互换性与技术测量互换性与技术测量第第4 4章章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测互换性与技术测量互换性与技术测量轴套加工后外圆的形状和位置误差加工后外圆的形状和位置误差 外圆在垂直于轴线的正截面上外圆在垂直于轴线的正截面上不圆（即圆度误差）不圆（即圆度误差）外圆柱面上任一素线（是外圆外圆柱面上任一素线（是外圆柱面与圆柱轴向截面的交线）不柱面与圆柱轴向截面的交线）不直（即直线度误差）直（即直线度误差）外圆柱面的轴心线与孔的轴心外圆柱面的轴心线与孔的轴心线不重合（即同轴度误差）线不重合（即同轴度误差）互换性与技术测量互换性与技术测量4.1 4.1 概述概述4.1.1 4.1.1 形位误差的影响形位误差的影响1.1.影响零件的功能要求影响零件的功能要求2.2.影响零件的配合性质影响零件的配合性质3.3.影响零件的自由装配影响零件的自由装配4.4.现行国家标准现行国家标准GB/T 1182GB/T 118219961996形状和位置公差形状和位置公差 通则、定义、符号和通则、定义、符号和图样表示法图样表示法GB/T 1184GB/T 118419961996形状和位置公差形状和位置公差 未注公差值未注公差值GB/T 4249GB/T 424919961996公差原则公差原则GB/T 16671GB/T 1667119961996形状和位置公差形状和位置公差 最大实体要求、最小最大实体要求、最小实体要求和可逆要求实体要求和可逆要求GB13319GB1331919911991形状和位置公差形状和位置公差 位置度公差位置度公差互换性与技术测量互换性与技术测量4.1.2 4.1.2 形位误差的基本术语定义形位误差的基本术语定义构成零件几何特征的点、线、面构成零件几何特征的点、线、面要素要素互换性与技术测量互换性与技术测量1.1.理想要素与实际要素（按存在的状态分）理想要素与实际要素（按存在的状态分）理想要素理想要素具有几何意义的要素具有几何意义的要素实际要素实际要素零件上实际存在的要素，即加工后得到的要素零件上实际存在的要素，即加工后得到的要素2.2.轮廓要素与中心要素（按结构特征分）轮廓要素与中心要素（按结构特征分） 轮廓要素轮廓要素组成轮廓的点、线、面。组成轮廓的点、线、面。中心要素中心要素与轮廓要素有对称关系的点、线、面。与轮廓要素有对称关系的点、线、面。互换性与技术测量互换性与技术测量4.4.单一要素和关联要素（按功能要求分）单一要素和关联要素（按功能要求分）3.3.被测要素与基准要素（按检测关系分）被测要素与基准要素（按检测关系分）被测要素被测要素给出了形状或给出了形状或( (和和) )位置公差的要素，即需要位置公差的要素，即需要研究和测量的要素。研究和测量的要素。基准要素基准要素用来确定被测要素方向或用来确定被测要素方向或( (和和) )位置的要素。位置的要素。理想的基准要素称为基准。理想的基准要素称为基准。单一要素单一要素仅对要素本身给出形状公差要求的要素。仅对要素本身给出形状公差要求的要素。关联要素关联要素对其它要素有功能关系的要素。对其它要素有功能关系的要素。互换性与技术测量互换性与技术测量4.1.3 4.1.3 形位公差的项目和符号形位公差的项目和符号互换性与技术测量互换性与技术测量4.1.4 4.1.4 形位公差带的特征形位公差带的特征1.1.形位公差形位公差是指实际被测要素对图样上给定的是指实际被测要素对图样上给定的理想形状、理想位置的允许变动量。理想形状、理想位置的允许变动量。2.2.形位公差带形位公差带是用来限制被测实际要素变动的是用来限制被测实际要素变动的区域，它是形位误差的最大允许值。区域，它是形位误差的最大允许值。 3.3.形位公差带具有的四个特征形位公差带具有的四个特征形状、大小、方向和位置。形状、大小、方向和位置。 互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量4.2 4.2 形状公差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是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。的变动全量。形状公差带形状公差带是限制单一实际被测要素变动是限制单一实际被测要素变动的区域，零件实际要素在该区域内为合格。的区域，零件实际要素在该区域内为合格。直线度、平面度、圆度、圆柱度直线度、平面度、圆度、圆柱度被测要素：为直线、平面、圆和圆柱面。被测要素：为直线、平面、圆和圆柱面。形状公差带的特点：形状公差带的特点：不涉及基准，它的方向和不涉及基准，它的方向和位置均是浮动的，只能控制被测要素形状误差位置均是浮动的，只能控制被测要素形状误差的大小。的大小。互换性与技术测量互换性与技术测量4.2.1 4.2.1 直线度直线度定义：直线度是用以限制被测实际直线对其理定义：直线度是用以限制被测实际直线对其理想直线变动量的一项指标。想直线变动量的一项指标。在给定平面内的直线度在给定平面内的直线度在给定方向内的直线度在给定方向内的直线度 任意方向上的直线度任意方向上的直线度 互换性与技术测量互换性与技术测量1.1.在给定平面内的直线度在给定平面内的直线度其公差带是其公差带是距离为公差值距离为公差值t t的两平行直线之间的区域。的两平行直线之间的区域。t0.1互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量2.2.在给定方向上的直线度在给定方向上的直线度当给定一个方向时，当给定一个方向时，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公差带标注互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量2.2.在给定方向上的直线度在给定方向上的直线度在给定两个方向上，在给定两个方向上，棱线必须位于水平方向距离为公差棱线必须位于水平方向距离为公差值值0. 2mm0. 2mm，垂直方向距离为公差值，垂直方向距离为公差值0.1mm0.1mm的两对平行平面的两对平行平面之内。之内。互换性与技术测量互换性与技术测量3.3.在任意方向上的直线度在任意方向上的直线度公差带是公差带是直径为公差值直径为公差值t t的圆柱面内的区域的圆柱面内的区域t公差带标注互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量4.2.2 4.2.2 平面度平面度被测要素是平面要素，公差带定义：平面度公差带是被测要素是平面要素，公差带定义：平面度公差带是距离为公差值距离为公差值t t的两平行平面之间的区域。的两平行平面之间的区域。 标注t公差带互换性与技术测量互换性与技术测量4.2.3 4.2.3 圆度圆度公差带：公差带： 在垂直于轴线的任一正截面上，该圆必须位在垂直于轴线的任一正截面上，该圆必须位于半径差为公差值于半径差为公差值0.02mm0.02mm的的两同心圆两同心圆之间。之间。t公差带标注1标注2互换性与技术测量互换性与技术测量4.2.4 4.2.4 圆柱度圆柱度公差带：公差带： 被测圆柱面必须位于半径差为公差值被测圆柱面必须位于半径差为公差值0.020.02的两的两同轴圆柱面同轴圆柱面之间。之间。t公差带 标注互换性与技术测量互换性与技术测量4.3 4.3 轮廓度公差轮廓度公差 轮廓度公差分为轮廓度公差分为线轮廓度线轮廓度和和面轮廓度面轮廓度。轮廓度无基。轮廓度无基准要求时为形状公差，有基准要求时为位置公差。无基准要准要求时为形状公差，有基准要求时为位置公差。无基准要求时，其公差带的形状只由求时，其公差带的形状只由理论正确尺寸理论正确尺寸( (带方框的尺寸带方框的尺寸) )确确定，其位置是浮动的；有基准要求时，其公差带的形状和位定，其位置是浮动的；有基准要求时，其公差带的形状和位置由理论正确尺寸和基准确定，公差带的位置是固定的。置由理论正确尺寸和基准确定，公差带的位置是固定的。 理论正确尺寸理论正确尺寸是用以确定被测要素的理想形状、方向、是用以确定被测要素的理想形状、方向、位置的尺寸。