02公差電子教案第2章形位公差.ppt

1、第2章 形狀和位置公差及檢測,課前導(dǎo)讀 為了保證零件的互換性，應(yīng)對零件規(guī)定形狀和位置公差（簡稱形位公差）。本章著重介紹了14個形位公差項目，對每一個形位公差項目應(yīng)熟記其相應(yīng)符號、公差帶特點以及正確的標(biāo)注方法。 基礎(chǔ)知識 形位公差諸項目定義及其公差帶特點。 重點知識 形位公差標(biāo)注與應(yīng)用。 難點知識 公差原則,2.1 形位公差概述,由于機(jī)床夾具、刀具及工藝操作水平等因素的影響，經(jīng)過機(jī)械 加工后， 零件的尺寸、 形狀及表面質(zhì)量均不能做到完全理想而出現(xiàn)的加工誤差，歸納起來除了有尺寸誤差外，還會出現(xiàn)形狀誤差、位置誤差和表面粗糙度等。 零件加工后，其表面、軸線、中心對稱平面等的實際形狀和位置相對于所要求的

2、理想形狀和位置，不可避免的存在著誤差，這種誤差稱為形位誤差。,形位公差是用來限制形位誤差的。形位公差研究的對象是零件的幾何要素。構(gòu)成零件幾何特征的點、線、面稱作零件的幾何要素，簡稱要素。如圖2-2所示。,2.1.1形位公差的研究對象,1. 按存在的狀態(tài)分 (1)實際要素 零件上實際存在的要素，通常用測得要素來 代替。由于存在測量誤差，測得要素并非是實際要素的真 實體現(xiàn)。 (2)理想要素 具有幾何學(xué)意義的要素，即設(shè)計圖樣上給出 的要素，它不存在任何誤差。,2. 按所處的地位分 (1)被測要素 零件設(shè)計圖樣上給出了形狀或位置公差要求 的要素，即需要檢測的要素。如圖2-1（a）中的d1表面及其軸線。

3、 (2)基準(zhǔn)要素 用來確定被測要素方向和（或）位置的要素。如圖2-1（a）中的d2的左端平面。,3. 按結(jié)構(gòu)特征分 (1)輪廓要素 構(gòu)成零件外形的要素。如圖2-2所示的球面、圓錐面、圓柱面、端平面及素線。 (2)中心要素 對稱輪廓要素的對稱中心面、中心線或 點。如圖2-2所示的軸線、球心。 4. 按功能關(guān)系分 (1)單一要素 僅對其本身給出形狀公差要求的要素。如圖2-1（a）中的d1圓柱面，圓柱度。 (2)關(guān)聯(lián)要素 對其他要素有功能關(guān)系的要素，即給出位置公差要求的要素。如圖2-1（a）中的d1軸線，垂直度。,零件上的幾何要素歸類,2.1.2形位公差的特征項目、符號,形位公差的標(biāo)注包括：公差框格

4、、被測要素指引線、形位公差特征符號、形位公差值、基準(zhǔn)符號和相關(guān)符號要求等。 1、公差框格 公差框格為矩形方框，由兩格或多格組成。 公差框格在圖樣上一般為水平放置，當(dāng)受空間限制時，也允許將框格垂直放置。對于水平放置的公差框格，應(yīng)從框格的左邊起，第一格填寫公差項目的符號，第二格填寫公差值，公差值用線性值，如公差帶是圓形或圓柱形，則在公差值前加注，如是球形的則加注S。從第三格起填寫代表基準(zhǔn)的字母。當(dāng)公差框格在圖面上垂直放置時，應(yīng)從框格下方的第一格起填寫公差項目符號，順次向上填寫公差值，代表基準(zhǔn)的字母等。,2.2形位公差的標(biāo)注,公差框格中填寫的公差值必須以毫米為單位。代表基準(zhǔn)的字母A、B、C依次為第一

5、、第二和第三基準(zhǔn)，如圖b所示?；鶞?zhǔn)的順序在公差框格中是固定的，總是第三格填寫第一基準(zhǔn)，依次填寫第二、第三基準(zhǔn)，而與字母在表中的順序無關(guān)。此外，組合基準(zhǔn)采用兩個字母中間加一短橫線的形式，如圖f所示。,公差框格填寫示例,2、基準(zhǔn)符號,基準(zhǔn)有三種：單一基準(zhǔn)、公共（組合）基準(zhǔn)和三基面體系，在確定位置公差時必須給出基準(zhǔn)。 （1）單一基準(zhǔn)：由一個要素建立的基準(zhǔn)，如圖a所示。 （2）組合基準(zhǔn)（公共基準(zhǔn)）：由兩個或兩個以上的要素建立的一個獨立基準(zhǔn)，如圖b所示。,（a）單一基準(zhǔn),（b）組合基準(zhǔn),三基面體系,（3）三基面體系：由三個互相垂直的基準(zhǔn)平面構(gòu)成的一個基準(zhǔn)體系，標(biāo)注如圖所示。,基準(zhǔn)符號由帶圓圈的大寫字母和

6、粗的短線并用細(xì)實線連接而成，如圖所示。應(yīng)注意圓圈內(nèi)的大寫字母必須豎直方向書寫。為避免引起誤解，表示基準(zhǔn)要素的大寫字母不得采用E、F、I、J、L、M、O、P、R。這九個大寫字母在形位公差的標(biāo)注中另有含義，詳細(xì)意義如后表。,基準(zhǔn)符號,基準(zhǔn)符號,表 形位公差標(biāo)注中的部分附加符號及意義,1、輪廓要素 當(dāng)被測要素是輪廓要素時，箭頭應(yīng)指向要素的輪廓線或輪廓線的延長線上，但必須與尺寸線明顯地錯開，如圖所示。,2.2.1被測要素的表示方法,2、中心要素 當(dāng)被測要素是中心要素時，箭頭應(yīng)對準(zhǔn)尺寸線，即與尺寸線的延長線重合。被測要素指引線的箭頭，可兼作一個尺寸箭頭，見圖。,1、輪廓要素 當(dāng)基準(zhǔn)要素是輪廓要素時，基準(zhǔn)

