检具设计及制造形位公差介绍讲解
形位公差详解以及标注方法
加工后的零件不仅有尺寸公差，构成零件几何特征的点、线、面的实际形状与理想几何体规定的形状不可避免地存在差异，这种形状上的差异就是形状误差，而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。
形状和位置公差统称为形位公差。
2、形位公差的标注符号无无○无无有或无有或无∥有有有◎有有有有3、形位公差注意事项形位公差带一般解释：某个特性（表面、轴、点、线等）的形位公差是定义为一个区域，这个特性的所有点都包含在这个区域内。
按照该特性的给定公差和它的维数特征，其公差区域是下面中的一个：◆圆内区域◆两同心圆之间的区域◆两平行直线间的区域◆两等距线之间的区域◆两平行平面间的区域◆两等距面间的区域◆圆柱内区域◆两同轴圆柱之间的区域◆平行六面体之间的区域对于位置公差，必须定义一个基准用于决定公差区域的准确位置。
基准是一个理论上确切的几何特性（像轴、平面、直线等），可以基于一个或者几个基准特性。
除非有更加严格的限制，公差特性可以是公差区域内的任意形状、位置和方向等。
公差的数值t用于线性测量时以相同的单位给出。
如果没有特殊说明，作用于被标注公差特性的整个范围。
定义：定义：直线度Straightness 公差带是距离为公差值t 的两平行直线之间的区域。
如在公差值前加注φ，则公差带是直径为t 的圆柱面的区域被测表面的要素，必须位于平行于图样所示投影面且距离为公差值0.1的两平行直线内。
被测圆柱体内的轴线必须位于直径为φ0.08的圆柱面内。
平面度 Flatness 公差带是距离为公差值t 的两平行平面之间的区域。
被测表面必须位于距离为公差值0.08的两平行平面内。
圆度Circularity被测圆柱面任一正截面的圆周必须位于半径差为公差值0.03的两同心圆之间。
被测圆锥面任一正截面上的圆周必须位于半径差为公差值0.1的两同心圆之间。
圆柱度 Cylindricity 公差带是半径差为公差值t 的两同轴圆柱面之间的区域。
形位公差详解 含图片说明
形位公差的分类介绍 线轮廓度
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。
公差带形状为两等距曲线
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
形位公差的分类介绍 面轮廓度（复合轮廓度，美国ASME新标准）
可 在 尺 寸 公 差 内 平 动 和 摆 动
在 尺 寸 公 差 内
只 能 上 下 平 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。
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：
轴线直线度公差 0.5 0. 75 …… 1
0.5 M
图 78
公差原则
示例(用公差带图解释)
最大实体 原则M
最大实体要求（轴）
19.7 - 20
0.4
0.1 - 0.3 0 +0.1 尺寸
0.1 M
LMS = 19.7
Hale Waihona Puke MMS = 20 MMVS = MMS + t = 20 + 0.1 = 20.1
.
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
要素是指零件上的特征部分 — 点、线、面 实际要素 Real Feature — 零件加工后实际存在的要素(存在误差)
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
形位公差详解【优质PPT】
形位公差详解 含图片说明
形位公差的分类介绍 线轮廓度
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。
公差带形状为两等距曲线
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
.
形位公差的定义
形位公差 分类
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
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
定向公差 定位公差 跳到公差
形位公差的定义
形位公差符号
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
形位公差的分类介绍 位置度（点）
SØ 0.6
位置度公差带形状为一个球
形位公差的分类介绍 位置度（轴线）
Ø 0.4
位置度公差带形状为一个圆柱
右图是用量规来描述零件的检测。 我国 GB 标准将此类图样一般用同轴度标注。
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。
.
