形狀和位置公差及檢測(cè)

1、第五節(jié) 形位公差的設(shè)計(jì)1一、形位公差的標(biāo)注 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在技術(shù)圖樣中形位公差應(yīng)采用框格代號(hào)標(biāo)注。無(wú)法采用框格代號(hào)標(biāo)注時(shí)，才允許在技術(shù)要求中用文字加以說(shuō)明，但應(yīng)做到內(nèi)容完整，用詞嚴(yán)謹(jǐn)。 圖4-10 形位公差框格 21公差框格的標(biāo)注 (1) 第一格 形位公差特征的符號(hào)。(2) 第二格 形位公差數(shù)值和有關(guān)符號(hào)。 (3) 第三格和以后各格 基準(zhǔn)字母和有關(guān)符號(hào)。規(guī)定不得采用E、F、I、J、L、M、O、P和R等九個(gè)字母。 3延伸公差通則：延伸公差帶一般用于保證鍵和螺栓、螺柱、螺釘、銷等緊固件在裝配時(shí)避免干涉。延伸公差帶必須與形狀和位置公差聯(lián)合應(yīng)用。延伸公差圖樣表示：延伸公差帶采用符合 表示，該符合應(yīng)置于

2、圖樣上公差框格中的形位公差值后面。延伸公差帶的最小延伸范圍和位置應(yīng)在圖樣上相應(yīng)視圖中用細(xì)雙點(diǎn)劃線表示，并標(biāo)注相應(yīng)的延伸尺寸及在該尺寸前加注符號(hào) ，如PDF文檔所示。PP42被測(cè)要素的標(biāo)注 用帶箭頭的指引線將公差框格與被測(cè)要素相連，指引線由細(xì)實(shí)線和箭頭組成，可以從框格任一端引出，并保持與框格端線垂直；指引線的箭頭指向被測(cè)要素，可曲折，但不得超過(guò)2次；指引線的箭頭一般垂直于被測(cè)要素，且應(yīng)指向公差帶的寬度或直徑方向。 圖4-11 指引線標(biāo)注5當(dāng)被測(cè)要素為輪廓要素時(shí)，指引線的箭頭應(yīng)指在該要素的輪廓線或其引出線上，并應(yīng)明顯地與尺寸線錯(cuò)開(kāi)(應(yīng)與尺寸線至少錯(cuò)開(kāi)4mm)。4mm圖4-12 輪廓要素的標(biāo)注 被測(cè)

3、要素的主要標(biāo)注方法：6(2) 當(dāng)被測(cè)要素為中心要素時(shí)，指引線的箭頭應(yīng)與被測(cè)要素的尺寸線對(duì)齊，當(dāng)指引線箭頭與尺寸線的箭頭重疊時(shí)，可代替尺寸線箭頭，指引線的箭頭不允許直接指向中心線。b圖4-13 中心要素的標(biāo)注 7(3) 當(dāng)被測(cè)要素為圓錐體的軸線時(shí)，指引線的箭頭應(yīng)與圓錐體直徑尺寸線(大端或小端)對(duì)齊必要時(shí)也可在圓錐體內(nèi)畫出空白的尺寸線，并將指引線的箭頭與該空白的尺寸線對(duì)齊；如圓錐體采用角度尺寸標(biāo)注，則指引線的箭頭應(yīng)對(duì)著該角度的尺寸線。 圖4-14 圓錐體軸線的標(biāo)注8(4) 當(dāng)多個(gè)被測(cè)要素有相同的形位公差(單項(xiàng)或多項(xiàng))要求時(shí)，可以在從框格引出的指引線上繪制多個(gè)指示箭頭，并分別與被測(cè)要素相連；用同一公

4、差帶控制幾個(gè)同類被測(cè)要素組成的公共軸線、公共中心平面或公共平面時(shí)，應(yīng)在公差框格上注明“共面”或“共線”。AB0.03A-B共面0.10圖4-15 多要素同要求的簡(jiǎn)化標(biāo)注 圖4-16多處同類要素組成被測(cè)公共軸線時(shí)的標(biāo)注 9(5) 當(dāng)同一個(gè)被測(cè)要素有多項(xiàng)形位公差要求，其測(cè)量方向相同或標(biāo)注方法又是一致時(shí)，可以將這些框格繪制在一起，并引用一根指引線。 A A圖4-17 同一要素多項(xiàng)要求的簡(jiǎn)化標(biāo)注 103基準(zhǔn)要素的標(biāo)注 基準(zhǔn)符號(hào)中的圓圈應(yīng)用細(xì)實(shí)線繪制，其直徑與框格高度相同；圓圈內(nèi)的字母高度與圖樣中尺寸數(shù)字的高度相同；無(wú)論基準(zhǔn)符號(hào)在圖樣上的方向如何，圓圈內(nèi)的字母均應(yīng)水平書寫 ；基準(zhǔn)符號(hào)中的連線必須與基準(zhǔn)要