7、符號的短橫線應(yīng)靠近基準(zhǔn)要素的輪廓線或輪廓面，也可靠近輪廓的延長線，但連線必須與尺寸線明顯錯開，如所示。,2.2.2基準(zhǔn)要素的表示方法,2、中心要素 當(dāng)基準(zhǔn)要素是中心要素時，基準(zhǔn)符號中的連接（細(xì)實線）應(yīng)對準(zhǔn)尺寸線，基準(zhǔn)符號中的短橫線也可以代替尺寸線的一個箭頭，如圖所示。,2.2.2基準(zhǔn)要素的表示方法,3、任選基準(zhǔn)的標(biāo)注 在設(shè)計時，對于形狀完全對稱的零件，為了保證零件在裝配時無論正反，上下顛倒均能互換，應(yīng)規(guī)定任選基準(zhǔn)，如圖所示。對于任選基準(zhǔn)，在檢驗時一般要進(jìn)行兩次，分別采用不同的測量基準(zhǔn)，以其中誤差較大者作為判定合格與否的依據(jù)，故一般不要隨意采用。,2.2.2基準(zhǔn)要素的表示方法,4、基準(zhǔn)的錯誤標(biāo)注

8、 注意有些標(biāo)注方法是不允許使用的，如圖所示為錯誤方法。,1、一個要素具有多項公差要求，可以將多個公差框格疊放在一起，使用一條指引線，如圖所示，測量方向不完全相同，測量方向不同的項目分開。,2.2.3形位公差標(biāo)注中的有關(guān)問題,2、一項公差要求適用于多個要素，可使用一個公差框格，在一條指引線上分出多個帶箭頭的線分別指到多個要素，如圖a所示。當(dāng)不便于分別指到多個要素時，還可以采用無引線框格加T尾箭頭的方法標(biāo)注，如圖b所示，但要注意別忘了在公差框格上方寫清相應(yīng)的要素數(shù)量標(biāo)記，（公差框格下方一般標(biāo)注解釋性說明的文字）。,（a）,（b）,3、全周符號的標(biāo)注。對于被測要素范圍為整個外輪廓線或整個外輪廓面時，

9、可采用全周符號標(biāo)注，以簡化圖面，如圖a所示，表示了對所有素線與曲線的要求，如圖b則表示了對所有平面及曲面的要求。,4、限定被測要素和基準(zhǔn)要素的范圍 如僅對某一部分給定形位公差要求，用粗點畫線表示范圍并加以標(biāo)注,5、形位公差標(biāo)注中部分附加符號的意義，如圖2-12所示。,表 標(biāo)注中易出現(xiàn)的錯誤標(biāo)注,2.3形位公差帶及形位公差,2.3.1形位公差帶,為了形象地表述實際要素的允許變動范圍，假設(shè)用一種幾何圖形表示，即形位公差帶。 形位公差帶是指限制實際要素變動的區(qū)域，可以是平面區(qū)域或空間區(qū)域，只要實際要素在區(qū)域內(nèi)，則被測要素的形狀或位置合格，反之不合格。 形位公差帶由形狀、大小、方向和位置四個因素確定的

10、。,(1) 形狀 公差帶的形狀由被測要素的理想形狀和給定的公差項目確定。常用的形位公差帶形狀如圖所示。,(2) 大小 公差帶的大?。磳挾龋w現(xiàn)被測要素的精度高低，由公差值t確定。 注意：如果公差帶是圓形或圓柱形，在公差值前加注；如果是球形，加注S。,(3) 方向 公差帶的方向是指公差帶的寬度方向，即誤差變動的方向，也是檢測方向。 從圖樣上看，公差帶的方向就是指引箭頭的方向。如圖a中平面度公差帶方向為鉛垂方向，b中垂直度公差帶方向為水平方向。,(4) 位置 公差帶的位置分為浮動和固定兩種。 浮動是指形位公差帶在尺寸公差帶內(nèi)可隨實際尺寸位置的不同而變動，如圖所示。,固定是指公差帶的位置不隨實際尺

11、寸的變動而變化，如下圖公差帶位置均是固定的。,2.3.2 形狀公差及其公差帶 形狀公差是單一實際要素的形狀所允許的變動量。形狀公差帶是限制單一實際要素變動的一個區(qū)域。 1. 直線度 直線度公差是被測實際要素對其理想直線的允許變動全量。 它用來控制圓柱體的素線、軸線誤差，平面與平面的交線誤差等。 直線度分為以下三種情況。,1）在給定平面上的直線度 在給定平面上的直線度的公差帶為：距離為公差值 t 的兩平行直線間的區(qū)域。如圖所示，被測表面的素線必須位于平行于正投影面內(nèi)且距離為公差值0.1mm的兩平行直線內(nèi)。 被測要素：上表面素線 讀為：要求上表面內(nèi)任意直線的直線度公差 為0.1 mm,2）在給定方

