形位公差简介及检测方法
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各种形状和位置误差都将会对零件的装配和使用性能产生 不同程度的影响。
因此机械类零件的几何精度，除了必须规定适当的尺寸 公差和表面粗糙度要求以外，还须对零件规定合理的形状和 位置公差。
由于时间关系，本简介重点是如何读懂图上的形位公差。
2
形状和位置公差
一、形状和位置公差在制造中作用 零件加工后，其表面、轴线、中心对 称平面等的实际和位置相对于所要求 的理想形状和位置，不可避免地存在 着误差，此误差是由于机床精度、加 工方法等多种因素形成的。这种误差 叫做形状和位置误差。简称形位误差。 一个零件的形状和位置误差越大，其 形成和位置精度越低；反之，则越高。
形位公差的项目和符号
10
形状和位置公差
11
形状和位置公差
形位公差代号
12
四、基准要素的标注
1 符号(GM标准规定字母I、O和Q不用，我国GB标准还要多)
GM新标准(ISO)
GM A-91 标准 我国GB标准
A
A
A
2 与基准要素的连接（GM 新标准与我国GB 标准相同）
a) 基准要素是轮廓要素时，符号置于基准要素的轮廓线或轮廓线 的延长线上(但必须与尺寸线明显地分开)。见下图
平面约束了三个自 由度，
基准E - 第二基 准平面约束了二 个自由度，
基准F - 第三基 准平面约束了一个 自由度。
19
B. 盘类零件三基面体系
用 二 个 基 准 框 格 标 注
虽然，还余下一个自由度，由于该零件对于基 准轴线 M 无定向要求，即该零件加工四个孔时，可 随意将零件放置于夹具中，而不影响其加工要求。
实线(可见)或虚线(不可见)表示；理想中心要素用点划线表示。
5
2.2 按结构特征分： 轮廓(实有)要素 Integral Feature — 表面上的点、线或面。
圆锥面 圆柱面
圆台面
球面
轮廓要素
轴线
素线
球心
中心要素
中心(导出)要素 Derived Feature — 由一个或几个轮廓(组成) 要素得到的中心点(圆心或球心)、中心线(轴线)或中心面。
形状和位置公差
教学目的： 使现场质检人员对机械加工常用形位公 差的概念，及其在现场生产中的应用有 更加明确的认识，以此提高质检的专业 技能。
教学重点： 各种形、位公差的公差带定义，及其在 生产中的应用。
教学难点： 各形、位公差的理解，公差原则（侧重 最大实体原则）。
1
由于加工过程中工件在机床上的定位误差、刀具与工件的 相对运动不正确、夹紧力和切削力引起的工件变形、工件的内 应力的释放等原因，完工工件会产生各种形状和位置误差。
被测要素
0.1 A
2.5 0.2
A
基准要素
基准要素 ≠ 基准
7
2.4 按结构性能分：
单一要素 Individual Feature — 具有形状公差要求的要素。
关联要素
0.1 A
2.5 0.2
A
单一要素
0.02
关联要素 Related Feature — 与其它要素具有功能关系的要素。 功能关系是指要素间某种确定的方向和位置关系，如垂直、平
13
b) 基准要素是中心要素时，符号中的连线应与尺寸线对齐。
14
五、 基准
1 定义
基准 — 与被测要素有关且用来定其几何位置关系的一个几何理 想要素(如轴线、直线、平面等)，可由零件上的一个或多个要素构成。
模拟基准要素 — 在加工和检测过程中用来建立基准并与基准要素相 接触，且具有足够精度的实际表面。
行、同轴、对称等。也即具有位置公差要求的要素。
8
2.5 按与尺寸关系分： 尺寸要素 Feature of Size — 由一定大小的线性尺寸或角度尺寸
确定的几何形状。
尺寸要素可以是圆柱形、球形或两平行对应面等。
圆柱形
球形
两平行 对应面
素线
表面
非尺寸要素(本人定义) — 没有大小尺寸的几何形状。 非尺寸要素可以是表面、素线。
实际要素是按规定方法,由在实际要素上测量有限个点得到 的实际要素的近似替代要素（测得实际要素）来体现的。
每个实际要素由于测量方法不同，可以有若干个替代要素。
测量误差越小，测得实际要素越接近实际要素。
理想要素 Ideal Feature — 理论正确的要素(无误差)。 在技术制图中我们画出的要素为理想要素。理想轮廓要素用
上述要素的名称将在后面经常出现，须注意的是一个要素在不 同的场合，它的名称会有不同的称呼。
9
形状和位置公差
三、形位公差的符号及代号
形位公差项目的符号
标准规定形状和位置公差共有14个项 目，其中形状公差四个项目，形状或 位置公差（轮廓公差）两个项目，位 置公差三种八个项目。各个公差项目 的名称和符号如表所示。
模拟基准要素
基准要素(一个底面)
零件1
零件2
在建立基准的过程中会排除基准要素的形状误差。
15
在加工和 检测过程中， 往往用测量平 台表面、检具 定位表面或心 轴等足够精度 的实际表面来 作为模拟基准 要素。
模拟基准 要素是基准的 实际体现。
16
