第五节_形位公差的选择[19P][1.05MB]
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机械设计中形位公差的重要性及选择
机械设计中形位公差的重要性及选择形位公差和尺寸公差、表面粗糙度一样都是评定产品质量的重要技术指标。
形位公差对机器、仪表等各种产品的性能―工作精度、连接强度、密封性、运动平稳性、耐磨性、噪声等都有一定影响。
对于在高速、高温、重载条件下工作的精密机器与仪器提出合理的形位公差要求就更为重要。
形位公差在机械设计中起着举足轻重的作用，作为一名优秀的机械设计师必须能够灵活运用形位公差在自己的设计中，以此来提高产品的性价比，满足企业现代化生产的要求。
1、形位公差标准简介我国最新的国家标准是GB/T1182-2008《产品几何技术规范（GPS）几何公差形状、方向、位置和跳动公差标注》，等同采用ISO1101：2004《产品几何技术规范（GPS）几何公差形状、方向、位臂和跳动公差标注》（英文版）。
该标准对形位公差的标注及应用进行了规范性的要求。
检测标准是GB/T1958-2004《产品几何技术规范（GPS）形状和位置公差检测规定》。
形状、方向、位置和跳动公差一般统称为形位公差。
2、形位公差形成原因及原理从设计图样到零件的形成，必须经过加工的过程、无论设备的精度和操作工人的技术水平多么高，要使加工的零件达到理想的形状和完全准确的位置，仍然是不可能的，零件的实际形状和位置与理想形状和位置总是存在一定的偏离量，该偏离量就是该零件的形状和位置误差，即形位公差。
形位公差包括要素、公差带和基准（形状公差没有基准，位置公差一般都有基准）三部分。
要素由点、线、面组成，形位公差就是对这些要素在形状和其相互间方向或位置的精度要求。
限制实际要素的变动范围是公差带，公差带之间的间距便是公差值，设计时确定公差值后，其零件的被测实际要素则必须在规定的公差带里。
凡是要确定两个（或多个）要素的方向、位置关系时，都要涉及到基准，当基准确定后，被测要素的要求也就确定下来了。
3、形位公差的选择原则选择形位公差应充分保证零件的品质要求，尽可能方便生产，同时获得最佳经济效益。
形位公差的选择
三、公差值的选择
1. 选择原则 保证零件功能要求的前提下，考虑工艺经济性和检测条件， 选择最经济的公差值，所以应选择最低的形位公差等级或相 应的公差值。 2. 用类比法选择 （1）在同一要素上给出的形状公差值应小于位置公差值， 即t形状<t位置。如同一平面上，平面度公差值应小于该平 面对基准平面的平行度公差值。 （2）圆柱形零件的形状公差，除轴线直线度以外，一般 情况下应小于其尺寸公差。如最大实体状态下，形状公差在 尺寸公差之内，形状公差包含在位置公差带内。
3. 公差项目替换 形位公差项目有单项控制项目，如直线度、圆度等，也有 综合控制项目，如圆柱度、定向公差、定位公差和跳动公差 项目，其中的综合控制项目间或单项控制项目间可以替换， 其关系见表4-25。
表4-25 公差项目替换
综合控制项目
圆柱度
径向圆跳动 端面圆跳动 斜向圆跳动
端面全跳动
综合或单项控制项目
未注尺寸公差或未注形位公差，如退刀槽、倒角、圆角。
用于单一要素，保证配合性质，如φ40H7孔与φ40h7轴配合， 保证最小间隙为零。
最大实体要 用于中心要素，保证零件的可装配性，如轴承盖上用于穿过螺
求
钉的通孔，法兰盘上用于穿过螺栓的通孔，同轴度的基准轴线。
最小实体要 求
保证零件强度和最小壁厚。
1. 用尺寸公差控制形位精度
（2）尺寸精度低而形位精度要求高，应单独给出公差。若 用尺寸公差直接控制形位精度，将会影响工艺经济性。如 图4-34所示的滚筒，直径精度要求很低，但圆柱度要求较 高。
2. 综合控制与单项控制 （1）定向公差可以综合控制被测要素的方向精度和形状精度 ，故当某被测要素已给出定向公差后，若对形状精度无法进一 步要求，则不再另行给出形状公差。 （2）当某被测要素的形状精度高于其定向精度时，除给出定 向公差外，还应给出形状公差。形状公差数值必须小于已给出 的定向公差值。
