尺寸公差形位公差、表面粗糙度数值上的关系
尺寸公差 形位公差关系
同一工件上所标注的尺寸公差要求小还是形位公差要求小？尺寸公差与形位公差是否有联系？1.形位公差要小，两都有联系。
2.表面形状公差(t),尺寸公差(T)及表面粗糙度Ra,Rz有一定相互关系的:t≈0.6T 则Ra≤0.05T,Rz≤0.2T;t≈0.4T 则Ra≤0.025T,Rz≤0.1T;t≈0.25T 则Ra≤0.012T,Rz≤0.05T;t＜0.25T 则Ra≤0.015T,Rz≤0.06T;3.尺寸公差有标准公差\极限公差形位公差共有14个,根据零件的功能要求,有时尺寸公差与形位公差之间应遵循一些特定的关系，也就是尺寸公差控制形位公差;形位公差补偿给尺寸公差。
图样上给定的每一尺寸和形状\位置要求均是独立的并分别满足要求的原则,这是独立原则粗糙度是根据配合来定的4.除了独立原则和包容原则外还有最大和最小实体要求及其各自的可逆要求.到底使用哪种原则和要求要看具体情况.对于孔轴配合来说,包容原则和最大最小实体要求都是常用的,这些要求的目的是在保证配合的同时根据形位误差适当的放宽对尺寸公差的要求,允许部分尺寸超差的零件合格,降低加工难度和成本.5.尺寸公差与形位公差的联系要在实践中细细体会。
例如：一、一块矩形板上有四个孔。
四个孔的相对位置要求很高（因为相应的装配是一组轴类零件），而孔本身的加工要求不高（相应装配的轴类件其单个的表面精度低或是很松的间隙配合等），这时的形位公差的要求高于尺寸公差的；二、一块板上有一孔。
这孔的装配要求很高（装配上相应的轴类零件后要求板与轴件的垂直度相当高），这时尺寸的公差的要求可能就要高于形位公差了。
公差的设计就是要保障装配的实现，本着这个原则就可以了。
6.尺寸分为绝对尺寸和关联尺寸,如果是关联尺寸,就和形位公差挂上钩了哟7. Sorry,一条好的经验法则：1/3D<Ra*10<1/2D,Ra粗糙度，D为尺寸公差,更正8.我觉得我们国家的习惯比较好，形位公差不大于尺寸公差。
表面粗糙度与公差等级的关系
加入表面粗糙度是反映零件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标，是检验零件表面质量的主要依据；它选择的合理与否，直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。
机械号件表面粗糙度的选择方法有3种，即计算法、试验法和类比法。
在机械零件设计工作中，应用最普通的是类比法，此法简便、迅速、有效。
应用类比法需要有充足的参考资料，现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。
最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。
在通常情况下，机械零件尺寸公差要求越小，机械零件的表面粗糙度值也越小，但是它们之间又不存在固定的函数关系。
例如一些机器、仪器上的手柄、手轮以及卫生设备、食品机械上的某些机械零件的修饰表面，它们的表面要求加工得很光滑即表面粗糙度要求很高，但其尺寸公差要求却很低。
在一般情况下，有尺寸公差要求的零件，其公差等级与表面粗糙度数值之间还是有一定的对应关系的。
在一些机械零件设计手册和机械制造专著中，对机械零件的表面粗糙度和机械零件的尺寸公差关系的经验及计算公式都有很多介绍，并列表供读者选用，但只要细心阅来，就会发现，虽然采取完全相同的经验计算公式，但所列表中的数值也不尽相同，有的还有很大的差异。
