形位公差习题课复习资料精简版

一、单项选择题

1. 可以根据具体情况规定不同形状的公差带的形位公差特征项目是（A ）。

A 直线度

B 平面度

C 圆度

D 同轴度

2. 被测轴线的直线度公差与它对基准轴线的同轴度公差的关系应是（C ）。

A 前者一定等于后者

B 前者一定大于后者

C 前者不得大于后者

D 前者不得小于后者

3. 若某轴一横截面内实际轮廓由直径分别为φ20.05mm 与φ20.03mm 的两同心圆包容面形成最小包容区域。则该轮廓的圆度误差值为（B ）。

A 0.02mm

B 0.01mm

C 0.015mm

D 0.005mm

4. 在图样上标注被测要素的形位公差，若形位公差值前面加“φ”，则形位公差带的形状为（C ）。

A 两同心圆

B 两同轴圆柱

C 圆形或圆柱形

D 圆形、圆柱形或球

5. 孔的轴线在任意方向上的位置度公差带的形状是（B ）；圆度公差带的形状是

（A ）。

A 两同心圆

B 圆柱

C 两平行平面

D 相互垂直的两组平行平面

二、多项选择题

1．某轴标注00.02120φ-○

E ，则__A 、D__。 A ．被测要素尺寸遵守最大实体边界

B ．当被测要素尺寸为20mm φ，允许形状误差最大可达0.021mm

C ．被测要素遵守实效边界

D ．被测要素尺寸为19.979mm φ时，允许形状误差最大可达0.021mm

2．最大实体要求用于被测要素时___ABC__。

A ．位置公差值的框格内标注符号○M

B ．实际被测要素偏离最大实体尺寸时，形位公差值允许增大

C ．实际被测要素处于最大实体尺寸时，形位公差为给定的公差值

D ．被测要素遵守的是最大实体边界

3．符号0.0160.027

120.06M φφ-

--圈 说明__C_。

A．最大实体尺寸为11.973mm

B．遵守包容原则

C．可能补偿的最大形位公差值是0.011mm

三、判断题

1．最大实体状态就是尺寸最大时的状态。（×）

2．实际要素处于最大极限尺寸且相应的中心要素的形位误差达到最大允许值时的状态称为最大实体实效状态。（×）

3．独立原则是指无形位公差。（×）

4．包容要求是要求实际要素处处不超越最小实体边界的一种公差原则。（×）四、改错

五、将下列形位公差要求标注在图中。

1）40h8

φ圆柱面对两25h7

φ公共轴线的径向圆跳动公差为0.015mm；

2）两25h7

φ轴颈的圆度公差为0.01mm；

3）40h8

φ公共轴线的端面圆跳动公差为φ左右端面对两25h7

0.02mm；

4）键槽10H9中心平面对40h8

φ轴线的对称度公差为0.015mm。答案:

六、填空题

1．某轴尺寸为0.0410.00250mm φ＋

＋○

E ，实测得其尺寸为50.03mm φ，则允许的形位误差数值是Φ0.011mm ，该轴允许的形位误差最大为Φ0.039mm 。

2．某轴尺寸为0.0180.02810mm φ-

-，轴线对基准A 的垂直度公差为0.01mm φ，

被测要素给定的尺寸公差和形位公差采用最大实体要求，则垂直度公差是在最大实体状态下给定的。当轴实际尺寸为Φ9.972mm 时，允许的垂直度误差达到最大，可达Φ0.020mm 。

3．某孔尺寸为0.1190.03040mm φ+

+，轴线直线度公差为0.005mm φ，实测得

其局部尺寸为40.09mm φ，轴线直线度误差为0.003mm φ，则孔的最大实体尺寸是Φ40.030mm ，最小实体尺寸是Φ40.119mm ，作用尺寸是Φ40.087mm 。

孔的作用尺寸=实测局部尺寸—直线度误差

4．某轴尺寸为0.0410.03040mm φ+

+，轴线直线度公差为0.005mm φ，实测得

其局部尺寸为40.031mm φ，轴线直线度误差为0.003mm φ，则轴的最大实体尺寸是Φ40.041mm ，最大实体实效尺寸是Φ40.046mm ，作用尺寸是Φ40.034mm 。

轴的作用尺寸=实测局部尺寸+直线度误差

最新形位公差标注示例

形位公差标注示例

8.6.3 形位公差标注示例 形位公差的标注示例如图8.6.2-1、图8.6.2-2所示。 图8.6.2-1 图8.6.2-2 图中各符号的含义为： 框 中的○是圆度的符号，表示在垂直于轴线的任一正截面上，Ф100圆必须位于半径差为格 公差值0.004的两同心圆之间。 框 中的∥是平行度的符号，表示零件右端面必须位于距离为公差值0.01，且平行基准格 平面A的两平行平面之间。 框 中的⊥是垂直度的符号，表示零件上两孔轴线与基准平面B的垂直度误差，必须格 位于直径为公差值0.03的圆柱面范围内。 框 中的◎是同轴度的符号，表示零件上两孔轴线的同轴度误差，Ф30H7的轴线必须格 位于直径为公差值0.02，且与Ф20H7基准孔轴线A同轴的圆柱面范围内。 符号是基准代号，它由基准符号（粗短线）、圆圈、连线和字母组成。圆圈的直径与框格的高度相同。字母的高度与图样中尺寸数字高度相同。 形状和位置公差的通则、定义、符号和图样表示法等，详见国家标准GB/T1182-1996、GB/T1183- 1996、 GB/T1184-1996和GB/T16671-1996。