5、素垂直，而不一定垂直于粗的短橫線。ABC圖4-18 基準(zhǔn)符號(hào)11(1) 當(dāng)基準(zhǔn)要素為輪廓線和表面時(shí)，基準(zhǔn)符號(hào)應(yīng)置于該要素的輪廓線或其引出線標(biāo)注，并應(yīng)明顯地與尺寸線錯(cuò)開(kāi)?；鶞?zhǔn)符號(hào)標(biāo)注在輪廓的引出線上時(shí)，可以放置在引出線的任一側(cè)，但基準(zhǔn)符號(hào)的短線不能直接與公差框格相連。 AAB圖4-19 輪廓基準(zhǔn)要素的標(biāo)注12(2) 當(dāng)基準(zhǔn)要素是軸線或中心平面或由帶尺寸的要素確定的點(diǎn)時(shí)，基準(zhǔn)符號(hào)的連線應(yīng)與該要素的尺寸線對(duì)齊；當(dāng)基準(zhǔn)符號(hào)與尺寸線的箭頭重疊時(shí)，可代替尺寸線的一個(gè)箭頭； BAC圖4-20 中心基準(zhǔn)要素的標(biāo)注13(3)當(dāng)基準(zhǔn)要素為中心孔時(shí)，基準(zhǔn)符號(hào)置于中心引出線的下方；當(dāng)基準(zhǔn)要素為圓錐體的軸線時(shí)，基準(zhǔn)線符

6、號(hào)中的連線應(yīng)與圓錐體直徑尺寸線(大端或小端)對(duì)齊或與圓錐體內(nèi)空白的尺寸線對(duì)齊。ABAB4/7.5GB145-85AB4/7.5GB145-85圖4-21 中心孔和圓錐體軸線為基準(zhǔn)要素的標(biāo)注14(4) 任選基準(zhǔn)的標(biāo)注，應(yīng)將基準(zhǔn)符號(hào)的粗短橫線改為箭頭，此時(shí)零件的兩端面互為基準(zhǔn)。 圖4-22 任選基準(zhǔn)的標(biāo)注 0.03AA15形位公差標(biāo)注舉例 指出下圖中沒(méi)有按下列形位公差要求進(jìn)行標(biāo)注的錯(cuò)誤，并加以改正。1）兩個(gè)40k6圓柱面遵守包容要求。2）兩個(gè)40k6圓柱面的圓柱度公差為0.004mm。3）軸肩端面I和II對(duì)兩個(gè)40k6圓柱的公共軸線的端面圓跳動(dòng)公差為0.012mm。4） 60g6圓柱的軸線對(duì)兩個(gè)4

7、0k6圓柱的公共軸線的同軸度公差為0.01mm。5）鍵槽12N9中心面對(duì)60g6圓柱的軸線的對(duì)稱度公差為0.015mm。16二、形位精度設(shè)計(jì)（形位公差的選擇 ）1形位公差項(xiàng)目的選擇 項(xiàng)目選擇總原則：在保證零件功能要求的前提下，應(yīng)盡量使形位公差項(xiàng)目減少，檢測(cè)方法簡(jiǎn)便，以獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。(1) 考慮零件的幾何特征(2) 考慮零件的使用要求(3) 考慮形位公差的控制功能 各項(xiàng)形位公差的控制功能不盡相同，選擇時(shí)應(yīng)盡量發(fā)揮能綜合控制的公差項(xiàng)目的職能，以減少形位公差項(xiàng)目。(4) 考慮檢測(cè)的方便性 確定公差項(xiàng)目必須與檢測(cè)條件相結(jié)合，考慮現(xiàn)有條件檢測(cè)的可能性與經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)同樣滿足零件的使用要求時(shí)，應(yīng)選用檢測(cè)

8、簡(jiǎn)便的項(xiàng)目。17圖6-2頂尖軸的形位公差項(xiàng)目選擇18圖6-3 兩種公差標(biāo)注a 綜合公差標(biāo)注b 單項(xiàng)公差標(biāo)注192基準(zhǔn)要素的選擇(1) 基準(zhǔn)部位的選擇 選擇基準(zhǔn)部位時(shí)，主要應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)和使用要求，零件的結(jié)構(gòu)特征，并兼顧基準(zhǔn)統(tǒng)一等原則進(jìn)行。 (2) 基準(zhǔn)數(shù)量的確定 一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)根據(jù)公差項(xiàng)目的定向、定位幾何功能要求來(lái)確定基準(zhǔn)的數(shù)量。 (3) 基準(zhǔn)順序的安排 當(dāng)選用兩個(gè)或三個(gè)基準(zhǔn)要素時(shí)，就要明確基準(zhǔn)要素的次序，并按順序填入公差框格中。20軸類零件，常以兩個(gè)軸承為支承運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)選這兩處軸頸的公共軸線（組合基準(zhǔn)）為基準(zhǔn)。套類零件多以其內(nèi)孔軸線徑向定位裝配或以其端面軸向定位，因此根據(jù)需要可選其軸線或端面作為基準(zhǔn)。

