形位公差基础理论

基础篇：6.6）形位公差-基准Datum本章⽬标：了解形位公差基准及运⽤。

1.前⾔基准是形位公差专有的东西，是公差标注的⼀个重要的升级。

没错，以前的线性公差是没有基准的，因为线性公差代表的是两个特征之间的距离。

原因在于，没有基准的符号。

虽然线性公差在实际的运⽤中，⼤家都早早明⽩的基准的重要性，也有在运⽤基准的概念，但并没有归类成理论。

所以这种线性公差有基准的概念是很暧昧的，哪怕是在尺⼨链标注中。

如下图，虽然⼤家都知道轴端是基准，但也不是不能狡辩。

但形位公差有了基准符号，就不⼀样了。

任何⼈都能明⽩什么是基准。

这章就是专门讲述如何标注基准的。

2.基准定义2.1 基准— 与被测要素有关且⽤来定义其⼏何位置关系的⼀个⼏何理想要素(如轴线、直线、平⾯等)；— 可由零件上的⼀个或多个基准要素构成。

2.2 模拟基准要素— 在加⼯和检测过程中⽤来建⽴基准并与基准要素相接触，且具有⾜够精度的实际表⾯。

//有些⽹络的资料和培训教材是错的，特别坑，要注意。

如下图：2.3 检测⽰例---在加⼯和检测过程中，往往⽤测量平台表⾯、检具定位表⾯或⼼轴等⾜够精度的实际表⾯来作为模拟基准要素。

---模拟基准要素是基准的实际体现。

3.类型3.1 单⼀基准-- ⼀个要素做⼀个基准；3.2 组合(公共)基准--⼆个或⼆个以上要素做⼀个基准；//⼀般A.B轴皆为装配⾯。

3.3 基准体系--由⼆个或三个独⽴的基准构成的组合；//多基准体系注意设计要求，你有这个要求，才要多个基准，否则只是累赘。

三基⾯体系 Datum Reference Frame — 三个相互垂直的理想(基准)平⾯构成的空间直⾓坐标系。

见图21。

4. ⾃由度与基准限制⼀个物体有6个⾃由度。

4.1 基准限制⾃由度举例①⼀个平⾯基准形体确定的模拟基准形体建⽴了⼀个基准平⾯，它限制了三个⾃由度（⼀个平移，两个旋转）。

②⼀个宽度的基准形体（两个对⽴的平⾏表⾯）确定的模拟基准形体建⽴了⼀个基准中⼼平⾯，它限制了三个⾃由度（⼀个平移，两个旋转）。

公差分析基础理论公差分析是产品设计与制造过程中的重要环节之一，通过对零部件尺寸与形位公差的合理分配和控制，确保产品能够在规定的公差范围内满足设计要求，保证产品质量的稳定性和可靠性。

