第五講-形狀和位置公差

厚德博學(xué)強(qiáng)吾興邦課堂作業(yè)：1、說(shuō)明幾何公差項(xiàng)目的名稱及其表示符號(hào)。2、任選5個(gè)幾何公差項(xiàng)目畫出其對(duì)應(yīng)的公差帶圖。3、從教材或參考書中任選一個(gè)有幾何精度標(biāo)注的零件圖，解釋這些標(biāo)注的含義。第五講幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)基本要求掌握幾何公差項(xiàng)目、符號(hào)；掌握各種幾何公差帶的畫法；能讀懂并會(huì)標(biāo)注典型件的幾何公差。重點(diǎn)

幾何公差的標(biāo)注難點(diǎn)

幾何公差帶及幾何公差的標(biāo)注

GB/T1182－2008《產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范（GPS）幾何公差形狀、方向、位置和跳動(dòng)公差標(biāo)注》GB/T1958－2004《產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范（GPS）形狀和位置公差檢定規(guī)定》GB/T1184－1996《形狀和位置公差未注公差值》GB/T4249－1996《公差原則》GB/T16671－1996《形狀和位置公差最大實(shí)體要求最小實(shí)體要求和可逆要求》等?！稁缀喂睢穱?guó)家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)演變情況

（1）按結(jié)構(gòu)特征分輪廓要素(profilefeature)(組成要素)：可見(jiàn)要素中心要素(centrefeature)(導(dǎo)出要素)：假想要素（2）按存在狀態(tài)分理想要素(idealfeature)：不存在誤差實(shí)際要素(realfeature)：加工后自然存在1.幾何公差的研究對(duì)象—幾何要素

（3）按所處地位分被測(cè)要素(tolerancedfeature)：給出形狀或（和）位置公差的要素單一被測(cè)要素：只規(guī)定形狀公差的要素關(guān)聯(lián)被測(cè)要素：規(guī)定位置公差的要素。基準(zhǔn)要素(datumfeature)：確定被測(cè)要素方向或（和）位置的要素1.幾何公差的研究對(duì)象—幾何要素各要素之間的關(guān)系

幾何公差的類型：形狀公差(formtolerance)：實(shí)際單一要素允許的變動(dòng)量。方向公差：實(shí)際關(guān)聯(lián)要素相對(duì)于基準(zhǔn)所允許的變動(dòng)量。位置公差(positiontolerance)：實(shí)際關(guān)聯(lián)要素相對(duì)于基準(zhǔn)所允許的變動(dòng)量。跳動(dòng)公差：實(shí)際關(guān)聯(lián)要素相對(duì)于基準(zhǔn)所允許的變動(dòng)量。2.幾何公差項(xiàng)目及符號(hào)

2.幾何公差項(xiàng)目及符號(hào)

2.幾何公差項(xiàng)目及符號(hào)

GB/T1182—2008：用公差框格標(biāo)注在零件圖上。從左到右依次為：公差特征項(xiàng)目符號(hào)、公差值、基準(zhǔn)。公差特征項(xiàng)目符號(hào)：根據(jù)零件功能要求給定；公差值：用線性值，如公差帶是圓形或圓柱形的則在公差值前加注“”；球形的加注“”；基準(zhǔn)：用大寫字母表示。3.幾何公差的標(biāo)注（1）被測(cè)要素的標(biāo)注（分五部分）用帶箭頭的指引線將框格與被測(cè)要素相連A被測(cè)要素為組成要素：箭頭置于要素的輪廓線或其延長(zhǎng)線上，但必須與尺寸線明顯分開(kāi)被測(cè)要素為導(dǎo)出要素：箭頭與尺寸線對(duì)齊被測(cè)要素應(yīng)按以下方法標(biāo)注

需要指明被測(cè)要素的形式（是線而不是面）時(shí)，應(yīng)在公差框格附近用符號(hào)“LE”注明。被測(cè)要素為線素的標(biāo)注公共被測(cè)要素的標(biāo)注方法

對(duì)于公共被測(cè)要素，應(yīng)采用一個(gè)公差框格標(biāo)注。這時(shí)應(yīng)在公差框格中公差值的后面加注符號(hào)“CZ”

