1、项目三 形状和位置公差检测公差配合公差配合与测量技术与测量技术主主 讲：讲：裴裴 小小 英英2012年年9月月广东交通职业技术学院机电系广东交通职业技术学院机电系项目三 形状和位置公差检测项目项目三三形状和位置公差检测形状和位置公差检测项目三 形状和位置公差检测知识目标知识目标掌握各项形位公差的项目符号、公差带含义以及标注方法；了解最小区域判别法及形位误差检测原则；掌握公差原则的含义、应用要素、功能要求及控制边界；初步掌握形位公差及公差原则的选用原则。能力目标能力目标能力要求知识要点权重/(100%)自测分数能读懂图纸中的形位公差标注形位公差项目符号、公差带含义以及标注方法30能够根据功能要求
2、选择并标注合适的形位公差要求形位公差的标注；公差原则及形位公差选择30形位公差检测形位公差测量仪器的原理与使用方法40项目三 形状和位置公差检测项目三 形状和位置公差检测 组成机器的各种零件，在加工过程中，由于机床、刀具、夹具和工件组成的工艺系统存在误差以及其他各种因素的影响，致使加工后获得的实际零件，不仅产生尺寸误差，其形体与理想形体相比，在几何要素本身的形状及有关要素之间的相互位置上产生着差别，此差别即为形状和位置误差。为了提高机械产品质量和保证零件的互换性，不仅对零件的尺寸误差，而且对零件的形状和位置误差加以控制，将形位误差控制在一个经济、合理的范围内。这一允许形状和位置误差变动的范围，
3、称为形状和位置(形位)公差。形状和位置误差的产生原因项目三 形状和位置公差检测 一 形位误差研究对象1、零件的要素构成零件几何特征的点、线、面均称要素。要素可从不同角度来分类 1）按结构特 征分轮廓要素中心要素构成零件轮廓的可触及的点、线、面不可触及的，轮廓要素对称中心所示的点、线、面。任务一 形位公差的标注识读项目三 形状和位置公差检测理想要素实际要素具有几何学意义无误差的要素，设计图样所表示。零件上实际存在的有误差的要素2）按存在 状态分被测要素基准要素图纸上给出的形状和位置要求的要素用来确定被测要素位置或方向的要素3）按所处 地位分项目三 形状和位置公差检测单一要素关联要素有单一要求的要
4、素。如平面度、圆度等对其他要素有功能要求的位置要素。如垂直度等4）按功能 要求分A0.05A基准基准要素要素被测被测要素要素0.03单一要素关联要素轮廓要素中心要素项目三 形状和位置公差检测形位公差带形位公差带是限制实际被测要素变动的区域，其大小是由形是限制实际被测要素变动的区域，其大小是由形位公差值确定的。只要被测实际要素被包含在公差带内，位公差值确定的。只要被测实际要素被包含在公差带内，则被测要素合格。形位公差带体现了被测要素的设计要求，则被测要素合格。形位公差带体现了被测要素的设计要求，也是加工和检验的根据。也是加工和检验的根据。二 、形位公差符号及标注尺寸公差带尺寸公差带是由代表上、下
5、偏差的两条直线所限定的区域，是由代表上、下偏差的两条直线所限定的区域，这个这个“带带”的长度可任意绘出。形位公差带控制的不是两的长度可任意绘出。形位公差带控制的不是两点之间的距离，而是点（平面、空间）、点之间的距离，而是点（平面、空间）、线（素线、轴线（素线、轴线、曲线）、面（平面、曲面）、圆（平面、空间、整体线、曲线）、面（平面、曲面）、圆（平面、空间、整体圆柱）等区域，所以它不仅有圆柱）等区域，所以它不仅有大小大小，而且还具有而且还具有形状形状、方向方向、位置位置共共4 4个要素。个要素。项目三 形状和位置公差检测第三章第三章 几何公差及其误差几何公差及其误差形位形位公差公差是用来是用来限
6、制限制几何几何误差误差的，它是实的，它是实际被测要素变动量。际被测要素变动量。准轴的跳动量用于控制回转表面对基跳动公差素在位置上的变动全量关联实际要素对基准要位置公差素在方向上的变动全量关联实际要素对基准要方向公差的变动全量单一要素的形状所允许形状公差几何公差项目三 形状和位置公差检测圆柱度误差圆度误差平面度误差直线度误差形状误差分为面轮廓度公差线轮廓度公差圆柱公差圆度公差平面度公差直线度公差形状公差分为项目三 形状和位置公差检测项目三 形状和位置公差检测 形位公差的含义和特征2）特征形状大小t方向位置项目三 形状和位置公差检测1、形、形状状 形位公差带形位公差带的形状随的形状随实际被测要素的
