互換性與測(cè)量技術(shù)：第3章 位置公差及形位公差的應(yīng)用

第三節(jié)位置公差

位置公差——是指關(guān)聯(lián)實(shí)際要素的位置對(duì)基準(zhǔn)所允許的變動(dòng)全量。

位置公差帶——是限制關(guān)聯(lián)實(shí)際要素變動(dòng)的區(qū)域，被測(cè)實(shí)際要素位于此區(qū)域內(nèi)為合格，區(qū)域的大小由公差值決定。

一、基準(zhǔn)

基準(zhǔn)是確定被測(cè)要素的方向、位置的參考對(duì)象。單一基準(zhǔn)——由一個(gè)要素建立的基準(zhǔn)稱(chēng)為單一基準(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)稱(chēng)為組合基準(zhǔn)或公共基準(zhǔn)。

0.05

A-B

A

B

圖3-28單一基準(zhǔn)圖3-29組合基準(zhǔn)3)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3-30三基面體系二、定向公差與公差帶定向公差——是指關(guān)聯(lián)實(shí)際要素對(duì)基準(zhǔn)在方向上允許的變動(dòng)全量。定向公差包括平行度、垂直度和傾斜度三項(xiàng)。被測(cè)要素相對(duì)基準(zhǔn)要素都有面對(duì)面、線(xiàn)對(duì)面、面對(duì)線(xiàn)和線(xiàn)對(duì)線(xiàn)等四種情況。定向公差中被測(cè)要素相對(duì)基準(zhǔn)要素為線(xiàn)對(duì)線(xiàn)或線(xiàn)對(duì)面時(shí)，可分為給定一個(gè)方向，給定相互垂直的兩個(gè)方向和任意方向上的三種。1.平行度1）“面對(duì)面”的平行度

t基準(zhǔn)平面a)標(biāo)注b)公差帶被測(cè)要素：上平面；基準(zhǔn)要素：底面。

2）“線(xiàn)對(duì)線(xiàn)”的平行度（1）一個(gè)方向被測(cè)要素：

D孔軸心；基準(zhǔn)要素：另一個(gè)孔軸心線(xiàn)。a)標(biāo)注b)公差帶t基準(zhǔn)線(xiàn)（2）相互垂直的兩個(gè)方向a)b)基準(zhǔn)線(xiàn)基準(zhǔn)線(xiàn)t1t2（3）任意方向

a)標(biāo)注b)公差帶基準(zhǔn)線(xiàn)φt2.垂直度1）一個(gè)方向

a)標(biāo)注b)公差帶基準(zhǔn)平面

t

0.1AdA2）任意方向

A

dA

0.05a)標(biāo)注b)公差帶

d

基準(zhǔn)平面

3.傾斜度

1）“面對(duì)線(xiàn)”傾斜度B0.06B60°a)標(biāo)注α基準(zhǔn)線(xiàn)tb)公差帶2）“線(xiàn)對(duì)面”傾斜度（任意方向）（自學(xué)）定向公差具有如下特點(diǎn)：1)定向公差帶相對(duì)基準(zhǔn)有確定的方向，而其位置往往是浮動(dòng)的。2)定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)定了定向公差的要素，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)小于定向公差值。三、定位公差與公差帶定位公差——是關(guān)聯(lián)實(shí)際要素對(duì)基準(zhǔn)在位置上允許的變動(dòng)全量。

1．同軸度基準(zhǔn)軸線(xiàn)

tb)公差帶a)標(biāo)注BA

d

0.1A-B

t

t2．對(duì)稱(chēng)度基準(zhǔn)平面tt/2b)標(biāo)注AA0.1a)標(biāo)注3．位置度1）線(xiàn)的位置度（任意方向）

ta)標(biāo)注ABC

DCB

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

0.05

0.053×

Dc)2）面的位置度A基準(zhǔn)平面B基準(zhǔn)軸線(xiàn)tb)公差帶A0.05BBA

a)標(biāo)注定位公差帶的特點(diǎn)如下：

1)定位公差相對(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(chēng)度的理論正確尺寸為零，圖上可省略不注。