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
要素是指零件上的特征部分 — 点、线、面 实际要素 Real Feature — 零件加工后实际存在的要素(存在误差)
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
形位公差详解 含图片说明
该项目符号在ASME标准中有，但在GM A-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
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
2
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
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
该项目符号在ASME标准中有，但在GM A-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
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
2
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
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
0
20 - 0. 5 0.5 M
图 78
完工尺寸
20(MMS) 19. 75 ……
19. 5(LMS)
轴线直线度公差
0.5 0. 75
…… 1
公差原则
示例(用公差带图解释)
最大实体 最大实体要求（轴）
0.4
原则M
19.7 - 20
0.1 M
0.1
- 0.3
LMS = 19.7
形位公差的分类介绍 垂直度
给 定 平 面 上
任 意 方 向
线
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
形位公差详解
形位公差詳解及測量Prepare by: Tony ChenDate: Jul,10,20071、定义形位公差：是表示零件的形状和其相互间位置的精度要求。
2、形状和位置公差的分类形状公差：A：直线度；B：平面度；C：圆度；D：圆柱度；E：线轮廓度；F：面轮廓度。
位置公差：A：定向公差：a:平行度；b:垂直度c:倾斜度。
B：定位公差：a:同轴度；b:位置度；c:对称度。
C：跳动：a:圆跳动；b:全跳动。
名称符号名称符号直线度平行度平面度垂直度圆度倾斜度圆柱度同轴度线轮廓度对称度面轮廓度位置度圆跳动全跳动形位公差符号类别外形轮廓形状公差类别定向定位位置公差跳动形狀公差•形状公差的特点：可将其分成两组•1、直线度、平面度、园度、圆柱度：•特点：都是单一要素；没有基准；公差带位置是浮动的；•公差带方向为形位误差安最小区域法所形成的•方向一致。
•2、线轮廓度、面轮廓度：•特点：•1)、当线、面轮廓度是用来控制形状时，它是单一要素，•没有基准，公差带位置是浮动的。
•2)、当线、面轮廓度是用来控制形状和位置时，它是关•联要素，有基准，公差带位置是固定的。
•3)、当线轮廓度是封闭形状时，它是单一要素，没有基准•，公差带位置是固定的。
直線度公差1、定义：直线度是用来限制被测实际直线形状误差的一项指标。
2、解法1:平面上的直线度公差带是夹在距离为公差值的两条理想的平行线之间的区域。
0.01f＝0.01空間直線度公差3、解法2:空间的直线度公差带：是直径为公差值Ф0.04mm的圆柱面内区域。
Ø0.04Ø0.04平面差公差1、定义：平面度是用来限制实际平面形状误差的一项指标。
0.012、解法:平面度公差带：是距离为公差值0.01mm的两平行平面间的区域。
圓度公差0.05f ＝0.052、解法:公差带是半径差为公差值0.05mm 的两同心园之间区域。
1、定义：圓度是限制回转体的正截面或过球心的任意截面轮廓圓形状误差的一项指标。
尺寸公差形位公差表面粗糙度
尺寸公差形位公差表面粗糙度
尺寸公差、形位公差和表面粗糙度是机械制造过程中重要的质量指标。
1. 尺寸公差：是设计者为了控制加工后零件的实际尺寸与理想尺寸之间的误差所规定的标准。
它包括上下偏差（最大和最小极限偏差），通常以尺度（如毫米或英寸）或比例（如千分之一）来表示。
尺寸公差的主要目标是确保每个制造的零件都位于理想的尺寸范围内，从而确保其功能和互换性。
2. 形位公差：是用来控制加工后零件的形状和相对位置的标准。
这包括诸如圆柱度、圆度、平行度、垂直度、同轴度等形状公差，以及位置度、轮廓度和对称度等位置公差。
形位公差的主要目标是确保每个零件的形状和相对位置都符合设计要求，从而确保其使用性能和互换性。
3. 表面粗糙度：是用来描述加工表面微观几何特性的参数，如表面的纹理、峰谷深度和间距等。
它主要影响零件的摩擦性能、密封性能和外观质量等。
表面粗糙度通常通过比较样板或使用仪器进行测量。
对于一些高精度和高质量要求的零件，如液压件、密封件和配合件等，表面粗糙度的控制非常重要。
在机械制造过程中，尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的控制都是至关重要的。
它们不仅决定了零件的基本精度和质量，还影响了产品的性能、可靠性和成本。
因此，对于制造者来说，理解并掌握这些概念及其之间的关系是非常重要的。
如需了解更多关于这三者的信息，建议查阅机械制造领域相关书籍或咨询专业人士。
形位公差简介PPT课件优选全文
素称为实际要素,通常都以测得要素代替实际要素. ❖ (2) 被测要素和基准要素 ❖ 在零件设计图样上给出了形状或(和)位置公差的要素称为被
测要素.用来确定被测要素的方向或(和)位置的要素,称为基 准要素. ❖ (3) 单一要素和关联要素 ❖ 给出了形状公差的要素称为单一要素.给出了位置公差的要 素称为关联要素.