第四章形状和位置精度设计与检测 要求一般理解与掌握的内容有： 形位公差的基本概念、分类，公差原则中的最小实体要求与可逆要求，形位误差及其检测； 要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有： 1、形位公差特征项目的名称和符号； 2、形位公差在图样上的表示方法； 3、形位公差带； 4、公差原则； 难点：公差原则，形位公差的选择。 实验六：学生根据自己的兴趣选择一种零件的形状或位置公差的检测。 学时：8学时=6学时+习题课2学时 零件在加工过程中，由于工件、刀具、夹具及工艺操作等因素的影响，会使被加工零件的各几何要素产生一定的形状误差和位置误差，而几何要素的形位误差会直接影响机械产品的工作精度、运动平稳性、密封性、耐磨性、使用寿命和可装配性等。因此，为了满足零件的使用要求，保证零件的互换性和制造经济性，在设计时应对零件的形位误差给以必要而合理的限制，即应对零件规定形状和位置公差。 为了保证互换性，我国已经把形位公差标准化，颁布了下列国标： GB/T1182-1996《形状和位置公差通则定义符号和图样表示法》 GB/T1184-1996《形状和位置公差未注公差值》 GB/T4249-1996《公差原则》 GB/T16671-1996《形状和位置公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求》 形位误差的产生及其影响： 图样上给出的零件都是没有误差理想几何体，但是，由于加工中机床、夹具、刀具、和工件所组成的工艺系统本身存在各种误差，以及加工过程中存在受力变形、振动、磨损等各种干扰，致使加工后的零件的实际形状和相互位置，与理想几何体的规定形状和线、面相互位置存在差异，这种形状上的差异就是形状误差，而相互位置的差异就是位置误差，统称为形位误差。例如书中图4.1（a），形位误差对零件使用性能的影响如下： 1）影响零件的功能要求

尺寸公差 形位公差关系

同一工件上所标注的尺寸公差要求小还是形位公差要求小？ 尺寸公差与形位公差是否有联系？ 1.形位公差要小，两都有联系。 2.表面形状公差(t),尺寸公差(T)及表面粗糙度Ra,Rz有一定相互关系的: t≈0.6T 则Ra≤0.05T,Rz≤0.2T; t≈0.4T 则Ra≤0.025T,Rz≤0.1T; t≈0.25T 则Ra≤0.012T,Rz≤0.05T; t＜0.25T 则Ra≤0.015T,Rz≤0.06T; 3. 尺寸公差有标准公差\极限公差 形位公差共有14个,根据零件的功能要求,有时尺寸公差与形位公差之间应遵循一些特定的关系，也就是尺寸公差控制形位公差;形位公差补偿给尺寸公差。 图样上给定的每一尺寸和形状\位置要求均是独立的并分别满足要求的原则,这是独立原则 粗糙度是根据配合来定的 4. 除了独立原则和包容原则外还有最大和最小实体要求及其各自的可逆要求.到底使用哪种原则和要求要看具体情况. 对于孔轴配合来说,包容原则和最大最小实体要求都是常用的,这些要求的目的是在保证配合的 同时根据形位误差适当的放宽对尺寸公差的要求,允许部分尺寸超差的零件合格,降低加工难度 和成本. 5.尺寸公差与形位公差的联系要在实践中细细体会。 例如：一、一块矩形板上有四个孔。四个孔的相对位置要求很高（因为相应的装配是一组轴类零件），而孔本身的加工要求不高（相应装配的轴类件其单个的表面精度低或是很松的间隙配合等），这时的形位公差的要求高于尺寸公差的；二、一块板上有一孔。这孔的装配要求很高（装配上相应的轴类零件后要求板与轴件的垂直度相当高），这时尺寸的公差的要求可能就要高于形位公差了。 公差的设计就是要保障装配的实现，本着这个原则就可以了。 6.尺寸分为绝对尺寸和关联尺寸,如果是关联尺寸,就和形位公差挂上钩了哟 7. Sorry,一条好的经验法则：1/3D

形位公差理论和标注实例

形位公差的标注 （1）代号中的指引线箭头与被测要素的连接方法:当被测要素为线或表面时，指引线的箭头应指在该要素的轮廓线或其延长线上，并应明显地与尺寸线错开，见下图a。 当被测要素为轴线或中心平面时，指引线的箭头应与该要素的尺寸线对齐，见右图b； 当被测要素为各要素的公共轴线、公共中心平面时，指引线的箭头可以直接指在轴线或中心线上，见右图c。 （2）对于位置公差还需要用基准符号及连线表明被测要素的基准要素，此时基准符号与 基准要素连接的方法： 当基准要素为素线及表面时，基准符号应靠近该要素的轮廓线或其引出线标注，并应明显地与尺寸线错开，见下图a。 当基准要素为轴线或中心平面时，基准符号应与该尺寸线对齐，见上图b。

当基准要素为各要素的公共轴线、公共中心平面时，基准符号可以直接靠近公共轴线或中心线标注，见上图c。 （3）当基准符号不便直接与框格相连时，则采用基准代号(点击此处查看画法)标注，其标注方法与采用基准符号时基本相同，只是此时公差框格应为三格或多格，以填写基准代号的字母，见下图。 （4）当位置公差的两要素，被测要素和基准要素允许互换时，即为任选基准时，就不再画基准符号，两边都用箭头表示，见下图。 （5）当同一个被测要素有多项形位公差要求，其标注方法又是一致时，可以将这些框格画在一起，共用一根指引线箭头，见下图。

（6）若多个被测要素有相同的形位公差（单项或多项）要求时，可以在从框格引出的指引线上绘制多个箭头并分别与各被测要素相连，见下图。 （7）如需给出被测要素任一长度（或范围）的公差值时，其标注方法见图a。如不仅给出被测要素汪一长度（或范围）的公差值，还需给出被测要素全长（或整个要素）内的公差值，其标注方法见下图b。