2)定位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(mǎn)足使用要求的前提下，對(duì)被測(cè)要素給出定位公差后，通常對(duì)該要素不再給出定向公差和形狀公差。如果需要對(duì)方向和形狀有進(jìn)一步要求時(shí)，則可另行給出定向或形狀公差，但其數(shù)值應(yīng)小于定位公差值。

四、跳動(dòng)公差與公差帶

跳動(dòng)公差——是關(guān)聯(lián)實(shí)際要素繞基準(zhǔn)軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)一周或連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)所允許的最大跳動(dòng)量。被測(cè)要素為圓柱面、端平面和圓錐面等輪廓要素，基準(zhǔn)要素為軸線(xiàn)

跳動(dòng)——是指實(shí)際被測(cè)要素在無(wú)軸向移動(dòng)的條件下繞基準(zhǔn)軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)的過(guò)程中(回轉(zhuǎn)一周或連續(xù)回轉(zhuǎn))，由指示計(jì)在給定的測(cè)量方向上對(duì)該實(shí)際被測(cè)要素測(cè)得的最大與最小示值之差。1）圓跳動(dòng)——是指被測(cè)要素在某個(gè)測(cè)量截面內(nèi)相對(duì)于基準(zhǔn)軸線(xiàn)的變動(dòng)量。圓跳動(dòng)分為徑向圓跳動(dòng)、端面圓跳動(dòng)和斜向圓跳動(dòng)

（1）徑向圓跳動(dòng)公差帶定義：公差帶是在垂直于基準(zhǔn)軸線(xiàn)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(xiàn)上的兩個(gè)同心圓之間的區(qū)域。

d圓柱面繞基準(zhǔn)軸線(xiàn)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。

t測(cè)量平面基準(zhǔn)軸線(xiàn)a)公差帶A0.05fdAfa)標(biāo)注（2）端面圓跳動(dòng)公差帶定義：公差帶是在與基準(zhǔn)軸線(xiàn)同軸的任一半徑位置的測(cè)量圓柱面上沿母線(xiàn)方向距離為公差值t的兩圓之間的區(qū)域。當(dāng)被測(cè)件繞基準(zhǔn)軸線(xiàn)無(wú)軸向移動(dòng)旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，在被測(cè)面上任一測(cè)量直徑處的軸向跳動(dòng)量均不得大于公差值0.05mm。Aa)基準(zhǔn)軸線(xiàn)測(cè)量圓柱面b)t0.05A（3）斜向圓跳動(dòng)公差帶定義：公差帶是在與基準(zhǔn)軸線(xiàn)同軸，且母線(xiàn)垂直于被測(cè)表面的任一測(cè)量圓錐面上，沿母線(xiàn)方向距離為公差值t的兩圓之間的區(qū)域，除特殊規(guī)定外，其測(cè)量方向是被測(cè)面的法線(xiàn)方向。

測(cè)量圓錐面基準(zhǔn)軸線(xiàn)tb公差帶)A0.05Aa標(biāo)注)f2）全跳動(dòng)全跳動(dòng)——是指整個(gè)被測(cè)要素相對(duì)于基準(zhǔn)軸線(xiàn)的變動(dòng)量。全跳動(dòng)分為徑向全跳動(dòng)和端面全跳動(dòng)。（1）徑向全跳動(dòng)基準(zhǔn)軸線(xiàn)tb)公差帶BA0.2ABffa)標(biāo)注（2）端面全跳動(dòng)

端面全跳動(dòng)的公差帶與該端面對(duì)軸線(xiàn)的垂直度公差帶是相同的，因而兩者控制位置誤差的效果也是相同的，但檢測(cè)方法更方便!另外，端面全跳動(dòng)還是該端面（整個(gè)端面）的形狀誤差（f形狀）及其對(duì)基準(zhǔn)軸線(xiàn)的垂直度（f位置）的綜合反映。采用跳動(dòng)公差時(shí)，若綜合控制被測(cè)要素能夠滿(mǎn)足功能要求，一般不再標(biāo)注相應(yīng)的位置公差和形狀公差，若不能夠滿(mǎn)足功能要求，則可進(jìn)一步給出相應(yīng)的位置公差和形狀公差，但其數(shù)值應(yīng)小于跳動(dòng)公差值?；鶞?zhǔn)軸線(xiàn)b)公差帶A0.05Afa)標(biāo)注第五節(jié)