7、结构实际被测要素的结构特征、所处的空间以特征、所处的空间以及要求控制方向的差及要求控制方向的差异而有所不同，形位异而有所不同，形位公差带的常见形状有公差带的常见形状有9 9种，如右图所示种，如右图所示。项目三 形状和位置公差检测 2.大小大小 形位公差带的大小有两种情况，即公差带区域形位公差带的大小有两种情况，即公差带区域的的宽度宽度（距离）（距离）t 或或直径直径t/St，它表示了形位精，它表示了形位精度要求的高低。度要求的高低。3.方向方向 形位公差带的方向理论上应与图样上形位公差形位公差带的方向理论上应与图样上形位公差框格指引线箭头所指的方向垂直。框格指引线箭头所指的方向垂直。项目三 形
8、状和位置公差检测 4.位置位置 形位公差带的位置分为形位公差带的位置分为浮动和固定浮动和固定。形状公差带形状公差带只具有大小和形状，而其方向和位置是只具有大小和形状，而其方向和位置是浮动的；浮动的；定向公差带定向公差带只具有大小、形状和方向，而其位置只具有大小、形状和方向，而其位置是浮动的；是浮动的；定位和跳动公差定位和跳动公差带则除了具有大小、形状、方向带则除了具有大小、形状、方向外，其位置是固定的。外，其位置是固定的。项目三 形状和位置公差检测形位公差符号项目三 形状和位置公差检测 形位公差的标注项目三 形状和位置公差检测1 1）形位公差框格）形位公差框格规则：水平放置规则：水平放置 从左
9、到右从左到右 项目符号项目符号 公差值公差值 基准符号基准符号 其他其他附加符号附加符号规则：竖直放置规则：竖直放置 从下到上项目符号从下到上项目符号 公差值公差值 基准符号基准符号 其他其他附加符号附加符号规则规则3:3:当公差带的形状是圆时，形位公差值的数字前则加当公差带的形状是圆时，形位公差值的数字前则加注注“”。当公差带的形状是圆球时，形位公差值的数字前则加注当公差带的形状是圆球时，形位公差值的数字前则加注“S S”。项目三 形状和位置公差检测2 2）带箭头的形位公差框格指引线）带箭头的形位公差框格指引线规则：指引线从形位公差框格两端垂直引出规则：指引线从形位公差框格两端垂直引出,被测
10、要素指引线引向被测要素时允许弯折被测要素指引线引向被测要素时允许弯折,但不得多但不得多于两次于两次.项目三 形状和位置公差检测规则4：当被测要素是轮廓要素时 指引线箭头指在轮廓要素或 其延长线上,箭头必须明显地与尺寸线错开。规则5：当被测要素是中心要素时,指引线箭头指向该要素的尺寸线，并与尺寸线的延长线重合.规则3：指引线箭头指向被测要素公差带的宽度或直径方向项目三 形状和位置公差检测规则规则1:1:基准符号由带圆圈的英文大写字母用细实线与粗的基准符号由带圆圈的英文大写字母用细实线与粗的短横线相连而组成。基准符号引向基准要素时，无论基准短横线相连而组成。基准符号引向基准要素时，无论基准符号在图
11、面上的方向如何，其小圆圈中的字母应水平书写。符号在图面上的方向如何，其小圆圈中的字母应水平书写。3)3)基准符号基准符号方框为方框为ISO标准的基准代号标准的基准代号项目三 形状和位置公差检测规则规则2 2：为了避免混淆和误解，基准所使用的字母不得采用E，F，I，J，L，M，O，P，R等九个字母规则规则3 3：当基准要素为轮廓要素时应把基准符号的粗短横线靠近该要素的轮廓线上(或延长线上)，并且粗短横线置放处必须与尺寸线明显错开轮廓线上轮廓延长线项目三 形状和位置公差检测规则规则4 4：当基准要素为中心要素时，基准符号的细实线应与该尺寸：当基准要素为中心要素时，基准符号的细实线应与该尺寸线对齐线
12、对齐.规则规则5 5：公共基准的表示是在组成公共基准的两个或两个以上：公共基准的表示是在组成公共基准的两个或两个以上同类基准代号的字母之间加短横线同类基准代号的字母之间加短横线并对两个同类要素分别标并对两个同类要素分别标注基准符号注基准符号项目三 形状和位置公差检测规则规则6 6：当：当被测要素被测要素与基准要素允许与基准要素允许对调对调而标注任选基准时，而标注任选基准时，只要将原来的基准符号的只要将原来的基准符号的粗短横线改为箭头粗短横线改为箭头即可。即可。规则规则7 7：若基准要素：若基准要素(或被测要素或被测要素)为视图上的为视图上的局部表面局部表面时，可将基时，可将基准符号准符号(公差
13、框格公差框格)标注在标注在带圆点的参考线带圆点的参考线上，圆点标于基准面上，圆点标于基准面(被被测面测面)上。上。项目三 形状和位置公差检测 三 形位公差标注的简化 同一要素有多项要求结构相同的几个要素有相同要求 多个被测要素具有共同的公差带要求其他标注项目三 形状和位置公差检测 同一被测要素同一被测要素有几项形位公差要求时，可以将这几项要求的公差框格重叠绘出公差框格重叠绘出，只用一条指引线引向被测要素引向被测要素项目三 形状和位置公差检测 当结构相同的几个要素有相同的形位公差要求时，当结构相同的几个要素有相同的形位公差要求时，可只对其中的一个要素标注出，并在框格上方标明。可只对其中的一个要素
