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1、第四章第四章形状和位置公差形状和位置公差及其检测及其检测第四章第四章形状和位置公差及其检测形状和位置公差及其检测基本几何量精度基本几何量精度制作：陕西航天职工大学制作：陕西航天职工大学 机电系：李文斌机电系：李文斌复习尺寸公差的定义复习尺寸公差的定义引入形位公差引入形位公差图图例例40h40h7 720h20h7 70.050.050.050.050.0080.008A AA AA A课题：形状和位置公差及检测n内容内容：形位误差和形位公差的基本概念；：形位误差和形位公差的基本概念；形位公差的标注及公差带分析。形位公差的标注及公差带分析。n重点重点：形位公差的标注；公差带四要素分：形位公差的标
2、注；公差带四要素分析；公差原则。析；公差原则。n难点难点：形位公差带四要素分析；：形位公差带四要素分析；公差原则。公差原则。n实验实验：形位误差检测、评定；：形位误差检测、评定；n课时课时：14学时学时形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测n教学目的要求：教学目的要求：n1.熟记熟记14个形位公差特征项目的名称及符号；个形位公差特征项目的名称及符号；n2.基本学会分析典型的形位公差带的形状、大小、基本学会分析典型的形位公差带的形状、大小、方向和位置，并比较形状公差带、定向的位置公差带、方向和位置，并比较形状公差带、定向的位置公差带、定位的位置公差带和跳动公差带的特点，这些内容不定位的位置公差
3、带和跳动公差带的特点，这些内容不需死记，而要学会分析；需死记，而要学会分析；n3.掌握评定形位误差时掌握评定形位误差时“最小条件最小条件”的概念及遵的概念及遵守守“最小条件最小条件”的意义；的意义；n4.理解最小包容区与公差带的关系；理解最小包容区与公差带的关系；n5.理解独立原则、相关要求在图样上的标注、含理解独立原则、相关要求在图样上的标注、含义、检测手段和主要应用场合，这是本章的重点和难义、检测手段和主要应用场合，这是本章的重点和难点，学习时为了减少难度，可以把最基本的内容（如点，学习时为了减少难度，可以把最基本的内容（如形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测独立原则、相关要求中的包容
4、要求、最大实体要求独立原则、相关要求中的包容要求、最大实体要求用于被测要素等）及相关的术语定义理解清楚，而用于被测要素等）及相关的术语定义理解清楚，而把实际应用较少的可逆要求、最小实体要求等作为把实际应用较少的可逆要求、最小实体要求等作为选学内容；选学内容；n6.掌握标准中有关形位公差的公差等级和未注掌握标准中有关形位公差的公差等级和未注形位公差的规定；形位公差的规定；n7.初步掌握形位公差的选用方法，包括特征项初步掌握形位公差的选用方法，包括特征项目、公差数值及公差原则的选择，这也是本章的重目、公差数值及公差原则的选择，这也是本章的重点和难点，比尺寸公差的选择更为复杂，应掌握其点和难点，比尺
5、寸公差的选择更为复杂，应掌握其基本方法和原则，在今后的长期实践中逐步提高。基本方法和原则，在今后的长期实践中逐步提高。n8.掌握形位公差的正确标注，特别注意一些特掌握形位公差的正确标注，特别注意一些特殊标注的含义和一些容易出错的标注，这是本章最殊标注的含义和一些容易出错的标注，这是本章最基本、最重要的要求；基本、最重要的要求；n9.理解形位误差检测的五大类方法及应用场合理解形位误差检测的五大类方法及应用场合第四章第四章形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测n第一节第一节概述概述n第二节第二节形状形状公差与误差公差与误差n第三节第三节位置位置公差与误差公差与误差n第四节第四节形位公差与尺寸公差
6、的形位公差与尺寸公差的关系关系n第五节第五节形位公差的形位公差的选择与标注选择与标注n第六节第六节形位误差的形位误差的检测原则检测原则第一节第一节概述概述1n零件在加工过程中不仅有尺寸误差，零件在加工过程中不仅有尺寸误差，而且还会产生形状和位置误差（简称形而且还会产生形状和位置误差（简称形位误差）。形位误差对机械产品工作性位误差）。形位误差对机械产品工作性能的影响不容忽视。例如能的影响不容忽视。例如。（。（P71）n为保证机械产品的质量和零件的互为保证机械产品的质量和零件的互换性，必须对形位误差加以控制，规定换性，必须对形位误差加以控制，规定形状和位置公差。形状和位置公差。第一节第一节概述概述
