第3章2节形状和位置公差及检测(位置)2

位置公差——是指关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。是为了限制位置误差而设置的。

位置公差带——是限制关联实际要素变动的区域，被测实际要素位于此区域内为合格，区域的大小由公差值决定。

3.4位置公差3.4.1基准和基准体系

1.基准的建立基准是具有正确形状的理想要素，是确定被测要素方向或位置的依据，在规定位置公差时，一般都要注出基准。实际应用时，基准由实际基准要素来确定。由于实际基准要素存在形位误差，因此由实际基准要素建立理想基准要素（基准）时，应先对实际基准要素作最小包容区域，然后确定基准。

基准是确定被测要素的方向、位置的参考对象。单一基准——由一个要素建立的基准称为单一基准。组合基准(公共基准)——由两个或两个以上的要素所建立的一个独立基准称为组合基准或公共基准。0.05

A-B

A

B

单一基准组合基准2.基准体系(三基面体系)当单一基准或组合基准不能对关联要素提供完整的走向或定位时，就有必要采用基准体系。基准体系即三基面体系，它由三个互相垂直的基准平面构成，由实际表面所建立的三基面体系90°90°A90°BC三基面体系应用三基面体系时，设计者在图样上标注基准应特别注意基准的顺序，在加工或检验时，不得随意更换这些基准顺序。确定关联被测要素位置时，可以同时使用三个基准平面，也可使用其中的两个或一个。由此可见，单一基准平面是三基准体系中的一个基准平面。3.4.2定向公差定向公差——是指关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量。定向公差属于位置公差中的一种，它有基准。定向公差包括平行度、垂直度和倾斜度三项。被测要素相对基准要素都有面对面、线对面、面对线和线对线等四种情况。定向公差中被测要素相对基准要素为线对线或线对面时，可分为给定一个方向，给定相互垂直的两个方向和任意方向上的三种。基准面

线

面对面的平行度线对面的平行度面对线的平行度线对线的平行度给定水平方向给定垂直方向给定任意方向1.平行度平行度公差用于限制被测实际要素对基准在平行方向上的变动，其公差带的形状有两平行面，相互垂直的两组平行面（四棱柱）、圆柱面等几种情况。1）“面对面”的平行度t基准平面被测要素：上平面；基准要素：底面。要求被测表面必须位于距离为公差值0.05且平行于基准平面A的两平行平面之间.2）“线对面”的平行度线对面的平行度公差带为距离为公差值t、且平行于基准的两平行平面间的区域。3）“面对线”的平行度面对线的平行度公差带为距离为公差值t、且平行于基准的两平行平面间的区域。（1）在一个方向上被测要素：D孔轴心；基准要素：另一个孔轴心线。a)标注b)公差带t基准线4）“线对线”的平行度（2）在相互垂直的两个方向上基准线基准线t1t2（3）在任意方向上Φta)标注b)公差带基准线φt要求被测轴线必须位于距离为公差值0.06且垂直于基准线A(基准轴线)的两平行平面之间。

2.垂直度1）“线对线”的垂直度垂直度公差用于限制被测实际要素对基准在垂直方向上的变动，其公差带的形状有两平行面，相互垂直的两组平行面（四棱柱）、圆柱面等几种情况。基准平面

t

0.1AdA2）“线对面”的垂直度（1）在一个方向上其公差带是距离为公差值t且垂直于基准面的两平行平面之间的区域。要求在给定方向上被测轴线必须位于距离为公差值0.01且垂直于基准表面A的两平行平面之间。（2）在两个方向上其公差带是互相垂直的距离分别为t1和t2且垂直于基准面的两对平行平面之间的区域。要求被测轴线必须位于距离分别为公差值0.1和0.2的互相垂直且垂直于基准平面的两对平行平面（四棱柱）之间。（3）在任意方向上ΦtA

dA

0.05a)标注b)公差带

d

基准平面

在公差值前应加注“Φ”，其公差带是直径为公差值t且垂直于基准面的圆柱面内的区域。要求被测轴线必须位于直径为公差值如0.01且垂直于基准平面A的圆柱面内。3）“面对线”的垂直度

平面对轴线的垂直度公差带为距离为公差值t、且垂直于基准的两平行平面间的区域。如图所示，实际平面必须位于间距为公差值0.05、且垂直于基准轴线A的两平行平面间的区域内。

