面度为0.01mm，右端面对左端面的平行度为0.04mm。（2）70H7的孔的轴线对左端面的垂直度公差为0.02mm。（3）210h7对70H7的同轴度为0.03mm。（4）4- 20H8孔对左端面（第一基准）和70H7的轴线的位置度公差为0.15mm。210h770H74- 20H80.010.04AA 0.02 A0.03BB0.15 A B形状误差（一）形状误

4、差（一）n形状误差一般是对单一要素而言的，仅考虑被测要素本身的形状的误差。形状误差评定时，理想要素的位置应符合最小条件。所谓最小条件是指被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。形状误差（二）形状误差（二）n对于轮廓要素（线面轮廓度除外）符合最小条件的理想要素是指处于实体之外与被测要素相接触，使被测要素对它的最大变量最小。如图所示，n评定形状误差时，形状误差值的大小可用最小包容区域（简称最小区域）的宽度或直径表示。所谓最小区域，是指包容被测实际要素时，具有最小宽度或直径的包容区。n最小包容区域评定形状误差值的方法，称为最小区域法，最小区域法则是符合最小条件的评定形状误差的基本方法。按最小区域

5、法评定的形状误差值而且是唯一的，因而评定结果具有权威性。 位置误差位置误差n什么是位置误差？ 位置误差是对关联要素而言的，关联要素相对于基准有方位要求。因此，位置误差评定时，被测要素的理想要素的方位与基准有关。n位置误差的分类有哪些？ 可分三种类型： 定向误差 定位误差 跳动定向误差：n定义： 是被测实际要素对一具有确定方向的理想要素的变动量，该理想要素的方向由基准确定。 意义： 定向误差值用定向最小包容区域（简称定向最小区域）的宽度或直径表示。定向最小区域是指按理想要素的方向包容被测实际要素时，具有最小宽度或直径的包容区域。理想要素首先要与基准平面保持所要求的方向，然再按此方向来包容实际要素

6、，所形成的最小包容区域，即定向最小区域。 定位误差定位误差n定义： 是被测实际要素对一具有确定位置的理想要素的变动量，该理想要素的位置由基准和理论正确尺寸来确定。 意义： 定位误差值用定位最小包容区域（简称定位最小区域）的宽度或直径表示。定位最小区域是指以理想要素定位来包容被测实际要素时，具有最小宽度或直径的包容区域。如图所示为点的位置度误差。由基准和理论正确尺寸（图中带框尺寸）确定理想点的位置，以该点为圆心作一圆包容被测点，此圆内部区域即为定位最小包容区域。定向和定位的相同点和不同点：定向和定位的相同点和不同点：相同点：相同点：都是将被测实际要素与其理想要素进行比较。不同点：不同点：它们的区

7、别在于确定理想要素方位的条件各有不同。 确定定向误差时，理想要素首先受到相对于基准的方向的约束，然后使实际要素对它的最大变动量为最小，这种大变动量最小已“定向”的前提，显然与形状误差中涉及的最小条件有所区别，称为定向最小条件。 至于定位误差，则理想要素置于相对于基准某一确定有位置上，其定位条件可称为定位最小条件。跳动：跳动：跳动的分类： 它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。 跳动是某些

8、形位误差的综合反映。基准的建立： 单个基准时，由实际要素建立基准应符合最小条件。 为了确定被测要素的空间方位，有时可能需要两个或三个基准。由三个基准互相垂直的基准平面组成基准体系，称为三基面体系。这三个平面按功能要求有顺序之分，分别称为第一基准平面，第二基准平面，第三基准平面。形位公差（二）n基本内容：形位公差带的概述，形状、形状或位置、位置公差带的特点及各形位公差标注的含义。n重点内容：形状、形状或位置、位置公差带的特点及各形位公差标注的含义。n难点内容：各形位公差标注的含义。n实验：形位误差（直线度、平行度、位置度、跳动）的检测。公差带概述n定义：限制被测要素变动的区域。其主要形状有9种：

9、圆内的区域、两同心圆间的区域、两同轴圆柱面间的区域、两等距线间的区域、两平行直线间的区域、圆柱面内的区域、两等距曲面间的区域、两平行平面间的区域、球面内的区域。n作用：体现被测要素的设计要求，也是加工和检验的根据。n表示：形状、大小、方向、位置。形状公差形状公差 n单一要素对其理想要素允许的变动量。其公差带只有大小和形状，无方向和位置的限制。n直线度 n平面度 n圆度 n圆柱度 直线度公差直线度公差n直线度公差用于控制直线和轴线的形状误差，根据零件的功能要求，直线度可以分为在给定平面内，在给定方向上和在任意方向上三种情况。n在给定平面内的直线度在给定平面内的直线度n在给定方向内的直线度在给定方

