尺寸公差形位公差
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公差配合与形位公差
3、 形位公差的选择
3、考虑零件的结构特点 刚性较差的零件，工艺性差， 刚性较差的零件，工艺性差，加工时易产生较大的形位误 应根据实际情况选较大的形位公差值。 差，应根据实际情况选较大的形位公差值。 4、形状公差与表面粗糙度的关系 一般情况下， 值约占形状公差值的20 20％～ 一般情况下，表面粗糙度的Ra值约占形状公差值的20％～ 25％。 25％。 凡有关标准已对形位公差作出规定的， 5、凡有关标准已对形位公差作出规定的，如与滚动轴承 相配的轴和壳体孔的圆柱度公差、 相配的轴和壳体孔的圆柱度公差、机床导轨的直线度公差 齿轮箱体孔的轴线的平行度公差等， 、齿轮箱体孔的轴线的平行度公差等，都应按相应的标准 确定。 确定。
2、
形位公差的选择
4、 考虑检测的方便性 、 确定公差项目必须与检测条件相结合，考虑现有条 确定公差项目必须与检测条件相结合， 件检测的可能性与经济性。 件检测的可能性与经济性。当同样满足零件的使用要求 应选用检测简便的项目。 时，应选用检测简便的项目。 10.3.2公差原则的选择 10.3.2公差原则的选择 选用独立原则还是选用相关原则，主要考虑以下三方面： 选用独立原则还是选用相关原则，主要考虑以下三方面： 被测要素的功能要求； 1、被测要素的功能要求； 各公差原则的应用场合； 2、各公差原则的应用场合； 经济性。 3、经济性。
（三）、基本偏差 靠近零线的那个尺 寸偏差。 φ50H8
基本偏差共有28个， 代号用拉丁字母表示， 大写为孔，小写为轴。
φ50f7
（四）、配合制度 1、基孔制 2、基轴制 （五）、标注与查表
二、形位公差 形状和位置公差是指零件的实际形状和实际位置对理想 形状和理想位置的允许变动量。
形位公差的标注
第十三章 表面粗糙度
公差原则
1.公差原则：确定尺寸公差与形位公差之间关系的原则或要求。
a)独立原则
尺寸公差与形位公差彼此独立，单独作用。
b)相关要求
i.包容要求
形位公差包含在尺寸公差内，当尺寸处于最大实体状态时，相应形位公差为零；当尺寸处于最小实体状态时，相应形位公差为尺寸公差值。
ii.最大实体要求
形位公差实在被测要素处于最大实体状态时给出的，要素遵守最大实体实效边界。
当要素偏离最大实体时，相应形位公差值应放大。
iii.可逆要求
可逆要求是最大实体要求的附加要求，尺寸误差与形状误差之间可以互相补偿。
2.术语
a)作用尺寸：单一被测零件处于最大实体时，对应的理想边界尺寸。
（只考虑尺寸误差，个体的，每个零件是确定的；相当于误差）
b)最大实体尺寸：被测零件处于最大实体(MM)时，都对应的理想边界尺寸。
（只考虑尺寸公差，公共的，作用尺寸的范围；相当于公差）
c)最大实体实效尺寸：被测零件处于最大实体实效(MV)状态时，都对应的理想边界尺寸。
（尺寸公差+形位公差共同作用，公共的，作用尺寸的范围）
最大实体要求（应用在基准上，基准的最大实体状态很难体现出来，建议少用，检测难）
注：实际被测要素的同轴度误差范围与d尺寸没有关系，仍然只有0.09的范围。
基准不是由真实的d中心线体现，而是由d在MV状态下的中心线体现。
注：可逆要求下，要素尺寸值可以小于尺寸公差规定的最小值。
尺寸和形位公差
Example 1
3条刻线 0.15
每条刻线必须位于该表面上距离为公差值0.15mm的 两平行直线之间。
0.15mm
公差带
MD QA
Page 20
Tyco/AMP
MD QA
Page 21
Tyco/AMP
Example 3
