形位公差与公差带

4-5
4-5
(3)跳动误差检测要点：
• 1)圆跳动检测准确方便，可用于控制同轴度误差及圆度误差的影 响，但不可用圆跳动代替端面与轴线的垂直度测量，以防降低精 度要求。 • 2)径向全跳动可控制工件的圆度、圆柱度及同轴度误差。 • 3)轴向全跳动可综合控制工件的垂直度误差及端面的平面度误差。
4-6
4-1
2、形位公差各项目的含义
（1）形状公差定义： 单一实际要素的形状所允许的变动全量。 （2）位置公差的定义： 关联实际要素的位置对基准所允许的变动量。
4-1
公差
特征 直线度 平面度
符号
有或无基准要求 无 无 无 无 有 有 有 有 有 无或有
形状公差
圆度 圆柱度 平行度
方向公差
垂直度
倾斜度
线轮廓度 面轮廓度 位置公差 位置度
1、当同一被测要素有多项形位公差要求，其标注方法又一致时， 可以将这些框格重叠绘制，并用一根指引线引向被测要素。
4-1 2、不同被测要素有同一公差要求时，可以在同一指引线上 绘制多个指示箭头分别引向各被测要素。
4-1 3、结构和尺寸都相同的几个被测要素，有相同的形位公差要求时， 可只对其中的一个要素进行标注，但应在该框格的上方说明被测 要素的数量。
4-1
一、零件的几何要素
零件的几何要素可按不同的方式进行分类：
(一) 按存在的状态分
1．理想要素 具有几何学意义的要素，即几何的点、线、面，不存在任何误差。 2．实际要素 零件上实际存在的要素,通常用测得的要素来代替。
4-1
(二)按结构特征可分:
1、组成要素: 构成零件外廓,直接为人们 所感觉到的点、线、面各要素。
量为最小。
•这是评定形状误差的基本原则。
P80 图4-4
4-2
•直线度公差：限制用于控制平面内或空间内直线的形状误差。
•平面度公差：限制实际表面对理想表面变动量的项目。 •圆度公差：限制实际圆对理想圆变动量的项目。 •圆柱度公差：限制实际圆柱面对理想圆柱面变动量的项目，它可 以控制轴向截面及轴截面内的圆度、素线直线度、轴线直线度等
同轴度
对称度 圆跳动
有
有 有 有
跳动公差
全跳动
4-1
三、基准和基准体系
1、基准的概念 基准：确定被测要素方向或位置的依据。 例如： 用平台的工作面来模拟基准平面； 轴的轴线可用V形块来体现。
4-1 2、基准的类型
1、按几何特征可分为三种：
基准点、基准直线、基准平面。 2、根据它们的构成情况，可分为以下几种类型。 （1）单一基准 : 由一个要素(如一个平面、一条 轴线）建立的基准
几何公差 形状、方向、位置和跳动公差
形位公差、公差原则、几何公差值的选择、几何误差的检测
4-1
本章要点：也是本课程的两大重点之一
• 1.各项形位公差符号及其公差带的含义；
• 如何正确选用和标注形位公差。
• 2.公差原则的含义、应用要素、功能要求、控制边界及检测方法。 • 3.形状、方向、位置、跳动误差的检测原则及其应用。
• 圈加E——包容要求, • 圈加M——最大实体要求, • 圈加L——最小实体要求, • 圈加S——独立原则, • 圈加R——可逆要求, • 圈加P——延伸公差带, • 圈加F——自由状态（非刚性条件）条件
4-1
4-1
4-1
4-1
4-1
4-1
4．几何误差的限定符号（表4-6）
4-1
5．避免采用的标注方法（表4-7）
• 两同心圆柱面之间的区域。
• 圆筒区域（公差值为壁厚）
4-2
标注示例
4-2
轮廓度公差和前述四个形状公差项目相比， 具有下列不同的特点： 1、公差带形状由理论正确尺寸确定。
2、当被测轮廓相对于基准有位置要求时， 其公差带相对于基准应保持指定的位置关系。
4-2
课本P71， 表4-1
4-3
线轮廓度或面轮廓度公差是对零件表面的要求
（非圆曲线和非圆曲面），可以仅限定其形状误差，
也可在限制形状误差的同时，还可对基准提出要求。
前者属于形状公差，后者属于方向或位置公差。
它们是关联要素在方向或位置上相对于基准所 允许的变动全量。
4-3
线轮廓度
作为形状公差——无基准要求 圆心所在位置为该元素的理想轮廓处。
4-3
作为位置公差——有基准要求
处理几何公差和尺寸公差关系的原则
包容要求 最大实体要求
称为公差原则
2.相关要求
公差原则 1.独立原则
最小实体要求
可逆要求
4-6
一、基本概念
•(1)边界 即设计给出的具有理想形状的极限包容面。边界的尺寸为极限 包容面的直径或距离。 •(2)理论正确尺寸 即确定提取要素的理想形状、方向、位置的尺寸。该 尺寸不带公差，如
