機(jī)械制造基礎(chǔ)課件 項目三 公差與測量

項目三公差與測量【項目概述】圖3-1為某機(jī)械設(shè)備中采用的心軸，試識讀此圖，并明確所標(biāo)注的尺寸公差、形狀公差、位置公差及表面粗糙度，然后選擇合適的機(jī)械加工方法,完成零件加工，并進(jìn)行零件尺寸檢測?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1：能力目標(biāo)：通過本項目的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以正確識讀工程圖紙，明白圖紙中所標(biāo)注的各種尺寸公差、形狀公差、位置公差及表面粗糙度的含義，從而在零件加工過程中能夠選擇合適的加工方法來滿零件的加工精度要求。

2：知識目標(biāo)：掌握尺寸公差、形狀公差、位置公差的相關(guān)概念，熟悉極限與配合的概念、了解形位公差的選用原則和方法、表面粗糙度的概念和評定方法?！局R準(zhǔn)備】知識導(dǎo)圖

任務(wù)一了解互換性與公差的概念知識模塊1互換性的概念互換性是指按同一零件圖生產(chǎn)出來的零件，不經(jīng)任何選擇或修配，就能順利地同與其相配的零部件裝配成符合要求的成品的性質(zhì)。零件具有互換性，既便于裝配和維修，也有利于組織生產(chǎn)協(xié)作，提高生產(chǎn)率知識模塊2公差的概念在實際生產(chǎn)中，受各種因素的影響，零件的尺寸不可能做得絕對精確。為了使零件具有互換性，設(shè)計零件時，根據(jù)零件的使用要求和加工條件，對某些尺寸規(guī)定一個允許的變動量，這個變動量稱為尺寸公差，簡稱公差圖3-2尺寸公差知識模塊3互換性的作用

1、在設(shè)計方面若零部件具有互換性，就能最大限度地使用標(biāo)準(zhǔn)件，便可以簡化繪圖和計算等工作。使設(shè)計周期變短，有利于產(chǎn)品更新?lián)Q代和計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)技術(shù)應(yīng)用。

2、在制造方面互換性有利于組織專業(yè)化生產(chǎn)，使用專用設(shè)備和計算機(jī)輔助制造(CAM)技術(shù)。

3、在使用和維修方面零部件具有互換性可以及時更換那些已經(jīng)磨損或損壞的零部件，對于某些易損件可以提供備用件，則可以提高機(jī)器的使用價值?；Q性在提高產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性和經(jīng)濟(jì)效益等方面均具有重大意義。

知識模塊4互換性的種類按不同場合對于零部件互換的形式和程度的不同要求，把互換性可以分為完全互換性和不完全互換性兩類。知識模塊5標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化的概念現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)的特點是規(guī)模大、分工細(xì)、協(xié)作單位多、互換性要求高。為了適應(yīng)生產(chǎn)中各部門的協(xié)調(diào)和各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的銜接，必須有一種手段，使分散的、局部的生產(chǎn)部門和生產(chǎn)環(huán)節(jié)保持必要的統(tǒng)一，成為一個有機(jī)的整體，以實現(xiàn)互換性生產(chǎn)。標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化正是聯(lián)系這種關(guān)系的主要途徑和手段。實行標(biāo)準(zhǔn)化是互換性生產(chǎn)的基礎(chǔ)任務(wù)二學(xué)習(xí)公差與配合基礎(chǔ)知識導(dǎo)圖知識模塊1有關(guān)尺寸方面的術(shù)語及定義1、線性尺寸以特定單位表示的兩點之間的距離，如長度、寬度、高度、半徑、直徑及中心距等。通常以毫米(mm)為單位。