基準(zhǔn)代號(hào)：由一個(gè)標(biāo)注在基準(zhǔn)方框內(nèi)的大寫字母，用細(xì)實(shí)線與一個(gè)涂黑（或空白）的三角形相連而組成，并且字母應(yīng)水平書寫。標(biāo)注方法：同被測(cè)要素的標(biāo)注

。（2）基準(zhǔn)要素的標(biāo)注基準(zhǔn)組成要素的標(biāo)注方法基準(zhǔn)導(dǎo)出要素的標(biāo)注方法公共基準(zhǔn)的標(biāo)注方法

（3）幾何公差的簡(jiǎn)化標(biāo)注方法同一被測(cè)要素有幾項(xiàng)幾何公差要求幾個(gè)被測(cè)要素有同一幾何公差帶要求幾個(gè)同型被測(cè)要素有同一幾何公差帶要求(4)附加規(guī)定的標(biāo)注方法全周符號(hào)的標(biāo)注如果輪廓度特征適用橫截面的整周輪廓或由該輪廓所示的整周表面時(shí)，應(yīng)采用全周符號(hào)表示。圖4.12（a）圖4.12（b）圖4.12（c）圖4.12（d）圖4.12（a）圖4.12（b）圖4.12（c）圖4.12（d）全周符號(hào)并不包括整個(gè)工件的所有表面，只包括由輪廓和公差標(biāo)注所表示的各個(gè)表面。橫截面內(nèi)整周輪廓線不包括表面a和b的所有表面螺紋、齒輪和花鍵軸線的標(biāo)注

否則應(yīng)加說(shuō)明：用“MD”表示大徑，用“LD”表示小徑。以螺紋軸線為被測(cè)要素或基準(zhǔn)要素時(shí)，默認(rèn)為螺紋中徑。

圖4.13（a）大徑軸線的標(biāo)注圖4.13（a）小徑軸線的標(biāo)注以齒輪、花鍵軸線為被測(cè)要素或基準(zhǔn)要素時(shí)，需說(shuō)明所指的要素，例如用“PD”表示節(jié)徑，用“MD”表示大徑，用“LD”表示小徑。限定性規(guī)定的標(biāo)注①如果需要對(duì)整個(gè)被測(cè)要素上任意范圍標(biāo)注同樣幾何特征的公差時(shí)，可在公差值的后面加注限定范圍的線性尺寸值，并在兩者之間用斜線隔開(kāi)，如圖4.13（a）所示。圖4.13（a）②如果標(biāo)注的是兩項(xiàng)或兩項(xiàng)以上同樣幾何特征的公差，可直接在整個(gè)要素公差框格的下方放置另一個(gè)公差框格，如圖4.13（b）所示。③如果給出的公差僅適用于要素的某一指定局部，應(yīng)采用粗點(diǎn)畫線示出該局部的范圍，并加注尺寸，如圖4.15（a）、（b）所示。如果只以要素的某一指定局部作基準(zhǔn)，應(yīng)采用粗點(diǎn)畫線示出該局部的范圍，并加注尺寸，如圖4.15（c）所示。圖4.15（a）圖4.15（b）圖4.15（c）理論正確尺寸（理論正確角度）的標(biāo)注當(dāng)給出一個(gè)或一組要素的位置、方向或輪廓度公差時(shí)，分別用來(lái)確定其理論正確位置、方向或輪廓的尺寸（TED），理論正確尺寸沒(méi)有公差，并標(biāo)注在一個(gè)方框中。圖4.16（a）理論正確尺寸的標(biāo)注圖4.16理論正確角度的標(biāo)注實(shí)際要素的位置、方向或輪廓由其框格中的公差限制。自由狀態(tài)的標(biāo)注對(duì)于非剛性零件的自由狀態(tài)下的公差要求，應(yīng)采用規(guī)范的附加符號(hào)。此符號(hào)標(biāo)注在相應(yīng)公差值的后面，如圖4.20所示。F圖4.20（a）圖4.20（b）幾何公差標(biāo)注舉例試將下列技術(shù)要求標(biāo)注在右圖中（1）左端面的平面度為0.01mm，右端面對(duì)左端面的平行度為0.04mm。（2）φ70H7的孔的軸線對(duì)左端面的垂直度公差為0.02mm。（3）φ210h7對(duì)φ70H7的同軸度為0.03mm。（4）4×φ20H8孔對(duì)左端面（第一基準(zhǔn)）和φ70H7的軸線的位置度公差為0.15mm。φ210h7?70H74×?20H80.010.04A?0.02A?0.03B∥?0.15ABABφ30K7和φ50M7采用包容原則。底面F的平面度公差為0.02mm；φ30K7孔和φ50M7孔的內(nèi)端面對(duì)它們的公共軸線的圓跳動(dòng)公差為0.04mm。φ30K7孔和φ50M7孔對(duì)它們的公共軸線的同軸度公差為0.03mm。6×φ11H10對(duì)φ50M7孔的軸線和F面的位置度公差為0.05mm，基準(zhǔn)要素的尺寸和被測(cè)要素的位置度公差應(yīng)用最大實(shí)體要求。EE0.020.04A-B?0.03A-B◎?0.05BMMCABC舉例（標(biāo)注改錯(cuò)）AB改正錯(cuò)誤后結(jié)果AB