尺寸公差、形位公差、粗糙度数值关系

一、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系 1、形状公差与尺寸公差的数值关系 当尺寸公差精度确定后，形状公差有一个适当的数值相对应，即一般约以50%尺寸公差值作为形状公差值；仪表行业约20%尺寸公差值作为形状公差值；重型行业约以70%尺寸公差值作为形状公差值。由此可见．尺寸公差精度愈高，形状公差占尺寸公差比例愈小所以，在设计标注尺寸和形状公差要求时，除特殊情况外，当尺寸精度确定后，一般以50%尺寸公差值作为形状公差值，这既有利于制造也有利于确保质量。 2、形状公差与位置公差间的数值关系 形状公差与位置公差间也存在着一定的关系。从误差的形成原因看，形状误差是由机床振动、刀具振动、主轴跳动等原因造成；而位置误差则是由于机床导轨的不平行，工具装夹不平行或不垂直、夹紧力作用等原因造成，再从公差带定义看，位置误差是含被测表面的形状误差的，如平行度误差中就含有平面度误差，故位置误差比形状误差要大得多。因此，在一般情况下、在无进一步要求时，给了位置公差，就不再给形状公差。当有特殊要求时可同时标注形状和位置公差要求，但标注的形状公差值应小于所标注的位置公差值，否则，生产时无法按设计要求制造零件。 3、形状公差与表面粗糙度的关系 形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系，但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系，据实验研究，在一般精度时，表面粗糙度占形状公差的1／5～1／4。由此可知，为确保形状公差，应适当限制相应的表面粗糙度高度参数的最大允许值。 在一般情况下，尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度之间的公差值具有下述关系式：尺寸公差>位置公差>形状公差>表面粗糙度高度参数 从尺寸、形位与表面粗糙度的数值关系式不难看出，设计时要协调处理好三者的数值关系，在图样上标注公差值时应遵循：给定同一表面的粗糙度数值应小于其形状公差值；而形状公差值应小于其位置公差值；位置各差值应小于其尺寸公差值。否则，会给制造带来种种麻烦。可是设计工作中涉及最多的是如何处理尺寸公差与表面粗糙度的关系和各种配合精度与表面粗糙度的关系。 一般情况下按以下关系确定： 1、形状公差为尺寸公差的60％（中等相对几何精度）时，Ra≤0.05IT； 2、形状公差为尺寸公差的40％（较高相对几何精度）时，Ra≤0.025IT； 3、形状公差为尺寸公差的25％（高相对几何精度）时，Ra≤0.012IT； 4、形状公差小于尺寸公差的25％（超高相对几何精度）时，Ra≤0.15Tf(形状

形位公差理论和标注实例

形位公差的标注 当被测要素为线或表面时，指引线的箭:（1）代号中的指引线箭头与被测要素的连接方法 。头应指在该要素的轮廓线或其延长线上，并应明显地与尺寸线错开，见下图a指引线的箭头应与该要素的尺寸线对当被测要素为轴线或中心平面时， 齐，见右图b；指引线的箭头可以当被测要素为各要素的公共轴线、公共中心平面时， c。直接指在轴线或中心线上，见右图对于位置公差还需要用基准符号及连线表明被测要素的基准要素，）（2 此时基准符号与基准要素连接的方法：当基准要素为素线及表面时，基准符号应靠近该要素的轮廓线或其引出 a线标注，并应明显地与尺寸线错开，见下图。当基准要素为轴线或中心平面

时，基准符号应与该尺寸线对齐，见上图 。b 当基准要素为各要素的公共轴线、公共中心平面时，基准符号可以直接 。靠近公共轴线或中心线标注，见上图c （3）当基准符号不便直接与框格相连时，则采用基准代号(点击此处查看标注，其标注方法与采用基准符号时基本相同，只是此时公差框格应为三格)画法或多格，以填写基准代号的字母，见下图。 （4）当位置公差的两要素，被测要素和基准要素允许互换时，即为任选基准时，就不再画基准符号，两边都用箭头表示，见下图。 （5）当同一个被测要素有多项形位公差要求，其标注方法又是一致时，可以将这些框格画在一起，共用一根指引线箭头，见下 图。． （6）若多个被测要素有相同的形位公差（单项或多项）要求时，可以在从框格引出的指引线上绘制多个箭头并分别与各被测要素相连，见下图。

（7）如需给出被测要素任一长度（或范围）的公差值时，其标注方法见图a。如不仅给出被测要素汪一长度（或范围）的公差值，还需给出被测要素全。b长（或整个要素）内的公差值，其标注方法见下图

ISO-2768未注尺寸公差未注形位公差及表面粗糙度

. ISO-2768未注尺寸公差、未注形位公差及表面粗糙度 一、未注尺寸公差按GB/T1804 ）（mm（1）线性尺寸的极限偏差数值（GB/T1804-2000） mm ）倒圆半径和倒角高度尺寸的极限偏差（GB/T1804-2000）2 （ 分段尺寸公差等级>30 >3～～0.53 ～6 30 >6) f(精密级2 ±±0.5 ±±0.2 1 ) 中等级m() c(粗糙级4 ±0.4 ±2 ±1 ±) 最粗级v(注：倒圆半径与倒角高度的含义见GB6403.4 (零件倒圆与倒角) （3）角度尺寸的极限偏差数值（GB/T1804-2000）

长度mm 公差等级≤10 >10～50 >60～120 >120～400 >400 ±20' ±30' 5' ±m(中等级) ±20' ±1°±±±30' 10' c(粗糙级) ±1°±30' 1°30' ±20' 最粗级v() ±±1°±2°±3°1° 二、未注形位公差按GB/T1184 （4）直线度和平面度未注公差值（GB/T1184-1996）（mm） ））垂直度未注公差值（（5GB/T1184-1996 ）mm （ 垂直度公差短边基本长度的范围公差等级3000 1000 300 ～>100～>1000100 ～～>3000.5 0.4 0.2 0.3 H 1 0.8 0.4 K 0.6 2 1 L 0.5 1,5 '. . （6）对称度未注公差值（GB/T1184-1996）（mm）

对称度公差基本长度的范围 公差等级～100 >100～300 >300～1000 >1000～3000 0.5 H 1 0.6 K 0.8 2 1 L 1.5 0.6 GB/T1184-1996））（mm（7）圆跳动的未注公差值（ 圆跳动一公差等级般公差值0.1 H 0.2 K 0.5 L 三、选用原则 （1）机械加工未注尺寸公差一般选用“m”级，未注形位公差一般选用“K”级。 （2）板金加工未注尺寸公差一般选用“c”级，未注形位公差一般选用“L”级。 四、表面粗糙度 零件的表面都应该注明粗糙度的等级。如果较多的表面具有相同的表面粗糙度等级，则要集中在图样右上角标注，并加“其余”字样。 粗糙度等级的选择，一般可以根据对各表面的工作要求和尺寸精度等级来决定，在满足工作要求的条件下，不得随意提高等级。 （1）取样长度和评定长度的选用值（GB/T1031-1995） Ra(μm) Rz(μm) 取样长度l(mm) 评定长度l n(mm) ＞0.003~0.02 ＞0.025~0.10 0.08 0.4

