第四章-形狀和位置公差及檢測(cè)

第四章形狀和位置公差及檢測(cè)形位誤差：圖樣上給出的零件都是沒有誤差理想幾何體，但是，由于加工中機(jī)床、夾具、刀具、和工件所組成的工藝系統(tǒng)本身存在各種誤差，以及加工過程中存在受力變形、振動(dòng)、磨損等各種干擾，致使加工后的零件的實(shí)際形狀和相互位置，與理想幾何體的規(guī)定形狀和線、面相互位置存在差異，這種形狀上的差異就是形狀誤差，而相互位置的差異就是位置誤差，統(tǒng)稱為形位誤差。形位公差是被測(cè)實(shí)際要素對(duì)其理想要素允許的最大變動(dòng)量。形位公差帶是用來限制被測(cè)實(shí)際要素變動(dòng)的區(qū)域，它是形位誤差的最大允許值。形位公差帶具有的四個(gè)特征：形狀、大小、方向和位置。4-1概述軸套的外圓可能產(chǎn)生以下誤差：外圓在垂直于軸線的正截面上不圓（即圓度誤差）外圓柱面上任一素線（是外圓柱面與圓柱軸向截面的交線）不直（即直線度誤差）外圓柱面的軸心線與孔的軸心線不重合（即同軸度誤差）軸套加工后外圓的形狀和位置誤差4-1概述幾何要素：任何零件都是由點(diǎn)、線、面組合而構(gòu)成的，這些構(gòu)成零件幾何特征的點(diǎn)、線、面稱為幾何要素。

4-1概述要素的分類：

1）按存在的狀態(tài)分（1）理想要素理想要素是指具有幾何意義的要素，即不存在形位和其它誤差的要素。理想要素就是沒有任何誤差的要素，圖樣是用來表達(dá)實(shí)際意圖和加工要求的，因而圖樣上構(gòu)成零件的點(diǎn)、線、面都是理想要素。（2）實(shí)際要素零件上存在的要素，在測(cè)量時(shí)由測(cè)得的要素代替實(shí)際要素。實(shí)際要素是由加工新城的，在加工中由于各種原因會(huì)產(chǎn)生加工誤差。4-1概述要素的分類：2）按檢測(cè)關(guān)系分（1）被測(cè)要素是指圖樣上給出了形狀和位置公差要求的要素，也就是需要研究和測(cè)量的要素。它是檢測(cè)的對(duì)象。被測(cè)要素又可分為：?jiǎn)我灰兀侵笇?duì)要素本身提出形狀公差要求的被測(cè)要素關(guān)聯(lián)要素，是指相對(duì)基準(zhǔn)要素有方向或位置功能要求而給出位置公差要求的被測(cè)要素。（2）基準(zhǔn)要素是指圖樣上規(guī)定用來確定被測(cè)要素的方向和位置的要素。理想的基準(zhǔn)要素稱為基準(zhǔn)。4-1概述要素的分類：

3）按結(jié)構(gòu)特征分（1）輪廓要素構(gòu)成零件外形的、能直接為人們所感覺到的點(diǎn)、線、面要素稱為輪廓要素。如圖中的球面、圓錐面、圓柱面、端平面、圓柱面素線、圓錐面素線、錐頂?shù)?。?）中心要素對(duì)稱要素的中心點(diǎn)、線、面或回轉(zhuǎn)表面的軸線稱為中心要素。中心要素雖然也是客觀存在的要素，但不能為人們直接所感覺，必須通過分析后才能說明它的存在，如圓心、軸線、球心等。4-1概述形位公差的項(xiàng)目與符號(hào)4-1概述公差框格：4-2形位公差的標(biāo)注被測(cè)要素表示法：4-2形位公差的標(biāo)注被測(cè)要素表示法：4-2形位公差的標(biāo)注基準(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)。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

4-2形位公差的標(biāo)注基準(zhǔn)字母用英文大寫字母表示。為不致引起誤解，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB／T1182—1996規(guī)定基準(zhǔn)字母禁用下列9個(gè)字母：E、I、J、M、O、P、L、R、F。基準(zhǔn)字母一般不許與圖樣中任何向視圖的字母相同?；鶞?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。4-2形位公差的標(biāo)注90°90°A90°BC基準(zhǔn)代號(hào)字母形位公差數(shù)值公差帶的形狀形位公差符號(hào)指引線φ0.05A基準(zhǔn)代號(hào)

