标注公差的标注-学习资料
最新形位公差标注示例
形位公差标注示例
8.6.3 形位公差标注示例 形位公差的标注示例如图8.6.2-1、图8.6.2-2所示。 图8.6.2-1 图8.6.2-2 图中各符号的含义为： 框 中的○是圆度的符号，表示在垂直于轴线的任一正截面上，Ф100圆必须位于半径差为格 公差值0.004的两同心圆之间。 框 中的∥是平行度的符号，表示零件右端面必须位于距离为公差值0.01，且平行基准格 平面A的两平行平面之间。 框 中的⊥是垂直度的符号，表示零件上两孔轴线与基准平面B的垂直度误差，必须格 位于直径为公差值0.03的圆柱面范围内。 框 中的◎是同轴度的符号，表示零件上两孔轴线的同轴度误差，Ф30H7的轴线必须格 位于直径为公差值0.02，且与Ф20H7基准孔轴线A同轴的圆柱面范围内。 符号是基准代号，它由基准符号（粗短线）、圆圈、连线和字母组成。圆圈的直径与框格的高度相同。字母的高度与图样中尺寸数字高度相同。 形状和位置公差的通则、定义、符号和图样表示法等，详见国家标准GB/T1182-1996、GB/T1183- 1996、 GB/T1184-1996和GB/T16671-1996。
第四章形状和位置精度设计与检测 要求一般理解与掌握的内容有： 形位公差的基本概念、分类，公差原则中的最小实体要求与可逆要求，形位误差及其检测； 要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有： 1、形位公差特征项目的名称和符号； 2、形位公差在图样上的表示方法； 3、形位公差带； 4、公差原则； 难点：公差原则，形位公差的选择。 实验六：学生根据自己的兴趣选择一种零件的形状或位置公差的检测。 学时：8学时=6学时+习题课2学时 零件在加工过程中，由于工件、刀具、夹具及工艺操作等因素的影响，会使被加工零件的各几何要素产生一定的形状误差和位置误差，而几何要素的形位误差会直接影响机械产品的工作精度、运动平稳性、密封性、耐磨性、使用寿命和可装配性等。因此，为了满足零件的使用要求，保证零件的互换性和制造经济性，在设计时应对零件的形位误差给以必要而合理的限制，即应对零件规定形状和位置公差。 为了保证互换性，我国已经把形位公差标准化，颁布了下列国标： GB/T1182-1996《形状和位置公差通则定义符号和图样表示法》 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》 形位误差的产生及其影响： 图样上给出的零件都是没有误差理想几何体，但是，由于加工中机床、夹具、刀具、和工件所组成的工艺系统本身存在各种误差，以及加工过程中存在受力变形、振动、磨损等各种干扰，致使加工后的零件的实际形状和相互位置，与理想几何体的规定形状和线、面相互位置存在差异，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。例如书中图4.1（a），形位误差对零件使用性能的影响如下： 1）影响零件的功能要求
尺寸公差 形位公差关系
同一工件上所标注的尺寸公差要求小还是形位公差要求小？ 尺寸公差与形位公差是否有联系？ 1.形位公差要小，两都有联系。 2.表面形状公差(t),尺寸公差(T)及表面粗糙度Ra,Rz有一定相互关系的: t≈0.6T 则Ra≤0.05T,Rz≤0.2T; t≈0.4T 则Ra≤0.025T,Rz≤0.1T; t≈0.25T 则Ra≤0.012T,Rz≤0.05T; t＜0.25T 则Ra≤0.015T,Rz≤0.06T; 3. 尺寸公差有标准公差\极限公差 形位公差共有14个,根据零件的功能要求,有时尺寸公差与形位公差之间应遵循一些特定的关系，也就是尺寸公差控制形位公差;形位公差补偿给尺寸公差。 图样上给定的每一尺寸和形状\位置要求均是独立的并分别满足要求的原则,这是独立原则 粗糙度是根据配合来定的 4. 除了独立原则和包容原则外还有最大和最小实体要求及其各自的可逆要求.到底使用哪种原则和要求要看具体情况. 对于孔轴配合来说,包容原则和最大最小实体要求都是常用的,这些要求的目的是在保证配合的 同时根据形位误差适当的放宽对尺寸公差的要求,允许部分尺寸超差的零件合格,降低加工难度 和成本. 5.尺寸公差与形位公差的联系要在实践中细细体会。 例如：一、一块矩形板上有四个孔。四个孔的相对位置要求很高（因为相应的装配是一组轴类零件），而孔本身的加工要求不高（相应装配的轴类件其单个的表面精度低或是很松的间隙配合等），这时的形位公差的要求高于尺寸公差的；二、一块板上有一孔。这孔的装配要求很高（装配上相应的轴类零件后要求板与轴件的垂直度相当高），这时尺寸的公差的要求可能就要高于形位公差了。 公差的设计就是要保障装配的实现，本着这个原则就可以了。 6.尺寸分为绝对尺寸和关联尺寸,如果是关联尺寸,就和形位公差挂上钩了哟 7. Sorry,一条好的经验法则：1/3D Auto CAD标注尺寸公差的方法 Notation methods of the dimension tolerance make used of the Auto CAD 江桂兰熊旭平 (平顶山工业职业技术学院河南平顶山467001) 摘要：零件图中的尺寸公差标注有各种形式，通过实例介绍利用计算机辅助设计CAD技术标注各种尺寸公差的方法 关键词：计算机辅助设计；Auto CAD；尺寸公差 0引言 美国Autodesk公司从1982年12月开始推出计算机辅助设计与绘图软件AutoCAD，从AutoCADR1.0起到目前AutoCAD2007功能日趋完善，深受广大工程技术人员的欢迎。 