形位公差换算

附录从（圆柱）位置度公差到坐标/从坐标到（圆柱）位置度公差的换算方法 总公差带X .70711 = 总坐标公差带 0.005 总坐标公差或0.0025双向 公差 示例: .007TOL X .70711 = .00495 TO ± 基本原则: 用总公差带乘以0.7（或70%）便转换为非关键性应用，例如，0.7 X .007 = .0049 或0.005 (±.0025) 0.007 总位置度公差带直径 总坐标或双向公差带 总坐标公差带X 1.4142 = 总公差带 示例: 0.005 总坐标公差或0.0025双向公差X 2X 1.4142 = .007 总公差± TO 基本原则:用总公差带乘以1.4就迅速地转换为非关键性应用，例如 USE 1.4 TIMES TOTAL COORD TOL ZONE TO CONVERT QUICKLY IN NON-CRITICAL APPLICATIONS, e.g. 1.4 X .005 = .007TOL

附录 换算表 从 位置度公差到坐标公差 从坐标公差到 位置度公差到 X 坐标 UJ H < Z Q CE o o o > 示例: ?.010直径 位置度公差 = ±.0035坐标公差 坐标总公差带 位置度公差带 位置度公差 Y 坐标

从坐标测量到 位置度定位的换算 实际定位 差值 方程 理想位置 实际定位 直径等量- 基准面 可以用计算器或电脑完成 坐标测量值与位置定位间的换算器 程序: 基准面

附录 示例 换算 产生的孔0.250 (MMC) (公差 带= 010) 实际孔中心 产生的孔255 (MIN MC) (公差带 = 015 (.010 +.005) 实际孔中心 实际测量值实际测量值 (水平方向) 实际 值-基本值=X 0.754-0.750 =0.004 (水平方向) 实际 值-基本值=X 0.756-0.750 =0.006 (垂直方向) 基本 值-实际值=Y 0.600-0.598 =0.002 (垂直方向) 基本 值-实际值=Y 0.600-0.596 =0.004 从上表中可以看出，在横坐标0.004 (X)和纵坐标0.002 (Y) 上产生一个直 径为0.0089的孔，即直径孔的位置在 规定的0.010直径范围内。所以，该孔 的定位是合格的。 从上表中可以看出，横坐标0.006 (X)和纵坐标 0.004 (Y) 产生一个直径为0.0144的孔，即直径 孔的位置在规定的0.015直径范围内。所以，该孔 的定位是合格的。

未注形位公差的公差值及确定方法GBT1184—1996

未注形位公差的公差值及确定方法 标准：摘自GB/T1184—1996 未注形位公差的公差值(GB/T1184—1996) 直线度、平面度 垂 直 度 对 称 度 圆 跳 动 基本长度 公差等级 基本长度 公差等级 基本长度 公差等级 公差等级 H K L H K L H K L H K L ≤10 0.02 0.05 0.1 ≤100 0.2 0.4 0.6 ≤100 0.5 0.6 0.6 0.1 0.2 0.5 ＞10～30 0.05 0.1 0.2 ＞30～ 100 0.1 0.2 0.4 ＞100～ 300 0.2 0.4 0.8 ＞100～300 0.3 0.6 1 ＞100～300 0.5 0.6 1 ＞300～1 000 0.3 0.6 1.2 ＞300～1 000 0.4 0.8 1.5 ＞300～1 000 0.5 0.8 1.5 ＞1 000～ 3 000 0.4 0.8 1.6 ＞1 000～3 000 0.5 1 2 ＞1 000～3 000 0.5 1 2 公差项目 公 差 值 圆度 等于给出的直径公差值，但不能大于径向圆跳动值 圆柱度 不作规定。圆柱度误差由圆度、直线度和相对应线的平行度误差等三部分组成，而其中每一项误差均由它们的注出公差或未注公差控制；如因功能原因，圆柱度应小于圆度、直线度和平行度的未注公差的综合反应，应在被测要素上按 GB/T 1182注出圆柱度公差数值，有时由于配合要求也可采用包容要求 平行度 等于给出的尺寸公差值或是直线度和平面度未注公差值的较大者 同轴度 未作规定。在极限状况下，同轴度的未注公差值可以和径向圆跳动的未注公差值相等 项 目 与自身尺寸公差的关系 未注公差值的确定方法 控制情况 是否遵守包

尺寸公差与相关要求ISO

GB/T 4249-1996:尺寸公差 本标准适用于技术制图和有关文件中的尺寸、尺寸公差和形位公差，以确定零件要素的大小、形状和位置特征。 1. 独立原则 图样上给定的每一个尺寸和形状、位置要求均是独立的，应分别满足要求。如果对尺寸和形状、尺寸与位置之间的相互关系有特定要求应在图样上规定。 独立原则是尺寸公差和形位公差相互关系遵循的基本原则。 2. 尺寸公差 2.1 线性尺寸公差 线性尺寸公差仅控制要素的局部实际尺寸（两点法测量），不控制要素本身的形状误差（如圆柱要素的圆度和轴线直线度误差或平行平面要素的平面度误差）。 形状误差应由单独标注的形状公差、未注形状公差或包容要求控制（见图1）。 标注说明： 实际轴的局部实际尺寸必须位于149.96至150之间；线性尺寸公差（0.04）不控制要素本身的形状误差。如图1b）所示。 2.2 角度公差 角度公差仅控制被测要素之间的角度变动量，不控制被测要素的形状误差，且理想要素的位置应符合最小条件。 角度公差只控制线或素线的总方向，不控制其形状误差。 总方向是指接触线的方向，接触线是与实际线相接触的最大距离为最小的理想直线（见图2）。实际线的形状误差应由单独标注的形状公差或未注形状公差控制。 示例： 标记说明： A、B两被测实际要素分别按最小条件确定其理想要素，该两理想要素间的夹角应在给定的两极限角度之间，角度公差不控制实际要素的形状误差（见图3）。

