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1、第第2章章 形位公差与形位误差的检测形位公差与形位误差的检测学习要点，熟读一遍学习要点，熟读一遍2.2.1 概述概述1.零件的几何要素及其分类零件的几何要素及其分类1.1.按存在状态分为理想要素和实际要素按存在状态分为理想要素和实际要素(1)理想要素是指具有几何学意义的要素，它没有任理想要素是指具有几何学意义的要素，它没有任何误差，在实际零件上是不存在的。图样上表示设计何误差，在实际零件上是不存在的。图样上表示设计意图的要素均为理想要素。意图的要素均为理想要素。(2)实际要素是指零件实际存在的要素，通常用测量实际要素是指零件实际存在的要素，通常用测量得到的要素来代替实际要素。得到的要素来代替实
2、际要素。2.2.按结构特征分为轮廓要素和中心要素按结构特征分为轮廓要素和中心要素(1)轮廓要素是指构成零件外形的能直接为人们所感轮廓要素是指构成零件外形的能直接为人们所感觉得到的点、线、面。觉得到的点、线、面。(2)中心要素是指轮廓要素的对称中心所表示的点、中心要素是指轮廓要素的对称中心所表示的点、线、面。其特点是不能直接被人们感觉到，只能通过线、面。其特点是不能直接被人们感觉到，只能通过相应的轮廓要素体现出来。相应的轮廓要素体现出来。3.按所处地位分为被测要素和基准要素按所处地位分为被测要素和基准要素(1)被测要素是指图样上给出了形状或被测要素是指图样上给出了形状或(和和)位置公差的要位置公
3、差的要素，是检测的对象。素，是检测的对象。(2)基准要素是指用来确定被测要素的方向或基准要素是指用来确定被测要素的方向或(和和)位置的位置的要素，在图样上用基准代号进行标注。要素，在图样上用基准代号进行标注。4.按功能关系分为单一要素和关联要素按功能关系分为单一要素和关联要素(1)单一要素是指仅对被测要素本身给出形状公差要求的单一要素是指仅对被测要素本身给出形状公差要求的要素。如图要素。如图2.2(b)中的大圆柱面。中的大圆柱面。(2)关联要素是指与其他要素有功能关系的要素。图样上关联要素是指与其他要素有功能关系的要素。图样上给出位置公差要求的要素就是关联要素。给出位置公差要求的要素就是关联要
4、素。2.形位公差的特征项目及符号形位公差的特征项目及符号3.形位公差的标注形位公差的标注1）公差框格的标注）公差框格的标注 （1）在矩形方框中给出，方框由二格或多格组成。框格中的）在矩形方框中给出，方框由二格或多格组成。框格中的内容按从左到右或者从下到上的顺序填写，框格中内容由公差内容按从左到右或者从下到上的顺序填写，框格中内容由公差特征符号、公差值、基准（形状公差不标注基准）及指引线等特征符号、公差值、基准（形状公差不标注基准）及指引线等组成组成。（2）公差值用线性值，如公差带是圆形或圆柱形的则在）公差值用线性值，如公差带是圆形或圆柱形的则在公差值前加注公差值前加注;如是球形的则加注如是球形
5、的则加注“S ，当一个以上要素，当一个以上要素作为被测要素，如作为被测要素，如6个要素，应在框格上方标明。个要素，应在框格上方标明。（3）如要求在公差带内进一步限定被测要素的形状，则应在）如要求在公差带内进一步限定被测要素的形状，则应在公差值后面加注下表中的特殊符号。公差值后面加注下表中的特殊符号。(4)如对同一要素有一个以上的公差特征项目要求时，为如对同一要素有一个以上的公差特征项目要求时，为方便起见可将一个框格放在另一个框格的下面。方便起见可将一个框格放在另一个框格的下面。2）指引线与被测要素的标注）指引线与被测要素的标注 规定用带箭头的指引线将框格与被测要素相连，规定用带箭头的指引线将框
6、格与被测要素相连，指引线可从框格的任一端引出，引出段必须垂直于框指引线可从框格的任一端引出，引出段必须垂直于框格；引向被测要素时允许弯折，但不得多于两次。格；引向被测要素时允许弯折，但不得多于两次。当被测要素是轮廓线或表面时，将箭头置于要素当被测要素是轮廓线或表面时，将箭头置于要素的轮廓线或轮廓线的延长线上的轮廓线或轮廓线的延长线上(但必须与尺寸线明显但必须与尺寸线明显地分开地分开)，当指向实际表面时，当指向实际表面时,箭头可置于带点的参考箭头可置于带点的参考线上，该点指在实际表面上。线上，该点指在实际表面上。如下图所示。如下图所示。当公差涉及轴线、中心平面或由带尺寸要素确当公差涉及轴线、中心