2 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
wenku.baidu.com
A
B
基准体系 — 由二个或三个独立的基准构成的组合；
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3 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。见下图
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A. 板类零件三基面体系
用 三 个 基 准 框 格 标 注
根据夹具设计原理： 基准D - 第一基准
3
二、要素
1 定义 要素是指零件上的特征部分 — 点、线、面。 任何零件不论其复杂程度如何，它都是由许多要素组成的。
圆锥面 圆柱面 圆台面 球面
轴线
素线
球心
形位公差研究对象就是要素，即点、线、面。
4
2 类型 2.1 按存在的状态分： 实际要素 Real Feature — 零件加工后实际存在的要素(存在误差)。
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2.3 按所处的地位分： 被测要素 Features of a part — 图样上给出了形位公差要求的
要素，为测量的对象。 基准要素 Datum Feature — 零件上用来建立基准并实际起基准
作用的实际要素（如一条边、一个表面或一个孔）。
被测要素在图样上一般通过带箭头的指引线与形位公差框格 相连；基准要素在图样上用基准符号表示。
因此机械类零件的几何精度，除了必须规定适当的尺寸 公差和表面粗糙度要求以外，还须对零件规定合理的形状和 位置公差。
由于时间关系，本简介重点是如何读懂图上的形位公差。
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形状和位置公差
一、形状和位置公差在制造中作用 零件加工后，其表面、轴线、中心对 称平面等的实际和位置相对于所要求 的理想形状和位置，不可避免地存在 着误差，此误差是由于机床精度、加 工方法等多种因素形成的。这种误差 叫做形状和位置误差。简称形位误差。 一个零件的形状和位置误差越大，其 形成和位置精度越低；反之，则越高。
形位公差的项目和符号
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形状和位置公差
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形状和位置公差
形位公差代号
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四、基准要素的标注
1 符号(GM标准规定字母I、O和Q不用，我国GB标准还要多)
GM新标准(ISO)
GM A-91 标准 我国GB标准
A
A
A
2 与基准要素的连接（GM 新标准与我国GB 标准相同）
a) 基准要素是轮廓要素时，符号置于基准要素的轮廓线或轮廓线 的延长线上(但必须与尺寸线明显地分开)。见下图
平面约束了三个自 由度，
基准E - 第二基 准平面约束了二 个自由度，
基准F - 第三基 准平面约束了一个 自由度。
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B. 盘类零件三基面体系
用 二 个 基 准 框 格 标 注
虽然，还余下一个自由度，由于该零件对于基 准轴线 M 无定向要求，即该零件加工四个孔时，可 随意将零件放置于夹具中，而不影响其加工要求。
实线(可见)或虚线(不可见)表示；理想中心要素用点划线表示。
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2.2 按结构特征分： 轮廓(实有)要素 Integral Feature — 表面上的点、线或面。
圆锥面 圆柱面
圆台面
球面
轮廓要素
轴线
素线
球心
中心要素
中心(导出)要素 Derived Feature — 由一个或几个轮廓(组成) 要素得到的中心点(圆心或球心)、中心线(轴线)或中心面。
形状和位置公差
教学目的： 使现场质检人员对机械加工常用形位公 差的概念，及其在现场生产中的应用有 更加明确的认识，以此提高质检的专业 技能。
教学重点： 各种形、位公差的公差带定义，及其在 生产中的应用。
教学难点： 各形、位公差的理解，公差原则（侧重 最大实体原则）。
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由于加工过程中工件在机床上的定位误差、刀具与工件的 相对运动不正确、夹紧力和切削力引起的工件变形、工件的内 应力的释放等原因，完工工件会产生各种形状和位置误差。
被测要素
0.1 A
2.5 0.2
A
基准要素
基准要素 ≠ 基准
