形位公差之圆度误差测量方法介绍
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
形位公差的测量方法
在单件小批生产中，中低精度轴径的实际尺寸通常用卡尺、千分尺、专用量表等普通计量器具进行检测；在大批量生产中，多用光滑极限量规判断轴的实际尺寸和形状误差是否合格；；高精度的轴径常用机械式测微仪、电动式测微仪或光学仪器进行比较测量，用立式光学计测量轴径是最常用的测量方法。
二、孔径单件小批生产通常用卡尺、内径千分尺、内径规、内径摇表、内测卡规等普通量具、通用量仪；大批量生产多用光滑极限量规；高精度深孔和精密孔等的测量常用内径百分表（千分表）或卧式测长仪（也叫万能测长仪）测量，用小孔内视镜、反射内视镜等检测小孔径，用电子深度卡尺测量细孔（细孔专用）。
三、长度、厚度长度尺寸一般用卡尺、千分尺、专用量表、测长仪、比测仪、高度仪、气动量仪等；厚度尺寸一般用塞尺、间隙片结合卡尺、千分尺、高度尺、量规；壁厚尺寸可使用超声波测厚仪或壁厚千分尺来检测管类、薄壁件等的厚度，用膜厚计、涂层测厚计检测刀片或其他零件涂镀层的厚度；用偏心检查器检测偏心距值，用半径规检测圆弧角半径值，用螺距规检测螺距尺寸值，用孔距卡尺测量孔距尺寸。
四、表面粗糙度借助放大镜、比较显微镜等用表面粗糙度比较样块直接进行比较；用光切显微镜（又称为双管显微镜测量用车、铣、刨等加工方法完成的金属平面或外圆表面；用干涉显微镜（如双光束干涉显微镜、多光束干涉显微镜）测量表面粗糙度要求高的表面；用电动轮廓仪可直接显示Ra0.025～6.3μm 的值；用某些塑性材料做成块状印模贴在大型笨重零件和难以用仪器直接测量或样板比较的表面（如深孔、盲孔、凹槽、内螺纹等）零件表面上，将零件表面轮廓印制印模上，然后对印模进行测量，得出粗糙度参数值（测得印模的表面粗糙度参数值比零件实际参数值要小，因此糙度测量结果需要凭经验进行修正）；用激光测微仪激光结合图谱法和激光光能法测量Ra0.01～0.32μm的表面粗糙度。
五、角度1．相对测量：用角度量块直接检测精度高的工件；用直角尺检验直角；用多面棱体测量分度盘精密齿轮、涡轮等的分度误差。
形位公差圆度
形位公差圆度一、形位公差的概念和意义1.1 形位公差的定义形位公差是用来描述零件形状和位置精度的一种标准，它包括圆度、圆锥度、圆柱度、平面度、垂直度、平行度等几个方面。
1.2 形位公差的意义形位公差的设定可以保证零件与其它部件的配合精度，保证产品在装配和使用过程中的可靠性和稳定性。
形位公差的合理设置还可以降低生产成本，提高生产效率。
二、圆度的概念和测量方法2.1 圆度的定义圆度是指零件所描述的轴线与其几何轴线之间的最大偏差。
圆度是描述零件的圆形度和轴向度的重要指标。
2.2 圆度的测量方法常用的圆度测量方法有：光学测量、机械测量和三坐标测量法。
其中光学测量和机械测量比较常见，适用于不同的测量需求。
三、圆度的影响因素和控制方法3.1 影响圆度的因素影响圆度的因素主要有：加工设备的精度、工艺参数的选择、加工方法的合理性、工人的操作水平等。
3.2 圆度的控制方法控制圆度可以通过优化加工设备、选择合适的工艺参数、改善加工工艺、提高工人技术水平等方法来实现。
此外，还可以通过检测和修正的方式来控制圆度。
四、形位公差圆度的应用案例4.1 汽车发动机曲轴的圆度控制汽车发动机曲轴是一个关键零部件，其圆度对发动机的性能和寿命有着直接的影响。
通过合理的加工工艺和设备，控制曲轴的圆度在允许范围内，可以保证发动机的正常运转。
4.2 电子设备精密零件的圆度要求在电子设备的生产过程中，一些精密零件（如摩擦片、传感器）的圆度要求非常严格。
通过采用专业的加工设备，控制工艺参数和进行严格的检测，可以保证这些零件的圆度在规定的公差范围内。
4.3 机械制造中的圆度控制在机械制造过程中，对于一些涉及轴承、传动系统的零件，圆度的控制尤为重要。
通过严格的加工工艺和设备、合理的工艺参数选择，可以保证这些零件的圆度符合要求，从而保证整机的稳定性和性能。
五、结语形位公差圆度是描述零件形状和位置精度的重要指标，对于保证产品质量和降低生产成本具有重要作用。
常用形状和位置误差的测量
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1.3 位置误差的测量方法
