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第三章3.1 3.2 3.3 … 3.4 3.5 概述
形状和位置公差
形状公差 位置公差 形位公差的检测 公差原则 形位公差的选择 思考题与习题
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第三章目的要求
形状和位置公差
熟记14个形位公差特征项目的名称和符号。 熟记14个形位公差特征项目的名称和符号。 14个形位公差特征项目的名称和符号 理解掌握14个项目公差带的特点。 理解掌握14个项目公差带的特点。 14个项目公差带的特点 掌握公差原则中独立原则、包容要求及最大实体要求的基本 掌握公差原则中独立原则、 内容，会标注、理解含义、明确主要应用场合。 内容，会标注、理解含义、明确主要应用场合。 掌握评定形位误差时“最小条件”的概念，会应用“最小条 掌握评定形位误差时“最小条件”的概念，会应用“ 件”评定形位误差的大小。 评定形位误差的大小。 初步掌握形位公差的选用方法。 初步掌握形位公差的选用方法。 了解标准中有关形位公差的公差等级及未注公差的规定。 了解标准中有关形位公差的公差等级及未注公差的规定。
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第三章3.1 概 述
形状和位置公差
3.1.1 零件的几何要素及分类 3.1.2 形位公差的特征项目和符号 3.1.3 形位公差的标注 3.1.4 形位公差带
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第三章3.1 概 述
形状和位置公差
零件在加工过程中，形状和位置误差(简称形位误差) 零件在加工过程中，形状和位置误差(简称形位误差) 是不可避免的。工件在机床上的定位误差、切削力、 是不可避免的。工件在机床上的定位误差、切削力、夹紧 力等因素都会造成各种形位误差。 力等因素都会造成各种形位误差。如车削时由三爪卡盘夹 紧的环形工件，会因夹紧力使工件变形成为棱圆形， 紧的环形工件，会因夹紧力使工件变形成为棱圆形，见图 钻孔时钻头移动方向与工作台面不垂直， 3-1 ; 钻孔时钻头移动方向与工作台面不垂直， 会造成孔 的轴线对定位基面的垂直度误差，见图3 的轴线对定位基面的垂直度误差，见图3-2。
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第三章3.1 概 述
形状和位置公差
图 3-1 车削形成的形状误差
图 3-2 钻削形成的位置误差
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第三章3.1 概 述
形状和位置公差
形位误差不仅会影响机械产品的质量( 如工作精度、 形位误差不仅会影响机械产品的质量 ( 如工作精度 、 联结强 运动平稳性、 密封性、耐磨性、噪声和使用寿命等) 度 、 运动平稳性 、 密封性 、 耐磨性 、 噪声和使用寿命等 ) , 还会 影响零件的互换性。例如，圆柱表面的形状误差， 影响零件的互换性 。 例如 ， 圆柱表面的形状误差 ， 在间隙配合中 会使间隙大小分布不均，造成局部磨损加快， 会使间隙大小分布不均 ， 造成
局部磨损加快 ， 从而降低零件的使 用寿命；平面的形状误差，会减少配合零件的实际接触面积， 用寿命 ； 平面的形状误差 ， 会减少配合零件的实际接触面积 ， 增 大单位面积压力， 从而增加变形。 再如， 大单位面积压力 ， 从而增加变形 。 再如 ， 轴承盖上螺钉孔的位置 不正确(属位置误差) 会使螺钉装配不上； 在齿轮传动中， 不正确 ( 属位置误差 ) , 会使螺钉装配不上 ； 在齿轮传动中 ， 两 轴承孔的轴线平行度误差(也属位置误差) 过大， 轴承孔的轴线平行度误差 ( 也属位置误差 ) 过大 ， 会降低轮齿的 接触精度， 影响使用寿命。 接触精度， 影响使用寿命。
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第三章3.1 概 述
形状和位置公差
要制造完全没有形位误差的零件，既不可能也无必要。因此， 要制造完全没有形位误差的零件 ， 既不可能也无必要 。 因此 ， 为了 满足零件的使用要求，保证零件的互换性和制造的经济性，设计时不仅要 满足零件的使用要求，保证零件的互换性和制造的经济性， 控制尺寸误差和表面粗糙度，还必须合理控制零件的形位误差， 控制尺寸误差和表面粗糙度，还必须合理控制零件的形位误差，即对零件 规定形状和位置公差。 规定形状和位置公差。 为了适应国际技术交流和经济发展的需要， 为了适应国际技术交流和经济发展的需要，我国根据 ISO 1101制定 制定 了有关形位公差的新国家标准， 分别为： / 了有关形位公差的新国家标准， 分别为：GB/T 1182—1996《形状和位 《 置公差通则、 定义、 符号和图样表示法》;GB/T 1184—1996《形状和 置公差通则、 定义、 符号和图样表示法》 / 《 位 置 公 差 未 注 公 差 值 》 ; GB / T4249—1996《 公 差 原 则 》 ; GB / T 《 16671—1996《形状和位置公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求》 《形状和位置公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求》 及GB1958—80《形状和位置公差检测规定》。 《形状和位置公差检测规定》
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第三章
形状和位置公差
3.1.1 零件的几何要素及分类
形位公差的研究对象就是构成零件几何特征的点、 形位公差的研究对象就是构成零件几何特征的点、线、 面 ， 统称为几何要素 ， 简称要素 。 如图 3-3 所示的零件 ， 统称为几何要素，简称要素。如图3 所示的零件， 可以分解成球面、球心、中心线、圆锥面、端平面、 可以分解成球面、球心、中心线、圆锥面、端平面、圆柱 面、圆锥顶点(锥顶)、素线、轴线等要素。 圆锥顶点(锥顶) 素线、轴线等要素。