9、 應(yīng)選較寬大的平面、較長(zhǎng)的軸線作為基準(zhǔn)，以使定位穩(wěn)定。從加工檢測(cè)方面考慮，應(yīng)選擇在加工、檢測(cè)中方便裝夾定位的要素為基準(zhǔn)。 常見(jiàn)基準(zhǔn)選擇方法213形位公差等級(jí)(公差值)的選擇 形位公差等級(jí)的選擇原則與尺寸公差選用原則相同，即在滿足零件使用要求的前提下，盡量選用低的公差等級(jí)。(1) 形位公差和尺寸公差的關(guān)系，如圖所示 一般滿足關(guān)系式：T形狀T位置T尺寸(2) 有配合要求時(shí)形狀公差與尺寸公差的關(guān)系T形狀KT尺寸在常用尺寸公差等級(jí)IT5IT8的范圍內(nèi)，通常取K2565。 (3) 形狀公差與表面粗糙度的關(guān)系一般情況下，表面粗糙度的Ra值約占形狀公差值的2025。22(4) 考慮零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)于以下情

10、況，考慮到加工的難易程度和除主參數(shù)以外的其它因素的影響，在滿足零件功能的要求下，適當(dāng)降低12級(jí)選用：孔相對(duì)于軸；細(xì)長(zhǎng)比較大的軸和孔；距離較大的軸和孔；寬度較大（大于1/2長(zhǎng)度）的零件表面；線對(duì)線和線對(duì)面的相對(duì)于面對(duì)面的平行度、垂直度公差。(5) 凡有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已對(duì)形位公差作出規(guī)定的，如與滾動(dòng)軸承相配的軸和殼體孔的圓柱度公差、機(jī)床導(dǎo)軌的直線度公差、齒輪箱體孔的軸線的平行度公差等，都應(yīng)按相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)確定。 除線輪廓度、面輪廓度以及位置度未規(guī)定公差等級(jí)外，其余11項(xiàng)均有規(guī)定。一般劃分為12級(jí)，即112級(jí)，精度依次降低，僅圓度和圓柱度劃分為13級(jí)，即增加了一個(gè)0級(jí)，以便適應(yīng)精密零件的需要。 3形位公差等級(jí)(

11、公差值)的選擇（續(xù)1） 23 位置度常用于控制螺栓或螺釘連接中孔距的位置精度要求，其公差值取決于螺栓與光孔之間的間隙。位置度公差值T(公差帶的直徑或?qū)挾?按下式計(jì)算：螺栓連接：T KZ螺釘零件：T 0.5KZ式中 Z 孔與緊固件之間的間隙；Z = Dmin dmax Dmin 最小孔徑(光孔的最小直徑)； dmax 最大軸徑(螺栓或螺釘?shù)淖畲笾睆?； K 間隙利用系數(shù)。 推薦值為：不需調(diào)整的固定聯(lián)接，K1；需要調(diào)整的固定聯(lián)接，K0.60.8。3形位公差等級(jí)(公差值)的選擇（續(xù)2） 244公差原則的選擇選擇公差原則和公差要求時(shí)，應(yīng)根據(jù)被測(cè)要素的功能要求，各公差原則的應(yīng)用場(chǎng)合、可行性和經(jīng)濟(jì)性等方面

12、來(lái)考慮。獨(dú)立原則：主要用于尺寸精度和形位精度要求都較嚴(yán)，且需要分別滿足要求；或尺寸精度與形位精度要求相差較大；或用于保證運(yùn)動(dòng)精度、密封性等特殊要求，常提出與尺寸精度無(wú)關(guān)的形位公差要求；或用于未注形位公差要素。包容要求：主要用于需嚴(yán)格保證配合性質(zhì)的場(chǎng)合。最大實(shí)體要求：主要用于中心要素，保證可裝配性(無(wú)配合性質(zhì)要求)的場(chǎng)合。 255未注形位公差的規(guī)定 應(yīng)用未注公差的總原則是：實(shí)際要素的功能允許形位公差等于或大于未注公差值，一般不需要單獨(dú)注出，而采用未注公差。如功能要求允許大于未注公差值，而這個(gè)較大的公差值會(huì)給工廠帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，則可將這個(gè)較大的公差值單獨(dú)標(biāo)注在要素上。 為簡(jiǎn)化制圖，對(duì)一般機(jī)床加工或中