国家标准GB4458-84《机械制图》对零件图线性尺寸公差的标注式样，规定有3种：公差代号标注、极限公差标注、同时标注公差代号和极限偏差。本文介绍了利用计算机辅助设计与绘图软件（Auto CAD）标出符合国家标准的尺寸公差的方法。 1、标注公差带代号 根据尺寸注法（GB/T4458.4-1984和GB/T16675.2-1996）利用“标注样式管理器”建立正确尺寸标注样式，在此基础上，可用下列方法之一进行标注。 方法一：使用输入尺寸文本标注 在执行线性尺寸标注命令后，从尺寸标注提示 中选择文字（T）输入尺寸文本而替代测量值。 （即%%C20f7）→回车，用光标确定尺寸位置。 方法二：利用“编辑标注”按钮编辑尺寸 在执行线性尺寸标注命令后，调出“编辑标注” 图 1 标注公差带代号命令，从标注编辑类型中选择新建（N），弹出“多行文字编辑器”对话框，在<>符号前输入%%C，符号后输入f7，单击［确定］，选择已标注的线性尺寸→回车。 方法三：利用“特性”对话框编辑尺寸 在执行线性尺寸标注命令后，双击已标注的线性尺寸，弹出“特性”对话框，在［文字替代］输入%%C20f7后，关闭“特性”对话框。 方法四：利用“替代当前样式”标注 调出“标注样式管理器”对话框，选择“替代当前样式”，在“主单位选项卡”对话框中［前缀］输入%%C；［后缀］输入f7 。执行线性标注命令标注尺寸。 2、标注极限偏差 方法一：使用输入尺寸文本标注 在执行线性尺寸标注命令后，从尺寸标注提 示中选择多行文字（M），弹出“多行文字编辑 器”对话框，在<>符号前输入%%C，符号后输 入－0.020＾－0.041并且选取进行堆叠，单击 一、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系 1、形状公差与尺寸公差的数值关系 当尺寸公差精度确定后，形状公差有一个适当的数值相对应，即一般约以50%尺寸公差值作为形状公差值；仪表行业约20%尺寸公差值作为形状公差值；重型行业约以70%尺寸公差值作为形状公差值。由此可见．尺寸公差精度愈高，形状公差占尺寸公差比例愈小所以，在设计标注尺寸和形状公差要求时，除特殊情况外，当尺寸精度确定后，一般以50%尺寸公差值作为形状公差值，这既有利于制造也有利于确保质量。 2、形状公差与位置公差间的数值关系 形状公差与位置公差间也存在着一定的关系。从误差的形成原因看，形状误差是由机床振动、刀具振动、主轴跳动等原因造成；而位置误差则是由于机床导轨的不平行，工具装夹不平行或不垂直、夹紧力作用等原因造成，再从公差带定义看，位置误差是含被测表面的形状误差的，如平行度误差中就含有平面度误差，故位置误差比形状误差要大得多。因此，在一般情况下、在无进一步要求时，给了位置公差，就不再给形状公差。当有特殊要求时可同时标注形状和位置公差要求，但标注的形状公差值应小于所标注的位置公差值，否则，生产时无法按设计要求制造零件。 3、形状公差与表面粗糙度的关系 形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系，但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系，据实验研究，在一般精度时，表面粗糙度占形状公差的1／5～1／4。由此可知，为确保形状公差，应适当限制相应的表面粗糙度高度参数的最大允许值。 在一般情况下，尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度之间的公差值具有下述关系式：尺寸公差>位置公差>形状公差>表面粗糙度高度参数 从尺寸、形位与表面粗糙度的数值关系式不难看出，设计时要协调处理好三者的数值关系，在图样上标注公差值时应遵循：给定同一表面的粗糙度数值应小于其形状公差值；而形状公差值应小于其位置公差值；位置各差值应小于其尺寸公差值。否则，会给制造带来种种麻烦。可是设计工作中涉及最多的是如何处理尺寸公差与表面粗糙度的关系和各种配合精度与表面粗糙度的关系。 一般情况下按以下关系确定： 1、形状公差为尺寸公差的60％（中等相对几何精度）时，Ra≤0.05IT； 2、形状公差为尺寸公差的40％（较高相对几何精度）时，Ra≤0.025IT； 3、形状公差为尺寸公差的25％（高相对几何精度）时，Ra≤0.012IT； 4、形状公差小于尺寸公差的25％（超高相对几何精度）时，Ra≤0.15Tf(形状 形位公差符号及标注含义 一、形位公差 零件加工时，不仅会产生尺寸误差，还会产生形状和位置误差。零件表面的实际形状对其理想形状所允许的变动量，称为形状误差。零件表面的实际位置对其理想位置所允许的变动量，称为位置误差。形状和位置公差简称形位公差。 二、形位公差符号 三形状公差 3.1 直线度（－）——直线度公差是实际直线对理想直线的允许变动量,限制了加工面或线在某个方向上的偏差，如果直线度超差有可能导致该工件安装时无法准确装入工艺文件规定的位置。 ●标注含义：被测表面投影后为一接近直线的“波浪线”（如下图），该“波 浪线”的变化围应该在距离为公差值t（t=0.1）的两平行直线之间。 3.2 平面度——平面度表示面的平整程度，指测量平面具有的宏观凹凸高度相对理想平面的偏差，一般来讲，有平面度要求的就不必有直线度要求了，因为平面度包括了面上各个方向的直线度。 ●标注含义：被测加工表面必须位于距离为公差值t（t=0.01）的两平行平 面，如下图区域。 3.3 圆度（○）——是指工件横截面接近理论圆的程度，工件加工后的投影圆应在圆度要求的公差围之。 