第四章形状和位置公差与检测

04HC1第四章形状和位置公差与检测第一节概述

第二节形位公差的标注

第三节形位公差带的特点分析

第四节公差原则

第五节形位公差的标准化与选用

第六节形位误差的评定与检测原则04HC1第一节概述一、几何要素及其分类图4-1零件的几何要素

１—球面２—圆锥面３—平面４—圆柱面５—顶点

６—素线７—中心线８—球心04HC1第一节概述(1)轮廓要素与中心要素轮廓要素是零件外表轮廓上的点、线、面，即可触及的要素，如图4-1所示的素线、顶点、球面、圆锥面、圆柱面、平面。

(2)理想要素与实际要素理想要素是指没有任何误差的几何要素，可分为理想轮廓要素和理想中心要素。

(3)单一要素与关联要素单一要素是对其给出形状公差要求的要素,是独立的,与基准不相关的。

(4)被测要素与基准要素被测要素是有形位公差要求的要素即被控制的要素。

04HC1第一节概述表４-１形位公差特征项目及符号(摘自GB/T1182—1996)二、形位公差项目04HC1第一节概述(1)形状公差及公差带形状公差指单一实际要素的形状所允许的变动全量。

(2)位置公差及公差带位置公差指关联实际要素的方向或位置对基准所允许的变动全量。

(3)跳动公差及公差带跳动公差指关联实际要素绕基准轴线旋转时所允许的最大跳动量。

(4)形位公差及公差带形位公差指形状公差、位置公差、跳动公差的统称。

(5)形位公差带三要素形位公差带的大小、形状、方位(方向和位置)称为形位公差带的三要素。三、形位公差带概念04HC1第一节概述图4-2常用形位公差带的11种形状04HC1第一节概述图4-3平面内实际线对理想直线变动量的最小条件及

最小包容区域四、最小条件及最小包容区域04HC1第一节概述图4-4定向公差的被测要素的最小包容区域

a)实际要素S的最小包容区域U相对基准A平行,其平行度误差

b)实际要素S的最小包容区域U相对基准A垂直,其垂直度误差

c)实际要素S的最小包容区域U相对基准A夹角α,其倾斜度误差04HC1第一节概述(1)理论正确尺寸用来确定被测要素的理想形状和方位的尺寸，不附带公差。

(2)几何框图用理论正确尺寸确定的一组理想要素之间，或者一组理想要素和基准之间,具有正确几何关系的图形称为几何框图。图4-5位置度的定位用理论正确尺寸和公差带的几何框图

a)六孔组的图样标注b)六孔组的几何框图c)六孔组的位置度公差带五、理论正确尺寸及几何框图04HC1第一节概述六、基准图4-6三基面体系

a)三基面体系的基准符号及框格字母标注b)三基面体系的坐标解释04HC1第二节形位公差的标注一、公差框格与基准符号图4-7形位公差框格

a)形状公差b)定向公差，单一基准c)位置度公差，多基准，圆形公差带

d)位置度公差，多基准，球形公差带e)六个相同要素同一项位置公差要求

f)一个要素同时有多项形位公差要求g)非刚性零件的自由状态公差要求

h)被测关联要素及其基准均有最小实体要求的位置度公差表4-2形位公差标注中的部分附加符号及意义04HC1第二节形位公差的标注图4-8基准符号04HC1第二节形位公差的标注二、被测要素的表示法1)当被测要素是轮廓要素时，箭头应指向要素的轮廓线或轮廓线的延长线上，但必须与尺寸线明显地错开，如图4-9所示。图4-9被测要素为轮廓要素时的标注2)当被测要素是中心要素时，箭头应对准尺寸线，即与尺寸线的延长线重合。04HC1第二节形位公差的标注图4-10被测要素为中心要素时的标注三、基准要素的标注方法04HC1第二节形位公差的标注1)当基准要素是轮廓要素时，基准符号的短横线应靠近基准要素的轮廓线或轮廓面，也可靠近轮廓的延长线，但连线必须与尺寸线明显分开，如图4-11所示。图4-11基准要素为轮廓要素的标注

a)圆柱的素线作基准b)底平面作基准

c)空心圆柱凸台的环状平面(狭小面)作基准2)当基准要素是中心要素时，基准符号中的连线(细实线)应对准尺寸线，04HC1第二节形位公差的标注基准符号中的短横线也可代替尺寸线的一个箭头，如图4-12所示。图4-12基准要素为中心要素的标注

