形状和位置公差及检测E课件

第四章形状和位置公差及检测学习指导本章学习目的是掌握形位公差和形位误差的基本概念，熟悉形位公差国家标准的基本内容，为合理选择形位公差打下基础。学习要求是掌握形位公差带的特征（形状、大小、方向和位置）以及形位公差在图样上的标注；掌握形位误差的确定方法；掌握形位公差的选用原则；掌握公差原则（独立原则、相关要求）的特点和应用；了解形位误差的检测原则。1第一节概述

加工后的零件不仅有尺寸误差，构成零件几何特征的点、线、面的实际形状或相互位置，与理想几何体规定的形状和相互位置还不可避免地存在差异，这种形状上的差异就是形状误差，而相互位置的差异就是位置误差，统称为形位误差。2轴套的外圆可能产生以下误差：外圆在垂直于轴线的正截面上不圆（即圆度误差）外圆柱面上任一素线（是外圆柱面与圆柱轴向截面的交线）不直（即直线度误差）外圆柱面的轴心线与孔的轴心线不重合（即同轴度误差）轴套加工后外圆的形状和位置误差

33.现行国家标准主要有：GB/T1182—1996《形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法》GB/T1182—2008《产品几何技术规范（GPS）几何公差形状、方向、位置和跳动公差标注》。GB/T1184—1996《形状和位置公差未注公差值》GB/T4249—1996《公差原则》GB/T16671—1996《形状和位置公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求》GB13319—1991《形状和位置公差位置度公差》5一、形位公差的研究对象形位公差的研究对象：几何要素——构成零件几何特征的点、线、面统称为几何要素(简称要素)61.理想要素与实际要素（按存在的状态分）（1）理想要素——具有几何意义的要素。（2）实际要素——零件上实际存在的要素，即加工后得到的要素。2．轮廓要素与中心要素（按结构特征分）（1）轮廓要素——组成轮廓的点、线、面。（2）中心要素——与轮廓要素有对称关系的点、线、面。7(轮廓、单一、被测要素）（基准、中心要素）E(中心、关联、被测要素）(轮廓、关联、被测要素）9形状公差：是对单一要素提出的要求，即形状误差所允许的变动全量。位置公差：是对关联要素提出的要求，即位置误差对基准所允许的变动全量。二、形位公差的项目和符号10三、形位公差和形位公差带的特征形位公差——是指实际被测要素对图样上给定的理想形状、理想位置的允许变动量。形位公差带——是用来限制被测实际要素变动的区域，它是形位误差的最大允许值。形位公差带具有的四个特征——形状、大小、方向和位置。112．公差带的大小3．公差带的方向公差带的大小仅有两种情况，即公差带区域的宽度t（距离）或t直径，它表达形位精度要求的高低。公差带的方向指组成公差带的几何要素的延伸方向（圆度、圆跳动和点的位置度及同心度除外）。公差带的方向理论上应与图样上形位公差代号的指引箭头所指方向垂直。形状公差公差带方向，由最小条件确定；位置公差公差带方向，与基准要素保持正确的方向。134．公差带的位置1）公差带的位置固定公差带的位置由图样上给定的基准和理论正确尺寸确定，与被测要素的实际尺寸无关。2）公差带的位置浮动公差带的位置随被测表面的实际尺寸在尺寸公差带内的变化而变化。综上所述，限定形位误差除了规定形位公差值处，还要规定限制实际要素的区域，即规定形状和位置公差带。14四、基准和基准体系

基准是确定被测要素的方向、位置的参考对象。1）单一基准——由一个要素建立的基准称为单一基准。2）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