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、基本尺寸是設(shè)計者根據(jù)零件使用要求，綜合考慮零件的強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)要求，經(jīng)過計算、圓整后給出的尺寸。基本尺寸一般都盡量選取標(biāo)準(zhǔn)值，以減少定值刀具、夾具和量具的規(guī)格和數(shù)量?？椎幕境叽缬么髮懽帜浮癉”來表示，軸的基本尺寸用小寫字母“d”來表示。3、實際尺寸實際尺寸是經(jīng)過測量得到的尺寸。在測量過程中總是存在測量誤差，而且測量位置不同所得的測量值也不相同，換句話說就是實際尺寸具有不確定性?？椎膶嶋H尺寸用“Da”來表示，軸的基本尺寸用“da”來表示。4、極限尺寸極限尺寸就是工件合格范圍的兩個邊界尺寸。最大的邊界尺寸叫最大極限尺寸?？着c軸的最大極限尺寸分別用“Dmax”和“dmax”來表示；最小的邊界尺寸叫最小極限尺寸，孔與軸的最小極限尺寸分別用“Dmin”和“dmin”來表示。實際尺寸在極限尺寸范圍內(nèi)，表明工件合格，否則不合格。5作用尺寸由于加工后的工件都存在尺寸和形狀誤差，致使與孔或軸相配合的軸與孔的尺寸發(fā)生了變化。為了保證配合精度，應(yīng)對作用尺寸加以限制(1)孔的作用尺寸孔的作用尺寸是在整個配合面上與實際孔內(nèi)接的最大理想軸的尺寸，如圖6-2(a)所示。(2)軸的作用尺寸軸的作用尺寸是在整個配合面上與實際軸外接的最小理想孔的尺寸，如圖6-2(b)所示。(a) 孔的作用尺寸(b)軸的作用尺寸圖圖3-3孔、軸的作用尺寸知識模塊2有關(guān)偏差、公差方面的術(shù)語及定義1.尺寸偏差(簡稱偏差)尺寸偏差是某一尺寸減去它的基本尺寸所得的代數(shù)差，它可分為實際偏差和極限偏差。

(1)實際偏差實際尺寸減去它的基本尺寸所得的偏差叫做實際偏差。實際偏差用“Ea”和“ea”表示。

(2)極限偏差用極限尺寸減去它的基本尺寸所得的代數(shù)差叫做極限偏差。極限偏差有上偏差和下偏差兩種。⑶基本偏差在國家極限與配合標(biāo)準(zhǔn)中，把離零線最近的那個上偏差或下偏差叫做基本偏差，它是用來確定公差帶與零線相對位置的偏差2.尺寸公差(簡稱公差)（1）尺寸公差尺寸公差是允許尺寸的變動量。尺寸公差等于最大極限尺寸與最小極限尺寸相減所得代數(shù)差的絕對值，也等于上偏差與下偏差相減所得代數(shù)差的絕對值。公差是絕對值，不能為負(fù)值，也不能為零(公差為零，零件將無法加工)?？着c軸的公差分別用“Th”和“Ts”表示。尺寸公差、極限尺寸和極限偏差的關(guān)系如下：孔的公差Th=︱Dmax-Dmin

︱=︱ES-EI︱(6-5)軸的公差TS=︱dmax-dmin

︱=︱es-ei︱

(6-6)（2）標(biāo)準(zhǔn)公差國家標(biāo)準(zhǔn)表列的，用來確定公差帶大小的任一公差。3.公差帶圖公差帶圖由零線和尺寸公差帶組成。（1)零線公差帶圖中，表示基本尺寸的一條直線，它是用來確定極限偏差的基準(zhǔn)線。極限偏差位于零線上方為正值，位于零線下方為負(fù)值，位于零線上為零，如圖6-3所示