这就给不熟悉这方面情况的人带来了迷惑。
同时也增加了他们在机械零件工作中选择表面粗糙度的困难。
在实际工作中，对于不同类型的机器，其零件在相同尺寸公差的条件下，对表面粗糙度的要求是有差别的。
这就是配合的稳定性问题。
在机械零件的设计和制造过程中，对于不同类型的机器，其零件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。
在现有的机械冬件设计手册中，反映的主要有以下3种类型：第1类主要用于精密机械，对配合的稳定性要求很高，要求零件在使用过程中或经多次装配后，其零件的磨损极限不超过零件尺寸公差值的10%,这主要应用在精密仪器、仪表、精密量具的表面、极重要零件的摩擦面，如汽缸的内表面、精密机床的主轴颈、坐标键床的主轴颈等。
第2类主要用于普通的精密机械，对配合的稳定性要求较高，要求零件的磨损极限不超过零件尺寸公差值的25%,要求有很好密合的接触面，其主要应用在如机床、工具、与滚动轴承配合的表面、锥销孔，还有相对运动速度较高的接触面如滑动轴承的配合表面、齿轮的轮齿工作面等。
轴承应用知识公差与配合、形位公差和表面粗糙度
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r
对铁类零件为打入配合，对非铁类零件，为轻打入的配合，当需要时可以拆卸。与H8孔配合，直径在100mm以上时为过盈配合，直径小时为过渡配合
s
用于钢和铁制零件的永久性和半永久装配，可产生相当大的结合力。当用弹性材料，如轻合金时，配合性质与铁类零件的p轴相当。例如套环压装在轴上、阀座等配合。尺寸较大时，为了避免损伤配合表面，需用热胀或冷缩法装配
尺寸精度与粗糙度
综合举例
1)尺寸的看法
＜Q-1＞
观察加工图（图-1)、记有尺寸寸法（φ 20 0）
的尺寸、这些都表示什么？ 加工直径在『20mm～ 20.3ｍｍ』的范围内 1mm φ 25H7 15 36
+0.1 0
＜A-1＞
+0.3
宽1mm×45°倒角 1mm 45°
+0.3 0
φ 25H7
φ 20
φ 30
+0.3 0
• 同一零件上，工作表面上的粗糙度值应小非工作表 面上的粗糙度值； • 对于速度越高，单位面积压力越大摩擦面则粗糙度 值应越小； • 承受交变载荷的表面及圆角、沟槽处配合性质要求 稳定可靠时的配合表面公差等级和形位精度要求高 的表面， • 一般是：尺寸公差>形位公差>表面粗糙度Rz
表面粗糙度的测量方法
尺寸公差、形位公差与表面粗 糙度
• 互换性：指相同规格的零、部件具有互相 替换使用的性能 • 公差：允许零件几何参数的变动量（误差） 称为公差。 • 公差是实现互换性的保证 • 标准化是对研究的对象，进行简化、优选 和同一的科学管理过程
机械加工质量
位 置 精 度 机械加工精度：是指零件加工后的实际几何参数与理想几 加 工 精 度 形 状 精 度 何参数相符合的程度。二者间的偏差即为加工误差 . 加工 误差愈大 ;反之则愈高.加工精度包括尺寸 ,加工精度则愈低 表 面 粗 糙 度 精度、形状精度和位置精度。 加工质量 表 面 微 观 几 何 形 状 零件的表面质量是指工件经过切削加工后，表面的粗糙度、 表 面 波 度 变形强化的程度，表层残余应力的性质和大小及金相组织 表 面 质 量 表 面 层 冷 作 硬 化 等。 表 面 层 物 理 机 械 性 能 表面层残余应力 表 面 层 相 变 尺 寸 精 度 机械加工质量包括加工精度和加工表面质量两部分 .
