1)形状误差 是指被测实际要素对其理想要素的变动量。
2)形状公差 是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。
3)位置误差 是指被测实际要素对其理想要素位置的变动量。
4)位置公差 是指关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。
形位公差的研究对象是构成零件几何特性的点、线、面,这些点、线、面统称为零件的几何要素。几何要素的分类:
(1)按存在的状态分为理想要素和实际要素
1)理想要素 具有几何学意义、没有任何误差的要素。
2)实际要素 零件上实际存在的要素。
(2)按结构特征分为轮廓要素和中心要素
1)轮廓要素 构成零件轮廓的点、线、面,如平面、球面、圆锥面、圆柱面、交点等。
2)中心要素 看不见、摸不着的,由轮廓要素体现的要素,如圆心、球心、中心线、轴线、对称中心线、对称中心面等。
(3)按所处地位分为被测要素和基准要素
1)被测要素 图样上给出了形位公差要求的要素。
2)基准要素 用来确定被测要素的方向和(或)位置的要素。
(4)按功能关系分为单一要素和关联要素
1)单一要素 仅对要素本身提出功能要求,而给出形状公差的要素。
2)关联要素 对其他要素有功能关系而给出位置公差的要素。
按国家标准,形位公差分为形状公差、形状或位置公差和位置公差三大类,共14项,其中形状公差4项,形状或位置公差2项,位置公差有三种类型,分8项。形位公差的项目和符号以及标注时的其他有关符号见表6-7。
表6-7 形位公差符号
形位公差代号由形位公差框格和指引线、形位公差项目的符号、形位公差数值和有关符号以及基准代号等组成。
1)形状公差框格为2格,位置公差框格为2~5格。框格形式及填写项目如图6-8所示,框格应水平或垂直放置,不可斜放。
图6-8 形位公差框格和指引线
2)指引线应与框格线垂直,指引线只可引出一条,一般从框格的左端或右端引出,也可以从侧边直接引出;当多个部位有相同形位公差要求时,可从框格引出线上分出多个指引箭头;指引线指向被测要素时可以弯折,但要尽量避免,且不得多于两次。
3)指引线箭头应指向公差带的宽度或直径方向。
4)形位公差有附加要求时,应加注其他有关符号。其他有关符号见表6-7。
5)基准代号由基准符号、圆圈、连线和相应的基准字母组成,基准字母在任何情况下都应水平书写。基准字母不得采用E、I、J、M、O、P、L、R、F等字母。
(1)被测要素的标注
1)当公差涉及轮廓线或表面时,应将指引线箭头置于要素的轮廓线或轮廓线的延长线上(必须与尺寸线明显地错开),如图6-9所示。
2)当指向实际表面时,箭头可置于带点的参考线上,该点指在实际表面上,如图6-10所示。
图6-9 箭头置于要素的轮廓线上
图6-10 箭头置于参考线上
3)当公差涉及轴线、中心平面或带尺寸要素确定的点时,则带箭头的指引线应与尺寸线的延长线重合。如图6-11所示。
图6-11 箭头的指引线与尺寸线的延长线重合
(2)基准要素的标注
1)当基准要素是轮廓线或表面时,其基准字母的短横线应放置在要素的外轮廓线或它的延长线上(必须与尺寸线明显地错开),如图6-12所示。另外,基准符号还可置于用圆点指向实际表面的参考线上,如图6-13所示。
图6-12 基准符号置于轮廓线上
图6-13 基准符号置于参考线上
2)当基准要素是轴线、中心平面或由带尺寸的要素确定的点时,则基准符号中的线与尺寸线对齐,如图6-14所示。
图6-14 基准符号中的线与尺寸线对齐
(3)形位公差的简化标注
1)当多个被测要素有相同的形位公差时,可以从一个框格内的同一端引出多个指示箭头与各被测要素相连,如图6-15(a)所示。当同一个被测要素有多项形位公差要求而标注形式又一致时,可以在一条指引线上画出多个公差框格,如图6-15(b)所示。
图6-15 形位公差的简化标注(www.xing528.com)
2)对于由两个或两个以上要素组成的公共基准,其基准字母应用横线连起来,并写在公共框格的同一格内,如图6-16所示。