• 4）指示表开始测量被测心轴表面上的A、B两点（尽量靠近孔的外端），
分别求出的A、B两点与基准心轴表面的差值
。
• 5）将被测件翻转90°，按上述方法再次测量、计算，得
。
• 6）计算： A点处的同轴度误差
▪ 验法样板是量规的一种形式，样板具有被测要素的理想形状，
检测时根据样板和被测轮廓要素的间隙（或光隙）来评定轮廓 度误差值。
• 2.投影比较法
▪ 将被测件放置于投影仪上，根据仪器放大倍数画出被测轮廓的
公差带放大图，观察被测轮廓是否在公差带内，以此来评定轮 廓度误差值。
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1.3 位置误差的测量方法
• 2.实训：用打表法测量孔或轴的同轴度误差
▪ （1）实训目的
• 熟悉用打表法测量孔或轴的同轴度误差的方法和 步骤。
▪ （2）量具与工件
• 指示表、平板、V型块（或顶尖）、可调支承、心 轴、孔工件、轴工件
▪ （3）打表法测量孔的同轴度误差
• 1）将被测件放在平板上，两孔分别插入心轴，此 两心轴应分别理解为基准轴线和被测轴线。
图一
图二
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1.3 位置误差的测量方法
• 6.位置度误差的常用测量方法
▪ 位置度误差一般可在坐标类仪器上测量。
• 7.径向圆跳动误差的常用测量方法
▪ （1）径向圆跳动误差的测量，见图一 ▪ （2）端面跳动误差的测量，见图二
图一
图二
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1.3 位置误差的测量方法
• 8.径向全跳动误差的常用测量方法
• 1.平行度误差的常用测量方法
形位公差测量方法
• 1.倾斜度属于三维测量，目前测量倾斜度最常用的工具就是便携式三坐标测量机
• 位置度:
• •
1.专用检具（人工测量，费时费力） 2.三坐标测量机 2.手动影像测量仪 3.圆度测量仪 4.三坐标测量机
• 同心度：1.游标卡尺
•
•
•
• 百分表测量：将百分表如图放置，
• 当同一个表在0°和360度的位置读数一致时，也就是通常所说的归零，所测数据有效。转动工件，分别在 0°，90°，180°，270°时记录百分表的数据
•
1.圆度测量仪 2.三坐标测量机
• 垂直度：百分表测量：要测量零件的基准面A靠在一个已知垂直度比较好的靠铁上，比如划线
的方箱侧面，然后用百分表打在要测量的平面上，移动百分表，就可以测量出零件的垂直度。或 者把零件压在铣床的工作台面上，把百分表打在要测量的平面上，上下移动铣床，也可以测量出 零件的垂直度 • 1.垂直度测量仪 • 2.三坐标测量机 下页为百分表使用方法
• 1.指示表
•
•
2.专用检具
3.三坐标测量机（主流方式）
同轴度：百分表测量：将表头在非力状态下接触该截面，将准备好的刃口状 V 形块
放置在平板上 ，并调整水平 。将被测零件基准轮廓要素的中截面（两端圆柱的中间位 置）放置在两个等高的刃口状 V 形块上 ，基准轴线由 V 形块模拟。安装好百分表 、表 座 、表架 ，调节百分表 ，使测头与工件被测外表面接触 ，并有1～ 2圈的压缩量 。缓 慢而均匀地转动工件一周 ，并观察百分表指针的波动 ，取最大读数与最小读数的差值 之半，作为该截面的同轴度误差 。转动被测零件 ，按上述方法测量四个不同截面（截 面 A 、B、C、D） ，取各截面测得的最大读数与最小读数差值之半中的最大值（绝对值） 作为该零件的同轴度误差
二次元影像仪测量形位公差操作方法
一、形位公差概念形位公差包括形状公差和位置公差。
任何零件都是由点、线、面构成的，这些点、线、面称为要素。
机械加工后零件的实际要素相对于理想要素总有误差，包括形状误差和位置误差。
这类误差影响机械产品的功能，设计时应规定相应的公差并按规定的标准符号标注在图样上。
20世纪50年代前后，工业化国家就有形位公差标准。
国际标准化组织(ISO)于1969年公布形位公差标准,1978年推荐了形位公差检测原理和方法。
中国于1980年颁布形状和位置公差标准，其中包括检测规定。
形状公差和位置公差简称为形位公差。