谈表面粗糙度与尺寸公差及形位公差间的协调关系
谈表面粗糙度与尺寸公差及形位公差间的协调关系1. 引言在制造过程中，为确保工件的质量和功能的可靠性，不同的工艺参数和控制要求会对工件进行多个方面的规定和要求，其中包括表面粗糙度、尺寸公差和形位公差。
本文将详细探讨这三个方面之间的协调关系，并分析它们对产品质量的影响。
2. 表面粗糙度表面粗糙度是指工件表面的形貌特征，通常用平均粗糙度Ra来表示。
表面粗糙度对工件的摩擦、密封、润滑、耐磨性等性能有重要影响，并与尺寸公差和形位公差密切相关。
2.1 表面粗糙度对尺寸公差的影响•表面粗糙度较大的工件，其尺寸公差应较大，以避免由于表面形貌不规则而导致的尺寸测量误差。
•当工件表面粗糙度要求较高时，应缩小尺寸公差，以保证工件的尺寸测量结果与实际情况更接近。
2.2 表面粗糙度对形位公差的影响•表面粗糙度较大的工件，其形位公差应较大，以容纳表面形貌不规则引起的位移误差。
•当工件表面粗糙度要求较高时，应缩小形位公差，以确保工件的形状和位置误差在可接受范围内。
3. 尺寸公差尺寸公差是指工件的尺寸允许偏差范围，常用于控制工件的几何形状和尺寸精度。
在制造过程中，尺寸公差的合理设置可以保证工件的互换性和可靠性。
3.1 尺寸公差对表面粗糙度的影响•大尺寸公差的工件，可能在加工过程中产生较大的表面粗糙度。
•当工件表面粗糙度要求较高时，应缩小尺寸公差，以减少加工过程中对表面质量的影响。
3.2 尺寸公差对形位公差的影响•大尺寸公差的工件，其形位公差应较大，以容纳加工误差和装配误差。
•当工件形位精度要求较高时，应缩小尺寸公差，以确保工件的形状和位置误差在可接受范围内。
4. 形位公差形位公差是指工件的形状和位置要求，用于描述工件的几何关系。
形位公差的合理设置可以确保工件在装配过程中满足设计要求，并保证产品的性能和可靠性。
4.1 形位公差对表面粗糙度的影响•较大的形位公差要求可能导致工件表面粗糙度的增加。
•当工件表面粗糙度要求较高时，应缩小形位公差，以减少对表面质量的影响。
尺寸公差、形位公差、表面粗糙度三者的关系
尺寸公差、形位公差、表面粗糙度三者的关系A.尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系1、形状公差与尺寸公差的数值关系当尺寸公差精度确定后，形状公差有一个适当的数值相对应，即一般约以50%尺寸公差值作为形状公差值；仪表行业约20%尺寸公差值作为形状公差值；重型行业约以70%尺寸公差值作为形状公差值。
由此可见．尺寸公差精度愈高，形状公差占尺寸公差比例愈小所以，在设计标注尺寸和形状公差要求时，除特殊情况外，当尺寸精度确定后，一般以50%尺寸公差值作为形状公差值，这既有利于制造也有利于确保质量。
2、形状公差与位置公差间的数值关系形状公差与位置公差间也存在着一定的关系。
从误差的形成原因看，形状误差是由机床振动、刀具振动、主轴跳动等原因造成；而位置误差则是由于机床导轨的不平行，工具装夹不平行或不垂直、夹紧力作用等原因造成，再从公差带定义看，位置误差是含被测表面的形状误差的，如平行度误差中就含有平面度误差，故位置误差比形状误差要大得多。
因此，在一般情况下、在无进一步要求时，给了位置公差，就不再给形状公差。
当有特殊要求时可同时标注形状和位置公差要求，但标注的形状公差值应小于所标注的位置公差值，否则，生产时无法按设计要求制造零件。
3、形状公差与表面粗糙度的关系形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系，但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系，据实验研究，在一般精度时，表面粗糙度占形状公差的1／5～1／4。
由此可知，为确保形状公差，应适当限制相应的表面粗糙度高度参数的最大允许值。