實(shí)際被測(cè)要素允許變動(dòng)的區(qū)域

4.幾何公差帶幾何公差帶形狀：大?。何恢茫悍较颍河杀粶y(cè)要素和設(shè)計(jì)要求決定的由公差帶的寬度t或直徑φt和Sφt決定的分浮動(dòng)和固定兩種取決于測(cè)量方向即指引線箭頭方向0.1

（1）形狀公差帶①直線度a）給定平面內(nèi)的直線度

0.1

①直線度a）給定平面內(nèi)的直線度

①直線度b）給定一個(gè)方向平面內(nèi)的直線度公差帶是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域。棱線必須位于箭頭所指方向距離為公差值0.02mm的兩平行平面內(nèi)。

①直線度b）給定一個(gè)方向平面內(nèi)的直線度

①直線度c）給定兩個(gè)方向平面內(nèi)的直線度

①直線度c）給定兩個(gè)方向平面內(nèi)的直線度

①直線度d）任意方向的直線度

Φ0.04公差帶標(biāo)注d）任意方向的直線度公差帶：任意方向上的直線度在公差值前加注“

”，公差帶是直徑為公差值t的圓柱面內(nèi)的區(qū)域。被測(cè)圓柱體d的軸線必須位于直徑為公差值0.04mm的圓柱面內(nèi)。

②平面度平面度公差帶是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域。上圖：被測(cè)表面必須位于距離為公差值0.1的兩平行平面內(nèi)。下圖：被測(cè)表面上任意100×100的范圍，必須位于距離為公差值0.1的兩平行平面內(nèi)。

0.1公差帶

③圓度在垂直于軸線的任一正截面上，該圓必須位于半徑差為公差值0.02mm的兩同心圓之間。

0.02公差帶

④圓柱度被測(cè)圓柱面必須位于半徑差為公差值0.05mm的兩同軸圓柱面之間。

0.05公差帶

（2）形狀和位置公差帶

①線輪廓度

理論正確尺寸——是用以確定被測(cè)要素的理想形狀、方向、位置的尺寸。它僅表達(dá)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)被測(cè)要素的理想要求，故該尺寸不附帶公差，標(biāo)注時(shí)應(yīng)圍以框格，而該要素的形狀、方向和位置誤差則由給定的幾何公差來(lái)控制。A

線輪廓度公差帶是包絡(luò)一系列直徑為公差值t的圓的兩包絡(luò)線之間的區(qū)域，諸圓圓心應(yīng)位于理想輪廓線上。

A

（2）形狀和位置公差帶

②面輪廓度

A

（3）方向公差帶

方向公差：平行度、垂直度、傾斜度、線輪廓度、面輪廓度①基準(zhǔn)

單一基準(zhǔn)—由一個(gè)要素建立的基準(zhǔn)圖單一基準(zhǔn)A①基準(zhǔn)

組合基準(zhǔn)（公共基準(zhǔn)）—由兩個(gè)或兩個(gè)以上的要素所建立的一個(gè)獨(dú)立基準(zhǔn)0.05

A-B

A

B

圖組合基準(zhǔn)AB基準(zhǔn)體系（三基面體系）—由三個(gè)相互垂直的平面所構(gòu)成的基準(zhǔn)體系90°90°A90°BC圖三基面體系①基準(zhǔn)基準(zhǔn)面

