形状公差基本知识
形位公差介绍
Ø10轴线的形状所允许 的变动全量(Ø0.04mm)
(2).平面度(
)
实际平面形状 所允许的变动 全量(0.05mm)
(3).圆度(
)
在圆柱轴线方向上任一横截面的实际圆所允许 的变动全量(0.02mm)
(4).圆柱度(
)
实际圆柱面的形状所允 许的变动全量(0.05)
(5).线轮廓度(
)
在零件宽度方向,任一横截 面的实际线的轮廓形状所允 许的变动全量(0.04mm)(方 框内的尺寸为理想轮廓尺寸)
三、形位公差简介
1.形状和位置公差的基本概念
形状公差是指零件表面的实际形状对其 理想性质所允许的变动全量；位置公差是指 零件表面的实际位置对其理想位置所允许的 变动全量。2.形位公差代号来自3.形位公差类型及标注示例
1).形状公差
(1).直线度（—）
圆柱表面上任一素线 的形状所允许的变动 全量(0.02mm)
全跳动
1.实际要素绕基准轴线回转一周时所允许的最大圆 跳动(圆跳动) 2. 实际要素绕基准轴线连续回转时所允许的最大 圆跳动(全跳动)
6、面轮廓度(
)
实际表面的轮廓形状所允许的变 动全量(0.04mm)
2).位置公差
(1).平行度 垂直度 倾斜度
实际要素对基准在方向上所允许的 变动全量( 为0.05mm 为0.08mm)
(2).同轴度
对称度
位置度
实际要素对基准在位置上所允许的变动全 量( 为0.05mm 为0.3mm)
(3).圆跳动
形位公差
GD&T TRAINING零件在加工或生产过程中,不仅存在着尺寸误差,而且会产生形状和位置的误差(简称形位公差).它们对零件的加工和使用性能影响很大,因此,仅控制尺寸误差,有时仍难以保证零件的装配精度,工作精度,联结强度,密封性,运动平稳性等方面的要求.因此,研究和学习形位公差就显得十分重要.一.形位公差研究的对象形位公差研究的对象是几何要素,简称要素;所谓的要素就是指构成零件几何特征的点,线和面.ⅰ.要素按存在状态可分为:实际要素和理想要素.实际要素:零件上实际存在的要素.能常用测量得到的要素来代替.理想要素:具有几何学意义的要素.图样上表示的要素均为理想要素.ⅱ.按所处的地位可分为:被测要素和基准要素.被测要素:在图样上给出了形状或位置公差要求的要素.基准要素:用来确定被测要素的方向或位置的要素.理想的基准要素简称基准.ⅲ.按功能关系可分为:单一要素和关联要素单一要素:仅对其本身给出形状公差要求的要素.关联要素:对其它要素有功能关系的要素.二.形位公差的种类及标注方法形状公差用形状公差带表示,形状公差带是限制单一实际要素变动的区域,被测实际要素在该区域内为合格.公差带是一个几何图形,具有形状,大小,方位等特点,公差带的形状由被测要素的结构特征和功能要求决定;形状公差带的大小用公差带的宽度或直径表示,由形状公差值决定. 形位公差的种类及符号ⅰ.根据产品设计中应控制的形位公差,国标规定了两类14项形位公差.1.形状公差:直线度(—),平面度),圆度),圆柱度),线轮廓度( ),面轮廓度( ). 2.位置公差分为:定向,定位,跳动. 定向公差包括:平行度(),垂直度(),倾斜度( ). 定位公差包括:同轴度对称度(),位置度 ).跳动公差包括:圆跳动( ),全跳动浮动,且构成公差带几何图形的理想要素都不涉及尺寸.2.轮廓度包括线轮廓度和面轮廓度,其理想形状需由理论正确尺寸决定.若考虑公差带位置时,则可由理论正确尺寸相对于基准来决定.因此它们又具有位置公ⅱ.形位公差的标注方法图样上形位公差的标注应采用框格代号标注1. 形位公差的框格代号包括:公差项目符号,框格,指引线,公差数值,基准代号(或符号)和其他有关符号等.框格有两格或多格等多种形式,从框格的左边起,第一格填写公差项目符号,第二格填写公差值,从第三格起填写代表基准的字母.框格用指引线或连接线与有关要素(被测要素或基准要素)联系起来(如下图).2.端相连,指引线的箭头应指向公差的宽度方向或直径方向.当被测要素为轮廓要素时,指引线箭头指在可见轮廓线上或其引出线上,并明显地与尺寸线错开(如图1);当被测要素为中心要素时,指引线的箭头应与该要素的尺寸线对齐(如图2)图1图23.基准要素的标注方法:对于有方向,位置要求的要素,在图样上必须用基准符号或基准代号表示被测要素和基准要素之间的关系.基准符号为一粗短线,用连接线将其与公差框格联系起来,连接线要从公差框格的另一端引出.当基准要素为轮廓要素时,基准代号或基准符号应紧靠轮廓要素或引出线,并与尺寸线错开,如下图所示.当基准要素为中心要素时,基准代号或基准符号的连接线应与该素的尺寸线对齐,如下图所示.以上为关于形位公差的一些基础知识,希望能够给大家在以后的工作中有所帮助.。