4）“面对面”的垂直度

平面对平面的公差带是距离为公差值t且垂直于基准面的两平行平面之间的区域。要求被测面必须位于距离为公差值0.08且垂直于基准平面A的两平行平面之间。

1）在给定方向上

“线对线”倾斜度3.倾斜度倾斜度公差用于限制被测实际要素对基准在给定的倾斜方向上的变动，其公差带的形状同样有两平行面，相互垂直的两组平行面（四棱柱）、圆柱面等几种情况。“面对线”倾斜度α基准线tb)公差带B0.06B60°a)标注公差带是距离为公差值t且与基准线成一给定角度的两平行平面之间的区域。要求被测表面必须位于距离为公差值0.06且与基准线A(基准轴线)成理论正确角度60°的两平行平面之间。“面对面”的倾斜度公差带是距离为公差值t且与基准面成一给定角度的两平行平面之间的区域。要求被测表面必须位于距离为公差值0.08且与基准面A(基准平面)成理论正确角度45°的两平行平面之间。

2）在任意方向上“线对面”倾斜度定向公差具有如下特点：1)定向公差带相对基准有确定的方向，而其位置往往是浮动的。2)定向公差带具有综合控制被测要素的方向和形状的功能。如面的平行度公差可以控制该面的平面度误差；轴线的垂直度可以控制该轴线的直线度误差等。因此在保证功能要求的前提下，规定了定向公差的要素，一般不再规定形状公差，只有需要对该要素的形状有进一步要求时，则可同时给出形状公差，但其公差数值应小于定向公差值。3.4.3定位公差定位公差——是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量。它有确定的位置功能，用以控制关联要素对于基准要素的位置误差。

定位公差包括同轴度、对称度和位置度三项。

同轴度公差：理论正确尺寸为0，被测要素与基准要素均为轴线（当被测要素与基准要素均为中心点时可称为同心度公差）。

对称度公差：理论正确尺寸为0，被测要素与基准要素均为中心要素（包括轴线和中心平面）。

位置度公差：理论正确尺寸为任意值，被测要素与基准要素为中心或轮廓要素。基准轴线

tBAd

0.1A-B

t

t要求大圆柱面的轴线必须位于直径为公差值如0.1且与公共基准线A-B(公共基准轴线)同轴的圆柱面内。1．同轴度同轴度公差用于限制被测实际轴线对基准轴线是否在同一轴线上的位置误差，即要求被测轴线的理想位置应与基准同轴，此时理论位置定位的理论正确尺寸为零，其公差带是公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域，该圆柱面的轴线与基准轴线同轴。图同轴度公差带对称度公差用于控制被测要素相对于基准的对称度误差。对称度公差带是距离为公差值t，中心平面（或中心线、轴线）与基准中心要素（中心平面、中心线或轴线）重合的两平行平面（或两平行直线）之间的区域。理想要素的位置由基准确定。此时的理想位置定位的理论正确尺寸为零。对称度最常见的面对线对称度和面对面对称度两种情况2．对称度基准平面tt/2b)公差带AA0.1a)标注其公差带是距离为公差值t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，要求被测中心平面必须位于距离为公差值0.1且相对于基准中心平面A对称配置的两平行平面之间。1）面对面的对称度公差图对称度公差带公差带是距离为公差值t且相对于基准轴线对称配置的两平行平面之间的区域。此时键槽的中心平面应位于距离为0.1mm的两平行平面之间，该两平行平面对称配置在通过基准轴线的辅助平面两侧。2）面对线的对称度公差位置度公差用于限制被测要素的实际位置对理想位置的变动量，理想位置由理论正确尺寸和基准共同确定。用于控制具有孔组（安装孔——圆周、链形和矩形分布）的零件轴线的位置误差。孔组位置精度有两方面要求：（1）孔组内各孔间相对位置精度。（2）孔组相对于基准的位置精度。位置度的被测要素可以是点、线、面，公差带的形状有圆、球、圆柱、两平行直线、两平行平面、两组相互垂直的平行平面（四棱柱）等区域。下面介绍典型的位置度公差。3.位置度点的位置度公差带是直径为公差值φt（平面点）或Sφt（空间点），以点的理想位置为中心的圆或球面内的区域。如图所示，实际点必须位于直径为公差值φ0.3，圆心在相对于基准A、B距离为理论正确尺寸和的理想位置上的圆内。40301）点的位置度2）线的位置度（任意方向）

tABCDCB

0.1AB基准平面A基准平面C基准平面90°其公差带是轴线位于理想位置的直径为公差值t的圆柱面内的区域，轴线的位置由三基面体系和理论正确尺寸确定。此时轴线应位于直径为0.1，且相对于C、B、A基准表面的理论正确位置所确定的理想位置为轴线的圆柱面内。（1）用理论正确尺寸定位