在一般情况下，尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度之间的公差值具有下述关系式：尺寸公差>位置公差>形状公差>表面粗糙度高度参数从尺寸、形位与表面粗糙度的数值关系式不难看出，设计时要协调处理好三者的数值关系，在图样上标注公差值时应遵循：给定同一表面的粗糙度数值应小于其形状公差值；而形状公差值应小于其位置公差值；位置各差值应小于其尺寸公差值。
形尺表面三者关系GG
的包容要求。对最大实体要求和最小实体要求只作了概括性说 明。
GB/T 16671-1996对最大实体要求和最小实体要求（包括它们的 可逆要求）作了详细的规定，并对GB/T 4249-1996使用的术语 、定义作了规定。
3.公差原则类术语
(3)图样标注无“隐含”要求
泰勒原则使形状公差的允许值自然地”与尺寸公差相关联，而采用独立原则 时，设计人员必须另行确定形状公差。
泰勒原则是指遵守包容要求的单一要素，孔或轴的实际尺寸和形状误差综合形成的体外作用尺寸不 允许超越最大实体尺寸，在孔或轴的任何位置上的实际尺寸不允许超越最小实体尺寸。简单地讲， 泰勒原则就是有配合要求的孔、轴，其局部实际尺寸与形状误差都要控制在尺寸公差带以内。
从图控制实际尺寸就能控制该零件的 形状和位置误差9一2(b)中1图看出： ，也可以说形状和位置误差完全反映 到了实际尺寸中。
2）形位误差不影响实际尺寸 形位误差中的大多数情况都与尺寸无关，如零件平表面的平面
度、直线度、轴线的直线度，圆形零件的奇数棱误差，轴线的同 轴度，对称中心面的对称度等。
图9-3为圆形零件在正截面内，轮廓 产生三棱形的误差(由无心磨磨削造成)。 此时，两对应点之间距离可以处处相等， 在实际直径的测量中却反映不出实际存 在的圆形误差f。
在实际生产中，由于功能的要求，形位公差与尺寸公差需要存 在不同的相互关系，即尺寸控制形位误差，尺寸允许补偿给形位 误差，从而形成双向补偿。此时，控制零件要素的是一个控制边 界。这种尺寸公差与形位公差有一定关系的要求称为“相关要求” 。
相关要求按尺寸与形位两者之间的关系分为包容要求、最大 实体要求、最小实体要求和可逆要求。这些相关要求必须在图样 上明确标注。
模具零件的公差配合形位公差及表面粗糙度要求
模具零件的公差配合、形位公差及表面粗糙度要求2010-01-27 09:04:53| 分类：默认分类| 标签：|字号大中小订阅模具零件的公差配合、形位公差及表面粗糙度要求设计模具时，应根据模具零件的功能和固定方式及配合要求的不同，合理选用其公差配合、形位公差及表面粗糙度。
否则，将不仅直接影响模具的正常工作和冲压件的质量，而且也影响模具的使用寿命和制造成本。
一、模具零件的公差配合要求模具零件的公差配合分为过盈配合、过渡配合及间隙配合三种。
过盈配合用于模具工作时其零件之间没有相对运动且又不经常拆装的零件，如导柱、导套与模板的配合；过渡配合用于模具工作时其零件之间没有相对运动但需要经常拆装的零件，如压入式凸模与固定板的配合；间隙配合用于模具工作时需要相对运动的零件，如导柱与导套之间的配合等。
模具中常用零件的公差配合见下表。
二、模具零件的形公差形位公差是形状和位置公差的简称，它包括直线度、平面度、圆柱度、平行度、垂直度、同轴度、对称度及圆跳动公差等多种。
根据模具零件的技术要求，应合理选用其形位公差的种类及数值。
模具零件中常用的形位公差有平行度、垂直度、同轴度、圆柱度及圆跳动公差等，现分述如下：1、平行度公差模板、凹模板、垫板、固定板、导板、卸料板、压边圈等板类零件的两平面应有平行度要求，一般可按下表选取。
注：1.基本尺寸是指被测表面的最大长度尺寸和最大宽度尺寸。
2.滚动式导柱模架的模座平行度公差采用公差等级4级。
2.垂直度公差矩形、圆形凹模板的直角面，凸、凹模（或凸凹模）固定板安装孔的轴线与其基准面，模板上模柄（压入式模柄）安装孔的轴线与其基准面，一般均应有垂直度要求，可按下表的垂直度公差选取。
