形位公差及其检测
形位公差及其误差检测
§3. 1 概述 §3. 2 形状公差 §3. 3 位置公差 §3. 4 公差原则 §3. 5 形位公差的选用 §3.6 形位误差的检测
第三章 形位公差及其误差检测
零件在机械加工过程中由于受到机床夹具、刀具及工艺操作等因
素的影响，将会产生形状误差和位置误差(简称形位误差)。形位
2.按存在状态分类 (1)实际要素。实际要素是指零件上实际存在的要素。在评定 形位误差时，通常用测量得到的要素代替实际要素。 (2)理想要素。理想要素是指具有几何意义的要素，它们不存 在任何误差。机械零件图上表示的要素均为理想要素。
上一页 下一页
§ 3.1 概述
3.按所处地位分类 (1)被测要素。被测要素是指图样上给出形状或(和)位置公差
为了研究形位公差和形位误差，可从不同的角度对几何要素 进行分类。
1.按结构特征分类
下一页
§ 3.1 概述
(1)轮廓要素。轮廓要素是指构成零件外形的点、线、面各要 素，如图3-1中的球面、圆锥面、圆柱面、平面和圆锥面、圆柱 面的素线以及圆锥顶点。 (2)中心要素。中心要素是指轮廓要素对称中心所表示的点、线、 面各要素，如图3-1中的圆柱面的轴线、球面的球心。
误差会影响机械零件的工作精度、连接强度、运动平稳性、密封
性、耐磨性、噪声和使用寿命等，因而影响着该零件的质量和互
换性。例如，光滑圆柱形零件的形状误差会使其配合间隙不均匀，
局部磨损加快，降低工作寿命和运动精度等;机床工作表面的直
线度、平面度不好，将影响机床刀架的运动精度，进而影响产品
的加工质量。为了保证机械产品的质量和零件的互换性，在设计
四、形位公差带
形位公差带是用来限制被测实际要素变动的区域。这个区域可以是平
形位公差检测方法
一、直线度的检验方法1、将直尺平行地放于测定面，用塞尺测定直尺与被测定物的空隙。
1、用直尺测定部品平面度测量方法：如图以不包括自重的方法将测量物支撑。
1、面与面的平行度在平台上用V型块全面保持基准平面，用杠杆百分表测量测量面的全表面，在A点调（3）依照图在0°的位置求出☜B与☜C的中心偏移（X），并求出在90°回转位置上的（2）将百分表从弯曲根部起移动至前端止，将读数的最大差作垂直度。
（3）将百分表接触于测量物上，将其在指示范围内所有地方上下移动。
（1）在2个基准孔内插入适合的塞规；在平台上用磁铁将塞规与平台成直角支撑。
（2）将测量面的所有地方用百分表（或高度规）测定，将读数的最大差作垂直度。
五、同轴度的检验方法1、同轴度的两种基准型式：（1）指定基准以零件上给定的一个圆柱面的轴心线为基准，如图A对B和B对A的数值。
而以A、B两孔的公共轴心线为基准。
A、B两孔对公共轴心线的同轴度误差分别为B和A。
2、同轴度的测量（1）指定基准的同轴度误差的测量如图，以A孔轴心线为基准，测量B孔对A孔的同轴度。
必须在水平和垂直两方向分别进行测量。
（2）公共轴心线为基准的同轴度误差的测如图，测量A、B两孔轴心线对公共轴心线的同轴度误差。
测量时，首先将被测零件固定在平台上，分别在A、B两孔被测轴心线全长进行测量。
将零件的基准表面放在平台上，用百分表在被测量面移动测量，当百分表上指示的最大与最小读数之差为最小时，此差值为倾斜度误差。
喷漆品质标准1、缺点类型（1）表面缺点流漆---喷油后表面有单个或多个如水滴般的漆点.凝漆---喷油后表面有单个漆团,此漆团与喷点明显不同.异色---某个区域内涂料不均或其它色纹.杂质---通常指涂料或空气中杂质在喷漆或烘干期间碰到喷油品.溢漆---喷到不需要或不得喷到漆的地方.气泡---涂料未与母材附着.鱼眼---某个区域固定出现不同的亮度.橘皮---表面出现橘子皮.刮伤---母材刮伤喷油后仍可看到或漆面本身的刮伤.磨痕---指重工的研磨痕,喷油后仍可见到.喷点---喷油后表面的纹理.焊痕---焊接所留下的痕迹,喷油后仍可见到.掉漆---漆面异常脱落,如碰,撞等.凹凸痕---漆面异常凸起或凹陷.异物残留---在生产过程中,由于作业疏失,致外物残留工件中,例如: 磁铁,胶,贴纸等.