12、向上的直線度,公差帶是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域 。如圖所示，被測棱線必須位于在給定方向上(箭頭所指方向上)距離為公差值0.01mm的兩平行平面區(qū)域內(nèi) 。 被測要素：棱線 讀為：要求棱線的直線度公差為0.1mm,）任意方向上的直線度,公差帶是直徑是為 t 的圓柱面內(nèi)的區(qū)域。如圖所示，被測圓柱面的軸線必須位于直徑為公差值 0.04的圓柱面內(nèi)。 注意：公差值前應(yīng)加注 。 被測要素：圓柱體的軸線（由指引線箭頭與尺寸對齊表示） 讀為：要求圓柱體軸線的直線度公差為0.04,2. 平面度 平面度公差是被測實際平面對理想平面的允許變動全量。 它用來控制被測實際平面的形狀誤差。平面度公差帶是距離為公

13、差值 t 的兩平行平面間的區(qū)域。 如圖所示，實際平面必須位于間距為公差值 0.1的兩平行平面間的區(qū)域內(nèi)。 被測要素：上表面,3. 圓度 圓度公差是被測實際圓對理想圓的允許變動全量。它用來控制回轉(zhuǎn)體表面（如圓柱面、圓錐面、球面等）正截面輪廓的形狀誤差。 圓度公差帶是在同一正截面上半徑差為公差值 t 的兩同心圓間的區(qū)域。如圖所示，被測圓柱（錐）面任一正截面的輪廓必須位于半徑差為公差值 0.0 的兩同心圓間的區(qū)域內(nèi)。,被測要素：圓柱(圓錐)任意正截面內(nèi)的輪廓圓 讀為：要求圓柱（圓錐）任一正截面的圓度公差為0.01 注意：圓柱的圓度也可標(biāo)注在非圓視圖，但圓錐只能標(biāo)注在非圓視圖，且指引箭頭垂直于軸線不能

14、垂直于素線,4. 圓柱度,圓柱度公差是被測實際圓柱對理想圓柱所允許的變動全量。它用來控制被測實際圓柱面的形狀誤差。 圓柱度公差帶是半徑差為公差值 t 的兩同軸圓柱面間的區(qū)域。如圖所示，被測圓柱面必須位于半徑差為公差值 0.05 兩同軸圓柱面間的區(qū)域內(nèi)。 被測要素：所指圓柱面 讀為：該圓柱面的圓柱度公差為0.03,圓柱度公差可以對圓柱表面的縱、橫截面的各種形狀誤差進(jìn)行綜合控制，如正截面的圓度、素線的直線度和過軸線縱向截面內(nèi)兩條素線的平行度誤差等。,. 線輪廓度,線輪廓度公差是指任一截面內(nèi)被測實際曲線相對于理想曲線所允許的變動全量。 公差帶：是包絡(luò)一系列直徑為公差值t的小圓的兩包絡(luò)線之間的區(qū)域(形

15、狀為兩等距曲線)，諸圓的圓心應(yīng)位于具有理論正確半徑的曲線上。如圖所示，在平行于正投影面的任一截面上，實際曲線必須位于直徑為公差值0.03mm的對稱于理論正確曲線的兩包絡(luò)線之間 。,a)無基準(zhǔn),b)有基準(zhǔn),被測要素：平面曲線 基準(zhǔn)要素：b）為底面 讀為：a）要求任一截面內(nèi)曲線的線輪廓度公差為0.03； b）要求任一截面內(nèi)曲線相對于底面的線輪廓度公差為0.03 注意：帶方框的尺寸稱為理論正確尺寸，是用來確定被測要素的理想方向和位置的尺寸（該尺寸不存在誤差，因此理論正確尺寸不帶公差）,. 面輪廓度,面輪廓度是指被測實際輪廓曲面相對于理想輪廓曲面所允許的變動全量。它用來控制空間曲面的形狀或位置誤差。

16、面輪廓度是一項綜合公差，它既控制面輪廓度誤差，又可控制曲面上任一截面輪廓的線輪廓度誤差。 當(dāng)面輪廓度公差未標(biāo)注基準(zhǔn)時，屬于形狀公差。 此時公差帶是包絡(luò)一系列直徑為公差值 t 的球的兩包絡(luò)面之間的區(qū)域，諸球的球心位于具有理論正確幾何形狀的面上。,當(dāng)面輪廓度公差注出基準(zhǔn)時，屬于位置公差。如圖所示。 被測要素：曲面 基準(zhǔn)要素：b）為底面 讀為：a）要求所指表面的面輪廓度公差為0.03； b）要求所指表面相對于底面的面輪廓度公差為0.03,a)無基準(zhǔn),b)有基準(zhǔn),2.3.4 位置公差及公差帶 位置公差是關(guān)聯(lián)實際要素的位置對其基準(zhǔn)所允許的變動量。 根據(jù)功能關(guān)系不同，位置公差分為定向公差、定位公差和跳動公

17、差三類。,1、 定向公差及公差帶 定向公差是關(guān)聯(lián)實際要素對其基準(zhǔn)在方向上允許的變動量。 定向公差有平行度、垂直度和傾斜度三項，它們都有面對面、線對面、面對線和線對線幾種情況。,定向公差帶具有如下特點： （1）相對基準(zhǔn)有確定的方向； （2）具有綜合控制被測要素方向和形狀的功能。 下面學(xué)習(xí)典型的定向公差的標(biāo)注示例、公差帶定義和解釋。,被測要素：上表面 基準(zhǔn)要素：底面 讀為：上表面相對于底面的平行度公差為0.03,1. 平行度 平行度公差用來控制面對面、線對面，面對線的平行度誤差。 1）面對平面的平行度 公差帶為距離為公差值 t、且平行于基準(zhǔn)的兩平行平面間的區(qū)域。如圖9所示，實際平面必須位于間距為公