4.5形位公差的选择
证必要的强度要求的场合。 如空心圆柱的凸台，带孔的小垫圈等的位置度要求。
4
形位公差值 (或公差等级)的选择 1.形位公差等级和公差值
• 国家标准GB/T1184-1996《形状和位置公差 未注公差 值》规定了形位公差的等级
除线轮廓度和面轮廓度及位置度外，其余形位公差项 目都规定了公差等级。
一般分12个等级，精度由1~12依次降低。 • 形位公差各等级的公差值见表
第五节 几何公差的选择及未注公差值的规定
公差项目的选择 公差原则的选择 公差值（公差等级）的选择 未注据零件的具体结构和功能要求选择 选择原则： 1. 应充分发挥综合控制项目的职能，以减少图样上的形位公差
项目及相应的形位误差检测项目。 2. 在满足功能要求的前提下，应选用测量简便的项目。
未注圆度公差值等于直径公差值，但不得大于径向跳动的未注 公差。
未注圆柱度公差不作规定，由构成圆柱度的圆度、直线度和相 应线的平行度的公差控制。
未注平行度公差值等于尺寸公差值或直线度和平面度公差值中 较大者。
未注同轴度公差值未作规定，可与径向圆跳动公差相等。 未注线轮廓度、面轮廓度、倾斜度、位置度和全跳动的公差值
如：同轴度常用径向圆跳动或径向全跳动代替。 选择时需考虑：
① 零件的几何特征 ② 零件的功能要求 ③ 检测的方便性
2
公差原则的选择
独立原则的应用场合 1. 尺寸和形位精度要求都较高，需分别满足要求的场合。 如减速器、齿轮传动箱上的孔，为保证齿轮的正确啮合和轴 承的配合，需保证各孔的尺寸精度和孔间轴线的平行度。 2. 尺寸和形位精度相差较大的场合 如滚筒类零件，尺寸精度要求低，而形状精度要求较高； 平板类零件，尺寸精度无要求，而形状精度要求高。 3. 尺寸精度与形位精度无关的场合 如机床导轨，为保证运动精度，提出直线度要求，与尺寸精 度无关。气缸套内孔和活塞配合，要保证孔轴配合接触良好 及密封性，提出很高的圆度、圆柱度要求。 4.未注形位公差场合
4
形位公差值 (或公差等级)的选择 1.形位公差等级和公差值
• 国家标准GB/T1184-1996《形状和位置公差 未注公差 值》规定了形位公差的等级
除线轮廓度和面轮廓度及位置度外，其余形位公差项 目都规定了公差等级。
一般分12个等级，精度由1~12依次降低。 • 形位公差各等级的公差值见表
第五节 几何公差的选择及未注公差值的规定
公差项目的选择 公差原则的选择 公差值（公差等级）的选择 未注据零件的具体结构和功能要求选择 选择原则： 1. 应充分发挥综合控制项目的职能，以减少图样上的形位公差
项目及相应的形位误差检测项目。 2. 在满足功能要求的前提下，应选用测量简便的项目。
未注圆度公差值等于直径公差值，但不得大于径向跳动的未注 公差。
未注圆柱度公差不作规定，由构成圆柱度的圆度、直线度和相 应线的平行度的公差控制。
未注平行度公差值等于尺寸公差值或直线度和平面度公差值中 较大者。
未注同轴度公差值未作规定，可与径向圆跳动公差相等。 未注线轮廓度、面轮廓度、倾斜度、位置度和全跳动的公差值
如：同轴度常用径向圆跳动或径向全跳动代替。 选择时需考虑：
① 零件的几何特征 ② 零件的功能要求 ③ 检测的方便性
2
公差原则的选择
独立原则的应用场合 1. 尺寸和形位精度要求都较高，需分别满足要求的场合。 如减速器、齿轮传动箱上的孔，为保证齿轮的正确啮合和轴 承的配合，需保证各孔的尺寸精度和孔间轴线的平行度。 2. 尺寸和形位精度相差较大的场合 如滚筒类零件，尺寸精度要求低，而形状精度要求较高； 平板类零件，尺寸精度无要求，而形状精度要求高。 3. 尺寸精度与形位精度无关的场合 如机床导轨，为保证运动精度，提出直线度要求，与尺寸精 度无关。气缸套内孔和活塞配合，要保证孔轴配合接触良好 及密封性，提出很高的圆度、圆柱度要求。 4.未注形位公差场合