0.05

0.053×

D几何框图——孔组内各孔轴线处于理想位置时，其理想轴线之间及其对基准之间构成的正确几何关系的图形。图成组要素的公差带1图成组要素的公差带2（2）用尺寸公差定位3）复合位置度（3）面的位置度（给定方向）A基准平面B基准轴线tb)公差带A0.05BBAa)标注（4）延伸公差带定位公差带的特点如下：

1)定位公差相对于基准具有确定的位置。其中，位置度公差带的位置由理论正确尺寸确定，同轴度和对称度的理论正确尺寸为零，图上可省略不注。2)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。在满足使用要求的前提下，对被测要素给出定位公差后，通常对该要素不再给出定向公差和形状公差。如果需要对方向和形状有进一步要求时，则可另行给出定向或形状公差，但其数值应小于定位公差值。3.4.4跳动公差

跳动公差——是关联实际要素绕基准轴线回转一周或连续回转时所允许的最大跳动量。被测要素为圆柱面、端平面和圆锥面等轮廓要素，基准要素为轴线。

跳动——是指实际被测要素在无轴向移动的条件下绕基准轴线回转的过程中(回转一周或连续回转)，由指示计在给定的测量方向上对该实际被测要素测得的最大与最小示值之差。根据测量时指示表测头对被测表面是否作相对移动将跳动分为圆跳动和全跳动两类。跳动公差是根据检测方法来定义的公差项目，它的检测简单实用，又具有综合控制功能，能将某些形位误差综合反映在检测结果中。应用广泛。即当被测实际要素绕基准轴线回转时，被测表面法线方向的跳动量的允许值。跳动量用指示表的最大读数与最小读数之差来表示。1、圆跳动圆跳动公差是关联实际被测要素对理想圆的允许变动量，其理想圆的圆心在基准轴线上。测量时被测实际要素绕基准轴线回转一周，指示表指针无轴向移动。根据允许变动的方向，圆跳动可以分为径向圆跳动、端面圆跳动和斜向圆跳动三种。（1）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，半径为公差值t，且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域。测量方向⊥基准轴线(对圆柱面指径向)，控制任一横截面的跳动量。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均不得大于公差值0.05mm。t测量平面基准轴线是同轴度和圆度的综合反映，当圆度误差小时，可用测量径跳方法近似代替同轴度测量。圆心心与圆度有区别（2）端面圆跳动

公差带是在与基准轴线同轴的任一半径位置的测量圆柱面上沿轴线方向距离为公差值t的两圆之间的区域。测量方向∥基准轴线(对端面指轴向)，控制任一测量直径处在轴向方向跳动量。当被测件绕基准轴线无轴向移动旋转一周时，在被测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。基准轴线测量圆柱面t

公差带是在与基准轴线同轴，且母线垂直于被测表面的任一测量圆锥面上，沿母线方向距离为公差值t的两圆之间的区域。测量方向∠基准轴线(对圆锥面指法线方向)，控制任一测量直径处在轴向方向跳动量。测量圆锥面基准轴线tb公差带A0.05Aa)标注f（3）斜向圆跳动图a表示：被测面绕基准线C(基准轴线)旋转一周时，在任一测量圆锥面上的跳动量均不得大于0.1。图b)为公差带图,其公差带是在与基准同轴的任一测量圆锥面上距离为t的两圆之间的区域。全跳动——是指整个被测要素相对于基准要素的跳动总量。

全跳动公差是指被测关联实际要素绕基准作连续旋转，同时指示表的测头沿着给定的方向作直线移动，在整个测量过程中所允许的指示值的最大变动量。根据指示表移动的方向相对于基准轴线是平行还是垂直，将全跳动分为径向全跳动、端面全跳动。2全跳动公差（1）径向全跳动径向全跳动公差是指被测关联实际要素绕基准作连续旋转，同时指示表的测头沿着平行于基准轴线的方向作相对移动，在整个测量过程中所允许的指示值的最大变动量。其公差带是半径差为公差值t且与基准同轴的两圆柱面之间的区域。测量方向⊥基准轴线(对圆柱面指径向)，控制整个圆柱回转要素的跳动总量。基准轴线t同心与圆柱度有区别是同轴度和圆柱度的综合反映，当圆柱度误差小时，径向全跳动可控制圆柱度误差。（2）端面全跳动端面全跳动公差是指被测关联实际要素绕基准作连续旋转，同时指示表的测头沿着垂直于基准轴线的方向作相对移动，在整个测量过程中所允许的指示值的最大变动量。其公差带是距离