18、差值0.03、且平行于基準(zhǔn)面 A 的兩平行平面間的區(qū)域內(nèi)。 ,2）線對面的平行度 公差帶是距離為公差值t且平行于基準(zhǔn)平面的兩平行平面之間的區(qū)域 。 如圖所示,被測軸線必須位于距離為公差值0.02且平行于基準(zhǔn)底面A的兩平行平面之間 。 被測要素：d孔軸線 基準(zhǔn)要素：底面 讀為：d孔軸線相對于底面的平行度公差為0.02,3）面對線的平行度,公差帶是距離為公差值t且平行于基準(zhǔn)軸線的兩平行平面之間的區(qū)域 。 如圖所示,被測表面必須位于距離為公差值0.03且平行于基準(zhǔn)軸線A的兩平行平面之間。 被測要素：上表面 基準(zhǔn)要素：D孔軸線 讀法：上表面相對于D孔軸線的平行度公差為0.03,4）線對線的平行度（給定

19、方向上） 公差帶是距離為公差值t、且在給定方向上平行于基準(zhǔn)線的兩平行平面之間的區(qū)域 。如圖12所示,公差帶是距離為公差值t、且在給定方向上平行于基準(zhǔn)線的兩平行平面之間的區(qū)域 。 被測軸線必須位于距離為公差值0.2 且在豎直方向上平行于基準(zhǔn)軸線的兩平行平面之間,被測要素：D孔軸線 基準(zhǔn)要素：D1孔軸線 讀為：D孔軸線相對于D1孔軸線的平行度公差為0.2,5）線對線 的平行度（任意方向上） 軸線對軸線任意方向上的平行度公差帶為直徑為 t、且軸線平行于基準(zhǔn)軸線的圓柱面內(nèi)的區(qū)域，如圖所示。實際被測軸線必須位于直徑為公差值 0.1、且軸線平行于基準(zhǔn)軸線 A的圓柱面內(nèi)。 注意公差值前應(yīng)加注 。,被測要素：

20、D孔軸線 基準(zhǔn)要素：孔軸線 讀為：D孔軸線相對于孔軸線的平行度公差為 0.1,2、垂直度 垂直度公差也分為面對面、面對線、線對面、線對線等類型。 面對面的垂直度公差帶為距離為公差值 t、且垂直于基準(zhǔn)的兩平行平面間的區(qū)域。如圖所示，實際平面必須位于間距為公差值0.08、且垂直于基準(zhǔn)面 A 的兩平行平面間的區(qū)域內(nèi)。,被測要素：右側(cè)面 基準(zhǔn)要素：底面 讀為：右側(cè)面相對于底面的垂直度公差為0.08,3、傾斜度,傾斜度公差用來控制面對面(面對線、線對線、線對面)的傾斜度誤差。圖樣標(biāo)注時，應(yīng)將角度值用理論正確角度標(biāo)出。 如圖所示， 斜表面必須位于距離為公差值0.05且與基準(zhǔn)軸線A成理論正確角度60的兩平行

21、平面之間 。 被測要素：斜表面 基準(zhǔn)要素：d軸線 讀為：斜表面相對于d軸線的傾斜度公差為0.05,被測軸線必須位于距離為公差值0.1mm，且與基準(zhǔn)軸線成理論正確角度60的兩平行平面之間,線對線 公差帶是距離為公差值t，且與基準(zhǔn)軸線成理論正確角度的兩平行平面之間的區(qū)域,定位公差是關(guān)聯(lián)實際要素對基準(zhǔn)在位置上允許的變動全量。理想要素的位置由基準(zhǔn)和理論正確尺寸確定。包括同軸度、對稱度和位置度三項. 同軸度 限制被測軸線偏離基準(zhǔn)軸線的一項指標(biāo)。 對稱度 限制被測中心要素偏離基準(zhǔn)中心要素的一項指標(biāo)。 位置度 限制被測點、線、面的實際位置對其理想位置變動量的一項指標(biāo)。 定位公差帶具有如下特點： （1）相對于

22、基準(zhǔn)具有確定的位置； （2）具有綜合控制被測要素位置、方向和形狀的功能。,2、定位公差,同軸度 同軸度公差用來控制被測軸線相對于基準(zhǔn)軸線的同軸度誤差。 公差帶是公差值t的圓柱面區(qū)域，該圓柱面軸線與基準(zhǔn)軸線同軸 。如圖所示， d圓柱軸線必須位于直徑為公差值0.02且與公共基準(zhǔn)軸線A-B同軸的圓柱面內(nèi)。 注意：公差值前加 被測要素： D圓柱段軸線 基準(zhǔn)要素：d1圓柱段軸線 讀為： D圓柱段軸線相對于兩端d1公共軸線的同軸度公差為0.02,對稱度,對稱度公差用來控制被測中心平面相對于基準(zhǔn)中心平面的對稱度誤差。 公差帶是距離為公差值t且相對基準(zhǔn)中心平面對稱配置的兩平行平面之間的區(qū)域，如圖所示。槽的中心

23、面必須位于距離為公差值0.02且相對基準(zhǔn)中心平面A對稱配置的兩平行平面之間的區(qū)域。 被測要素：槽的中心面 基準(zhǔn)要素：零件的中心平面 讀為：槽的中心面相對于零件中心平面的對稱度公差為0.02,位置度點的位置度 位置度公差用來控制被測要素相對于基準(zhǔn)體系的位置度誤差。 被測球的球心必須位于直徑為公差值0.08的球內(nèi)，該球的球心位于相對基準(zhǔn)A和B所確定的理想位置上 公差帶是直徑為公差值t的球內(nèi)區(qū)域（公差值前加注S），球公差帶中心點的位置由基準(zhǔn)A和B的理論正確尺寸確定 被測要素：球心 基準(zhǔn)要素：D圓柱軸線A和端平面B 讀法：被測球心相對D圓柱軸線和端平面B的位置度公差為0.08,位置度線的位置度 位置度

