几何公差形位公差国际标准少了两个图

1、几何公差（形位公差）国际标准少了两个图武汉市标准化研究院 朱绥东摘要：国际标准ISO1101:2004上虽增加了轮廓度方向公差，但标准上找不到线/面轮廓度方向公差的两个图例。这一问题我在2006年GB/T1182征求意见的会议上提出了，并补上了两个图例，国际标准上没有，我们国家应该补上，但最终未被采纳。而标准中缺两个图，明显是个失误总得要解决呀！我想我提出的图例可能有问题，今公布，希望大家能提出更好的方法。本文根据不同的产品要求，补上不同的图例，供设计者参考。本文曾得到华中科技大学刘晓军卢文龙教授的指导。关键词：方向公差线轮廓度、方向公差面轮廓度、两端点连线、法线1 如何理解标准中的图73在I

2、SO1101：2004的表1中规定，方向公差线轮廓度参见条款是18.6条，而位置公差线轮廓度也是参见条款是18.6条，该条文对应的是图73（图1）。图73既是线轮廓度的方向公差，又是线轮廓度的位置公差，这是一图两用，这可以吗！并且这个现象也存在于面轮廓度图77中。 图1 （标准中图73） 这明显是标准出了问题，无法执行。但只要深入理解图73，图是能画出的，轮廓度方向公差与位置公差是标准中新增的，图73（图1）究竟是方向公差？还是位置公差？这是本文首先要讨论的问题。标准又规定两者共用一个几何特征符号，这就使两种公差在标注上无任何差异，让设计者很难标注。2. 寻找区分方向与位置公差的标注方法如何分

3、辩轮廓度方向公差还是位置公差，可以借鉴线与平面是怎样区分它俩的。查阅IS1101:2004第33至37页中六个线与面位置公差图例，被测与基准间全部用理论正确尺寸连接，第20至30页中十六个线与面方向公差图例，被测与基准间末用理论正确尺寸。这意味着基准与被测间的距离标注理论正确尺寸的为位置公差，不标注的为方向公差。图73基准与被测间是理论正确尺寸，因此它是位置公差，但它的方向公差怎样画呢？为了更好地掌握标注轮廓度方向公差的方法，现对比它俩的公差带。图2 图3图2是面对基准面平行度公差，图3是面对基准面位置度公差。它俩左边是图例，右边是公差带，该图除了几何公差带外，还有尺寸公差带。 图3的位置公差

4、的尺寸公差被理论正确尺寸替代，被测面的位置被指定，且间距仅仅只有上下0.01/2的空间，不能上下平移。图2的被测面也是受到0.01两平行面的几何公差的控制，但此0.01的几何公差带还可在平行于基准面的方向，在正负0.5的尺寸公差带内平移。此活动空间是位置公差的100倍。（这一数值由尺寸公差与几何公差比值而得）一般情况下，尺寸公差总大于几何公差，所以在几何公差相同的条件下，位置公差比方向公差要求高，加工难度大。所以这是两种不同的几何公差要求。总结以上，“当被测是曲线或曲面时，在一般情况下，无基准的为轮廓度形状公差，有基准而基准与被测间由理论正确尺寸连接的为轮廓度位置公差，不是由理论正确尺寸连接的

5、为轮廓度方向公差。”凭借这一几何公差中三种公差基本分辩方法，我们只要对图73稍加改动就可标注出符合标准的轮廓度方向公差了在ISO1101:1983标准中轮廓度分为无基准和有基准两种。但标准中只画出无基准的轮廓度图例。ISO1101:2004可能考虑到，既然直线平面都有形状、方向、位置公差，那么曲线曲面也应该有形状、方向、位置公差，于是在标准中规定了这三种轮廓度。但图只画出两个。这是失误的原因。3 三个轮廓度方向公差图例（图4图5图6）图4 图5 图6图4 图5 图6是标准中图73稍作修改而得的线轮廓度方向公差，在正视图上由4个尺寸控制着曲面，它们是R80、125、50、20（毫米），其中R80

6、不会变，余下三个按照设计要求不同选两个，另一个尺寸算出，为参考尺寸，用括弧的数值（例19.94）。参考尺寸可标可不标。图4图5图6是轮廓度方向公差三种标注：其中图4的标注较常见，它控制曲线与基准的距离及曲线长度；图5控制曲线两端点与基准距离与方向，以及曲线长度；图6是既要控制曲线两端点距离与方向，又要控制曲面与基准的距离，此时不能保证曲面的长度。以上是用不同的三个尺寸画出三个图，如果将弧高30尺寸也来控制曲面，那我们还可画出尺寸为R80、30、50及R80、30、20两个轮廓度方向公差的图例。 4 测试方向的统一 这三个轮廓度方向公差的图是画了，但图再好，如因人不同，理解不同，测得误差不一，是

7、不行的。初看图4好像没有方向误差，因为曲线与平面之间不存平行关系，这里必须找一个方向。这一方向是这样确定的（图7）：用一个平行基准A的面剖切曲面，得到一曲线，再在剖切面上作一平行于基准B的直线与曲线相切，经过切点向该直线作一垂线，垂线应在剖切面上，该垂线就是控制方向的依据。初看好像由这垂线不会对确定方向发生作用，因为这条线在曲线上很容易得到。其实不是，这垂线是用来控制包络线圆心的，要求圆心在测试评定过程的任何时候都必须在垂线上（此垂线也是法线，此方法称“法线”法），（图7）。图7 图8 图8是图4公差带图，图中有尺寸公差带和几何公差带，两包络线是几何公差带。法线与包络线相交部分必须在尺寸公差带

8、内，图上看出，有一部分包络线不在尺寸公差带内，这是允许的。包络线的圆心必须在法线上上下移动，以体现是法线控制方向。如圆心离开法线，测得的只是形状误差，不包含方向误差。此“法线”法也适用于图5图6。用法线法对图4图5图6测得方向误差，（其中包含形状误差），但对图5图6还要加上曲线两端点的方向误差，即两端点的高低差，（相对于基准B）。图6中，如果20与50的尺寸公差不同，那么图8中的尺寸公差应标那一个呢？因它俩控制对象不同，相比之下，采用50的那个公差为好。图9 图10 初看图9图10分别是线及面的轮廓度方向公差，其实图9是轮廓度形状公差。因为图9中的曲线与基准A不存平行关系。曲线在截面上，截面平行基准A，被测与基准间平行度误差永远是零。如将基准A取消，这与标准图71相同，该图截面默认平行投影面。 所以是否是轮廓度方向公差，要看基准是否控制被测的方向。有