14、标注出，并在框格上方标明。如如4 4个要素，则注明个要素，则注明“4 4”或或“4 4槽槽”等。等。项目三 形状和位置公差检测 当多个要素有同一公差要求时，可用一个公差框，自框格一端引出多根指引线指向被测要素，如图(a)所示；若要求各被测要素具有共同的公差带，应在公差框格上方注明“共面”或“共线”，如图(b)所示。项目三 形状和位置公差检测其它标注其它标注 1.1.如果对被测要素如果对被测要素任意局部范围内任意局部范围内提出公差要求，提出公差要求，则应将该局部范围的尺寸（长度、边长或直径）标注则应将该局部范围的尺寸（长度、边长或直径）标注在形位公差值的后面，用在形位公差值的后面，用斜线相隔斜线
15、相隔。项目三 形状和位置公差检测2 2 如果仅对要素的如果仅对要素的某一部分某一部分提出公差要求，则用提出公差要求，则用粗点画线粗点画线表表示其范围，并加注尺寸，如图示其范围，并加注尺寸，如图(a)(a)所示。同理，如果要求要所示。同理，如果要求要素的某一部分作为基准，该部分也应用粗点画线表示并加素的某一部分作为基准，该部分也应用粗点画线表示并加注尺寸。注尺寸。3 3 当被测要素为视图上的当被测要素为视图上的整个外轮廓线（面）整个外轮廓线（面）时，应采用时，应采用全全周符号周符号，如图，如图(b)(b)所示。所示。项目三 形状和位置公差检测4 如果要求在公差带内进一步限定被测要素的形状，则应在
16、公差值后面加注表 3-2 形位公差值的附加符号项目三 形状和位置公差检测习题 一项目三 形状和位置公差检测习题 二项目三 形状和位置公差检测项目三 形状和位置公差检测四 形状公差形状公差直线度圆度圆柱度平面度项目三 形状和位置公差检测 1.直线度直线度 直线度公差直线度公差是被测实际要素对其理想直线的允是被测实际要素对其理想直线的允许变动全量。它用来控制圆柱体的素线、轴线、许变动全量。它用来控制圆柱体的素线、轴线、平面与平面的交线误差（直线的一个、两个方向平面与平面的交线误差（直线的一个、两个方向等略）。等略）。项目三 形状和位置公差检测第三章第三章 几何公差及其误差几何公差及其误差任意方向上
17、的直线度给定方向上的直线度给定平面上的直线度直线度分为、1项目三 形状和位置公差检测直线度公差带直线度公差带项目三 形状和位置公差检测项目三 形状和位置公差检测项目三 形状和位置公差检测 实际圆柱面上的任一素线必须位于间距为公差值实际圆柱面上的任一素线必须位于间距为公差值 0.02 的两平行直线间的区域内。的两平行直线间的区域内。示例：素线直线度公差带示例：素线直线度公差带项目三 形状和位置公差检测 任意方向上的直线度的公差带为直径为任意方向上的直线度的公差带为直径为t t 的圆的圆柱面内的区域。注意公差值前应加注柱面内的区域。注意公差值前应加注。如图所示，如图所示，被测圆柱面的轴线必须位于直
18、径为公差值被测圆柱面的轴线必须位于直径为公差值0.040.04的圆的圆柱面内。柱面内。轴轴 线线 直直 线线 度度 公公 差差 带带示例示例项目三 形状和位置公差检测注意：注意：任意方向上的直线度在公差值前加注任意方向上的直线度在公差值前加注“”项目三 形状和位置公差检测2.平面度平面度 平面度公差是被测实际要素对理想平面的允许变动全量。平面度公差是被测实际要素对理想平面的允许变动全量。它用来控制被测实际平面的形状误差。平面度公差带是距离它用来控制被测实际平面的形状误差。平面度公差带是距离为公差值为公差值t的两平行平面间的区域。如图所示，实际平面必须的两平行平面间的区域。如图所示，实际平面必须
19、位于间距为公差值位于间距为公差值 0.1的两平行平面间的区域内。的两平行平面间的区域内。项目三 形状和位置公差检测 图图b：被测表面必须位于距离为公差值被测表面必须位于距离为公差值0.1的两的两平行平面内。平行平面内。图图c：被测表面上任意被测表面上任意100100的范围，必须位的范围，必须位于距离为公差值于距离为公差值0.1的两平行平面内。的两平行平面内。标注t公差带项目三 形状和位置公差检测 3.圆度圆度 圆度公差是被测实际要素对理想圆的允许变动圆度公差是被测实际要素对理想圆的允许变动全量。它用来控制回转体表面（如圆柱面、圆锥全量。它用来控制回转体表面（如圆柱面、圆锥面、球面等）正截面轮廓