24、公差用來控制被測要素相對于基準(zhǔn)體系的位置度誤差。 公差帶是直徑為公差值t的圓柱面內(nèi)的區(qū)域，圓柱面的軸線位置由相對于三基面體系的理論正確尺寸確定，如圖所示。被測軸線必須位于直徑為公差值0.05,且相對于A、B、C基準(zhǔn)平面所確定的理想位置為軸線的圓柱內(nèi)。 被測要素：5孔軸線 基準(zhǔn)：三基面體系，A、B、C分別為第一、二、三基準(zhǔn) 讀為：45孔的軸線相對于基準(zhǔn)A、B、C的位置度公差為0.05mm,3、跳動公差,圓跳動是控制被測要素在某個測量截面內(nèi)相對于基準(zhǔn)軸線的變動量。圓跳動分為徑向圓跳動、端面圓跳動和斜向圓跳動三種。 全跳動是控制整個被測要素在連續(xù)測量時相對于基準(zhǔn)軸線的跳動量。全跳動分為徑向全跳動和端

25、面全跳動兩種,跳動公差是關(guān)聯(lián)實際要素繞基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)一周或連續(xù)回轉(zhuǎn)時所允許的最大跳動量。跳動公差是以測量方法定義的公差項目，在實際測量中可以代替某些公差項目。跳動公差按被測要素旋轉(zhuǎn)的情況，可分為圓跳動公差和全跳動公差。,徑向圓跳動,公差帶是在與基準(zhǔn)軸線垂直的任一測量平面內(nèi)半徑差為公差值t，且圓心在基準(zhǔn)軸線上的兩個同心圓之間的區(qū)域,被測要素：被測圓柱任一橫截面內(nèi)圓周線 基準(zhǔn)要素：A-B公共軸線 讀法：橫截面內(nèi)圓周線相對于A-B公共軸線的徑向圓跳動公差為0.05,端面圓跳動,公差帶是在與基準(zhǔn)軸線同軸的任一半徑位置的測量圓柱面上軸向距離為t的兩圓之間的區(qū)域,被測要素：被測圓柱左端面上距離軸線任一半徑位

26、置的圓周線 基準(zhǔn)要素：軸線A 讀法：圓柱左端面上距離軸線任一半徑位置的圓周線相對于軸線A的端面圓跳動公差為0.05,斜向圓跳動,被測要素：被測圓錐任一截面內(nèi)圓周線 基準(zhǔn)要素：軸線A 讀法：圓錐任一截面內(nèi)圓周線 相對于軸線A的斜向圓跳動公差為0.05,公差帶是在與基準(zhǔn)軸線同軸的任一測量圓錐面上垂直距離為t的兩圓之間的區(qū)域。,徑向全跳動,公差帶是半徑差為公差值t且與基準(zhǔn)軸線同軸的兩圓柱面之間的區(qū)域,被測要素：d圓柱面 基準(zhǔn)要素：A-B公共軸線 讀法：d圓柱面 相對于A-B公共軸線的徑向全跳動公差為0.2,端面全跳動,公差帶是距離為公差值t，且與基準(zhǔn)軸線垂直的兩平行平面之間的區(qū)域,被測要素：被測圓柱

27、左端面 基準(zhǔn)要素：軸線A 讀法：被測圓柱左端面相對于軸線A的徑向全跳動公差為0.05,形位公差帶是限制被測實際要素變動的區(qū)域，有大小、形狀、方向和位置四個要素。 形位公差帶的形狀取決于被測要素的理想形狀和設(shè)計要求。 各種形狀公差帶的方向和位置是浮動的，用于限制被測要素的形狀誤差；各種定向公差帶的方向是固定的，位置是浮動的，用于限制被測要素的形狀和方向誤差；定位公差帶的形狀、方向和位置都是固定的，用于限制被測要素的形狀、方向和位置誤差。因此，在選用形位公差值時應(yīng)滿足t形狀t定向t定位。,小結(jié),1、如圖所示銷軸的三種形位公差標(biāo)注，它們的公差帶有何不同？,2、說明下圖中各標(biāo)注的含義,3、形位公差標(biāo)注

28、舉例,將下列技術(shù)要求標(biāo)注在圖上。 （1）100h6圓柱表面的圓度公差為0.005mm。 （2）100h6軸線對40P7孔軸線的同軸度公差為0.015 。 （3）40P孔的圓柱度公差為0.005mm。 （4）左端的凸臺平面對40P7孔軸線的垂直度公差為0.01 mm。 （5）右凸臺端面對左凸臺端面的平行度公差為0.02mm。,2.4.1有關(guān)術(shù)語及定義,1、體外作用尺寸 體外作用尺寸是對零件裝配起作用的尺寸。 在被測要素的給定長度上，與實際軸（外表面）體外相接的最小理想孔（內(nèi)表面）的直徑（或?qū)挾龋┓Q為軸的體外作用尺寸dfe；與實際孔（內(nèi)表面）體外相接的最大理想軸（外表面）的直徑（或?qū)挾龋┓Q為孔的體