圖3-4公差帶圖基本尺寸孔公差帶軸公差帶0+-ESEIesei（2)尺寸公差帶在公差帶圖當(dāng)中，表示上、下偏差的兩條直線之間的區(qū)域叫做尺寸公差帶。公差帶的位置由基本偏差決定，公差帶的大小由標(biāo)準(zhǔn)公差決定。在繪制公差帶圖時，應(yīng)該用不同的方式來區(qū)分孔、軸公差帶。知識模塊3有關(guān)配合方面的術(shù)語及定義1.孔、軸定義(1)孔孔是圓柱形的內(nèi)表面及由單一尺寸確定的內(nèi)表面?？椎膬?nèi)部沒有材料，從裝配關(guān)系上看孔是包容面?？椎闹睆接么髮懽帜浮癉”表示。(2)軸軸是圓柱形的外表面及由單一尺寸確定的外表面。軸的內(nèi)部有材料，從裝配關(guān)系上看，軸是被包容面。軸的直徑用小寫字母“d”表示。這里的孔和軸是廣義的，它包括圓柱形的和非圓柱形的孔和軸。2.配合(1)配合配合是指基本尺寸相同的相互結(jié)合的軸與孔公差帶之間的關(guān)系。(2)間隙孔的尺寸減去相結(jié)合的軸的尺寸所得的代數(shù)差為正時，稱為間隙。間隙用大寫字母“X”表示。(3)過盈孔的尺寸減去相結(jié)合的軸的尺寸所得的代數(shù)差為負(fù)時，稱為過盈。過盈用大寫字母“Y”表示。3．配合種類(1)間隙配合具有間隙的配合(包括間隙為零)稱為間隙配合。當(dāng)配合為間隙配合時，孔的公差帶在軸的公差帶上方，如圖6-4所示②過盈配合具有過盈的配合(包括過盈為零)稱為過盈配合。當(dāng)配合為過盈配合時，孔的公差帶在軸的公差帶下方③過渡配合既可能有間隙又可能有過盈的配合稱為過渡配合。3.配合制把公差和基本偏差標(biāo)準(zhǔn)化的制度稱為極限制。配合制是同一極限制的孔和軸組成配合的一種制度，也叫基準(zhǔn)制。1)基孔制基孔制是指基本偏差為一定的孔的公差帶與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度，稱為基孔制配合。對于此標(biāo)準(zhǔn)與配合制，孔的公差帶在零線上方，孔的最小極限尺寸等于基本尺寸，孔的下偏差EI為零，孔稱為基準(zhǔn)孔，其代號為“H”，如圖所示。(a)基孔制配合(b)基軸制配合2)基軸制配合基軸制是指基本偏差為一定的軸的公差帶與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度，稱為基軸制配合。對于此標(biāo)準(zhǔn)與配合制，軸的公差帶在零線下方，軸的最大極限尺寸等于基本尺寸，軸的上偏差es

為零，軸稱為基準(zhǔn)軸，其代號為“h”，如圖所示。知識模塊4極限與配合尺寸在圖樣上的標(biāo)注1．在零件圖中的注法（線性尺寸的公差有三種注法），如圖所示（1）在孔或軸的基本尺寸右邊，只標(biāo)注公差帶代號，如圖（a）所示，公差帶代號由基本偏差代號和公差等級代號組成?；酒畲栍美∽帜副硎?，大寫為孔，小寫為軸；公差等級代號用阿拉伯?dāng)?shù)字示；如H7為孔的公差帶代號，k6為軸的公差代號（2）在孔或軸的基本尺寸右邊，標(biāo)注上、下偏差，如圖（b）所示，上偏差寫在基本尺寸的右上方，下偏差應(yīng)與基本尺寸注在同一底線上，偏差數(shù)字應(yīng)比基本尺寸數(shù)字小一號。注意：①上、下偏差前面必須標(biāo)出正、負(fù)號。

②上、下偏差的小數(shù)點必須對齊，小數(shù)點后的位數(shù)也必須相同。

③當(dāng)上偏差或下偏差為"零"時，用數(shù)字"0"標(biāo)出，并與另一偏差的小數(shù)點前的個位數(shù)對齊。

④當(dāng)上、下偏差數(shù)值相同時，偏差只需注寫一個數(shù)字，并應(yīng)在偏差與基本尺寸之間注出符號"±"，且兩者字高相同。（3）在孔或軸的基本尺寸后面，同時標(biāo)注公差帶代號和上、下偏差，這時，上、下偏差必須加上括號，如圖（c）所示圖3-10-極限與配合尺寸在零件圖中的注法圖3-10極限與配合尺寸在零件圖中的注法任務(wù)三熟悉公差與配合的標(biāo)準(zhǔn)6.3.1標(biāo)準(zhǔn)公差系列標(biāo)準(zhǔn)公差系列是以國家標(biāo)準(zhǔn)制定的一系列由不同的基本尺寸和不同的公差等級組成的標(biāo)準(zhǔn)公差值。標(biāo)準(zhǔn)公差值是用來確定任一標(biāo)準(zhǔn)公差值的大小，也就是確定公差帶的大小(寬度)知識導(dǎo)圖知識模塊1標(biāo)準(zhǔn)公差系列1.公差單位公差單位又叫公差因子，是計算標(biāo)準(zhǔn)公差值的基本單位，是制定標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值系列的基礎(chǔ)。