形位公差的选择方法
2、减少检验项目 各项形位公差的控制功能各不相同，有单一控制项目，如圆度、直线度、平面度，也有综合控制项目，如圆柱度、位置度,选择时充分发挥综合控制项目的功能，尽量减少图样的形位公差项目。
3、避免重复标注：在满足功能要求的前提下，应选用测量简便的项目。 若标注了圆柱度公差，则不再标注圆度公差 标注了位置度公差，则不再标注垂直度公差 同轴度公差常常用径向圆跳动公差或径向全跳动公差代替。 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。
分析
图a为给定方向上素线的直线度，其公差带为宽度等于公差值0．02mm的两平行平面间的区域。 图b为轴线在任意方向的直线度，其公差带为直径等于公差值0．02mm的圆柱体内的区域。 图c为给定方向上被测素线对基准素线的平行度，其公差带为宽度等于公差值0．02mm且平行于基准A的两平行平面间的区域。
槽宽为8P9的键槽对称中心面Φ24H7圆柱孔的对称中心面对称度公差为0.02mm
Φ24H7圆孔轴心线的直线度公差为φ0.01mm
圆柱的右端面对该机件的左端面平行度公差为0.08mm;右端面φ24H7圆孔的轴心线垂直度公差为0.05mm
标注举例3
60ο
C
M10
Φ0.01 B C
0.05
由基准符号、圆圈、连线和代表基准的字母组成。基准符号用粗线（约为2d）绘制，长度约等于圆圈直径，应靠近基准要素的可见轮廓线或轮廓线的延长线（相距约为1mm）。基准符号用细实线与圆圈相连，连线方向应是圆圈的径向。圆圈用细实线（约为字高的1/9）绘制，直径为工程字高。基准 字母用大写字母表示。为不致引起 误解，字母E、I、J、M、O、P、L、 R、F不用作基准字母。
形位公差等级
(1) 当基准要素为轮廓线和表面时，基准符号应置 于该要素的轮廓线或其引出线标注，并应明显地与 尺寸线错开。基准符号标注在轮廓的引出线上时， 可以放置在引出线的任一侧，但基准符号的短线不 能直接与公差框格相连。
A B
A
图4-19 轮廓基准要素的标注
(2) 当基准要素是轴线或中心平面或由带尺寸的要 素确定的点时，基准符号的连线应与该要素的尺寸 线对齐；见图4-20a；当基准符号与尺寸线的箭头 重叠时，可代替尺寸线的一个箭头；
第五节 形位公差的应用
一、形位公差的标注
国家标准规定，在技术图样中形位公差应采用框格代 号标注。无法采用框格代号标注时，才允许在技术要求中用 文字加以说明，但应做到内容完整，用词严谨。
图4-10 形位公差框格
1．公差框格的标注 (1) 第一格 形位公差特征的符号。 (2) 第二格 形位公差数值和有关符号。 (3) 第三格和以后各格 基准字母和有关符号。规定 不得采用E、F、I、J、L、M、O、P和R等九个字 母。
2．被测要素的标注 用带箭头的指引线将公差框格与被测要素相 连，指引线的箭头指向被测要素，箭头的方向为公 差带的宽度方向。
被测要素的主要标注方法：
(1)当被测要素为轮廓要素时，指引线的箭头应指 在该要素的轮廓线或其引出线上，并应明显地与尺 寸线错开(应与尺寸线至少错开4mm)。
>4mm
图4-12 轮廓要素的标注
C
A
B
图4-20 中心基准要素的标注
(3)当基准要素为中心孔或圆锥体的轴线时，则按 图4-21所示方法标注。
B4/7.5 GB145-85
B4/7.5 GB145-85
A A
B
A
图4-21 中心孔和圆锥体轴线为基准要素的标注
形位公差的选择
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。应在标题栏或技 术说明中注出“GB/T1184-k”
08.08.2019
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6．形位公差选用举例
(1) 形位公差的选择 (2)（依据功能要求）
(3)a.两轴颈55j6与0级轴承内圈配合----包容要求