相對(duì)于被測(cè)要素的基準(zhǔn)4-2形位公差的標(biāo)注指引線的彎折點(diǎn)最多兩個(gè)，靠近框格的那一段指引線一定要垂直于框格的一條邊。指引線箭頭的方向應(yīng)是公差帶的寬度方向或直徑方向。被測(cè)要素為輪廓要素時(shí)，指引線的箭頭應(yīng)與尺寸線明顯錯(cuò)開(大于3mm)。指引線的箭頭置于要素的輪廓線上或輪廓線的延長(zhǎng)線上。當(dāng)指引線的箭頭指向?qū)嶋H表面時(shí)，箭頭可置于帶點(diǎn)的參考線上，該點(diǎn)指在實(shí)際表面上。被測(cè)要素為中心要素時(shí)，指引線的箭頭應(yīng)與尺寸線對(duì)齊。框格應(yīng)水平布置，內(nèi)容按從左到右的順序填寫，第一格繪成正方形，其它格繪成正方形或上、下邊較長(zhǎng)而左、右邊較短的矩形?？蚋窀叨鹊扔趦杀蹲指摺?/p>

4-2形位公差的標(biāo)注在給定平面內(nèi)的直線度公差帶公差帶是距離為公差值t的兩平行直線間的區(qū)域。

4-3形狀公差直線度公差帶：直線度是表示零件上的直線要素實(shí)際形狀保持理想直線的狀況。也就是通常所說的平直程度。直線度公差是實(shí)際線對(duì)理想直線所允許的最大變動(dòng)量。也就是在圖樣上所給定的，用以限制實(shí)際線加工誤差所允許的變動(dòng)范圍。在給定方向上公差帶是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域。

4-3形狀公差直線度公差帶：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)。在任意方向上任意方向上的直線度在公差值前加注“φ”，公差帶是直徑為公差值t的圓柱面內(nèi)的區(qū)域。

4-3形狀公差直線度公差帶：被測(cè)圓柱體φd的軸線必須位于直徑為公差值0.04mm的圓柱面內(nèi)。4-3形狀公差其被測(cè)要素是平面要素。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。

平面度：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)。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)平面度是表示零件的平面要素實(shí)際形狀，保持理想平面的狀況。也就是通常所說的平整程度。平面度公差是實(shí)際表面對(duì)平面所允許的最大變動(dòng)量。也就是在圖樣上給定的，用以限制實(shí)際表面加工誤差所允許的變動(dòng)范圍。4-3形狀公差實(shí)際被測(cè)要素對(duì)理想圓的允許變動(dòng)量，其公差帶是垂直于軸線的任一截面上半徑差為公差值t的兩個(gè)同心圓間的區(qū)域。圓度：圓度是表示零件上圓的要素實(shí)際形狀，與其中心保持等距的情況。即通常所說的圓整程度。圓度公差是在同一截面上，實(shí)際圓對(duì)理想圓所允許的最大變動(dòng)量。也就是圖樣上給定的，用以限制實(shí)際圓的加工誤差所允許的變動(dòng)范圍在圓柱面或圓錐面的任意橫截面內(nèi)，提?。▽?shí)際）圓周應(yīng)限定在半徑差等于0.02的兩共面同心圓之間被測(cè)圓柱面必須位于半徑差為公差值t的兩同軸圓柱面之間。

4-3形狀公差圓柱度：圓柱度是表示零件上圓柱面外形輪廓上的各點(diǎn)，對(duì)其軸線保持等距狀況。圓柱度公差是實(shí)際圓柱面對(duì)理想圓柱面所允許的最大變動(dòng)量。也就是圖樣上給定的，用以限制實(shí)際圓柱面加工誤差所允許的變動(dòng)范圍。提取（實(shí)際）圓柱面必須位于半徑差為公差值0.02的兩同軸圓柱面之間4-3形狀公差輪廓度：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形位公差來控制。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。