2.公差等級國家標(biāo)準(zhǔn)把公差等級分為20個等級，用IT表示，即IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18。公差等級逐漸降低，而相應(yīng)的公差值逐漸增大3.基本尺寸分段根據(jù)基本尺寸和公差因子的計算公式可知：每個基本尺寸都對應(yīng)一個標(biāo)準(zhǔn)公差值，基本尺寸數(shù)目很多，相應(yīng)的公差值也很多，這將使標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表相當(dāng)龐大，使用起來很不方便，而且相近的基本尺寸，其標(biāo)準(zhǔn)公差值相差很小，為了簡化標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表，國家標(biāo)準(zhǔn)將基本尺寸分成若干段，具體分段見表6-4。分段后的基本尺寸D按其計算尺寸代入公式計算標(biāo)準(zhǔn)公差值，計算尺寸即為每個尺寸段內(nèi)首尾兩個尺寸的幾何平均值，如50～80mm尺寸段的計算尺寸D≈38.73mm。按幾何平均值計算出公差數(shù)值，再把尾數(shù)化整，就得出標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值，標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表見表6-3。實踐證明：這樣計算公差值差別很小，對生產(chǎn)影響也不大，但是對公差值的標(biāo)準(zhǔn)化很有利。例6.1基本尺寸為25mm，求公差等級為IT6、IT7的公差數(shù)值。解：基本尺寸為25mm，在尺寸段18～30mm范圍內(nèi)查表6-1可得IT6=10i=10×1.31≈13μmIT7=16i=16×1.31≈21μm知識模塊2基本偏差系列1.基本偏差及其代號基本偏差是指兩個極限偏差當(dāng)中靠近零線或位于零線的那個偏差，它是用來確定公差帶位置的參數(shù)。2.軸的基本偏差在基孔制的基礎(chǔ)上，根據(jù)大量科學(xué)試驗和生產(chǎn)實踐，總結(jié)出了軸的基本偏差的計算公式，見表6-6。

A～h的基本偏差是上偏差，與基準(zhǔn)孔配合是間隙配合，最小間隙正好等于基本偏差的絕對值；j、k、m、n的基本偏差是下偏差，與基準(zhǔn)孔配合是過渡配合；j～zc的基本偏差是下偏差，與基準(zhǔn)孔配合是過盈配合?；境叽纭?00mm軸的基本偏差數(shù)值表見表6-7，而軸的另一個偏差是根據(jù)基本偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差的關(guān)系，按照es=ei+IT或ei=es-IT計算得出。3.孔的基本偏差對于基本尺寸≤500mm的孔的基本偏差是根據(jù)軸的基本偏差換算得出的換算原則是：在孔、軸同級配合或孔比軸低一級的配合中，基軸制配合中孔的基本偏差代號與基孔制配合中軸的基本偏差代號相當(dāng)時(例如φ40G7/h6中孔的基本偏差G對應(yīng)于φ40H6/g7中軸的基本偏差g)，應(yīng)該保證基軸制和基孔制的配合性質(zhì)相同(極限間隙或極限過盈相同)。

根據(jù)上述原則，孔的基本偏差可以按下面兩種規(guī)則計算。(1)通用規(guī)則通用規(guī)則是指同一個字母表示的孔、軸的基本偏差絕對值相等，符號相反?？椎幕酒钆c軸的基本偏差關(guān)于零線對稱，相當(dāng)于軸基本偏差關(guān)于零線的倒影，所以又叫倒影規(guī)則。對于孔的基本偏差A(yù)～H，不論孔、軸是否采用同級配合，都有EI=-es；而對于K～ZC當(dāng)中，標(biāo)準(zhǔn)公差大于IT8的K、M、N以及大于IT7的P到ZC一般都采用同級配合，按照該規(guī)則，則有ES=-ei。但是有一個例外：基本尺寸大于3mm，標(biāo)準(zhǔn)公差大于IT8的N，它的基本偏差ES=0。(2)特殊規(guī)則特殊規(guī)則是指孔的基本偏差和軸的基本偏差符號相反，絕對值相差一個Δ值。在較高的公差等級中常采用異級配合(配合中孔的公差等級比軸低一級)，因為相同公差等級的孔比軸難加工。對于基本尺寸≤500mm，標(biāo)準(zhǔn)公差≥IT8的J、K、M、N和標(biāo)準(zhǔn)公差≤IT7的P～ZC，孔的基本偏差ES