100:0.04
圆柱表面上任一素线在任意100mm内必须位于轴向平面内，距离为公差 值0.04mm的两平行直线之间。
一、尺寸与尺寸公差
1.基本概念 基本概念 1）基本尺寸：设计给定的尺寸，如下例中尺寸10 2）极限尺寸：设计人员允许实际尺寸的变动范围，此变动范围的两 个界限值就称为极限尺寸，其中较大的尺寸称为最大 极限尺寸(如10.1)，较小的尺寸称为最小极限尺寸(如9.95) 3 3）尺寸偏差: 实际尺寸或极限尺寸减其基本尺寸所得到的代数差。 : 实际偏差=实际尺寸-基本尺寸 上偏差=最大极限尺寸-基本尺寸(如+0.1) 下偏差=最小极限尺寸-基本尺寸(如-0.05) 4）尺寸公差: 允许的尺寸变动量。其等于最大极限尺寸与最小极限 尺寸之差的绝对值.也等于上偏差与下偏差之差的绝对值 (如0.15) 例：10+0.1/-0.05
表示零件上圆的要素实际形状,与其中心保持等距的状况。 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。
Example 1
在垂直于轴线的任一正截面上,该圆必须位于半径为 公差值0.02mm的两同心圆之间。 0.02
0.02
MD QA
Page 27
Tyco/AMP
Example 2
0.02
Tyco/AMP
一、尺寸与尺寸公差
2.尺寸公差对外形控制 尺寸公差对外形控制 2）举例 a. 外部特征如Pin的控制
论公差原则中形位公差与尺寸公差的补偿
最大偏离值０．２ｍｍ可补偿给形位公差——同轴
度．使同轴度的允许误差值达到增大值 ４，０．１
ｍｍ郴０．２ｍｍ＝咖Ｏ．３ｍｍ。
２）最小实体要求用于基准要素。如图６所
示。当被测要素孔的实际尺寸为最小实体尺寸 ６４０．２ｍｍ．基准要素咖５０ｍｍ的实际尺寸也为 最小实体尺寸咖４９．５ｍｍ（不浮动）时，同轴度 误差值是咖０．１ｍｍ，当孔的实际尺寸偏离了最 小实体尺寸时。其偏离值可以补偿给同轴度， 最大同轴度误差值为４，０．１ｍｍ＋西０．２ｍｍ＝ 咖０．３ｍｍ。与图５相同；另外，若基准要素 ４）５０ｍｍ轴的实际尺寸也偏离了最小实体尺寸 ６４９．５ｍｍ．即基准要素的实际尺寸为咖５０ｍｍ 时．基准要素产生的最大偏离值为０．５ｍｍ也可 以补偿给同轴度。于是当被测要素和基准要素 的实际尺寸均为最大实体尺寸咖４０ｍｍ和 ６５０ｍｍ时，同轴度得到最大补偿值。其数值将
（１）包容要求 被测要素应遵守其最大实体边界．且局部实
行标注时，在形位公差的框格中加⑩，如图３、
图４所示。
＿２０
万方数据
Ｊ婴堕垦垫Ｉ旦皇堕堕旦堡垒坠塑ｌ鱼Ｑ
函＠园Ｔ－－－ｌ－－Ｉｄ，Ｏ．Ｏｌｌ镭儡
图１ 图２ 图３ 图４
１）最大实体要求用于被测要素，如图３所 示。由图３标注可知：当轴的实际尺寸达到最大 实体要求咖２０ｍｍ时。允许的同轴度误差值是 ４，０．０５ｍｍ：当被测要素的实际尺寸偏离了最大 实体尺寸时。同轴度误差值可以得到补偿（即可 增大）。被测要素的实际尺寸偏离了最大实体尺 寸多少，同轴度的误差值就可得到多少补偿。最 大的补偿值为零件的尺寸公差值．即当轴的实际 尺寸达到最小实体要求西１９．８ｍｍ时，允许的同
系。允许相互转换时为相关要求和可逆要求．相 关要求标注时加⑤、⑩和①。尺寸公差可以转 化为形位公差，对形位公差进行补偿：可逆要求 标注时加⑩⑩和①⑩。在满足尺寸公差向形位 公差进行补偿的同时．可将形位公差转化为尺寸 公差，实现对尺寸公差的补偿。
形位公差与尺寸公差的关系
第14次课
教学课型：理论课
上次课内容复习
比较圆度与径向圆跳动公差带的异同。 比较圆柱度与径向全跳动公差带的异同。
比较平面度、面对线的垂直度与端面全跳动公
