形位公差很詳細課件

1、形位公差很詳細 GD &T(形位公差)簡解 2004.10 形位公差很詳細 “GD&T”全稱為全稱為“Global Dimensioning and Tolerancing - 全球的尺寸和公差的規(guī)定全球的尺寸和公差的規(guī)定”。標準中包含有尺寸標注方法（屬我。標準中包含有尺寸標注方法（屬我 國技術制圖標準）與幾何公差（屬我國形狀和位置公差標準）兩國技術制圖標準）與幾何公差（屬我國形狀和位置公差標準）兩 大部分。其中尺寸標注僅是一種表達方式，無技術含量，且與我大部分。其中尺寸標注僅是一種表達方式，無技術含量，且與我 國的國的GB標準基本相同，故本次不作介紹。下面僅對標準基本相同，故本次不作介紹。下

2、面僅對“形狀和位形狀和位 置置 （幾何）公差（幾何）公差”部分，作一簡要的、基礎的講述。部分，作一簡要的、基礎的講述。 GM的GD&T新標準（97起）和我國的形位公差標準都等效 采用了國際標準（ISO），所以絕大多數(shù)的內容是相同的。由于 我國的形位公差標準體系分類、名詞術語容易理解并便于自學， 且國內供應商也較熟悉，故下面根據(jù)自己多年的實踐，基本上按 我國GB標準的名詞術語來解釋 GM 的GD&T 標準。當某些名詞 術語及內容上兩國的標準有所區(qū)別時，GM 的 GD&T 新、舊標準 不同之處，會特別加以說明。 形位公差很詳細 兩國的有關標準：兩國的有關標準： 中國中國 GB/T 1182 - 9

3、6 形狀和位置公差形狀和位置公差 通則、定義、符號和圖樣表示法通則、定義、符號和圖樣表示法 GB/T 4249 - 96 公差原則公差原則 GB/T 13319 - 03 幾何公差幾何公差 位置度公差注法位置度公差注法 GB/T 16671 - 96 形狀和位置公差形狀和位置公差 最大實體要求、最小實體要求和最大實體要求、最小實體要求和 可逆要求可逆要求 GB/T 16892 - 97 形狀和位置公差形狀和位置公差 非剛性零件注法非剛性零件注法 美國美國 ASME Y14.5M-82(舊舊) Dimensioning and Tolerancing ASME Y14.5M-94(新新) Dim

4、ensioning and Tolerancing 通用通用 A-91- 89 (舊舊) Dimensioning and Tolerancing Global Dimensioning and Tolerancing Addendum 97/01/04 注：注：97/01版本為通用版本為通用/福特福特/克萊斯勒克萊斯勒一起一起發(fā)布，發(fā)布，04版本為版本為通用單獨通用單獨發(fā)布。發(fā)布。 相應的國際標準有：相應的國際標準有： ISO 1101-83、ISO 5459-81、 ISO 8015-85、 ISO 2692-88、ISO 10579- 92、ISO 10579-93等。等。 形位公差很詳

5、細 由于加工過程中工件在機床上的定位誤差、刀具與工件的由于加工過程中工件在機床上的定位誤差、刀具與工件的 相對運動不正確、夾緊力和切削力引起的工件變形、工件的內相對運動不正確、夾緊力和切削力引起的工件變形、工件的內 應力的釋放等原因，完工工件會產生各種形狀和位置誤差。應力的釋放等原因，完工工件會產生各種形狀和位置誤差。 各種形狀和位置誤差都將會對零件的裝配和使用性能產生 不同程度的影響。 因此機械類零件的幾何精度，除了必須規(guī)定適當?shù)某叽?公差和表面粗糙度要求以外，還須對零件規(guī)定合理的形狀和 位置公差。 由于時間關系，本簡解重點是如何讀懂圖上的形位公差。 形位公差很詳細 要素要素 Feature

6、 1 定義定義 要素是指零件上的特征部分要素是指零件上的特征部分 點、線、面點、線、面。 任何零件不論其復雜程度如何，它都是由許多要素組成的。任何零件不論其復雜程度如何，它都是由許多要素組成的。 軸線球心 素線 圓錐面圓柱面球面圓臺面 圖 1 形位公差研究對象就是要素，即點、線、面。 形位公差很詳細 類型類型 2.1 按存在的狀態(tài)分：按存在的狀態(tài)分： 實際要素實際要素 Real Feature Real Feature 零件加工后零件加工后實際存在實際存在的要素的要素( (存在誤差存在誤差) )。 實際要素是按規(guī)定方法,由在實際要素上測量有限個點得到 的實際要素的近似替代要素（測得實際要素）來

7、體現(xiàn)的。 理想要素 Ideal Feature 理論正確的要素(無誤差)。 在技術制圖中我們畫出的要素為理想要素。理想輪廓要素用 實線(可見)或虛線(不可見)表示；理想中心要素用點劃線表示。 每個實際要素由于測量方法不同，可以有若干個替代要素。 測量誤差越小，測得實際要素越接近實際要素。 形位公差很詳細 2.2 按結構特征分：按結構特征分： 輪廓輪廓(實有實有)要素要素 Integral Feature 表面表面上的點、線或面。上的點、線或面。 中心(導出)要素 Derived Feature 由一個或幾個輪廓(組成) 要素得到的中心點(圓心或球心)、中心線(軸線)或中心面。 素線 圓錐面圓柱

8、面球面圓臺面 輪廓要素 軸線球心 中心要素 圖 2 形位公差很詳細 2.3 按所處的地位分：按所處的地位分： 被測要素被測要素 Features of a part 圖樣上給出了圖樣上給出了形位公差要求形位公差要求 的要素，為測量的對象。的要素，為測量的對象。 基準要素基準要素 Datum Feature 零件上用來零件上用來建立基準建立基準并實際起并實際起基基 準作用的準作用的實際要素（如一條邊、一個表面或一個孔）實際要素（如一條邊、一個表面或一個孔）。 被測要素在圖樣上一般通過帶箭頭的指引線與形位公差框格 相連；基準要素在圖樣上用基準符號表示。 基準要素 基準 A 0.1 A 2.5 0.