29、外作用尺寸Dfe，如圖所示。對于關(guān)聯(lián)實際要素，該體外相接的理想孔（軸）的軸線（非圓形孔、軸則為中心平面）必須與基準(zhǔn)保持圖樣上給定的幾何關(guān)系。,2.4 公差原則,實際尺寸和作用尺寸,2、體內(nèi)作用尺寸 體內(nèi)作用尺寸是對零件強(qiáng)度起作用的尺寸。 在被測要素的給定長度上，與實際軸（外表面）體內(nèi)相接的最大理想孔（內(nèi)表面）的直徑（或?qū)挾龋┓Q為軸的體內(nèi)作用尺寸dfi，與實際孔（內(nèi)表面）體內(nèi)相接的最小理想軸（外表面）的直徑（或?qū)挾龋┓Q為孔的體內(nèi)作用尺寸Dfi，如圖所示。對于關(guān)聯(lián)實際要素，該體內(nèi)相接的理想孔（軸）的軸線（非圓形孔、軸則為中心平面）必須與基準(zhǔn)保持圖樣中給定的幾何關(guān)系。,單一要素的體內(nèi)作用尺寸,3、最

30、大實體狀態(tài)和最大實體尺寸 最大實體狀態(tài)MMC是實際要素在給定長度上，處處位于極限尺寸之間并且實體最大時（占有材料量最多）的狀態(tài)。最大實體狀態(tài)對應(yīng)的極限尺寸稱為最大實體尺寸MMS。顯然，軸的最大實體尺寸dM就是軸的最大極限尺寸dmax，孔的最大實體尺寸DM就是孔的最小極限尺寸Dmin。 4、最小實體狀態(tài)和最小實體尺寸 最小實體狀態(tài)LMC是實際要素在給定長度上，處處位于極限尺寸之間并且實體最小時（占有材料量最少）的狀態(tài)。最小實體狀態(tài)對應(yīng)的極限尺寸稱為最小實體尺寸LMS。顯然，軸的最小實體尺寸dL就是軸的最小極限尺寸dmin，孔的最小實體尺寸DL就是孔的最大極限尺寸Dmax。,最大實體狀態(tài),最小實體

31、狀態(tài),5最大實體實效狀態(tài)和最大實體實效尺寸 最大實體實效狀態(tài)（MMVC）是在給定長度上，實際要素處于最大實體狀態(tài)，且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差時的綜合極限狀態(tài)。與最大實體實效狀態(tài)對應(yīng)的體外作用尺寸稱為最大實體實效尺寸（MMVS）。對于軸，它等于最大實體尺寸dM加上帶有 的形位公差值t，即 dMV = dmax+ t 對于孔，它等于最大實體尺寸DM減去帶有 的形位公差值t，即 DMV = Dmin t,最大實體實效狀態(tài)(MMVC)和最大實體實效尺寸 (MMVS),6最小實體實效狀態(tài)和最小實體實效尺寸 最小實體實效狀態(tài)（LMVC）是在給定長度上，實際要素處于最小實體狀態(tài)，且其中心要素的

32、形狀或位置誤差等于給出公差值時的綜合極限狀態(tài)。最小實體實效狀態(tài)對應(yīng)的體內(nèi)作用尺寸稱為最小實體實效尺寸（LMVS）。對于軸，它等于最小實體尺寸dL減去帶有 的形位公差值t，即 dLV = dmin t 對于孔，它等于最小實體尺寸DL加上帶有 的形位公差值t，即 DLV = Dmax+ t,最小實體實效狀態(tài)(LMVC)和最小實體實效尺寸(LMVS),7、邊界 邊界是設(shè)計時所給定的具有理想形狀的極限包容面。（這里需要注意，孔的理想邊界是一個理想軸，軸的理想邊界是一個理想孔），依據(jù)極限包容面的尺寸，理想邊界具有最大實體邊界MMB、最小實體邊界LMB、最大實體實效邊界MMVB和最小實體實效邊界LMVB，

33、各種理想邊界尺寸的計算公式如下： 孔的最大實體邊界尺寸：MMBD = DM = Dmin 軸的最大實體邊界尺寸：MMBd = dM = dmax 孔的最小實體邊界尺寸：LMBD = DL = Dmax 軸的最小實體邊界尺寸：LMBd = dL = dmin,軸的最大實體實效邊界尺寸：MMVBd = dMV = dmax + t 孔的最小實體實效邊界尺寸：LMVBD = DLV = Dmax + t 軸的最小實體實效邊界尺寸：LMVBd = dLV = dmin - t 為方便記憶，將以上有關(guān)公差原則的術(shù)語及表示符號和公式列在下表中。,孔的最大實體實效邊界尺寸：MMVBD = DMV = Dmi

34、n - t,獨立原則是指圖樣上給定的形位公差和尺寸公差相互無關(guān)、各自獨立、分別滿足要求的公差原則。 圖樣中給出的公差大部分遵守獨立原則，因此該原則也是基本公差原則。采用獨立原則時，圖樣上不需標(biāo)注任何特定符號。 獨立原則的適用范圍較廣，在尺寸公差、形位公差二者要求都嚴(yán)、一嚴(yán)一松、二者要求都松的情況下，使用獨立原則都能滿足要求。如印刷機(jī)滾筒形位公差要求嚴(yán)、尺寸公差要求松；通油孔形位公差要求松、尺寸公差要求嚴(yán)；連桿的小頭孔尺寸公差、形位公差二者要求都嚴(yán)，使用獨立原則均能滿足要求，如圖所示。,2.4.2 獨立原則,獨立原則的適用實例,1.包容要求,包容要求的含義和圖樣標(biāo)注: 包容要求適用于單一要素。采