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公差，而相互位置的差异就是位置公差，统称为形位公差。
二、二次元影像仪形位公差1、直线度是限制实际直线对理想直线变动量的一项指标。
它是针对直线发生不直而提出的要求。
2、平面度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。
3、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。
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。
5、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。
6、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°。
7、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）。
形位公差简介及检测方法-2013.03
顺序 基准体系中基准的顺序前后表示了不同的设计要求 。见下图
强调4孔轴线 与A轴线平行 强调4孔轴线 与B平面垂直 基准后有、 无附加符号 又表示了不 同的设计要 求。详见公 差原则。
26
六、公差带
1. 定义 公差带 — 实际被测要素允许变动的区域。
它体现了对被测要素的设计要求，也是加工和检验的根据。
1. 点目标可用带球头的圆柱销体现； 2. 线目标可用圆柱销素线体现； 3. 面目标可为圆柱销端面，也可为方形块端 面或不规则形状块的端面体现。
基准目标的位置必须用理论正确尺寸表示。面目标还应标注其表面的 大小尺寸。
24
示例： 二个点目标 和 一个线目标 构成基准 A 。
图 26
用基准目标来体现基准，能提高基准的定位精度。
倾斜度 合格！
0.06 A
45 A
45
公差带是距离为公差值 t 且与基准平面成一给定理 论正确角度的两平行平面内的区域。
45
倾斜度
0.06
A
不合格！
45 A
45
公差带是距离为公差值 t 且与基准平面成一给定 理论正确角度的两平行平面内的区域。
46
同轴度
0.04
30h6
A
合格！
A
50h7
公差带是直径为公差值 t 的圆柱面内的区域，该 圆柱面的轴线与基准轴线同轴。 47
t
同轴度
0.04
30h6
A
不合格！
A
50h7
公差带是直径为公差值 t 的圆柱面内的区域，该 圆柱面的轴线与基准轴线同轴。 48
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b) 基准要素是中心要素时，符号中的连线应与尺寸线对齐。
形位公差检测方法
一、轴径在单件小批生产中，中低精度轴径的实际尺寸通常用卡尺、千分尺、专用量表等普通计量器具进行检测；在大批量生产中，多用光滑极限量规判断轴的实际尺寸和形状误差是否合格；；高精度的轴径常用机械式测微仪、电动式测微仪或光学仪器进行比较测量，用立式光学计测量轴径是最常用的测量方法。
二、孔径单件小批生产通常用卡尺、内径千分尺、内径规、内径摇表、内测卡规等普通量具、通用量仪；大批量生产多用光滑极限量规；高精度深孔和精密孔等的测量常用内径百分表（千分表）或卧式测长仪（也叫万能测长仪）测量，用小孔内视镜、反射内视镜等检测小孔径，用电子深度卡尺测量细孔（细孔专用）。
三、长度、厚度长度尺寸一般用卡尺、千分尺、专用量表、测长仪、比测仪、高度仪、气动量仪等；厚度尺寸一般用塞尺、间隙片结合卡尺、千分尺、高度尺、量规；壁厚尺寸可使用超声波测厚仪或壁厚千分尺来检测管类、薄壁件等的厚度，用膜厚计、涂层测厚计检测刀片或其他零件涂镀层的厚度；用偏心检查器检测偏心距值，用半径规检测圆弧角半径值，用螺距规检测螺距尺寸值，用孔距卡尺测量孔距尺寸。
四、表面粗糙度借助放大镜、比较显微镜等用表面粗糙度比较样块直接进行比较；用光切显微镜（又称为双管显微镜测量用车、铣、刨等加工方法完成的金属平面或外圆表面；用干涉显微镜（如双光束干涉显微镜、多光束干涉显微镜）测量表面粗糙度要求高的表面；用电动轮廓仪可直接显示Ra0.025～6.3μm 的值；用某些塑性材料做成块状印模贴在大型笨重零件和难以用仪器直接测量或样板比较的表面（如深孔、盲孔、凹槽、内螺纹等）零件表面上，将零件表面轮廓印制印模上，然后对印模进行测量，得出粗糙度参数值（测得印模的表面粗糙度参数值比零件实际参数值要小，因此糙度测量结果需要凭经验进行修正）；用激光测微仪激光结合图谱法和激光光能法测量Ra0.01～0.32μm的表面粗糙度。