变形---指不明物造成的外观形状变异.污渍---一般为加工过程中,不明油渍或污物附着造成.生锈---母材起化学变化产生锈蚀.（2）物性膜厚---最后涂装厚度.硬度---涂装质地坚固程度.色差---颜色与标准的偏差.附着性---涂装与母材之间的结合力.允许0.3mm以下2点(含)或0.5mm以下1点,点与点距离70mm以上,各面累计总数不得超过4点以上.允许0.4mm以下2点(含)或0.6mm以下1点,点与点距离70mm以上,各面累计总数不得超过4点以上.3、喷油试验（1）附着力检验检验工具：喷好漆的产品（可用相同材质废料代替）、刀片、3M胶纸检验方法：用刀片将产品喷漆面平整的地方划100个小方格，每个方格大小为1mmX1mm。
形位公差与检测
图4-10 基准要素为中心要素的标注
课题一 形状公差和位置公差概述
五、形位公差的标注 （3）形位公差标注中的有关问题 ① 限定被测要素或基准要素的范围 如仅对要素的某一部分 给定形位公差要求，如图4-11(a)所示，或以要素的某一部分作 基准时，如图4-11(b)所示，则应用粗点画线表示其范围并加注 尺寸。
六、形位公差值及有关规定
1. 图样上注出公差值的规定
对于形位公差有较高要求的零件，均应在图样上按规定的标注 方法注出公差值。形位公差值的大小由形位公差等级并依据主 要参数的大小确定，因此确定形位公差值实际上就是确定形位 公差等级。国家标准规定，除圆度和圆柱度外，形位公差分为 12个等级，1级最高，12级最低，6、7级为基本级。圆度和圆 柱度还增加了精度更高的0级。国标GB1184-1996标准给出了 各形位公差的公差值和位置度系数表，见表4-3~表4-7。直线 度、平面度（表4-3）；圆度和圆柱度（表4-4）；平行度、垂 直度、倾斜度（表4-5）；同轴度、对称度、圆跳动和全跳动 （表4-6）；位置度数系（表4-7）。
五、形位公差的标注 1. 形位公差代号 （1）公差框格及填写的内容 公差框格在图样上一般应水平放置，若有必要，也允许竖直 放置，由左往右依次填写公差项目、公差值及有关符号、基准 字母及有关符号，基准可多至三个。如图4-3所示。
图4-3 公差框格
课题一 形状公差和位置公差概述
五、形位公差的标注 （2）指引线 指引线是用来联系公差框格与被测要素的，指引线由细 实线和箭头构成，它从公差框格的一端引出，并保持与公 差框格端线垂直，引向被测要素时允许弯折，但不得多于 两次。 指引线的箭头应指向公差带的宽度方向或径向。如 图4-4所示。
形位公差及检测
形位公差的标注应注意以下问题:(1) 形位公差内容用框格表示,框格内容自左向右第一格总是形位公差项目符号,第二格为公差数值,第三格以后为基准,即使指引线从框格右端引出也是这样.(2) 被测要素为中心要素时,箭头必须和有关的尺寸线对齐.只有当被测要素为单段的轴线或各要素的公共轴线,公共中心平面时,箭头可直接指在轴线或中心线,这样标注很简便,但一定要注意该公共轴线中没有包含非被测要素的轴段在内.(3) 被测要素为轮廓要素时,箭头指向一般均垂直于该要素.但对圆度公差,箭头方向必须垂直于轴线.(4) 当公差带为圆或圆柱体时,在公差数值前需加注符号"Φ",其公差值为圆或圆柱体的直径.这种情况在被测要素为轴线时才有.同轴度的公差带总是一圆柱体,所以公差值前总是加上符号"Φ";轴线对平面的垂直度,轴线的位置度一般也是采用圆柱体公差带,需在公差值前也加上符号"Φ".(5) 对一些附加要求,常在公差数值后加注相应的符号,如(+)符号说明被测要素只许呈腰鼓形外凸,(-)说明被测要素只许呈鞍形内凹,(＞)说明误差只许按符号的小端方向逐渐减小.如形位公差要求遵守最大实体要求时,则需加符号○M.在框格的上,下方可用文字作附加的说明.如对被测要素数量的说明,应写在公差框格的上方;属于解释性说明(包括对测量方法的要求)应写在公差框格的下方.例如:在离轴端300mm处;在a,b范围内等.形位公差是为了满足产品功能要求而对工件要素在形状和位置方面所提出的几何精度要求。