9、2 被測要素 基準要素 圖 3 形位公差很詳細 2.4 按結構性能分： 單一要素 Individual Feature 具有形狀公差要求的要素。 2.5 0.2 0.02 功能關系是指要素間某種確定的方向和位置關系，如垂直、平 行、同軸、對稱等。也即具有位置公差要求的要素。 關聯(lián)要素 Related Feature 與其它要素具有功能關系的要素。 A 0.1 A 關聯(lián)要素 單一要素 圖 4 形位公差很詳細 2.5 按按與與尺寸尺寸關系關系分：分： 尺寸要素尺寸要素 Feature of Size 由一定大小的由一定大小的線性尺寸線性尺寸或角度或角度尺寸尺寸 確定確定的幾何形狀。的幾何形狀。 尺

10、寸要素可以是圓柱形、球形或兩平行對應面等。 非尺寸要素(本人定義) 沒有大小尺寸的幾何形狀。 非尺寸要素可以是表面、素線。 上述要素的名稱將在后面經常出現(xiàn)，須注意的是一個要素在不 同的場合，它的名稱會有不同的稱呼。 表面素線 圓柱形球形 兩平行對 應面 圖 5 形位公差很詳細 二二 符號符號 Symbol 圖 6 1) GM新標準 公差特征項目的 符號與 ASME標 準（美）、ISO 標準和我國 GB 標準完全相同。 2) GM A-91 舊標準公差特征 項目的符號略有 不同，見圖7。 2.1 公差特征項目的符號(GM新標準) 形位公差很詳細 1. 線輪廓度可帶基準成為位置公差； 2. 此分類

11、見ANSI T14.5M-82，但是不強調。 GM A-91標準的公差特征項目符號 圖 7 與新標準主 要區(qū)別： 1) 無同軸度 和對稱度； 2) 將面輪廓 度放置于位置 公差中，必須 帶基準； 3) 跳動箭頭 為空心箭頭。 形位公差很詳細 2.2 附加符號(GM新標準) 圖 8 1) 相對GM A-91標 準，取消了符號 S（獨 立原則RFS），增加 T 正切平面、 ST 統(tǒng)計公 差、CR 受控半徑。 2) ST 統(tǒng)計公差， GM目前不應用。 標準還有： 50 理 論正確尺寸。 理論正確尺寸Basic Dimensions ：不標注公 差的帶框尺寸。它可以 是理論正確線性尺寸和 理論正確角度

12、尺寸。 形位公差很詳細 3.1 形位形位公差框格公差框格 Feature Control Frames 公差值及附加符號 基準要素的字母及附加符號 公差特征項目的符號 圖 9 無基準要求的形狀公差，公差框格僅兩格；有基準要求的位 置公差，公差框格為三格至五格。 形位公差框格在圖樣上一般為水平放置，必要時也可垂直放 置（逆時針轉）。 三 標注 Mark 形位公差很詳細 3.2 被測要素的標注被測要素的標注(兩國標準不同兩國標準不同) 3.2.1 中國中國GB標準標準 形位形位公差框格通過用公差框格通過用帶箭頭的指引線帶箭頭的指引線與要素與要素 相連。相連。 a)a) 被測要素是被測要素是輪廓輪廓

13、要素時，箭頭置于要素的輪廓線或輪廓線的延長要素時，箭頭置于要素的輪廓線或輪廓線的延長 線上（但必須與尺寸線線上（但必須與尺寸線明顯地分開明顯地分開）。見圖）。見圖10 - 左。左。 b)b) 被測要素是被測要素是中心中心要素時，帶箭頭的指引線應與尺寸線的延長線要素時，帶箭頭的指引線應與尺寸線的延長線對對 齊齊。見圖。見圖10 右。右。當當尺寸線箭頭由外向內標注時，則箭頭合一。尺寸線箭頭由外向內標注時，則箭頭合一。 圖 10 素線直線 度 軸線直線 度 帶箭頭的指引線可從框格任一方向引出，但不可同時從兩端引出。 形位公差很詳細 3.2.2 GM標準標準（有（有四種四種, ,且可無且可無帶箭頭的指

14、引線帶箭頭的指引線） a) 形位公差框 格放于要素的尺寸 或與說明下面； 當某些公差特征項目的符號可同時應用于輪廓及中心要素時，GM標準 的標注方法與我國GB標準相同。它在這些公差特征項目中有專門說明。 圖 11 b d c a a b) 形位公差框 格用帶箭頭的指引 線與要素相連； d) 把形位公差 框格側面或端面與 尺寸要素的尺寸線 的延長線相連。 c) 把形位公差框 格側面或端面與要 素的延長線相連； 形位公差很詳細 3.2.3 幾個特殊標注幾個特殊標注 除非另有要求，其公差適用于整個被測要素。 對實際被測要素的形狀公差在全長上和給定長度內分別有要求 時，應按圖12 標注（GM 標準與我

15、國GB 標準相同） ； 圖 12 全長上直線度 公差0.4。 每25內直線 度公差0.1。 形位公差很詳細 b) 輪廓度中若表示的公差要求適用范圍輪廓度中若表示的公差要求適用范圍不是整個輪廓不是整個輪廓時，應標注出時，應標注出 其其范圍范圍。見圖。見圖9標注標注（僅（僅GM標準）標準） 。 圖 13 形位公差很詳細 c) 輪廓度中若表示的輪廓度中若表示的公差要求公差要求適用于適用于整個輪廓整個輪廓。則在指引線轉角處加。則在指引線轉角處加 一一小圓小圓（全周符號）。見圖（全周符號）。見圖14（GM 新新標準與我國標準與我國GB 標準標準相同相同）。）。 圖 14 GM標 準也可不 加圓，而 在框