7、2n一、形位公差的研究对象一、形位公差的研究对象几何要素几何要素n几何要素（简称要素）几何要素（简称要素）是指构成零件几何是指构成零件几何特征的点、线和面。特征的点、线和面。图图4-1（P72）n分类：分类：1.按结构特征分：按结构特征分：轮廓要素、中心要素；轮廓要素、中心要素；2.按存在状态分：按存在状态分：实际要素、理想要素；实际要素、理想要素；3.按所处地位分：按所处地位分：被测要素、基准要素；被测要素、基准要素；4.按功能关系分：按功能关系分：单一要素、关联要素。单一要素、关联要素。几何要素几何要素40h740h720h720h70.050.050.050.050.0080.008A
8、AA AA A第一节第一节概述概述3n二、形位公差的特征项目及其符号二、形位公差的特征项目及其符号n国标国标GB/T11821996形状和位形状和位置公差通用、定义、符号和图样表示置公差通用、定义、符号和图样表示方法规定了形位公差的特征项目，共方法规定了形位公差的特征项目，共有有14个，同时也规定了各项目的名称与个，同时也规定了各项目的名称与符号。（符号。（表表4-1）形状和位置公差的特征项目及其符号形状和位置公差的特征项目及其符号公差公差特征特征符号符号有无基有无基准要求准要求公差公差特特征征符号符号有无基有无基准要求准要求形形状状形形状状直线度直线度无无位位置置定定向向有有平面度平面度无无
9、有有圆度圆度无无有有圆柱度圆柱度无无定定位位有或无有或无形形状状或或位位置置轮轮廓廓线轮线轮廓度廓度有或无有或无有有有有面轮面轮廓度廓度有或无有或无跳跳动动有有有有形位公差的项目及符号形位公差的项目及符号(表表4-1)4-1)第一节第一节概述概述4n三、形位公差的公差带三、形位公差的公差带n 形位公差带定义：用来限制被测要素变形位公差带定义：用来限制被测要素变动的区域。动的区域。其主要形状有其主要形状有11种：两平行直线种：两平行直线间的区域、两等距曲线间的区域、两平行平间的区域、两等距曲线间的区域、两平行平面间的区域、两等距曲面间的区域、圆柱面面间的区域、两等距曲面间的区域、圆柱面内的区域、
10、两同心圆间的区域、圆内的区域、内的区域、两同心圆间的区域、圆内的区域、球面内的区域、两同轴圆柱面间的区域、一球面内的区域、两同轴圆柱面间的区域、一段圆柱面内的区域、一段圆锥面内的区域。段圆柱面内的区域、一段圆锥面内的区域。n作用：作用：体现被测要素的设计要求，也是体现被测要素的设计要求，也是加工和检验的根据。加工和检验的根据。n表示：表示：形状、大小、方向、位置。形状、大小、方向、位置。形位公差带的形位公差带的形状形状第二节第二节形状公差与误差形状公差与误差n形状公差形状公差是指单一实际要素的形是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。状所允许的变动全量。形状公差带形状公差带是是限制实际被测要素
11、变动的一个区域。限制实际被测要素变动的一个区域。其公差带只有大小和形状，无方向和其公差带只有大小和形状，无方向和位置的限制。位置的限制。典型的形状公差带见表典型的形状公差带见表4-2n直线度直线度n平面度平面度n圆度圆度n圆柱度圆柱度 直线度公差直线度公差n直直线线度度公公差差用用于于控控制制直直线线和和轴轴线线的的形形状状误误差差，根根据据零零件件的的功功能能要要求求，直直线线度度可可以以分分为为在在给给定定平平面面内内，在在给给定定方方向向上和在任意方向上三种情况。上和在任意方向上三种情况。n在给定平面内的直线度在给定平面内的直线度n 在给定方向内的直线度在给定方向内的直线度n 任意方向上
12、的直线度任意方向上的直线度在在给定平面内给定平面内的直线度的直线度n其其公公差差带带是是距距离离为为公公差差值值t的的两两平平行行直直线线之之间间的的区区域域。如如图图所所示示，被被测测表表面面上上素素线线必必须须位位于于平平行行于于图图样样所所示示投投影影面面且且距距离离为为公公差值差值0.01mm的两平行直线之间。的两平行直线之间。在在给定方向内给定方向内的直线度的直线度n 当给定一个方向时，当给定一个方向时，公差带是距离为公公差带是距离为公差值差值 t的两平行平面之间的区域；的两平行平面之间的区域；当给定互当给定互相垂直的两个方向时，公差带是两对给定方相垂直的两个方向时，公差带是两对给定