適用特殊規(guī)則。即ES=-ei+Δ(3-18)式中Δ=ITn-ITn-1孔的另一個偏差，可根據(jù)孔的基本偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差的關(guān)系，按照EI=ES-IT或ES=EI+IT計算得出。按照軸的基本偏差計算公式和孔的基本偏差換算原則，國家標(biāo)準(zhǔn)列出軸、孔基本偏差數(shù)值表，見表6-7。在孔、軸基本偏差數(shù)值表中查找基本偏差時，不要忘記查找，表中的修正值“Δ”知識模塊3常用公差帶及配合國家標(biāo)準(zhǔn)提供了20種公差等級和28種基本偏差代號，其中基本偏差j限用于4個公差等級，基本偏差J限用于3個公差等級，由此可組成孔的公差帶有543種、軸的公差帶有544種?？着c軸又可以組成大量的配合，為減少定值刀具、量具和設(shè)備等的數(shù)目，對公差帶和配合應(yīng)該加以限制。在基本尺寸≤500mm的常用尺寸段范圍內(nèi)，國家標(biāo)準(zhǔn)推薦了孔、軸的一般、常用和優(yōu)先選用的公差帶。對于軸的一般、常用和優(yōu)先公差帶國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了119種，其中59種為常用公差帶，13種優(yōu)先選用的公差帶；對于孔的一般、常用和優(yōu)先公差帶國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了105種，其中44種為常用公差帶，13種優(yōu)先選用的公差帶。（基本尺寸≤500mm軸的一般、常用和優(yōu)先公差帶以及基本尺寸≤500mm孔的一般、常用和優(yōu)先公差見相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。）國家標(biāo)準(zhǔn)在推薦了孔、軸公差帶的基礎(chǔ)上，還推薦了孔、軸公差帶的配合，見表6-9。知識模塊4公差與配合的選用尺寸公差與配合的選用是機(jī)械設(shè)計和制造的一個很重要的環(huán)節(jié)，公差與配合選擇的是否合適，直接影響到機(jī)器的使用性能、壽命、互換性和經(jīng)濟(jì)性。公差與配合的選用主要包括：配合制的選用、公差等級的選用和配合種類的選用。1、配合制度的選擇設(shè)計時，為了減少定值刀具和量具的規(guī)格和種類，應(yīng)該優(yōu)先選用基孔制。但是有些情況下采用基軸制比較經(jīng)濟(jì)合理。(1)在農(nóng)業(yè)機(jī)械、紡織機(jī)械、建筑機(jī)械中經(jīng)常使用具有一定公差等級的冷拉鋼材直接做軸，不需要再進(jìn)行加工，這種情況下，應(yīng)該選用基軸制。(2)同一基本尺寸的軸上裝配幾個零件而且配合性質(zhì)不同時，應(yīng)該選用基軸制。

與標(biāo)準(zhǔn)件或標(biāo)準(zhǔn)部件配合的孔或軸，必須以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)件來選擇配合制。比如，滾動軸承內(nèi)圈和軸頸的配合必須采用基孔制，外圈和殼體的配合必須采用基軸制。此外，在一些經(jīng)常拆卸和精度要求不高的特殊場合可以采用非基準(zhǔn)制。比如滾動軸承端蓋凸緣與箱體孔的配合，軸上用來軸向定位的隔套與軸的配合，采用的都是非基準(zhǔn)制