差带的异同。
第14次课
教学课型：理论课
第五章
形位公差
§5-1 基本概念 §5-2 形状公差 §5-3 轮廓度公差 §5-4 定向公差 §5-5 定位公差
第14次课
教学课型：理论课
第五章
§5-8
形位公差
形位公差选择
一、形位公差特征的选择
典型结构的选用方法： 圆柱形零件：若仅需装配顺利或保证轴、孔之间的相对 运动，以避免磨损时，可选用直线度；若孔、轴间既有 相对运动，又要求密封性能好，即保证有均匀的小间隙， 则选用圆柱度(控制圆度和中心线、素线的直线度)； 机床：为保证工作台和刀架的运动精度，导轨应选用直 线度或平行度；为保证齿轮的正确啮合，箱体孔中心线 应选用平行度； 紧固件联接孔：选用位置度。
形位公差
形位公差与尺寸公差的关系
一、有关术语及定义
轴的体外 在给定长度上，与实际轴体外相接的最小理 作用尺寸：想面的尺寸。
dfe≥da
！
只有Dfe≥dfe时，两 者才能自由装配。
第14次课
教学课型：理论课
第五章
§5-7
形位公差
形位公差与尺寸公差的关系
一、有关术语及定义
孔的体内 在给定长度上，与实际孔体内相接的最小理 作用尺寸：想面的尺寸。
§5-6 跳动公差
§5-7 形位公差与尺寸公差的关系 §5-8 形位公差的选择
第14次课
教学课型：理论课
第五章
§5-7
形位公差
形位公差与尺寸公差的关系
教学课型：理论课
上次课内容复习
比较圆度与径向圆跳动公差带的异同。 比较圆柱度与径向全跳动公差带的异同。
比较平面度、面对线的垂直度与端面全跳动公
差带的异同。
第14次课
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第五章
形位公差
§5-1 基本概念 §5-2 形状公差 §5-3 轮廓度公差 §5-4 定向公差 §5-5 定位公差
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第五章
§5-8
形位公差
形位公差选择
一、形位公差特征的选择
典型结构的选用方法： 圆柱形零件：若仅需装配顺利或保证轴、孔之间的相对 运动，以避免磨损时，可选用直线度；若孔、轴间既有 相对运动，又要求密封性能好，即保证有均匀的小间隙， 则选用圆柱度(控制圆度和中心线、素线的直线度)； 机床：为保证工作台和刀架的运动精度，导轨应选用直 线度或平行度；为保证齿轮的正确啮合，箱体孔中心线 应选用平行度； 紧固件联接孔：选用位置度。
形位公差
形位公差与尺寸公差的关系
一、有关术语及定义
轴的体外 在给定长度上，与实际轴体外相接的最小理 作用尺寸：想面的尺寸。
dfe≥da
！
只有Dfe≥dfe时，两 者才能自由装配。
第14次课
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第五章
§5-7
形位公差
形位公差与尺寸公差的关系
一、有关术语及定义
孔的体内 在给定长度上，与实际孔体内相接的最小理 作用尺寸：想面的尺寸。
§5-6 跳动公差
§5-7 形位公差与尺寸公差的关系 §5-8 形位公差的选择
第14次课
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第五章
§5-7
形位公差
形位公差与尺寸公差的关系
形位公差与尺寸公差
最大实体实效边界 39.9
最大实体要求的两种特殊应用