它仅表达设计时对被测要素的理想要求，故位置的尺寸。它仅表达设计时对被测要素的理想要求，故该尺寸不附带公差，标注时应围以框格，而该要素的形状、该尺寸不附带公差，标注时应围以框格，而该要素的形状、方向和位置误差则由给定的形位公差来控制。方向和位置误差则由给定的形位公差来控制。互换性与技术测量互换性与技术测量4.3.1 4.3.1 线轮廓线轮廓度度公差带是包络一系列直径为公差带是包络一系列直径为公差值公差值t t的圆的两包络线之间的圆的两包络线之间的区域，诸圆的圆心位于具的区域，诸圆的圆心位于具有理论正确几何形状的线上有理论正确几何形状的线上 轮廓度公差带无基准要求有基准要求互换性与技术测量互换性与技术测量4.3.2 4.3.2 面轮廓面轮廓度度公差带是包络一系列直径公差带是包络一系列直径为公差值为公差值t t的球的两包络的球的两包络面之间的区域，诸球的球面之间的区域，诸球的球心位于具有理论正确几何心位于具有理论正确几何形状的面上。形状的面上。 无基准要求无基准要求有基准要求有基准要求 互换性与技术测量互换性与技术测量4.4 4.4 位置公差位置公差位置公差位置公差是指关联实际要素的位置对基准是指关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。所允许的变动全量。位置公差带位置公差带是限制关联实际要素变动的区是限制关联实际要素变动的区域，被测实际要素位于此区域内为合格，区域的域，被测实际要素位于此区域内为合格，区域的大小由公差值决定。大小由公差值决定。定向公差、定位公差、跳动公差定向公差、定位公差、跳动公差4.4.1 4.4.1 定向公定向公差差关联被测要素对基准要素在规定方向上允许的变关联被测要素对基准要素在规定方向上允许的变动量，分为动量，分为平行度、垂直度和倾斜度平行度、垂直度和倾斜度。互换性与技术测量互换性与技术测量t 基准平面 a)标注 b)公差带1.1.平行度平行度1 1）给定一个方向的平行度）给定一个方向的平行度互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量2 2）给定两个相互垂直方向的平行度）给定两个相互垂直方向的平行度基准线基准线t1t2互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量3 3）任意方向的平行度）任意方向的平行度a)标注b)公差带基准线t互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量2.2.垂直度垂直度1 1）一个方向）一个方向a)标注b)公差带基准平面 t 0.1 A d A 互换性与技术测量互换性与技术测量2 2）任意方向）任意方向A d A 0.05a)标注b)公差带 d 互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量3.3.倾斜度倾斜度B0.06B60a)标注基准线tb)公差带互换性与技术测量互换性与技术测量n定向公差具有如下特点：定向公差具有如下特点：n1) 1) 定向公差带相对基准有确定的方向，而其位置定向公差带相对基准有确定的方向，而其位置往往是浮动的。往往是浮动的。n2) 2) 定向公差带具有综合控制被测要素的方向和形定向公差带具有综合控制被测要素的方向和形状的功能。状的功能。n因此在保证功能要求的前提下，规定了定向公差的因此在保证功能要求的前提下，规定了定向公差的要素，一般不再规定形状公差，只有需要对该要素要素，一般不再规定形状公差，只有需要对该要素的形状有进一步要求时，则可同时给出形状公差，的形状有进一步要求时，则可同时给出形状公差，但其公差数值应小于定向公差值。但其公差数值应小于定向公差值。互换性与技术测量互换性与技术测量4.4.2 4.4.2 定位公定位公差差关联实际要素对基准在位置上所允许的变动量关联实际要素对基准在位置上所允许的变动量同轴度、对称度和位置度同轴度、对称度和位置度用于控制轴类零件的被测轴线对基准轴线的同轴度误差。用于控制轴类零件的被测轴线对基准轴线的同轴度误差。1.1.同轴度同轴度基准轴线 tb)公差带a)标注BA d 0.1A-B t t互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量2.2.对称度对称度用于控制被测要素中心平面（或轴线）对基准中心平面用于控制被测要素中心平面（或轴线）对基准中心平面（或轴线）的共面（或共线）性误差（或轴线）的共面（或共线）性误差基准平面tt/2AA0.1互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量3.3.位置度位置度位置度用于控制被测要素（点、线、面）对基准的位置误差。位置度用于控制被测要素（点、线、面）对基准的位置误差。 ta)标注ABC DCB 0.1AB 基准平面A基准平面C 基准 平面90b)公差带互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量A基准平面B基准轴线tb)公差带A0.05BBA a)标注互换性与技术测量互换性与技术测量定位公差带的特点如下：定位公差带的特点如下： 1) 1) 定位公差相对于基准具有确定位置。其中，定位公差相对于基准具有确定位置。其中，位置度公差带的位置由理论正确尺寸确定，同轴度位置度公差带的位置由理论正确尺寸确定，同轴度和对称度的理论正确尺寸为零，图上可省略不注。和对称度的理论正确尺寸为零，图上可省略不注。 2) 2) 定位公差带具有综合控制被测要素位置、方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。向和形状的功能。在满足使用要求的前提下，对被测要素给出定位公在满足使用要求的前提下，对被测要素给出定位公差后，通常对该要素不再给出定向公差和形状公差。差后，通常对该要素不再给出定向公差和形状公差。如果需要对方向和形状有进一步要求时，则可另行如果需要对方向和形状有进一步要求时，则可另行给出定向或形状公差，但其数值应小于定位公差值。给出定向或形状公差，但其数值应小于定位公差值。 互换性与技术测量互换性与技术测量4.4.3 4.4.3 跳动公差跳动公差跳动公差用来控制跳动，是以特定的检测方式为依据的公跳动公差用来控制跳动，是以特定的检测方式为依据的公差项目。跳动公差包括差项目。跳动公差包括圆跳动公差和全跳动公差圆跳动公差和全跳动公差。是关联实际要素绕基准轴线回转一周或几周时所允许的最是关联实际要素绕基准轴线回转一周或几周时所允许的最大跳动量。大跳动量。跳动公差带相对于基准轴线有确定的位置；可以综合控制跳动公差带相对于基准轴线有确定的位置；可以综合控制被测要素的位置、方向和形状。被测要素的位置、方向和形状。圆跳动圆跳动 全跳动全跳动 1.1.径向圆跳动径向圆跳动 2.2.端面圆跳动端面圆跳动 1.1.径向全跳动径向全跳动 3.3.斜向圆跳动斜向圆跳动 2.2.端面全跳动端面全跳动互换性与技术测量互换性与技术测量1.1.径向圆跳动径向圆跳动公差带定义：公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面公差带定义：公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内，半径为公差值内，半径为公差值t t，且圆心在基准轴线上的两个，且圆心在基准轴线上的两个同心圆同心圆之之间的区域。间的区域。A0.05 dAa)标注t测量平面基准轴线a)公差带 d d圆柱面绕基准轴线作无轴向移动回转时，在任一测量圆柱面绕基准轴线作无轴向移动回转时，在任一测量平面内的径向跳动量均不得大于公差值平面内的径向跳动量均不得大于公差值0.05mm0.05mm。 互换性与技术测量互换性与技术测量2.2.端面圆跳动端面圆跳动公差带定义：公差带是在与基准轴线同轴的任一半径位置的公差带定义：公差带是在与基准轴线同轴的任一半径位置的测量圆柱面上沿母线方向距离为公差值测量圆柱面上沿母线方向距离为公差值t t的两圆之间的区域的两圆之间的区域。 