20、的形状误差。圆度公差面、球面等）正截面轮廓的形状误差。圆度公差带是在同一正截面上半径差为公差值带是在同一正截面上半径差为公差值 t 的两同心的两同心圆间的区域。如下图所示，被测圆柱面任一正截圆间的区域。如下图所示，被测圆柱面任一正截面的轮廓必须位于半径差为公差值面的轮廓必须位于半径差为公差值0.02的两同心的两同心圆间的区域内。圆度公差也可以标注在圆锥面上，圆间的区域内。圆度公差也可以标注在圆锥面上，框格指引线必须垂直于轴线。框格指引线必须垂直于轴线。项目三 形状和位置公差检测圆度公差带圆度公差带项目三 形状和位置公差检测第三章 几何公差及其误差框格中表示被测圆柱面任一正截面的圆周必框格中表示
21、被测圆柱面任一正截面的圆周必须位于半径差为公差值须位于半径差为公差值0.02mm的两同心圆之的两同心圆之间。实际轮廓必须位于公差带内。间。实际轮廓必须位于公差带内。标注1标注2项目三 形状和位置公差检测 4.圆柱度圆柱度 圆柱度公差是被测实际要素对理想圆柱所允许的变动全量。圆柱度公差是被测实际要素对理想圆柱所允许的变动全量。它用来控制被测实际圆柱面的形状误差。圆柱度公差带是半径它用来控制被测实际圆柱面的形状误差。圆柱度公差带是半径差为公差值差为公差值t的两同轴圆柱面间的区域。如图所示，被测圆柱面的两同轴圆柱面间的区域。如图所示，被测圆柱面必须位于半径差为公差值必须位于半径差为公差值 0.05
22、两同轴圆柱面间的区域内。两同轴圆柱面间的区域内。圆柱度公差可以对圆柱表面的纵、横截面的各种形状圆柱度公差可以对圆柱表面的纵、横截面的各种形状误差进行综合控制，如正截面的圆度、素线的直线度误差进行综合控制，如正截面的圆度、素线的直线度和过轴线纵向截面上两条素线的平行度误差等。和过轴线纵向截面上两条素线的平行度误差等。项目三 形状和位置公差检测圆柱度圆柱度 被测圆柱面必须位于半径差为公差值被测圆柱面必须位于半径差为公差值0.02的的两同轴圆柱面之间。两同轴圆柱面之间。t公差带 标注项目三 形状和位置公差检测 圆柱度公差可以对圆柱表面的纵、横截面圆柱度公差可以对圆柱表面的纵、横截面的轮廓提出综合性形
23、状精度要求，如可以同时的轮廓提出综合性形状精度要求，如可以同时控制正截面的圆度、素线的直线度、过轴线纵控制正截面的圆度、素线的直线度、过轴线纵向截面上两条素线的平行度误差等。向截面上两条素线的平行度误差等。注意：注意：圆柱度和圆度一样，公差值为半径圆柱度和圆度一样，公差值为半径差，并且未限定圆柱面半径和圆心位置，公差差，并且未限定圆柱面半径和圆心位置，公差带不受直径大小和位置的约束，是浮动的。带不受直径大小和位置的约束，是浮动的。项目三 形状和位置公差检测5.5.轮廓度公差轮廓度公差（形状或位置公差）（形状或位置公差）1.线轮廓度线轮廓度 线轮廓度公差是指被测实际要素相对于理想轮廓线所允许线轮
24、廓度公差是指被测实际要素相对于理想轮廓线所允许的变动全量。它用来控制平面曲线（或曲面的截面轮廓）的形的变动全量。它用来控制平面曲线（或曲面的截面轮廓）的形状或位置误差。状或位置误差。理论正确尺寸（角度）是指确定被测要素的理想形状、理理论正确尺寸（角度）是指确定被测要素的理想形状、理想方向或理想位置的尺寸（角度）。该尺寸不带公差，标注在想方向或理想位置的尺寸（角度）。该尺寸不带公差，标注在方框中方框中(如下图所示的如下图所示的 、)。R35R1030项目三 形状和位置公差检测 当线轮廓度公差未标注基准时，当线轮廓度公差未标注基准时，属于形状公差。属于形状公差。此时此时公差带是包络一系列直径为公差
25、值公差带是包络一系列直径为公差值 t 的圆的两包络线之间的的圆的两包络线之间的区域，诸圆的圆心位于具有理论正确几何形状的线上，如图区域，诸圆的圆心位于具有理论正确几何形状的线上，如图下图下图(a)所示。在平行于图样所示投影面的任一截面内，被测所示。在平行于图样所示投影面的任一截面内，被测轮廓线必须位于包络一系列直径为公差值轮廓线必须位于包络一系列直径为公差值0.04，且圆心位，且圆心位于具有理论正确几何形状的线上的两包络线之间。理想轮廓于具有理论正确几何形状的线上的两包络线之间。理想轮廓线由线由 、2 和和 确定确定，如下图，如下图(b)。R35R1030项目三 形状和位置公差检测线轮廓度公差