五、角度1．相对测量：用角度量块直接检测精度高的工件；用直角尺检验直角；用多面棱体测量分度盘精密齿轮、涡轮等的分度误差。
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形位公差之圆度误差测量方法介绍
在机械制造中，经常会加工轴、套筒等回转体类零件，这些零件需要配合起来使用，这就要求不仅满足尺
寸精度要求，同时还要满足形位精度要求。
圆度属于形位公差中的一种，其测量方法主要有回转轴法、三
点法、两点法、投影法和坐标法以及利用数据采集仪连接百分表法等。
圆度
圆度是表示零件上圆的要素实际形状，与其中心保持等距的情况。
即通常所说的圆整程度。
圆度公差
圆度是限制实际圆对理想圆变动量的一项指标，其公差带是以公差值t为半径差的两同心圆之间的区域。
圆度公差属于形状公差，圆度误差值不大于相应的公差值，则认为合格，下图为圆度公差标注图：
圆度误差的评定原则
圆度误差评定有4种主要方法。
①最小区域法：以包容被测圆轮廓的半径差为最小的两同心圆的半径差作为圆度误差。
②最小二乘圆法：以被测圆轮廓上相应各点至圆周距离的平方和为最小的圆的圆心为圆心，所作包容被测
圆轮廓的两同心圆的半径差即为圆度误差。
③最小外接圆法：只适用于外圆。
以包容被测圆轮廓且半径为最小的外接圆圆心为圆心，所作包容被测圆
轮廓的两同心圆半径差即为圆度误差。
④最大内接圆法：只适用于内圆。
以内接于被测圆轮廓且半径为最大的内接圆圆心为圆心，所作包容被测
圆轮廓两同心圆的半径差即为圆度误差.
圆度误差测量方法
圆度测量方法主要有回转轴法、三点法、两点法、投影法和坐标法、直接利用我们太友科技的数据采集仪
连接百分表法。
1、回转轴法
利用精密轴系中的轴回转一周所形成的圆轨迹（理想圆）与被测圆比较，两圆半径上的差值由电学式长度
传感器转换为电信号，经电路处理和电子计算机计算后由显示仪表指示出圆度误差，或由记录器记录出被测圆轮廓图形。
回转轴法有传感器回转和工作台回转两种形式。
前者适用于高精度圆度测量，后者常用于测量小型工件。
按回转轴法设计的圆度测量工具称为圆度仪。
2、三点法
常将被测工件置于V形块中进行测量。
测量时,使被测工件在V形块中回转一周，从测微仪（见比较仪）读出最大示值和最小示值，两示值差之半即为被测工件外圆的圆度误差。
此法适用于测量具有奇数棱边形状误差的外圆或内圆，常用2α角为90°、120°或72°、108°的两块V形块分别测量。
3、两点法
常用千分尺、比较仪等测量，以被测圆某一截面上各直径间最大差值之半作为此截面的圆度误差。
此法适于测量具有偶数棱边形状误差的外圆或内圆。
4、投影法
常在投影仪上测量，将被测圆的轮廓影像与绘制在投影屏上的两极限同心圆比较,从而得到被测件的圆度误差。
此法适用于测量具有刃口形边缘的小型工件。
5、坐标法
一般在带有电子计算机的三坐标测量机上测量。
按预先选择的直角坐标系统测量出被测圆上若干点的坐标值x、y，通过电子计算机按所选择的圆度误差评定方法计算出被测圆的圆度误差。
6、利用数据采集仪连接百分表法
测量仪器：偏摆仪、百分表、太友科技QSmart 数据采集仪。
测量原理：数据采集仪会从百分表中自动读取测量数据的最大值跟最小值，然后由数据采集仪软件里的计算软件自动计算出所测产品的圆度误差。
测量效果示意图：
优势：
1）以较低的成本提高测量效率：与类似产品比较，其成本非常低，测量效率有较大的提高；
2）提高测量的准确性：传统方式采用测量人员的目视观看的方法容易导致错误的测量结果；
3）数据可追溯：保存数据记录，并可进行追溯与分析，传统模式由于无实时的记录，可追溯性较差分析；
4）可装配多个指示表，同时进行检测，可更大程度上提高检测的效率
5）可根据规格指标，自动提示测量的结果（NG或PASS）
以上是对圆度的含义及其测量方法的介绍，圆度作为形位公差的一种，其测量方法根据不同的测量仪器会有不同的测量方法，其中，直接利用数据采集仪连接百分表法是种新的高效测量方法，不但可以减少由于人工读数所造成的误差，还可以大大提高测量效率。