A0.05A基准轴线测量圆柱面t当被测件绕基准轴线无轴向移动旋转一周时，在被测面上当被测件绕基准轴线无轴向移动旋转一周时，在被测面上任一测量直径处的轴向跳动量均不得大于公差值任一测量直径处的轴向跳动量均不得大于公差值0.05mm0.05mm互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量3.3.斜向圆跳动斜向圆跳动公差带是在与基准轴线同轴，且母线垂直于被测表面的任一公差带是在与基准轴线同轴，且母线垂直于被测表面的任一测量圆锥面上，沿母线方向距离为公差值测量圆锥面上，沿母线方向距离为公差值t t的两圆之间的区的两圆之间的区域，除特殊规定外，其测量方向是被测面的法线方向。域，除特殊规定外，其测量方向是被测面的法线方向。 A0.05A测量圆锥面基准轴线tb公差带) a标注)互换性与技术测量互换性与技术测量4.4.径向全跳动径向全跳动径向全跳动的公差带径向全跳动的公差带是半径差为公差值是半径差为公差值t t，且与基准轴线同，且与基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域轴的两圆柱面之间的区域。基准轴线tb)公差带BA0.2ABa)标注互换性与技术测量互换性与技术测量5.5.端面全跳动端面全跳动A0.05A a)标注基准轴线b)公差带端面全跳动的公差带端面全跳动的公差带是距离为公差值是距离为公差值t t，且与基准轴线垂，且与基准轴线垂直的两平行平面之间的区域。直的两平行平面之间的区域。互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量端面全跳动的公差带与该端面对轴线的垂直度公端面全跳动的公差带与该端面对轴线的垂直度公差带是相同的，因而两者控制位置误差的效果也差带是相同的，因而两者控制位置误差的效果也是相同的，但检测方法更方便是相同的，但检测方法更方便! !另外，端面全跳动另外，端面全跳动还是该端面（整个端面）的形状误差（形状）及还是该端面（整个端面）的形状误差（形状）及其对基准轴线的垂直度（位置）的综合反映。采其对基准轴线的垂直度（位置）的综合反映。采用跳动公差时，若综合控制被测要素能够满足功用跳动公差时，若综合控制被测要素能够满足功能要求，一般不再标注相应的位置公差和形状公能要求，一般不再标注相应的位置公差和形状公差，若不能够满足功能要求，则可进一步给出相差，若不能够满足功能要求，则可进一步给出相应的位置公差和形状公差，但其数值应小于跳动应的位置公差和形状公差，但其数值应小于跳动公差值。公差值。互换性与技术测量互换性与技术测量尺寸公差形位公差尺寸误差形位误差尺寸精度形位精度互换性保证互换性与技术测量互换性与技术测量4.5 4.5 公差原则公差原则定义：处理尺寸公差和形位公差关系的规定。定义：处理尺寸公差和形位公差关系的规定。分类：分类：互换性与技术测量互换性与技术测量4.5.1 4.5.1 有关术语和有关术语和定义定义1.1.局部实际尺寸局部实际尺寸( (简称实际尺寸简称实际尺寸d da a、D Da a) )实际要素的任意正截面上，两对应点间的距离。实际要素的任意正截面上，两对应点间的距离。互换性与技术测量互换性与技术测量2.2. 体外作用尺寸体外作用尺寸d dfefe、D Dfefe在被测要素的给定长度上，与实际外表面体外相接的最小理在被测要素的给定长度上，与实际外表面体外相接的最小理想面或与实际内表面体外相接的最大理想面的直径或宽度。想面或与实际内表面体外相接的最大理想面的直径或宽度。对于关联要素，该理想面的轴线或中心平面必须与基准保持对于关联要素，该理想面的轴线或中心平面必须与基准保持图样给定的几何关系。图样给定的几何关系。 dfeda1da2da3dfia) 外表面(轴) DfeDa1Da2Da3Dfi b) 内表面(孔) 实际尺寸和作用尺寸互换性与技术测量互换性与技术测量3.3. 体内作用尺寸体内作用尺寸d dfifi、D Dfifi在被测要素的给定长度上，与实际外表面体内在被测要素的给定长度上，与实际外表面体内相接的最大理想面或与实际内表面体内相接的相接的最大理想面或与实际内表面体内相接的最小理想面的直径或宽度。对于关联要素，该最小理想面的直径或宽度。对于关联要素，该理想面的轴线或中心平面必须保持图样给定的理想面的轴线或中心平面必须保持图样给定的几何关系。几何关系。互换性与技术测量互换性与技术测量da1da2da3BG基准平面9010-0.028-0.013G0.01 G关联体外作用尺寸关联体外作用尺寸B互换性与技术测量互换性与技术测量4.4. 最大实体尺寸最大实体尺寸d dM M、D DM Md dM Md dmaxmax D DM MD Dminmin 5.5. 最小实体尺寸最小实体尺寸d dL L、D DL Ld dL Ld dminmin D DL LD Dmaxmax 互换性与技术测量互换性与技术测量6.6. 最大实体实效状态、尺寸最大实体实效状态、尺寸1) 1) 最大实体实效状态最大实体实效状态( (MMVCMMVC) ) 在给定长度上，实际要在给定长度上，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。于给出的形位公差值时的综合极限状态。2) 2) 最大实体实效尺寸最大实体实效尺寸( (D DMVMV、d dMVMV) ) 最大实体实效状态下最大实体实效状态下的体外作用尺寸。的体外作用尺寸。d dMVMV d dM M + t + t d dmaxmax + t D + t DMVMVD DM Mt t D Dminmin- t- t200-0.3M0.1 20.1(dMV)MMVC20(dM)0.1互换性与技术测量互换性与技术测量7.7. 最小实体实效状态、尺寸最小实体实效状态、尺寸1) 1) 最小实体实效状态最小实体实效状态( (LMVCLMVC) ) 在给定长度上，实际要在给定长度上，实际要素处于最小实体状态且其中心要素的形状或位置误差等素处于最小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。于给出的形位公差值时的综合极限状态。2) 2) 最小实体实效尺寸最小实体实效尺寸( (D DLVLV、d dLVLV) ) 最小实体实效状态下最小实体实效状态下的体内作用尺寸。的体内作用尺寸。d dLVLV d dL L - t - t d dminmin - t D - t DLVLVD DL L+t +t D Dmaxmax +t +t作用尺寸是由实际尺寸和形位误差综合形成的，一批作用尺寸是由实际尺寸和形位误差综合形成的，一批零件中各不相同，是一个变量，但就每个实际的轴或零件中各不相同，是一个变量，但就每个实际的轴或孔而言，作用尺寸却是唯一的；实效尺寸是由实体尺孔而言，作用尺寸却是唯一的；实效尺寸是由实体尺寸和形位公差综合形成的，对一批零件而言是一定量。寸和形位公差综合形成的，对一批零件而言是一定量。实效尺寸可以视为作用尺寸的允许极限值。实效尺寸可以视为作用尺寸的允许极限值。互换性与技术测量互换性与技术测量8.8. 边界边界1 1）边界）边界 由设计给定的具有理想形状的极限包容面。由设计给定的具有理想形状的极限包容面。2 2）最大实体边界）最大实体边界(MMB) (MMB) 尺寸为最大实体尺寸的边界。尺寸为最大实体尺寸的边界。3 3）最小实体边界）最小实体边界(LMB) (LMB) 尺寸为最小实体尺寸的边界。尺寸为最小实体尺寸的边界。4 4）最大实体实效边界）最大实体实效边界(MMVB) (MMVB) 尺寸为最大实体实效尺寸的边界。尺寸为最大实体实效尺寸的边界。5 5）最小实体实效边界）最小实体实效边界(LMVB) (LMVB) 尺寸为最小实体实效尺寸的边界。尺寸为最小实体实效尺寸的边界。20(dM) 20.1(dMV)0.1200-0.3M0.1互换性与技术测量互换性与技术测量4.5.2 4.5.2 独立原则独立原则300-0.033标注00.0151.1.定义定义2.2.标注方法标注方法3.3.合格条件合格条件d dminmindda addmaxmaxD DminminDDa aDDmaxmax4.4.应用应用 互换性与技术测量互换性与技术测量4.5.2 4.5.2 相关要求相关要求图样上给定的形位公差与尺寸公差相互有关的公差要求。