公差分析的基础理论主要包括公差、公差堆积、公差链等。

1.公差的概念与种类公差是描述零部件尺寸与形位误差的一个重要参数，是指零件尺寸或形状在一定范围内的允许偏差。

根据公差的不同性质，可以分为线性公差、形位公差和配合公差。

（1）线性公差：是指零部件尺寸的允许偏差范围。

一般用尺寸的上限（最大值）和下限（最小值）来表示，如直径10±0.05mm。

（2）形位公差：是指零部件几何形状、位置、方向的允许偏差范围。

形位公差分为位置公差、形状公差和方向公差等。

（3）配合公差：是指零部件之间的配合关系的允许偏差范围。

如传动轴与轴承配合时，要求轴与轴孔的尺寸公差和形位公差都要满足要求，以使轴与轴孔能够达到合适的配合。

2.公差分配原则公差分配是指在零部件与装配件之间合理分配公差，以满足产品性能要求。

公差分配的原则包括最大材料原则、最小材料原则、最大孔最小轴原则和最大间隙最小重合原则等。

（1）最大材料原则：将零件尺寸的上限与装配件尺寸的下限相对应，以保证零件和装配件都能满足设计要求。

（2）最小材料原则：将零件尺寸的下限与装配件尺寸的上限相对应，以保证零件和装配件都能满足设计要求。

（3）最大孔最小轴原则：在配合公差分配时，以确保最大孔与最小轴间隙达到设计要求。

（4）最大间隙最小重合原则：在配合公差分配时，以确保最大间隙与最小重合满足设计要求。

3.公差堆积与公差链公差堆积是指在装配过程中，由于零部件尺寸与形位公差的叠加或堆积所引起的总公差。

公差堆积的结果可能是零部件与装配件的配合间隙大于或小于设计要求，从而影响产品的装配性能。

因此，公差堆积的分析是确保产品装配质量的重要一环。

公差链是指由多个零部件按照一定的装配次序组成的装配关系链。

每个零部件的公差都对最终产品质量产生影响，因此，需要通过公差链的分析，确定各个零部件的公差堆积情况，以确保产品装配尺寸要求的可靠性。

GD&T TRAINING零件在加工或生产过程中,不仅存在着尺寸误差,而且会产生形状和位置的误差(简称形位公差).它们对零件的加工和使用性能影响很大,因此,仅控制尺寸误差,有时仍难以保证零件的装配精度,工作精度,联结强度,密封性,运动平稳性等方面的要求.因此,研究和学习形位公差就显得十分重要.一.形位公差研究的对象形位公差研究的对象是几何要素,简称要素;所谓的要素就是指构成零件几何特征的点,线和面.ⅰ.要素按存在状态可分为:实际要素和理想要素.实际要素:零件上实际存在的要素.能常用测量得到的要素来代替.理想要素:具有几何学意义的要素.图样上表示的要素均为理想要素.ⅱ.按所处的地位可分为:被测要素和基准要素.被测要素:在图样上给出了形状或位置公差要求的要素.基准要素:用来确定被测要素的方向或位置的要素.理想的基准要素简称基准.ⅲ.按功能关系可分为:单一要素和关联要素单一要素:仅对其本身给出形状公差要求的要素.关联要素:对其它要素有功能关系的要素.二.形位公差的种类及标注方法形状公差用形状公差带表示,形状公差带是限制单一实际要素变动的区域,被测实际要素在该区域内为合格.公差带是一个几何图形,具有形状,大小,方位等特点,公差带的形状由被测要素的结构特征和功能要求决定;形状公差带的大小用公差带的宽度或直径表示,由形状公差值决定. 形位公差的种类及符号ⅰ.根据产品设计中应控制的形位公差,国标规定了两类14项形位公差.1.形状公差:直线度(—),平面度),圆度),圆柱度),线轮廓度( ),面轮廓度( ). 2.位置公差分为:定向,定位,跳动. 定向公差包括:平行度(),垂直度(),倾斜度( ). 定位公差包括:同轴度对称度(),位置度 ).跳动公差包括:圆跳动( ),全跳动浮动,且构成公差带几何图形的理想要素都不涉及尺寸.2.轮廓度包括线轮廓度和面轮廓度,其理想形状需由理论正确尺寸决定.若考虑公差带位置时,则可由理论正确尺寸相对于基准来决定.因此它们又具有位置公ⅱ.形位公差的标注方法图样上形位公差的标注应采用框格代号标注1. 形位公差的框格代号包括:公差项目符号,框格,指引线,公差数值,基准代号(或符号)和其他有关符号等.框格有两格或多格等多种形式,从框格的左边起,第一格填写公差项目符号,第二格填写公差值,从第三格起填写代表基准的字母.框格用指引线或连接线与有关要素(被测要素或基准要素)联系起来(如下图).2.端相连,指引线的箭头应指向公差的宽度方向或直径方向.当被测要素为轮廓要素时,指引线箭头指在可见轮廓线上或其引出线上,并明显地与尺寸线错开(如图1);当被测要素为中心要素时,指引线的箭头应与该要素的尺寸线对齐(如图2)图1图23.基准要素的标注方法:对于有方向,位置要求的要素,在图样上必须用基准符号或基准代号表示被测要素和基准要素之间的关系.基准符号为一粗短线,用连接线将其与公差框格联系起来,连接线要从公差框格的另一端引出.当基准要素为轮廓要素时,基准代号或基准符号应紧靠轮廓要素或引出线,并与尺寸线错开,如下图所示.当基准要素为中心要素时,基准代号或基准符号的连接线应与该素的尺寸线对齐,如下图所示.以上为关于形位公差的一些基础知识,希望能够给大家在以后的工作中有所帮助.。