a)圆柱轴线作基准b)槽中心平面作基准

c)圆锥的大端轴线作基准d)中心孔轴线作基准3)对于由两个要素组成的公共基准，在公差框格的第三及以后格中，用由横线隔开的两个大写字母表示，见图4-13a。04HC1第二节形位公差的标注图4-13基准的其他标注方法

a)公共基准的标注ｂ)多基准体系的标注ｃ)任选基准的标注4)当需要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时，应标注基准目标,基准目标的标注方法可以参照有关标准。04HC1第二节形位公差的标注图4-14不允许使用的基准标注方法04HC1第二节形位公差的标注图4-15一个要素具有多项公差要求

的简化标注04HC1第二节形位公差的标注四、常用的简化标注方法

1)一个要素具有多项公差要求,可以将多个公差框格叠放一起,使用一条指引线，如图4-15所示。

2)一项公差要求适用于多个要素，可使用一个公差框格，在一条指引线上分出多个带箭头的线分别指到多个要素，如图4-16所示。04HC1第二节形位公差的标注图4-1６T尾箭头的标注方式04HC1第二节形位公差的标注图4-1６T尾箭头的标注方式04HC1第二节形位公差的标注五、其他标注方法1.延伸公差带

2.复合位置度图4-1７延伸公差带的标注与解释

a)延伸公差带的标注b)延伸公差带的解释04HC1第二节形位公差的标注图4-１８复合位置度的标注与公差带的几何框图

a)复合位置度的标注b)ϕ0.2ｍｍ位置度公差带的几何框图

c)ϕ0.01ｍｍ位置度公差带的几何框图04HC1第三节形位公差带的特点分析一、形状公差带的特点表4-3形状公差带的定义、标注和解释04HC1第三节形位公差带的特点分析表4-4轮廓度公差带的定义、标注和解释二、轮廓度公差带的特点04HC1第三节形位公差带的特点分析表4-4轮廓度公差带的定义、标注和解释04HC1第三节形位公差带的特点分析三、定向公差带的特点表4-5定向公差带的定义、标注和解释04HC1第三节形位公差带的特点分析表4-6定位公差带的定义、标注和解释四、定位公差带的特点04HC1第三节形位公差带的特点分析表4-7跳动公差带的定义、标注和解释五、跳动公差带的特点04HC1第四节公差原则一、有关公差原则的术语及定义

1.体外作用尺寸

2.体内作用尺寸图4-1９实际尺寸和作用尺寸

a)轴的实际尺寸和体内、外作用尺寸b)孔的实际尺寸和体内、外作用尺寸3.最大实体状态和最大实体尺寸

4.最小实体状态和最小实体尺寸04HC1第四节公差原则5.最大实体实效状态和最大实体实效尺寸

6.最小实体实效状态和最小实体实效尺寸

04HC1第四节公差原则图4-2０理想边界示意图

a)单一孔的最大实体边界b)单一轴的最大实体边界

c)单一孔的最大实体实效边界d)单一轴的最大实体实效边界

e)关联孔的最大实体实效边界f)关联轴的最大实体实效边界

g)单一孔的最小实体实效边界h)关联轴的最小实体实效边界04HC1第四节公差原则表4-8公差原则术语及对应的表示符号和公式04HC1第四节公差原则图4-2１独立原则的适用实例