图4-2单一基准图4-3组合基准15

国家标准规定，在技术图样中形位公差应采用框格代号标注。无法采用框格代号标注时，才允许在技术要求中用文字加以说明，但应做到内容完整，用词严谨。

图4-5形位公差框格第二节形位公差的标注171．公差框格的标注（1）第一格形位公差特征的符号。（2）第二格形位公差数值和有关符号。（3）第三格和以后各格基准字母和有关符号。规定不得采用E、F、I、J、L、M、O、P和R等九个字母。1819（3）基准用一个字母表示单一基准，如图4.6（b）所示。用两个或三个字母表示基准体系，如图4.6（c）、（d）所示。用两个字母中间用连字号“一”隔开，表示公共基准，如图4.6（f）所示。图4.6图4.6图4.6图4.6（1）当被测要素为轮廓要素时，指引线的箭头应指在该要素的轮廓线或其引出线上，并应明显地与尺寸线错开（应与尺寸线至少错开4mm）。>4mm图4-8轮廓要素的标注被测要素的主要标注方法：21（2）当被测要素为中心要素时，指引线的箭头应与被测要素的尺寸线对齐，当指引线箭头与尺寸线的箭头重叠时，可代替尺寸线箭头，指引线的箭头不允许直接指向中心线。b图4-9中心要素的标注22（3）当被测要素为圆锥体的轴线时，指引线的箭头应与圆锥体直径尺寸线（大端或小端）对齐必要时也可在圆锥体内画出空白的尺寸线，并将指引线的箭头与该空白的尺寸线对齐；如圆锥体采用角度尺寸标注，则指引线的箭头应对着该角度的尺寸线。图4-10圆锥体轴线的标注23（5）当同一个被测要素有多项形位公差要求，其测量方向相同或标注方法又是一致时，可以将这些框格绘制在一起，并引用一根指引线。AA图4-12同一要素多项要求的简化标注253．基准要素的标注基准符号中的圆圈应用细实线绘制，其直径与框格高度相同；圆圈内的字母高度与图样中尺寸数字的高度相同；无论基准符号在图样上的方向如何，圆圈内的字母均应水平书写；基准符号中的连线必须与基准要素垂直，而不一定垂直于粗的短横线。ABC图4-14基准符号26（3）当基准要素为中心孔时，基准符号置于中心引出线的下方；当基准要素为圆锥体的轴线时，基准线符号中的连线应与圆锥体直径尺寸线（大端或小端）对齐或与圆锥体内空白的尺寸线对齐。ABAB4/7.5GB145-85AB4/7.5GB145-85图4-17中心孔和圆锥体轴线为基准要素的标注29（4）任选基准的标注，应将基准符号的粗短横线改为箭头，此时零件的两端面互为基准。

图4-18任选基准的标注0.03AA3031（1）限定性规定的标注

①如果需要对整个被测要素上任意范围标注同样几何特征的公差时，可在公差值的后面加注限定范围的线性尺寸值，并在两者之间用斜线隔开，如图4.14（a）所示。图4.14（a）

②如果标注的是两项或两项以上同样几何特征的公差，可直接在整个要素公差框格的下方放置另一个公差框格，如图4.14（b）所示。图4.14（b)4.附加规定的标注方法32

③如果给出的公差仅适用于要素的某一指定局部，应采用粗点画线示出该局部的范围，并加注尺寸，如图4.15（a）、（b）所示。

如果只以要素的某一指定局部作基准，应采用粗点画线示出该局部的范围，并加注尺寸，如图4.15（c）所示。图4.15（a）图4.15（b）图4.15（c）33（2）延伸公差带

延伸公差带是指将被测要素的公差带延伸到工件实体之外，以保证相配件与该零件配合时能顺利装入。

延伸公差带用规范的附加符号表示，并注出其延伸的范围，如图4.17所示。P图4.17延伸公差带的标注34（4）最大实体要求、最小实体要求和可逆要求的标注（3）自由状态的标注

对于非刚性零件的自由状态下的公差要求，应采用规范的附加符号。此符号标注在相应公差值的后面，如图4.20所示。F图4.20（a）图4.20（b）

①

最大实体要求用规范的附加符号表示。此符号可根据需要单独或者同时标注在相应公差值和（或）基准字母后面，如图4.21所示。M图4.21（a）图4.21（b）图4.21（c）35

②

最小实体要求用规范的附加符号表示。此符号可根据需要单独或者同时标注在相应公差值和（或）基准字母后面，如图4.22所示。L图4.22（a）图4.22（b）图4.22（c）③可逆要求用规范的附加符号表示。R

当可逆要求用于最大实体要求时，应在被测要素公差框格中的公差值后面标注双重符号，如图4.23(a)所示。MR图4.23（a）可逆要求用于最大实体要求36可逆要求不能单独使用。图4.23（b）可逆要求用于最小实体要求

当可逆要求用于最小实体要求时，应在被测要素公差框格中的公差值后面标注双重符号，如图4.23(b)所示。RL形位公差标注举例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）ø70H7的孔的轴线对左端面的垂直度公差为0.02