輪廓度公差帶4-3形狀公差無基準(zhǔn)的線輪廓度公差：在任一平行于圖示投影面的截面內(nèi)，提取（實(shí)際）輪廓線應(yīng)限定在直徑等于0.04、圓心位于被測(cè)要素理論正確幾何形狀上的一系列圓的兩包絡(luò)線之間。線輪廓度是表示在零件的給定平面上，任意形狀的曲線，保持其理想形狀的狀況。線輪廓度公差是指非圓曲線的實(shí)際輪廓線的允許變動(dòng)量。也就是圖樣上給定的，用以限制實(shí)際曲線加工誤差所允許的變動(dòng)范圍4-3形狀公差相對(duì)于基準(zhǔn)體系的線輪廓度公差：公差帶為直徑等于公差值t、圓心位于由基準(zhǔn)平面A和基準(zhǔn)平面B確定的被測(cè)要素理論正確幾何形狀上的一系列圓的兩包絡(luò)線所確定的區(qū)域。公差帶為直徑等于公差值t，球心位于被測(cè)要素理論正確形狀上的一系列圓球的兩包絡(luò)面所限定的區(qū)域。

4-3形狀公差無基準(zhǔn)的面輪廓度公差：面輪廓度是表示零件上的任意形狀的曲面，保持其理想形狀的狀況。面輪廓度公差是指非圓曲面的實(shí)際輪廓線，對(duì)理想輪廓面的允許變動(dòng)量。也就是圖樣上給定的，用以限制實(shí)際曲面加工誤差的變動(dòng)范圍。4-3形狀公差相對(duì)于基準(zhǔn)的面輪廓度公差：公差帶為直徑等于公差值t，球心位于由基準(zhǔn)平面A確定的被測(cè)要素理論正確幾何形狀上的一系列圓球的兩包絡(luò)面所限定的區(qū)域。

4-4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。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、線對(duì)面、面對(duì)線和線對(duì)線等四種情況。定向公差中被測(cè)要素相對(duì)基準(zhǔn)要素為線對(duì)線或線對(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。4-4位置公差平行度：被測(cè)實(shí)際要素相對(duì)于基準(zhǔn)要素的方向成0o的要求。1）“面對(duì)面”的平行度

t

基準(zhǔn)平面平行度是表示零件上被測(cè)實(shí)際要素相對(duì)于基準(zhǔn)保持等距離的狀況。也就是通常所說的保持平行的程度。平行度公差是：被測(cè)要素的實(shí)際方向，與基準(zhǔn)相平行的理想方向之間所允許的最大變動(dòng)量4-4位置公差

2）“線對(duì)線”的平行度（1）一個(gè)方向t基準(zhǔn)線被測(cè)要素：φD孔軸心線；基準(zhǔn)要素：另一個(gè)孔軸心線。4-4位置公差（2）相互垂直的兩個(gè)方向a)基準(zhǔn)線t1b)基準(zhǔn)線t24-4位置公差（3）任意方向基準(zhǔn)線φt2.垂直度被測(cè)實(shí)際要素相對(duì)于基準(zhǔn)要素的方向成90o的要求。1）一個(gè)方向基準(zhǔn)平面

t

0.1

A

d

A

4-4位置公差垂直度是表示零件上被測(cè)要素相對(duì)于基準(zhǔn)要素，保持正確的90°夾角狀況。也就是通常所說的兩要素之間保持正交的程度。垂直度公差是：被測(cè)要素的實(shí)際方向，對(duì)于基準(zhǔn)相垂直的理想方向之間，所允許的最大變動(dòng)量。4-4位置公差2）任意方向A

d

A

0.05

d

基準(zhǔn)平面

4-4位置公差3.傾斜度

被測(cè)實(shí)際要素相對(duì)于基準(zhǔn)要素的方向成一定角度的要求。1）在給定方向傾斜度B0.06B60°α基準(zhǔn)線t傾斜度是表示零件上兩要素相對(duì)方向保持任意給定角度的正確狀況。傾斜度公差是：被測(cè)要素的實(shí)際方向，對(duì)于基準(zhǔn)成任意給定角度的理想方向之間所允許的最大變動(dòng)量。4-4位置公差2）任意方向4-4位置公差定向公差具有如下特點(diǎn)：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。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。4-4位置公差定位公差：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．同軸度同軸度是表示零件上被測(cè)軸線相對(duì)于基準(zhǔn)軸線，保持在同一直線上的狀況。也就是通常所說的共軸程度。同軸度公差是：被測(cè)實(shí)際軸線相對(duì)于基準(zhǔn)軸線所允許的變動(dòng)量。4-4位置公差2.對(duì)稱度基準(zhǔn)平面tt/2AA0.1對(duì)稱度是表示零件上兩對(duì)稱中心要素保持在同一中心平面內(nèi)的狀態(tài)。對(duì)稱度公差是：實(shí)際要素的對(duì)稱中心面(或中心線、軸線)對(duì)理想對(duì)稱平面所允許的變動(dòng)量。該理想對(duì)稱平面是指與基準(zhǔn)對(duì)稱平面(或中心線、軸線)共同的理想平面。4-4位置公差3．位置度