(4)b.为保证轴承几何精度的要求----圆柱度0.005mm (5)c.轴承与箱体孔配合----同轴度（径向圆跳动） (6)d.轴肩定位作用----相对于基准A-B给出端面圆跳动
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4.公差原则的选择
独立原则：主要用于尺寸精度和形位精度要 求都较严,且需要分别满足要求;或尺寸精度与 形位精度要求相差较大.或用于保证运动精度、 密封性等特殊要求,常提出与尺寸精度无关的 形位公差要求.
包容要求：主要用于需严格保证配合性质的 场合.
最大实体要求：主要用于中心要素，保证可 装配性(无配合性质要求)的场合.
常用于形位精度要求一般、尺寸公差等级为IT9至
IT11的零件。8级用于拖拉机发动机分配轴轴颈，
8,9 与9级精度以下齿轮相配的轴，水泵叶轮，离心泵
体，棉花精梳机前后滚子，键槽等；9级用于内燃
08.08.2机019气缸套配返合回本面章，自行车中轴等.
结束
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08.08.2019
公差0.015mm (7)（依据配合关系）
(8)56r6和45m6分别与齿轮和带轮配合，为保证配
合性质----包容要求
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(2) 56r6、45m6圆柱面
对56r6圆柱面公共轴线（A-B）的径向圆跳动公差，
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6．形位公差选用举例
(1) 形位公差的选择 (2)（依据功能要求）
(3)a.两轴颈55j6与0级轴承内圈配合----包容要求
(4)b.为保证轴承几何精度的要求----圆柱度0.005mm (5)c.轴承与箱体孔配合----同轴度（径向圆跳动） (6)d.轴肩定位作用----相对于基准A-B给出端面圆跳动
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4.公差原则的选择
独立原则：主要用于尺寸精度和形位精度要 求都较严,且需要分别满足要求;或尺寸精度与 形位精度要求相差较大.或用于保证运动精度、 密封性等特殊要求,常提出与尺寸精度无关的 形位公差要求.
包容要求：主要用于需严格保证配合性质的 场合.
最大实体要求：主要用于中心要素，保证可 装配性(无配合性质要求)的场合.
常用于形位精度要求一般、尺寸公差等级为IT9至
IT11的零件。8级用于拖拉机发动机分配轴轴颈，
8,9 与9级精度以下齿轮相配的轴，水泵叶轮，离心泵
体，棉花精梳机前后滚子，键槽等；9级用于内燃
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结束
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公差0.015mm (7)（依据配合关系）
(8)56r6和45m6分别与齿轮和带轮配合，为保证配
合性质----包容要求
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(2) 56r6、45m6圆柱面
对56r6圆柱面公共轴线（A-B）的径向圆跳动公差，
形位公差简介PPT课件优选全文
❖ (1) 理想要素和实际要素 ❖ 具有几何学意义的要素称为理想要素.零件上实际存在的要
素称为实际要素,通常都以测得要素代替实际要素. ❖ (2) 被测要素和基准要素 ❖ 在零件设计图样上给出了形状或(和)位置公差的要素称为被
测要素.用来确定被测要素的方向或(和)位置的要素,称为基 准要素. ❖ (3) 单一要素和关联要素 ❖ 给出了形状公差的要素称为单一要素.给出了位置公差的要 素称为关联要素.
