形位公差及其检测方法
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）测定面凹时，与直线度相等数值厚度的塞尺不能插入中央的空隙。
（2）测定面凸时，在两端放置与直线度相等数值厚度的塞尺。
2、将杠杆百分表置于测定面，在A点调零，确认到B点。
测定值=最大值-最小值二、平面度的检验方法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。
测量范围：测量是将直尺放在整个表面（纵、横、对角线方向）用塞尺（数值与平面度相符）测定。
判定：在所有的地方塞尺应不能通过。
平台或V型块在要求的测量的面上测量。
测定值=最大值-最小值2、线与面的平行度（1）将适合的塞规插入两个基准孔内。
（2）将塞规的两端用平行块（或磁铁）支撑。
（3）将公差的指定面调较至与平台平行，在A点调零，确认到B点。
（4）测定指定面，将读数的最大差（最高点减去最低点）作平行度。
3、面与线的平行度在平台上，使用磁铁支撑基准面整体，测定两个孔到基准面的尺寸，将该尺寸差作平行度。
4、线与线的平行度（1）将适合的塞规插入两个基准孔内。
（2）用平行块（或磁铁）将塞规两端固定。
（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 B与 C的中心偏移（Y）。
（4）将求出值用 X2+Y2算，所得值即平行度。
四、垂直度的检验方法1、面与面的垂直度。
（1）将基准面用磁铁与平台平行地支撑。
（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。
注：测定是横过l幅所有地方。
2、面与线的垂直度。
（1）在平台上，用磁铁如图支撑测量物；（2）将百分表接触于测量物上，在B点调零，确认到C点。
（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。
（4）测定在0°与90°两处进行。
（5）将各读数的最大差用以下公式计算，所得值即垂直度（在0°的读数最大差→X；在90°的读数最大差→Y）：垂直度（ ）= X2+Y23、线与面的垂直度。
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
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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。
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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
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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。
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在给定方向内的直线度
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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。
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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。
第3章 形位公差与检测
尺寸引出线下方
形位公差框格下方
基本概念
3）公共基准要素 ——由两个或多个要素组成的基准
单一基准与公共基准的区别
基本概念
公共基准的标注
基本概念
3.简化标注
4.附加要求
基本概念
基本概念
3.理论正确尺寸
4.延伸公差带
形位公差带
一、形位公差的含义和形位公差带的特征 形位公差——是指实际被测要素对图样上给定的理想形状、理想位置 的允许变动量 。 形状公差——是指实际单一要素的形状所允许的变动量。 位置公差——是指实际关联要素相对于基准的位置所允许的变动量。 形位公差带——是用来限制被测实际要素变动的区域。 该区域可以是平面区域或空间区域，只要被测实际要素能全部落在给 定的公差带内，就表明该被测实际要素合格。 形位公差带具有形状、大小、方向和位置四个特征 1. 形状
箭头垂直 于轮廓
有三种 情况例外
基本概念
三种例外情况
基本概念
2）被测要素(toleranced feature)为中心要素(center feature)
被测要素为中心要素（轴线、球心或中心平面）时指引线的箭头应与该 要素的尺寸线对齐
对齐 对齐 对齐
对齐
对齐
基本概念
3）被测要素为局部要素 被测要素为局部要素时，即只需对要素的某一局部控制形位误差时，应 用粗点划线将需控制的部分在相应的要素实体外表示出来，并注上尺寸及 它所处的位置。
D B C D'' D' A' O A E
两端点过线法：连接两端点OF ，则 f = |DD’’|+|AA’|
形位误差评定及其检测
例3-1 在平板上用指示表测量窄长平面的直线度误差，如图3-35所示。对实际 被测直线等距离分布九个测点，在各测点处指示表的示值列于表3-17。根据这 些数据，分别按最小条件和两端点连线用作图法求解直线度误差值。
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。