以形位公差带来限制被测实际要素的形状和位置。
形位误差对零件使用性能的影响1．影响零件的功能要求。
2．影响零件的配合性质。
3．影响零件的互换性。
形状公差小于位置公差值，采用跳动公差时，若综合控制被测要素能够满足功能要求，一般不再标注相应的位置公差和形状公差，若不能够满足功能要求，则可进一步给出相应的位置公差和形状公差，但其数值应小于跳动公差值。
形状与位置公差及检测
形状公差
▪ 单一要素对其理想要素允许的变动量。其 公差带只有大小和形状，无方向和位置的 限制。
▪ 直线度 ▪ 平面度 ▪ 圆度 ▪ 圆柱度
4/29/2010
直线度公差
▪ 直线度公差用于控制直线和轴 线的形状误差，根据零件的功 能要求，直线度可以分为在给 定平面内，在给定方向上和在 任意方向上三种情况。
至于定位误差，则理想要素置于相对于基准某一确定有位置上，其定 位条件可称为定位最小条件。
4/29/2010
跳动：
跳动的分类： 它可分为圆跳动和全跳动。
圆跳动：是指被测实际表面绕基准轴线作无轴向移动 的回转时，在指定方向上指示器测得的最大读数差。
全跳动：是指被测实际表面绕基准轴线无轴向移动的 回转，同时指示器作平行或垂直于基准轴线的移动，在 整个过程中指示器测得的最大读数差。
▪ 在给定平面内的直线度 ▪ 在给定方向内的直线度 ▪ 任意方向上的直线度
4/29/2010
在给定平面内的直线度
▪ 其公差带是距离为公差值t的 两平行直线之间的区域。如图 所示，圆柱表面上任一素线必 须位于轴向平面内，且距离为 公差值0.02mm的两平行直线之 间。
4/29/2010
在给定方向内的直线度
4/29/2010
垂直度（一）
▪ 当两要素互相垂直时，用垂直 度公差来控制被测要素对基准 的方向误差。当给定一个方向 上的垂直度要求时，垂直度公 差带是距离为公差值t，且垂直 于基准平面（或直径、轴线） 的两平行平面（或直线）之间 的区域。
4/29/2010
垂直度（二）
▪ 当给定任意方向时，平行度 公差带是直径为公差值t， 且垂直于基准平面的圆柱面 内的区域。如图所示, ød孔 轴线必须位于直径公差值ø 0.05mm，且平行于基准平面 的圆柱面内。
形状和位置公差及检测
t
基准平面 a)标注
b)公差带
17
2）“面对线”的平行度 被测要素：上平面； 基准要素：孔的基准轴线。
公差带定义：为距离等于公差值t平行于基准轴线 的两平行平面所限定的区域，如下图所示。
t 基准轴线 a)标注 b)公差带
18
3） 线对面的平行度 被测要素：孔的中心轴线，基准要素：底平面。
公差带定义：为平行于基准面、距离等于公差值t 的两平行平面所限定的区域，如下图所示。
Hale Waihona Puke 标注1公差带标注2
7
4．圆柱度 公差带定义： 被测圆柱面必须位于半径差为公 差值t的两同轴圆柱面之间。
t
标注
公差带
8
二、轮廓度公差与公差带※
被测要素：为特殊的曲线和曲面。
轮廓度公差带的特点：公差带的形状由理论正确 尺寸确定；考虑公差带的位置时，则由理论正确 尺寸相对于基准来确定。 理论正确尺寸——是用以确定被测要素的理想形 状、方向、位置的尺寸。它仅表达设计时对被测 要素的理想要求，故该尺寸不附带公差，标注时 应围以框格，而该要素的形状、方向和位置误差 则由给定的形位公差来控制。
形状和位置公差 及检测
一、形状公差与公差带
被测要素：为直线、平面、圆和圆柱面。
形状公差带的特点：不涉及基准，它的方向和位 置均是浮动的，只能控制被测要素形状误差的大 小。但圆柱度公差可以控制同时控制圆度、素线 和轴线的直线度，以及两条素线的平行度。
2
1．直线度
其被测要素是直线要素。
1）在给定平面内
a)标注
b)公差带
19
4）“线对线”的平行度 （1）一个方向 被测要素：D孔轴心；基准要素：另一个孔轴心线。 公差带定义：为平行于基准线、距离等于公差值t的 两平行平面所限定的区域，如下图所示。
第二章__形位公差及检测