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。
❖ 简单的物体可用三次元测量。
22
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。
A
A
一个方向
A
A
相互垂直的两面三刀个方向
AA
任意方向
29
将被测零件放置在平板上在整个被测表面上按规 定测量线进行测量 ❖ 取指示器的最大与最小度数之差作为该零件的平行 度误差. ❖ 取各条测量线上任意给定1长度内指示器的最大与最 小读数之差,作为该零件的平行度误差. ❖ 常见如工显，三次元都可测量。
❖ 可用三次元测量。
31
2. 垂直度 当两个要素互相垂直时，用垂直度公差控制被测要素对基准的方向性误差。 注：垂直度公差的分析方法与平行度公差相类似，用下面例子简单讲解。
6
0.05
AA
AA
32
倾斜度
❖ 倾斜度是表示零件上两要素相对方向保持任意给定 角度的正确状况。
❖ 倾斜度公差是：被测要素的实际方向，对于基 准成任意给定角度的理想方向之间所允许的最大变 动量。
素称为实际要素,通常都以测得要素代替实际要素. ❖ (2) 被测要素和基准要素 ❖ 在零件设计图样上给出了形状或(和)位置公差的要素称为被
测要素.用来确定被测要素的方向或(和)位置的要素,称为基 准要素. ❖ (3) 单一要素和关联要素 ❖ 给出了形状公差的要素称为单一要素.给出了位置公差的要 素称为关联要素.
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。
❖ 简单的物体可用三次元测量。
22
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。
A
A
一个方向
A
A
相互垂直的两面三刀个方向
AA
任意方向
29
将被测零件放置在平板上在整个被测表面上按规 定测量线进行测量 ❖ 取指示器的最大与最小度数之差作为该零件的平行 度误差. ❖ 取各条测量线上任意给定1长度内指示器的最大与最 小读数之差,作为该零件的平行度误差. ❖ 常见如工显，三次元都可测量。
❖ 可用三次元测量。
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2. 垂直度 当两个要素互相垂直时，用垂直度公差控制被测要素对基准的方向性误差。 注：垂直度公差的分析方法与平行度公差相类似，用下面例子简单讲解。
6
0.05
AA
AA
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倾斜度
❖ 倾斜度是表示零件上两要素相对方向保持任意给定 角度的正确状况。
❖ 倾斜度公差是：被测要素的实际方向，对于基 准成任意给定角度的理想方向之间所允许的最大变 动量。
形位公差值的选择
形位公差值的选择1 ）公差值选择原则总的原则是：在满足零件功能要求的前提下选择最经济的公差值。
①根据零件的功能要求，并考虑加工的经济性和零件的结构等情况，按公差表中数系确定要素的公差值，并应考虑公差值之间的协调关系。
同一要素上给定的形状公差值应小于位置公差值。
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。
圆柱形零件的形状公差值，一般情况下应小于其尺寸公差。
圆度、圆柱度公差值小于同级的尺寸公差值的1/3 ，因而可按同级选取。
如尺寸公差为IT6 ，则圆度、圆柱度公差通常也选为6 级。
平行度公差值应小于其相应的距离公差值。
②对于下列情况，考虑到加工难易程度和除主要参数外其他参数的影响，在满足零件功能要求的前提下，可适当降低1~2 级。
孔相对于轴; 细长的轴和孔，; 距离较大的轴和孔，; 宽度较大( 一般小于1/2 长度) 的零件表面，线对线和线对面相对于面对面的平行度、垂直度公差。
2 ）位置度公差值应通过计算得出。
例如用螺栓作连接件，被连接零件上的孔均为通孔，其孔径大于螺栓的直径，位置公差可用下式计算：t=Xmin式中：t ——位置度公差;Xmin ——通孔与螺栓间的最小间隙。
如用螺钉连接时，被连接零件中有一个零件上的孔是螺纹，而其余零件上的孔都是通孔，且孔径大于螺钉直径，位置度公差可用下式计算：t=0.5Xmin按上式计算确定的公差, 经化整并按表5-5 选择公差值。
表5-6 位置度谁系( 摘自GB/T1184-1996) ( μm )1 1.2 1.5 2 2.53456 81 ×10n 1.2 ×10n 1.5 ×10n 2 ×10n 2.5 ×10n3 ×10n4 ×10n5 ×10n6 ×10n 8 ×10n注：n 为正整数。
（3 ）未注形位公差值的规定图样上没有具体说明形位公差值的要素，与尺寸公差一样，也有未注形位公差，其形位精度要求由未注形位公差来控制。