35、用包容要求時，應(yīng)在其尺寸極限偏差或公差帶代號之后加注符號 。 包容要求是指實際要素遵守其最大實體邊界，且其局部實際尺寸不得超出其最小實體尺寸的一種公差要求。,適用包容要求的被測實際要素應(yīng)遵守最大實體邊界，在最大實體狀態(tài)下給定的形狀公差值為0。當(dāng)被測實際要素偏離最大實體狀態(tài)時，形狀公差可以獲得補(bǔ)償值t2，其補(bǔ)償量來自尺寸公差，補(bǔ)償量的一般計算公式為t2 =|MMS Da(da)|。當(dāng)被測實際要素為最小實體狀態(tài)時，補(bǔ)償量等于尺寸公差，為最大值。 形狀公差t與尺寸公差T的關(guān)系可以用動態(tài)公差帶圖表示，如圖（b）所示。,符合包容要求的被測實體（Dfe、dfe）不得超越最大實體邊界；被測要素的局部實際尺寸

36、（Da、da）不得超越最小實體尺寸。符合包容要求的被測實際要素的合格條件如下。 對于孔：DfeDM =Dmin；DaDL = Dmax。 對于軸：dfedM =dmax；dadL = d min。 本例合格條件為 dfe20mm da19.979mm 綜上所述，在使用包容要求的情況下，圖樣上所標(biāo)注的尺寸公差具有雙重職能，既控制尺寸誤差，又控制形狀誤差。 包容要求用于機(jī)器零件上配合性質(zhì)要求較嚴(yán)格的配合表面，如滑動軸承與軸的配合、滑塊和滑塊槽的配合、車床尾座孔與其套筒的配合等。,最大實體要求時要求被測要素的實際輪廓應(yīng)遵守其最大實體實效邊界，當(dāng)其實際尺寸偏離最大實體尺寸時，允許其形位誤差值超出在最大

37、實體狀態(tài)下給出的公差值的要求。 換句話說最大實體要求是被測要素或基準(zhǔn)要素偏離最大實體狀態(tài)，而其形狀-定向-定位公差獲得補(bǔ)償?shù)囊环N公差原則。最大實體要求僅用于中心要素。對于平面、直線等輪廓要素，由于不存在尺寸公差對形位公差的補(bǔ)償問題，因而不具備應(yīng)用條件，采用最大實體要求的目的是保證裝配互換。,2.最大實體要求,最大實體要求的特點如下： 1、被測要素遵守最大實體實效邊界，即被測要素的體外作用尺寸不超過最大實體實效尺寸。 2、當(dāng)被測要素的局部實際尺寸處處均為最大實體尺寸時，允許的形位誤差為圖樣上給定的形位公差值。 3、當(dāng)被測要素的實際尺寸偏離最大實體尺寸后，其偏離量可補(bǔ)償給形位公差，允許的形位誤差為

38、圖樣上給定的形位公差值與偏離量之和。 4、實際尺寸必須在最大實體尺寸和最小實體尺寸之間變化。,最大實體要求的標(biāo)注標(biāo)記與動態(tài)公差帶圖,與最大實體要求相對應(yīng)的另一種相關(guān)要求，最小實體要求時要求被測要素的實際輪廓應(yīng)遵守其最小實體實效邊界，當(dāng)其實際尺寸偏離最小實體尺寸時，允許其形位誤差值超出在最小實體狀態(tài)下給出的公差值的一種公差要求。最小實體要求僅用于中心要素，應(yīng)用最小實體要求的目的是保證零件的最小壁厚和設(shè)計強(qiáng)度。,3.最小實體要求,最小實體要求的特點如下： 1、被測要素遵守最小實體實效邊界，即被測要素的體外作用尺寸不超出最小實體實效尺寸。 2、當(dāng)被測要素的局部實際尺寸處處均為最小實體尺寸時，允許的形

39、位誤差為圖樣上給定的形位公差值。 3、當(dāng)被測要素的實際尺寸偏離最小實體尺寸后，其偏離量可補(bǔ)償給形位公差，允許的形位誤差為圖樣上給定的形位公差值與偏離量之和。 4、實際尺寸必須在最大實體尺寸和最小實體尺寸之間變化。,可逆要求是當(dāng)中心要素的形位誤差小于給出的形位公差時，允許在滿足零件功能要求的前提下，擴(kuò)大尺寸公差的一種公差要求。 前面分析的最大實體要求和最小實體要求是實際尺寸偏離最大實體尺寸或最小實體尺寸時，允許其形位誤差值增大，即可獲得一定的補(bǔ)償量，而實際尺寸受其極限尺寸控制，不得超出，但可逆要求反過來用形位公差可以補(bǔ)償給尺寸公差，即允許相應(yīng)的尺寸公差增大。可逆要求可用于最大實體要求，也可以用于

40、最小實體要求，但可逆要求不能單獨使用。當(dāng)可逆要求用于最大實體要求或最小實體要求時，并沒有改變它們原來所遵守的極限邊界，只是在原有尺寸公差補(bǔ)償形位公差關(guān)系的基礎(chǔ)上，增加形位公差補(bǔ)償尺寸公差的關(guān)系，為加工時根據(jù)需要分配尺寸公差和形位公差提供方便?？赡嬉笥糜谧畲髮嶓w要求主要應(yīng)用于公差及配合無嚴(yán)格要求，僅要求保證裝配互換的場合，可逆要求一般很少用于最小實體要求。,4.可逆要求,本課小結(jié),被測要素的尺寸公差與其形位公差之間的關(guān)系稱為公差原則，有獨立原則和相關(guān)要求。 相關(guān)要求實際上是要素的尺寸公差與形位公差可以相互補(bǔ)償?shù)囊环N公差要求。各種公差要求所控制的邊界不同，補(bǔ)償方法及最大補(bǔ)償量也不同，應(yīng)用場合也不