3 形状和位置公差 不论要素的局部实际尺寸如何，被测要素的均庆位于给定的形位公差带内，并且其形位误差允许达到最大值（见图4）。 示例： 标注说明： 轴的局部实际尺寸应在最大极限尺寸与最小极限尺寸之间，轴的形状误差应在给定的相应形状公差之内。不论轴的局部实际尺寸如何，其形状误差（素线直线度误差和圆度误差包括横截面奇数棱圆误差）允许达到给定的最大值（见图5）。 GB/T 4249-1996:相关要求--尺寸公差与形位公差相互有关的公差要求 1 图样上给定的尺寸公差和形位公差相互有关的公差要求，系指包容要求、最大实体要求（包括可逆要求应用于最大实体要求）和最小实体要求（包括可逆要求应用于最小实体要求）。 1.1 包容要求 包容要求适用于单一要素如圆柱表面或两平行表面。 包容要求表示实际要素应遵守其最大实体边界，其局部实际尺寸不得超出最小实体尺寸。 采用包容要求的单一要素应在其尺寸极限偏差或公差带代号之后加注符号“”（见图6）。 示例： 标注说明：

尺寸链中形位公差的判别与解算

尺寸链中形位公差的判别与解算 杜官将，薛小强 摘要：从零件形位公差要素所采用的公差原则入手，讨论了在尺寸链计算中，是否应该考虑形位公差的影响以及形位公差组成环性质的判别方法，并通过实例加以说明。 关键词：公差原则，形位公差；尺寸链 中囤分类号：TG801 文献标识码：A 0引言 在机械加工或装配的过程中，尺寸链是求解工序尺寸或装配精度的重要手段。在查找尺寸链组成环时，除了零件上的长度尺寸外，还经常涉及到零件上的形位公差。尺寸精度、形位精度是保证机械零件功能要求的基础，二者既相互联系，又相互制约，公差原则是处理尺寸公差与形位公差关系的重要原则。以往在计算尺寸链时，通常把与线性尺寸环相连接的零件要素作为具有理想形状和理想位置来处理，或把形位公差包含在尺寸公差之内处理。随着检测技术以及人们对产品质量要求的不断提高，我们认识到在工程中若回避或忽略形位误差的影响，可能会造成零件的报废或产品不合格，给生产带来不应有的经济损失。 文献[1，2]等对形位公差在尺寸链中的处理作了有益的探索，但主要针对同轴度、对称度等少数形位公差，缺乏较全面的分析。本文从零件形位公差要素所采用的公差原则入手，理清形位公差与尺寸公差之间的关系，从而确定形位公差是否应该计入尺寸链，以及尺寸链中形位公差环性质的判别方法，从而为涉及形位公差的尺寸链的求解提供思路。 1 形位公差作为尺寸链组成环的条件 由于零件功能要求的不同，所采用的公差原则也不同[3]。公差原则分为独立原则和相关原则，相关原则又可分为包容原则和最大实体原则。根据零件尺寸及形位公差所采用的公差原则．在建立尺寸链的过程中，对形位公差的处理方法也有所不同。 1．1 对于按包容要求设计的零件要素 包容要求是被测实际要素处处不得超越最大实体边界的一种要求，它只适用于单一尺寸要素(圆柱面、两平行平面)的尺寸公差与形位公差之间的关系。采用包容要求的尺寸要素，应在其尺寸极限偏差或公差代号后加注符号“E”。包容要求的实质就是用零件的尺寸公差控制其形位公差，因此，形位公差不会对封闭环产生影响，在尺寸链的建立过程中，只需计入零件的尺寸及公差，而相应的形位公差不应计入尺寸链。 1．2对于按独立原则设计的零件要素 独立原则是指图样上给定的各个尺寸和形状、位置要求都是独立的，应该分别满足各

未注形位公差标准

一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差GB/T1804-2000 一、线性尺寸的极限偏差数值 公差等级基本尺寸分段 0.5-3 ＞3-6 ＞6-30 ＞30-120 ＞120-400 ＞400-1000 ＞1000-2000 精密 f ±0.05±0.05 ±0.1 ±0.15 ±0.2 ±0.3 ±0.5 中等m ±0.1 ±0.1 ±0.2 ±0.3 ±0.5 ±0.8±1.2 粗糙 e ±0.2 ±0.3 ±0.5 ±0.8 ±1.2 ±2 ±3 最粗 v ±0.5 ±1 ±1.5 ±2.5±4 ±6 二、倒圆半径和倒角高度尺寸的极限偏差（GB/T1804-2000） mm 公差等级基本尺寸分段 0.5-3 ＞3-6 ＞6-30 ＞30 精密 f ±0.2 ±0.5±1 ±2 中等 m 粗糙 e ±0.4 ±1 ±2±4 最粗 v 三、角度尺寸的极限偏差数值（GB/T1804-2000） 公差等级基本尺寸分段 ＞10 ＞10-50 ＞50-120 ＞120-400 ＞400 精密 f ±1o±30′±20′±10′±5′ 中等 m 粗糙 e ±1o30′±1o±30′ ±20′ ±10′ 最粗 v ±3o±2o±1o±30′±20′ 四、未注形位公差按GB/T1184-K 1、直线度和平面度未注公差值（GB/T1184-1996）（mm） 公差等级基本长度范围 ≤10 ＞10-30 ＞30-100 ＞100-300 ＞300-1000 ＞1000-3000 H 0.03 0.05 0.1 0.2 0.3 0.4 K 0.05 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 L 0.1 0.2 0.4 0.8 1.2 1.6