13、方向上距离分别为公差值向上距离分别为公差值t1和和t2的两平行平面的两平行平面之间的区域。如图是给之间的区域。如图是给定一个方向定一个方向的示例，的示例，被测圆柱面上的任一素线必须位于箭头所指被测圆柱面上的任一素线必须位于箭头所指方向距离为公差值方向距离为公差值0.02mm0.02mm的两平行平面内。的两平行平面内。在给定方向内的直线度在给定方向内的直线度n 如图是如图是两个方向两个方向的示例，棱线必须的示例，棱线必须位于水平方向距离为公差值位于水平方向距离为公差值0.02mm，垂直方向距离为公差值垂直方向距离为公差值0.01mm的两对的两对平行平面之内。平行平面之内。任意方向上的直线度任意方
14、向上的直线度 n其公差带是其公差带是直径为公差值直径为公差值t的圆柱面区的圆柱面区域内域内。如图所示，。如图所示，d圆柱体的轴线必须位于圆柱体的轴线必须位于直径为公差值直径为公差值0.08mm的圆柱体内，标准规的圆柱体内，标准规定，形位公差值前加注定，形位公差值前加注“”，表示其公差，表示其公差带为一圆柱体。带为一圆柱体。平面度平面度 n 平平面面度度公公差差带带是是距距离离为为公公差差值值 t的的两两平平行行平平面面之之间间的的区区域域。如如图图所所示示，被被测测表表面面必必须须位位于于距距离离为为公公差差值值0.1mm的两平行平面内。的两平行平面内。圆度圆度 n 圆度公差带是圆度公差带是垂
15、直于轴线的任一正截面垂直于轴线的任一正截面上半径差为公差值上半径差为公差值 t的两同心圆之间的区域。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，如图所示，在垂直于轴线的任一正截面上，被测实际轮廓线必须位于半径差为公差值被测实际轮廓线必须位于半径差为公差值0.02或或0.01mm的两同心圆内。的两同心圆内。圆柱度圆柱度 n 圆圆柱柱度度公公差差带带是是半半径径差差为为公公差差值值 t的的两两同同轴轴圆圆柱柱面面之之间间的的区区域域。如如图图所所示示，被被测测实实际际 圆圆 柱柱 表表 面面 必必 须须 位位 于于 半半 径径 差差 为为 公公 差差 值值0.05mm的两同轴圆柱面
16、之间。的两同轴圆柱面之间。形状或位置公差形状或位置公差n线轮廓度和面轮廓度有两种情况：线轮廓度和面轮廓度有两种情况：无基无基准要求和有基准要求准要求和有基准要求。故其公差带有大小和。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。形状要求外，位置可能固定，也可能浮动。n无基准要求的无基准要求的理想轮廓线（面）用尺寸理想轮廓线（面）用尺寸并加注公差来控制，这时理想轮廓线（面）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），的位置是不定的（形状公差），有基准要求有基准要求的的理想轮廓线（面）用理论正确尺寸并加注理想轮廓线（面）用理论正确尺寸并加注基准来控制，这时理想轮廓线
17、（面）的位置基准来控制，这时理想轮廓线（面）的位置是唯一的，不能移动（位置公差）。是唯一的，不能移动（位置公差）。线轮廓度线轮廓度 n 线线轮轮廓廓度度公公差差带带是是包包络络一一系系列列直直径径为为公公差差值值 t的的圆圆的的两两包包络络线线之之间间的的区区域域，诸诸圆圆的的圆圆心心应应位位于于理理想想轮轮廓廓线线上上。如图所示。如图所示。n 无无基基准准的的理理想想轮轮廓廓线线用用尺尺寸寸并并加加注注公公差差来来控控制制，其其位位置置是是不不定定的的；有有基基准准的的理理想想轮轮廓廓线线用用理理论论正正确确尺尺寸寸加加注注基基准准来来控控制制，其其位位置置是是唯唯一一的。的。面轮廓度面轮廓
18、度 n 面轮廓度公差带是面轮廓度公差带是包络一系列直径为公包络一系列直径为公差值差值 t的球的两包络面之间的区域，诸球的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。球心应位于理想轮廓面上。如图所示。如图所示。n 面轮廓度也分面轮廓度也分无基准要求无基准要求的面轮廓度公的面轮廓度公差、差、有基准要求有基准要求的面轮廓度公差。的面轮廓度公差。形状误差形状误差1（P77）n形状误差是形状误差是被测实际要素的形状对其理被测实际要素的形状对其理想要素的变动量。想要素的变动量。当形状误差值不大于相应当形状误差值不大于相应的公差值时，则认为合格。的公差值时，则认为合格。n形状误差一般是对单一要素