标注含义：被测圆柱面的任意截面的圆周必须位于半径差为公差值t （t=0.025）的两同心圆之，如右图区域。 3.4圆柱度（）——是限制实际圆柱面对理想圆柱面变动量的一项指标。它控制了圆柱体横截面和轴截面的各项形状误差，如圆度、素线直线度、轴线直线度等。圆柱度是圆柱体各项形状误差的综合指标。 标注含义：被测圆柱面必须位于半径差为公差值t（t=0.1）的两同轴圆柱面之间，如图。 圆柱度和圆度的区别：圆柱度是相对于整个圆柱面而言的，圆度是相对于圆柱面截面的单个圆而言的，圆柱度包括圆度，控制好了圆柱度也就能保证圆度，但反过来不行。 1.轴套类零件 这类零件一般有轴、衬套等零件，在视图表达时，只要画出一个基本视图再加上适当的断面图和尺寸标注，就可以把它的主要形状特征以及局部结构表达出来了。为了便于加工时看图，轴线一般按水平放置进行投影，最好选择轴线为侧垂线的位置。 在标注轴套类零件的尺寸时，常以它的轴线作为径向尺寸基准。由此注出图中所示的Ф14 、Ф11（见A-A断面）等。这样就把设计上的要求和加工时的工艺基准（轴类零件在车床上加工时，两端用顶针顶住轴的中心孔）统一起来了。而长度方向的基准常选用重要的端面、接触面（轴肩）或加工面等。 如图中所示的表面粗糙度为Ra6.3的右轴肩，被选为长度方向的主要尺寸基准，由此注出13、28、1.5和26.5等尺寸；再以右轴端为长度方向的辅助基，从而标注出轴的总长96。 2.盘盖类零件 这类零件的基本形状是扁平的盘状，一般有端盖、阀盖、齿轮等零件，它们的主要结构大体上有回转体，通常还带有各种形状的凸缘、均布的圆孔和肋等局部结构。在视图选择时，一般选择过对称面或回转轴线的剖视图作主视图，同时还需增加适当的其它视图（如左视图、右视图或俯视图）把零件的外形和均布结构表达出来。如图中所示就增加了一个左视图，以表达带圆角的方形凸缘和四个均布的通孔。 在标注盘盖类零件的尺寸时，通常选用通过轴孔的轴线作为径向尺寸基准，长度方向的主要尺寸基准常选用重要的端面。 3.叉架类零件 这类零件一般有拨叉、连杆、支座等零件。由于它们的加工位置多变，在选择主视图时，主要考虑工作位置和形状特征。对其它视图的选择，常常需要两个或两个以上的基本视图，并且还要用适当的局部视图、断面图等表达方法来表达零件的局部结构。踏脚座零件图中所示视图选择表达方案精练、清晰对于表达轴承和肋的宽度来说，右视图是没有必要的，而对于T字形肋，采用剖面比较合适。 一、公差与配合的概念 (一)零件的互换性 在成批生产进行机器装配时,要求一批相配合的零件只要按零件图要求加工出来,不经任何选择或修配,任取一对装配起来,就能达到设计的工作性能要求,零件间的这种性质称为互换性。零件具有互换性,可给机器装配、修理带来方便,也为机器的现代化大生产提供了可性。 (二)公差的有关术语 零件在加工过程中,足球机床精度、刀具磨损、测量误差等的影响,不可能把零件的尺寸加工得绝对准确。为了保证互换性,必须将零件尺寸的加工误差限制在一定范围内,为例,说明公差的有关术语(轴,类同)。 1、基本尺寸 根据零件的强度与结构要求,设计时确定的尺寸。其数值应优先用标准直径或标准长度。 2、实际尺寸 通过测量所得到的尺寸。 3、极限尺寸 允许尺寸变动的两个界限值。它就是以基本尺寸为基数来确定的。两个界限值中较大的一个称为最大极限尺寸;较小的一个称为最小极限尺寸。 4、尺寸偏差(简称偏差) 某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。尺寸偏差有: 上偏差=最大极限尺寸—基本尺寸 下偏差=最小极限尺寸—基本尺寸 上、下偏差统称为极限偏差,上、下偏差可以就是正值、负值或零。 国家标准规定:孔的上偏差代号为ES,孔的下偏差代号为EI;轴的上偏差代号为es,轴的下偏差代号为ei、 5、尺寸公差(简称公差) 允许尺寸的变动量。 尺寸公差=最大极限尺寸—最小极限尺寸=上偏差—下偏差 因为最大极限尺寸总就是大于最小极限尺寸,亦即上偏差总就是大于下偏差,所以尺寸公差一定为正值。 如图１a所示的孔径: 基本尺寸＝?30 最大极限尺寸＝?30、010 最小极限尺寸= ?29、990 上偏差ES=最大极限尺寸—基本尺寸 =30、010-30=+0。010 下偏差EI=最小极限尺寸—基本尺寸 =29、990-30=-0、010 公差=最大极限尺寸—最小极限尺寸 第八节尺寸公差与配合注法（GB/T 4458.5-2003） 公差是反映对制造零件精度要求的，配合是反映相配零件之间存在的间隙或过盈情况的，即互相结合的松紧关系。所以，标注公差与配合是图样中不可缺少的内容。 本标准规定了机械图样中尺寸公差与配合公差的标注方法, 适用于机械图样中尺寸公差(线性尺寸公差和角度尺寸公差)与配合的标注方法。本标准从2003年12月1日实施，并自实施之日起代替GB/T 4458.5-1984《机械制图尺寸公差与配合注法》。 一、基本要求 1、公差带的代号及公差等级的代号等要符合GB/T 1800《极限与配合基础》的规定。 2、字体的写法应符合GB/T 14691-1993《技术制图字体》的规定。 3、尺寸注法要符合GB/T 4458.4-2003《机械制图尺寸注法》的规定。 二、在零件图上的公差注法 （一）线性尺寸公差的注法 在图样中标注线性尺寸公差的方法，常用的有标注公差带代号、标注极限偏差、同时标注公差带代号和极限偏差等三种形式。 1、标注公差带代号 随着公差与配合标准化工作的进展，对于采用标准公差的尺寸，可以直接标注公差带代号，这对于用量规（公差带的代号往往就是量规的代号）检验的场合十分简便。标注公差带代号对公差等级和配合性质的概念都比较明确，在图样中标注也简单。