尺寸公差、形位公差、表面粗糙度三者的关系

尺寸公差、形位公差、表面粗糙度三者的关系 A.尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系 1、形状公差与尺寸公差的数值关系 当尺寸公差精度确定后，形状公差有一个适当的数值相对应，即一般约以50%尺寸公差值作为形状公差值；仪表行业约20%尺寸公差值作为形状公差值；重型行业约以70%尺寸公差值作为形状公差值。由此可见．尺寸公差精度愈高，形状公差占尺寸公差比例愈小所以，在设计标注尺寸和形状公差要求时，除特殊情况外，当尺寸精度确定后，一般以50%尺寸公差值作为形状公差值，这既有利于制造也有利于确保质量。 2、形状公差与位置公差间的数值关系 形状公差与位置公差间也存在着一定的关系。从误差的形成原因看，形状误差是由机床振动、刀具振动、主轴跳动等原因造成；而位置误差则是由于机床导轨的不平行，工具装夹不平行或不垂直、夹紧力作用等原因造成，再从公差带定义看，位置误差是含被测表面的形状误差的，如平行度误差中就含有平面度误差，故位置误差比形状误差要大得多。因此，在一般情况下、在无进一步要求时，给了位置公差，就不再给形状公差。当有特殊要求时可同时标注形状和位置公差要求，但标注的形状公差值应小于所标注的位置公差值，否则，生产时无法按设计要求制造零件。 3、形状公差与表面粗糙度的关系 形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系，但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系，据实验研究，在一般精度时，表面粗糙度占形状公差的1／5～1／4。由此可知，为确保形状公差，应适当限制相应的表面粗糙度高度参数的最大允许值。 在一般情况下，尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度之间的公差值具有下述关系式：尺寸公差>位置公差>形状公差>表面粗糙度高度参数 从尺寸、形位与表面粗糙度的数值关系式不难看出，设计时要协调处理好三者的数值关系，在图样上标注公差值时应遵循：给定同一表面的粗糙度数值应小于其形状公差值；而形状公差值应小于其位置公差值；位置各差值应小于其尺寸公差值。否则，会给制造带来种种麻烦。可是设计工作中涉及最多的是如何处理尺寸公差与表面粗糙度的关系和各种配合精度与表面粗糙度的关系。 一般情况下按以下关系确定： 1、形状公差为尺寸公差的60％（中等相对几何精度）时，Ra≤0.05IT； 2、形状公差为尺寸公差的40％（较高相对几何精度）时，Ra≤0.025IT； 3、形状公差为尺寸公差的25％（高相对几何精度）时，Ra≤0.012IT； 4、形状公差小于尺寸公差的25％（超高相对几何精度）时，Ra≤0.15Tf(形状公差值)。 最简单的参考值:尺寸公差是粗糙度的3-4倍，这样最为经济。

形位公差与尺寸公差的关系

形位公差与尺寸公差的关系

一、基本概念 公差原则的定义 定义：处理尺寸公差和形位公差关系的规定。 分类： 1、体外作用尺寸 单一要素的作用尺寸简称作用尺寸MS。是实际尺寸和形状误差的综合结果。在被测要素的给定长度上，与实际内表面（孔）体外相接的最大理想面，或与实际外表面（轴）体外相接的最小理想面的直径或宽度，称为体外作用尺寸，即通常所称作用尺寸。 图例 局部实际尺寸和单一要素的体外作用尺寸

2、关联要素的体外作用尺寸 是局部实际尺寸与位置误差综合的结果。是指结合面全长上，与实际孔内接（或与实际轴外接）的最大（或最小）的理想轴（或孔）的尺寸。而该理想轴（或孔）必须与基准要素保持图样上给定的功能关系。 图例 关联体外作用尺寸 3、体内作用尺寸 在被测要素的给定长度上，与实际内表面（孔）体内相接的最小理想面，或与实际外表面（轴）体内相接的最大理想面的直径或宽度，称为体内作用尺寸。

4、最大实体状态（尺寸、边界） 最大实体状态（MMC）：实际要素在给定长度上具有最大实体时的状态。 最大实体尺寸（MMS）：实际要素在最大实体状态下的极限尺寸。 （轴的最大极限尺寸dmax，孔的最小极限尺寸Dmin） 边界：由设计给定的具有理想形状的极限包容面。 最大实体边界：尺寸为最大实体尺寸的边界。 5、最大实体实效状态（尺寸、边界） MMVC：在给定长度上，实际要素处于最大实体状态且其中心要素的形状或位置误差等于给出的形位公差值时的综合极限状态。MMVS：最大实体实效状态下的体外作用尺寸。 MMVS=MMS±t形·位 其中：对外表面取“+”；对内表面取“-” dMV ＝dfe＝da+f ＝dM + t ＝dmax + t DMV＝Dfe＝Da－f ＝DM–t ＝Dmin- t 最大实体实效边界：尺寸为最大实体实效尺寸的边界。 最大实体实效尺寸（单一要素）

形位公差实例详解

形位公差的标注
（1）代号中的指引线箭头与被测要素的连接方法:当被测要素为线或表面时，指引线的箭 头应指在该要素的轮廓线或其延长线上，并应明显地与尺寸线错开，见下图 a。
当被测要素为轴线或中心平面时， 指引线的箭头应与该要素的尺寸线对 齐，见右图 b； 当被测要素为各要素的公共轴线、公共中心平面时，指引线的箭头可以 直接指在轴线或中心线上，见右图 c。 （2）对于位置公差还需要用基准符号及连线表明被测要素的基准要素， 此时基准符号与 基准要素连接的方法： 当基准要素为素线及表面时，基准符号应靠近该要素的轮廓线或其引出 线标注，并应明显地与尺寸线错开，见下图 a。 当基准要素为轴线或中心平面时，基准符号应与该尺寸线对齐，见上图 b。

当基准要素为各要素的公共轴线、公共中心平面时，基准符号可以直接 靠近公共轴线或中心线标注，见上图 c。 （3）当基准符号不便直接与框格相连时，则采用基准代号 (点击此处查看 画法)标注， 其标注方法与采用基准符号时基本相同， 只是此时公差框格应为三格 或多格，以填写基准代号的字母，见下图。
（4）当位置公差的两要素，被测要素和基准要素允许互换时，即为任选基 准时，就不再画基准符号，两边都用箭头表示，见下图。
（5）当同一个被测要素有多项形位公差要求，其标注方法又是一致时，可 以将这些框格画在一起，共用一根指引线箭头，见下图。

（6）若多个被测要素有相同的形位公差（单项或多项）要求时，可以在从 框格引出的指引线上绘制多个箭头并分别与各被测要素相连，见下图。
（7）如需给出被测要素任一长度（或范围）的公差值时，其标注方法见 图 a。如不仅给出被测要素汪一长度（或范围）的公差值，还需给出被测要素全 长（或整个要素）内的公差值，其标注方法见下图 b。