19、而言的，形状误差一般是对单一要素而言的，仅仅考虑被测要素本身形状的误差。考虑被测要素本身形状的误差。形状误差评形状误差评定时，理想要素的定时，理想要素的位置应符合最小条位置应符合最小条件。件。所谓所谓最小条件最小条件是指被测实际要素是指被测实际要素对其理想要素的最对其理想要素的最大变动量为最小。大变动量为最小。形状误差形状误差2n对于轮廓要素（线面轮廓度除外）符合对于轮廓要素（线面轮廓度除外）符合最小条件的理想要素是指最小条件的理想要素是指处于实体之外与被处于实体之外与被测要素相接触，使被测要素对它的最大变量测要素相接触，使被测要素对它的最大变量为最小。为最小。最小条件最小条件基本准则基本准则
20、如图所示。如图所示。n 评评定定形形状状误误差差时时，形形状状误误差差值值的的大大小小可可用用最最小小包包容容区区域域（简简称称最最小小区区域域）的的宽宽度度或或直直径径表表示示。所所谓谓最最小小区区域域，是是指指包包容容被被测测实实际际要要素素时时，具具有有最最小小宽度宽度f或直径或直径f的包容区。的包容区。n 按按最最小小包包容容区区域域评评定定形形状状误误差差值值的的方方法法，称称为为最最小小区区域域法法，最最小小区区域域法法则则是是符符合合最最小小条条件件的的评评定定形形状状误误差差的的基基本本方方法法。按按最最小小区区域域法法评评定定的的形形状状误误差差值值是是唯唯一一的的，因因而而
21、评评定定结果具有权威性。结果具有权威性。图图4-3、4-4直线度、圆度误差的直线度、圆度误差的最小包容区最小包容区第三节第三节位置公差与误差位置公差与误差一、一、定向定向公差与公差带公差与公差带1、平行度、平行度2、垂直度、垂直度3、倾斜度、倾斜度二、二、定位定位公差与公差带公差与公差带1、同轴度、同轴度2、对称度、对称度3、位置度、位置度三、三、跳动跳动公差与公差带公差与公差带1、圆跳动公差、圆跳动公差2、全跳动公差、全跳动公差四、四、位置误差位置误差的评定的评定五、五、基准基准一、定向公差与一、定向公差与公差带公差带n定向公差是定向公差是关联实际要素对其具有确定关联实际要素对其具有确定方向
22、的理想要素的允许变动量。方向的理想要素的允许变动量。理想要素的理想要素的方向由基准及理论正确尺寸（角度）确定。方向由基准及理论正确尺寸（角度）确定。n当理论正确角度为当理论正确角度为0时时，称，称为为平行度公平行度公差；为差；为90时时，称，称为为垂直度公差；为其他任垂直度公差；为其他任意角度意角度时时，称，称为为倾斜度公差。这三项公差都倾斜度公差。这三项公差都有面对面、线对线、面对线、线对面几种情有面对面、线对线、面对线、线对面几种情况。况。定向公差带具有如下特点：定向公差带具有如下特点：n定向公差带相对于基准有确定的方向，定向公差带相对于基准有确定的方向，而其位置往往是浮动的。而其位置往往
23、是浮动的。定向公差带具有综合控制被测要素的定向公差带具有综合控制被测要素的方向和形状的功能。（方向和形状的功能。（P80）平行度平行度1n当当两两要要素素要要求求互互相相平平行行时时，用用平平行行度度公公差差来来控控制被测要素对基准的方向误差。制被测要素对基准的方向误差。n 当当给给定定一一个个方方向向上上的的平平行行度度要要求求时时，平平行行度度公公差差带带是是距距离离为为公公差差值值t，且且平平行行于于基基准准平平面面（或或直直线线或轴线）的两平行平面（或轴线）之间的区域。或轴线）的两平行平面（或轴线）之间的区域。n 当当给给定定互互相相垂垂直直的的两两个个方方向向时时，平平行行度度公公差
24、差带带是是两两对对互互相相垂垂直直的的距距离离分分别别为为t1和和t2且且平平行行于于基基准准平平面面（或或直直线线或或轴轴线线）的的两两平平行行平平面面之之间间的的区区域域。如如图图所所示示，DD孔孔轴轴线线必必须须位位于于公公差差值值为为0.1mm和和0.2mm且平行于基准轴线的且平行于基准轴线的两对平行平面两对平行平面内。内。平行度平行度 2平行度 3平行度 4n 当给定任意方向时，平行度公差带是当给定任意方向时，平行度公差带是直直径为公差值径为公差值 t 且平行于基准平面（或直线或且平行于基准平面（或直线或轴线）轴线）的圆柱的圆柱面内的区域。面内的区域。如图所示，如图所示，D孔轴线必须
25、位于直径为公差值孔轴线必须位于直径为公差值0.1mm，且，且平行于基准轴线的圆柱面内。平行于基准轴线的圆柱面内。平行度平行度5垂直度垂直度1n当当两两要要素素互互相相垂垂直直时时，用用垂垂直直度度公公差差来来控控制制被被测测要要素素对对基基准准的的方方向向误误差差。当当给给定定一一个个方方向向上上的的垂垂直直度度要要求求时时，垂垂直直度度公公差差带带是是距距离离为为公公差差值值 t，且且垂垂直直于于基基准准平平面面（或或直直线线、轴线）的两平行平面（或直线）之间的区域。轴线）的两平行平面（或直线）之间的区域。垂直度垂直度2垂直度垂直度2n 当当给给定定任任意意方方向向时时，垂垂直直度度公公差差