（a）活塞銷與活塞、連桿機(jī)構(gòu)的配合(b)基孔制配合公差帶(c)基軸制配合公差帶圖6-16活塞銷與活塞、連桿機(jī)構(gòu)的配合及孔、軸公差帶圖6-17非基準(zhǔn)制配合2、公差等級選擇公差等級的選擇原則，在能夠滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡量選擇低的公差等級。3、配合的選擇配合的選擇主要是根據(jù)使用要求確定配合種類和配合代號。（1）配合類別的選擇配合類別的選擇主要是根據(jù)使用要求選擇間隙配合、過盈配合和過渡配合三種配合類型之一。當(dāng)相配合的孔、軸間有相對運動時，選擇間隙配合；當(dāng)相配合的孔、軸間無相對運動時，不經(jīng)常拆卸，而需要傳遞一定的扭矩，選擇過盈配合；當(dāng)相配合的孔、軸間無相對運動，而需要經(jīng)常拆卸時，選擇過渡配合。（2）配合代號的選擇配合代號的選擇是指在確定了配合制度和標(biāo)準(zhǔn)公差等級后，確定與基準(zhǔn)件配合的孔或軸的基本偏差代號。配合種類選擇的基本方法配合種類的選擇通常有三種，分別是計算法、試驗法和類比法4、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差帶的優(yōu)先、常用和一般的配合在選用配合時應(yīng)盡量選擇國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的公差帶和配合。在實際設(shè)計中，應(yīng)該首先采用優(yōu)先配合，當(dāng)優(yōu)先配合不能滿足要求時，再從常用配合中選擇，常用配合不能滿足要求時，再選擇一般的配合。在特殊情況下，可根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，用標(biāo)準(zhǔn)公差系列和基本偏差系列組成配合，以滿足特殊的要求。

任務(wù)四學(xué)習(xí)形位公差

形狀和位置公差簡稱為形位公差，它是針對構(gòu)成零件幾何特征的點、線、面的幾何形狀和相互位置的誤差所規(guī)定的公差。形位公差是用來限制零件本身形位誤差的，它是實際被測要素的允許變動量。新國家標(biāo)準(zhǔn)將形位公差分為形狀公差、形狀或位置公差和位置公差{知識導(dǎo)圖}知識模塊1概述零件在加工過程中由于受各種因素的影響，零件的幾何要素不可避免地會產(chǎn)生形狀誤差和位置誤差，它們對產(chǎn)品的壽命和使用性能有很大的影響。如具有形狀誤差（如圓度誤差）的軸和孔的配合，會因間隙不均勻而影響配合性能，并造成局部磨損使壽命降低。為了保證零件的互換件和使用要求，有必要對零件規(guī)定形位公差，用以限制形位誤差。1、形位公差的研究對象形位公差的研究對象是構(gòu)成零件幾何特征的點、線、面。這些點、線、面統(tǒng)稱為要素。一般在研究形狀公差時，涉及的對象有線和面兩類要素，在研究位置公差時，涉及的對象有點、線和面三類要素。形位公差就是研究這些要素在形狀及其相互之間方向或位置方面的精度問題。2、形位公差的項目及其符號GB/T1182—1996規(guī)定了14種形狀和位置公差的特征項目。各形位公差項目的名稱及其符號如表6-14所列3、形位公差的標(biāo)注在技術(shù)圖樣上，形位公差應(yīng)采用代號標(biāo)注。只有在無法采用代號標(biāo)注時才允許在技術(shù)要求中用文字說明形位公差要求。形位公差代號主要包括：形位公差有關(guān)項目符號，形位公差框格和指引線，形位公差數(shù)值及相關(guān)符號，基準(zhǔn)符號。如圖3-23所示

圖3-23形位公差標(biāo)注示例知識模塊2形位公差項目1形狀公差形狀公差是指單—實際被測要素對其理想要素的允許變動量。形狀公差用以限制實際要素變動的區(qū)域。形狀公差有直線度、平面度、圓度、圓柱度4個項目。(1)直線度直線度公差用于限制平面內(nèi)或空間直線的形狀誤差。（2）平面度：公差帶是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域