5形位公差的选用
3.2
39.5
图4-23 输出轴形位公差标注示例
E
(2) 56r6、45m6圆柱面
均规定了对2－55j6圆柱面公共轴线的径向 圆跳动公差，公差等级仍取7级，公差值分别为 0.025mm和0.020mm。
表4-27同轴度、对称度和跳动公差常用等级的应用举例
公差等 级 应 用 举 例 应用范围较广的公差等级。用于形位精度要求较高、尺寸公差等级为IT8及高于IT8的零件。5 级常用于机床主轴轴颈，计量仪器的测杆，汽轮机主轴，柱塞油泵转子，高精度滚动轴承外 圈，一般精度滚动轴承内圈；6、7级用于内燃机曲轴、凸轮轴轴颈、齿轮轴、水泵轴、汽车 后轮输出轴，电机转子、印刷机传墨辊的轴颈、键槽等 常用于形位精度要求一般、尺寸公差等级为IT9至IT11的零件。8级用于拖拉机发动机分配轴 轴颈，与9级精度以下齿轮相配的轴，水泵叶轮，离心泵体，棉花精梳机前后滚子，键槽等； 9级用于内燃机气缸套配合面，自行车中轴等
dfe=da+f Dfe=Da－f
Dfe
Da1
Da2
Da3
da1
da2
da3
dfe
dfi
a) 外表面(轴)
b) 内表面(孔)
图4-5实际尺寸和作用尺寸
Dfi
(2) 体内作用尺寸(dfi、Dfi) 在被测要素的给定长度上，与实际外 表面体内相接的最大理想面或与实际内表面 体内相接的最小理想面的直径或宽度。对于 关联要素，该理想面的轴线或中心平面必须 保持图样给定的几何关系。
0.4
0.4 0.3 0.2 0.1
20.1(dMV)
19.7(dL)
0.3 0.2 0.1 0
实际尺寸/mm
20(dM) 20.1(dMV)
形位公差的选择
6
图1-பைடு நூலகம்18 轴
图1-119 印刷机或印染机的滚筒
7
2 （1）方向公差可以综合控制被测要素的方向精度和 形状精度，故当某被测要素已给出方向公差后，若 对形状精度无进一步要求，则不再另行给出形状公 差。如图1-120所示，对孔的轴线给出了垂直度公差， 因对其直线度无进一步要求，故不必再给出直线度 公差而直接由垂直度公差控制。但是若对被测要素 的形状精度有特殊的要求，则要给出方向公差和形 状公差，并且形状公差要求应比已给出的方向公差 要求高，即形状公差值小于方向公差值，如图1-121 所示。
2
1.1 形位公差几何特征项目的选择 1 选择形位公差几何特征项目的选用原则是,在保证零件形位精度要求的 前提下，应用的形位公差几何特征项目尽可能少，同时也要考虑检测的 方便性。一般可以从零件的几何特征、零件的使用要求和检测的方便性 3个方面考虑。 1
形状公差几何特征项目主要是按被测要素的几何形状特征制定的。因此， 被测要素的几何特征是选择单一要素形状公差几何特征项目的基本依据。 例如，控制平面的形状误差应选择平面度公差；控制导轨导向面的形状 误差应选择直线度公差；控制圆柱面的形状误差应选择圆度或圆柱度公 差等。 位置公差几何特征项目主要是按被测要素间几何方位关系制定的，所以 关联要素的公差项目应以它与基准间的几何方位关系为基本依据。例如， 对线（轴线）、面可规定方向公差和位置公差；对点只能规定位置度公 差；只有回转体零件才能规定同轴度公差、跳动公差等。
公差配合与测量技术
形位精度的设计对保证轴类零件的旋转精度、保证 结合件的连接强度和密封性、保证齿轮传动零件的 承载均匀性等都有很重要的影响，直接关系到产品 的质量、使用性能及加工经济性。因此，在进行形 位精度设计时，必须综合产品的功能要求、结构特 点以及制造使用条件等多方面的因素，正确合理地 选择形位公差几何特征项目、基准和形位公差数值。 形位精度的设计包括形位公差几何特征项目的选择、 公差原则的选择和形位公差值（或等级）的选择3 个方面。
图1-பைடு நூலகம்18 轴
图1-119 印刷机或印染机的滚筒
7
2 （1）方向公差可以综合控制被测要素的方向精度和 形状精度，故当某被测要素已给出方向公差后，若 对形状精度无进一步要求，则不再另行给出形状公 差。如图1-120所示，对孔的轴线给出了垂直度公差， 因对其直线度无进一步要求，故不必再给出直线度 公差而直接由垂直度公差控制。但是若对被测要素 的形状精度有特殊的要求，则要给出方向公差和形 状公差，并且形状公差要求应比已给出的方向公差 要求高，即形状公差值小于方向公差值，如图1-121 所示。
2
1.1 形位公差几何特征项目的选择 1 选择形位公差几何特征项目的选用原则是,在保证零件形位精度要求的 前提下，应用的形位公差几何特征项目尽可能少，同时也要考虑检测的 方便性。一般可以从零件的几何特征、零件的使用要求和检测的方便性 3个方面考虑。 1