26、带带是是直直径径为为公公差差值值t，且且垂垂直直于于基基准准平平面面的的圆圆柱柱面面内内的的区区域域。如如图图所所示示，d圆圆柱柱的的轴轴线线必必须须位位于于直直径径为为公公差差值值0.05mm，且且垂垂直直于于基基准准平平面的圆柱面内。面的圆柱面内。倾斜度倾斜度 1n当两要素在当两要素在090之间的某一角度时，之间的某一角度时，用倾斜度要求时，倾斜度公差带是用倾斜度要求时，倾斜度公差带是距离为公距离为公差值差值t，且与基准平面，且与基准平面(或直线、轴线或直线、轴线)成理论成理论正确角度的两平行平面正确角度的两平行平面(或直线或直线)之间的区域。之间的区域。倾斜度倾斜度 2倾斜度倾斜度3n
27、当当给给定定任任意意方方向向时时，倾倾斜斜度度公公差差带带是是直直径径为为公公差差值值t，且且与与基基准准平平面面成成理理论论正正确确角角度度的的圆圆柱柱面面内内的的区区域域。如如图图所所示示，D孔孔轴轴线线必必须须位位于于直直径径公公差差值值0.05mm，且且与与A基基准准平平面面成成45角角，平平行行于于B基基准准平面的圆柱面内。平面的圆柱面内。二、定位公差与公差带二、定位公差与公差带n定位公差是定位公差是关联实际要素对其具有确定关联实际要素对其具有确定位置的理想要素的允许变动量。理想要素的位置的理想要素的允许变动量。理想要素的位置由基准及理论正确尺寸（长度或角度）位置由基准及理论正确尺寸
28、（长度或角度）确定。确定。定位公差包括定位公差包括同轴度同轴度、对称度对称度和和位置位置度度三项。三项。n特点：特点：定位公差带定位公差带相对于基准具有确相对于基准具有确定的位置。其位置由理论正确尺寸确定，定的位置。其位置由理论正确尺寸确定，同同轴度轴度和和对称度对称度理论正确尺寸为零，理论正确尺寸为零，省略标注。省略标注。定位公差带具有综合控制被测要素位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。（置、方向和形状的功能。（P83）同轴度同轴度 n同同轴轴度度用用于于控控制制轴轴类类零零件件的的被被测测轴轴线线对对基准轴线的同轴度误差。基准轴线的同轴度误差。n 同同轴轴度度公公差差带
29、带是是直直径径为为公公差差值值t，且且与与基基准准轴轴线线同同轴轴的的圆圆柱柱面面内内的的区区域域。如如图图所所示示。d圆圆 柱柱 的的 轴轴 线线 必必 须须 位位 于于 直直 径径 为为 公公 差差 值值0.1mm，且与基准轴线同轴的圆柱面内。，且与基准轴线同轴的圆柱面内。对称度对称度 n对对称称度度用用于于控控制制被被测测要要素素中中心心平平面面（或或轴轴线线）对对基基准准中中心心平平面面（或或轴轴线线）的的共共面面（或共线）性误差。（或共线）性误差。n对对称称度度公公差差带带是是距距离离为为公公差差值值t，且且相相对对基基准准的的中中心心平平面面对对称称配配置置的的两两平平行行平平面面
30、之之间间的的区域。区域。如图所示，公差值为如图所示，公差值为0.08mm位置度位置度1（点的位置度（点的位置度）n位置度公差带是位置度公差带是直径为公差值直径为公差值t的球内区域，的球内区域，球公差带的中心的位置由相对于基准球公差带的中心的位置由相对于基准A和基准和基准B的理的理论正确尺寸确定。论正确尺寸确定。n被测球面的球心必须位于直径为公差被测球面的球心必须位于直径为公差0.08mm的的球内，该球的球心位于相对基准球内，该球的球心位于相对基准A和基准和基准B所确定的所确定的理想位置上。理想位置上。位置度位置度2 （线的位置度）（线的位置度）n位位置置度度用用于于控控制制被被测测要要素素（点
31、点、线线、面面）对对基基准准的的位位置置误误差差。位位置置度度多多用用于于控控制制孔孔的的轴轴线线在在任任意意方方向向的的位位置置误误差差。这这时时，孔孔轴轴线线的的位位置置度度公公差差带带是是直直径径为为公公差差值值t，且且轴轴线线在在理想位置的圆柱面内的区域。理想位置的圆柱面内的区域。位置度位置度3（线的位置度）（线的位置度）n 位位置置度度常常用用于于控控制制孔孔组组的的位位置置误误差差。对对零零件件上上的的一一组组孔孔的的位位置置的的精精度度要要求求通通常常可可以以分分为为两两个个方方面面：组组内内各各孔孔间间的的位位置置精精度度和和孔孔组组相相对对于于基基准准面面的的位位置置精精度度