而上、下模板的导柱、导套安装孔的轴线与其基准面的垂直度公差，应按如下规定：安装滑动式导柱、导套时取为0.01：100；安装滚动式导柱、导套时取为0.005：100。
>25~40>40~63>63~100>100~160>160~250>250~400公差等级5公差值0.0100.0120.0150.0200.0250.030注：1.基本尺寸是指被测零件的短边长度。
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尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系
一、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系
1、形状公差与尺寸公差的数值关系
当尺寸公差精度确定后，形状公差有一个适当的数值相对应，即一般约以50%尺寸公差值作为形状公差值；仪表行业约20%尺寸公差值作为形状公差值；重型行业约以70%尺寸公差值作为形状公差值。
由此可见．尺寸公差精度愈高，形状公差占尺寸公差比例愈小所以，在设计标注尺寸和形状公差要求时，除特殊情况外，当尺寸精度确定后，一般以50%尺寸公差值作为形状公差值，这既有利于制造也有利于确保质量。
2、形状公差与位置公差间的数值关系
形状公差与位置公差间也存在着一定的关系。
从误差的形成原因看，形状误差是由机床振动、刀具振动、主轴跳动等原因造成；而位置误差则是由于机床导轨的不平行，工具装夹不平行或不垂直、夹紧力作用等原因造成，再从公差带定义看，位置误差是含被测表面的形状误差的，如平行度误差中就含有平面度误差，故位置误差比形状误差要大得多。
因此，在一般情况下、在无进一步要求时，给了位置公差，就不再给形状公差。
当有特殊要求时可同时标注形状和位置公差要求，但标注的形状公差值应小于所标注的位置公差值，否则，生产时无法按设计要求制造零件。
3、形状公差与表面粗糙度的关系
形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系，但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系，据实验研究，在一般精度时，表面粗糙度占形状公差的1／5～1／4。
由此可知，为确保形状公差，应适当限制相应的表面粗糙度高度参数的最大允许值。
在一般情况下，尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度之间的公差值具有下述关系式：尺寸公差>位置公差>形状公差>表面粗糙度高度参数
从尺寸、形位与表面粗糙度的数值关系式不难看出，设计时要协调处理好三者的数值关系，在图样上标注公差值时应遵循：给定同一表面的粗糙度数值应小于其形状公差值；而形状公差值应小于其位置公差值；位置各差值应小于其尺寸公差值。
否则，会给制造带来种种麻烦。
可是设计工作中涉及最多的是如何处理尺寸公差与表面粗糙度的关系和各种配合精度与表面粗糙度的关系。
一般情况下按以下关系确定：
1、形状公差为尺寸公差的60％（中等相对几何精度）时，Ra≤0.05IT；
2、形状公差为尺寸公差的40％（较高相对几何精度）时，Ra≤0.025IT；
3、形状公差为尺寸公差的25％（高相对几何精度）时，Ra≤0.012IT；
4、形状公差小于尺寸公差的25％（超高相对几何精度）时，Ra≤0.15Tf(形状公差值)。
最简单的参考值:尺寸公差是粗糙度的3-4倍，这样最为经济。
二、形位公差的选择
1、形位公差项目的选择
应充分发挥综合控制项目的职能，以减少图样上给出的形位公差项目及相应的形位误差检测项目。
在满足功能要求的前提下，应选用测量简便的项目。
如：同轴度公差常常用径向圆跳动公差或径向圆跳动公差代替。
不过应注意，径向圆跳动是同轴度误差与圆柱面形状误差的综合，故代替时，给出的跳动公差值应略大于同轴度公差值，否则就会要求过严。