第二章形位公差及检测形状和位置公差概述各项形状公差及其公差带各项位置公差及其公差带公差原则形位公差的选用形位误差的检测第一节形状和位置公差概述实例1：a）图样标注b）轴实际尺寸和形状误差第一节形状和位置公差概述实例2：a）图样标注b）台阶轴实际尺寸和位置误差第一节形状和位置公差概述零件几何要素零件的几何要素是指构成零件结构形状的点、线、面。
（1）按存在的状态分类理想要素；实际要素。
（2）按结构特征分类轮廓要素；中心要素。
（3）按在形位公差中所处地位分类单一要素；关联要素。
单一要素和关联要素统称被测要素，与基准要素相对。
第一节第一节形状和位置公差概述单一要素、关联要素与基准要素第一节形状和位置公差概述形状和位置公差的种类按照GB/T1182-1996《形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示方法》规定，形位公差共有14项，其中形状公差4项，形状或位置公差2项，位置公差8项。
形位公差的含义（1）形状公差的定义是指单一实际要素的形状所允许的变动量，形状公差用形状公差带表示，形状公差带包括形状、方向和大小，其公差值用公差带的宽度或直径表示。
（2）位置公差的定义是指关联实际要素的位置对基准所允许的变动量，位置公差用位置公差带表示，位置公差带包括形状、方向、位置和大小，其公差值用公差带的宽度或直径表示。
第一节形状和位置公差概述第二节形位公差的标注公差框格（1）形状公差公差框格为两格，位置公差公差框格为多格，从左至右依次标注内容：公差项目符号、公差值（含相关符号）、基准代号（含相关符号）。
（2）当公差值为圆形或圆柱形时，应在公差值前加符号“φ”，如为球形，则加符号“Sφ”。
（3）若公差值只允许为正或负时，则在公差值后加“+”或“﹣”。
（4）公差框格一般水平绘制，必要时也可垂直绘制。
第二节形位公差的标注被测要素表示法用带箭头的指引线与公差框格连接，箭头的指向分两种情况：（1）当被测要素为轮廓要素时，箭头垂直指向要素轮廓线或其延长线上，但必须与尺寸线错开。
公差与测量技术_第3章_形位公差及检测
汽车制造：在汽车制造过程中形位公差与测量技术被广泛应用于车身、发动机、底盘等零部件的制造和装配。
航空航天：在航空航天领域形位公差与测量技术被用于飞机、火箭、卫星等设备的制造和装配以确保其性能和安 全性。
机械设备制造：在机械设备制造领域形位公差与测量技术被用于各种机械设备的制造和装配如机床、机器人、医 疗器械等。
直接测量法：通过测量工具直接测量工件的尺寸和形状
间接测量法：通过测量工件的位移、角度等参数来间接测量形位误差
光学测量法：利用光学仪器进行非接触测量如投影仪、光学测量仪等
激光测量法：利用激光干涉仪进行高精度测量适用于精密加工和检测
计算机辅助测量法：利用计算机软件进行数据处理和分析提高测量精度 和效率
汽车零件的尺寸和形状公差检测 汽车车身的形位公差检测 汽车轮胎的形位公差检测 汽车发动机和变速箱的形位公差检测 汽车底盘和悬挂系统的形位公差检测 汽车电子系统的形位公差检测
航空航天领域：用于飞机、卫星等设备的制造和检测 汽车制造领域：用于汽车零部件的制造和检测 机械制造领域：用于机械设备的制造和检测 电子制造领域：用于电子设备的制造和检测 建筑工程领域：用于建筑结构的制造和检测 医疗设备领域：用于医疗设备的制造和检测
满足客户需求：形位公 差与测量技术的提高有 助于满足客户的需求提 高客户满意度。
提高测量仪器的精度和稳 定性
加强测量人员的培训和技 能提升
采用先进的测量方法和技 术如激光测量、三维扫描 等
建立完善的测量管理体系 确保测量数据的准确性和 可靠性
加强与生产部门的沟通和 协作确保测量结果的及时 性和有效性
行数据处理和分析
确定测量报告：根据测量结果 编写测量报告包括测量数据、
分析结果、结论等
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
项目五 形位公差及其检测
1．什么是理想要素、实际要素、轮廓要素和中心要素？
2．什么是被测要素、基准要素、单一要素和关联要素？