26、带线轮廓度公差带(a)公差带公差带 (b)无基准要求无基准要求 (c)有基准要求有基准要求当线轮廓度公差当线轮廓度公差注出基准时，属注出基准时，属于位置公差。理于位置公差。理想轮廓线由想轮廓线由 、2 和和 确确定，而其位置由定，而其位置由基准基准 A 与理论正与理论正确尺寸确尺寸 确定，确定，如上图如上图(c)所示。所示。R35R103030项目三 形状和位置公差检测 2.面轮廓度面轮廓度 面轮廓度公差是指被测实际要素相对于理想轮廓面所面轮廓度公差是指被测实际要素相对于理想轮廓面所允许的变动全量。它用来控制空间曲面的形状或位置误差。允许的变动全量。它用来控制空间曲面的形状或位置误差。面轮廓度
27、是一项综合公差，它既控制面轮廓度误差，面轮廓度是一项综合公差，它既控制面轮廓度误差，又可控制曲面上任一截面轮廓的线轮廓度误差。又可控制曲面上任一截面轮廓的线轮廓度误差。当面轮廓度公差未标注基准时，属于形状公差。此时公当面轮廓度公差未标注基准时，属于形状公差。此时公差带是包络一系列直径为公差值差带是包络一系列直径为公差值 t 的球的两包络面之间的区的球的两包络面之间的区域，诸球的球心位于具有理论正确几何形状的面上，如下图域，诸球的球心位于具有理论正确几何形状的面上，如下图(a)所示所示项目三 形状和位置公差检测面轮廓度公差带面轮廓度公差带 (a)面轮廓度公差带面轮廓度公差带 (b)面轮廓度形状公
28、差要求面轮廓度形状公差要求 当面轮廓度公差注出基准时，属于位置公差。理想轮廓面当面轮廓度公差注出基准时，属于位置公差。理想轮廓面由由 确定，而其位置由基准和理论正确尺寸确定。确定，而其位置由基准和理论正确尺寸确定。SR如图如图(b)所示，被测轮廓面必须所示，被测轮廓面必须位于包络一系列球的两包络面之位于包络一系列球的两包络面之间，各个球的直径为公差值间，各个球的直径为公差值0.02(即即S0.02),且球心位于具有且球心位于具有理论正确几何形状的面上。理想理论正确几何形状的面上。理想轮廓面由轮廓面由 确定确定SR项目三 形状和位置公差检测 位置公差位置公差指关联实际要素的位置对基准所允许指关联
29、实际要素的位置对基准所允许的变动全量。用来限制位置误差。的变动全量。用来限制位置误差。位置误差位置误差是指被测实际要素对理想要素位置的是指被测实际要素对理想要素位置的变动量。变动量。根据关联要素对基准的功能要求的不同，位置根据关联要素对基准的功能要求的不同，位置公差可分为公差可分为定向公差定向公差、定位公差定位公差和和跳动公差跳动公差。项目三 形状和位置公差检测 五五.基准的建立基准的建立与分类与分类 基准是具有正确形状的理想要素，是确定被测要素方向基准是具有正确形状的理想要素，是确定被测要素方向或位置的依据，在规定位置公差时，一般都要注出基准。实或位置的依据，在规定位置公差时，一般都要注出基
30、准。实际应用时，基准由实际基准要素来确定。际应用时，基准由实际基准要素来确定。由于实际基准要素存在形位误差，因此由实际基准要素由于实际基准要素存在形位误差，因此由实际基准要素建立理想基准要素（基准）时，应先对实际基准要素作最小建立理想基准要素（基准）时，应先对实际基准要素作最小包容区域，然后确定基准。包容区域，然后确定基准。项目三 形状和位置公差检测 1 单一基准单一基准 由实际轴线建立基准轴线时，基准轴线为穿过基准实际由实际轴线建立基准轴线时，基准轴线为穿过基准实际轴线，且符合最小条件的理想轴线，见图轴线，且符合最小条件的理想轴线，见图(a)；由实际表面；由实际表面建立基准平面时，基准平面为
31、处于材料之外并与基准实际表建立基准平面时，基准平面为处于材料之外并与基准实际表面接触、符合最小条件的理想平面，见图面接触、符合最小条件的理想平面，见图(c)。2 组合基准（公共基准）组合基准（公共基准）由两条或两条以上实际轴线建立而作为一个独立基准使由两条或两条以上实际轴线建立而作为一个独立基准使用的公共基准轴线时，公共基准轴线为这些实际轴线所共有用的公共基准轴线时，公共基准轴线为这些实际轴线所共有的理想轴线，如图的理想轴线，如图(b)所示。所示。项目三 形状和位置公差检测 3 基准体系（三基面体系）基准体系（三基面体系）当单一基准或组合基准不能对关联要素提供完整的走向当单一基准或组合基准不能