32、。当当两两者者要要求求不不同同时时，可可采采用用复复合合位位置置度度来来明明确对孔组的位置要求。确对孔组的位置要求。位置度位置度4（线的位置度）（线的位置度）n如在公差值前加注如在公差值前加注，则，则公差带是直径为公差带是直径为t的圆柱面内的区域，公差带的轴线的位置由的圆柱面内的区域，公差带的轴线的位置由相对于三基面体系的理论正确尺寸确定。相对于三基面体系的理论正确尺寸确定。n 每个被测轴线必须位于直径为公差值每个被测轴线必须位于直径为公差值0.1mm0.1mm且以且以相对于相对于A A、B B、C C、基准表面、基准表面 （基准平面）所确定的理（基准平面）所确定的理 想位置为轴线的想位置为轴
33、线的圆柱内圆柱内。每个被测轴线必须位每个被测轴线必须位 于直径为公差值于直径为公差值0.1mm0.1mm，且以理想位置为轴线的圆且以理想位置为轴线的圆 柱内。柱内。位置度位置度5（面的位置度）（面的位置度）n面的位置度公差带是面的位置度公差带是距离为公差值距离为公差值t，中心平面在面的理想位置的两平行平面之间中心平面在面的理想位置的两平行平面之间的区域。的区域。n 被测平面必须位于距离为公差值被测平面必须位于距离为公差值0.05mm0.05mm，与基准轴线成，与基准轴线成6060，中心平面距基准，中心平面距基准B B为为50mm50mm的两平行平面内。的两平行平面内。三、跳动公差与公差带三、跳
34、动公差与公差带n 跳动公差是跳动公差是针对特定的检测方式而定义的针对特定的检测方式而定义的特征公差项目特征公差项目。它是被测要素绕基准要素回转它是被测要素绕基准要素回转过程中（一周或几周）所允许的最大跳动量。过程中（一周或几周）所允许的最大跳动量。也就是计量器具在给定方向上指示的最大读数也就是计量器具在给定方向上指示的最大读数与最小读数之差的允许值。与最小读数之差的允许值。（P8385）n特点：特点：跳动公差带的位置具有固定和浮跳动公差带的位置具有固定和浮动双重特点，一方面公差带的中心（或轴线）动双重特点，一方面公差带的中心（或轴线）始终与基准轴线同轴，另一方面公差带的半径始终与基准轴线同轴，
35、另一方面公差带的半径又随实际要素的变动而变动。又随实际要素的变动而变动。跳动公差具有跳动公差具有综合控制被测要素的位置、方向和形状的作用。综合控制被测要素的位置、方向和形状的作用。例如，例如，。（。（P85）n分类：分类：跳动公差包括跳动公差包括圆跳动圆跳动公差和公差和全跳动全跳动公差。公差。跳动公差跳动公差2（P8385）n圆跳动：圆跳动：是指被测实际表面绕基准轴线作无轴向是指被测实际表面绕基准轴线作无轴向移动的回转时，在指定方向上计量器具测得的最大读移动的回转时，在指定方向上计量器具测得的最大读数差。数差。n全跳动：全跳动：是指被测实际表面绕基准轴线无轴向移是指被测实际表面绕基准轴线无轴向
36、移动的回转，同时计量器具作平行或垂直于基准轴线的动的回转，同时计量器具作平行或垂直于基准轴线的移动，在整个过程中计量器具测得的最大读数差。移动，在整个过程中计量器具测得的最大读数差。圆跳动圆跳动全跳动全跳动1.径向圆跳动径向圆跳动1.径向全跳动径向全跳动2.端面圆跳动端面圆跳动3.斜向圆跳动斜向圆跳动2.端面全跳动端面全跳动n跳动是某些形位误差的综合反映。跳动是某些形位误差的综合反映。径向圆跳动径向圆跳动n 径径向向圆圆跳跳动动公公差差带带是是在在垂垂直直于于基基准准轴轴线线的的任任一一测测量量平平面面内内半半径径差差为为公公差差值值t，且且圆圆心心在在基基准准轴轴线线上上的的两两同同心心圆圆
37、。如如图图所所示示，d圆圆柱柱面面绕绕基基准准轴轴线线作作无无轴轴向向移移动动回回转转时时，在在任任一一测测量量平平面面内内的的径径向向跳跳动动量量均均不不 得得 大大 于于 公公 差差 值值0.05mm。端面圆跳动端面圆跳动n 端端面面圆圆跳跳动动公公差差带带是是在在与与基基准准轴轴线线同同轴轴的的任任一一直直径径的的测测量量圆圆柱柱面面上上，沿沿母母线线方方向向宽宽度度为为公公差差值值 t的的圆圆柱柱面面区区域域。如如图图所所示示。当当零零件件绕绕基基准准轴轴线线作作无无轴轴向向移移动动回回转转时时，左左端端面面上上任任一一测测量量直直径径处处的的轴轴向向跳跳动动量量均均不不得得大大于于公