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第三章
形状和位置公差
3.1.1 零件的几何要素及分类
图 3-3 几何要素
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第三章
形状和位置公差
1.按几何结构特征分类 1.按几何结构特征分类(1)轮廓要素构成零件轮廓的可直接触及的点、 如图3 构成零件轮廓的可直接触及的点、线、面。如图3-3所 示的圆锥顶点、 素线、 圆柱面、 圆锥面、端平面、 球面等。 示的圆锥顶点 、 素线 、 圆柱面 、 圆锥面 、 端平面 、 球面等 。
(2)中心要素不可触及的，轮廓要素对称中心所示的点、 不可触及的，轮廓要素对称中心所示的点、线、面。如 图3-3所示的球心、轴线等。 所示的球心、轴线等。 中心要素和轮廓要素均有理想与实际两种情况。 中心要素和轮廓要素均有理想与实际两种情况。
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第三章 2.按存在状态分类 2.按存在状态分类(1)理想要素
形状和位置公差
具有几何学意义，没有任何误差的要素， 具有几何学意义，没有任何误差的要素，设计 样上表示的要素均为理想要素。 样上表示的要素均为理想要素。
时在图
(2)实际要素零件在加工后实际存在，有误差的要素。它通常由测得 零件在加工后实际存在， 有误差的要素。 要素来代替。由于测量误差的存在， 要素来代替。由于测量误差的存在，测得要素并非该要素的 真实情况。 真实情况。 理想要素和实际要素都可分为轮廓要素和中心要素
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第三章
形状和位置公差
3.按检测关系/在形位公差中所处的地位分类 3.按检测关系/在形位公差中所处的地位分类(1) 被测要素零件图中给出了形状或( 位置公差要求， 零件图中给出了形状或(和)位置公差要求，即需要检测 的要素。 ? 的要素。
(2) 基准要素用以确定被测要素的方向或位置的要素，简称基准。 用以确定被测要素的方向或位置的要素，简称基准。 被测要素和基准要素可以是中心要素，也可以是轮廓要素， 被测要素和基准要素可以是中心要素，也可以是轮廓要素， 它们均有理想和实际两种情况。 它们均有理想和实际两种情况。
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第三章
形状和位置公差
3.按检测关系/在形位公差中所处的地位分类 3.按检测关系/在形位公差中所处的地位分类被测 要素 0.05 A 基准 要素
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第三章 4.按功能关系分类 4.按功能关系分类(1) (1)单一要素
形状和位置公差
仅对其本身给出形状公差要求的要素。 ? 仅对其本身给出形状公差要求的要素。
(2) (2)关联要素对其他要素有功能关系的要素， 即规定位置公差的要素。 对其他要素有功能关系的要素， 即规定位置公差的要素。 关联要素 单一要素 0.03 A 0.02 A
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第三章
形状和位置公差
3.1.2 形位公差的特征项目和符号 为控制机器零件的形位误差， 为控制机器零件的形位误差， 提高机器的精 度和延长使用寿命，保证互换性
生产 ， 国家标准 度和延长使用寿命 ， 保证互换性生产， GB/T1182-1996规定了14项形位公差项目 GB/T1182-1996规定了14项形位公差项目。其项目 1182 规定了14项形位公差项目。 的名称和符号见表 3-1。
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第三章
形状和位置公差
表 3-1 形 位 公 差 特 征 项 目 和 符 号
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第三章3.1.3 形位公差的标注
形状和位置公差
按形位公差国家标准的规定， 按形位公差国家标准的规定 ， 在图样上标注 形位公差时， 应采用代号标注。 形位公差时 ， 应采用代号标注 。 无法采用代号标 注时， 允许在技术条件中用文字加以说明。 注时 ， 允许在技术条件中用文字加以说明 。 形位 公差项目的符号、 框格、 指引线、 公差数值、 公差项目的符号 、 框格 、 指引线 、 公差数值 、 基 准符号以及其他有关符号构成了形位公差的代号。 准符号以及其他有关符号构成了形位公差的代号 。
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第三章3.1.3 形位公差的标注
形状和位置公差
注出形位公差在图样上的用形位公差框格 框格指引线和 形位公差框格、 注出形位公差在图样上的用形位公差框格、框格指引线和基 准符号表示 表示： 准符号表示：0.004 0.05
A
Aø40j6
ø
ø
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第三章1)形位公差框格
形状和位置公差
规则1 规则1:水平放置 从左到右 项目符号 公差值 基准符号 其他附加符号 规则2:竖直放置 从下到上项目符号 公差值 基准符号 其他附加符号 规则2 形状公差框----两格， 形状公差框----两格， ----两格 位置公差框----三 位置公差框----三~五格 ---0.01 0.03
sØ0.1 A M BA
A
Ø
AL
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