形状公差与平面度基础知识
形状公差直线度直线度是表示零件上的直线要素实际形状保持理想直线的状况。
也就是通常所说的平直程度。
直线度公差是实际线对理想直线所允许的最大变动量。
也就是在图样上所给定的，用以限制实际线加工误差所允许的变动范围。
平面度平面度是表示零件的平面要素实际形状，保持理想平面的状况。
也就是通常所说的平整程度。
平面度公差是实际表面对平面所允许的最大变动量。
也就是在图样上给定的，用以限制实际表面加工误差所允许的变动范围。
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。
圆度公差是在同一截面上，实际圆对理想圆所允许的最大变动量。
也就是图样上给定的，用以限制实际圆的加工误差所允许的变动范围。
圆柱度圆柱度是表示零件上圆柱面外形轮廓上的各点，对其轴线保持等距状况。
圆柱度公差是实际圆柱面对理想圆柱面所允许的最大变动量。
也就是图样上给定的，用以限制实际圆柱面加工误差所允许的变动范围。
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。
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。
面轮廓度公差是指非圆曲面的实际轮廓线，对理想轮廓面的允许变动量。
也就是图样上给定的，用以限制实际曲面加工误差的变动范围。
位置公差定向平行度平行度是表示零件上被测实际要素相对于基准保持等距离的状况。
也就是通常所说的保持平行的程度。
平行度公差是：被测要素的实际方向，与基准相平行的理想方向之间所允许的最大变动量。
也就是图样上所给出的，用以限制被测实际要素偏离平行方向所允许的变动范围。
垂直度垂直度是表示零件上被测要素相对于基准要素，保持正确的90°夹角状况。
也就是通常所说的两要素之间保持正交的程度。
垂直度公差是：被测要素的实际方向，对于基准相垂直的理想方向之间，所允许的最大变动量。
形状和位置公差(几何公差)
4x10H7 EQS 0.01 B
70H7
B
三、几何公差带
几何公差的其他符号及含义：
0.01（－） 只允许中间向材料内凹下
0.01（－）
需要限制被测要素在公差带内的形状时：
被测要素的标注：
公差框格
指引线
A
项目符号
0.01
几何公差值
基准字母
二、几何公差的标注方法（旧标准）
二、几何公差的标注方法
形状公差 直线度 平面度 圆度 圆柱度 线轮廓度 面轮廓度
被测要素的标注： 公差框格 指引线 项目符号
几何公差值 基准字母
二、几何公差的标注方法
方向公差 平行度 垂直度 倾斜度 线轮廓度 面轮廓度
三、几何公差带
几何公差的其他符号及含义：
0.01
只允许中间C：表示不凸起。
三、几何公差带
公共公差带
0.01
若干个分离要素给出单一公差带时，旧 标准的标注。现在已被废止。
三、几何公差带
0.01 CZ
若干个分离要素给出单一公差带时，可
在公差框格内公差值的后面加注公共公差带 的符号CZ。
0.04 A－B 30h6
30h6
A
50h7 B
原标准基准代号的组成：
圆圈
A 基准字母
连线
基准符号
新标准基准符号的组成：
方框
A 基准字母
连线
基准三角形
新标准基准符号的组成：
方框
A 基准字母
连线
基准三角形
二、几何公差的标注方法
形 状 公 差
形形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。
形状公差用形状公差带表达。
形状公差带包括公差带形状、方向、位置和大小等四要素。
形状公差项目有：直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度等6项。
直线度(一)基本概念直线度是表示零件上的直线要素实际形状保持理想直线的状况。
