20形位公差的基本知识

2020/6/1312008年5月王祥生2020/6/132形状和位置公差内容：3.1概述3.2形位公差的标注3.3形位公差3.4公差原则3.5形位公差的选择及未注形位公差值的规定2020/6/133形状和位置公差3.1概述3.1.1形位公差的研究对象3.1.2形位公差的项目及符号2020/6/134形状和位置公差3.1.1形位公差的研究对象—要素定义：构成零件几何特征的点、线、面。分类：（一）按结构特征分：轮廓要素、中心要素；（二）按存在状态分：实际要素、理想要素；（三）按所处地位分：被测要素、基准要素；（四）按功能关系分：单一要素、关联要素；2020/6/135形状和位置公差3.1.2形位公差的项目及符号2020/6/136形状和位置公差公差带概述定义：限制被测要素变动的区域。其主要形状有9种：􀂅圆内的区域􀂅两同心圆间的区域􀂅两同轴圆柱面间的区域􀂅两等距线间的区域􀂅两平行直线间的区域2020/6/137形状和位置公差􀂅圆柱面内的区域􀂅两等距曲面间的区域􀂅两平行平面间的区域􀂅球面内的区域􀂅作用:体现被测要素的设计要求,也是加工和检验的根据。􀂅表示：形状、大小、方向、位置。2020/6/138形状和位置公差1、直线度公差直线度公差用于控制直线和轴线的形状误差，根据零件的功能要求，直线度可以分为在给定平面内，在给定方向上和在任意方向上三种情况。2020/6/139形状和位置公差1.1、在给定平面内的直线度其公差带是距离为公差值t的两平行直线之间的区域。如图所示，圆柱表面上任一素线必须位于轴向平面内，且距离为公差值0.02mm的两平行直线之间。2020/6/1310形状和位置公差1.2、在给定方向内的直线度当给定一个方向时，公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域；当给定互相垂直的两个方向时，公差带是两对给定方向上距离分别为公差值t1和t2的两平行平面之间的区域。如图是一个方向的示例，棱线必须位于箭头所指方向距离为公差值0.02mm的两平行平面内。2020/6/1311形状和位置公差如图是两个方向的示例，棱线必须位于水平方向距离为公差值0.02mm，垂直方向距离为公差值0.1mm的两对平行平面之内。2020/6/1312形状和位置公差1.3、任意方向上的直线度其公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域。如图所示，ød圆柱体的轴线必须位于直径为公差值0.04mm的圆柱体，标准规定，形位公差值前加注“ø”，表示其公差带为一圆柱体。2020/6/1313形状和位置公差2020/6/1314形状和位置公差2、平面度平面度公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。如图所示，表面必须位于距离为公差值0.1mm的两平行平面内。2020/6/1315形状和位置公差2020/6/1316形状和位置公差3、圆度圆度公差带是垂直于轴线的任一正截面上半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。如图所示，在垂直于轴线的任一正截面上，实际轮廓线必须位于半径差为公差值0.02mm的两同心圆内。2020/6/1317形状和位置公差2020/6/1318形状和位置公差4、圆柱度圆柱度公差带是半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。如图所示，实际圆柱表面必须位于半径差为公差值0.05mm的两同轴圆柱面之间。2020/6/1319形状和位置公差2020/6/1320形状和位置公差5、形状或位置公差线轮廓度和面轮廓度有两种情况：无基准要求的和有基准要求的。故其公差带有大小和形状要求外，位置可能固定，也可能浮动。无基准要求时，理想轮廓线（面）用尺寸并加注公差来控制，这时理想轮廓线（面）的位置是不定的（形状公差）有基准要求的理想轮廓线（面）用理论正确尺寸并加注基准来控制，这时理想轮廓线（面）的位置是唯一的，不能移动。