3．形位公差特征项目有哪些？它们分别用什么符号表示？
4．何谓形状公差？何谓位置公差？
5．形位公差框格指引线的箭头如何指向被测轮廓要素？如何指向被测中心要素？
6．对于基准要素应标注基准符号，基准符号是由哪几部分组成的？基准符号的粗短横线如何置放于基准轮廓要素？如何置放于基准中心要素？
7．确定形位公差值时，同一被测要素的定位公差值、定向公差值与形状公差值间应保持何种关系？
8．按照直线度公差的不同标注形式，直线度公差带有哪三种不同的形状？
9．说明基准的含义，何谓单一基准、公共基准、三基面体系？在形位公差框格中如何表示它们？
10．比较下列每两种形位公差带的异同？
（1）圆度公差带与径向圆跳动公差带；
（2）圆柱度公差带和径向全跳动公差带；
（3）轴线直线度公差带和轴线对基准平面的垂直度公差带（任意方向）；
（4）平面度公差带与被测平面对基准平面的平行度公差带。
11．轮廓度公差带分为无基准要求和有基准要求两种，它们分别有什么特点？
12．什么是体外作用尺寸、体内作用尺寸？
13．什么是最大实体状态、最大实体尺寸、最小实体状态、最小实体尺寸？
14．什么是最大实体实效状态、最大实体实效尺寸、最小实体实效状态、最小的实体实效尺寸？
15．什么是公差原则？公差原则有哪些？
16．试述独立原则的含义、在图样上的表示方法和主要应用场合？
17．试述包容要求的含义、在图样上的表示方法和主要应用场合？
18．试述最大实体要求应用于被测要素的含义、在图样上的表示方法和主要应用场合？
19．最大实体要求应用于基准要素时，如何确定基准要素应遵守的边界？基准符号的字母如何在位置公差框格中标注？说明最大实体要求应用于基准要素的含义。
20．试述最小实体要求应用于被测要素的含义、在图样上的表示方法和主要应用场合？
21．最小实体要求应用于基准要素时，如何确定基准要素应遵守的边界？基准符号的字母如何在位置公差框格中标注？说明最小实体要求应用于基准要素的含义。
22．何谓最大实体要求的零形位公差？何谓最小实体要求的零形位公差？
23．试述可逆要求用于最大实体要求和最小实体要求的含义和在图样上的表示方法？
24．比较独立原则和包容要求的优缺点。
25．某零件加工要求如图所示，加工后该零件实际直径为99.9φ，轴线的直线度误差为02.0φ，问该零件是否合格？为什么？
26．如图a 所示零件，实际加工情况如图b 所示，01.20321====ΛA A A ，此时体外作用尺寸是多少？该零件是否合格？
27．形位公差的未注公差值有哪些规定？
28．试述最小条件和最小包容区域的含义？
29．试述形位误差的五种检测原则的名称和要领，并举例说明。
30．试述给定平面内直线度误差最小包容区域的判别准则，如何按两端点连线法评定直线度误差值？
31．用水平仪按节距法测量导轨直线度误差，桥板跨距为mm 200，水平仪分度值为
32．试述平面度误差最小包容区域的判别准则，如何按对角线平面法和三远点平面法评定平面度误差值？
33．试述圆度误差最小包容区域的判别准则？
34．试述面对面平行度、垂直度和倾斜度误差的定向最小包容区域的判别准则？
35．试解释图中标注出的各项形位公差，要求说明公差特征名称、被测要素、基准要素、公差带形状、大小和位置。
36．试将下列各项形位公差要求标注在对应图形上。
⑴8100h φ圆柱面对740H φ孔轴线的径向圆跳动公差为mm 018.0；
⑵740H φ孔遵守包容要求，圆柱度公差为mm 007.0；
⑶左、右两凸台端面对740H φ孔轴线的圆跳动公差为mm 012.0；
⑷轮毂键槽对称中心面对740H φ孔轴线的对称度公差为mm 02.0。
37．试将下列各项形位公差要求标注在对应图形上。
⑴圆锥面A 的圆度公差为mm 006.0、圆锥素线的直线度公差为mm 005.0，圆锥面A 轴线对d φ轴线的同轴度公差为mm 01.0φ；
⑵d φ圆柱面的圆柱度公差为mm 009.0，d φ轴线的直线度公差为mm 012.0φ； ⑶右端面B 对d φ轴线的圆跳动公差为mm 01.0。