形状公差几何特征项目主要是按被测要素的几何形状特征制定的。因此， 被测要素的几何特征是选择单一要素形状公差几何特征项目的基本依据。 例如，控制平面的形状误差应选择平面度公差；控制导轨导向面的形状 误差应选择直线度公差；控制圆柱面的形状误差应选择圆度或圆柱度公 差等。 位置公差几何特征项目主要是按被测要素间几何方位关系制定的，所以 关联要素的公差项目应以它与基准间的几何方位关系为基本依据。例如， 对线（轴线）、面可规定方向公差和位置公差；对点只能规定位置度公 差；只有回转体零件才能规定同轴度公差、跳动公差等。
公差配合与测量技术
形位精度的设计对保证轴类零件的旋转精度、保证 结合件的连接强度和密封性、保证齿轮传动零件的 承载均匀性等都有很重要的影响，直接关系到产品 的质量、使用性能及加工经济性。因此，在进行形 位精度设计时，必须综合产品的功能要求、结构特 点以及制造使用条件等多方面的因素，正确合理地 选择形位公差几何特征项目、基准和形位公差数值。 形位精度的设计包括形位公差几何特征项目的选择、 公差原则的选择和形位公差值（或等级）的选择3 个方面。
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形位公差的选择
形位公差项目的选择
2. 根据零件的功能要求选择公差项目。 形位误差对零件的功能有不同的影响，一般 只对零件功能有显著影响的误差项目才规定合理 的形位公差。 选择公差项目应考虑以下几个主要方面： 1）保证零件的工作精度 2）保证联接强度和密封性 3）减少磨损，延长零件使用寿命
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形位公差的选择
形位公差值的选用
未注线、面轮廓度，倾斜度，位置度和全 跳动的公差值均应由各要素的注出或未注线性 尺寸公差或角度公差控制值时，应在标题栏或 技术要求中注出公差等级代号及标准代号，如 “GB／T 1184-H”。
2013/3/13
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NO.2
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形位公差的选择
• 形位公差设计的主要内容包括： • 合理选用公差原则； • 根据零件的结构特征、功能关系、检测条 件以及有关标准件的要求，选择形位公差项目； • 根据零件的功能和精度要求、制造成本等， 确定形位公差值； • 按标准规定进行图样标注。
形位公差的选择
概述
形位公差项目的选择
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形位公差值的确定 基准的选择 形位公差的选择方法与实例
NO.1
课上练习
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形位公差的选择
零件的形位误差对机器、仪器的正常使用有 很大的影响，同时也会直接影响到产品质量、生 产效率与制造成本。 • 因此正确合理地选择形位公差，对保证机器 的功能要求、提高经济效益十分重要。 •
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NO.3
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形位公差的选择
形位公差项目的选择
1. 根据零件的几何特征选择公差项目。 零件加工误差出现的形式，与零件几何特征 有密切联系。 举例：圆柱形零件、平面零件、凸轮类零 件、，阶梯轴、孔、键槽等。
2013/3/13
NO.4
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NO.11
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形位公差的选择
形位公差值的选用
当形位公差的未注公差不能满足零件的 功能要求时，必须要在图样上单独标注形位 公差项目及其公差值。 形位公差值的确定应在满足零件使用要 求的前提下选取最经济的公差值。
2013/3/13
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NO.16
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形位公差的选择
形位公差值的选用
未注形位公差的要素一般不需要作通过性 检查，但要作首检和抽检，并以上述规定为仲 裁依据。当零件要素的形位误差值超出未注公 差值时，如果不影响零件功能，则不应拒收。
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NO.17