（位置公差）2020/6/1321形状和位置公差5.1线轮廓度线轮廓度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区域，诸圆的圆心应位于理想轮廓线上。如图所示:基准的理想轮廓线用尺寸并加注公差来控制，其位置是不定的；有基准的理想轮廓线用理论正确尺寸加注基准来控制，其位置是唯一的。2020/6/1322形状和位置公差5.2面轮廓度面轮廓度公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域，诸球的球心应位于理想轮廓面上。如图所示,面轮廓度也分无基准要求的面轮廓度公差、有基准要求的面轮廓度公差。2020/6/1323形状和位置公差二、位置公差定向公差1、平行度2、垂直度3、倾斜度定位公差跳动公差1、同轴度1、圆跳动公差2、对称度2、全跳动公差3、位置度2020/6/1324形状和位置公差（一）、定向公差关联被测要素对基准要素在规定方向上允许的变动量特点：定向公差相对于基准有确定的方向，公差带的位置可以浮动定向公差具有综合控制被测要素的方向和形状的职能。分为：平行度、垂直度、倾斜度2020/6/1325形状和位置公差1、平行度当两要素要求互相平行时，用平行度公差来控制被测要素对基准的方向误差。1.1、当给定一个方向上的平行度要求时，平行度公差带是距离为公差值t，且平行于基准平面（或直线或轴线）的两平行平面（或轴线）之间的区域。2020/6/1326形状和位置公差1.2、当给定互相垂直的两个方向时，平行度公差带是两对互相垂直的距离分别为t1和t2且平行于基准直线的两平行平面之间的区域。如图所示，ød孔轴线必须位于公差值为0.1mm和0.2mm且平行于基准轴线的两对平行平面内。2020/6/1327形状和位置公差1.3、当给定任意方向时，平行度公差带是直径为公差值t且平行于基准轴线的圆柱面内的区域。如图所示，ød孔轴线必须位于直径公差值ø0.1mm，且平行于基准轴线的圆柱面内。2020/6/1328形状和位置公差2020/6/1329形状和位置公差2、垂直度当两要素互相垂直时，用垂直度公差来控制被测要素对基准的方向误差。2.1、当给定一个方向上的垂直度要求时，垂直度公差带是距离为公差值t，且垂直于基准平面（或直径、轴线）的两平行平面（或直线）之间的区域。2020/6/1330形状和位置公差2.2、当给定任意方向时，平行度公差带是直径为公差值t，且垂直于基准平面的圆柱面内的区域。如图所示,ød孔轴线必须位于直径公差值ø0.05mm，且平行于基准平面的圆柱面内。2020/6/1331形状和位置公差2020/6/1332形状和位置公差3、倾斜度3.1、当两要素在0°~90°之间的某一角度时，用倾斜度要求时，倾斜度公差带是距离为公差值t，且与基准平面(或直线、轴线)成理论正确角度的两平行平面(或直线)之间的区域2020/6/1333形状和位置公差3.2、当给定任意方向时，倾斜度公差带是直径为公差值t，且与基准平面成理论正确角度的圆柱面内的区域。如图所示，øD孔轴线必须位于直径公差值0.05mm，且与A基准平面成45°角，平行于B基准平面的圆柱面内。2020/6/1334形状和位置公差（二）定位公差关联实际要素对基准在位置上所允许的变动量。特点:定位公差带具有确定的位置，相对于基准的尺寸为理论正确尺寸；定位公差带具有综合控制被测要素位置、方向和形状的功能。分为：位置度、同轴度、对称度。2020/6/1335形状和位置公差4、同轴度同轴度用于控制轴类零件的被测轴线对基准轴线的同轴度误差。同轴度公差带是直径为公差值t，且与基准轴线同轴的圆柱面内的区域。如图所示。ød孔轴线必须位于直径为公差值0.1mm，且与基准轴线同轴的圆柱面内。2020/6/1336形状和位置公差2020/6/1337形状和位置公差5、对称度对称度用于控制被测要素中心平面（或轴线）对基准中心平面（或轴线）的共面（或共线）性误差。如图所示，其公差带为距离为公差值0.1且相对基准的中心平面对称配置的两平行平面之间的区域。2020/6/1338形状和位置公差6、位置度位置度用于控制被测要素（点、线、面）对基准的位置误差。