10、向内的直线度 n任意方向上的直线度任意方向上的直线度 在给定平面内的直线度在给定平面内的直线度n其公差带是距离为公差值t的两平行直线之间的区域。如图所示，圆柱表面上任一素线必须位于轴向平面内，且距离为公差值0.02mm的两平行直线之间。在给定方向内的直线度在给定方向内的直线度n当给定一个方向时，公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域；当给定互相垂直的两个方向时，公差带是两对给定方向上距离分别为公差值t1和t2的两平行平面之间的区域。如图是一个方向的示例，棱线必须位于箭头所指方向距离为公差值0.02mm的两平行平面内。 在给定方向内的直线度在给定方向内的直线度n如图是两个方向的示例，棱线必

11、须位于水平方向距离为公差值0.02mm，垂直方向距离为公差值0.1mm的两对平行平面之内。 任意方向上的直线度任意方向上的直线度 n其公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域。如图所示，d圆柱体的轴线必须位于直径为公差值0.04mm的圆柱体，标准规定，形位公差值前加注“”，表示其公差带为一圆柱体。 平面度平面度 n平面度公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。如图所示，表面必须位于距离为公差值0.1mm的两平行平面内。圆度圆度 n圆度公差带是垂直于轴线的任一正截面上半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。如图所示，在垂直于轴线的任一正截面上，实际轮廓线必须位于半径差为公差值0.02mm的两同

12、心圆内。 圆柱度圆柱度 n圆柱度公差带是半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。如图所示，实际圆柱表面必须位于半径差为公差值0.05mm的两同轴圆柱面之间。形状或位置公差n线轮廓度和面轮廓度有两种情况：无基准要求的和有基准要求的。故其公差带有大小和形状要求外，位置可能固定，也可能浮动。n无基准要求时，理想轮廓线（面）用尺寸并加注公差来控制，这时理想轮廓线（面）的位置是不定的（形状公差），有基准要求的理想轮廓线（面）用理论正确尺寸并加注基准来控制，这时理想轮廓线（面）的位置是唯一的，不能移动。（位置公差）线轮廓线轮廓度度 n线轮廓度公差带是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

13、的圆心应位于理想轮廓线上。如图所示。n无基准的理想轮廓线用尺寸并加注公差来控制，其位置是不定的；有基准的理想轮廓线用理论正确尺寸加注基准来控制，其位置是唯一的。面轮廓度面轮廓度 n面轮廓度公差带是包络一系列直径为公差值t的球的两包络面之间的区域，诸球的球心应位于理想轮廓面上。如图所示。n面轮廓度也分无基准要求的面轮廓度公差、有基准要求的面轮廓度公差。位置公差位置公差 定向公差 1、平行度 2、垂直度 3、倾斜度 定位公差 1、同轴度 2、对称度 3、位置度跳动公差 1、圆跳动公差 2、全跳动公差定向公差n关联被测要素对基准要素在规定方向上允许的变动量，n特点：定向公差相对于基准有确定的方向，公

14、差带的位置可以浮动；定向公差具有综合控制被测要素的方向和形状的职能。n分为：平行度、垂直度和倾斜度。 平行度（一）平行度（一）n当两要素要求互相平行时，用平行度公差来控制被测要素对基准的方向误差。当给定一个方向上的平行度要求时，平行度公差带是距离为公差值t，且平行于基准平面（或直线或轴线）的两平行平面（或轴线）之间的区域。平行度平行度 （二）n当给定互相垂直的两个方向时，平行度公差带是两对互相垂直的距离分别为t1和t2且平行于基准直线的两平行平面之间的区域。如图所示，d孔轴线必须位于公差值为0.1mm和0.2mm且平行于基准轴线的两对平行平面内。平行度（三）n当给定任意方向时，平行度公差带是直

15、径为公差值t且平行于基准轴线的圆柱面内的区域。如图所示，d孔轴线必须位于直径公差值 0.1mm，且平行于基准轴线的圆柱面内。垂直度（一）垂直度（一） n当两要素互相垂直时，用垂直度公差来控制被测要素对基准的方向误差。当给定一个方向上的垂直度要求时，垂直度公差带是距离为公差值t，且垂直于基准平面（或直径、轴线）的两平行平面（或直线）之间的区域。 垂直度（二）n当给定任意方向时，平行度公差带是直径为公差值t，且垂直于基准平面的圆柱面内的区域。如图所示, d孔轴线必须位于直径公差值 0.05mm，且平行于基准平面的圆柱面内。倾斜度倾斜度 （一）n当两要素在090之间的某一角度时，用倾斜度要求时，倾斜