图样上给定的形位公差与尺寸公差相互有关的公差要求。1.1. 包容要包容要求求1 1）定义：）定义：包容要求是要求实际要素应遵守其最大实体边界(MMB)，其局部实际尺寸不得超出最小实体尺寸的一种公差要求。 2 2）标注方法：）标注方法：当采用包容要求时，应在被测要素的尺寸极限偏差或公差带代号后加注“ E ”符号。互换性与技术测量互换性与技术测量包容要求标注20(dM)19.97(dL)0.03最大实体边界00.010.020.0320(dM)19.97(dL)直线度/mm实际尺寸/mm直线度误差的动态变动范围20-0.03 0E被测要素实被测要素实际尺寸际尺寸允许的直线允许的直线度误差度误差 2020 0 0 19.9919.99 0.010.01 19.9819.98 0.020.02 19.9719.97 0.030.03互换性与技术测量互换性与技术测量3 3）合格条件：）合格条件：轴轴孔孔f f 被测要素的形状误差被测要素的形状误差4 4）应用：）应用：适用于单一要素。主要用于需要严格保证适用于单一要素。主要用于需要严格保证配合性质的场合。配合性质的场合。互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量2.2. 最大实体要求最大实体要求1 1）定义：）定义：最大实体要求是要求被测要素的实际轮廓应遵守其最大实体实效边界(MMVB)，当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允许其形位误差值超出在最大实体状态下给出的公差值的一种公差要求。2 2）标注：）标注：100-0.030.015 M40+0.1 00.1 M A M200+0.033A互换性与技术测量互换性与技术测量200-0.30.1 M被测要素遵守最大实体实被测要素遵守最大实体实效边界，即被测要素的体效边界，即被测要素的体外作用尺寸不超过最大实外作用尺寸不超过最大实体实效尺寸；体实效尺寸； 20.1(dMV)0.120(dM)当被测要素的局部实际尺当被测要素的局部实际尺寸处处均为最大实体尺寸寸处处均为最大实体尺寸时，允许的形位误差为图时，允许的形位误差为图样上给定的形位公差值；样上给定的形位公差值；互换性与技术测量互换性与技术测量当被测要素的实际尺寸偏离最大实体尺寸后，其偏离当被测要素的实际尺寸偏离最大实体尺寸后，其偏离量可补偿给形位公差，允许的形位误差为图样上给定量可补偿给形位公差，允许的形位误差为图样上给定的形位公差值与偏离量之和；的形位公差值与偏离量之和；20.1(dMV)实际尺寸/mm直线度/mm0.30.2 0.10.40.30.200.119.7(dL)20(dM)20.1(dMV)19.7(dL)0.4实际尺寸必须在最大实体尺寸和最小实体尺寸之间变化。实际尺寸必须在最大实体尺寸和最小实体尺寸之间变化。互换性与技术测量互换性与技术测量3 3）合格条件）合格条件孔：孔：轴：轴：4 4）应用：）应用：适用于中心要素。主要用于只要求可装配性的适用于中心要素。主要用于只要求可装配性的零件，能充分利用图样上给出的公差，提高零件的合格零件，能充分利用图样上给出的公差，提高零件的合格率。率。互换性与技术测量互换性与技术测量n如图所示，被测轴应满足下列要求：如图所示，被测轴应满足下列要求：n实际尺寸在实际尺寸在11.95mm11.95mm12mm12mm之内；之内；n实际轮廓不得超出关联最大实体实效边界，即关联体外作实际轮廓不得超出关联最大实体实效边界，即关联体外作用尺寸不大于关联最大实体实效尺寸用尺寸不大于关联最大实体实效尺寸d dMVMV=d=dM M+t=12+0.04=12.04mm+t=12+0.04=12.04mmn当被测轴处在最小实体状态时，其轴线对当被测轴处在最小实体状态时，其轴线对A A基准轴线的同基准轴线的同轴度误差允许达到最大值，即等于图样给出的同轴度公差轴度误差允许达到最大值，即等于图样给出的同轴度公差（ 0.04 0.04 ）与轴的尺寸公差（）与轴的尺寸公差（0.050.05）之和（）之和（ 0.09 0.09 ）。）。12 -0. 0525 -0.05 0.04 M A 00互换性与技术测量互换性与技术测量 0.008A图例图例采用公差原则采用公差原则边界及边界尺寸边界及边界尺寸mmmm给定的形给定的形位公差位公差mmmm可能允许的最大形位可能允许的最大形位误差值误差值mmmma a独立原则独立原则无无0.0080.0080.0080.008b b包容要求包容要求最大实体边界最大实体边界 20200 00.0210.021c c最大实体要求最大实体要求最大实体实效边界最大实体实效边界 39.939.90.10.10.20.2abcEM0.1 A 互换性与技术测量互换性与技术测量5 5）零形位公差）零形位公差n如图所示孔的轴线对如图所示孔的轴线对A A的垂直度公差，采用最大实体要求的零形位的垂直度公差，采用最大实体要求的零形位公差。该孔应满足下列要求：公差。该孔应满足下列要求：n实际尺寸在实际尺寸在 49.92mm 49.92mm 50.13mm 50.13mm内；内；n 实际轮廓不超出关联最大实体边界，即其关联体外作用尺寸不小实际轮廓不超出关联最大实体边界，即其关联体外作用尺寸不小于最大实体尺寸于最大实体尺寸D=49.92mmD=49.92mm。n当该孔处在最大实体状态时，其轴应与基准当该孔处在最大实体状态时，其轴应与基准A A垂直；当该孔尺寸偏垂直；当该孔尺寸偏离最大实体尺寸时，垂直度公差可获得补偿。当孔处于最小实体离最大实体尺寸时，垂直度公差可获得补偿。当孔处于最小实体尺寸时，垂直度公差可获得最大尺寸时，垂直度公差可获得最大 补偿值补偿值0.21mm0.21mm。AA 0 M50+0.130.08互换性与技术测量互换性与技术测量6 6）最大实体要求应用于基准要素）最大实体要求应用于基准要素最大实体要求应用于基准要素时，最大实体要求应用于基准要素时，基准要素应遵守相应的基准要素应遵守相应的边界，即其体外作用尺寸偏离其相应边界时，允许基准要边界，即其体外作用尺寸偏离其相应边界时，允许基准要素在一定的范围内浮动。素在一定的范围内浮动。当基准要素本身采用最大实体要求时，其边界为最大实体当基准要素本身采用最大实体要求时，其边界为最大实体实效边界；实效边界；当基准要素自身采用独立原则或包容要求时，其边界为最当基准要素自身采用独立原则或包容要求时，其边界为最大实体边界。大实体边界。互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量试对图所示的试对图所示的A1=A2= =20.01mm轴套，应用相关原则，填出表中所列轴套，应用相关原则，填出表中所列各值。实际零件如图所示，判断该零件是否合格？各值。实际零件如图所示，判断该零件是否合格？A1=A2 = =20.01mm该零件合格该零件合格最大实体尺寸MMS最小实体尺寸LMSMMC时 的 轴线直线度公差LMC时的轴线直线度公差实效尺寸VS作用尺寸MS最大实体尺寸MMS最小实体尺寸LMSMMC时 的 轴线直线度公差LMC时的轴线直线度公差实效尺寸VS作用尺寸MS2020.0330.020.05319.9819.985互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量4.6 4.6 形位公差的应用形位公差的应用4.6.1 4.6.1 形位公差的形位公差的标注标注 国家标准规定，在技术图样中形位公差应采用框格国家标准规定，在技术图样中形位公差应采用框格代号标注。无法采用框格代号标注时，才允许在技术要求中代号标注。无法采用框格代号标注时，才允许在技术要求中用文字加以说明，但应做到内容完整，用词严谨。用文字加以说明，但应做到内容完整，用词严谨。 互换性与技术测量互换性与技术测量1.1.公差框格的标注公差框格的标注 1) 1) 第一格第一格 形位公差特征的符号。形位公差特征的符号。2) 2) 第二格第二格 形位公差数值和有关符号。形位公差数值和有关符号。 3) 3) 第三格和以后各格第三格和以后各格 基准字母和有关符号。规定不得采用基准字母和有关符号。