形位公差的應(yīng)用1．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。2．被測(cè)要素的標(biāo)注

用帶箭頭的指引線(xiàn)將公差框格與被測(cè)要素相連，指引線(xiàn)的箭頭指向被測(cè)要素，箭頭的方向?yàn)楣顜У膶挾确较颉?/p>

(5)當(dāng)同一個(gè)被測(cè)要素有多項(xiàng)形位公差要求，其標(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(xiàn)。AA

同一要素多項(xiàng)要求的簡(jiǎn)化標(biāo)注(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(xiàn)上繪制多個(gè)指示箭頭，并分別與被測(cè)要素相連；用同一公差帶控制幾個(gè)被測(cè)要素時(shí)，應(yīng)在公差框格上注明“共面”或“共線(xiàn)”。AB0.03A-B共面0.10

多要素同要求的簡(jiǎn)化標(biāo)注多處要素用同一公差帶時(shí)的標(biāo)注3．基準(zhǔn)要素的標(biāo)注

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(shū)寫(xiě)ABC基準(zhǔn)符號(hào)(1)當(dāng)基準(zhǔn)要素為輪廓線(xiàn)和表面時(shí)，基準(zhǔn)符號(hào)應(yīng)置于該要素的輪廓線(xiàn)或其引出線(xiàn)標(biāo)注，并應(yīng)明顯地與尺寸線(xiàn)錯(cuò)開(kāi)?；鶞?zhǔn)符號(hào)標(biāo)注在輪廓的引出線(xiàn)上時(shí)，可以放置在引出線(xiàn)的任一側(cè)，但基準(zhǔn)符號(hào)的短線(xiàn)不能直接與公差框格相連。AAB輪廓基準(zhǔn)要素的標(biāo)注(2)當(dāng)基準(zhǔn)要素是軸線(xiàn)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(xiàn)應(yīng)與該要素的尺寸線(xiàn)對(duì)齊；見(jiàn)圖A；當(dāng)基準(zhǔn)符號(hào)與尺寸線(xiàn)的箭頭重疊時(shí)，可代替尺寸線(xiàn)的一個(gè)箭頭,見(jiàn)圖B；BAC

中心基準(zhǔn)要素的標(biāo)注(3)當(dāng)基準(zhǔn)要素為中心孔或圓錐體的軸線(xiàn)時(shí)，則按下圖所示方法標(biāo)注。ABAB4/7.5GB145-85AB4/7.5GB145-85

中心孔和圓錐體軸線(xiàn)為基準(zhǔn)要素的標(biāo)注(4)任選基準(zhǔn)的標(biāo)注

任選基準(zhǔn)的標(biāo)注

0.03AA5．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(chǎng)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，因此，未注公差值是一般機(jī)床或中等制造精度就能保證的形位精度，為了簡(jiǎn)化標(biāo)注，不必在圖樣上注出的形位公差。小結(jié)

1．形位誤差的研究對(duì)象是幾何要素，根據(jù)幾何要素特征的不同可分為：理想要素與實(shí)際要素、輪廓要素與中心要素、被測(cè)要素與基準(zhǔn)要素以及單一要素與關(guān)聯(lián)要素等；國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的形位公差特征共有14項(xiàng)，熟悉各項(xiàng)目的符號(hào)、有無(wú)基準(zhǔn)要求等。2．形位公差是形狀公差和位置公差的簡(jiǎn)稱(chēng)。形狀公差是指實(shí)際單一要素的形狀所允許的變動(dòng)量。位置公差是指實(shí)際關(guān)聯(lián)要素相對(duì)于基準(zhǔn)的位置所