形位公差详解含图片说明

关于形位公差详解含图片说明第1页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的定义形位公差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，除了必须规定适当的尺寸公差和表面粗糙度要求以外，还须对零件规定合理的形状和位置公差。.第2页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的定义定义

形状公差和位置公差简称为形位公差形状公差：形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动全量；形状公差标注无基准位置公差：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

.要素是指零件上的特征部分—点、线、面实际要素

RealFeature—零件加工后实际存在的要素(存在误差)第3页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的定义位置公差：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：1直线度2平面度3圆度4圆柱度5线轮廓度6面轮廓度形位公差分类

定向公差

定位公差

跳到公差第4页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的定义形位公差符号第5页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍直线度直线度：限制实际直线对理想直线变动量的一种形状公差；由形状、大小、方向、位置四要素组成实际应用：1直线度测量仪绝对测量、高精度的测量基准及长度基准、表面要素、适用于实验室2导管孔直线度1极限量规，最大实体原则、生产现场；2气动量规，读数方式、步距法、生产现场

3导轨直线度测量步距法、电子水平仪/自准直仪、数据处理、表面要素

4三坐标测量表面/中心要素

第6页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍直线度给一个方向给二个方向公差带形状为两平行平面公差带形状为两组相互垂直的两平行平面第7页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍直线度公差带形状为一个圆柱ØØ素线直线度轴线直线度被测要素是轮廓要素时，箭头置于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分开）被测要素是中心要素时，带箭头的指引线应与尺寸线的延长线对齐。第8页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍平面度平面度：平面具有的宏观凹凸高度相对理想平面的偏差

实际应用：1平板平面度测量步距法、电子水平仪/自准直仪、数据处理、表面要素

2机加平面测量基准平板、对研、着色检查接触斑、接触面积；基准平板、测量表座、读数

3三坐标测量评价方式：最小二乘、最小包络平面、正切平面

4块规测量平晶、激光干涉

第9页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍平面度公差带形状为两平行平面第10页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍圆度圆度：工件的横截面接近理论圆的程度实际应用：1计量室圆度、圆柱度仪、高精度主轴、调平、调心

2生产现场通过检查直径的变化量（椭圆）反映圆度的大致状况

第11页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍圆度公差带形状为两同心圆第12页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍圆柱度

圆柱度：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的误差实际应用：

1计量室圆度、圆柱度仪、高精度主轴、调平、调心

2生产现场通过检查直径的变化量（椭圆、锥度

）反映圆度的大致状况

第13页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍圆柱度公差带形状为两同轴圆柱第14页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍线轮廓度线轮廓度：限制实际曲线对理想曲线变动量的一项指标

轮廓度中若表示的公差要求适用范围不是整个轮廓时，应标注出其范围。见标注（仅GM标准）第15页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍线轮廓度轮廓度中若表示的公差要求适用于整个轮廓。则在指引线转角处加一小圆（全周符号）。见图（GM新标准与我国GB标准相同）

GM标准也可不加圆，而在框格下标注ALLAROUND来表示。第16页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍线轮廓度公差带形状为两等距曲线采用线轮廓度首先必须将其理想轮廓线标注出来，因为公差带形状与之有关。理想线轮廓到底面位置由尺寸公差控制，则线轮廓度公差带将可在尺寸公差带内上下平动及摆动。第17页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍面轮廓度面轮廓度：限制实际曲面对理想曲面变动量的一项指标

公差带形状为两等距曲面第18页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍面轮廓度（复合轮廓度，美国ASME新标准）在尺寸公差内只能上下平动可在尺寸公差内平动和摆动我国GB标准尙未放入此标注形式。因可用25±0.25来等效替代上格。第19页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍平行度平面度：两平面或者两直线平行的误差最大允许值

实际应用：1表面要素一般采用比较法采点测量；如顶、底面的平行度2中心要素一般采用轮廓采点、计算轴线、再评价轴线的方法；如凸轮轴孔与曲轴孔的平行度第20页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍平行度公差带形状为两平行平面第21页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍平行度公差带形状为一个圆柱第22页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍垂直度垂直度：评价直线之间、平面之间或直线与平面之间的垂直状态

实际应用：1表面要素一般采用比较法采点测量；如前后端面对底面的垂直度度

2中心要素一般采用轮廓采点、计算轴线、再评价轴线的方法；如缸孔与曲轴孔的垂直度

3功能性量规检测主要是为了保证装配要求；如螺纹孔、定位销孔对端面的垂直度第23页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍垂直度面对面、面对线、线对线的垂直度，公差带形状为两平行平面第24页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍垂直度线对面的垂直度

公差带形状为两平行直线轴线对面的垂直度

公差带形状为一个圆柱给定平面上线任意方向第25页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍倾斜度倾斜度：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