但缺点是具体的尺寸极限偏差不能直接看出。 （注意：当采用公差带代号标注线性尺寸的公差时，公差带的代号应注在基本尺寸的右边，如图2-160、图2-161）。 图2-160 注写公差带代号的公差注法(一) 图2-161 注写公差带代号的公差注法(二) 2、标注极限偏差 在基本尺寸后标注极限偏差的方法，尺寸的实际大小比较直观，为单件、小批生产所欢迎。至于标注极限偏差的具体方法，现说明如下： ①极限偏差数字的高度：GB/T 4458.5-2003仍规定极限偏差数字比基本尺寸的数字小一号，其优点是突出了基本尺寸，标注极限偏差所占地位较小。 ②极限偏差标注的位置：上偏差应注在基本尺寸数字的右上方，下偏差注在基本尺寸数字的右下方，并且下偏差的数字必须与基本尺寸数字注在同一底线上，如图2-162、图2-163。 图2-162 注写极限偏差的公差注法(一) 图2-163注写极限偏差的公差注法(二) ③在标注极限偏差时，上下偏差的小数点必须对齐，小数点后右端的“0”一般不予注出；如果为了使上、下偏差值的小数点后的位数相同，可以用“0”补齐，如图2-164。 图2-164 极限偏差的注法(一) ④当极限偏差中的某一偏差（上偏差或下偏差）为“零”时，用数字“0”标出，这个“0”为个位数，应与另一偏差（下偏差或上偏差）小数点前的个位数对齐，但“0”前不加符号“+”或“-”，后不加小数点，如图2-165。 图2-165 极限偏差的注法(二) ⑤当公差带相对于基本尺寸对称地配置，即上下偏差的绝对值相同时，极限偏差数字可以只注写一次，并应在极限偏差数字与基本尺寸之间注出符号“±”，且两者数字高度相同，如图2-166。 图2-166 极限偏差的注法(三) 3、公差与配合的标注 （l）在装配图中的标注 国家标准规定，在装配图上标注公差与配合时，配合代号一般用相结合的孔与轴的公差带代号组合表示，即在基本尺寸的后面将代号写成分数的形式，分子为孔的公差带代号。分母为轴的公差带代号。孔和轴的公差带代号分别由基本偏差代号与公差等级两部件组成。 也可以注写成Φ５０Ｈ７／Ｋ６和Φ５０Ｆ８／ｈ７的形式。 当配合代号的分子中出现基孔制代号H，而分母中同时出现基轴制代号h 时，则称为基准件相互配合，如Φ５０Ｈ７／Ｋ６，它既可以视为基孔制，也可视为基轴制，是一种最小间隙为零的间隙配合。如分子分母均无基准件代号，则属于某一孔公差带与某一轴公差带组成的配合．在装配图中公差号配合的标注见图８． （2）零件图中尺寸公差的标注 在零件图中尺寸公差的标注形式有三种： l）在基本尺寸后面只标注公差带代号。公差带代号应注写在基本尺寸的右边，如图9 所示，这种标注形式适合于大批量生产的零件。 2）在基本尺寸后面标注极限偏差、表示极限偏差的数字要比基本尺寸的数字小一号，如图9．b所示，偏差值一般要注写三位有效数字，上偏差注写在基本尺寸的右上力；下偏差应与基本尺寸注写在同一底线上。若其中有一个偏差值为零时，要以占位，并与上偏差或下偏差小数点前的个位数字对齐。如果上下偏差数值相同。符号相反，则应首先在基本尺寸的右边注上“士”号，再填写偏差数字，其高度与基本尺寸数字相同，如图10所示．这种标注形式适合于单件或小批量生产的零件。 3）在基本尺寸的后面同时标注公差带代号和极限偏差数值，此时极限偏差数值应加括号，如图9c所示。 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！ 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！ 机械制图常用形位公差符号表示方法 一、形位公差 零件加工时，不仅会产生尺寸误差，还会产生形状和位置误差。零件表面的实际形状对其理想形状所允许的变动量，称为形状误差。零件表面的实际位置对其理想位置所允许的变动量，称为位置误差。形状和位置公差简称形位公差。 二、形位公差符号 标注符号 直线度（－）——是限制实际直线对理想直线直与不直的一项指标。 平面度——符号为一平行四边形，是限制实际平面对理想平面变动量的一项指标。它是针对平面发生不平而提出的要求。 圆度（○）——是限制实际圆对理想圆变动量的一项指标。它是对具有圆柱面（包括圆锥面、球面）的零件，在一正截面（与轴线垂直的面）内的圆形轮廓要求。圆柱度（/○/）——是限制实际圆柱面对理想圆柱面变动量的一项指标。它控制了圆柱体横截面和轴截面内的各项形状误差，如圆度、素线直线度、轴线直线度等。圆柱度是圆柱体各项形状误差的综合指标。 线轮廓度（⌒）——是限制实际曲线对理想曲线变动量的一项指标。它是对非圆曲线的形状精度要求。 面轮廓度——符号是用一短线将线轮廓度的符号下面封闭，是限制实际曲面对理想曲面变动量的一项指标。它是对曲面的形状精度要求。 定向公差——关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量。 定向公差包括平行度、垂直度、倾斜度。 平行度（‖）——用来控制零件上被测要素（平面或直线）相对于基准要素（平面或直线）的方向偏离0°的要求，即要求被测要素对基准等距。 垂直度（⊥）——用来控制零件上被测要素（平面或直线）相对于基准要素（平面或直线）的方向偏离90°的要求，即要求被测要素对基准成90°。 倾斜度（∠）——用来控制零件上被测要素（平面或直线）相对于基准要素（平面或直线）的方向偏离某一给定角度（0°～90°）的程度，即要求被测要素对基准成一定角度（除90°外）。 定位公差——关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量。 