也就是通常所说的平直程度。
直线度公差是实际线对理想直线所允许的最大变动量。
也就是在图样上所给定的，用以限制实际线加工误差所允许的变动范围。
(二)举例说明(1)在给定平面内的直线度要求图样a上对导轨表面给出了两项直线度公差要求：一项是将指示箭头指在主视图位置处；一项是将指示箭头指在左侧视图处。
图中要求表示，在导轨同一表面上，沿两个不同方向分别给出直线度公差。
即沿两个指示箭头方向，在各自对应视图的剖切面(即给定平面)与导轨表面的交线，应控制在给定的相应公差范围内。
导轨的实际表面，与长向剖切面的任一交线，都必须位于距离为公差值0.15mm的两平行直线之间，如图b所示；与短向剖切面的任一交线，都必须位于距离为公差值0.05mm的两平行直线之间，如图c所示。
图样上只给出沿指示箭头所示方向上的直线度公差要求，而对其它方向则没有提出限制要求。
此为给定一个方向上的直线度公差要求。
它的公差带应是：距离为公差值t的两平行平面之间的区域，如图b所示。
图a所示要求表示：实际刃部棱线应位于距离为公差值0.006mm的两平行平面内。
如图a所示角形平尺，图中对同一棱边分别给出两项直线度公差：沿垂直度方向为0.008mm，沿水平方向为0.02mm。
图样上应采用两个不同方向的指示箭头来表示。
图中要求表示：被测实际棱线应控制在沿垂直方向，距离为公差值0.008mm；沿水平方向，距离为公差值0.02mm的两组相互垂直的平行平面所组成的四棱柱区域内，如图b所示。
要控制在空间任一方向均可发生变动的直线要素，使其变动量均在同一范围内，只能用一圆柱面区域来限制。
因此，在任意方向上的直线度公差带应为：直径为公差值t的圆柱面内的区域。
形位公差基础知识培训
2024/7/18
一、形位误差概述
经过机械加工后的零件, 由于机床夹具、刀具及工 艺操作水平等因素的影响, 零件的尺寸和形状及表面 质量均不能做到完全理想而会出现加工误差 。
尺寸误差
几何形状误差
相互位置误差
表面粗糙度
加 工误差
一、形位误差概述
为了满足零件的使用要求, 保证零件的互换性和制造 的经济性, 设计时必须合理控制零件的形位误差, 即对零 件规定形状和位置公差（简称形位公差）。
形位公差值选择的总原则: 在满足零件功能的前
提下,选取最经济的公差值.
一、形位误差概述
互换性——装配一台机器或部件时, 从一批规 格相同的零件中任取一件, 不经修配就能立即装到 机器或部件上, 并能保证使用要求。零件的这种性 质称为互换性。
一、形位误差概述
形位误差——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。
所示的点、线、面。
三、 零件的要素
4．按功能要求分: （1）单一要素: 仅对要素本身给出形状公差要求 的要素。 （2）关联要素: 对其它要素有功能关系的要素。
四、 形位公差带的标注
按形位公差标准的规定，在图样上标注形位公差时，应采用代号 标注。
无法采用代号标注时，允许在技术条件中用文字加以说明。
3. 其它标注
如果对被测要素任意局部范围内 的公差要求, 应将该局部范围的尺寸 （长度、边长或直径）标注在形位公 差值的后面, 用斜线相隔。
如仅对要素的某一部分提出公差要求, 则 用粗点划线表示其范围, 并加注尺寸。
形位公差基础知识培训
通过优化形位公差设计，可以在保 证产品质量的前提下降低加工难度 和成本，提高企业的经济效益。
形位公差的重要性
保证零件的互换性
通过合理规定形位公差，可以确 保同一批次或不同批次的零件在 装配时能够相互替换，提高生产
效率。
提高产品质量
形位公差的精确控制有助于提高产 品的整体质量和性能稳定性，减少 因形状或位置误差引起的故障。
量是否在公差范围内。
圆度公差
定义
圆度公差是指实际圆相对于理想圆的变动量，用于限制圆的形状 误差。
标注方法
在公差框格内标注相应的公差数值和基准符号，指引线箭头指向被 测要素。
测量方法
使用圆度测量仪或相关测量工具，对实际圆进行测量，并与理想圆 进行比较，确定其变动量是否在公差范围内。
圆的变动量，用于限制圆的形状 误差。
研究齿轮类零件的齿形误差、齿向误差等形位公差项目的标注和解 读要点。
实例分析
轴类零件形位公差分析
针对轴类零件的特点，分析其直线度、圆度、圆柱度等形位公差 项目的标注和解读方法。