要求被測(cè)實(shí)際要素與基準(zhǔn)要素有一定的位置關(guān)系。1）線的位置度（任意方向）ABC

DCB

0.1A

tB基準(zhǔn)平面A基準(zhǔn)平面C基準(zhǔn)平面90°位置度是表示零件上的點(diǎn)、線、面等要素，相對(duì)其理想位置的準(zhǔn)確狀況。位置度公差是：被測(cè)要素的實(shí)際位置相對(duì)于理想位置所允許的最大變動(dòng)量。4-4位置公差

0.05

0.053×

D4-4位置公差2）面的位置度A0.05BBA

B基準(zhǔn)平面A基準(zhǔn)軸線t4-4位置公差定位公差帶的特點(diǎn)：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)稱度的理論正確尺寸為零，圖上可省略不注。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。4-4位置公差跳動(dòng)公差：跳動(dòng)公差是關(guān)聯(lián)實(shí)際要素繞基準(zhǔn)軸線回轉(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)要素為軸線跳動(dòng)是指實(shí)際被測(cè)要素在無軸向移動(dòng)的條件下繞基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)的過程中(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。4-4位置公差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。A0.05fdAft測(cè)量平面基準(zhǔn)軸線φd圓柱面繞基準(zhǔn)軸線作無軸向移動(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。

圓跳動(dòng)是表示零件上的回轉(zhuǎn)表面在限定的測(cè)量面內(nèi)，相對(duì)于基準(zhǔn)軸線保持固定位置的狀況。圓跳動(dòng)公差是：被測(cè)實(shí)際要素繞基準(zhǔn)軸線，無軸向移動(dòng)地旋轉(zhuǎn)一整圈時(shí)，在限定的測(cè)量范圍內(nèi)，所允許的最大變動(dòng)量。4-4位置公差（2）端面圓跳動(dòng)公差帶是在與基準(zhǔn)軸線同軸的任一半徑位置的測(cè)量圓柱面上沿母線方向距離為公差值t的兩圓之間的區(qū)域。

A0.05A基準(zhǔn)軸線測(cè)量圓柱面t當(dāng)被測(cè)件繞基準(zhǔn)軸線無軸向移動(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。4-4位置公差（3）斜向圓跳動(dòng)公差帶是在與基準(zhǔn)軸線同軸，且母線垂直于被測(cè)表面的任一測(cè)量圓錐面上，沿母線方向距離為公差值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)面的法線方向。A0.05Af測(cè)量圓錐面基準(zhǔn)軸線t4-4位置公差2）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)BA0.2ABff基準(zhǔn)軸線t全跳動(dòng)是指零件繞基準(zhǔn)軸線作連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，沿整個(gè)被測(cè)表面上的跳動(dòng)量。全跳動(dòng)公差是：被測(cè)實(shí)際要素繞基準(zhǔn)軸線連續(xù)的旋轉(zhuǎn)，同時(shí)指示器沿其理想輪廓相對(duì)移動(dòng)時(shí)，所允許的最大跳動(dòng)量。4-4位置公差（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）的形狀誤差及其對(duì)基準(zhǔn)軸線的垂直度的綜合反映。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。A0.05Af基準(zhǔn)軸線形位公差標(biāo)注示例

0.02指引線的箭頭要指向被測(cè)要素的輪廓線或其延長(zhǎng)線上φd表示φd圓柱表面的任意素線的直線度公差為0.02表示φd圓柱體軸線的直線度公差為φ0.02φd

φ0.02被測(cè)要素是軸線時(shí)，指引線的箭頭應(yīng)與該要素尺寸線的箭頭對(duì)齊4-4位置公差表示被測(cè)左端面對(duì)于φd軸線的垂直度公差為0.05φd