16、格下 標注 ALL AROUND 來表示。 圖例見面 輪廓度公 差帶的介 紹。 GM標準將面輪廓度定義為位置公差，使用又廣，故有些特殊的標注規(guī)定， 在后面介紹面輪廓度公差時再講述。 形位公差很詳細 d) 螺紋、齒輪和花鍵螺紋、齒輪和花鍵（GM 新新標準與我國標準與我國GB 標準標準相同相同） 一般情況下，以一般情況下，以螺紋中徑螺紋中徑軸線作為被測要素或基準要素。如用大軸線作為被測要素或基準要素。如用大 徑軸線標注徑軸線標注“MAJOR DIA”（MD）；）；用小徑軸線標注用小徑軸線標注“MINOR DIA” （LD）。）。 齒輪和花鍵軸線作為被測要素或基準要素時，如用節(jié)徑軸線標注齒輪和花鍵軸

17、線作為被測要素或基準要素時，如用節(jié)徑軸線標注 “PITCH DIA”（PD）；）；用大徑軸線標注用大徑軸線標注“MAJOR DIA” （MD），）， 用用 小徑軸線標注小徑軸線標注“MINOR DIA”（LD）。）。 形位公差很詳細 3.3 基準要素的標注基準要素的標注 3.3.1 符號符號(GM標準標準規(guī)定規(guī)定字母字母I、O和和Q不用，我國不用，我國GB標準還要多標準還要多) GM新標準新標準(ISO) GM A-91 標準標準 我國我國GB標準標準 3.3.2 與基準要素的連接（GM 新標準與我國GB 標準相同） a) 基準要素是輪廓要素時，符號置于基準要素的輪廓線或輪廓線 的延長線上(但

18、必須與尺寸線明顯地分開)。見圖15。 圖 15 AAA 形位公差很詳細 b)b) 基準要素是基準要素是中心中心要素時，符號中的連線應要素時，符號中的連線應與尺寸線對齊與尺寸線對齊。 圖 16 形位公差很詳細 圖 17 a) b)c) d) 20 20 - A - - A - - A - a) 符號放于尺寸要素的尺寸、形位公差框格或尺寸和形位公差框下 面； - A - b) 符號用帶箭頭的指引線與非尺寸要素相連； - A - c) 符號與非尺寸要素直接相連； - A - d) 符號與非尺寸要素的延長線相連； 3.3.3 GM A-91 標準基準符號的標注與標準基準符號的標注與形位形位公差框格標注

19、一樣，公差框格標注一樣，不不 明確明確定義輪廓要素和中心要素。因此定義輪廓要素和中心要素。因此GM圖樣的右上角或左上角專門圖樣的右上角或左上角專門 有有“基準說明表基準說明表”對基準要素進行描述。對基準要素進行描述。 形位公差很詳細 四四 基準基準 Datum 4.1 定義 基準 與被測要素有關且用來定其幾何位置關系的一個幾何理 想要素(如軸線、直線、平面等)，可由零件上的一個或多個要素構成。 模擬基準要素 在加工和檢測過程中用來建立基準并與基準要素 相接觸，且具有足夠精度的實際表面。 模擬基準要素 零件1 零件2 基準要素(一個底面) 圖 18 在建立基準的過程中會排除基準要素的形狀誤差。

20、形位公差很詳細 圖 19 模擬基準 要素是基準的 實際體現(xiàn)。 在加工和 檢測過程中， 往往用測量平 臺表面、檢具 定位表面或心 軸等足夠精度 的實際表面來 作為模擬基準 要素。 形位公差很詳細 4.2 類型類型 單一基準單一基準 一個要素做一個要素做一個一個基準；基準； A A-B 組合(公共)基準 二個或二個以上要素做一個基準； 典型的例子為公共軸線做基準。 圖 20 AB A-B 基準體系 由二個或三個獨立的基準構成的組合； 形位公差很詳細 三基面體系三基面體系 Datum Reference Frame 三個三個相互垂直相互垂直的的理想理想 (基準基準)平面平面構成的空間構成的空間直角坐

21、標系直角坐標系。見圖。見圖21。 圖 21 形位公差很詳細 A. 板類零件三基面體系板類零件三基面體系 圖 22 用 三 個 基 準 框 格 標 注 基準F - 第三基 準平面約束了一 個自由度。 基準E - 第二基 準平面約束了二 個自由度， 根據(jù)夾具設計原理： 基準D - 第一基 準平面約束了三 個自由度， 形位公差很詳細 B. 盤類零件三基面體系 圖 23 雖然，還余下一個自由度，由于該零件對于基準軸 線 M 無定向要求，即該零件加工四個孔時，可隨意將 零件放置于夾具中，而不影響其加工要求。 用 二 個 基 準 框 格 標 注 根據(jù)夾具設計 原理： 基準K- 第 一基準平面 約束了三個

22、自由度， 基準M - 第 二基準平面 和第三基準 平面相交構 成的基準軸 線,約束了二 個自由度。 形位公差很詳細 在圖在圖21中可發(fā)現(xiàn)該中可發(fā)現(xiàn)該 盤類零件的基準框格采盤類零件的基準框格采 用了三格，這是因為該用了三格，這是因為該 零件對基準軸線零件對基準軸線V有方有方 向要求向要求。而從定位原理。而從定位原理 上講基準上講基準 U、V 已構成已構成 了基準體系。了基準體系。 基準基準W是一個是一個輔輔 助助 基準平面（不屬于基準基準平面（不屬于基準 體系體系）。 圖 24 形位公差很詳細 由上可知：三基面體系不是一定要用三個基準框格來表示的。由上可知：三基面體系不是一定要用三個基準框格來表

23、示的。 對于板類零件，用三個基準框格來表示三基面體系；對于盤類零對于板類零件，用三個基準框格來表示三基面體系；對于盤類零 件，只要用二個基準框格，就已經表示三基面體系了。件，只要用二個基準框格，就已經表示三基面體系了。 在實際工作中，大量接觸到的三基面體系原理為一面二銷 見圖25。 上面是從三基面體系的原理來論述基準框格的表示數(shù)量， 在實際使用中，只需能滿足零件的功能要求，無需強調基準框 格的數(shù)量多少。 圖 25 形位公差很詳細 圖 27 圖 26 基準目標 Datum Target 用于體現(xiàn)某個基準而在零件上指定的 點、線或局部表面。分別簡稱為點目標、線目標和面目標。 圖 28 1. 點目標