未注尺寸、形位公差GB

未注尺寸公差按GB/T1804-m 未注形位公差按GB/T1184-K 未注尺寸公差按GB/T1804-m 线性尺寸的极限偏差数值（GB/T1804-2000）（mm）公差等级基本尺寸分段 0.5~3 ＞3~6 ＞6~30 ＞30~120 ＞120~400 ＞400~1000 ＞1000~2000 精密 f ±0.05 ±0.05 ±0.1 ±0.15 ±0.2 ±0.3 ±0.5 中等m ±0.1 ±0.1 ±0.2 ±0.3 ±0.5 ±0.8 ±1.2 粗糙 e ±0.2 ±0.3 ±0.5 ±0.8 ±1.2 ±2 ±3 最粗v -- ±0.5 ±1 ±1.5 ±2.5 ±4 ±6 倒圆半径和倒角高度尺寸的极限偏差（GB/T1804-2000） mm 公差等级 基本尺寸分段 0.5~3 ＞3~6 ＞6~30 ＞30 精密 f ±0.2 ±0.5 ±1 ±2 中等 m 粗糙 e ±0.4 ±1 ±2 ±4 最粗 v 角度尺寸的极限偏差数值（GB/T1804-2000）公差等级 基本尺寸分段 ~10 ＞10~50 ＞50~120 ＞120~400 ＞400 精密 f ±1o ±30′ ±20′ ±10′ ±5′ 中等 m 粗糙 e ±1o30′ ±1o ±30′ ±20′ ±10′ 最粗v ±3o ±2o ±1o ±30′ ±20′ 未注形位公差按GB/T1184-K直线度和平面度未注公差值（GB/T1184-1996）（mm）公差等级基本长度范围≤10 ＞10~30 ＞30~100 ＞100~300 ＞300~1000 ＞1000~3000 H 0.03 0.05 0.1 0.2 0.3 0.4 K 0.05 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 L 0.1 0.2 0.4 0.8 1.2 1.6 垂直度未注公差值（GB/T1184-1996）（mm）公差等级基本长度范围≤100 ＞100~300 ＞300~1000 ＞1000~3000 H 0.2 0.3 0.4 0.5 K 0.4 0.6 0.8 1 L 0.4 1 1.5 2 对称度未注公差值（GB/T1184-1996）（mm）公差等级基本长度范围≤100 ＞100~300 ＞300~1000 ＞1000~3000 H 0.5 K 0.6 0.8 1 L 0.6 1 1.5 2 圆跳动的未注公差值（GB/T1184-1996）（mm）公差等级圆跳动公差值H 0.1 K 0.2 L 0.3 3.

形状公差1习题库_第四章_形状与位置公差

第四章形状与位置公差 一.判断题（正确的打√，错误的打×） 1. 形位公差的研究对象是零件的几何要素。（ y ） 2. 基准要素是用来确定被测要素方向和位置的要素。（ y ） 3. 基准要素为中心要素时，基准符号应该与该要素的轮廓要素尺寸线错开。（ n ） 4. 一要素既有位置公差要求，又有形状公差要求时，形状公差值应大于位置公差值。（n ） 5. 端面全跳动公差和端面对轴线垂直度公差的作用完全一致。（y ） 6. 径向全跳动公差可以综合控制圆柱度和同轴度误差。（ y ） 7. 最大实体状态就是尺寸最大时的状态。（ n ）. 8. 独立原则是指零件无形位误差。（ n） 9. 最大实体要求之下关联要素的形位公差不能为零。（ n ） 10. 建立基准的基本原则是基准应符合最小条件。（n ） 11. 理想要素与实际要素相接触即可符合最小条件。（n ） 12. 某平面对基准平面的平行度误差为0．05mm，那么这平面的平面度误差一定不大于0．0 5mm。( y ) 13. 某圆柱面的圆柱度公差为0．03 mm，那么该圆柱面对基准轴线的径向全跳动公差不小于0．03mm。（n ） 14. 对同一要素既有位置公差要求，又有形状公差要求时，形状公差值应大于位置公差值。（n） 15. 对称度的被测中心要素和基准中心要素都应视为同一中心要素。（n） 16. 某实际要素存在形状误差，则一定存在位置误差。（y） 17. 图样标注中Φ20+0.021 0mm孔，如果没有标注其圆度公差，那么它的圆度 误差值可任意确定。（y ） 18. 圆柱度公差是控制圆柱形零件横截面和轴向截面内形状误差的综合性指标。（y ） 19. 线轮廓度公差带是指包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区 域，诸圆圆心应位于理想轮廓线上。（y） 20. 零件图样上规定Φd实际轴线相对于ΦD基准轴线的同轴度公差为Φ0．02mm。这表明 只要Φd实际轴线上各点分别相对于ΦD基准轴线的距离不超过0．02 mm，就能满足同轴度要求。（n ） 二.单项选择题: 1. 作用尺寸是由_____而形成的一个理想圆柱的尺寸。 Ａ、实际尺寸和形状误差综合影响Ｂ、极限尺寸和形状误差综合影响 Ｃ、极限尺寸和形位误差综合影响Ｄ、实际尺寸和形位误差综合影响 2. 形状误差的评定准则应当符合_____。 Ａ、公差原则Ｂ、包容原则Ｃ、最小条件Ｄ、相关原则 3. 若某平面的平面度误差为０．０５ｍｍ，则其_____误差一定不大于 ０.００５ｍｍ。 Ａ、平行度Ｂ、位置度Ｃ、对称度 Ｄ、直线度Ｅ、垂直度 4. 同轴度公差属于_____。 Ａ、形状公差Ｂ、定位公差Ｃ、定向公差Ｄ、跳动公差 5. _____公差的公差带形状是唯一的。 Ａ、直线度Ｂ、同轴度Ｃ、垂直度Ｄ、平行度