0.05基準(zhǔn)要素為軸線時(shí)，基準(zhǔn)符號(hào)應(yīng)與該要素的尺寸線對(duì)齊φd

0.03AA表示φd孔的軸線對(duì)于底面的平行度公差為0.03形位公差標(biāo)注示例4-4位置公差例1識(shí)讀齒輪圖上標(biāo)注的形位公差并解釋含義。2532Φ88h9()-0.08700.08B

0.006A

0.05B0.08A

0.02BBφ0.018P9Φ24H7()0+0.021Φ88圓柱面的圓度公差為0.006mmΦ88h9圓柱的外圓表面對(duì)Φ24H7圓孔的軸心線的全跳動(dòng)度公差為0.08mm槽寬為8P9的鍵槽對(duì)稱中心面Φ24H7圓柱孔的對(duì)稱中心面對(duì)稱度公差為0.02mmΦ24H7圓孔軸心線的直線度公差為φ0.01mm圓柱的右端面對(duì)該機(jī)件的左端面平行度公差為0.08mm;右端面φ24H7圓孔的軸心線垂直度公差為0.05mm4-4位置公差

例2識(shí)讀階梯軸所注的形位公差的含義直徑為φ22圓錐的大、小兩端面對(duì)該段軸的軸心線跳動(dòng)度公差為0.01mm圓錐體任一截面的圓度公差為0.04mmφ18圓柱面的圓柱度公差為0.05mmM10外螺紋的軸心線對(duì)兩端中心孔軸心線的同軸度公差為φ0.01mm4-4位置公差60οCM10Φ0.01BC

0.05

0.01Aφ18-0.001+0.003φ22A

0.0460ο兩端面B公差原則：公差原則就是處理尺寸公差與形位公差之間關(guān)系的原則。GB／T4249-2009和GB／T16671-2009規(guī)定了形位公差與尺寸公差之間的關(guān)系。

獨(dú)立原則

相關(guān)要求公差原則：圖樣上給定的尺寸公差與形位公差相互有關(guān)

：圖樣上給定的尺寸公差與形位公差相互獨(dú)立無關(guān)包容要求最大實(shí)體要求最小實(shí)體要求可逆要求4-5公差原則

作用尺寸:

(1)體外作用尺寸(dfe、Dfe)

在被測(cè)要素的給定長(zhǎng)度上，與實(shí)際外表面體（軸）外相接的最小理想面或與實(shí)際內(nèi)表面（孔）體外相接的最大理想面的直徑或?qū)挾?。?duì)于關(guān)聯(lián)要素，該理想面的軸線或中心平面必須與基準(zhǔn)保持圖樣給定的幾何關(guān)系。dfeda1da2da3dfia)外表面(軸)DfeDa1Da2Da3Dfi

b)內(nèi)表面(孔)dfe=da+fDfe=Da－f4-5公差原則

作用尺寸:

(1)體外作用尺寸(dfe、Dfe)

在被測(cè)要素的給定長(zhǎng)度上，與實(shí)際外表面體（軸）外相接的最小理想面或與實(shí)際內(nèi)表面（孔）體外相接的最大理想面的直徑或?qū)挾?。?duì)于關(guān)聯(lián)要素，該理想面的軸線或中心平面必須與基準(zhǔn)保持圖樣給定的幾何關(guān)系4-5公差原則

作用尺寸:

(1)體外作用尺寸(dfe、Dfe)

在被測(cè)要素的給定長(zhǎng)度上，與實(shí)際外表面體（軸）外相接的最小理想面或與實(shí)際內(nèi)表面（孔）體外相接的最大理想面的直徑或?qū)挾?。?duì)于關(guān)聯(lián)要素，該理想面的軸線或中心平面必須與基準(zhǔn)保持圖樣給定的幾何關(guān)系4-5公差原則(2)體內(nèi)作用尺寸(dfi、Dfi)

指在被測(cè)要素的給定長(zhǎng)度上，與實(shí)際內(nèi)表面（孔）體內(nèi)相接的最小理想面，或與實(shí)際外表面（軸）體內(nèi)相接的最大理想面的直徑或?qū)挾取?-5公差原則(2)體內(nèi)作用尺寸(dfi、Dfi)

指在被測(cè)要素的給定長(zhǎng)度上，與實(shí)際內(nèi)表面（孔）體內(nèi)相接的最小理想面，或與實(shí)際外表面（軸）體內(nèi)相接的最大理想面的直徑或?qū)挾取?-5公差原則作用尺寸:

作用尺寸不僅與實(shí)際要素的局部實(shí)際尺寸有關(guān)，還與其形位誤差有關(guān)。因此，作用尺寸是實(shí)際尺寸和形位誤差的綜合尺寸。對(duì)一批零件而言，每個(gè)零件都不一定相同，但每個(gè)零件的體外或體內(nèi)作用尺寸只有一個(gè)。對(duì)于被測(cè)實(shí)際軸，dfe≥dfi；而對(duì)于被測(cè)實(shí)際孔，Dfe≤Dfi。4-5公差原則最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)、尺寸(1)最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)(MMVC)在給定長(zhǎng)度上，實(shí)際要素處于最大實(shí)體狀態(tài)且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出的形位公差值時(shí)的綜合極限狀態(tài)。(2)最大實(shí)體實(shí)效尺寸(DMV、dMV)

最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)下的體外作用尺寸。

dMV

＝dfe＝da+f＝dM+t

＝dmax+tDMV＝Dfe＝Da－f

＝DM–t＝Dmin-t20M0.1

20.1(dMV)MMVC20(dM)0.14-5公差原則最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)、尺寸(1)最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)(LMVC)在給定長(zhǎng)度上，實(shí)際要素處于最小實(shí)體狀態(tài)且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出的形位公差值時(shí)的綜合極限狀態(tài)。(2)最小實(shí)體實(shí)效尺寸(dLV、DLV)最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)下的體內(nèi)作用尺寸。dLV

＝dL–t

＝dmin-tDLV＝DL+t

＝Dmax+t4-5公差原則作用尺寸與實(shí)效尺寸的區(qū)別與聯(lián)系：4-5公差原則區(qū)別：實(shí)效尺寸是實(shí)體尺寸和形位公差的綜合尺寸。對(duì)一批零件而言是定值。作用尺寸是實(shí)際尺寸和形位誤差的綜合尺寸，對(duì)一批零件而言是變化值。聯(lián)系：實(shí)效尺寸是作用尺寸的極限值。實(shí)效尺寸的計(jì)算：4-5公差原則實(shí)效尺寸舉例：4-5公差原則實(shí)效尺寸舉例：4-5公差原則實(shí)效尺寸舉例：4-5公差原則實(shí)效尺寸舉例：4-5公差原則邊界和邊界尺寸:邊界

由設(shè)計(jì)給定的具有理想形狀的極限包容面。邊界尺寸指極限包容面的直徑或距離。當(dāng)極限包容面為圓柱面時(shí)，其邊界尺寸為直徑；當(dāng)極限包容面為兩平行平面時(shí)，其邊界尺寸是距離。最大實(shí)體邊界（MMB）具有理想形狀且邊界尺寸為最大實(shí)體尺寸的包容面。最小實(shí)體邊界（LMB）具有理想形狀且邊界尺寸為最小實(shí)體尺寸的包容面。最大實(shí)體實(shí)效邊界（MMVB）具有理想形狀且邊界尺寸為最大實(shí)體實(shí)效尺寸的包容面。最小實(shí)體實(shí)效邊界（LMVB）具有理想形狀且邊界尺寸為最小實(shí)體實(shí)效尺寸的包容面。4-5公差原則獨(dú)立原則：指圖樣上給定的形位公差與尺寸公差相互獨(dú)立無關(guān)，分別滿足要求的原則。實(shí)際要素的尺寸由尺寸公差控制，與形位公差無關(guān)；形位誤差由形位公差控制，與尺寸公差無關(guān)。4-5公差原則獨(dú)立原則主要用于以下兩種情況：除配合要求外，還有極高的形位精度要求，以保證零件的運(yùn)轉(zhuǎn)與定位精度要求。對(duì)于非配合要素或未注尺寸公差的要素，它們的尺寸和形位公差應(yīng)遵循獨(dú)立原則。4-5公差原則相關(guān)要求：是指圖樣上給定的尺寸公差和形位公差相互有關(guān)的公差要求。

包容要求最大實(shí)體要求最小實(shí)體要求可逆要求4-5公差原則1.包容要求（ER）指被測(cè)實(shí)際要素要處處位于具有理想形狀的包容面內(nèi)的一種公差原則。