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2.4 按结构性能分：
单一要素 Individual Feature — 具有形状公差要求的要素。
关联要素
0.1 A
2.5 0.2
A
单一要素
0.02
关联要素 Related Feature — 与其它要素具有功能关系的要素。 功能关系是指要素间某种确定的方向和位置关系，如垂直、平
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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。
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五、 基准
1 定义
基准 — 与被测要素有关且用来定其几何位置关系的一个几何理 想要素(如轴线、直线、平面等)，可由零件上的一个或多个要素构成。
模拟基准要素 — 在加工和检测过程中用来建立基准并与基准要素相 接触，且具有足够精度的实际表面。
行、同轴、对称等。也即具有位置公差要求的要素。
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2.5 按与尺寸关系分： 尺寸要素 Feature of Size — 由一定大小的线性尺寸或角度尺寸
确定的几何形状。
尺寸要素可以是圆柱形、球形或两平行对应面等。
圆柱形
球形
两平行 对应面
素线
表面
非尺寸要素(本人定义) — 没有大小尺寸的几何形状。 非尺寸要素可以是表面、素线。
实际要素是按规定方法,由在实际要素上测量有限个点得到 的实际要素的近似替代要素（测得实际要素）来体现的。
每个实际要素由于测量方法不同，可以有若干个替代要素。
测量误差越小，测得实际要素越接近实际要素。
理想要素 Ideal Feature — 理论正确的要素(无误差)。 在技术制图中我们画出的要素为理想要素。理想轮廓要素用
上述要素的名称将在后面经常出现，须注意的是一个要素在不 同的场合，它的名称会有不同的称呼。
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形状和位置公差
三、形位公差的符号及代号
形位公差项目的符号
标准规定形状和位置公差共有14个项 目，其中形状公差四个项目，形状或 位置公差（轮廓公差）两个项目，位 置公差三种八个项目。各个公差项目 的名称和符号如表所示。
模拟基准要素
基准要素(一个底面)
零件1
零件2
在建立基准的过程中会排除基准要素的形状误差。
15
在加工和 检测过程中， 往往用测量平 台表面、检具 定位表面或心 轴等足够精度 的实际表面来 作为模拟基准 要素。
模拟基准 要素是基准的 实际体现。
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2 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
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A
B
基准体系 — 由二个或三个独立的基准构成的组合；
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3 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。见下图
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A. 板类零件三基面体系
用 三 个 基 准 框 格 标 注
根据夹具设计原理： 基准D - 第一基准
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二、要素
1 定义 要素是指零件上的特征部分 — 点、线、面。 任何零件不论其复杂程度如何，它都是由许多要素组成的。
圆锥面 圆柱面 圆台面 球面
轴线
素线
球心
形位公差研究对象就是要素，即点、线、面。
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2 类型 2.1 按存在的状态分： 实际要素 Real Feature — 零件加工后实际存在的要素(存在误差)。
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2.3 按所处的地位分： 被测要素 Features of a part — 图样上给出了形位公差要求的
要素，为测量的对象。 基准要素 Datum Feature — 零件上用来建立基准并实际起基准
作用的实际要素（如一条边、一个表面或一个孔）。
被测要素在图样上一般通过带箭头的指引线与形位公差框格 相连；基准要素在图样上用基准符号表示。