规定不得采用E E、F F、I I、J J、L L、M M、O O、P P和和R R等九个字母。等九个字母。 互换性与技术测量互换性与技术测量2.2.被测要素的标注被测要素的标注 用带箭头的指引线将公差框格与被测要素相连，指用带箭头的指引线将公差框格与被测要素相连，指引线的箭头指向被测要素，箭头的方向为公差带的宽度方向。引线的箭头指向被测要素，箭头的方向为公差带的宽度方向。 互换性与技术测量互换性与技术测量1 1）当被测要素为轮廓要素时，指引线的箭头应指在该要素）当被测要素为轮廓要素时，指引线的箭头应指在该要素的轮廓线或其引出线上，并应明显地与尺寸线错开的轮廓线或其引出线上，并应明显地与尺寸线错开( (应与尺应与尺寸线至少错开寸线至少错开4 4mmmm) )。4mm互换性与技术测量互换性与技术测量2) 2) 当被测要素为中心要素时，指引线的箭头应与被测要素的当被测要素为中心要素时，指引线的箭头应与被测要素的尺寸线对齐，当箭头与尺寸线的箭头重叠时，可代替尺寸线尺寸线对齐，当箭头与尺寸线的箭头重叠时，可代替尺寸线箭头，指引线的箭头不允许直接指向中心线。箭头，指引线的箭头不允许直接指向中心线。b b互换性与技术测量互换性与技术测量3) 3) 当被测要素为圆锥体的轴线时，指引线的箭头应与圆锥体当被测要素为圆锥体的轴线时，指引线的箭头应与圆锥体直径尺寸线直径尺寸线( (大端或小端大端或小端) )对齐必要时也可在圆锥体内画出空对齐必要时也可在圆锥体内画出空白的尺寸线，并将指引线的箭头与该空白的尺寸线对齐；如白的尺寸线，并将指引线的箭头与该空白的尺寸线对齐；如圆锥体采用角度尺寸标注，则指引线的箭头应对着该角度的圆锥体采用角度尺寸标注，则指引线的箭头应对着该角度的尺寸线。尺寸线。 互换性与技术测量互换性与技术测量4) 4) 当多个被测要素当多个被测要素有相同的形位公差有相同的形位公差( (单项或多项单项或多项) )要求时，要求时，可以在从框格引出的可以在从框格引出的指引线上绘制多个指指引线上绘制多个指示箭头，并分别与被示箭头，并分别与被测要素相连；用同一测要素相连；用同一公差带控制几个被测公差带控制几个被测要素时，应在公差框要素时，应在公差框格上注明格上注明“共面共面”或或“共线共线”。AB0.03A-B共面共面0.10多要素同要求的简化标注多要素同要求的简化标注 多处要素用同一公差带时的标注多处要素用同一公差带时的标注 互换性与技术测量互换性与技术测量5) 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，可以将这些框格绘制在一起，并引用一根指引线。一致时，可以将这些框格绘制在一起，并引用一根指引线。 A A同一要素多项要求的简化标注同一要素多项要求的简化标注 互换性与技术测量互换性与技术测量3.3.基准要素的标注基准要素的标注 无论基准符号在图样上的方向如何，圆圈内的字无论基准符号在图样上的方向如何，圆圈内的字母均应水平书写母均应水平书写 ABC基准符号基准符号互换性与技术测量互换性与技术测量1) 1) 当基准要素为轮廓线和表面时，基准符号应置于该要素的当基准要素为轮廓线和表面时，基准符号应置于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。基准符轮廓线或其引出线标注，并应明显地与尺寸线错开。基准符号标注在轮廓的引出线上时，可以放置在引出线的任一侧，号标注在轮廓的引出线上时，可以放置在引出线的任一侧，但基准符号的短线不能直接与公差框格相连。但基准符号的短线不能直接与公差框格相连。 AAB轮廓基准要素的标注轮廓基准要素的标注互换性与技术测量互换性与技术测量2) 2) 当基准要素是轴线或中心平面或由带尺寸的要素确定的点当基准要素是轴线或中心平面或由带尺寸的要素确定的点时，基准符号的连线应与该要素的尺寸线对齐；当基准符号时，基准符号的连线应与该要素的尺寸线对齐；当基准符号与尺寸线的箭头重叠时，可代替尺寸线的一个箭头；与尺寸线的箭头重叠时，可代替尺寸线的一个箭头； BAC图4-20 中心基准要素的标注互换性与技术测量互换性与技术测量3)3)当基准要素为中心孔或圆锥体的轴线时，则按图当基准要素为中心孔或圆锥体的轴线时，则按图4-214-21所示所示方法标注。方法标注。ABAB4/7.5GB145-85AB4/7.5GB145-85中心孔和圆锥体轴线为基准要素的标注中心孔和圆锥体轴线为基准要素的标注互换性与技术测量互换性与技术测量任选基准的标注任选基准的标注 0.03AA4) 4) 任选基准的标注任选基准的标注 互换性与技术测量互换性与技术测量4.6.2 4.6.2 形位公差的形位公差的选择选择n总的原则：在满足零件功能的前提下，选取最经济的总的原则：在满足零件功能的前提下，选取最经济的公差值。公差值。n标注原则：凡在一般机床上能保证的形公差，不必注标注原则：凡在一般机床上能保证的形公差，不必注出，按未注公差执行，凡高于未注公差都应明确注出出，按未注公差执行，凡高于未注公差都应明确注出n各种形位公差值分为各种形位公差值分为1 11212级，圆度、圆柱度为级，圆度、圆柱度为1313级。级。互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量n同一要素给出的形状公差应小于位置公差值同一要素给出的形状公差应小于位置公差值n圆柱形零件的形状公差值（轴线的直线度除外）应小于圆柱形零件的形状公差值（轴线的直线度除外）应小于其尺寸公差值其尺寸公差值n平行度公差值应小于其相应的距离公差值平行度公差值应小于其相应的距离公差值n对于以下情况，考虑到加工的难易程度和除主参数以外对于以下情况，考虑到加工的难易程度和除主参数以外的其它因素的影响，在满足零件功能的要求下，适当降的其它因素的影响，在满足零件功能的要求下，适当降低低1 12 2级选用：孔相对于轴；细长比较大的轴和孔；距级选用：孔相对于轴；细长比较大的轴和孔；距离较大的轴和孔；宽度较大（大于离较大的轴和孔；宽度较大（大于1/21/2长度）的零件表面；长度）的零件表面；线对线和线对面的相对于面对面的平行度、垂直度公差。线对线和线对面的相对于面对面的平行度、垂直度公差。注意问题：注意问题：互换性与技术测量互换性与技术测量n为简化制图，对一般机床加工就能保证的形位精度，不必在图样为简化制图，对一般机床加工就能保证的形位精度，不必在图样上注出形位公差，形位未注公差按以下规定执行。上注出形位公差，形位未注公差按以下规定执行。n未注直线度、垂直度、对称度和圆跳动各规定了未注直线度、垂直度、对称度和圆跳动各规定了H H、K K、L L三个公三个公差等级，在标题栏或技术要求中注出标准及等级代号。如：差等级，在标题栏或技术要求中注出标准及等级代号。如：“GB/T1184GB/T1184K K”。n未注圆度公差值等于直径公差值，但不得大于径向跳动的未注公未注圆度公差值等于直径公差值，但不得大于径向跳动的未注公差。差。n未注圆柱度公差不作规定，由构成圆柱度的圆度、直线度和相应未注圆柱度公差不作规定，由构成圆柱度的圆度、直线度和相应线的平行度的公差控制。线的平行度的公差控制。n未注平行度公差值等于尺寸公差值或直线度和平面度公差值中较未注平行度公差值等于尺寸公差值或直线度和平面度公差值中较大者。大者。n未注同轴度公差值未作规定，可与径向圆跳动公差等。未注同轴度公差值未作规定，可与径向圆跳动公差等。n未注线轮廓度、面轮廓度、倾斜度、位置度和全跳动的公差值均未注线轮廓度、面轮廓度、倾斜度、位置度和全跳动的公差值均由各要素的注出或未注出的尺寸或角度公差控制。由各要素的注出或未注出的尺寸或角度公差控制。形位未注公差值的规定形位未注公差值的规定互换性与技术测量互换性与技术测量4.7 4.7 形位误差的检测形位误差的检测4.7.1 4.7.1 形位误差的形位误差的评定评定1.1.形状误差及其评定形状误差及其评定1 1）最小条件）最小条件评定形状误差的基本原则是评定形状误差的基本原则是“最小条件最小条件”：即被测实际要素：即被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。对其理想要素的最大变动量为最小。 