包容要求適用于單一要素，如圓柱表面或兩平行表面。其理想邊界為最大實(shí)體邊界。標(biāo)注時(shí)包容要求是在尺寸公差帶代號(hào)或尺寸公差值后面加注符號(hào)E4-5公差原則采用包容要求的合格條件為：體外作用尺寸不得超過最大實(shí)體尺寸，局部實(shí)際尺寸不得超過最小實(shí)體尺寸。即軸dfe≤dM=dmax

da≥dL＝dmin孔Dfe≥DM＝Dmin

Da≤DL=Dmax4-5公差原則4-5公差原則包容原則舉例：采用包容要求主要是為了保證配合性質(zhì)，特別是配合公差較小的精密配合。用最大實(shí)體邊界綜合控制實(shí)際尺寸和形狀誤差來保證必要的最小間隙（保證能自由裝配）。用最小實(shí)體尺寸控制最大間隙，從而達(dá)到所要求的配合性質(zhì)。如回轉(zhuǎn)軸的軸頸和滑動(dòng)軸承，滑動(dòng)套筒和孔，滑塊和滑塊槽的配合等等。

4-5公差原則包容原則作用：2.最大實(shí)體要求(MMR)：

最大實(shí)體要求是要求被測(cè)要素的實(shí)際輪廓應(yīng)遵守其最大實(shí)體實(shí)效邊界(MMVB)，當(dāng)其實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)，允許其形位誤差值超出在最大實(shí)體狀態(tài)下給出的公差值的一種公差要求。

標(biāo)注方法：20M0.14-5公差原則最大實(shí)體要求的特點(diǎn)：1)被測(cè)要素遵守最大實(shí)體實(shí)效邊界，即被測(cè)要素的體外作用尺寸不超過最大實(shí)體實(shí)效尺寸；2)當(dāng)被測(cè)要素的局部實(shí)際尺寸處處均為最大實(shí)體尺寸時(shí)，允許的形位誤差為圖樣上給定的形位公差值；20.1(dMV)0.120(dM)4-5公差原則3)當(dāng)被測(cè)要素的實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)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；20.1(dMV)實(shí)際尺寸/mm直線度/mm0.30.20.10.40.30.200.119.7(dL)20(dM)20.1(dMV)19.7(dL)0.44)實(shí)際尺寸必須在最大實(shí)體尺寸和最小實(shí)體尺寸之間變化。4-5公差原則最大實(shí)體要求合格條件：

最大實(shí)體要求應(yīng)用于被測(cè)要素合格條件：孔或軸的體外作用尺寸不允許超過最大實(shí)體實(shí)效尺寸，局部實(shí)際尺寸不超出極限尺寸。即軸

dfe≤dMV=dmax＋t

dL(dmin)≤da≤dM(dmax)

孔

Dfe≥DM＝Dmin－t

DL(Dmax)≥Da≥DM(Dmin)

4-5公差原則最大實(shí)體要求是從裝配互換性基礎(chǔ)上建立起來的，主要應(yīng)用在要求裝配互換性的場(chǎng)合。常用于零件精度低（尺寸精度、形位精度較低），配合性質(zhì)要求不嚴(yán)，但要求能自由裝配的零件，以獲得最大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。最大實(shí)體要求只用于零件的中心要素（軸線、圓心、球心或中心平面），多用于位置度公差。4-5公差原則

最大實(shí)體要求的作用：最小實(shí)體要求（LMR)4-5公差原則可逆要求（RR)

是指中心要素的形位誤差值給出的形位公差值，允許在滿足零件功能要求的前提下擴(kuò)大尺寸公差的一種要求。采用了可逆要求后，在不影響零件功能的前提下，形位公差可補(bǔ)償尺寸公差。4-5公差原則可逆要求：可用于最大實(shí)體要求和最小實(shí)體要求主要用于最大實(shí)體要求中對(duì)尺寸公差及配合無嚴(yán)格要求時(shí)僅要求保證裝配互換的場(chǎng)合很少應(yīng)用于最小實(shí)體要求形位公差特征的選擇：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?？紤]零件的幾何特征考慮零件的使用要求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?？紤]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)簡(jiǎn)便的項(xiàng)目。4-6形位公差的選擇基準(zhǔn)要素的選擇：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?；鶞?zhǔn)數(shù)量的確定一般來說，應(yīng)根據(jù)公差項(xiàng)目的定向、定位幾何功能要求來確定基準(zhǔn)的數(shù)量。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。4-6形位公差的選擇