图6-16 公共基准的简化标注
形状公差是指单一实际被测要素对其理想要素的允许变动量。形状公差带是限制实际要素变动的一个区域。形状公差有直线度、平面度、圆度、圆柱度4个项目。
(1)直线度
直线度公差用于控制平面内或空间直线的形状误差。根据被测要素的结构特点和功能要求可分别提出在给定平面内、给定方向上或任意方向上的直线度要求。
(2)平面度
平面度公差用于控制被测平面的形状误差,它同时可控制被测平面上任一素线的直线度误差。
(3)圆度
圆度公差用于控制圆柱(锥)面的正截面或球面任一径向截面的圆度误差。
(4)圆柱度
圆柱度公差用于控制圆柱面的形状误差,它同时可综合控制圆柱面轴线的直线度、正截面的圆度和轴向截面内两条素线间的平行度误差。
(1)线轮廓度
线轮廓度公差用于控制平面曲线的形状误差。公差带是指包络一系列直径为公差值的圆的两包络线之间的区域,诸圆的圆心应位于理想轮廓线上。
(2)面轮廓度
面轮廓度公差用于控制空间曲面的形状误差,它同时控制了被测曲面上任一截面曲线的线轮廓度误差。公差带是指包络一系列直径为公差值的球的两包络面之间的区域,球心应位于理想轮廓面上。
形状公差的标注及公差带示例见表6-8。
位置公差是指关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。位置公差按其特征可分为定向公差、定位公差和跳动公差。
表6-8 形状公差的标注及公差带示例
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(1)定向公差带
平行度、垂直度和倾斜度三个项目属于定向公差项目,用于控制关联实际要素对基准在方向上的误差。由于被测要素和基准要素均可分别为平面或直线,因此定向公差可以有面对面、线对面、面对线、线对线四种形式。定向公差带具有以下特点:
1)定向公差带的方向由基准确定,而其位置可以浮动。
2)定向公差带具有综合控制被测要素的形状和方向误差的功能。通常,被测要素给定了定向公差后不必再给出形状公差,如果对形状精度有进一步要求,则给出的形状公差值必须小于定向公差值。
定向公差的标注及公差带示例见表6-9。
表6-9 定向公差的标注及公差带示例
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(2)定位公差带
同轴度、对称度和位置度三个项目属于定位公差项目,用于控制关联实际要素对基准在方位上的误差。定位公差带具有以下特点:
1)定位公差带的方向和位置由基准确定。而其位置不可浮动。
2)定位公差带具有综合控制被测要素形状、方向、位置误差的功能。通常,被测要素给定了定位公差后,不必再给出形状和定向公差,如果对形状或(和)定向精度有进一步要求,形状或(和)定向公差值必须小于定位公差值。
定位公差的标注及公差带示例见表6-10。
表6-10 定位公差的标注及公差带示例
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(3)跳动公差带
圆跳动和全跳动两个项目属于跳动公差带项目,用来控制被测关联实际要素绕基准轴线回转一周或连续回转时的跳动量。跳动公差带具有以下特点:
1)跳动公差带相对于基准轴线有确定的位置。
2)跳动公差带可以综合控制被测要素的形状、定向和定位误差。当其不能满足功能要求时,可进一步给出有关的形状和定向、定位公差值。
跳动公差的标注及公差带示例见表6-11。
表6-11 跳动公差的标注及公差带示例
为了保证设计要求,正确地判断零件是否合格,必须进一步明确形位公差和尺寸公差之间的相互关系和内在联系。确定形位公差和尺寸公差之间相互关系的原则称为公差原则。公差原则按形位公差与尺寸公差是否相互有关分为独立原则和相关要求。形位公差和尺寸公差相互无关系的为独立原则,相互有关系的为相关要求。相关要求又分为包容要求、最大实体要求、最小实体要求和可逆要求。
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