定位公差包括同轴度、对称度和位置度。 同轴度（◎）——用来控制理论上应该同轴的被测轴线与基准轴线的不同轴程度。对称度——符号是中间一横长的三条横线，一般用来控制理论上要求共面的被测要素（中心平面、中心线或轴线）与基准要素（中心平面、中心线或轴线）的不重合程度。 位置度——符号是带互相垂直的两直线的圆，用来控制被测实际要素相对于其理想位置的变动量，其理想位置由基准和理论正确尺寸确定。 跳动公差——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。 跳动公差包括圆跳动和全跳动。 圆跳动——符号为一带箭头的斜线，圆跳动是被测实际要素绕基准轴线作无轴向移动、回转一周中，由位置固定的指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差。 全跳动——符号为两带箭头的斜线，全跳动是被测实际要素绕基准轴线作无轴向移动的连续回转，同时指示器沿理想素线连续移动，由指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差 一、关于尺寸 （1）功能尺寸系指对于机件的工作性能、装配精度及互换性起重要作用的尺寸。功能尺寸对于零件的装配位置或配合关系有决定性的作用，因而常具有较高的精度。这些尺寸是尺寸链中重要的一环，常为了满足设计要求而直接注出。例如，有装配要求的配合尺寸，有连接关系的定位尺寸、中心距等。 （2）非功能尺寸系指不影响机件的装配关系和配合性能的一般结构尺寸。这些尺寸一般精度都不高。例如，无装配关系的外形轮廓尺寸、不重要的工艺结构（如倒角、倒圆、退刀槽、凹槽、凸台、沉孔）的尺寸等。 （3）公称尺寸是某一要素或零件尺寸的名义值。例如，平垫圈的公称尺寸是与之相配的螺栓的公称直径，而实际上该垫圈的孔径要大于这个公称尺寸。 （4）基本尺寸是设计时给定的、用以确定结构大小或位置的尺寸。基本尺寸又是确定尺寸公差的基数，它与公称尺寸的性质是不同的。 （5）参考尺寸是指在图样中不起指导生产和检验作用的尺寸。它仅仅是为了便于看图方便而给出的参考性尺寸。参考尺寸只有基本尺寸而不带公差，为了区别于其他未注公差的尺寸，标注时应加圆括号表示。 （6）重复尺寸是指某一要素的同一尺寸在图样中重复注出，或对机件的结构尺寸注成封闭的尺寸链，因其中一环由图样中的其他尺寸和存在的几何关系可以推算出来，此时又不加圆括号者，这都称为重复尺寸。机件每一要素的尺寸一般都只能标注一次，不应重复出现，以避免尺寸之间产生不一致或相互矛盾的错误。 二、正确地选择尺寸基准 要合理标注尺寸，必须恰当地选择尺寸基准，即尺寸基准的选择应符合零件的设计要求并便于加工和测量。零件的底面、端面、对称面、主要的轴线、中心线等都可作为基准。 图7-7 轴承座的尺寸基准 1．设计基准和工艺基准 根据机器的结构和设计要求，用以确定零件在机器中位置的一些面、线、点，称为设计基准。根据零件加工制造、测量和检验等工艺要求所选定的一些面、线、点，称为工艺基准。 图7-7所示为轴承座。轴承孔的高度是影响轴承座工作性能的功能尺寸，图中尺寸40±0.02以底面为基准，以保证轴承孔到底面的高度。其他高度方向的尺寸，如10、12、58均以底面为基准。 在标注底板上两孔的定位尺寸时，长度方向应以底板的对称面为基准，以保证底板上两孔的对称关系，如俯视图中尺寸65。其他长度方向的尺寸，如主视图中φ10、45、35，俯视图中90、8均以对称面为基准。 形位公差的标注 （1）代号中的指引线前头与被测要素的连接方法当被测要素为线或表面时，指引线的箭头应指在该要素的轮廓线或其延长线上，并应明显地与尺寸线错开，见下图a。 当被测要素为轴线或中心平面时，指引线的箭头应与该要素的尺寸线对齐，见右图b； 当被测要素为各要素的公共轴线、公共中心平面时，指引线的前头可以直接指在轴线或中心线上，见右图c。 （2）对于位置公差还需要用基准符号及连线表明被测要素的基准要素，此时基准符号与 基准要素连接的方法： 当基准要素为素线及表面时，基准符号应靠近该要素的轮廓线或其引出线标注，并应明显地与尺寸线错开，见下图a。 当基准要素为轴线或中心平面时，基准符号应与该尺寸线对齐，见上图b。 当基准要素为各要素的公共轴线、公共中心平面时，基准符号可以直接靠近公共轴线或中心线标注，见上图c。 （3）当基准符号不便直接与框格相连时，则采用基准代号(点击此处查看画法)标注，其标注方法与采用基准符号时基本相同，只是此时公差框格应为三格或多格，以填写基准代号的字母，见下图。 （4）当位置公差的两要素，被测要素和基准要素允许互换时，即为任选基准时，就不再画基准符号，两边都用箭头表示，见下图。 （5）当同一个被测要素有多项形位公差要求，其标注方法又是一致时，可以将这些框格画在一起，共用一根指引线箭头，见下图。 （6）若多个被测要素有相同的形位公差（单项或多项）要求时，可以在从框格引出的指引线上绘制多个箭头并分别与各被测要素相连，见下图。 （7）如需给出被测要素任一长度（或范围）的公差值时，其标注方法见图a。如不仅给出被测要素汪一长度（或范围）的公差值，还需给出被测要素全长（或整个要素）内的公差值，其标注方法见下图b。 形状和位置公差 形状和位置公差的基本概念 零件经加工后，不仅会存在尺寸的误差，而且会产生几何形状及相互位置的误差。如下图所示的圆柱体，即使在尺寸合格时，也有可能出现一端大、另一端小或中间细两端粗等情况，其截面也有可能不圆，这属于形状方面的误差； 再如下图所示的阶梯轴、加工后可能出现各轴段不同轴线的情况，这属于位置方面的误差。 