误差，是控制圆柱体内、外表面多项综合性形状误差的指标。
4-2
直线公差不同形状公差带
1、被测要素为平面上的直线时，直线度公差带的形状为
两条平行直线之间的区域。
4-2
标注示例
4-2
2、当被测要素为空间的一条直线，且给定方向时，直线度公差带
是距离为公差值的两平行平面之间的区域。
4-2
标注示例
4-2
“线对基准线” “线对基准面” “面对基准线” “面对基准面”
4-4
平行度
“线对基准线”之一：给定一个方向
4-4
平行度
“线对基准线”之二： 给定两方向
4-4
平行度
“线对基准线”之三：任意方向
4-4
平行度
线对基准面
4-4
平行度
面对基准线
4-4
平行度
面对基准面
4-4
垂 直 度
4-4
垂 直 度
4-1
1、形位公差的数值以mm为单位填写在公差框格中， 标注时应注意以下三方面：
1、标注形位公差数值时，要特别注意公差带的形状。
4-1
2、如果所标注的形位公差没有附加说明时，则被测 范围为箭头所指的整个被测要素。否则，如下图。
a 在该要素上，任 意100mm的直线度 公差值为0.02
b 在该要素上，任意 500mm² 的平面度公差 值为0.04
4-5
圆跳动
根据测量截面的不同，圆跳动分为：
径向圆跳动（测量截面为垂直于轴线的正截面）
轴向圆跳动（端面圆跳动）（测量截面为与基准同轴的圆柱面） 斜向圆跳动（测量截面为素线与被测锥面的素线垂直或成一指 定角度、轴线与基准轴线重合的圆锥面）。
4-5
4-5
4-5
全跳动
全跳动公差是指整个提取（实际）表面相对于 基准轴线的最大允许变动量。 被测表面为圆柱面的全跳动称为径向全跳动， 被测表面为平面的全跳动称为轴向全跳动。
4-1 四、几何公差的标注
在技术图样上，几何公差应采用代号标注。 几何公差代号包括：几何公差有关项目符号、几何公差框格和指引线、几何公差数值和 其他有有关符号、基准符号。
指引线可从框格的任一端引出，引出段必须垂直于框格； 引向被测要素时允许弯折，但不得多于两次。
4-1
形位公差标注要求的附加符号：
4-2 • 3.水平仪检测法
4-2
平面度公差 公差带示意图
4-2
标注示例
4-2
• 当要求平面不凸起时,在公差框格下方注出NC字样。
4-2
圆度公差 公差带示意图
圆度公差带形状 是在同一正截面上， 半径差为公差值t的两 个同心圆之间的区域。
圆环区域。
4-2
标注示例
4-2
标注示例
4-2
圆柱度公差带示意图
4-1
4-1 思考，下图有何区别？
4-1
当被测要素为圆锥体的轴线时
1、指引线的箭头（或 基准符号）应与圆锥 的直径尺寸线对齐。 2、若直径尺寸不 能明显地区分圆 锥体和圆柱体时， 则应在圆锥体内 划出空白尺寸线。 3、若圆锥体采用角度标注时， 则指引线指向该角度的尺寸线。
4-1
形位公差的简化标注方法
4-1
二、形位和位置公差的种类：
1、形位公差的项目、符号及分类 形状公差：六个项目（直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度）
方向公差: 五个项目（平行度、垂直度、倾斜度、线轮廓度、面轮廓度）
位置公差：六个项目（位置度、同轴度、同心度、对称度、线轮廓度、面轮廓度）
跳动公差: 二个项目（全跳动、圆跳动）
4-1
•零件在加工中，不仅产生尺寸误差，同时也产生形状误差
和几何要素之间的位置误差。
•完工后的零件，由于各种误差的共同作用将对其配合性质、
功能要求、互换性造成影响。
•因此，必须制定相应的几何公差加以限制。
4-1
一对孔和轴组成间隙配合
小轴加工后的实际尺寸和形状
4-1 加工后的实际尺寸和形状
通过以上例子说明仅仅控制尺寸公差是不能满足产品 精度和互换性要求的，还必须控制形状位置公差。
3、给定两相互垂直方向，公差带为一个四棱柱。
4-2
标注示例
4-2
4.当被测要素为空间的一条直线，且未给定方向时， 即为任意方向的直线度公差。 公差带是直径为公差值的个圆柱面内的区域。
4-2
标注示例
4-2
直线度误差的检测
• 1.光隙法
刀口尺（与塞尺配合使用）
4-2
• 2.指示表检测法
百分表（千分表）
２、导出要素： 轮廓要素对称中心所表示的点、线、面各要素。
4-1
(三) 按在形位公差中所处地位分：
1．被测要素： 在图样上给出形状或（和）位置公差要求即形成了检测对象的要素。 2．基准要素 ： 用来确定被测要素方向或位置要素。 理想基准要素简称基准。