形位公差--标注案例

8.6.3 形位公差标注示例
形位公差的标注示例如图 8.6.2-1、图 8.6.2-2 所示。
图 8.6.2-1 图中各符号的含义为： 框 格
图 8.6.2-2
中的○是圆度的符号，表示在垂直于轴线的任一正截面上，Ф100 圆必须位于半径差为
公差值 0.004 的两同心圆之间。 框 格 中的∥是平行度的符号，表示零件右端面必须位于距离为公差值 0.01，且平行基准
平面 A 的两平行平面之间。 框 格 中的⊥是垂直度的符号，表示零件上两孔轴线与基准平面 B 的垂直度误差，必须
位于直径为公差值 0.03 的圆柱面范围内。 框 格 中的◎是同轴度的符号，表示零件上两孔轴线的同轴度误差，Ф30H7 的轴线必须
位于直径为公差值 0.02，且与 Ф20H7 基准孔轴线 A 同轴的圆柱面范围内。
符号
是基准代号，它由基准符号（粗短线）、圆圈、连线和字母组成。圆圈的直径与框格的高
度相同。字母的高度与图样中尺寸数字高度相同。
形状和位置公差的通则、 定义、 符号和图样表示法等， 详见国家标准 GB/T1182-1996、 GB/T1183-1996、 GB/T1184-1996 和 GB/T16671-1996。

第四章 形状和位置精度设计与检测 要求一般理解与掌握的内容有： 形位公差的基本概念、分类，公差原则中的最小实体要求与可逆要求，形位误差及其检测； 要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有： 1、形位公差特征项目的名称和符号； 2、形位公差在图样上的表示方法； 3、形位公差带； 4、公差原则； 难点：公差原则，形位公差的选择。 实验六：学生根据自己的兴趣选择一种零件的形状或位置公差的检测。 学时：8 学时=6 学时+习题课 2 学时 零件在加工过程中，由于工件、刀具、夹具及工艺操作等因素的影响，会使被加工零件的各几何要素 产生一定的形状误差和位置误差，而几何要素的形位误差会直接影响机械产品的工作精度、运动平稳性、 密封性、耐磨性、使用寿命和可装配性等。因此，为了满足零件的使用要求，保证零件的互换性和制造经 济性，在设计时应对零件的形位误差给以必要而合理的限制，即应对零件规定形状和位置公差。 为了保证互换性，我国已经把形位公差标准化，颁布了下列国标： GB/T1182-1996《形状和位置公差 通则 定义 符号和图样表示法》 GB/T1184-1996《形状和位置公差 未注公差值》 GB/T4249-1996《公差原则》 GB/T16671-1996《形状和位置公差 最大实体要求、最小实体要求和可逆要求》 形位误差的产生及其影响： 图样上给出的零件都是没有误差理想几何体，但是，由于加工中机床、夹具、刀具、和工件所组成的 工艺系统本身存在各种误差，以及加工过程中存在受力变形、振动、磨损等各种干扰，致使加工后的零件 的实际形状和相互位置，与理想几何体的规定形状和线、面相互位置存在差异，这种形状上的差异就是形 状误差，而相互位置的差异就是位置误差，统称为形位误差。例如书中图 4.1（a），形位误差对零件使用 性能的影响如下： 1）影响零件的功能要求 例如：机床导轨表面的直线度、平面度不好，将影响机床刀架的运动精度。齿轮箱上个轴承孔的位置 误差，将影响齿轮传动的齿面接触精度和尺侧间隙。 2）影响零件的配合性质 例如：圆柱结合间隙配合，圆柱表面的形状误差会使间隙大小分布不均， 当配合件有相对转动时，磨 损加快，降低零件的使用寿命和运动精度。 3）影响零件的自由装配 例如：轴承盖上各螺钉孔的位置不正确，在用螺栓往基座上紧固时，就有可能影响其自由装配。 一、形位误差的研究对象-----几何要素 几何要素：任何零件都是由点、线、面组合而构成的，这些构成零件几何特征的点、线、面称为几何要素。 要素的分类： 1）按存在的状态分 （1）理想要素 理想要素是指具有几何意义的要素，即不存在形位和其它误差的要素。 （2）实际要素 零件上存在的要素，在测量时由测得的要素代替实际要素。

一般公差 未注尺寸及几何公差的规定

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1 目的 根据公司产品图样的实际情况及加工成本对未注的一般公差进行规定，以有效控制产品的质量，统一产品的生产、检验标准，确保产品符合设计要求。 2 适用范围 本标准适用于公司所有电扶梯产品图样，以及本公司加工和委外加工成品、半成品，外购来料，产品之检验。 3 职责 无 4 定义 4.1一般公差 1) 未注公差的线性和角度尺寸公差主要有： a. 线性尺寸，包括外尺寸、内尺寸、阶梯尺寸、直径、半径、倒圆半径和倒角高度 b. 角度尺寸，包括通常不注出角度值的角度尺寸，例如直角（90o） 2) 未注公差的几何公差主要有： a. 形状公差，包括直线度、平面度 b. 位置公差，包括垂直度、对称度、圆跳动等 4.2参考标准 GB/T1800.1-2009（产品几何技术规范极限与配合第1部分：公差、偏差和配合的基础） GB/T1800.2-2009（产品几何技术规范极限与配合第2部分：标准公差等级和孔、轴极限偏差表） GB/T1804-2000（一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差） GB/T15055-2007（冲压件未注公差尺寸极限偏差） GBT13914-2013（冲压件尺寸公差）

GBT13915-2013（冲压件角度公差） GB/T13916-2013（冲压件形状与位置未注公差） GB/T1184-1996 (形状与位置公差未注公差值) GB/T6414-1999 (铸件尺寸公差与机械加工余量) GB/T19804-2005（焊接结构的一般尺寸公差和形位公差） GB/T6403.4-2008(零件倒圆与倒角) JB/T4129-1999（冲压件毛刺高度） GBT 3672.1-2002-(橡胶制品的公差第1部分尺寸公差) GBT 14486-2008-(塑料模塑件尺寸公差) 5 线性和角度未注公差 5.1各种不同加工方法的线性尺寸公差 5.1.1 各种不同的加工方法所对应的尺寸公差等级分类按GB/T1804-2000- m、c、v级的规定，见表一，设计、 检验均以此为依据。需要达到GB/T1804-2000-m级精度要求的钣金件，要在技术要求里明确定义。 表一：各种不同的加工方法所对应的尺寸公差等级