当给出的形位公差值为零时，则为零形位公差。 此时，被测要素的最大实体实效边界等于最大 实体边界，最大实体实效尺寸等于最大实体尺 寸。 当形位误差小于给出的形位公差，又允许其实 际尺寸超出最大实体尺寸时，可将可逆要求应 用于最大实体要求。从而实现尺寸公差与形位 公差相互转换的可逆要求。此时，在形位公差 框格中最大实体要求的形位公差值后加注 GO “ R ”。
可逆要求（最大实体要求）举例
如图所示，轴线的直线度公差采用可逆的最大实体要求，其含义： 当轴的实际尺寸偏离最大实体尺寸时，其轴的直线度公差增大， 当轴的实际尺寸处处为最小实体尺寸ø 19.7mm，其轴的直线度误 差可达最大值，为t=0.3+0.1=0.4mm。 当轴的轴线直线度误差小于给定的直线度公差时，也允许轴的实 际尺寸超出其最大实体尺寸，（但不得超出其最大实体实效尺寸 20.1mm）。故当轴线的直线度误差值为零时，其实际尺寸可以 0.4 直线度 等于最大实体实效尺寸，即其尺寸公差可达到最大值 Td=0.3+0.1= 0.4mm 。 Ø200-0.3
ø 0 M A
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A
可逆要求（最大实体要求）
可逆要求应用于最大实体要求时，被测 要素的实际轮廓应遵守最大实体实效边 界，当其实际尺寸偏离最大 实体尺寸时， 允许其形位误差得到补偿，而当其形位 误差小于给出的形位公差时，也允许其 实际尺寸超出最大实体尺寸，即其尺寸 公差值可以增大，这种要求称之为“可 逆的最大实体要求”，在图样上的形位 公差框格中的形位公差后加注符号M R 。
最大实体实效尺寸（单一要素）
最大实体实效尺寸（关联要素）
最小实体实效状态（尺寸、边界）
形位公差与尺寸公差的关系
选择形位公差项目还要参照有关专业标准的规定。
轴类零件形位公差项目的选择
➢ 与支承件结合部位
a、轴颈的圆度或圆柱度。 b、对公共轴线的圆跳动或同
轴度。 c、轴肩对轴线的端面圆跳动
（或垂直度）。
➢与传动件结合部位
a、表面的圆度或圆柱度 b、对公共轴线的圆跳动或同 轴度 c、轴肩对其轴线的垂直度（ 或端面圆跳动） d、键槽对其轴线的对称度。
➢形位公差各项目的应用示例：见表2-9~表2-12 ➢形位公差值的选用原则
1、总的原则是在满足零件功能的前提下，选取最经济的公差 值。
形位公差值的确定
2、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，按表中数系确定要素的公差值。并考虑以下因素： a)在同一要素上给出的t形状≤t位置。如要求平行的两个表面， 其平面度公差值应小于平行度公差值；
轴类零件形位公差值的确定
齿轮形位公差值的确定
箱体类零件形位公差值的确定
形位公差的未注公差值(GB/T 1184-1996)
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，形位未注公差按以下规定执行：
➢ 未注直线度、平面度、垂直度、对称度和圆跳动（表213~表2-16）各规定了H、K、L三个公差等级，在标题栏 或技术要求中注出标准及等级代号。如：“GB/T1184—
➢其它
齿轮类零件形位公差项目的选择
GB10095-1988《齿轮公差》有专门规定：
➢齿轮孔（或轴）的圆度 或圆柱度
➢齿轮键槽对其轴线的对 称度
➢齿轮基准端面对轴线的 垂直度 ➢齿顶圆对轴线的圆跳动
箱体类零件形位公差项目的选择
轴承座孔的圆度或 圆柱度
轴承座孔轴线的同 轴度
轴类零件形位公差项目的选择
➢ 与支承件结合部位
a、轴颈的圆度或圆柱度。 b、对公共轴线的圆跳动或同
轴度。 c、轴肩对轴线的端面圆跳动
（或垂直度）。
➢与传动件结合部位
a、表面的圆度或圆柱度 b、对公共轴线的圆跳动或同 轴度 c、轴肩对其轴线的垂直度（ 或端面圆跳动） d、键槽对其轴线的对称度。