24、可用帶球頭的圓柱銷體現(xiàn)； 2. 線目標可用圓柱銷素線體現(xiàn)； 3. 面目標可為圓柱銷端面，也可為方形塊 端 面或不規(guī)則形狀塊的端面體現(xiàn)。 基準目標的位置必須用理論正確尺寸表示。面目標還應標注其表 面的大小尺寸。 形位公差很詳細 圖 26 圖 29 二個點目標和一個線目標 示例(圖26)： 構成基準 。A 用基準目標來體現(xiàn)基準，能提高基準的定位精度。 形位公差很詳細 4.3 順序順序 基準體系中基準的順序基準體系中基準的順序前后前后表示了表示了不同的設計要求不同的設計要求 。見圖。見圖30。 圖 30 基準后有、 無附加符號 又表示了不 同的設計要 求。詳見公 差原則。 強調4孔軸線 與A軸線平行

25、 強調4孔軸線 與B平面垂直 形位公差很詳細 五 公差帶 Tolerance Zone 5.1 定義 公差帶 實際被測要素允許變動的區(qū)域。 它體現(xiàn)了對被測要素的設計要求，也是加工和檢驗的根 據(jù)。 5.2 四大特征 形狀、大小、方向、位置 A 形狀 Form 公差帶形狀主要有：兩平行直線、兩同心圓、兩等距曲線、 兩平行平面、兩同軸圓柱、兩等距曲面、一個圓柱、一個球。 不同的公差特征項目一般具有不同形狀的公差帶。其中有 些項目只有唯一形狀的公差帶；有些項目根據(jù)不同的設計要求具 有數(shù)種形狀的公差帶。下面按公差特征項目逐一進行介紹。 當實際被測要素的誤差在公差帶內合格，超出則不合格。 形位公差很詳細

26、直線度直線度 圖 32 兩組相互垂直的兩平行平面圖 31 兩平行平面 若系給定平面上線的直線度（如刻度線），則公差帶為兩平行 直線。 給一個方向 給二個方向 形位公差很詳細 直線度（軸線）直線度（軸線） 圖 33 一個圓柱圖 34 兩平行平面 平面度 任 意 方 向 形位公差很詳細 圓度 圖 35 兩同心圓 形位公差很詳細 圓柱度圓柱度 圖 36 兩同軸圓柱 從理論上分析，圓柱度即控制了正截面方向的形狀誤差，又控 制了縱截面方向的形狀誤差。但目前還難以找到與此相配的測量方法。 形位公差很詳細 線輪廓度線輪廓度 圖 37 兩等距曲線 采用線輪廓度 首先必須將其理想 輪廓線標注出來， 因為公差帶形

27、狀與 之有關。 當線輪廓度帶 基準成為位置公差 時，則公差帶將與 基準有方向或/和 位置要求。 理想線輪廓到 底面位置由尺寸公 差控制，則線輪廓 度公差帶將可在尺 寸公差帶內上下平 動及擺動。 形位公差很詳細 圖 38 兩等距曲面 GM 標準對周 邊要求的 兩種標注 形式。 采用 面輪廓度 首先必須 將其理想 輪廓面標 注出來， 因為公差 帶形狀與 之有關。 本面 輪廓度帶 基準屬位 置公差。 面輪廓度 公差帶與 基準 A 有垂直要 求。 面輪廓度面輪廓度 形位公差很詳細 圖 39 我國GB標準 面輪廓公差帶為 對稱于理想輪廓 面一種(圖a)。 GM-04標準 用符號 U 表示公 差帶不對稱于

28、理 想輪廓的分布。 0.6 U 0.6 GM標準標準面輪廓度的標注面輪廓度的標注 0.6 U 0 0.6 U 0.2 U 后為要素 體外的尺寸。 形位公差很詳細 GM A-91對面輪廓度標注的特殊規(guī)定。當位置、方向、形狀要求對面輪廓度標注的特殊規(guī)定。當位置、方向、形狀要求 不同時，可如下圖標注。不同時，可如下圖標注。 ABC ABC Z 3.0 1.6 0.9 定位 定向 形狀 Z 1.6 可在位置公差帶中上下平移 XX X X X 0.9 可在方向公差帶中平動、轉動 用自身基準來表示其形狀公差要求 若合用一格，定位、定向、形狀公差要求相同；若用二格，一般上格 為定位公差要求，下格為定向、形狀

29、公差要求。 圖 40 3.0 + 1.5 - 1.5 0 對稱于理想輪轂（0位） 形位公差很詳細 復合輪廓度（復合輪廓度（ 美國美國ASME新標準）新標準） 圖 41 圖 42 在 尺 寸 公 差 內 只 能 上 下 平 動 可 在 尺 寸 公 差 內 平 動 和 擺 動 我國GB標準尙未放入此標注形式。因可用250.25來等效替代上格。 形位公差很詳細 輪廓度標注（輪廓度標注（GM新標準）新標準） ABC2.5 0.5 ABC2.5 0.5A 對基準A、B和C的位置和方向要求 對形狀要求 對基準A、B和C的位置要求 對基準A 的方向和形狀要求 ABC2.5 0.5 復合輪廓度標注 1） 2）

30、ABC2.5 0.5A 對基準B和C的位置、方向和形狀要求 對基準A 的位置、方向和形狀要求 獨立輪廓度標注 形位公差很詳細 ABC2.5 0.5 ABC 對基準A、B和C位置要求 對基準A 、B和C形狀和方向要求 ABC2.5 0.5AB 基準B是表面 對基準A、B和C位置要求 對基準A、B和C形狀和方向要求 基準B是軸線 3） 4） ABC2.5 0.5AB 對基準C的位置、方向和形狀要求 對基準A、B 的位置、方向和形狀要求 ABC2.5 0.5 ABC 對基準A、B和C 的位置、方向和形狀 要求 錯誤標注，上格不起作用 形位公差很詳細 公差帶解釋公差帶解釋 復合復合獨立獨立 10.5公