轮廓要素轮廓要素( (线、面轮廓度除外线、面轮廓度除外) )最小条件就是理想要素位于实体之外与实际要素接触，并使最小条件就是理想要素位于实体之外与实际要素接触，并使被测要素对理想要素的最大变动量为最小。被测要素对理想要素的最大变动量为最小。 中心要素中心要素最小条件：就是理想要素应穿过实际中心要素，并使实际中最小条件：就是理想要素应穿过实际中心要素，并使实际中心要素对理想要素的最大变动量为最小。心要素对理想要素的最大变动量为最小。 互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量2 2）最小包容区（简称最小区域）最小包容区（简称最小区域） 是指包容被测实际要素时，具有最小宽度是指包容被测实际要素时，具有最小宽度f f或直径或直径 f f的包容区域。形状误差值用最小包容区（简称最小区域）的的包容区域。形状误差值用最小包容区（简称最小区域）的宽度或直径表示。宽度或直径表示。 按最小包容区评定形状误差的方法，称为最小区域法。按最小包容区评定形状误差的方法，称为最小区域法。 最小条件是评定形状误差的基本原则最小条件是评定形状误差的基本原则，在满足零件功，在满足零件功能要求的前提下，允许采用近似方法评定形状误差。当采用能要求的前提下，允许采用近似方法评定形状误差。当采用不同评定方法所获得的测量结果有争议时，应以最小区域法不同评定方法所获得的测量结果有争议时，应以最小区域法作为评定结果的仲裁依据。作为评定结果的仲裁依据。 f被测实际要素SSfa) 评定直线度误差 互换性与技术测量互换性与技术测量被测实际要素S b) 评定圆度误差 被测实际要素fSc) 评定平面度误差互换性与技术测量互换性与技术测量2.2.定向误差的评定定向误差的评定 定向误差值用定向误差值用定向最小包容区域定向最小包容区域( (简称定向最小区域简称定向最小区域) )的宽度或直径表示。的宽度或直径表示。 定向最小包容区域定向最小包容区域是按理想要素的方向来包容被测是按理想要素的方向来包容被测实际要素，且具有最小宽度实际要素，且具有最小宽度f f或直径或直径 f f的包容区域。的包容区域。定向最小包容区域示例被测实际要素fS基准互换性与技术测量互换性与技术测量被测实际要素fS基准被测实际要素基准S互换性与技术测量互换性与技术测量3 3定位误差的评定定位误差的评定 评定形状、定向和定位误差的最小包容区域的大小一般是有区别的。评定形状、定向和定位误差的最小包容区域的大小一般是有区别的。如图如图4-294-29所示，其关系是：所示，其关系是：f f形状形状 f f定向定向 f f定位定位 当零件上某要素同时有形状、定向和定位精度要求时，则设计中对当零件上某要素同时有形状、定向和定位精度要求时，则设计中对该要素所给定的三种公差该要素所给定的三种公差( (T T形状、形状、T T定向和定向和T T定位定位) )应符合：应符合： T T形状形状T T定向定向T T定位定位基准A被测实际要素FSfLh1PPS基准AOLyLx基准B定位最小包容区域示例互换性与技术测量互换性与技术测量HAAAt1t2t3a) 形状、定向和定位公差标注示例：t1 t2 t3 AHf形状b) 形状、定向和定位误差评定的 最小包容区域：f形状 f定向 f定位评定形状、定向和定位误差的区别f定向f定位互换性与技术测量互换性与技术测量4.7.2 4.7.2 基准的建立与体基准的建立与体现现确定要素间几何关系的依据叫做确定要素间几何关系的依据叫做基准基准。评定位置误差的。评定位置误差的基准，理论上应是理想基准要素。由于基准的实际要素基准，理论上应是理想基准要素。由于基准的实际要素存在形状误差，因此，就应以该基准实际要素的理想要存在形状误差，因此，就应以该基准实际要素的理想要素作为基准，该理想要素的位置应符合最小条件。素作为基准，该理想要素的位置应符合最小条件。 1.1.基准的种类基准的种类1 1）单一基准）单一基准互换性与技术测量互换性与技术测量2 2）组合基准（公共基准）组合基准（公共基准）互换性与技术测量互换性与技术测量3 3）基准体系）基准体系( (三基面体系三基面体系) ) 互换性与技术测量互换性与技术测量2.2.基准的体现基准的体现1 1）模拟法）模拟法2 2）分析法）分析法3 3）直接法）直接法4 4）目标法）目标法互换性与技术测量互换性与技术测量4.7.3 4.7.3 形位误差检测原形位误差检测原则则1.1.与理想要素比较原则与理想要素比较原则 将被测要素与理想要素相比较，量值由直接法或间接法获得。2.2.测量坐标值原则测量坐标值原则 测量被测实际要素的坐标值，经数据处理获得形位误差值。3.3.测量特征参数原则测量特征参数原则 测量被测实际要素具有代表性的参数表示形位误差值。4.4.测量跳动原则测量跳动原则 被测实际要素绕基准轴线回转过程中，沿给定方向或线的变动量。5.5.控制实效边界原则控制实效边界原则 检验被测实际要素是否超过实效边界，以判断被测实际要素合格与否。互换性与技术测量互换性与技术测量 应用最为广泛的一种方法，理想要素可用不同的方法应用最为广泛的一种方法，理想要素可用不同的方法获得，如用刀口尺的刃口，平尺的工作面，平台和平获得，如用刀口尺的刃口，平尺的工作面，平台和平板的工作面以及样板的轮廓面等实物体现，也可用运板的工作面以及样板的轮廓面等实物体现，也可用运动轨迹来体现，如：精密回转轴上的一个点（测头）动轨迹来体现，如：精密回转轴上的一个点（测头）在回转中所形成的轨迹（即产生的理想圆）为理想要在回转中所形成的轨迹（即产生的理想圆）为理想要素，还可用束光、水平面（线）等体现。素，还可用束光、水平面（线）等体现。刀口尺贴切直线实际线光隙小时，按标准光隙估读间隙大小，光隙大时（20m），用厚薄规测量。HOME互换性与技术测量互换性与技术测量 几何要素的特征总是可以在坐标中反映出来，用坐标几何要素的特征总是可以在坐标中反映出来，用坐标测量装置（如三坐标测量仪、工具显微镜）测得被测测量装置（如三坐标测量仪、工具显微镜）测得被测要素上各测点的坐标值后，经数据处理就可获得形位要素上各测点的坐标值后，经数据处理就可获得形位误差值。该原则对轮廓度、位置度测量应用更为广泛。误差值。该原则对轮廓度、位置度测量应用更为广泛。如图所示，用测量坐标值原则测量位置度误差。如图所示，用测量坐标值原则测量位置度误差。xiyixiyififi =2(xi)2+(yi) 2（i=1，2，3，4）HOME互换性与技术测量互换性与技术测量 用该原则所得到的形位误差值与按定义确定的形位误用该原则所得到的形位误差值与按定义确定的形位误差值相比，只是一个近似值，但应用此原则，可以简差值相比，只是一个近似值，但应用此原则，可以简化过程和设备，也不需要复杂的数据处理，故在满足化过程和设备，也不需要复杂的数据处理，故在满足功能的前提下，可取得明显的经济效益。在生产现场功能的前提下，可取得明显的经济效益。在生产现场用得较多。如：以平面上任意方向的最大直线度来近用得较多。如：以平面上任意方向的最大直线度来近似表示该平面的平面度误差；用两点法测圆度误差；似表示该平面的平面度误差；用两点法测圆度误差；在一个横截面内的几个方向上测量直径，取最大、最在一个横截面内的几个方向上测量直径，取最大、最小直径差之半作为圆柱度误差。小直径差之半作为圆柱度误差。HOME互换性与技术测量互换性与技术测量 如图所示，图如图所示，图A A为被测工件通过心轴安装在两同轴顶为被测工件通过心轴安装在两同轴顶尖之间，两同轴顶尖的中心线体现基准轴线；图尖之间，两同轴顶尖的中心线体现基准轴线；图B B为为V V形块体现基准轴线，测量中，当被测工件绕基准回转形块体现基准轴线，测量中，当被测工件绕基准回转一周中，指示表不作轴向（或径向）移动时，可测得一周中，指示表不作轴向（或径向）移动时，可测得圆跳动，作轴向（或径向）移动时，可测得全跳动。圆跳动，作轴向（或径向）移动时，可测得全跳动。(A)(B)HOME互换性与技术测量互换性与技术测量 按最大实体要求给出形位公差时，要求被测实体不得按最大实体要求给出形位公差时，要求被测实体不得起过最大实体实效边界，判断被测实体是否超过最大起过最大实体实效边界，判断被测实体是否超过最大实体实效边界的有效方法就是用位置量规。如图所示，实体实效边界的有效方法就是用位置量规。