机械形位工差教程

形位公差包括形状公差和位置公差。任何零件都是由点、线、面构成的，这些点、线、面称为要素。机械加工后零件的实际要素相对于理想要素总有误差，包括形状误差和位置误差。这类误差影响机械产品的功能，设计时应规定相应的公差并按规定的标准符号标注在图样上。

20世纪50年代前后，工业化国家就有形位公差标准。国际标准化组织(ISO)于1969年公布形位公差标准,1978年推荐了形位公差检测原理和方法。中国于1980年颁布形状和位置公差标准，其中包括检测规定。形状公差和位置公差简称为形位公差。[1]

加工后的零件会有尺寸公差，因而构成零件几何特征的点、线、面的实际形状或相互位置与理想几何体规定的形状和相互位置就存在差异，这种形状上的差异就是形状公差，而相互位置的差异就是位置公差，这些差异统称为形位公差(tolerance of form and position).

形位公差包括形状公差与位置公差，而位置公差又包括定向公差和定位公差，具体包括的内容及公差表示符号如下图所示：

形位公差代号 (GB/T1182-1996)

注：形位公差符号的线型宽度为b/2～b（b为粗实线宽），但跳动符号的箭头外的线是细实线。

形状、位置公差带的定义和图例说明GB/T 1182-1996

直线度平面度圆度和圆柱度线、面轮廓度平行度垂直度同轴度对称度位置度跳动

直线度

a. 在给定平面内的公差带定义——公差带是距离为公差值t的两平行直线之间的区域。

b. 在给定方向上的公差带定义——当给定一个方向时，公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域；当给定互相垂直的两个方向时，公差带是正截面尺寸为公差值t1×t2的四棱柱内的区域。

c. 在任意方向上的公差带定义——公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域。

图例：　　１) 圆柱表面上任一素线必须位于轴向平面内，距离为公差值0.02的两平等直线之间。

２) 圆柱表面上任一素线在任意100长度内必须位于轴向平面内，距离为公差值0.04的两平等直线之间。

图例：

１) 棱线必须位于箭头所示方向，距离为公差值0.02的平行平面内。

２) 棱线必须位于水平方向距离为公差值0.2，垂直方向距离为公差值0.1的四棱柱内。

图例：

１) φd圆柱体的轴线必须位于直径为公差值0.04的圆柱面内。

２) 整个零件的轴线必须位于直径为公差值0.05的圆柱面内。

平面度

公差带定义——公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。

圆度

公差带定义——公差带是在同一正截面上半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。

圆柱度

公差带定义——公差带是半径差值t的两同轴圆柱面之间的区域。

线轮廓度

公差带定义——公差带是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相对基准有位置要求时，其理想轮廓线系指相对基准为理想位置的理想轮廓线。

面轮廓度

公差带定义——公差带是包络一系列直径为公差值t的球的两包络面间的区域，诸球球心应位于理想轮廓面上。

注：当被测轮廓面相对基准有位置要求时，其理想轮廓面系指相对于基准为理想位置的理论轮廓面。

平行度

a. 在给定的方向上的公差带定义——当给定一个方向时，公差带是距离为公差值t，且平行于基准平面（或直线、轴线）的两平行面之间的区域；当给定相互垂直的两个方向时，是正截面尺寸为公差值t1×t2，且平行于基准轴线的四棱柱内的区域。

b. 在任意方向的公差带定义——公差带是直径为公差值t，且平行于基准轴线的圆柱面内的区域。

垂直度

a. 在给定方向上的公差带定义——当给定一个方向时，公差带是距离为公差值t，且垂直于基准平面（或直线、轴线）的两平行平面（或直线）之间的区域；当给定两个互相垂直的方向时，是正截面为公差值t1×t2，且垂直于基准平面的四棱柱内的区域。

b. 在任意方向上的公差带定义——公差带是直径为公差值t，且垂直于基准平面的圆柱面内的区域。

同轴度

公差带定义——公差带是直径为公差值t，且与基准轴线同轴的圆柱面内的区域。

对称度

公差带定义——公差带是距离为公差值t，且相对基准中心平面（或中心线、轴线）对称配置的两平行平面（或直线）之间的区域，若给定互相垂直的两个方向，则是正截面为公差值t1×t2的四棱柱内的区域。

位置度

a. 点的位置度公差带定义——公差带是直径为公差值t，且以点的理想位置为中心的圆或球内的区域。

b. 线的位置度在给定方向的公差带定义——当给定一个方向时，公差带是距离为公差值t，且以线的理想位置为中心对称配置的两平行平面（或直线）之间的区域；当给定互相垂直的两个方向时，则是正截面为公差值t1×t2，且以线的理想位置为轴线的四棱柱内的区域。

c. 线的位置度在任意方向上的公差带定义——公差带是直径为公差值t，且以线的理想位置为轴线的圆柱面内的区域。

圆跳动

a. 径向圆跳动的公差带定义——公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内，半径差为公差值t，且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域。

b. 端面圆跳动的公差带定义——公差带是在与基准轴线同轴的任一直径位置的测量圆柱面上沿母线方向宽度为t的圆柱面区域。

全跳动

a. 径向全跳动的公差带定义——公差带是半径差为公差值t，且与基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域。

b. 端面全跳动的公差带定义——公差带是距离为公差值t，且与基准轴线垂直的两平行平面之间的区域。

标注方法

基准为一组要素时，或基准为单一要素，但标注基准代号的地位不够时，基准代号可标注在该要素的尺寸引出线或公差框格的下方。

当基准要素为中心孔时，基准代号可标注在中心孔引出线的下方(1排2图)。

任选基准的标注方法(1排3、4图及2排图)——当需要在基准要素上指定某些点、线或局部表面来体现各基准平面时，应标注基准目标。其标注如下： a、当基准目标为点时，用“×”表示； b、当基准目标为线时，用双点划线表示，并在棱边上加“×”； c、当基准目标为局部表面时，用双点划线绘出该局部表面时图形，并画上与水平成45°的细实线。

注：最大实体原则祥见GB1183-80。

平行度用于泵体和齿轮及螺杆的端面，普通精度机床的工作面；高精度机械的导槽和导板。

垂直度用于发动机轴和离合器的凸缘，气缸的支承端面，装D、E和C级轴承之箱体的凸肩。

平行度用于中等精度钻模的工作面，7～10级精度齿轮传动箱体孔的中心线；连杆头孔之轴线。

垂直度用于装F、G级轴承之壳体孔的轴线；按h6和g6连接的锥形轴减速器的箱体孔中心线；活塞中销轴。

平行度用于重型机械轴承盖的端面，卷扬机、手动传动装置中的传动轴。

垂直度用于手动卷扬机及传动装置中轴承端面；按f7和d8连接的锥形轴减速机器箱孔中心线。

零件的非工作面卷扬机、运输机上的壳体平面。农业机械、齿轮端面等。

６和７级精度齿轮轴的配合面，较高精度的高速轴，汽车发动机曲轴和分配轴的支承轴颈，较高精度机床的轴套。

８和９级精度齿轮轴的配合面，拖拉机发动机分配轴轴颈，普通精度高速轴(1000转/分以下)，长度在1m以下的主传动轴，起重运输机的鼓轮配合孔和导轮的滚动面。

10和11级精度齿轮轴的配合面，发动机汽缸套配合面，水泵叶轮、离心泵泵件，摩托车活塞，自行车中轴。

用于无特殊要求，一般按尺寸公差等级IT12制造的零件。