31、差帶可在公差帶可在2.5公差帶中水平方向公差帶中水平方向平動、擺動平動、擺動；垂直方向；垂直方向擺動擺動 。 2 0.5公差帶在垂直公差帶在垂直A(方向約束方向約束)的的 前提下可在前提下可在2.5公差帶中公差帶中平動、擺平動、擺 動。動。 2.5公差帶平行公差帶平行B、垂直、垂直C。 0.5公差公差 帶垂直帶垂直A， 并可在并可在2.5中平動、水平中平動、水平 擺動。擺動。 3 0.5公差帶在垂直公差帶在垂直A (方向約束方向約束) 、 平行平行B(方向約束方向約束)的前提下可在在的前提下可在在 2.5公差帶中公差帶中平動平動 。 2.5公差帶垂直公差帶垂直C。 0.5公差帶垂直公差帶垂直A

32、、 平行平行B，并可在，并可在2.5公差帶中公差帶中平動平動、 水平水平擺動擺動 * 。 4 0.5公差帶在垂直公差帶在垂直A (方向約束方向約束) 、 平行平行B(方向約束方向約束)的前提下可在的前提下可在 2.5公差帶中公差帶中平動平動 。 僅下框起作用。被測表面在僅下框起作用。被測表面在0.5公差公差 帶中可在水平方向帶中可在水平方向平動、擺動平動、擺動；垂；垂 直方向直方向擺動。擺動。 注：* 基準B為表面只能平動；基準B為軸線可平動和水平擺動。 形位公差很詳細 圖 43 兩平行平面 對于垂直度，被測要素可 能是線或面；基準要素也可能 是線或面。因此存在： v 面對面垂直度（圖43）；

33、 v 面對線垂直度； v 線對面垂直度； v 線對線垂直度。 垂直度、平行度、傾斜度 屬于定向公差。其被測要素為 關聯(lián)要素。 垂直度垂直度 形位公差很詳細 線對線垂直度 圖44 兩平行平面圖 45 兩平行平面 面對線垂直度面對線垂直度 形位公差很詳細 軸線對面垂直度 圖 46 兩平行直線圖 47 一個圓柱 線對面垂直度線對面垂直度 給 定 平 面 上 線 任 意 方 向 形位公差很詳細 對于平行度，被測要素可 能是線或面；基準要素也可能 是線或面。因此存在： v 面對面平行度（圖48）； v 面對線平行度； v 線對面平行度； v 線對線平行度。 圖 48 兩平行平面 平行度的公差帶與垂直度的

34、公差 帶一樣，可為兩平行平面、兩平 行直線、一個圓柱，不再一一介 紹。 平行度平行度 形位公差很詳細 圖 49 一個圓柱 線對線平行度線對線平行度 任 意 方 向 形位公差很詳細 對于傾斜度，被測要素可 能是線或面；基準要素也可能 是線或面。因此存在： v 面對面傾斜度（圖50）； v 面對線傾斜度； v 線對面傾斜度； v 線對線傾斜度。 圖 50 兩平行平面 傾斜度的公差帶與垂直度的 公差帶一樣，可為兩平行平面、 兩平行直線、一個圓柱，不再一 一介紹。 采用 傾斜度首 先必須將 其理想角 度標注出 來，因為 公差帶方 向與之有 關。 傾斜度傾斜度 形位公差很詳細 這兩項目符號在ASME標準

35、中有，但在GM A-91標準中卻無。 GM 新標準雖將這兩項目符號放入，但仍明確不推薦使用。 造成此情況的原因本人認為：GM的圖樣主要是車身和內飾類 零部件，金切件少。圖樣上又不標注零部件的形狀尺寸而要求按數(shù) 模，這樣其形狀尺寸都是理論正確尺寸。為圖樣上大量，并擴大采 用面輪廓度和位置度了創(chuàng)造條件。 面輪廓度和位置度這兩項目的綜合控制能力極強。GM就用位 置度替代了同軸度和對稱度。 同軸度和對稱度同軸度和對稱度 形位公差很詳細 位置度公差描述的是被測要素實際位置對理想位置允許的變 動區(qū)域，因此位置度有點的位置度、線的位置度、面的位置度。 而位置度用的最多的是孔組的位置度。 點的位置度 圖 51

36、 一個球 位置度位置度 S 0.6 形位公差很詳細 軸線的位置度軸線的位置度( (任意方向任意方向) ) 圖 52 一個圓柱 我國 GB 標準將此類圖樣一般用同軸度標注。 右圖是用量規(guī)來描述零件的檢測，詳見公差原則。 0.4 形位公差很詳細 面的位置度面的位置度 圖 53 兩平行平面 我國 GB 標準將此類圖樣一般用對稱度標注。 形位公差很詳細 孔孔( (要素要素) )組的位置度組的位置度 a) 盤類件盤類件 孔組的位置度由兩種位置要求組成。一個是孔組的位置度由兩種位置要求組成。一個是各孔各孔( (要素要素) )之間的位置之間的位置要要 求；一個是求；一個是孔組孔組( (整組要素整組要素) )

37、的定位的定位要求。要求。 圖 54 一組圓柱 當兩種位置相同時。合一個框格標注；當兩種位置不相同時，分上下 兩格分別標注。稱為復合位置度。見圖56。 形位公差很詳細 b) 板類件板類件 圖 55 一組矩形 v一般位置度一般位置度( (給二個相互垂直的方向）給二個相互垂直的方向） 形位公差很詳細 圖 56 一組圓柱 孔 組 的 定 位 要 求 各 孔 之 間 的 位 置 要 求 v 復合位置度復合位置度 形位公差很詳細 說明說明 檢查孔組 定位要求 的量規(guī) 檢查各孔檢查各孔 之間位置之間位置 要求要求的量的量 規(guī)規(guī) 各孔之間 位置要求 的公差帶 孔組定位 要求的公 差帶 圖 57 形位公差很詳細