GB/T 4249-1996:尺寸公差 本标准适用于技术制图和有关文件中的尺寸、尺寸公差和形位公差，以确定零件要素的大小、形状和位置特征。 1. 独立原则 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。如果对尺寸和形状、尺寸与位置之间的相互关系有特定要求应在图样上规定。 独立原则是尺寸公差和形位公差相互关系遵循的基本原则。 2. 尺寸公差 2.1 线性尺寸公差 线性尺寸公差仅控制要素的局部实际尺寸（两点法测量），不控制要素本身的形状误差（如圆柱要素的圆度和轴线直线度误差或平行平面要素的平面度误差）。 形状误差应由单独标注的形状公差、未注形状公差或包容要求控制（见图1）。 标注说明： 实际轴的局部实际尺寸必须位于149.96至150之间；线性尺寸公差（0.04）不控制要素本身的形状误差。如图1b）所示。 2.2 角度公差 角度公差仅控制被测要素之间的角度变动量，不控制被测要素的形状误差，且理想要素的位置应符合最小条件。 角度公差只控制线或素线的总方向，不控制其形状误差。 总方向是指接触线的方向，接触线是与实际线相接触的最大距离为最小的理想直线（见图2）。实际线的形状误差应由单独标注的形状公差或未注形状公差控制。 示例： 标记说明： A、B两被测实际要素分别按最小条件确定其理想要素，该两理想要素间的夹角应在给定的两极限角度之间，角度公差不控制实际要素的形状误差（见图3）。 3 形状和位置公差 不论要素的局部实际尺寸如何，被测要素的均庆位于给定的形位公差带内，并且其形位误差允许达到最大值（见图4）。 示例： 标注说明： 轴的局部实际尺寸应在最大极限尺寸与最小极限尺寸之间，轴的形状误差应在给定的相应形状公差之内。不论轴的局部实际尺寸如何，其形状误差（素线直线度误差和圆度误差包括横截面奇数棱圆误差）允许达到给定的最大值（见图5）。 GB/T 4249-1996:相关要求--尺寸公差与形位公差相互有关的公差要求 1 图样上给定的尺寸公差和形位公差相互有关的公差要求，系指包容要求、最大实体要求（包括可逆要求应用于最大实体要求）和最小实体要求（包括可逆要求应用于最小实体要求）。 1.1 包容要求 包容要求适用于单一要素如圆柱表面或两平行表面。 包容要求表示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。 采用包容要求的单一要素应在其尺寸极限偏差或公差带代号之后加注符号“”（见图6）。 示例： 标注说明： 机械制图的公差与配合及其标注方法一、公差与配合的概念 （一）零件的互换性 在成批生产进行机器装配时，要求一批相配合的零件只要按零件图要求加工出来，不经任何选择或修配，任取一对装配起来,就能达到设计的工作性能要求，零件间的这种性质称为互换性。零件具有互换性，可给机器装配、修理带来方便，也为机器的现代化大生产提供了可性。 （二）公差的有关术语 零件在加工过程中，足球机床精度、刀具磨损、测量误差等的影响，不可能把零件的尺寸加工得绝对准确。为了保证互换性，必须将零件尺寸的加工误差限制在一定范围内，为例，说明公差的有关术语（轴，类同）。 1、基本尺寸 根据零件的强度和结构要求，设计时确定的尺寸。其数值应优先用标准直径或标准长度。 2、实际尺寸 通过测量所得到的尺寸。 3、极限尺寸 允许尺寸变动的两个界限值。它是以基本尺寸为基数来确定的。两个界限值中较大的一个称为最大极限尺寸；较小的一个称为最小极限尺寸。 4、尺寸偏差（简称偏差） 某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。尺寸偏差有： 上偏差=最大极限尺寸—基本尺寸 下偏差=最小极限尺寸—基本尺寸 上、下偏差统称为极限偏差，上、下偏差可以是正值、负值或零。 国家标准规定：孔的上偏差代号为ES，孔的下偏差代号为EI；轴的上偏差代号为es,轴的下偏差代号为ei. 5、尺寸公差（简称公差） 允许尺寸的变动量。 尺寸公差=最大极限尺寸—最小极限尺寸=上偏差—下偏差 因为最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸，亦即上偏差总是大于下偏差，所以尺寸公差一定为正值。 如图１a所示的孔径： 基本尺寸＝?30 最大极限尺寸＝?30.010 最小极限尺寸= ?29.990 上偏差ES=最大极限尺寸—基本尺寸 =30.010-30=+0。010 下偏差EI=最小极限尺寸—基本尺寸 =29.990-30=-0.010 公差=最大极限尺寸—最小极限尺寸 =3。010-29.990=0.020 =ES-EI=+0.010-（-0.010）=0.020 如果实际尺寸在?30.010与?29.990这间，即为合格。 6、零线、公关带和公差带图 如图1b所示，零线是在公差带图中用以确定偏差的一条基准线，即零偏差线。通常零线表示基本尺寸。在零线左端标上“0”“+”、“—”号，零线上方偏 尺寸链中形位公差的判别与解算 杜官将，薛小强 摘要：从零件形位公差要素所采用的公差原则入手，讨论了在尺寸链计算中，是否应该考虑形位公差的影响以及形位公差组成环性质的判别方法，并通过实例加以说明。 关键词：公差原则，形位公差；尺寸链 中囤分类号：TG801 文献标识码：A 0引言 在机械加工或装配的过程中，尺寸链是求解工序尺寸或装配精度的重要手段。在查找尺寸链组成环时，除了零件上的长度尺寸外，还经常涉及到零件上的形位公差。尺寸精度、形位精度是保证机械零件功能要求的基础，二者既相互联系，又相互制约，公差原则是处理尺寸公差与形位公差关系的重要原则。