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)。形位公差和尺寸公差的關(guān)系

一般滿足關(guān)系式：T形狀<T位置<T尺寸有配合要求時(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)IT5～I(xiàn)T8的范圍內(nèi)，通常取K＝25％～65％。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20％～25％。4-6形位公差的選擇

形位公差等級(jí)(公差值)的選擇考慮零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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1～12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。4-6形位公差的選擇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

－dmaxDmin—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，K＝1；需要調(diào)整的固定聯(lián)接，K＝0.6～0.8。4-6形位公差的選擇公差原則的選擇：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關(guān)的形位公差要求。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(無配合性質(zhì)要求)的場(chǎng)合。

4-6形位公差的選擇未注形位公差的規(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。4-6形位公差的選擇4-6形位公差的選擇公差等級(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、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。同軸度、對(duì)稱度和跳動(dòng)公差常用等級(jí)的應(yīng)用舉例4-6形位公差的選擇4-6形位公差的選擇4-6形位公差的選擇形狀誤差的評(píng)定：

1）最小條件評(píng)定形狀誤差的基本原則是“最小條件”：即被測(cè)實(shí)際要素對(duì)其理想要素的最大變動(dòng)量為最小。(1)輪廓要素(線、面輪廓度除外)

最小條件就是理想要素位于實(shí)體之外與實(shí)際要素接觸，并使被測(cè)要素對(duì)理想要素的最大變動(dòng)量為最小。(2)中心要素最小條件就是理想要素應(yīng)穿過實(shí)際中心要素，并使實(shí)際中心要素對(duì)理想要素的最大變動(dòng)量為最小。4-7形位誤差的檢測(cè)輪廓要素的最小條件4-7形位誤差的檢測(cè)中心要素的最小條件4-7形位誤差的檢測(cè)最小包容區(qū)（簡(jiǎn)稱最小區(qū)域）最小包容區(qū)（簡(jiǎn)稱最小區(qū)域）：是指包容被測(cè)實(shí)際要素時(shí)，具有最小寬度f(wàn)或直徑

f的包容區(qū)域。形狀誤差值用最小包容區(qū)（簡(jiǎn)稱最小區(qū)域）的寬度或直徑表示。按最小包容區(qū)評(píng)定形狀誤差的方法，稱為最小區(qū)域法。最小條件是評(píng)定形狀誤差的基本原則，在滿足零件功能要求的前提下，允許采用近似方法評(píng)定形狀誤差。當(dāng)采用不同評(píng)定方法所獲得的測(cè)量結(jié)果有爭(zhēng)議時(shí)，應(yīng)以最小區(qū)域法作為評(píng)定結(jié)果的仲裁依據(jù)。4-7形位誤差的檢測(cè)f被測(cè)實(shí)際要素SSfa)評(píng)定直線度誤差4-6形位公差的選擇被測(cè)實(shí)際要素fSc)評(píng)定平面度誤差被測(cè)實(shí)際要素S

b)評(píng)定圓度誤差定向誤差的評(píng)定：

定向誤差值用定向最小包容區(qū)域(簡(jiǎn)稱定向最小區(qū)域)的寬度或直徑表示。定向最小包容區(qū)域是按理想要素的方向來包容被測(cè)實(shí)際要素，且具有最小寬度f(wàn)或直徑

f的包容區(qū)域。被測(cè)實(shí)際要素fS基準(zhǔn)定向最小包容區(qū)域示例4-7形位誤差的檢測(cè)被測(cè)實(shí)際要素fS基準(zhǔn)被測(cè)實(shí)際要素基準(zhǔn)αS定向最小包容區(qū)域示例4-7形位誤差的檢測(cè)定位誤差的評(píng)定評(píng)定形狀、定向和定位誤差的最小包容區(qū)域的大小一般是有區(qū)別的。如圖所示，其關(guān)系是：f形狀<f定向<f定位當(dāng)零件上某要素同時(shí)有形狀、定向和定位精度要求時(shí)，則設(shè)計(jì)中對(duì)該要素所給定的三種公差(T形狀、T定向和T定位)應(yīng)符合：

T形狀＜T定向＜T定位基準(zhǔn)A被測(cè)實(shí)際要素FSfLh1PPS基準(zhǔn)