38、 位置度位置度標注標注（GMGM新標準）新標準） 復合位置度標注獨立位置度標注 ABC ABC ABC AB ABC AB 0.8 M 0.2 M 0.8 M 0.2 M 0.8 M 0.2 M ABC AB 0.8 M 0.2 M 板 類 件 盤 類 件 垂直A、平行B，可對B上 下、左右平動 垂直A、定向B和C，只可 對C平動 垂直A、定位B（與B為正確理論尺 寸），只可沿B左右平動 垂直A、定位B（與B為正確理 論尺寸），可對C平動、擺動 上格一樣，均垂直A、定位B和C。 形位公差很詳細 圓跳動圓跳動 圓跳動是一種測量方法，本無公差帶而言。為了標準內容的一 致性人為的定義了公差帶。徑向圓

39、跳動為兩同心圓、端面圓跳動為 兩個圓（測量圓柱面上）。GB標準還有斜向圓跳動為兩同個圓（測 量圓錐面上）。 圖 58 形位公差很詳細 全跳動全跳動 圖 59 全跳動是一種測量方法，無公差帶而言。為了標準內容的一 致性人為的定義了公差帶。端面全跳動為兩平行平面、徑向全跳動 為兩同軸圓柱、斜向全跳動（GB標準無）為兩同軸圓錐。 形位公差很詳細 B 大小大小 Size 若公差帶為圓、圓柱或球，則在公差值的數(shù)字前加注或S， 表示其圓、圓柱或球的直徑。 公差帶的大小均以公差帶的寬度或直徑表示，即圖樣上形位公 差框格內給出的公差值。 t S t 公差值均以毫米為單位。 若公差值為公差帶的寬度（距離），則在

40、公差值的數(shù)字前不加 注符號。 t 形位公差很詳細 C 方向和位置 Orientation & Location 公差帶的方向和位置可以是固定的，也可以是浮動的。如被測 要素相對于基準的方向和位置關系是用理論正確尺寸標注的，則公 差帶方向和位置是固定的，否則就是浮動的。見圖60。 2 x 8 0.05 0.5 M A 50 0.2 對于形狀公差因無基準而言，所以其公差帶的方向和位置肯定 是浮動的。 公差帶的浮動不是無限的，它受該方向的尺寸公差控制。 2 x 8 0.05 0.5 M A 圖 60 50 A A 形位公差很詳細 六六 幾個新符號幾個新符號 6.1 正切平面正切平面 T 這符號放置于

41、形位公差框格中公差值的后面。表示該公差值為這符號放置于形位公差框格中公差值的后面。表示該公差值為 與表面最高點與表面最高點相切的平面相切的平面(正切平面正切平面)之之要求要求。見圖。見圖61。 圖 61 0.1 T A 正切平面 有 T 之誤差 無 T 之誤差 A 2.50.2 0.1 1) 圖中框格內標有 T 時，該零件表面合格，沒標 T 時，該零件表面 將不合格。 2) 上平面的最高點與最低點必須在尺寸公差范圍內。 形位公差很詳細 6.2 受控半徑受控半徑 CR GM新標準規(guī)定在圖樣上對帶公差的半徑有兩種標注形式：新標準規(guī)定在圖樣上對帶公差的半徑有兩種標注形式： R 或或 CR。其要求見圖

42、其要求見圖59。在。在GM A-91標準中雖然僅一種標注形標準中雖然僅一種標注形 式式R，但其要求相當于新標準中的但其要求相當于新標準中的CR。因此可以認為，新標準增因此可以認為，新標準增 加了一種不須嚴格控制形狀的帶公差的半徑表示方法。加了一種不須嚴格控制形狀的帶公差的半徑表示方法。 此內容應屬于尺寸標注的范疇。 圖 62 形位公差很詳細 6.3 自由狀態(tài)條件自由狀態(tài)條件 F 這符號放置于形位公差框格中公差值的這符號放置于形位公差框格中公差值的后面后面。描述零件在制造。描述零件在制造 中造成的力釋放后的變形。所以，只有非剛性零件才應用此符號。中造成的力釋放后的變形。所以，只有非剛性零件才應用

43、此符號。 圖圖63的設計要求是當零件處于自由狀態(tài)時，左側圓柱面的圓度的設計要求是當零件處于自由狀態(tài)時，左側圓柱面的圓度 誤差不得大于誤差不得大于2.5mm；當零件處于當零件處于約束狀態(tài)約束狀態(tài)時（注），右側圓柱面時（注），右側圓柱面 的徑向圓跳動不得大于的徑向圓跳動不得大于2mm。 圖 63 注(約束條件)： 基準平面A是固定 面(用64個M6X1 的螺栓以 9-15 Nm 的扭矩固定)， 基準B由其相應規(guī) 定的尺寸邊界約束。 形位公差很詳細 6.4 延伸公差帶延伸公差帶 P 當圖當圖64左示螺紋連接時，按常規(guī)方法標注，將出現(xiàn)左示螺紋連接時，按常規(guī)方法標注，將出現(xiàn)干涉干涉現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 延伸公差

44、帶就是為了解決此問題而產生的一種特殊標注方法。它的延伸公差帶就是為了解決此問題而產生的一種特殊標注方法。它的 原理是把螺紋部分的公差帶原理是把螺紋部分的公差帶延伸至實體外延伸至實體外（圖（圖64右）。右）。 圖 64 干 涉 形位公差很詳細 圖 65 GM標準標注延伸公差帶的兩種形式（圖標準標注延伸公差帶的兩種形式（圖65） 框 外 標 延 伸 尺 寸 及 符 號 框 內 P 后 標 延 伸 尺 寸 形位公差很詳細 公差原則 (線性尺寸公差與形位公差之間關系) 7.1 問題的提出 20 h6 0 - 0.013 + 0.021 0 20 H7 要求這一對零件的最小間隙為0、最大間隙為0.034