以往在计算尺寸链时，通常把与线性尺寸环相连接的零件要素作为具有理想形状和理想位置来处理，或把形位公差包含在尺寸公差之内处理。随着检测技术以及人们对产品质量要求的不断提高，我们认识到在工程中若回避或忽略形位误差的影响，可能会造成零件的报废或产品不合格，给生产带来不应有的经济损失。 文献[1，2]等对形位公差在尺寸链中的处理作了有益的探索，但主要针对同轴度、对称度等少数形位公差，缺乏较全面的分析。本文从零件形位公差要素所采用的公差原则入手，理清形位公差与尺寸公差之间的关系，从而确定形位公差是否应该计入尺寸链，以及尺寸链中形位公差环性质的判别方法，从而为涉及形位公差的尺寸链的求解提供思路。 1 形位公差作为尺寸链组成环的条件 由于零件功能要求的不同，所采用的公差原则也不同[3]。公差原则分为独立原则和相关原则，相关原则又可分为包容原则和最大实体原则。根据零件尺寸及形位公差所采用的公差原则．在建立尺寸链的过程中，对形位公差的处理方法也有所不同。 1．1 对于按包容要求设计的零件要素 包容要求是被测实际要素处处不得超越最大实体边界的一种要求，它只适用于单一尺寸要素(圆柱面、两平行平面)的尺寸公差与形位公差之间的关系。采用包容要求的尺寸要素，应在其尺寸极限偏差或公差代号后加注符号“E”。包容要求的实质就是用零件的尺寸公差控制其形位公差，因此，形位公差不会对封闭环产生影响，在尺寸链的建立过程中，只需计入零件的尺寸及公差，而相应的形位公差不应计入尺寸链。 1．2对于按独立原则设计的零件要素 独立原则是指图样上给定的各个尺寸和形状、位置要求都是独立的，应该分别满足各 名称 标注规定 示例 公共公差带 1．图a 是三个表面 用同一公差带控制以 达到共面要求的示 例，应在公差表格上 方标注“共面” 2．图b 为同一要求 的另一种标注形式， 即公差框格不与被测 要素相连。每一个被 测要素上标以符号及 字母，框格上方标上 被测要素的数量及字 母代号3xA ，并在其 后加注“共面” 3．除“共线”、 “共面”要求外，其 他要素需由公共公差 带控制时，可加注 “公共公差带” 全周符号 1．图a 为外轮廓线 的全周统一要求 2．图b 为外轮廓面 的全周统一要求 对误差值的进一步限制 1．对同一棱滑要 素，如在全长上给出 公差值的同时，又要 求在任一长度上进行 进一步的限制，可同 给出全长上和任意长 度上两项要求，任一 长度的公差值要求用 分数表示，如a 图所 示 同时给出全长和任 一长度上的公差值 时，全长上的公差值 框格并置于任一长度 的公差值框格上面， 如b 图所示 2．对被测要素形状误差的变化方向有进一步限制要求时，应在公差值后加注限定符号。图c 表示该 平面的平面度误差只允许两边高中间低，即外边向中心凹下。图d 表示该圆柱面的圆柱度误差只允许从左端向右端减小 说明性内容 表示被测要素的数量，应注在框格的上 方，其他说明性内容应注在框格的下方。但也允许例外的情况，如上方或下方没有位置标注时，可注在框格的周围或指引线上 螺纹 一般情况下，以螺 纹的中径轴线作为被测要素或基准要素时，不需另加说明 如需以螺纹大径或小径作为被测要素或基准要素时，应在框格下方或基准符号中的圆圈下方加注“ MD ”或“LD ” 齿轮、花键 由齿轮和花键作为被测要素或基准要素时，其分度圆轴线用 “PD ”表示。大径(对外齿轮是顶圆直径，内齿轮是根圆直径)轴线用“MD ”表 尺寸公差、形位公差、表面粗糙度三者的关系 A.尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系 1、形状公差与尺寸公差的数值关系 当尺寸公差精度确定后，形状公差有一个适当的数值相对应，即一般约以50%尺寸公差值作为形状公差值；仪表行业约20%尺寸公差值作为形状公差值；重型行业约以70%尺寸公差值作为形状公差值。由此可见．尺寸公差精度愈高，形状公差占尺寸公差比例愈小所以，在设计标注尺寸和形状公差要求时，除特殊情况外，当尺寸精度确定后，一般以50%尺寸公差值作为形状公差值，这既有利于制造也有利于确保质量。 2、形状公差与位置公差间的数值关系 形状公差与位置公差间也存在着一定的关系。从误差的形成原因看，形状误差是由机床振动、刀具振动、主轴跳动等原因造成；而位置误差则是由于机床导轨的不平行，工具装夹不平行或不垂直、夹紧力作用等原因造成，再从公差带定义看，位置误差是含被测表面的形状误差的，如平行度误差中就含有平面度误差，故位置误差比形状误差要大得多。因此，在一般情况下、在无进一步要求时，给了位置公差，就不再给形状公差。当有特殊要求时可同时标注形状和位置公差要求，但标注的形状公差值应小于所标注的位置公差值，否则，生产时无法按设计要求制造零件。 3、形状公差与表面粗糙度的关系 形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系，但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系，据实验研究，在一般精度时，表面粗糙度占形状公差的1／5～1／4。由此可知，为确保形状公差，应适当限制相应的表面粗糙度高度参数的最大允许值。 在一般情况下，尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度之间的公差值具有下述关系式：尺寸公差>位置公差>形状公差>表面粗糙度高度参数 从尺寸、形位与表面粗糙度的数值关系式不难看出，设计时要协调处理好三者的数值关系，在图样上标注公差值时应遵循：给定同一表面的粗糙度数值应小于其形状公差值；而形状公差值应小于其位置公差值；位置各差值应小于其尺寸公差值。