公差带形状为两平行平面倾斜度有面对面、面对线、线对面、线对线的倾斜度。倾斜度的公差带与垂直度的公差带一样，可为两平行平面、两平行直线、一个圆柱，不再一一介绍。第26页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍同轴度同轴度：实际被测轴线相对于基准轴线在位置上的变动量

实际应用：1功能性量规检测主要是为了保证装配要求；如定位环孔与螺栓过孔的同轴度2示值型量规一般采用轮廓采点、计算轴线、再评价轴线的方法（与三坐标测量类似）；如曲轴孔五档同轴度该项目符号在ASME标准中有，但在GMA-91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第27页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍对称度对称度：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实际应用：1功能性量规检测主要是为了保证装配要求；如键槽对轴颈的对称度

2示值型量规一般采用轮廓采点、计算轴线、再评价轴线的方法（与三坐标测量类似）；如连杆颈对主轴颈的对称度该项目符号在ASME标准中有，但在GMA-91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第28页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍位置度位置度：实际被测要素相对于其理想位置的变动量实际应用：1功能性量规检测主要是为了保证装配要求；如缸体顶底面的安装螺纹孔的位置度2示值型量规测量一般采用轮廓采点、计算轴线（或评价平面）、再评价轴线的方法（与三坐标测量类似）；如变速箱壳体主副轴孔位置度第29页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍位置度（点）位置度公差带形状为一个球SØ

0.6第30页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍位置度（轴线）位置度公差带形状为一个圆柱我国GB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。Ø

0.4第31页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍位置度（轴线）位置度公差带形状为两平行平面我国GB标准将此类图样一般用对称度标注。第32页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍位置度（孔组）位置度公差带形状为一组圆柱孔组的定位要求各孔之间的位置要求第33页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍位置度（孔组）检查孔组定位要求的量规

检查各孔之间位置要求的量规第34页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍圆跳动圆跳动：实际被测要素绕基准轴线无轴向移动的旋转一周，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

实际应用：1偏摆仪是用于检测圆跳动及全跳动的专用量仪

2专用检具适用于不同工件、不同场合的检测要求；如曲轴主轴颈、法兰端面的跳动；缸盖阀座锥面对导管孔的跳动第35页，共48页，2023年，2月20日，星期四形位公差的分类介绍全跳动全跳动：实际被测要素绕基准轴线无轴向移动的连续旋转，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、斜向圆跳动实际应用：1偏摆仪是用于检测圆跳动及全跳动的专用量仪

2专用检具适用于不同工件、不同场合的检测要求；一般通过布置多个测点同时测量全跳动，而不是通过测点移动；如曲轴止推面的全跳动；缸孔缸套端面对缸孔的全跳动第36页，共48页，2023年，2月20日，星期四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。公差原则分类：.独立原则S包容原则E最大实体原则M最小实体原则L第37页，共48页，2023年，2月20日，星期四公差原则独立原则S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。GM(美国)新标准与ISO、我国GB标准统一。20

Ø0.50-0.5完工尺寸轴线直线度公差2019.75……19.5

0.5

GM(美国)新标准S符号已取消。第38页，共48页，2023年，2月20日，星期四公差原则独立原则S示例(用公差带图解释)1）独立原则（轴）19.7-20

-0.30

尺寸

形位0.10.1

19.7

20

2）独立原则（孔）

0.1

20-20.3形位

尺寸

0+0.30.1

20.3

20

第39页，共48页，2023年，2月20日，星期四公差原则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，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。最大实体原则M完工尺寸轴线直线度公差20(MMS)19.75……19.5(LMS)0.50.75……120

0.5

M0-0.5图78第40页，共48页，2023年，2月20日，星期四公差原则最大实体原则M0.1

M

19.7-20

-0.30+0.1

LMS=19.7MMS=20

尺寸

0.4MMVS=MMS+t=20+0.1=20.10.1

最大实体要求（轴）最大实体要求（孔）20-20.3形位

尺寸

-0.10+0.3

LMS=

20.3

MMS=

20

0.4

0.1M

0.1

示例(用公差带图解释)第41页，共48页，2023年，2月20日，星期四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。最小实体原则L

0.4LA

A

6

8-8.25

尺寸

形位

0+0.25+0.65

LMS=

8.25

MMS=

8

0.65

LMVS=LMS+t=8.25+0.4=8.650.4

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。图81第42页，共48页，2023年，2月20日，星期四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(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，其局部实际尺寸不得超出最小实体尺寸的要求；包容要求仅用于单一、被测要素，且这些要素必须是尺寸要素。包容原则E完工尺寸轴线直线度公差20(MMS)19.75……19.5(LMS)00.25……0.520

0

M0-0.520

0

M0-0.50-0.520

E=GM新标准GB标准=0-0.520

GM旧标准第43页，共48页，2023年，2月20日，星期四公差原则包容原则E示例(用公差带图解释)19.7-20

LMS=19.7

MMS=20

-0.300.3