如图所示，用位置量规检验零件同轴度误差。工件被测要素的最用位置量规检验零件同轴度误差。工件被测要素的最大实体实效边界尺寸为大实体实效边界尺寸为12.04mm12.04mm，故量规测量部分的，故量规测量部分的基本尺寸为基本尺寸为 12.04mm 12.04mm，基准本身遵守包容要求，故基，基准本身遵守包容要求，故基准遵守最大实体边界，故量规的定位部分的基本尺寸准遵守最大实体边界，故量规的定位部分的基本尺寸为为 25mm 25mm。工件位置量规DMV= 12.04mmdM= 25mmHOME互换性与技术测量互换性与技术测量第第5 5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测5.1 5.1 概述概述5.1.1 5.1.1 表面粗糙度的定义表面粗糙度的定义完工零件实际表面轮廓图5-1 表面轮廓 互换性与技术测量互换性与技术测量波纹度轮廓波纹度轮廓宏观形状轮廓宏观形状轮廓实际表面轮廓实际表面轮廓图5-2 零件表面几何形状误差及其组成成份表面粗糙度轮廓表面粗糙度轮廓互换性与技术测量互换性与技术测量5.1.2 5.1.2 表面粗糙度的影响表面粗糙度的影响1.1.影响零件的耐磨性。影响零件的耐磨性。2.2.影响配合性质的稳定性。影响配合性质的稳定性。3.3.影响零件的疲劳强度。影响零件的疲劳强度。4.4.影响零件的抗腐蚀性。影响零件的抗腐蚀性。5.5.影响零件的密封性。影响零件的密封性。6.6.对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导电导热性能和胶合强度等也有着不同程度的影电导热性能和胶合强度等也有着不同程度的影响。响。互换性与技术测量互换性与技术测量5.2.1 5.2.1 基本术语基本术语5.2 5.2 表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数及其数值1.1.取样长度取样长度l指测量或评定表面粗糙度时，所规定的一段基准线的长度指测量或评定表面粗糙度时，所规定的一段基准线的长度用用l l表示。表示。目的目的: :限制、减弱波纹度、形状误差的影响限制、减弱波纹度、形状误差的影响至少包括五个峰值，五个谷值，并为标准长度。至少包括五个峰值，五个谷值，并为标准长度。0.08，0.25，0.8，2.5，8.02.2.评定长度评定长度Ln由于零件的表面粗糙度不一定很均匀，在一个取样长度由于零件的表面粗糙度不一定很均匀，在一个取样长度上往往不能合理反映某一表面粗糙度特征，需在表面上上往往不能合理反映某一表面粗糙度特征，需在表面上取几个取样长度。取几个取样长度。Ln=5l互换性与技术测量互换性与技术测量中线lnlllll 图5-3 取样长度和评定长度 互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量3.3.轮廓最小二乘中线轮廓最小二乘中线m mlryi最小二乘中线图5-4 表面粗造度轮廓的最小二乘中线 互换性与技术测量互换性与技术测量4.4.轮廓算术平均中线轮廓算术平均中线m m算术平均中线lrF1F2FiF1F2Fi图5-5表面粗造度轮的算术平均中线互换性与技术测量互换性与技术测量5.2.2 5.2.2 评定参数及数值评定参数及数值1.1.轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差RaRa 图5-6 轮廓算术平均偏差Ra的确定Raxynyiy1y2 近似为互换性与技术测量互换性与技术测量2.2.微观不平度十点高度微观不平度十点高度RzRz在取样长度内个最大的轮廓峰高在取样长度内个最大的轮廓峰高y ypipi平均值与平均值与5 5个最大轮个最大轮廓谷深廓谷深y yvivi平均值之和。平均值之和。互换性与技术测量互换性与技术测量3.3.轮廓最大高度轮廓最大高度RyRy在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。峰顶线和在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。峰顶线和谷底线平行于中线且分别通过轮廓最高点和最低点。谷底线平行于中线且分别通过轮廓最高点和最低点。Ry =Ypmax+Yvmax互换性与技术测量互换性与技术测量4.4.轮廓单峰平均间距轮廓单峰平均间距S S互换性与技术测量互换性与技术测量5.5.轮廓微观不平度的平均间距轮廓微观不平度的平均间距SmSm互换性与技术测量互换性与技术测量6.6.轮廓支撑长度率轮廓支撑长度率t tp p互换性与技术测量互换性与技术测量7.7.表面粗糙度参数值表面粗糙度参数值互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量5.3 5.3 表面粗糙度代号及标注表面粗糙度代号及标注5.3.1 5.3.1 表明粗糙度的基本符号表明粗糙度的基本符号a a为基本符号，表示表面可以用任何方法获得；为基本符号，表示表面可以用任何方法获得；b b表示表面表示表面是用去除材料的方法获得的；是用去除材料的方法获得的；c c表示表面是用不去除材料表示表面是用不去除材料的方法获得的。的方法获得的。abc互换性与技术测量互换性与技术测量5.3.2 5.3.2 表明粗糙度的代号表明粗糙度的代号a a1 1，a a2 2 粗糙度幅度参数代粗糙度幅度参数代号及其数值（号及其数值（mmmm）；）；b b 加工要求、镀覆、涂覆、加工要求、镀覆、涂覆、表面处理或其他说明等；表面处理或其他说明等；c c 取样长度（取样长度（mmmm）或波纹）或波纹度（度（mmmm）；）；d d 加工纹理方向符号；加工纹理方向符号； e e 加工余量（加工余量（mmmm）；）； f f 粗糙度间距参数值粗糙度间距参数值（mmmm） (e)bc/fa1a2d互换性与技术测量互换性与技术测量5.3.3 5.3.3 表明粗糙度的标注表明粗糙度的标注互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量n标注时将其标注在标注时将其标注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上它们的延长线上，符号的，符号的尖端尖端必须从材料外指向被注必须从材料外指向被注表面。表面。n高度参数：当选用高度参数：当选用RaRa时，只需在代号中标出其参数值，时，只需在代号中标出其参数值，“RaRa”本身可以省略；本身可以省略；n当选用当选用RzRz或或RyRy时，参数和参数值都应标出；时，参数和参数值都应标出；n当允许实测值中，超过规定值的个数少于总数的当允许实测值中，超过规定值的个数少于总数的16%16%时，时，应在图中标注上限值和下限值，应在图中标注上限值和下限值，n当所有实测值不允许超过规定值时，应在图样上标注当所有实测值不允许超过规定值时，应在图样上标注最大值或最小值。最大值或最小值。n取样长度：如按国标选用，则可省略标注；取样长度：如按国标选用，则可省略标注；n表面加工纹理方向：指表面微观结构的主要方向，由表面加工纹理方向：指表面微观结构的主要方向，由所采用的加工方法或其它因素形成，必要时才规定。所采用的加工方法或其它因素形成，必要时才规定。互换性与技术测量互换性与技术测量12.512.53.23.23.2其余2512.50.4M1.63.23.2表面粗糙度代号标注示例互换性与技术测量互换性与技术测量5.3.4 5.3.4 表明粗糙度的选择表明粗糙度的选择1.1.评定参数的选择：评定参数的选择：如无特殊要求，一般仅选用高度参如无特殊要求，一般仅选用高度参数。推荐优先选用数。推荐优先选用RaRa值，因为值，因为RaRa能充分反映零件表面轮能充分反映零件表面轮廓的特征。以下情况下例外：廓的特征。以下情况下例外：1 1）当表面过于粗糙（当表面过于粗糙（RaRa6.3m6.3m）或过于光滑（）或过于光滑（ RaRa 0.025 m 0.025 m ）时，可选用）时，可选用RzRz，因为此范围便于选择用于，因为此范围便于选择用于测量测量RzRz的仪器测量。的仪器测量。