线轮廓度
❖ 线轮廓度是表示在零件的给定平面上，任意 形状的曲线，保持其理想形状的状况。
❖ 线轮廓度公差是指非圆曲线的实际轮廓 线的允许变动量。也就是图样上给定的，用 以限制实际曲线加工误差所允许的变动范围。
❖ 简单的物体可用三次元测量。
22
面轮廓度
❖ 面轮廓度是表示零件上的任意形状的曲面， 保持其理想形状的状况。
A
A
一个方向
A
A
相互垂直的两面三刀个方向
AA
任意方向
29
将被测零件放置在平板上在整个被测表面上按规 定测量线进行测量 ❖ 取指示器的最大与最小度数之差作为该零件的平行 度误差. ❖ 取各条测量线上任意给定1长度内指示器的最大与最 小读数之差,作为该零件的平行度误差. ❖ 常见如工显，三次元都可测量。
❖ 可用三次元测量。
31
2. 垂直度 当两个要素互相垂直时，用垂直度公差控制被测要素对基准的方向性误差。 注：垂直度公差的分析方法与平行度公差相类似，用下面例子简单讲解。
6
0.05
AA
AA
32
倾斜度
❖ 倾斜度是表示零件上两要素相对方向保持任意给定 角度的正确状况。
❖ 倾斜度公差是：被测要素的实际方向，对于基 准成任意给定角度的理想方向之间所允许的最大变 动量。
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?三座标(CMM) 报告检测及尺寸检测报告
检具制造完毕后，应严格按照 SGM检具的公差标准， 以及检具设计图纸的技术要求，首先要对检具基座的 平面度、检具的基准面、基准孔、基准销进行三坐标 (CMM) 检测，并列出实测数据表和主模型相应部位的 三维坐标数据表，进行矢量计算，保证产品在检具上 放置的正确性。然后再对检具的检验孔、型面、轮廓 面、检验模板、量块、电子数据采集装置 (EDC)等进 行三坐标 (CMM)检测，同时对基准销、检验销的尺寸 等也要有检测报告。
5.维护保养
最后，检具在使用过程中，由于磨损、变形、松 动等原因，会导致测量误差增大。所以，必须根 据检具本身的结构和使用特点，定出合理的检定 周期，并按检定周期对使用过程中的检具进行周 期检定。
?重复性和再现性(GAGE R&R) 分析报告
重复性和再现性(GAGE R&R )的判别标准如下：
(1). 误差<10%
测量系统可接受。
(2). 误差≥10%，≤30% 可能可接受，取决于实际
检具的成本、修复费用等。
(3). 误差≥30% 找
必须改进检具系2). 定位基准的方案
3-2-1 原则
基准的选择：
尽量选取零件重心的方向作为主基准平面，便于零件稳定的放置。
利用3点或更多的点作为主基准平面，在基准的总数尽可能少的前提下， 保证零件的稳定。
所有主基准必须具备相同的特性。
选择第二及第三基准的顺序： ? 选择4方位销作为孔定位，选择2方位销作为槽孔定位，槽孔的方向 必须与第二基准平面平行。 ? 选择2个2方位销作为槽孔定位，且 2个平行的槽孔必须与第二基准 平面平行，另外1个点（面）必须在第三基准平面。 ? 选择4方位销作为孔定位，另有1点（面）在型面或周边上。 ? 选择2个点（面）在第二基准平面，另有 1点（面）在第三基准平面。
合金渗碳钢： 20CrMnTi
?夹紧装置
夹紧装置的作用是保证被测零件定位的可靠性，它应 该以不使定位遭到破坏和零件不产生变形为原则。结 构要轻巧，便于零件的装卸，所以要求尽可能采用市 场上的标准夹紧装置。