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形位公差的选择
形位公差值的选用
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形位公差的选择
形位公差值的选用
形位公差值的确定方法 1.计算法 2.类比法
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NO.15
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形位公差的选择
基准要素的选用
基准是设计、加工、装配与检验零件被测要素 的方向和位置的参考对象。因此，合理选择基准
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才能保证零件的功能要求和工艺性及经济性。
选择时应遵守基准统一原则，使设计、工艺、 装配和检验基准一致。 从加工、检测的要求考虑，尽可能选择在夹 具、检具中定位的要素作为设计基准，以保证加 工精度，减小测量误差，简化夹具与检具的设计。
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NO.6
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形位公差的选择
形位公差项目的选择
4. 充分考虑检测的方便性 检测方法是否简便，将直接影响零件的生产 效率和成本，所以，在满足功能要求的前提下， 尽量选择检测方便的形位公差项目。
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NO.7
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NO.12
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形位公差的选择
形位公差值的选用
形位公差等级 1）圆度、圆柱度公差等级分为0级，l、2、…、
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12级（共13级），其中0级最高。
2）其余各项形位公差都分为l～12级。
NO.13
3）位置度公差没有划分公差等级，它的公差通 过计算确定。经化整按附表选择公差值。
形位公差的选择
形位公差值的选用
形位公差值的确定方法 按类比法确定形位公差值时，应考虑以下几 个方面： 1)形位公差各项目数值大小关系。 2)在满足功能要求的前提下，考虑加工的难易 程度、测量条件等，应适当降低1～2级。 3)确定与标准件相配合的零件形位公差值，不 但要考虑形位公差国家标准的规定，还应遵守 有关的国家标准的规定。
NO.9
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形位公差的选择
公差原则的选用
选择公差原则时，应根据被测要素的功能要 求，充分发挥公差的职能和选择该种公差原则的
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可行性、经济性。
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形位公差的选择
公差原则的选用
NO.18
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形位公差的选择
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NO.19
机 制 教 研 室 《公 差 配 合 与 测 量 技 术》
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NO.5机 制 教 研 室 源自公 差 配 合 与 测 量 技 术》
形位公差的选择
形位公差项目的选择
3. 根据形位公差的控制功能选择形位公差项目 各项形位公差的控制功能各不相同，有单一 控制项目，也有综合控制项目,选择时应充分考虑 它们之间的关系。 应该尽量减少图样的形位公差项目，充分发 挥综合控制项目的功能。
形位公差的选择
形位公差项目的选择
5.确定形位公差项目还应参照有关专业标准的规定。 例如:与滚动轴承相配合孔、轴的形位公差项 目，在滚动轴承标准中已有规定；单键、花键、 齿轮等标准对有关形位公差也都有相应要求和规 定。
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NO.8
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