➢形位公差各项目的应用示例：见表2-9~表2-12 ➢形位公差值的选用原则
1、总的原则是在满足零件功能的前提下，选取最经济的公差 值。
形位公差值的确定
2、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，按表中数系确定要素的公差值。并考虑以下因素： a)在同一要素上给出的t形状≤t位置。如要求平行的两个表面， 其平面度公差值应小于平行度公差值；
轴类零件形位公差值的确定
齿轮形位公差值的确定
箱体类零件形位公差值的确定
形位公差的未注公差值(GB/T 1184-1996)
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，形位未注公差按以下规定执行：
➢ 未注直线度、平面度、垂直度、对称度和圆跳动（表213~表2-16）各规定了H、K、L三个公差等级，在标题栏 或技术要求中注出标准及等级代号。如：“GB/T1184—
➢其它
齿轮类零件形位公差项目的选择
GB10095-1988《齿轮公差》有专门规定：
➢齿轮孔（或轴）的圆度 或圆柱度
➢齿轮键槽对其轴线的对 称度
➢齿轮基准端面对轴线的 垂直度 ➢齿顶圆对轴线的圆跳动
箱体类零件形位公差项目的选择
轴承座孔的圆度或 圆柱度
轴承座孔轴线的同 轴度
钣金件尺寸公差及形位公差
钣金件尺寸公差及形位公差
1 尺寸及公差
1）钣金件的尺寸公差可参照GB/T 13914-2002附录A，按其表1及表2选择（参见设计导则：冲压件尺寸公差），或依据本导则的表1选择，并在设计图样中规定。
2）钣金件的未注的线性尺寸公差为表1的C级。
3）钣金件未注的角度尺寸公差为GB/T 1804-2000的c级。
4）钣金件的尺寸极限偏差按GB/T 13914-2002第4章的如下规定：
a) 孔、内形尺寸的极限偏差在公差值前冠以“＋”号作为上偏差，下偏差为0；
b) 轴、外形尺寸的极限偏差在公差值前冠以“－”号作为下偏差，上偏差为0；
c) 孔中心距、孔边距、长度、高度及未注公差尺寸的极限偏差在公差值前冠以“±”
号，分别作为上偏差及下偏差。
2 形状和位置公差
1）钣金件的形状及位置公差应符合设计图样的规定。
2）钣金件的未注形状和位置公差为GB/T 1184-1996的K级。
尺寸公差与配合及形位公差相关知识
+0.039 0
Φ50
Φ50
-0.050 -0.025
15
既注公差带代号又注上、 既注公差带代号又注上、下偏差
既明确配合精度又有公差数值。
Φ50f7( -0.050) 50f7(
Φ50H8( 50H8(
-0.025
上下偏 差加注 括号
+0.039 ) 0
16
注公差带代号
此注法能和专用量具检验零件尺寸统一起来，适应大批量生产。 此注法能和专用量具检验零件尺寸统一起来，适应大批量生产。 零件图上不必标注尺寸偏差数值。 零件图上不必标注尺寸偏差数值。
三类：即间隙配合、过盈配合和过渡配合。
3、间隙配合：孔与轴配合时，具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。
6
最大间隙 孔公差带 φ30 最小间隙
+0.053 +0.020
轴公差带
最大间隙
间隙 孔公差带 φ30 轴公差带
-0.020 +0.041
孔的公差 带在轴的公 差带之上。
最小间隙为零
7
4、过盈配合：孔和轴配合时，孔的尺寸减去相配合轴的尺寸，其代数差为
10
标准公差 基本偏差 基本尺寸 0+ 0 基本偏差 标准公差