38、公差差值值0.06mm。斜向圆跳动斜向圆跳动n 斜斜向向圆圆跳跳动动公公差差带带是是在在与与基基准准轴轴线线同同轴轴的的任任一一测测量量圆圆锥锥面面上上，沿沿母母线线方方向向宽宽度度为为公公差差值值t的的圆圆锥锥面面区区域域，如如图图所所示示，除除特特殊殊规规定定外外，其测量方向是被测面的法线方向。其测量方向是被测面的法线方向。全跳动全跳动n 全跳动分为全跳动分为径向全跳动公差径向全跳动公差和和端面全跳端面全跳动公差。动公差。n 径向全跳动径向全跳动的公差带与的公差带与圆柱度圆柱度公差带的公差带的形状形状是相同的，但是相同的，但前者的轴线与基准轴线同前者的轴线与基准轴线同轴，后者的轴线是浮动的
39、，轴，后者的轴线是浮动的，随圆柱度误差形随圆柱度误差形状而定。状而定。n 端面全跳动的公差带与端面对轴线的垂端面全跳动的公差带与端面对轴线的垂直度公差带是直度公差带是相同相同的，因此两者控制的，因此两者控制位置误位置误差的效果差的效果也是一样的。也是一样的。径向全跳动径向全跳动n 径径向向全全跳跳动动的的公公差差带带是是半半径径差差为为公公差差值值t，且且与与基基准准轴轴线线同同轴轴的的两两圆圆柱柱面面之之间间的的区区域域。如如图图所所示示d圆圆柱柱面面绕绕基基准准轴轴线线作作无无轴轴向向移移动动的的连连续续回回转转，同同时时，指指示示表表作作平平行行于于基基准准轴轴线线的的直直线线移移动动，
40、在在整整个个测测量量过过程程中中，指指示示表表的的最最大大读读数数 差差 不不 得得 大大 于于 公公 差差 值值0.2mm。径径向向全全跳跳动动是是被被测测圆圆柱柱面面的的圆圆柱柱度度误误差差和和同轴度误差的综合反映。同轴度误差的综合反映。端面全跳动端面全跳动n 端端面面全全跳跳动动的的公公差差带带是是距距离离为为公公差差值值t，且且与与基基准准轴轴线线垂垂直直的的两两平平行行平平面面之之间间的的区区域域。如如图图所所示示，端端面面绕绕基基准准轴轴线线作作无无轴轴向向移移动动的的连连续续回回转转，同同时时，指指示示表表作作垂垂直直于于基基准准轴轴线线的的直直线线移移动动，在在整整个个测测量量
41、过过程程，指指示示表表的最大读数差不得大于公差值的最大读数差不得大于公差值0.05mm。四、位置误差的评定四、位置误差的评定n位置误差位置误差是关联实际要素对其理想要素是关联实际要素对其理想要素的变动量，理想要素的方向或位置由基准决的变动量，理想要素的方向或位置由基准决定。定。（P85）n判断判断位置误差的大小，常采用定向或定位置误差的大小，常采用定向或定位最小包容区去包容被测实际要素。位最小包容区去包容被测实际要素。n位置误差与形状误差最小包容区的区别：位置误差与形状误差最小包容区的区别：位置误差必须在与基准保持给定几何关系的位置误差必须在与基准保持给定几何关系的前提下使前提下使包容区的宽度
42、或直径最小包容区的宽度或直径最小。而形状。而形状误差则与基准无关。误差则与基准无关。分类：分类：位置误差包括定向误差、定位误差位置误差包括定向误差、定位误差和跳动误差。和跳动误差。位位置置误误差差的的评评定定图图4-5定向误差：定向误差：n1.定义：定义：是被测实际要素对具有确定方向的理想是被测实际要素对具有确定方向的理想要素的变动量，该理想要素的方向由基准确定。要素的变动量，该理想要素的方向由基准确定。2.意义：意义：定向误差值用定向最小包容区域（简称定向误差值用定向最小包容区域（简称定向最小区域）的宽度或直径表示。定向最小区域是定向最小区域）的宽度或直径表示。定向最小区域是指按理想要素的方
43、向包容被测实际要素时，具有最小指按理想要素的方向包容被测实际要素时，具有最小宽度或直径的包容区域。理想要素首先要与基准平面宽度或直径的包容区域。理想要素首先要与基准平面保持所要求的方向，然后再按此方向来包容实际要素，保持所要求的方向，然后再按此方向来包容实际要素，所形成的最小包容区域，即定向最小区域所形成的最小包容区域，即定向最小区域。定位误差定位误差n1.定义：定义：是被测实际要素对具有是被测实际要素对具有确定位确定位置置的理想要素的变动量，该理想要素的位置的理想要素的变动量，该理想要素的位置由基准和理论正确尺寸来确定。由基准和理论正确尺寸来确定。2.意义：意义：定位误差值用定位最小包容区定
44、位误差值用定位最小包容区域（简称定位最小区域）的宽度或直径表示。域（简称定位最小区域）的宽度或直径表示。定位最小区域定位最小区域是指以理想要素定位来包容被是指以理想要素定位来包容被测实际要素时，具有最小宽度或直径的包容测实际要素时，具有最小宽度或直径的包容区域。区域。如图所示如图所示为点的位置度误差。由基准为点的位置度误差。由基准和理论正确尺寸（图中带框尺寸）确定理想和理论正确尺寸（图中带框尺寸）确定理想点的位置，以该点为球心作一圆球面包容被点的位置，以该点为球心作一圆球面包容被测点，此圆球面内部区域即为定位最小包容测点，此圆球面内部区域即为定位最小包容区域。区域。定向和定位的相同点和不同点：