（3）圓度：

公差帶是在同一正截面上，半徑差為公差值t的兩同心圓之間的區(qū)域

（4）圓柱度公差帶是半徑差為公差值t的兩同軸圓柱面之間的區(qū)域

圖6-38圓柱度公差帶2形狀或位置公差

（1)、線輪廓度公差帶是包絡(luò)—系列直徑為公差值t的圓的兩包絡(luò)線之間的區(qū)域（2)、面輪廓度面輪廓度公差用于限制一般曲面的形狀誤差。公差帶是包絡(luò)一系列直徑為公差值t的球的兩包絡(luò)面之間的區(qū)域3位置公差根據(jù)位置公差項日的特征，位置公差又分為定向公差、定位公差和跳到公差。(1）定向公差定向公差是關(guān)聯(lián)被測要素對基準(zhǔn)要素在規(guī)定方向上所允許的變動量。定向公差分為平行度、垂直度、傾斜度3個項目。①平行度（／／）平行度公差用于限制被測要素對基準(zhǔn)要素平行的誤差。②垂直度垂直度公差用于限制被測要素對基準(zhǔn)要素垂直的誤差③傾斜度傾斜度公差用于限制被測要素對基準(zhǔn)要素成一定角度的誤差。（1）被測線和基準(zhǔn)線在同一平面內(nèi)，其公差帶是距離為公差值t且與基準(zhǔn)線成一給定角度的平行平面之間的區(qū)域（2）定位公差定位公差是關(guān)聯(lián)實際被測要素對其具有確定位置的理想要素的允許的變動量。定位公差帶與其它形位公差帶比較有以下特點：定位公差帶具有確定的位置，相對于基準(zhǔn)的尺寸為理論正確尺寸；定位公差帶具有綜合控制被測要素位置、方向和形狀的功能。根據(jù)被測要素和基準(zhǔn)要素之間的功能關(guān)系，定位公差分為位置度、同軸度和對稱度3個項目。①位置度位置度公差是以帶方框的理論正確尺寸給定被測要素的理想位置，并對每一個被測要素給定位置度公差，以此限制被測要素的實際位置對其理想位置的變動(偏離)。a點的位置度圖6-51是球心采用位置度公差的示例及公差帶解釋b線位置度公差帶是距離為公差值t且以線的理想位置為中心線對稱配置的兩平行直線之間的區(qū)域。

c面位置度公差帶是距離為公差值t,中心平面在面的理想位置上的兩平行平面之間.如圖6-53所示，圖6—53a框格中標(biāo)注的0.05的意義是：被測表面必須位于距離為公差值0.05mm，且以相對于基準(zhǔn)線B(基準(zhǔn)軸線)和基準(zhǔn)表面A(基準(zhǔn)平面)的理論正確尺寸所確定的理想位置對稱配置的兩平行平面之間②同軸度

軸線的同軸度：公差帶是值徑為公差值t的圓柱面區(qū)域，其軸線與基準(zhǔn)軸線同軸。如圖6-54所示,公差帶是值徑為0.2mm的圓柱面的區(qū)域,其軸線與A-B基準(zhǔn)軸線同軸

③對稱度公差帶是距離為公差值t，且相對基準(zhǔn)的中心平面對稱配置的二平行平面之間區(qū)域。如圖6-55所示。公差帶是距離為公差值t=0.2，且相對基準(zhǔn)的中心平面對稱配置的二平行平面之間區(qū)域。（3）跳動公差跳動公差是被測要素繞基準(zhǔn)要素回轉(zhuǎn)的過程中所允許的最大跳動量，也就是指示器在給定的方向上指示的最大讀數(shù)與最小的讀數(shù)之差。跳動公差分圓跳動和全跳動兩種。

①圓跳動圓跳動是被測要素在某一個測量平面內(nèi)相對于基準(zhǔn)軸線的變動量。通常分為：徑向圓跳動、端面圓跳動等。a徑向圓跳動如圖6-55所示。b端面圓跳動如圖6-57所示C斜向圓跳動公差帶是在與基準(zhǔn)同軸的任一測量圓錐面上距離為t的兩圓之間的區(qū)域，除另有規(guī)定，其測量方向應(yīng)與被測面垂直，如圖6—58所示②全跳動全跳動是控制整個被測要素在連續(xù)測量時相對于基準(zhǔn)軸線的跳動量。全跳動可分為：徑向全跳動、端面全跳動和斜向全跳動。a徑向全跳動徑向全跳動是被測要素圍繞其基準(zhǔn)軸線作若干次旋轉(zhuǎn)，同時測量儀器與工件間作軸向移動，此時被測要素上各點間的示值差。如圖6-59所示。如圖6-59徑向全跳動如圖6-59徑向全跳動b端面全跳動端面全跳動是被測要素圍繞其基準(zhǔn)軸線作若干次旋轉(zhuǎn)，同時測量儀器與工件間作徑向移動，此時被測要素上各點間的示值差。如圖6-60所示任務(wù)五選用形位公差