形位公差检验标准
外检科检验标准手册检验标准编号SHWJ-001 标准类别形位公差类引用标准GB 1958-80标准种类通用标准序号检测项目检验标准检验手段检验方法示意图1直线度“—”按图纸要求（一）平台、塞尺、刀口尺一、平面类零部件直线度检测方法：1、将零件表面清理干净，去除尖角毛刺。
2、将刀口尺或直尺与被测面直接接触并靠紧，此时平尺与被测面之间的最大间隙即为该检测面的直线度误差。
3、用塞尺检测4、移动刀口尺，按此方法检测若干条素线，取其中最大误差值作为该件的直线度误差。
刀尺塞尺刀尺移动方向被测外检科检验标准手册检验标准编号1 标准类别形位公差类引用标准GB 1958-80标准种类通用标准序号检测项目检验标准检验手段检验方法示意图编制审核审定批准发放日期共页第页1直线度“—”按图纸要求（二）平台、杠杆表、方箱、塞尺二、轴类零部件直线度检测方法：1、将零件表面清理干净，去除尖角毛刺。
2、将被测轴放在平台上，并固定靠紧在方箱底侧；3、用杠杆表在被测素线的全长范围内测量，同时记录检测数值，最大数值与最小数值之差即为该条素线直线度误差。
（或用塞尺直接测量轴与平台之间的最大间隙即可）方箱被测件杠杆表平台外检科检验标准手册检验标准编号1 标准类别形位公差类引用标准GB 1958-80标准种类通用标准序号检测项目检验标准检验手段检验方法示意图4、将轴旋转几个角度，按上述方法测量若干条素线，并计算，取其中最大的误差值，作为被测零部件的直线度误差。
编制审核审定批准发放日期共页第页2一、加工类较小平面检测：1、将零件表面清理干净，去除尖角毛刺。
2、将被测件用可调顶尖支撑在平台上指示表移旋转被测件在整个圆周找平A,B,C三点杠杆表外检科检验标准手册检验标准编号1 标准类别形位公差类引用标准GB 1958-80标准种类通用标准序号检测项目检验标准检验手段检验方法示意图平面度按图纸要求（一）平台、杠杆表、顶尖3、调整顶尖，使被测表面最远的三点A,B,C，与平台平行（利用杠杆表或高度尺使A、B、C三个点的高度相同）。
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
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
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形位公差及其检测方法
一、概念：
定义：
形状公差：单一实际要素形状所允许的变动全量。
位置公差：关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。
形位公差：形状公差与位置公差的总称。
它控制着零件的实际要素在形状、位置及方向上的变化。
形位公差带：用以限制实际要素形状或位置变动的区域。
由形状、大小、方向和位置四个要素所确定。
公差原则：形位公差与尺寸公差之间的相互关系。
包括独立原则与相关要求。
独立原则：图样上给出的尺寸公差与形位公差各自独立，彼此无关，分别满足要求的公差原则。
相关要求：图样上给定的尺寸公差和形位公差相互有关的公差要求。
具体可分为
形位公差带的形式：
二、形状误差与形状公差：
项目
公差带定义示 例说 明
公差带是距离为公差值t 的两平行直线之间的区域
在给定平面内
圆柱表面上的任一素线必须位于轴向平面内，距离为0.02的两平行线之间
0.02
在给定方向上、当给定一个方向
公差带是距
离为公差值t的两
平行平面之间的区域
棱线必须位于箭头所示方向距离为公差
值0.02的两平行平面内
0.02
、当给定两 个互相垂直的两个
方向
公差带为截面边长t1*t2的四
棱柱内的区域
棱线必须位于水平方向距离为公差值0.02，垂直方向距离为0.01的四棱柱内
0.01
0.02
3、在任意方向 公差带是直径为公差值t的圆柱面的区域
d
圆柱体的轴线必须位于直径为公差值0.02的圆柱面内
直 线
度平面度
公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域
上表面必须位于距离为公差值0.1的两平行平面内
0.1
圆度
公差带是在同一正截面上半径差为公差值t的两同心圆之间的区域
在垂直于轴线的任一正截面上,该圆必须位于半径差为公差值0.02的两同心圆之间
三、位置误差与位置公差：
四、检测方法：
1、检测原则：
直线度的测量：
一般用首尾连线评定直线度的误差，常用的有打表测量法与影像测量法。
在校准设备的直线度时常用光隙法或自准直仪法。
平面度的测量：
常用打表法或三坐标测量法，还可用平面平晶、水平仪或自准直仪测量。
圆度的测量：
常用的两点测量、影像测量与三坐标测量法。
还可用圆度仪或三点测量法。
圆柱度的测量：
常用的是三坐标测量。
还可用圆度仪测量。
在同轴度误差较小时，也可用径向全跳动来代替检验。
线、面轮廓度的测量：
利用仿形测量装置，将轮廓样版与被测量轮廓比较，测其光隙大小。
用三坐标测量，通过数据处理得出。
定向误差的测量：
常用影像或三坐标测量。
也可使用打表测量，在测量垂直度与倾斜度时可以借助辅具转换基准面。
定位误差的测量：
可用影像和三坐标测量直接测量，对称度也可以用打表测量。
位置度投影完后得出的相对于理论正确尺寸的偏差fx与fy，需再通过计算才能得出位置度误
建立基准，并使被测件绕基准轴线作无轴向移动的旋转。
指示表面固定位置上的变动量反映该截面的圆跳动值；指示表沿被测要素的理想方向移动（连续或间断），则指示表的示值最大变动量为全跳动值。
无特殊规定时，提示表的测头均应垂直于被测要素。