41、同。 1. 獨立原則：要素的尺寸公差與起形位公差各自獨立，相互無關(guān)，主要用來保證零件的功能要求 。 2. 包容要求：遵守MMB ，當(dāng)其實際尺寸等于最大實體尺寸時，形位公差等于零；當(dāng)其實際尺寸偏離最大實體尺寸而不超越最小實體尺寸時，允許形位公差獲得一定的補(bǔ)償值，最大補(bǔ)償量為其尺寸公差值。該要求主要用于保證單一要素間的配合性質(zhì)。,3.最大實體要求：遵守MMVB ,當(dāng)其實際尺寸等于最大實體尺寸時，形位公差等于給定值；當(dāng)其實際尺寸超越其最大實體尺寸而向最小實體尺寸偏離時，允許將超出值補(bǔ)償給形位公差，最大補(bǔ)償量為其尺寸公差值。該要求主要用來保證零件的可裝配性。 4.最小實體要求：遵守LMVB ,當(dāng)其實際

42、尺寸等于最小實體尺寸時，形位公差等于給定值；當(dāng)其實際尺寸偏離最小實體尺寸時，允許將超出值補(bǔ)償給形位公差，最大補(bǔ)償量為其尺寸公差值。該要求主要用來保證零件零件的強(qiáng)度和最小壁厚。,2.5形位公差的選用 2.5.1形位公差項目的選用,正確地選用形位公差項目，合理地確定形位公差數(shù)值、對提高產(chǎn)品的質(zhì)量和降低成本，具有十分重要的意義。 形位公差的選用，主要包含：選擇和確定公差項目、公差數(shù)值、基準(zhǔn)、公差原則以及選擇正確的標(biāo)注方法。,形位公差項目的具體選用，可綜合考慮以下幾個方面：,1、零件的幾何特征 它是選擇被測要素公差項目的基本依據(jù)，如：軸類零件的外圓可能出現(xiàn)圓度、圓柱度誤差，零件平面要素會出現(xiàn)平面度的誤

43、差，階梯軸、孔會出現(xiàn)同軸度誤差，槽類零件會出現(xiàn)對稱度誤差，凸輪類零件會出現(xiàn)輪廓度誤差等等。,2、零件的使用要求 著重從要素的形位誤差對零件在機(jī)器中使用性能的影響考慮，選擇確定所需的形位公差項目，如：對活塞兩銷孔的軸線提出了同軸度的要求，同時對活塞外圓柱面提出了圓柱度公差，用以控制圓柱體表面的形狀誤差。,3、測量的方便性 選擇的形位公差項目要與檢測條件相結(jié)合，同時考慮檢測的可行性和經(jīng)濟(jì)性。如果同樣能滿足零件的使用要求，應(yīng)選擇檢測簡便的項目，如：對軸類零件，可用徑向圓跳動或徑向全跳動代替圓度、圓柱度以及同軸度公差，而且跳動公差的檢測方便，具有較好的綜合性能。,4、形位公差的綜合控制功能 各形位公差

44、項目的控制功能都不盡相同，選擇時要盡量發(fā)揮它們綜合控制的職能，以便減少形位公差的項目。如：圓柱度可綜合控制圓度、直線度等誤差。,軸套類零件包括各種軸、絲杠、套筒等。軸類零件在機(jī)器中主要用來支承傳動件（如齒輪、帶輪等），實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動并傳遞動力。 軸套類零件大多數(shù)由位于同一軸線上數(shù)段直徑不同的回轉(zhuǎn)體組成，它們的軸向尺寸一般比徑向尺寸大。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點，一般選擇具有綜合功能的形位公差項目（如圓跳動公差）控制形位誤差（如圓度誤差）。軸上的常見結(jié)構(gòu)有軸肩、鍵槽等，可根據(jù)需要選用端面圓跳動來控制軸肩對基準(zhǔn)軸線的垂直度誤差，對鍵槽一般給出對稱度公差，等等。如圖所示。,典型零件形位公差項目選擇示例,（1）軸、軸

45、套類零件,輸出軸零件圖,盤蓋類零件包括法蘭盤，端蓋各種輪子（手輪、齒輪）等，這類零件主要用于支承傳動、軸向定位和密封等。 盤蓋類零件的基本形狀是扁平的盤狀，一般由同軸不同直徑的回轉(zhuǎn)體組成，其厚度方向尺寸往往比其它方面尺寸小得多。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點，一般選擇同軸度控制回轉(zhuǎn)體各直徑的同軸度誤差，在有密封要求的端面上，一般需給出平面度公差，對凸緣處起連接作用的螺孔（光孔）需給出位置度公差，等等。如圖所示。,（2）盤蓋類零件,壓蓋零件圖,（3）叉架類零件,叉架類包括撥叉、連桿、搖臂、杠桿等，該類零件常起支承、連接和撥動零件的作用。 叉架類零件的結(jié)構(gòu)形式多樣化，差別較大，但都是由支承部分、撥動部分和連接部分所組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點，一般選用平面度控制撥叉腳兩端面的形狀誤差，選用平行度和垂直度控制連接部分與支承部分的位置誤差。如圖所示。,（4）箱體類零件,箱體是機(jī)器或部件的外殼或座體，起著支承、包容運動件等作用。其結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、加工位置多變，一般選擇圓度和圓柱度控制包容面（內(nèi)孔）的形狀誤差，選擇平行度、垂直度和同軸度控制孔系之間的相互位置誤差，如圖所示。,2.5.2形位公差值或公差等級的選擇,通常用類比法選擇公差等級，此次還應(yīng)考慮下列因素： 1、形