45、。 圖 67圖 66 但當孔和軸尺寸處處都加工到 20 時，由于存在形狀誤 差，則裝配時的最小間隙將不可能為0。這就產生了線性尺寸公差 與形位公差之間的關系問題。 設計人員繪制圖66、67孔、軸配合之目的是: 形位公差很詳細 7.2 有關術語有關術語 為了明確線性尺寸公差與形位公差之間關系，對尺寸術語為了明確線性尺寸公差與形位公差之間關系，對尺寸術語 將作將作 進一步論述與定義進一步論述與定義。 7.2.1 局部實際尺寸局部實際尺寸 在實際要素的在實際要素的任意正截面任意正截面上，上，兩對應點兩對應點 之間之間 測得的距離。測得的距離。 A1 A2 A3 特點：一個合格零件有無數(shù)個。 圖 68

46、 形位公差很詳細 7.2.2 作用尺寸作用尺寸 A 體外作用尺寸體外作用尺寸 在被測要素的給定長度上，與實際內表面在被測要素的給定長度上，與實際內表面(孔孔) 體外相接體外相接的最大理想面的最大理想面(軸軸) ，或與實際外表面，或與實際外表面(軸軸)體外相接的最小體外相接的最小 理想面理想面(孔孔)的直徑或寬度。的直徑或寬度。 體外作用尺寸 圖 69 特點：一個合格零件只有一個，但一批合格零件仍有無數(shù)個。 孔 軸 形位公差很詳細 B 體內作用尺寸體內作用尺寸 在被測要素的給定長度上，與實際內表面在被測要素的給定長度上，與實際內表面(孔孔) 體內相接體內相接的最小理想面的最小理想面(軸軸) ，或

47、與實際外表面，或與實際外表面(軸軸)體內相接的最大體內相接的最大 理想面理想面(孔孔)的直徑或寬度。的直徑或寬度。 特點：一個合格零件只有一個，但一批合格零件仍有無數(shù)個。 孔 軸 體內作用尺寸 圖 70 形位公差很詳細 7.2.3 最大實體狀態(tài)最大實體狀態(tài)(MMC)和最大實體尺寸和最大實體尺寸(MMS) A 最大實體狀態(tài)最大實體狀態(tài)(MMC) 實際要素在給定長度上處處位于尺寸極限實際要素在給定長度上處處位于尺寸極限 之內，并具有實體最大之內，并具有實體最大(即材料最多即材料最多)時的狀態(tài)。時的狀態(tài)。 B 最大實體尺寸最大實體尺寸(MMS) 實際要素在最大實體狀態(tài)下的極限尺寸。實際要素在最大實體

48、狀態(tài)下的極限尺寸。 內表面內表面(孔孔) D MM = 最小極限尺寸最小極限尺寸D min； 外表面外表面(軸軸) d MM = 最大極限尺寸最大極限尺寸d max。 特點：一批合格零件只有一個(唯一)。但未考慮形狀誤差。 7.2.4 最小實體狀態(tài)(LMC)和最小實體尺寸(LMS) A 最小實體狀態(tài)(LMC) 實際要素在給定長度上處處位于尺寸極限 之內，并具有實體最小(即材料最少)時的狀態(tài)。 B 最小實體尺寸(LMS) 實際要素在最小實體狀態(tài)下的極限尺寸。 內表面(孔) D LM = 最大極限尺寸D max； 外表面(軸) d LM = 最小極限尺寸d min。 4 特點：一批合格零件只有一個

49、(唯一)。但未考慮形狀誤差。 形位公差很詳細 7.2.5 最大實體實效狀態(tài)最大實體實效狀態(tài)(MMVC)和最大實體實效尺寸和最大實體實效尺寸(MMVS) A 最大實體實效狀態(tài)最大實體實效狀態(tài)(MMVC) 在給定長度上，實際要素處于最大實在給定長度上，實際要素處于最大實 體狀態(tài)體狀態(tài)(MMC) ，且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差值時的，且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差值時的 綜合極限狀態(tài)。綜合極限狀態(tài)。 圖 71 t t B 最大實體實效尺寸(MMVS) 最大實體實效狀態(tài)(MMVC)下的體外作用 尺寸。 內表面(孔)D MV = 最小極限尺寸D min - 中心要素的形位公差值 t

50、； MMS MMS 孔 軸MMVS MMVS 外表面(軸)d MV = 最大極限尺寸d max + 中心要素的形位公差值 t 。 特點：綜合考慮了尺寸和形狀，唯一。 形位公差很詳細 7.2.6 最小實體實效狀態(tài)最小實體實效狀態(tài)(LMVC)和最小實體實效尺寸和最小實體實效尺寸(LMVS) A 最小實體實效狀態(tài)最小實體實效狀態(tài)(LMVC) 在給定長度上，實際要素處于最小在給定長度上，實際要素處于最小 實體狀態(tài)實體狀態(tài)(LMC) ，且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差值，且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差值 時的綜合極限狀態(tài)。時的綜合極限狀態(tài)。 圖 72 t t LMS LMS LMVS

51、B 最小實體實效尺寸(LMVS) 最小實體實效狀態(tài)(LMVC)下的體內 作用尺寸。 內表面(孔)D LV = 最大極限尺寸D max + 中心要素的形位公差值 t； 孔 軸 LMVS 外表面(軸) d LV = 最小極限尺寸d min - 中心要素的形位公差值 t 。 4 特點：綜合考慮了尺寸和形狀，唯一。 形位公差很詳細 7.2.7 邊界邊界 由設計給定的具有由設計給定的具有理想形狀理想形狀的的極限包容面極限包容面。 A 最大最大實體邊界實體邊界(MMB) 尺寸為最大實體尺寸尺寸為最大實體尺寸(MMS)的邊界。的邊界。 B 最小最小實體邊界實體邊界(LMB) 尺寸為最小實體尺寸尺寸為最小實體