32、对关联要素提供完整的走向或定位时，就有必要采用基准体系。基准体系即三基面体系，或定位时，就有必要采用基准体系。基准体系即三基面体系，它由三个互相垂直的基准平面构成，它由三个互相垂直的基准平面构成，由实际表面所建立的三由实际表面所建立的三基面体系如图基面体系如图(d)所示。所示。应用三基面体系时，设计者在图样上标注基准应特别注应用三基面体系时，设计者在图样上标注基准应特别注意基准的顺序，在加工或检验时，不得随意更换这些基准顺意基准的顺序，在加工或检验时，不得随意更换这些基准顺序。确定关联被测要素位置时，可以同时使用三个基准平面，序。确定关联被测要素位置时，可以同时使用三个基准平面，也可使用其中的
33、两个或一个。由此可知，单一基准平面是三也可使用其中的两个或一个。由此可知，单一基准平面是三基准体系中的一个基准平面。基准体系中的一个基准平面。项目三 形状和位置公差检测图图 基准和基准体系基准和基准体系项目三 形状和位置公差检测 4 任选基准任选基准 任选基准是指有相对位置要求的两要素中，基准可以任选基准是指有相对位置要求的两要素中，基准可以任意选定。它主要用于两要素的形状、尺寸和技术要求完任意选定。它主要用于两要素的形状、尺寸和技术要求完全相同的零件，或在设计要求中，各要素之间的基准有可全相同的零件，或在设计要求中，各要素之间的基准有可以互换的条件，从而使零件无论上下、以互换的条件，从而使零
34、件无论上下、反正或颠倒装配反正或颠倒装配仍能满足互换性要求。仍能满足互换性要求。项目三 形状和位置公差检测 5.基准的体现基准的体现 建立基准的基本原则是基准应符合最小条件，但在实际应用中，允许在测量时用近似方法体现。基准的常用体现方法有模拟法和直接法。1）模拟法）模拟法 通常采用具有足够形位精度的表面来体现基准平面和基准轴线。用平板表面体现基准平面，见图2；用心轴表面体现内圆柱面的轴线，见图3；用V形块表面体现外圆柱面的轴线，见图4。2）直接法）直接法 当基准实际要素具有足够形状精度时，可直接作为基准。若在平板上测量零件，可将平板作为直接基准。项目三 形状和位置公差检测图图 2 用平板表面体
35、现基准平面用平板表面体现基准平面图图 3 用心轴表面体现基准轴线用心轴表面体现基准轴线项目三 形状和位置公差检测图图 4 用用 V 形块表面体现基准轴线形块表面体现基准轴线项目三 形状和位置公差检测 定向公差是指关联实际被测要素相对于具有确定方向定向公差是指关联实际被测要素相对于具有确定方向的理想要素所允许的变动全量。它用来控制线或面的定向的理想要素所允许的变动全量。它用来控制线或面的定向误差。理想要素的方向由基准及理论正确角度确定，公差误差。理想要素的方向由基准及理论正确角度确定，公差带相对于基准有确定的方向。带相对于基准有确定的方向。定向公差有平行度公差定向公差有平行度公差(被测要素与基准
36、要素夹角的被测要素与基准要素夹角的理论正确角度为理论正确角度为0)、垂直度公差、垂直度公差(被测要素与基准要素被测要素与基准要素夹角的理论正确角度为夹角的理论正确角度为90)和倾斜度公差和倾斜度公差(被测要素与基被测要素与基准要素夹角的理论正确角度为任意角度准要素夹角的理论正确角度为任意角度)。六.定向公差与公差带定向公差与公差带项目三 形状和位置公差检测 1.平行度公差平行度公差 平行度公差用来控制面对面、线对线、面对线、线对面的平行度公差用来控制面对面、线对线、面对线、线对面的平行度误差。平行度误差。图图 5 面对面平行度公差带面对面平行度公差带（1 1）平面对平面的平平面对平面的平行度公
37、差带行度公差带为距离为公为距离为公差值差值 t t、且平行于基准、且平行于基准的两平行平面间的区域。的两平行平面间的区域。如图如图5 5所示，实际平面所示，实际平面必须位于间距为公差值必须位于间距为公差值0.050.05、且平行于基准面、且平行于基准面 A A 的两平行平面间的区的两平行平面间的区域内。域内。项目三 形状和位置公差检测(2）轴线对轴线任意方向上的轴线对轴线任意方向上的平行度公差带平行度公差带为直径为为直径为t、且轴、且轴线平行于基准轴线的圆柱面内线平行于基准轴线的圆柱面内的区域，注意公差值前应加注的区域，注意公差值前应加注。如图如图6所示，实际被测轴线必须所示，实际被测轴线必须
38、位于直径为公差值位于直径为公差值0.1、且轴线、且轴线平行于基准轴线平行于基准轴线 A的圆柱面内。的圆柱面内。图图 6 线对线平行度公差带线对线平行度公差带项目三 形状和位置公差检测 2.垂直度公差 垂直度公差用来控制面对面、面对线（线对线、线对面，图略）的垂直度误差。(1）平面对平面的垂直度公差带为距离为公差值 t、且垂直于基准的两平行平面间的区域。如图7所示，实际平面必须位于间距为公差值0.08、且垂直于基准面 A 的两平行平面间的区域内。图 7 面对面的公差带项目三 形状和位置公差检测 (2）平面对轴线的垂直度公差带为距离为公差值 t、且垂直于基准的两平行平面间的区域。如图8所示，实际平