轴与孔的基本偏差代号用拉丁字母表示，大写为孔，小写为轴，各有 28个。其中H（h）的基本偏差为零 的基本偏差为零，常作为基准孔或基准轴的偏差代号。 H
11
A B
EI
C
CD
基本尺寸
es
c cd b a
k g h j f fg js d e ef
20
基孔制优先、 基孔制优先、常用配合
基 准 孔 轴
a b
形位公差简介
4
零件的形位公差共14项,其中形状公 差6个，位置公差8个，如下表。
5
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
14Βιβλιοθήκη 重力法❖ 利用液体自动保持水平或重物自动保持 铅直的重力现象测量直线度。常用的量仪是 水平仪,也有利用液体的水平面作为测量面与 被测面比较来测量直线度误差的。
15
直线法
❖ 利用钢丝和激光束等测量直线度。利用钢丝测 量车床导轨的直线度误差时,移动溜板，可从安装在 溜板上的读数显微镜中读出导轨各点偏离钢丝的数 值。利用激光束测量直线度误差时，激光束相当于 钢丝，四象限光电传感器和指示表相当于读数显微 镜，沿被测导轨移动滑块，若四象限光电传感器中 的 4个光电池所接收的光强信号相等，表示导轨直 线度好;否则表示存在误差。误差大小可以从指示表 中读出。利用激光束测量直线度误差的测量工具称 为激光准直仪。
形位公差的定
义和测量相关知识
❖ 一、先说尺寸公差,尺寸公差简称公差，是指最大极限尺寸减 最小极限尺寸之差，或上偏差减下偏差之差。它是容许尺寸 的变动量。尺寸公差是一个没有符号的绝对值。尺寸公差根 据加工需要每个尺寸需要给出不同的精度等级，这样在加工 的时候就会产生一个尺寸合格范围。在每张图纸上面需要分 已标尺寸公差和未标尺寸公差，已经标注的在图形中已经表 示出来，未标注的如果有需要请在技术要求里面说明。
7
❖ (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.
零件的形位公差共14项,其中形状公 差6个，位置公差8个，如下表。
5
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
14Βιβλιοθήκη 重力法❖ 利用液体自动保持水平或重物自动保持 铅直的重力现象测量直线度。常用的量仪是 水平仪,也有利用液体的水平面作为测量面与 被测面比较来测量直线度误差的。
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直线法
❖ 利用钢丝和激光束等测量直线度。利用钢丝测 量车床导轨的直线度误差时,移动溜板，可从安装在 溜板上的读数显微镜中读出导轨各点偏离钢丝的数 值。利用激光束测量直线度误差时，激光束相当于 钢丝，四象限光电传感器和指示表相当于读数显微 镜，沿被测导轨移动滑块，若四象限光电传感器中 的 4个光电池所接收的光强信号相等，表示导轨直 线度好;否则表示存在误差。误差大小可以从指示表 中读出。利用激光束测量直线度误差的测量工具称 为激光准直仪。
形位公差的定
义和测量相关知识
❖ 一、先说尺寸公差,尺寸公差简称公差，是指最大极限尺寸减 最小极限尺寸之差，或上偏差减下偏差之差。它是容许尺寸 的变动量。尺寸公差是一个没有符号的绝对值。尺寸公差根 据加工需要每个尺寸需要给出不同的精度等级，这样在加工 的时候就会产生一个尺寸合格范围。在每张图纸上面需要分 已标尺寸公差和未标尺寸公差，已经标注的在图形中已经表 示出来，未标注的如果有需要请在技术要求里面说明。
7
❖ (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.