形位公差的定义及测量方法（公差配合与测量技术）

形位公差概述

零件在加工过程中，机床—夹具—刀具组成的工艺系统本身的误差，以及加工中工艺系统的受力变形、振动、磨损等因素，都会影响加工后的零件的形状及其构成要素之间的位置与理想的形状和位置存在一定的差异，这种差异即是形状误差和位置误差，简称形位误差。零件的形位误差直接影响零件的使用性能。

形位误差对零件使用性能的影响

形位公差研究的对象

形位公差分类

形位公差的特征项目符号

形位公差的标注：

1.形位公差框格

第一格 形位公差特征项目符号。

第二格 形位公差值及附加要求

第三格 基准字母

公差框格注意点

形位公差标注中的有关符号

2. 被测要素的标注

用带箭头的指引线将公差框格与被测要素相连来标注被测要素。

不同的被测要素，箭头的指示位置

3. 基准要素的标注

形位公差标注中，基准要素用基准符号表示。

基准字母采用大写的英文字母，为避免引起误会，字母E、F、I、J、M、L、O、P、R不用。

基准字母、符号的标注

零件加工后的形状及其构成要素之间的位置与理想的形状和位置之间的差异，即是形状误差和位置误差，简称形位误差。零件的形位误差直接影响零件的使用性能。

形位公差是用来限制形位误差的。形位公差研究的对象是零件的几何要素。包括实际要素和理想要素；被测要素和基准要素；单一要素和关联要素；轮廓要素和中心要素等 。

国家标准规定了14种形位公差项目，熟练掌握形位公差项目符号及形位公差的标注非常重要。特别注意中心被测要素和中心基准要素的标注方法。

形位公差带

设计时零件的尺寸误差由其尺寸公差来限制，同样的零件的形状误差和位置误差可由其形状公差和位置公差来限制。

形位公差是被测实际要素的形状和位置所允许的变动量。形位公差带是限制实际被测要素变动的区域。该区域的大小取决于形位公差值,也就是说，实际被测要素位于形位公差带以内，则该要素符合设计要求，否则，不符合设计要求。由于被测要素是零件的空间几何要素，因此限制其变动的形位公差带也是一种空间区域。显然，形位公差带具有大小、形状、方向和位置四个要素。形位公差带的形状取决于被测要素的理想形状和设计要求。

形状公差和形状公差带：形状公差是单一实际被测要素对其理想要素所允许的变动全量。形状公差带是限制单一实际被测要素的形状变动的区域。

直线度

平面度

圆度

圆柱度

轮廓度公差及其公差带

线轮廓

面轮廓

位置公差及其公差带：位置公差是关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。位置公差带是限制关联实际要素变动的区域。按照关联要素对基准功能要求的不同，位置公差可分为定向公差、定位公差和跳动公差三类。

1、定向公差及其公差带

定向公差是关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量，用于限制被测要素对基准方向的变动，因而其公差带相对于基准有确定的方向。定向公差包括平行度、垂直度和倾斜度三项。由于被测要素和基准要素均有平面和直线之分，因此三项定向公差均有线对线、线对面、面对面和面对线四种形式。

平行度

垂直度

倾斜度

定向公差带的特点：一是公差带的方向固定（与基准平行或垂直或成一理论正确角度），而其位置却可以随被测实际要素变化，即位置浮动。二是定向公差可以同时限制同一被测要素的方向误差和形状误差。

当对某一被测要素给出定向公差后，通常不再对该要素给出形状公差，只有对该要素的形状有进一步的要求时，才给出形状公差，而且，形状公差值要小于位置公差值.

2、定位公差及其公差带

定位公差是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量，用于限制被测要素对基准的位置的变动量。

同轴度

对称度

位置度

定位公差的特点：一是公差带的位置固定，二是定位公差可以同时限制被测要素的形状误差、方向误差和位置误差。

在对同一要素同时给出形状、定向和定位公差时，各公差值应满足：t形状＜t定向＜t定位。

3、跳动公差及其公差带

跳动公差是按照特定的检测方式规定的公差项目。它是指被测实际要素绕基准轴线回转时所允许的最大跳动量，即指示表在给定方向上的最大与最小读数差的允许值。

圆跳动

全跳动

跳动公差带的特点

形位公差带是限制被测实际要素变动的区域，有大小、形状、方向和位置四个要素。

形位公差带的形状取决于被测要素的理想形状和设计要求。

各种形状公差带的方向和位置是浮动的，用于限制被测要素的形状误差；各种定向公差带的方向是固定的，位置是浮动的，用于限制被测要素的形状和方向误差；定位公差带的形状、方向和位置都是固定的，用于限制被测要素的形状、方向和位置误差。因此，在选用形位公差值时应满足：t形状＜t定向＜t定位。

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