考虑到零件在车身上的装配关系，当零件放置在检具 的基准面上时，可以运用夹紧装置，使零件与基准面 贴合。另外夹紧装置应具有足够的刚性，需把零件的 变形控制到最小限度内，所以夹紧装置的夹头应该与 基准面垂直。
?测量装置
测量装置是检具中的重要组成部分。测量装置的精度、 测量点位置的选择，都会直接影响测量结果的可靠性。
测量装置是用以指示被测参数实际数值或误差大小的装 置，可分为定性型和定量型。定性型检具只能判别零件 的尺寸是否合格，它可以使用止通规、检验销、塞片、 刻划线、标有公差带的销子等，依据检具的检验块、检 验模板、支架等，进行测量。而定量型检具，具有数值 的反映，如百分表、千分表、电子数据采集装置 (EDC ) 等，所以测量精度较高，能够为产品的过程能力的评价 提供依据。如果在零件图纸 (GD&T )上，有关键特性点 (KPC )的要求，检具必须设计成定量型的。
制造部门必须严格按照检具设计图纸制造，加工工艺设 计和加工必须符合检具部件的技术要求，充分实现设计 人员的构思，这是一个基本原则。在制造过程中，要考 虑检验元件的操作、功能的要求，销与衬套间的配合， 检验模板的稳定性，检测区域的预留间隙。
4. 检定
? 三座标(CMM)报告检测及尺寸检测报告 ? 重复性和再现性(R&R) 分析报告 ? 检具的操作指导书
a. 基准面
b.基准销
4-WAY
4-WAY
2-WAY
定位销、检测销的材料：
由于定位销、检测销在使用过程中经常与被测零件接触， 易受到磨损和碰撞，因此要求具有高硬度(60-65HRC) ， 高耐磨性。
碳素工具钢：T10A ， T12A
低合金工具钢：9SiCr ，CrWMn ， GCr15 （滚动轴承钢）
SGM检具设计及制造
SGM检具设计及制造
1. 设计概念
? 几何尺寸和公差图纸(GD&T) ? 定位基准的方案 ? 检具材料的选择 ? 过程能力控制的统计(SPC)
(1). 几何尺寸和公差图纸(GD&T)
几何尺寸和公差图纸(GD&T) 是一个标准化公差的 方法，它定义了产品的设计要求和制造能力。
产品的规范、零件的定位基准，即所有零件参考 尺寸的“起始点”、关键特性点(KPC) 以及公差特 性都会在几何尺寸和公差图纸(GD&T) 上反映。
b. 形面及周边
?辅助装置
辅助装置包括导向装置、传动装置和测量元件的紧 固装置。
3. 制造
检具的制造应严格按照SGM 的检具标准，首先对检具的 基座进行加工，应确定其选用的材料 (通常运用铸铝材 料)、尺寸和加工的精度，应经过退火时效处理，消除 金属材料的内应力。
2. 设计
(1). 设计原则 ? 应具有足够的测量精度 ? 应具有足够的测量效率 ? 结构应尽量简单 ? 应具有经济性
(2). 检具的组成 ? 定位装置 ? 夹紧装置 ? 测量装置 ? 辅助装置
?定位装置
检具结构设计的正确性及测量精度的保证，在很 大程度上取决于测量基准面、基准销的正确选择。
定位装置的作业，就是使被测零件的测量基准面、 孔与测量装置保持一定的相对位置，从而保证测 量的合理与稳定。
(3). 检具材料的选择
?检具在使用过程中的耐久性要求 ?制造的方法 ?检验表面的形状和区域 ?环境条件 ?检具的重量
(4). 过程能力控制的统计(SPC)
在检具上采集的有效的定量数据，可以用来控制零 件的尺寸及分析制造的过程。 对于GD&T 上的关键特性点(KPC )，要特别注意， 在具备测量过程能力参数的同时，在检具上一定要 保证SPC 的数据采集的可行性、正确性及稳定性， 完善和维护过程的控制。