位置度多用于控制孔的轴线在任意方向的位置误差。这时，孔轴线的位置度公差带是直径为公差值t，且轴线在理想位置的圆柱面内的区域。2020/6/1339形状和位置公差位置度常用于控制孔组的位置误差。对零件上的一组孔的位置的精度要求通常可以分为两个方面：组内各孔间的位置精度和孔组相对于基准面的位置精度。当两者要求不同时，可采用复合位置度来明确对孔组的位置要求。2020/6/1340形状和位置公差2020/6/1341形状和位置公差（三）跳动公差跳动公差用来控制跳动，是以特定的检测方式为依据的公差项目。是关联实际要素绕基准轴线回转一周或几周时所允许的最大跳动量。特点:跳动公差带相对于基准轴线有确定的位置可以综合控制被测要素的位置、方向和形状。分类圆跳动全跳动1.径向圆跳动1.径向全跳动2.端面圆跳动2.端面全跳动3.斜向圆跳动2020/6/1342形状和位置公差7、圆跳动7.1、径向圆跳动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公差值t，且圆心在基准轴线上的两同心圆。如图所示，ød圆柱面绕基准轴线作无轴向移动回转时，在任一测量平面内的径向跳动量不得大于公差值0.05mm。2020/6/1343形状和位置公差7.2、端面圆跳动端面圆跳动公差带是在与基准轴线同轴的任一直径的测量圆柱面上，沿母线方向宽度为公差值t的圆柱面区域。如图所示。当零件绕基准轴线作无轴向移动回转时，左端面上任一测量直径处的轴向跳动量均不得大于公差值0.05mm。2020/6/1344形状和位置公差8、全跳动全跳动分为径向全跳动公差和端面全跳动公差。径向全跳动的公差带与圆柱度公差带的形状是相同的，但前者的轴线与基准轴线同轴，后者的轴线是浮动的，随圆柱度误差形状而定。端面全跳动的公差带与端面对轴线的垂直度公差带是相同的，因此两者控制位置误差的效果也是一样的。2020/6/1345形状和位置公差8.1径向全跳动径向全跳动的公差带是半径差为公差值t，且与基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域。如图所示ød圆柱面绕基准轴线作无轴向移动的连续回转，同时，指示表作平行于基准轴线的直线移动，在整个测量过程中，指示表的最大读数差不得大于公差值0.05mm。径向全跳动是被测圆柱面的圆柱度误差和同轴度误差的综合反映。2020/6/1346形状和位置公差8.2、端面全跳动端面全跳动的公差带是距离为公差值t，且与基准轴线垂直的两平行平面之间的区域。如图所示，端面绕基准轴线作无轴向移动的连续回转，同时，指示表作垂直于基准轴线的直线移动，在整个测量过程，指示表的最大读数差不得大于公差值0.05mm。2020/6/1347形状和位置公差三、形状和位置精度重点内容形位公差的标注形位公差标注的含义形位公差带分析2020/6/1348形状和位置公差1、形位公差标注举例将下列技术要求标注在图上。1）φ100h6圆柱表面的圆度公差为0.005mm。2）φ100h6轴线对φ40P7孔轴线的同轴度公差为φ0.015。3）φ40P７孔的圆柱度公差为0.005mm。4）左端的凸台平面对φ40P7孔轴线的垂直度公差为0.01mm。5）右凸台端面对左凸台端面的平行度公差为0.02mm。2020/6/1349形状和位置公差2、标注的解释说明图中标注的形位公差的含义2020/6/1350形状和位置公差解释含义其含义为：2020/6/1351形状和位置公差公差带四要素分析如图4-22所示销轴的三种形位公差标注，它们的公差带有何不同？2020/6/1352形状和位置公差3、分析图a为给定方向上素线的直线度，其公差带为宽度等于公差值0．02mm的两平行平面间的区域。图b为轴线在任意方向的直线度，其公差带为直径等于公差值0．02mm的圆柱体内的区域。图c为给定方向上被测素线对基准素线的平行度，其公差带为宽度等于公差值0．02mm且平行于基准A的两平行平面间的区域。2020/6/1353形状和位置公差练习:说明下图中各标注的含义并分析各标注的公差带2020/6/1354形状和位置公差2020/6/1355形状和位置公差2020/6/1356形状和位置公