a)印刷机滚筒b)通油孔c)连杆三、包容要求

1.包容要求的公差解释

2.包容要求的标注标记、应用与合格性判定二、独立原则04HC1第四节公差原则图4-2２包容要求的标注标记与动态公差图

a)包容要求的标注标记b)动态公差图04HC1第四节公差原则四、最大实体要求

1.最大实体要求的公差解释

2.最大实体要求的应用与检测图4-2３最大实体要求

a)标注标记b)动态公差图04HC1第四节公差原则图4-2４基准(中心要素)适用最大实体要求

a)基准自身形状公差按未注要求b)基准自身形状公差采用包容要求04HC1第四节公差原则图4-2５最大实体要求的零形位公差

a)标注标记b)动态公差图3.最大实体要求的零形位公差04HC1第四节公差原则图4-2６形位公差值受限的最大实体要求

a)标注标记b)动态公差图04HC1第四节公差原则4.可逆要求用于最大实体要求图4-2７可逆要求用于最大实体要求

a)标注标记b)动态公差图04HC1第四节公差原则五、最小实体要求

1.最小实体要求的公差解释

2.最小实体要求的应用与检测图4-２８最小实体要求

a)标注标记b)动态公差图04HC1第四节公差原则3.最小实体要求的零形位公差图4-２９最小实体要求的零形位公差

a)标注标记b)动态公差图04HC1第四节公差原则图4-3０可逆要求用于最小实体要求

a)标注标记b)动态公差图4.可逆要求用于最小实体要求04HC1第四节公差原则5.最小实体要求的实例分析表4-9相关公差原则三种要求的比较04HC1第五节形位公差的标准化与选用一、形位公差值的标准介绍

(1)直线度、平面度的公差值直线度、平面度的公差值见表4-10。表4-10直线度、平面度的公差值04HC1第五节形位公差的标准化与选用(2)圆度、圆柱度的公差值圆度、圆柱度的公差值见表4-11。表4-11圆度、圆柱度的公差值04HC1第五节形位公差的标准化与选用表4-12平行度、垂直度、倾斜度的公差值(3)平行度、垂直度、倾斜度的公差值平行度、垂直度、倾斜度的公差值见表4-12。04HC1第五节形位公差的标准化与选用表4-13同轴度、对称度、圆跳动、全跳动的公差值(4)同轴度、对称度、圆跳动、全跳动的公差值同轴度、对称度、圆跳动、全跳动的公差值见表4-13。04HC1第五节形位公差的标准化与选用表4-14位置度的公差值数系二、形位公差的未注公差值规定表4-15直线度和平面度的未注公差值(mm)(5)位置度的公差值数系位置度的公差值数系见表4-1404HC1第五节形位公差的标准化与选用表4-16垂直度未注公差值(mm)表4-17对称度未注公差值(mm)表4-18圆跳动的未注公差值(mm)04HC1第五节形位公差的标准化与选用1)圆度的未注公差值等于标准的直径公差值,但不能大于表4-18中的径向圆跳动值。

2)圆柱度的未注公差值不作规定。

3)平行度的未注公差值等于给出的尺寸公差值,或是直线度和平面度未注公差值中的相应公差值取较大者。

4)同轴度的未注公差值未作规定。表4-19关于未注形位公差的总结说明04HC1第五节形位公差的标准化与选用三、形位公差的选用原则

(1)形位公差特征项目的确定

(2)形位公差等级的确定表4-20直线度和平面度公差常用等级的应用举例04HC1第五节形位公差的标准化与选用表4-21圆度和圆柱度公差常用等级的应用举例04HC1第五节形位公差的标准化与选用表4-22平行度、垂直度和倾斜度公差常用等级的应用举例表4-23同轴度、对称度和径向跳动公差常用等级的应用举例04HC1第五节形位公差的标准化与选用图4-3１形状公差、定向公差、定位公差之间的关系

a)形状公差＜定向公差＜定位公差b)形状公差＜定向公差04HC1第六节形位误差的评定与检测原则图4-3２形状误差按最小包容区域评定

a)直线度误差的最小包容区域b)圆度误差的最小包容区域

c)平面度误差的最小包容区域(三角形准则)一、形位误差的评定

1.形状误差的评定04HC1第六节形位误差的评定与检测原则2.定向误差的评定

3.定位误差的评定图4-3３定位误差的评定

a)点的位置度最小包容区域

b)线的位置度最小包容区域04HC1第六节形位误差的评定与检测原则图4-3４评定形状、定向和定位误差的区别

a)形状、定向和定位公差标注：＜＜

b)形状、定向和定位误差评定的最小包容区域：＜＜04HC1第六节形位误差的评定与检测原则图4-3５圆度误差评定的

最小二乘圆法04HC1第六节形位误差的评定与检测原则二、形位误差的检测原则

(1)与理想要素比较原则与理想要素比较原则是指将实际被测要素与其理想要素作比较,从中获得测量数据,进而评定形位误差。图4-3６与理想要素比较原则的实例

1—理想要素(a刀口尺，b平板)2—被测零件04HC1第六节形位误差