39、面必须位于间距为公差值0.05、且垂直于基准轴线A的两平行平面间的区域内。图 8 面对线的公差带项目三 形状和位置公差检测 3.倾斜度公差倾斜度公差 与平行度、垂直度公差同理，倾斜度公差用来控制面对面(面对线、线对线、线对面，图略)的倾斜度误差，只是将理论正确角度从 0或 90变为 090的任意角度。图样标注时，应将角度值用理论正确角度标出。项目三 形状和位置公差检测图图 9 倾斜度公差带倾斜度公差带 项目三 形状和位置公差检测 综上所述，定向公差带具有以下特点：(1)定向公差用来控制被测要素相对于基准的定向误差。(2)定向公差带具有综合控制定向误差和形状误差的能力。因此，在保证功能要求的前提
40、下，对同一被测要素给出定向公差后，不需再给出形状公差。除非对它的形状精度提出进一步要求，可以再给出形状公差，但此时形状公差值必须小于定向公差值。如图10所示，对同一被测轴线，直线度公差值小于垂直度公差值。项目三 形状和位置公差检测图 10 定向公差标注 项目三 形状和位置公差检测 定位公差为关联实际被测要素相对于具有确定位置的理想要素所允许的变动全量。它用来控制点、线或面的定位误差。理想要素的位置由基准及理论正确尺寸（角度）确定。公差带相对于基准有确定位置。定位公差有同轴度公差、对称度公差和位置度公差。七、定位公差与公差带七、定位公差与公差带项目三 形状和位置公差检测 同轴度公差：理论正确尺寸
41、为 0，被测要素与基准要素均为轴线（当被测要素与基准要素均为中心点时可称为同心度公差）。对称度公差：理论正确尺寸为 0，被测要素与基准要素均为中心要素（包括轴线和中心平面）。位置度公差：理论正确尺寸为任意值，被测要素与基准要素为中心或轮廓要素。项目三 形状和位置公差检测 1.同轴度公差同轴度公差 同轴度公差用来控制轴线（中心点）相对于基准的同轴度误差。同轴度公差带是直径为t、且轴线与基准轴线重合的圆柱面内的区域，注意公差值前应加注。如图11所示，实际被测轴线必须位于直径为公差值0.01、且轴线与基准轴线 A 重合的圆柱面内。项目三 形状和位置公差检测图 11 同轴度公差带项目三 形状和位置公差
42、检测 2.对称度公差对称度公差 对称度公差用于控制被测要素相对于基准的对称度误差。理想要素的位置由基准确定。对称度公差带是距离为公差值 t，中心平面（或中心线、轴线）与基准中心要素（中心平面、中心线或轴线）重合的两平行平面（或两平行直线）之间的区域。如图3.3-12所示，槽的实际中心面必须位于距离为公差值 0.1，中心平面与基准中心平面 AB 重合的两平行平面区域内。项目三 形状和位置公差检测图 12 对称度公差带项目三 形状和位置公差检测 3.位置度公差位置度公差 位置度公差用于控制被测点、线、面的实际位置相对于其理想位置的位置度误差。理想要素的位置由基准及理论正确尺寸确定。根据被测要素的不
43、同，位置度公差可分为点的位置度公差、线的位置度公差、面的位置度公差以及成组要素的位置度公差。位置度公差具有极为广泛的控制功能。原则上，位置度公差可以代替各种形状公差、定向公差和定位公差所表达的设计要求，但在实际设计和检测中还是应该使用最能表达特征的项目。项目三 形状和位置公差检测 1）点的位置度公差 点的位置度公差带是直径为公差值 t（平面点）或 S t（空间点），以点的理想位置为中心的圆或球面内的区域。如图13所示，实际点必须位于直径为公差值0.3，圆心在相对于基准 A、B 距离为理论正确尺寸 和 的理想位置上的圆内。4030项目三 形状和位置公差检测图 13 点的位置度公差带项目三 形状和
44、位置公差检测 2）线的位置度公差 任意方向上的线的位置度公差带是直径为公差值t，轴线在线的理想位置上的圆柱面内的区域。如图3.3-14所示，D孔的实际轴线必须位于直径0.1，轴线位于由基准 A、B、C 和理论正确尺寸 、所确定的理想位置的圆柱面区域内。903040项目三 形状和位置公差检测图 14 线的位置度公差带项目三 形状和位置公差检测 3）成组要素的位置度公差 位置度公差不仅适用于零件的单个要素，而且适用于零件的成组要素。例如一组孔的轴线位置度公差的应用，具有十分重要的实用价值。GB 1331991形状和位置公差位置度公差规定了形状和位置公差中位置度公差的标注方法及其公差带。位置度公差带