公差原則任何實際要素，都同時存在有形位誤差和尺寸誤差。有些形位誤差和尺寸誤差密切相關(guān)，如具偶數(shù)棱圓的圓柱面的圓度誤差與尺寸誤差相關(guān)；有些形位誤差和尺寸誤差又相互無關(guān)，如中心要素的形狀誤差與相應(yīng)的輪廓要素的尺寸要素。而影響零件使用性能的，有時主要是形狀誤差，有時主要是尺寸誤差，有時則主要是它們的綜合結(jié)果而不必區(qū)分出它們各自的大小。因而在設(shè)計時，為簡明扼要地表達(dá)設(shè)計意圖并為工藝提供便利，應(yīng)該根據(jù)需要賦予要素的形狀公差和尺寸公差以不同的關(guān)系。我們把處理形位誤差和尺寸誤差關(guān)系的原則稱為公差原則知識模塊1形位公差項目的選擇

形位公差項目的選擇原則是：根據(jù)要素的幾何特征、結(jié)構(gòu)特點及零件的使用要求，并考慮檢測的方便和經(jīng)濟(jì)效益。形狀公差項目主要是按要素的幾何形狀特征確定的，因此要素的幾何特征自然是選擇單一要素公差項目的基本依據(jù)。例如，控制平面的形狀誤差選擇平面度；控制圓柱面的形狀誤差應(yīng)選擇圓度或圓柱度。位置公差項目是按要素間幾何方位關(guān)系確定的，所以關(guān)聯(lián)要素的公差項目應(yīng)以它與基準(zhǔn)間的幾何方位關(guān)系為基本依據(jù)。例如對軸線、平面可規(guī)定定向和定位公差；對點只能規(guī)定位置度公差；回轉(zhuǎn)類零件才可以規(guī)定同軸度公差和跳動公差。零件的功能要求不同，對形位公差應(yīng)提出不同的要求知識模塊2公差值的選擇公差值的選擇原則是：在滿足零件功能要求的前提下，考慮工藝經(jīng)濟(jì)性和檢測條件，選擇最經(jīng)濟(jì)的公差值。根據(jù)零件功能要求、結(jié)構(gòu)、剛性和加工經(jīng)濟(jì)性等條件，采用類比法，確定要素的公差值時，還應(yīng)考慮以下幾點：1、在同一要素上給出的形狀公差值應(yīng)小于位置公差值。如在同一平面上，平面度公差值應(yīng)小于該平面對基準(zhǔn)平面的平行度公差值。2、圓柱形零件的形狀公差，除軸線直線度以外，一般情況下應(yīng)小于其尺寸公差。形狀公差在尺寸公差之內(nèi)，形狀公差包含在位置公差帶內(nèi)。3、選用形狀公差等級時，應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)特點和加工的難易程度，在滿足零件功能要求的前提下，應(yīng)適當(dāng)降低精度。如：細(xì)長的軸或孔。4、選用形狀公差等級時，還應(yīng)注意協(xié)調(diào)形狀公差與表面粗糙度之間的關(guān)系。通常情況下，表面粗糙度的數(shù)值約占形狀誤差值的20%～25%。5、在通常情況下，零件被測要素的形狀誤差比位置誤差小得多，因此給定平行度或垂直度公差的兩個平面，其平面度的公差等級，應(yīng)不低于平行度或垂直度的公差等級；同一圓柱面的圓度公差等級應(yīng)不低于其徑向圓跳動公差等級知識模塊3基準(zhǔn)要素的選擇基準(zhǔn)是確定關(guān)聯(lián)要素之間方向和位置的依據(jù)。在選擇位置公差項目時，需要正確選用基準(zhǔn)。選擇基準(zhǔn)時，一般應(yīng)從以下幾方面考慮：(1)根據(jù)零件各要素的功能要求，一般以主要配合表面，如軸頸、軸承孔、安裝定位面，重要的支承面等作為基準(zhǔn)，如軸類零件，常以兩個軸承為支承運轉(zhuǎn)，其運動軸線是安裝軸承的兩軸頸共有軸線，因此，從功能要求來看，應(yīng)選這兩處軸頸的公共軸線(組合基準(zhǔn))為基準(zhǔn)。(2)根據(jù)裝配關(guān)系應(yīng)選零件上相互配合、相互接觸的