2、公差原则的选择
应根据被测要素的功能要求，充分发挥公差的职能和采取该公差原则的可行性、经济性。
独立原则用于尺寸精度与形位精度精度要求相差较大，需分别满足要求，或两者无联系，保证运动精度、密封性，未注公差等场合。
包容要求主要用于需要严格保证配合性质的场合。
最大实体要求用于中心要素，一般用于配件要求为可装配性（无配合性质要求）的场合。
最小实体要求主要用于需要保证零件强度和最小壁厚等场合。
可逆要求与最大（最小）实体要求联用，能充分利用公差带，扩大了被测要素实际尺寸的范围，提高了效益。
在不影响使用性能的前提下可以选用。
3、基准要素的选择
1）基准部位的选择
（1）选用零件在机器中定位的结合面作为基准部位。
例如箱体的底平面和侧面、盘类零件的轴线、回转零件的支承轴颈或支承孔等。
（2）基准要素应具有足够的大小和刚度，以保证定位稳定可靠。
例如，用两条或两条以上相距较远的轴线组合成公共基准轴线比一条基准轴线要稳定。
（3）选用加工比较精确的表面作为基准部位。
（4）尽量使装配、加工和检测基准统一。
这样，既可以消除因基准不统一而产生的误差；也可以简化夹具、量具的设计与制造，测量方便。
2）．基准数量的确定
一般来说，应根据公差项目的定向、定位几何功能要求来确定基准的数量。
定向公差大多只要一个基准，而定位公差则需要一个或多个基准。
例如，对于平行度、垂直度、同轴度公差项目，一般只用一个平面或一条轴线做基准要素；对于位置度公差项目，需要确定孔系的位置精度，就可能要用到两个或三个基准要素。
3）．基准顺序的安排
当选用两个以上基准要素时，就要明确基准要素的次序，并按第一、第二、第三的顺序写在公差框格中，第一基准要素是主要的，第二基准要素次之。
4、形位公差值的选择
总的原则：在满足零件功能的前提下，选取最经济的公差值。
◆根据零件的功能要求，考虑加工的经济性和零件的结构、刚性，按表确定要素的公差值。
并考虑以下因素：
◆同一要素给出的形状公差应小于位置公差值；
◆圆柱形零件的形状公差值（轴线的直线度除外）应小于其尺寸公差值；如同一平面上，平面度公差值应小于该平面对基准的平行度公差值。
◆平行度公差值应小于其相应的距离公差值。
◆表面粗糙度与形状公差的大概的比例关系：通常，表面粗糙度的Ra值可取为形状公差值的(20%~25%)。
◆对于以下情况，考虑到加工的难易程度和除主参数以外的其它因素的影响，在满足零件功
能的要求下，适当降低1～2级选用：
○孔相对于轴；
○细长比较大的轴和孔；距离较大的轴和孔；
○宽度较大（大于1/2长度）的零件表面；
○线对线和线对面的相对于面对面的平行度、垂直度公差。
5、形位未注公差的规定
为简化制图，对一般机床加工就能保证的形位精度，不必在图样上注出形位公差，形位未注公差按GB/T1184-1996的规定执行。
大致内容如下：
（1）对未注直线度、平面度、垂直度、对称度和圆跳动各规定了H、K、L三个公差等级. （2）未注圆度公差值等于直径公差值，但不能大于径向圆跳动的未注公差值。
（3）未注圆柱度公差值不作规定，由要素的圆度公差、素线直线度和相对素线平行度的注出或未注公差控制。
（4）未注平行度公差值等于被测要素和基准要素间的尺寸公差和被测要素的形状公差（直线度或平面度）的未注公差值中的较大者，并取两要素中较长者作为基准。
（5）未注同轴度公差值未作规定。
必要时，可取同轴度的未注公差值等于圆跳动的未注公差。
（6）未注线轮廓度、面轮廓度、倾斜度、位置度的公差值均由各要素的注出或未注线性尺寸公差或角度公差控制。
（7）未注全跳动公差值未作规定。
6、形位未注公差值的图样表示
若采用GB/T1184-1996规定的未注公差值，应在标题栏或技术要求中注出标准及等级代号。
：“GB/T1184—K”。
图样上未标注“公差原则按GB/T 4249”的工作公差，应按“GB/T 1800.2-1998”的要求执行。
End。