否则，会给制造带来种种麻烦。可是设计工作中涉及最多的是如何处理尺寸公差与表面粗糙度的关系和各种配合精度与表面粗糙度的关系。 一般情况下按以下关系确定： 1、形状公差为尺寸公差的60％（中等相对几何精度）时，Ra≤0.05IT； 2、形状公差为尺寸公差的40％（较高相对几何精度）时，Ra≤0.025IT； 3、形状公差为尺寸公差的25％（高相对几何精度）时，Ra≤0.012IT； 4、形状公差小于尺寸公差的25％（超高相对几何精度）时，Ra≤0.15Tf(形状公差值)。 最简单的参考值:尺寸公差是粗糙度的3-4倍，这样最为经济。 第四章形状与位置公差 一.判断题（正确的打√，错误的打×） 1. 形位公差的研究对象是零件的几何要素。（ y ） 2. 基准要素是用来确定被测要素方向和位置的要素。（ y ） 3. 基准要素为中心要素时，基准符号应该与该要素的轮廓要素尺寸线错开。（ n ） 4. 一要素既有位置公差要求，又有形状公差要求时，形状公差值应大于位置公差值。（n ） 5. 端面全跳动公差和端面对轴线垂直度公差的作用完全一致。（y ） 6. 径向全跳动公差可以综合控制圆柱度和同轴度误差。（ y ） 7. 最大实体状态就是尺寸最大时的状态。（ n ）. 8. 独立原则是指零件无形位误差。（ n） 9. 最大实体要求之下关联要素的形位公差不能为零。（ n ） 10. 建立基准的基本原则是基准应符合最小条件。（n ） 11. 理想要素与实际要素相接触即可符合最小条件。（n ） 12. 某平面对基准平面的平行度误差为0．05mm，那么这平面的平面度误差一定不大于0．0 5mm。( y ) 13. 某圆柱面的圆柱度公差为0．03 mm，那么该圆柱面对基准轴线的径向全跳动公差不小于0．03mm。（n ） 14. 对同一要素既有位置公差要求，又有形状公差要求时，形状公差值应大于位置公差值。（n） 15. 对称度的被测中心要素和基准中心要素都应视为同一中心要素。（n） 16. 某实际要素存在形状误差，则一定存在位置误差。（y） 17. 图样标注中Φ20+0.021 0mm孔，如果没有标注其圆度公差，那么它的圆度 误差值可任意确定。（y ） 18. 圆柱度公差是控制圆柱形零件横截面和轴向截面内形状误差的综合性指标。（y ） 19. 线轮廓度公差带是指包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区 域，诸圆圆心应位于理想轮廓线上。（y） 20. 零件图样上规定Φd实际轴线相对于ΦD基准轴线的同轴度公差为Φ0．02mm。这表明 只要Φd实际轴线上各点分别相对于ΦD基准轴线的距离不超过0．02 mm，就能满足同轴度要求。（n ） 二.单项选择题: 1. 作用尺寸是由_____而形成的一个理想圆柱的尺寸。 Ａ、实际尺寸和形状误差综合影响Ｂ、极限尺寸和形状误差综合影响 Ｃ、极限尺寸和形位误差综合影响Ｄ、实际尺寸和形位误差综合影响 2. 形状误差的评定准则应当符合_____。 Ａ、公差原则Ｂ、包容原则Ｃ、最小条件Ｄ、相关原则 3. 若某平面的平面度误差为０．０５ｍｍ，则其_____误差一定不大于 ０.００５ｍｍ。 Ａ、平行度Ｂ、位置度Ｃ、对称度 Ｄ、直线度Ｅ、垂直度 4. 同轴度公差属于_____。 Ａ、形状公差Ｂ、定位公差Ｃ、定向公差Ｄ、跳动公差 5. _____公差的公差带形状是唯一的。 Ａ、直线度Ｂ、同轴度Ｃ、垂直度Ｄ、平行度 一、公差与配合的概念 （一）零件的互换性 在成批生产进行机器装配时，要求一批相配合的零件只要按零件图要求加工出来，不经任何选择或修配，任取一对装配起来,就能达到设计的工作性能要求，零件间的这种性质称为互换性。零件具有互换性，可给机器装配、修理带来方便，也为机器的现代化大生产提供了可性。 （二）公差的有关术语 零件在加工过程中，足球机床精度、刀具磨损、测量误差等的影响，不可能把零件的尺寸加工得绝对准确。为了保证互换性，必须将零件尺寸的加工误差限制在一定范围内，为例，说明公差的有关术语（轴，类同）。 1、基本尺寸 根据零件的强度和结构要求，设计时确定的尺寸。其数值应优先用标准直径或标准长度。 2、实际尺寸 通过测量所得到的尺寸。 3、极限尺寸 允许尺寸变动的两个界限值。它是以基本尺寸为基数来确定的。两个界限值中较大的一个称为最大极限尺寸；较小的一个称为最小极限尺寸。 4、尺寸偏差（简称偏差） 某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。尺寸偏差有： 上偏差=最大极限尺寸—基本尺寸 下偏差=最小极限尺寸—基本尺寸 上、下偏差统称为极限偏差，上、下偏差可以是正值、负值或零。 国家标准规定：孔的上偏差代号为ES，孔的下偏差代号为EI；轴的上偏差代号为es,轴的下偏差代号为ei. 5、尺寸公差（简称公差） 允许尺寸的变动量。 尺寸公差=最大极限尺寸—最小极限尺寸=上偏差—下偏差 因为最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸，亦即上偏差总是大于下偏差，所以尺寸公差一定为正值。 如图１a所示的孔径： 基本尺寸＝?30 最大极限尺寸＝?30.010 最小极限尺寸= ?29.990 上偏差ES=最大极限尺寸—基本尺寸 =30.010-30=+0。010 下偏差EI=最小极限尺寸—基本尺寸 =29.990-30=-0.010 公差=最大极限尺寸—最小极限尺寸cad公差标注方法
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