45、定向和定位的相同点和不同点：n 相同点：相同点：都是将都是将被测实际要素被测实际要素与与其理想要素其理想要素进进行比较。行比较。n不同点：不同点：确定理想要素方位的条件确定理想要素方位的条件各有不同。各有不同。确定定向误差时，理想要素首先受到相对于基确定定向误差时，理想要素首先受到相对于基准的方向的约束，然后使实际要素对它的最大变动准的方向的约束，然后使实际要素对它的最大变动量为最小，这种最大变动量最小已有量为最小，这种最大变动量最小已有“定向定向”的前的前提，显然与形状误差中涉及的最小条件有所区别，提，显然与形状误差中涉及的最小条件有所区别，称为定向最小条件。称为定向最小条件。而确定定位误差
46、时，则理想要素必须置于相对而确定定位误差时，则理想要素必须置于相对于基准某一确定的位置上，其定位条件可称为定位于基准某一确定的位置上，其定位条件可称为定位最小条件。最小条件。五、基准五、基准（P85-86）n 基准基准是确定被测要素方向和位置的依据。是确定被测要素方向和位置的依据。n1.基准的种类：基准的种类：单一基准：单一基准：由一个要素建立的基准。由一个要素建立的基准。组合基准（公共基准）：组合基准（公共基准）：由两个或两个以由两个或两个以上的要素建立的一个独立基准。上的要素建立的一个独立基准。表表4-5基准体系：基准体系：由三个互相垂直的平面所构成由三个互相垂直的平面所构成基准体系基准体
47、系三基面体系。三基面体系。这三个平面按功能要这三个平面按功能要求有顺序之分，分别称为求有顺序之分，分别称为第一基准平面，第二第一基准平面，第二基准平面，第三基准平面。基准平面，第三基准平面。n2.基准的建立和体现基准的建立和体现评定位置误差的基准应当是理想的基准要素。评定位置误差的基准应当是理想的基准要素。建建立立基准时，应该用基准实际要素的理想要素，理想要基准时，应该用基准实际要素的理想要素，理想要素的位置应符合最小条件。素的位置应符合最小条件。基准体现的方法是？基准体现的方法是？图4-6 三基面体系三基面体系图图4-7用平板模拟基准平面用平板模拟基准平面图图4-8用心轴模拟基准孔轴线用心轴
48、模拟基准孔轴线n由实际要素由实际要素建立基准建立基准时，应符合最小条件。时，应符合最小条件。图图4-9用用V型架模拟机准轴线型架模拟机准轴线图图4-10不稳定接触不稳定接触n用模拟法用模拟法体现基准体现基准时，应符合最小条件。时，应符合最小条件。第四节第四节形位公差与尺寸公差的关系形位公差与尺寸公差的关系基本几何量精度基本几何量精度公差原则公差原则n基本内容基本内容：公差原则的定义公差原则的定义，有关作用，有关作用尺寸、边界和实效状态的尺寸、边界和实效状态的基本概念基本概念，独立原独立原则则、包容要求包容要求、最大实体要求最大实体要求、最小实体要最小实体要求求的涵义及应用。的涵义及应用。n重点
49、内容重点内容：包容要求、最大实体要求的：包容要求、最大实体要求的涵义及应用。涵义及应用。n难点内容难点内容：包容要求、最大实体要求、：包容要求、最大实体要求、最小实体要求的涵义及应用。最小实体要求的涵义及应用。第四节第四节形位公差与尺寸公差的关系形位公差与尺寸公差的关系n公差原则公差原则是当同一被测要素上既有是当同一被测要素上既有尺寸公差又有形位公差时，确定尺寸公尺寸公差又有形位公差时，确定尺寸公差与形位公差之间的相互关系的原则。差与形位公差之间的相互关系的原则。它分为它分为独立原则独立原则和和相关要求相关要求两大类。两大类。n一、有关一、有关术语及定义术语及定义n二、二、独立独立原则原则n三
50、、三、相关相关要求要求公差原则的定义公差原则的定义n定义定义：处理尺寸公差和形位公差关系的：处理尺寸公差和形位公差关系的规定。规定。n分类分类：一、有关术语及定义、符号一、有关术语及定义、符号n1.局部局部实际尺寸实际尺寸（Da、da）：实际）：实际要素的任意正截面上，两对应点之间测要素的任意正截面上，两对应点之间测得的距离。得的距离。（图图4-11）n2.体外作用尺寸体外作用尺寸（D Dfefe、d dfefe）：在被测在被测要素的给定长度上，与实际内表面（孔）要素的给定长度上，与实际内表面（孔）体外相接的最大理想面或与实际外表面体外相接的最大理想面或与实际外表面（轴）体外相接的最小理想面的