線

面對(duì)面的平行度線對(duì)面的平行度面對(duì)線的平行度線對(duì)線的平行度給定水平方向給定垂直方向給定任意方向

②平行度

a）面對(duì)面的平行度0.05

基準(zhǔn)平面Aa)標(biāo)注b)公差帶A

a）面對(duì)面的平行度A

b）線對(duì)面的平行度A

b）線對(duì)面的平行度B

c）面對(duì)線的平行度A

c）面對(duì)線的平行度C

d）線對(duì)線的平行度－給定一個(gè)方向A

d）線對(duì)線的平行度－給定兩個(gè)方向

e）線對(duì)線的平行度－給定任意方向a)標(biāo)注b)公差帶基準(zhǔn)線AΦ0.1

③垂直度（面對(duì)面）A

③垂直度（面對(duì)線）A

③垂直度（線對(duì)線）A

③垂直度（任意方向）

③垂直度（任意方向）A

dA

0.05a)標(biāo)注b)公差帶

0.05

基準(zhǔn)平面

A

④傾斜度（面對(duì)線）B0.06B60°a)標(biāo)注60基準(zhǔn)線Btb)公差帶“面對(duì)線、線對(duì)線、線對(duì)面”自學(xué)A方向公差具有如下特點(diǎn)：1)方向公差帶相對(duì)基準(zhǔn)有確定的方向，而其位置往往是浮動(dòng)的。2)方向公差帶具有綜合控制被測(cè)要素的方向和形狀的功能。

因此在保證功能要求的前提下，規(guī)定了方向公差的要素，一般不再規(guī)定形狀公差，只有需要對(duì)該要素的形狀有進(jìn)一步要求時(shí)，則可同時(shí)給出形狀公差，但其公差數(shù)值應(yīng)小于方向公差值。

（4）位置公差帶

位置公差：同軸度（同心度）、對(duì)稱度、線輪廓度、面輪廓度

①同軸度①同軸度基準(zhǔn)軸線A、B

0.1b)公差帶a)標(biāo)注d

0.1A-B

t

tAB

②對(duì)稱度

②對(duì)稱度

基準(zhǔn)平面A0.10.05b)公差帶AA0.1a)標(biāo)注A

⑦位置度—線的位置度（任意方向）

③位置度—線的位置度（任意方向）

0.1a)標(biāo)注CDCB

0.1AB基準(zhǔn)平面A基準(zhǔn)平面C基準(zhǔn)平面90°b)公差帶BAAAC

③位置度

0.05

0.053×

D③位置度③位置度—面的位置度A基準(zhǔn)平面B基準(zhǔn)軸線tb)公差帶A0.05BBAa)標(biāo)注A位置公差帶的特點(diǎn)如下：1)位置公差相對(duì)于基準(zhǔn)具有確定位置。其中，位置度公差帶的位置由理論正確尺寸確定，同軸度和對(duì)稱度的理論正確尺寸為零，圖上可省略不注。

2)位置公差帶具有綜合控制被測(cè)要素位置、方向和形狀的功能。在滿足使用要求的前提下，對(duì)被測(cè)要素給出位置公差后，通常對(duì)該要素不再給出方向公差和形狀公差。如果需要對(duì)方向和形狀有進(jìn)一步要求時(shí)，則可另行給出方向或形狀公差，但其數(shù)值應(yīng)小于位置公差值。

（5）跳動(dòng)公差帶

跳動(dòng)公差：圓跳動(dòng)、全跳動(dòng)

①圓跳動(dòng)a）徑向圓跳動(dòng)－圓柱面公差帶是在垂直于基準(zhǔn)軸線的任一測(cè)量平面內(nèi)，半徑為公差值t，且圓心在基準(zhǔn)軸線上的兩個(gè)同心圓之間的區(qū)域。d圓柱面繞基準(zhǔn)軸線作無(wú)軸向移動(dòng)回轉(zhuǎn)時(shí)，在任一測(cè)量平面內(nèi)的徑向跳動(dòng)量均不得大于公差值0.05mm。

0.05

測(cè)量平面基準(zhǔn)軸線Aa)公差帶A0.05fdAfa)標(biāo)注B

①圓跳動(dòng)b）徑向圓跳動(dòng)－圓錐面

Ac）端面圓跳動(dòng)

a)基準(zhǔn)軸線A測(cè)量圓柱面b)t0.05Ac）端面圓