45、对理想被测要素的位置是对称分布的。项目三 形状和位置公差检测 确定一组理想被测要素之间和（或）它们与基准之间正确几何关系的图形，称为成组要素的几何图框。如图3.3-15所示，表示给出位置度公差 t 的、按直角坐标排列的 6D六孔孔组轴线的几何图框。其中两坐标轴间的夹角（90）按习惯不予标注，称为隐含理论正确尺寸（角度）。此位置度公差并未标注基准，因此，其几何图框对其它要素的位置是浮动的。项目三 形状和位置公差检测图 15 成组要素的公差带 1项目三 形状和位置公差检测 如图16所示，表示给出对基准轴线 A、基准中心平面 B 的位置度公差 t 的沿圆周均布的4D 四孔孔组轴线的几何图框。图中 同
46、样未标出。此位置度公差已标注基准，因此，其几何图框对其它要素的位置是固定的。90项目三 形状和位置公差检测图 16 成组要素的公差带 2项目三 形状和位置公差检测 综上所述，定位公差具有以下特点：(1)定位公差用来控制被测要素相对基准的定位误差。(2)定位公差带具有综合控制定位误差、定向误差和形状误差的能力。因此，在保证功能要求的前提下，对同一被测要素给出定位公差后，不再给出定向和形状公差。除非对它的形状或（和）方向提出进一步要求，可再给出形状公差或（和）定向公差。但此时必须使定向公差大于形状公差而小于定位公差。如图17所示，对同一被测平面，平行度公差值大于平面度公差值而小于位置度公差值。项目
47、三 形状和位置公差检测图 17 定位公差标注示例项目三 形状和位置公差检测 跳动公差为关联实际被测要素绕基准轴线回转一周或连续回转时所允许的最大变动量。它可用来综合控制被测要素的形状误差和位置误差。与前面各项公差项目不同，跳动公差是针对特定的测量方式而规定的公差项目。跳动误差就是指示表指针在给定方向上指示的最大与最小读数之差。跳动公差有圆跳动公差和全跳动公差。八、八、跳动公差与公差带跳动公差与公差带项目三 形状和位置公差检测 1.圆跳动公差圆跳动公差 圆跳动公差是指关联实际被测要素相对于理想圆所允许的变动全量，其理想圆的圆心在基准轴线上。测量时实际被测要素绕基准轴线回转一周，指示表测量头无轴向
48、移动。根据允许变动的方向，圆跳动公差可分为径向圆跳动公差、端面圆跳动公差和斜向圆跳动公差三种。项目三 形状和位置公差检测 1）径向圆跳动公差 径向圆跳动公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内、半径差为圆跳动公差值 t，圆心在基准轴线上的两同心圆之间的区域。项目三 形状和位置公差检测图 径向圆跳动公差带如图所示，d 轴在任一垂直于基准轴线 A 的测量平面内，其实际轮廓必须位于半径差为 0.05、圆心在基准轴线 A上的两同心圆的区域内。项目三 形状和位置公差检测 2）端面圆跳动公差 端面圆跳动公差带是在以基准轴线为轴线的任一直径的测量圆柱面上、沿其母线方向宽度为圆跳动公差值 t 的圆柱面区域。项
49、目三 形状和位置公差检测端面圆跳动公差带如图所示，右端面的实际轮廓必须位于圆心在基准轴线 A 上的、沿母线方向宽度为 0.05 的圆柱面区域内。项目三 形状和位置公差检测 3）斜向圆跳动公差 斜向圆跳动公差带是在以基准轴线为轴线的任一测量圆锥面上、沿其母线方向宽度为圆跳动公差值 t的圆锥面区域。注意：除特殊规定外，斜向圆跳动误差的测量方向是被测面的法向方向。项目三 形状和位置公差检测图 斜向圆跳动公差带如图所示，被测圆锥面的实际轮廓必须位于圆心在基准轴线上、沿测量圆锥面素线方向宽度为 0.05 的圆锥面内。项目三 形状和位置公差检测 2.全跳动公差全跳动公差 全跳动公差是指关联实际被测要素相对
50、于理想回转面所允许的变动全量。当理想回转面是以基准轴线为轴线的圆柱面时，称为径向全跳动；当理想回转面是与基准轴线垂直的平面时，称为端面全跳动。1）径向全跳动公差 径向全跳动公差带是半径差为公差值 t、以基准轴线为轴线的两同轴圆柱面内的区域。项目三 形状和位置公差检测图 径向全跳动公差带如图所示，轴的实际轮廓必须位于半径差为 0.2、以公共基准轴线 A-B 为轴线的两同轴圆柱面的区域内。项目三 形状和位置公差检测 2）端面全跳动公差 端面全跳动公差带是距离为全跳动公差值 t、且与基准轴线垂直的两平行平面之间的区域。项目三 形状和位置公差检测图 22 端面全跳动公差带如图所示，右端面的实际轮廓必须