箱体类零件形位公差分析
探讨箱体类零件的平面度、平行度、垂直度等形位公差项目的标注 和解读技巧。
01 形位公差概述
01 形位公差概述
定义与作用
定义
形位公差是指零件的实际形状、 位置和尺寸相对于理想形状、位 置和尺寸的允许变动范围。
作用
形位公差是评定零件几何要素形 状和位置精度的重要指标，对于 保证零件的互换性、提高产品质 量和降低成本具有重要意义。
定义与作用
定义
形位公差是指零件的实际形状、 位置和尺寸相对于理想形状、位 置和尺寸的允许变动范围。
在公差框格内标注基准符号、公差数 值和跳动方向。
形状和位置几何公差基础介绍
《GB/T 17773-2019 形状和位置公差 延伸公差带及其表示法》 等效采用《ISO 10578：1992》。
《GB/T 17851-2019 形状和位置公差 基准和基准体系》等效 采用《ISO 5459：1981》。
《GB/T 17852-2019 形状和位置公差 轮廓的尺寸和公差注法》 等效采用《ISO 1660：1982》。
09标准主要对术语作了较大的修改（等同采用ISO标准）， 如：形位公差改称为几何公差、轮廓要素改为组成要素、中心要 素改为导出要素、理想改为公称、测得改为提取、被测要素改为 注出公差（的）要素…… 。
在公差原则中，取消了术语作用尺寸，对相关要求的描述也 有所改变，但实质内容未变。
凭本人经验，96标准易理解记忆，本介绍采用96标准，与 09标准不同之处会附带或专门介绍。
我国SAC/TC 240成立后， 又制、修订了一批国家标准： 《GB/T 18780.1-2019 产品几何量技术规范（GPS）几何要素 第1部分：基本术语和定义》等同采用《ISO 14660-1 ：2019》。 《GB/T 18780.2-2019 产品几何量技术规范（GPS）几何要素 第2部分：园柱面和圆锥面的提取中心线、平行平面的提取中心面、 提取要素的局部尺寸》等同采用《ISO 14660-2 ：2019》。
模拟基准 要素是基准的 实际体现。
5.2 基准的类型 ➢ 单一基准 — 一个要素做一个基准；
A ➢ 组合(公共)基准 — 二个或二个以上要素做一个基准；
A-B 典型的例子为公共轴线做基准。
A-B
A
B
➢ 基准体系 — 由二个或三个独立的基准构成的组合；
三基面体系 Datum Reference Frame — 三个相互垂直的理想 (基准)平面构成的空间直角坐标系。
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形状和位置公差
概述
加工后的零部件同理想零部件符合程度叫精度，包括：尺寸精度、形状精度、位置精度、外表粗糙度综合叫精度。
如孔、轴配合Φ50H7/f6。
加工后的轴Φ50f6尺寸合格，轴弯曲，照样装不上。
如图示，在轴各横截面侧都在公差中，轴弯，M＞Φ50f6。
d1、d2、d3都在Φ50f6中。
国标制定了形位公差4个标准：代号及注法GB1182-80，术语及定义GB1183-80，未注形位公差GB1184-80，检测规定GB1185-80。
一、形位误差对零件使用性能的影响
1、影响配合性质。
如一对平面相对滑动，因平面度不好，局部接触加速磨损。
间隙配合，直线度超差，局部接触加速磨损。
2、影响自由装配。
如回转大轴承，多孔位置度超差，与相关件把不上，减速机上、下箱体分型面平面度超差，漏油。
3、其他功能影响。
密封面平面度超差、泄漏。
镗床主轴弯曲，加工后孔出现锥度等。
二、形位公差研究对象—要素
1、要素：构成零件几何特征的点、线、面。
如图1
2、要素分：
〔1〕理想要素：具有几何学的要素，没有误差。
〔2〕实际要素：偏离理想要素。
通过测量反映出来。
因存在温度、测量工具、误差、操作者水平等影响，并非真值。
实际以合格或不合格到达设计要求。
〔3〕被测要素：据功能要求给出了形状和位置公差的要素。
即检测要素。
如图2：Φ100H7外圆和孔一个端面是三个被测要素。
〔4〕基准要素：对被测要素进展计算,测量的起点如图2中线是基准要素。
〔5〕单一要素：不给定基准关系的一个要素或两个要素组合图3。
〔6〕关联要素：给出了基准具有功能关系的两个或两个以上的要素。
如图2.