16、度公差带是距离为公差值t，且与基准平面(或直线、轴线)成理论正确角度的两平行平面(或直线) 之间的区域。 倾斜度（二）n当给定任意方向时，倾斜度公差带是直径为公差值t，且与基准平面成理论正确角度的圆柱面内的区域。如图所示，D孔轴线必须位于直径公差值0.05mm，且与A基准平面成45角，平行于B基准平面的圆柱面内。定位公差n关联实际要素对基准在位置上所允许的变动量。n定位公差带具有确定的位置，相对于基准的尺寸为理论正确尺寸；定位公差带具有综合控制被测要素位置、方向和形状的功能。n分为：位置度、同轴度和对称度。同轴度同轴度 n同轴度用于控制轴类零件的被测轴线对基准轴线的同轴度误差。n同轴度公差带是

17、直径为公差值t，且与基准轴线同轴的圆柱面内的区域。如图所示。d孔轴线必须 位 于 直 径 为 公 差 值0.1mm，且与基准轴线同轴的圆柱面内。对称度对称度 n对称度用于控制被测要素中心平面（或轴线）对基准中心平面（或轴线）的共面（或共线）性误差。n如图所示，其公差带为距离为公差值0.1且相对基准的中心平面对称配置的两平行平面之间的区域。位置度位置度 n位置度用于控制被测要素（点、线、面）对基准的位置误差。位置度多用于控制孔的轴线在任意方向的位置误差。这时，孔轴线的位置度公差带是直径为公差值t，且轴线在理想位置的圆柱面内的区域。 位置度n位置度常用于控制孔组的位置误差。对零件上的一组孔的位置的

18、精度要求通常可以分为两个方面：组内各孔间的位置精度和孔组相对于基准面的位置精度。当两者要求不同时，可采用复合位置度来明确对孔组的位置要求。跳动公差n跳动公差用来控制跳动，是以特定的检测方式为依据的公差项目。跳动公差包括圆跳动公差和全跳动公差。n是关联实际要素绕基准轴线回转一周或几周时所允许的最大跳动量。n跳动公差带相对于基准轴线有确定的位置；可以综合控制被测要素的位置、方向和形状。n圆跳动 全跳动 1.径向圆跳动 2.端面圆跳动 1.径向全跳动 3.斜向圆跳动 2.端面全跳动径向圆跳动n径向圆跳动 公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内半径差为公差值t，且圆心在基准轴线上的两同心圆。如图所示

19、，d圆柱面绕基准轴线作无轴向移动回转时，在任一测量平面内的径向跳动量不得大于公差值0.05mm。端面圆跳动n端面圆跳动公差带是在与基准轴线同轴的任一直径的测量圆柱面上，沿母线方向宽度为公差值t的圆柱面区域。如图所示。当零件绕基准轴线作无轴向移动回转时，左端面上任一测量直径处的轴向跳动量均不得大于公差值0.05mm。斜向圆跳动n斜向圆跳动公差带是在与基准主轴线同轴的任一测量圆锥面上，沿母线方向宽度为公差值t的圆锥面区域，如图所示，除特殊规定外，其测量方向是被测面的法线方向。全跳动n全跳动分为径向全跳动公差和端面全跳动公差。n径向全跳动的公差带与圆柱度公差带的形状是相同的，但前者的轴线与基准轴线同

20、轴，后者的轴线是浮动的，随圆柱度误差形状而定。n端面全跳动的公差带与端面对轴线的垂直度公差带是相同的，因此两者控制位置误差的效果也是一样的。径向全跳动n径向全跳动的公差带是半径差为公差值t，且与基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域。如图所示d圆柱面绕基准轴线作无轴向移动的连续回转，同时，指示表作平行于基准轴线的直线移动，在整个测量过程中，指示表的最大读数 差 不 得 大 于 公 差 值0.05mm。径向全跳动是被测圆柱面的圆柱度误差和同轴度误差的综合反映。端面全跳动n端面全跳动的公差带是距离为公差值t，且与基准轴线垂直的两平行平面之间的区域。如图所示，端面绕基准轴线作无轴向移动的连续回转，同时，指

21、示表作垂直于基准轴线的直线移动，在整个测量过程，指示表的最大读数差不得大于公差值0.05mm。形状和位置精度重点内容n形位公差的标注n形位公差标注的含义n形位公差带分析形位公差标注举例n将下列技术要求标注在图上。n（1）100h6圆柱表面的圆度公差为0.005mm。n（2）100h6轴线对40P7孔轴线的同轴度公差为0.015 。n（3）40P孔的圆柱度公差为0.005mm。n（ 4 ） 左 端 的 凸 台 平 面 对40P7孔轴线的垂直度公差为0.01 mm。n（5）右凸台端面对左凸台端面的平行度公差为0.02mm。0.0050.015C0.005 0.01C0.02AAHome标注的解释n说明右图中标