52、尺寸(LMS)的邊界。的邊界。 C 最大實體最大實體實效邊界實效邊界(MMVB) 尺寸為最大實體實效尺寸尺寸為最大實體實效尺寸(MMVS) 的邊界。的邊界。 D 最小實體最小實體實效邊界實效邊界(LMVB) 尺寸為最小實體實效尺寸尺寸為最小實體實效尺寸(LMVS)的的 邊界。邊界。 建立邊界概念系便于理解，且可與量規(guī)設計相結合。 GM A-91標準從通過計算量規(guī)基本尺寸的角度來描述該要求是 一個相當好，而容易理解的方法。 形位公差很詳細 你記住了嗎？一起再來想一想！你記住了嗎？一起再來想一想！ A1 A2 A3 體外作用尺寸 最大實體尺寸(MMS) 實際要素在最大實體狀態(tài)下的極限尺寸。 內表面

53、(孔) D MM = 最小極限尺寸 D min； 外表面(軸) d MM = 最大極限尺寸 d max。 最大實體實效尺寸 最大實體實效尺寸(MMVS) 最大實體實效狀態(tài)(MMVC)下的體外作用尺寸。 內表面(孔) D MV = 最小極限尺寸 D min - 中心要素的形位公差值 t； 外表面(軸) d MV = 最大極限尺寸 d max + 中心要素的形位公差值 t 。 t MMS t MMS 局部實際尺寸 形位公差很詳細 7.3 獨立原則獨立原則 Regardless of feature size (RFS ) 圖樣上給定的每一個尺寸和形狀、位置要求均是圖樣上給定的每一個尺寸和形狀、位置

54、要求均是獨立獨立的，應分的，應分 別滿足要求，兩者無關。別滿足要求，兩者無關。 GM(美國美國)新標準與新標準與ISO、我國我國GB標準統(tǒng)一，將獨立原則作為尺標準統(tǒng)一，將獨立原則作為尺 寸公差和形位公差相互關系應遵循的寸公差和形位公差相互關系應遵循的基本原則基本原則。 獨立原則在圖樣的形位公差框格中獨立原則在圖樣的形位公差框格中沒有沒有任何關于公差原則的附任何關于公差原則的附 加加符號符號(圖圖71)。 采用獨立原則要素的形位誤差值，測量時需用通用量儀測出具體數(shù)值， 以判斷其合格與否。 圖 73 20 0.5 0 - 0. 5完工尺寸完工尺寸軸線直線度公差軸線直線度公差 20 19. 75 1

55、9. 5 0.5 形位公差很詳細 GM A-91與美國舊與美國舊標準將標準將原則原則1 PERFECT FORM AT MMC （即下面要講的（即下面要講的包容要求包容要求）作為尺寸公差和形位公差相互關系的作為尺寸公差和形位公差相互關系的基基 本原則本原則。規(guī)定要素執(zhí)行獨立原則需用。規(guī)定要素執(zhí)行獨立原則需用 S 表示，并強調在應用位置表示，并強調在應用位置 度時，不論是被測要素還是基準要素執(zhí)行獨立原則度時，不論是被測要素還是基準要素執(zhí)行獨立原則必須標明必須標明 S ；應應 用于其它特征符號項目時用于其它特征符號項目時 S 可省略（原則可省略（原則2）。見下圖。見下圖。 GM(美國)新標準 S

56、符號已取消。因此，必須看清GM圖樣首頁標題 欄框中關于未注形位公差的一段說明。 形位公差很詳細 UNLESS OTHERWISE SPECIFIED PERFECT FORM REQUIRED FOR FEATURES OF SIZE AT MMC. TRUE POSITION TOLERANCES AND RELATED DATUMS APPLY AT CONDITION OF SIZE INDICATED IN FEATURE CONTROL FRAME. ALL OTHER GEOMETRIC TOLERANCES AND RELATED DATUMS APPLY RFS. SEPARA

57、TE TRUE POSITION CALLOUTS MAY BE GAGED SEPARATELY, REGARDLESS OF DATUM REFERENCE. SEE GM STANDARS FOR INTERPRETATION. 除非另有說明（未注） 尺寸要素在MMC時應為理想形狀。位置度應在公差值及基準代號的框 格內注明其采用的公差原則。其它形位公差項目及其有關基準未注明 的均為采用獨立原則。分列標注的位置度可以用綜合量規(guī)分別測量，不考慮其 基準相同。詳細解釋請參閱GM有關標準。 vGM A-91標準 形位公差很詳細 UNLESS OTHERWISE SPECIFIED THIS DO

58、CUMENT IS IN ACCORDANCE WITH ASME Y14.5M -1994 AS AMENDED BY THE GM GLOBAL DIMENSIONING AND TOLERANCING ADDENDUM - 1997. ALL GEOMETRIC TOLERANCES AND RELATED DATUMS APPLY RFS. RULE #1 (PERFECT FORM AT MMC) DOES NOT APPLY WHEN A RELATIONSHIP BETWEEN FEATURES IS ESTABLISHED BY ORIENTATION OR LOCATION

59、TOLERANCES. SEPARATE POSITION CALLOUTS MAY BE GAGED SEPARATELY REGARDLESS OF DATUM REFERENCES. 除非另有說明(未注) 本文件是依據(jù)ASME-Y14.5M-1994修訂的GM全球尺寸和公差規(guī)定附錄- 1997。全部幾何公差和有關的基準應用獨立原則。當要素之間關系確定 用定向或定位公差時，原則1(在MMC時為理想形狀)不再應用。分別標注 的位置度不強調相同基準，可分別用量規(guī)測量。 vGM 97標準 形位公差很詳細 v GM 2004標準標準 THIS DOCUMENT IS IN ACCORDANCE W

60、ITH ASME Y14.5M - 1994 AS AMENDED BY THE GM GLOBAL DIMENSIONING AND TOLERANCING ADDENDUM - 2004. 本文件是依據(jù)ASME-Y14.5M-1994修訂的GM全球尺寸和公差附錄 - 2004。 v GM 2001標準 UNLESS OTHERWISE SPECIFIED THIS DOCUMENT IS IN ACCORDANCE WITH ASME Y14.5M - 1994 AS AMENDED BY THE GM GLOBAL DIMENSIONING AND TOLERANCING ADDENDU