形状公差
一、概述
零件加工后的实际形状与理想形状有差距，这就是误差。
限制误差变化的数值是公差。
限制误差变化的区域是公差带。
1、形状公差：单一实际要素的形状所允许变动的全量。
2、公差带的大小用公差带的宽度t或直径Φt表示，是设计时给定的。
3、形状公差6项：
4、公差带形式：
5、形状公差形成原因
〔1〕设备精度影响，设备精度上下决定加工后形状误差。
如机床主轴径向跳动大，加工后零件产生圆度，车床前后顶尖不同轴，产生锥度。
〔2〕工艺安排：大型焊件在焊后不去应力，加工后变形。
加工细长轴：刀具角度不妥，切削用量不当，装夹方法不对，机床调整不好，加工后弯曲。
〔3〕操作者技术水平低，加工球面、水平差、刀具选用、加工方法不妥加工后不圆。
二、六项形状公差标法
1、直线度—：指被测的实际要素直的程度。
控制直线包括面与面的交线，平面内的直线。
回转体的素线、轴线。
〔1〕给定平面内直线度
a)
读：8条刻线每条刻线直线度公差为0.03mm。
b)
读：Φ50f7素线直线度公差≯0.02mm。
〔2〕在任意方向上的直线度
Φ50f7轴线直线度公差≯Φ0.02mm 必须标注在尺寸延长线上。
在0.02前必加“Φ〞
〔3〕给定方向上的直线度
给定一个方向。
刀刃全长1000。
直线度公差≯0.05mm。
任意200mm内直线度公差≯0.02mm。
〔4〕给定相互垂直两个方向
上棱线水平方向直线度公差≯0.1
上棱线垂直方向直线度公差≯0.05
〔5〕在任意方向上用的相关原那么
相关原那么：指形位公差与尺寸公差有关的原那么。
把尺寸公差中没有被利用的那局部尺寸公差补偿给形位公差扩大合格率。
在框格中加代表实体状态。
此时，
形位公差不但与给定值有关，当实际尺寸偏离最大实体尺寸时，其形位公差
可以得到补偿。
a)以形状公差轴为例：偏离后实际尺寸〔代号〕la+给定的形状公差〔f形〕=轴作用尺寸lm
公式：lm=la+f形
实际加减Φ50-0.04=Φ49.96〔实际尺寸la〕
轴的偏离后作用尺寸lm=la+f 形
=Φ49.96+0.012=Φ49.972
B —作用尺寸与实际孔内接的最XX 想尺寸〔考虑形状公差〕
此例轴最大作用尺寸lm 〔max 〕=〔Φ50-0.025〕+0.012=Φ49.987
轴最小作用尺寸lm 〔min 〕=〔Φ50-0.05〕+0=Φ49.95
A — 局部实际尺寸：〔Φ50-0.025〕～〔Φ50-0.05〕=Φ49.975～Φ49.95〔无形状公差〕 结论：在实际加工中，在Φ49.987～Φ49.95范围中是合格的。
其作用尺寸为：轴偏离实
际状态即Φ50030040。
-
-加上给定f 形是理想的。
孔的作用尺寸如图。
它等于孔的局部尺寸与形状误差代数差。
Lm=La —f 形
Lm ：孔的作用尺寸 f 形：形状误差 La ：孔的实际尺寸
孔的作用尺寸极限值：
Lm
〔max 〕=Lmax-f 形
min=Φ50.016-0=Φ50.016
Lm 〔min 〕=Lmin-f 形〔max 〕=50-0.012=49.988
2、平面度：被测实际平面平的程度。
也可限制实际平面上任意一方向的直线度误差。
40±0.2 上平面度公差为0.05mm 两平行平面间
被测平面度任意100×100范围内公差为0.06mm 两平行平面内
注：
3、圆度：被测实际回转体〔圆柱体、圆锥体、圆台等〕的正截面轮廓或被测实际球过球心的任意截面的轮廓圆的程度。
Φd圆柱体轮廓外表圆度公差为0.02mm 包容实际轮廓的两个同心圆。
圆锥体轮廓外表的圆度公差为0.03mm
球Φ30轮廓外表圆度公差为0.02mm
4、圆柱度：被测实际圆柱体的正截面的圆的程度和纵截面半径一致性的程度以及轴线直的程度。
它是一项综合控制圆柱体正截面和纵截面圆柱形状误差的指标。
圆柱面必须位于半径差为0.05的两同轴圆柱面间多标注在轴上装轴承的轴径
5、线轮廓度控制给定平面的曲线平行于正投影面的任一截面上，实际轮廓线必须位于包
络一系列直径为公差值0.04且圆心在
理想轮廓线上的圆的两包络线之间。
轮廓曲线局部的线轮廓度公差为Φ0.04mm多用来标注样板曲线。
6、面轮廓度：控制给定空间的曲面。
多标注凸轮的曲面局部。
实际轮廓面必须位于包络一系列球的两个包络面之间。
请求直径为Φ0.03且球心在理想
轮廓面上。