7、平面或由带尺寸要素确定的点时，则带箭头的指引线应与尺寸线的延长线定的点时，则带箭头的指引线应与尺寸线的延长线重合，如下图所示。重合，如下图所示。对几个表面有同一数值的公差带要求，可按下图对几个表面有同一数值的公差带要求，可按下图方法进行标注方法进行标注。3）基准的标注）基准的标注 相对于被测要素的基准，采用带圆圈的大写英相对于被测要素的基准，采用带圆圈的大写英文字母表示基准符号（字母文字母表示基准符号（字母E E、I I、J J、M M、O O、P P、L L、R R、F F不采用），圆圈用细实线与粗的短横线相连，不采用），圆圈用细实线与粗的短横线相连，表示基准的字母也应注在相应的公差框格内。
8、表示基准的字母也应注在相应的公差框格内。基准基准的几种标注方法见下图：的几种标注方法见下图：4)理论正确尺寸理论正确尺寸理论正确尺寸是用于确定被测要素的理想形状、理理论正确尺寸是用于确定被测要素的理想形状、理想方向或理想位置的尺寸想方向或理想位置的尺寸(或角度或角度)，在图样上用带，在图样上用带方框的尺寸方框的尺寸(或角度或角度)数字表示。理论正确尺寸是表数字表示。理论正确尺寸是表示被测要素或基准的一种没有误差的理想状态，因示被测要素或基准的一种没有误差的理想状态，因此理论正确尺寸此理论正确尺寸(或角度或角度)不带公差，如图不带公差，如图2.13所示。所示。5)对零件局部限制的规定对零件局部限
9、制的规定如对同一要素的公差值在全部被测要素内的任一部分有如对同一要素的公差值在全部被测要素内的任一部分有进一步的限制时，该限制部分进一步的限制时，该限制部分(长度或面积长度或面积)的公差值要的公差值要求应放在公差值的后面，用斜线相隔。这种限制要求可求应放在公差值的后面，用斜线相隔。这种限制要求可以直接放在表示全部被测要素公差要求的框格下面，如以直接放在表示全部被测要素公差要求的框格下面，如图图2.14所示。所示。如仅要求要素某一部如仅要求要素某一部分的公差值，则用粗分的公差值，则用粗点划线表示其范围，点划线表示其范围，并加注尺寸并加注尺寸 如果只要求要素的某如果只要求要素的某一部分作为基准，则
10、一部分作为基准，则该部分应用粗点划线该部分应用粗点划线表示并加注尺寸表示并加注尺寸 4.形位公差带形位公差带形位公差带具有形状、大小、方向、位置四个要素：形位公差带具有形状、大小、方向、位置四个要素：1）形位公差带的形状）形位公差带的形状 公差带的形状是指限制被测要素变动的包容区域的理想形公差带的形状是指限制被测要素变动的包容区域的理想形状，它是由被测要素的理想形状和给定的公差特征项目所确定状，它是由被测要素的理想形状和给定的公差特征项目所确定的，常见的形位公差带的形状如图：的，常见的形位公差带的形状如图：2）形位公差带的大小）形位公差带的大小 指理想包容区域的宽度或者直径指理想包容区域的宽度
11、或者直径。3）形位公差带的方向）形位公差带的方向 指形位误差的检测方向。对于定向、定位公指形位误差的检测方向。对于定向、定位公差带而言公差带的方向就是公差框格指引线箭头差带而言公差带的方向就是公差框格指引线箭头所指示的方向；形状公差的公差带方向还与被测所指示的方向；形状公差的公差带方向还与被测要素的实际状态有关。在右图中直线度公差带和要素的实际状态有关。在右图中直线度公差带和平行度公差带，指引线的方向都是一样的，但是平行度公差带，指引线的方向都是一样的，但是公差带的方向却不一定相同。公差带的方向却不一定相同。4）形位公差带的位置）形位公差带的位置 形位公差带的位置是指形位公差带相对于被测要形位
12、公差带的位置是指形位公差带相对于被测要素的位置，素的位置，分为固定和浮动两种分为固定和浮动两种。当公差带会随着。当公差带会随着被测要素的形状、方向、位置的变化而变化，则说被测要素的形状、方向、位置的变化而变化，则说公差带的位置是浮动的；反之如果公差带不会随着公差带的位置是浮动的；反之如果公差带不会随着被测要素的形状、方向、位置的变化而变化则说公被测要素的形状、方向、位置的变化而变化则说公差带的位置是固定的。差带的位置是固定的。2.2.2 2.2.2 形位公差形位公差1.1.形状公差形状公差 形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。形状公差带是限