13、等制造精度就能保證的形位精度，不必在圖樣上注出形位公差，形位未注公差按以下規(guī)定執(zhí)行。 265未注形位公差的規(guī)定（續(xù)）未注直線度、垂直度、對(duì)稱度和圓跳動(dòng)各規(guī)定了H、K、L三個(gè)公差等級(jí)，在標(biāo)題欄或技術(shù)要求中注出標(biāo)準(zhǔn)及等級(jí)代號(hào)。如：“GB/T1184K”。 未注圓度公差值等于直徑公差值，但不得大于徑向跳動(dòng)的未注公差。 未注圓柱度公差不作規(guī)定，由構(gòu)成圓柱度的圓度、直線度和相應(yīng)線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線度和平面度公差值中較大者。 未注同軸度公差值未作規(guī)定，可與徑向圓跳動(dòng)公差等。 未注線輪廓度、面輪廓度、傾斜度、位置度和全跳動(dòng)的公差值均由各要素的注出或未注出的尺寸或角度公

14、差控制。 276形位公差精度設(shè)計(jì)(選用)舉例如圖所示是功率為5kw的一級(jí)圓柱齒輪減速器的輸出軸，該軸轉(zhuǎn)速為83r/min，其結(jié)構(gòu)特征、使用要求及各軸頸的尺寸精度均已確定。要求對(duì)其進(jìn)行形位精度的設(shè)計(jì)。（1）形位公差項(xiàng)目的選擇（2）基準(zhǔn)的選擇（3）公差原則的選擇（4）形位精度等級(jí)的確定（5）形位公差值的確定28(1) 55k6圓柱面 從檢測(cè)的可能性和經(jīng)濟(jì)性分析，可用徑向圓跳動(dòng)公差代替同軸度公差，參照表4-27確定公差等級(jí)為7級(jí)，查表4-22，其公差值為0.025mm。查表4-25和表4-20確定圓柱度公差等級(jí)為6級(jí)，公差值為0.005mm。(2) 56r6、45k6圓柱面 均規(guī)定了對(duì)255j6圓柱

15、面公共軸線的徑向圓跳動(dòng)公差，公差等級(jí)仍取7級(jí)，公差值分別為0.025mm和0.020mm。(3) 鍵槽14N9和鍵槽16N9查表4-27，對(duì)稱度公差數(shù)值均按8級(jí)給出，查表4-22，其公差值為0.02mm。 (4) 軸肩65公差等級(jí)取為6級(jí)，查表4-22，其公差值為0.015mm。 (5) 其他要素最終零件精度設(shè)計(jì)圖示 29公差等級(jí)應(yīng) 用 舉 例5，6，7應(yīng)用范圍較廣的公差等級(jí)。用于形位精度要求較高、尺寸公差等級(jí)為IT8及高于IT8的零件。5級(jí)常用于機(jī)床主軸軸頸，計(jì)量?jī)x器的測(cè)桿，汽輪機(jī)主軸，柱塞油泵轉(zhuǎn)子，高精度滾動(dòng)軸承外圈，一般精度滾動(dòng)軸承內(nèi)圈；6、7級(jí)用于內(nèi)燃機(jī)曲軸、凸輪軸軸頸、齒輪軸、水泵軸

16、、汽車后輪輸出軸，電機(jī)轉(zhuǎn)子、印刷機(jī)傳墨輥的軸頸、鍵槽等8，9常用于形位精度要求一般、尺寸公差等級(jí)為IT9至IT11的零件。8級(jí)用于拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)分配軸軸頸，與9級(jí)精度以下齒輪相配的軸，水泵葉輪，離心泵體，棉花精梳機(jī)前后滾子，鍵槽等；9級(jí)用于內(nèi)燃機(jī)氣缸套配合面，自行車中軸等表4-27同軸度、對(duì)稱度和跳動(dòng)公差常用等級(jí)的應(yīng)用舉例30313233考慮零件的幾何形狀特征選擇：控制平面的形狀誤差應(yīng)選擇平面度；控制導(dǎo)軌導(dǎo)向面的形狀誤差應(yīng)選擇直線度；控制圓柱面的形狀誤差應(yīng)選擇圓度或圓柱度等?？紤]零件的功能要求選擇：保證零件的工作精度；保證聯(lián)接強(qiáng)度和密封性；減少磨損，延長(zhǎng)零件使用壽命；導(dǎo)軌3435365265兩處BABA其余12.51.251.251.251.25C2C2DBAC25512366245k6E2.02.055k655k656r6EEE572139.50.02CD3.23.2A-A0.025316N914N9B-B圖4-23 輸出軸形位公差標(biāo)注示例13752650.015A-B0.020A-B0.0250.005