2 2）当零件材料较软时，因为当零件材料较软时，因为RaRa一般采用触针测量。一般采用触针测量。3 3）当测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪表的小元当测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪表的小元件的表面，可选用件的表面，可选用RyRy值。值。互换性与技术测量互换性与技术测量2.2.表面粗糙度参数值的选择原则是：表面粗糙度参数值的选择原则是：在满足零件表在满足零件表面功能要求的前提下，尽量选取较大的参数值。面功能要求的前提下，尽量选取较大的参数值。 一般原则：同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙一般原则：同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙度值小；摩擦表面比非摩擦表面要小；受循环载荷的度值小；摩擦表面比非摩擦表面要小；受循环载荷的表面要小；配合要求高、联接要求可靠、受重载的表表面要小；配合要求高、联接要求可靠、受重载的表面粗糙度值都应小；同一精度，小尺寸比大尺寸、轴面粗糙度值都应小；同一精度，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度值要小。比孔的表面粗糙度值要小。互换性与技术测量互换性与技术测量5.3.5 5.3.5 表明粗糙度参数的选择方法表明粗糙度参数的选择方法1.1.可用类比法来确定。可用类比法来确定。一般尺寸公差、表面形状公差小一般尺寸公差、表面形状公差小时，表面粗糙度参数值也小，但也不存在确定的函数关系。时，表面粗糙度参数值也小，但也不存在确定的函数关系。如机床的手轮或手柄。如机床的手轮或手柄。2.2.一般情况下，它们之间有一定的对应关系。一般情况下，它们之间有一定的对应关系。设形设形状公差为状公差为T T，尺寸公差为，尺寸公差为ITIT，它们之间的关系可参照以下对，它们之间的关系可参照以下对应关系：应关系：若若T0.6 ITT0.6 IT，则，则Ra0.05 ITRa0.05 IT； Rz 0.2 ITRz 0.2 IT T0.4 IT T0.4 IT，则，则Ra0.025 ITRa0.025 IT； Rz 0.1 IT Rz 0.1 IT T0.25 ITT0.25 IT，则，则Ra0.012 ITRa0.012 IT； Rz 0.05 ITRz 0.05 IT T T0.25 IT0.25 IT，则，则Ra0.15 TRa0.15 T； Rz 0.6 TRz 0.6 T互换性与技术测量互换性与技术测量5.4 5.4 表面粗糙度测量（自学）表面粗糙度测量（自学）互换性与技术测量互换性与技术测量第第6 6章章 光滑极限量规光滑极限量规6.1 6.1 概述概述6.1.1 6.1.1 基本概念基本概念通孔公差孔最小极限尺寸止孔最大极限尺寸轴公差轴最大极限尺寸通轴最小极限尺寸止轴用卡规或环规 孔用塞规互换性与技术测量互换性与技术测量6.1.2 6.1.2 量规的种类及应用量规的种类及应用1.1.工作量规工作量规“通规通规”（T T）和）和“止规止规”（Z Z） 2.2.验收量规验收量规3.3.校对量规校对量规TTTT，ZTZT，TSTS互换性与技术测量互换性与技术测量6.2 6.2 泰勒原则泰勒原则内接的最大理想轴内接的最大理想轴D Dm m实际孔实际孔外接的最大理想孔外接的最大理想孔d dm m实际轴实际轴D Dm mDDminmin ， D Da aDDmax max d dm mddmaxmax ， d da addminmin互换性与技术测量互换性与技术测量6.3 6.3 量规公差带量规公差带互换性与技术测量互换性与技术测量计算计算25H8/f725H8/f7孔与轴用量规的极限偏差及工作尺寸。孔与轴用量规的极限偏差及工作尺寸。(1(1）查孔轴的上、下偏差。）查孔轴的上、下偏差。孔孔25H725H7：ES=+0.033mm EI=0ES=+0.033mm EI=0轴轴25f625f6：eses=-0.02mm =-0.02mm eiei=-0.041mm=-0.041mm(2(2）查表确定工作量规的制造公差）查表确定工作量规的制造公差T T和位置要素和位置要素Z Z，并确定量，并确定量规的形状公差和校对量规的制造公差。规的形状公差和校对量规的制造公差。塞规的制造公差：塞规的制造公差：T=0.0034mmT=0.0034mm塞规的位置要素：塞规的位置要素：Z=0.005mmZ=0.005mm塞规的形状公差：塞规的形状公差：T/2=0.0017mmT/2=0.0017mm卡规的制造公差：卡规的制造公差：T=0.0024mmT=0.0024mm卡规的位置要素：卡规的位置要素：Z=0.0034mmZ=0.0034mm卡规的形状公差：卡规的形状公差：T/2=0.0012mmT/2=0.0012mm校对量规的制造公差：校对量规的制造公差：T Tp p=T/2=0.0012mm=T/2=0.0012mm互换性与技术测量互换性与技术测量(3(3）计算量规的极限偏差和确定量规的工作尺寸）计算量规的极限偏差和确定量规的工作尺寸, , 1 1）25H825H8孔用塞规孔用塞规“通规通规”（T T）：）：上偏差上偏差=EI+Z+T/2=0+0.005+0.0017=+0.0067mm=EI+Z+T/2=0+0.005+0.0017=+0.0067mm下偏差下偏差=EI+Z-T/2=0+0.005-0.0017=+0.0033mm=EI+Z-T/2=0+0.005-0.0017=+0.0033mm磨损极限磨损极限=EI=O=EI=O“止规止规”（Z Z）：）：上偏差上偏差=ES=+0.033mm=ES=+0.033mm下偏差下偏差=ES-T=+0.033-0.0034=+0.0296mm=ES-T=+0.033-0.0034=+0.0296mm互换性与技术测量互换性与技术测量2 2）25f725f7轴用卡规轴用卡规“通规通规”（T T）：）：上偏差上偏差=es-Z+T/2=-0.02-0.0034+0.0012=-0.0222mm=es-Z+T/2=-0.02-0.0034+0.0012=-0.0222mm下偏差下偏差=es-Z-T/2=-0.02-0.0034-0.0012=-0.0246mm=es-Z-T/2=-0.02-0.0034-0.0012=-0.0246mm磨损极限磨损极限=es=-0.02mm=es=-0.02mm“止规止规”（Z Z）：）：上偏差上偏差=ei+T=-0.041+0.0024=-0.0386mm=ei+T=-0.041+0.0024=-0.0386mm下偏差下偏差=ei-0.041mm=ei-0.041mm互换性与技术测量互换性与技术测量3 3）轴用卡规的校对量规）轴用卡规的校对量规“校通校通规规”量规（量规（TTTT）：）：上偏差上偏差=es-Z-T/2+Tp=-0.02-0.0034-0.0012+0.0012=-0.0234mm=es-Z-T/2+Tp=-0.02-0.0034-0.0012+0.0012=-0.0234mm下偏差下偏差=es-Z-T/2=-0.02-0.0034-0.0012=-0.0246mm=es-Z-T/2=-0.02-0.0034-0.0012=-0.0246mm“校通校通损损”量规（量规（TSTS）：）：上偏差上偏差=es=-0.02mm=es=-0.02mm下偏差下偏差=es-Tp=-0.02-0.0012=-0.0212mm=es-Tp=-0.02-0.0012=-0.0212mm“校止校止通通”量规（量规（ZTZT）：）：上偏差上偏差=ei+Tp=-0.041+0.0012=-0.0398mm=ei+Tp=-0.041+0.0012=-0.0398mm下偏差下偏差=ei=-0.041mm=ei=-0.041mm互换性与技术测量互换性与技术测量25-0.0222-0.02460.080.0825-0.0386-0.04125f7“Z”“T”0.080.0825+0.0033+0.006725+0.0296+0.033“T”25H8“Z”量规工作图工作量规工作尺寸的标注