13、制单一实际被测要素的形状变全量。形状公差带是限制单一实际被测要素的形状变动的一个区域。形状公差有动的一个区域。形状公差有直线度直线度、平面度平面度、圆度圆度、圆柱度圆柱度4 4个项目个项目 1.直线度 1）直线度公差用于限制平面内或空间直线的形状误差，根据零件的功能要求可以分为给定平面内、给定方向和任意方向三种直线度公差。（1）给定平面内的直线度公差 公差带是距离为公差值t的两平行直线之间的区域（2）给定方向的直线度公差）给定方向的直线度公差公差带是距离为公差值公差带是距离为公差值t t的两平行平面之间的区域的两平行平面之间的区域（3）任意方向的直线度公差）任意方向的直线度公差应在公差值前加注
14、应在公差值前加注，公差带是直径为，公差带是直径为t t的圆柱面内的圆柱面内的区域。的区域。2.平面度平面度 平面度公差用于限制被测实际平面的形状误差。平面度公差用于限制被测实际平面的形状误差。公差带是距离为公差值公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。的两平行平面之间的区域。如图所示，要求被测表面必须位于距离为公差值如图所示，要求被测表面必须位于距离为公差值0.08的的两平行平面之间，否则零件的平面度不合格。两平行平面之间，否则零件的平面度不合格。平面度公差既可以限制被测表面的平面度误差，还平面度公差既可以限制被测表面的平面度误差，还可以同时限制被测表面的直线度误差。显然图中上可以同时限
15、制被测表面的直线度误差。显然图中上表面的直线度误差不应该超过表面的直线度误差不应该超过0.08。3）圆度（1）定义：圆度是限制回转体的正截面或过球心的任意截面轮廓园形状误差的一项指标。（2）公差带是半径差为公差值0.03mm的两同心园之间区域。0.03f0.034）圆柱度公差圆柱度公差是用来限制实际被测圆柱面的形状变动的公差项目，其公差带是半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。要求被测圆柱面必须位于半径差为公差值0.1的两同轴圆柱面之间。形 状 公 差 小 结 形状公差形状公差4个项目都是针对单一要素的形个项目都是针对单一要素的形状提出的，不涉及基准，因此公差带没有方向状提出的，不涉及基准
16、，因此公差带没有方向和位置的约束；而且这些项目对应的理想要素和位置的约束；而且这些项目对应的理想要素都不涉及尺寸问题，因此公差带的位置是浮动都不涉及尺寸问题，因此公差带的位置是浮动的，将跟随零件的实际形状的变化而变化。的，将跟随零件的实际形状的变化而变化。2.轮廓度公差轮廓度公差轮廓度公差属于形状或位置公差，分为线轮廓度和轮廓度公差属于形状或位置公差，分为线轮廓度和面轮廓度两项，当无基准要求时属于形状公差，有面轮廓度两项，当无基准要求时属于形状公差，有基准要求时属于位置公差。基准要求时属于位置公差。1)线轮廓度线轮廓度线轮廓度公差是用来限制平面曲线或者曲面的截面轮廓的线轮廓度公差是用来限制平面
17、曲线或者曲面的截面轮廓的形状变动，其公差带是包络一系列直径为公差值形状变动，其公差带是包络一系列直径为公差值t的圆的两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状(及理想位置及理想位置)的线上。的线上。2）面轮廓度）面轮廓度面轮廓度用于限制曲面轮廓的形状变动，其公差带是面轮廓度用于限制曲面轮廓的形状变动，其公差带是包络一系列直径为公差值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，诸球的球心应位于具有理论正确几何形状（及理域，诸球的球心应位于具有理论正确几何形状（及理想位置）的面上想位置）的面上 作作 业业1.将引导问题的答案在书上勾划出来将引导问题的答案在书上勾划出来2.判断、填空、选择题中部分题目作在书上判断、填空、选择题中部分题目作在书上3.简答题的第简答题的第1题题