形位公差培训资料形位公差是现代制造中非常重要的技术指标，它描述了零件的几何尺寸与位置之间的允许变差范围。

在工程设计和制造过程中，形位公差常用来控制零件的装配和功能要求，确保零件的互换性和稳定性。

本文将介绍形位公差的基本概念、符号表示法以及在实际应用中的一些常见技巧。

一、形位公差的概念形位公差是通过几何尺寸和位置公差的组合来描述零件与设计要求之间的关系。

形位公差包括平面、直线、圆柱、圆锥等几何元素的尺寸和位置公差。

它可以用来描述零件与装配体之间的配合、位置关系以及运动要求等。

形位公差的基本概念包括公差值、公差带、基准和基准面等。

公差值是指零件允许的尺寸和位置偏差范围，公差带是指公差值在尺寸上所形成的范围。

基准是指用来确定零件形位关系的参考面或者轴线，基准面则是基准的具体表现形式。

二、形位公差的符号表示法形位公差的符号表示法采用了一套统一的国际标准，常用的符号包括直线度、圆度、平面度、圆柱度、圆锥度等。

这些符号既可以用于单个要素的控制，也可以用于组合要素的控制。

以直线度为例，直线度公差符号为"⊥"，表示直线或曲线的轴线与基准平面的垂直度。

如果轴线的位置在两个平行平面之间，可以使用"⊥⊥"来表示。

其他符号如圆度为"○"，平面度为"□"，圆柱度为"∆"，圆锥度为"∠"等。

三、形位公差的实际应用技巧在实际应用中，形位公差的控制需要考虑多个因素，包括设计要求、材料特性和加工工艺等。

以下是一些常见的形位公差应用技巧：1.选择合适的基准：基准的选择对于形位公差的控制至关重要。

合理选择基准可以减少装配困难和误差累积。

2.合理分配公差：在零件设计中，需要根据功能要求和工艺可行性合理分配形位公差。

过大或过小的公差都会导致装配困难或者功能不稳定。

3.考虑加工工艺：形位公差的控制还需要考虑加工工艺的限制，避免出现无法实现或成本过高的公差要求。

形位公差详解1.直线度直线度，即通常所说的平直程度，表示零件上的直线要素实际形状保持理想直线的状况。

直线度公差是实际线对理想直线所允许的最大变动量。

▲图样示例1：在给定平面内，公差带必须在距离为0.1mm的两平行直线间的区域。

▲图样示例2：如果在公差值前加注记号φ、则公差带必须在直径0.1mm的圆柱面内的区域。

2.平面度平面度，即通常所说的平整程度，表示零件的平面要素实际形状，保持理想平面的状况。

平面度公差是实际表面对理想平面所允许的最大变动量。

▲图样示例：公差带是位于距离0.08mm的两个平行平面之间的区域。

3.圆度圆度，即通常所说的圆整程度，表示零件上圆的要素实际形状与其中心保持等距的状况。

圆度公差是在同一截面上，实际圆对理想圆所允许的最大变动量。

▲图样示例：公差带必须在同一正截面上，半径差为公差值0.03mm的两个同心圆之间的区域。

4.圆柱度圆柱度是表示零件上圆柱面外形轮廓上的各点，对其轴线保持等距状况。

圆柱度公差是实际圆柱面对理想圆柱面所允许的最大变动量。

▲图样示例：公差带是半径差为公差值0.1mm的两个同轴圆柱面之间的区域。

5.线轮廓度线轮廓度是表示在零件的给定平面上，任意形状的曲线，保持其理想形状的状况。

线轮廓度公差是指非圆曲线的实际轮廓线的允许变动量。

▲图样示例：公差带是由包络一系列直径为公差0.04mm的圆的两包络线之间的区域。

诸圆的圆心位于具有理论正确几何形状的线上。

6.面轮廓度面轮廓度是表示零件上的任意形状的曲面，保持其理想形状的状况。

面轮廓度公差是指非圆曲面的实际轮廓线，对理想轮廓面的允许变动量。

▲图样示例：公差带是由包络一系列直径为0.02mm的球的两条包络线之间，诸球的中心理论上应位于理论正确几何形状的面上。

7.平行度平行度，即通常所说的保持平行的程度，表示零件上被测实际要素相对于基准保持等距离的状况。

平行度公差是被测要素的实际方向，与基准相平行的理想方向之间所允许的最大变动量。

形位公差培训教程形位公差是工程制造中非常重要的一个概念，它在各个行业中都有广泛的应用。

为了帮助大家更好地理解和应用形位公差，本文将为大家提供一个形位公差培训教程。

以下将详细介绍形位公差的基本概念、常用符号、计算方法和应用实例。

一、形位公差的基本概念形位公差是用来描述零件之间的几何关系的一种公差。

它包括位置公差、轴线公差、倾斜度公差、平行度公差、垂直度公差、同轴度公差等。

形位公差通过限制零件之间的位置、形状和方向关系来保证装配的精度和互换性。

二、形位公差的常用符号形位公差使用一些常见的符号来表示。

其中，位置公差使用直径符号(⌀)表示，轴线公差使用直线符号(│)表示，倾斜度公差使用角度符号(°)表示，平行度公差使用两个平行线符号(∥)表示，垂直度公差使用直角符号(⊥)表示，同轴度公差使用一对同心圆符号(⦿)表示。

三、形位公差的计算方法形位公差的计算方法主要包括算术方法和几何方法。

算术方法是通过对公差进行代数求和来计算形位误差，几何方法则是通过几何特性来计算形位误差。

在实际应用中，多数情况下会使用几何方法进行形位公差的计算。

四、形位公差的应用实例形位公差在工程制造中有广泛的应用，下面将通过一个实际的应用实例来介绍形位公差的具体应用。

假设我们有一个机械装配件，需要将两个孔进行配对装配。

其中一个孔位于基准面上，另一个孔位于另一个零件上。

根据设计要求，两个孔之间的位置公差应保持在0.1mm以内。

为了实现这个要求，我们首先需要确定一个基准点作为参考，然后使用位置公差来描述两个孔的相对位置。

在制造过程中，我们需要根据零件的实际尺寸和位置来判断是否达到了设计要求，如果没有达到要求，我们需要进行调整和修正。

在实际操作中，我们可以使用测量仪器来测量零件的尺寸和位置，并与设计要求进行比较。

如果超出了公差范围，我们需要对制造工艺进行调整，并进行二次加工，直到达到设计要求为止。

通过形位公差的应用，我们可以保证装配件的精度和互换性，提高产品质量和工艺效率。

形位公差基础知识分析形位公差是工程制图中常用的一种公差，用于描述零件的几何特性和尺寸间的变化范围。

它是根据零件的设计要求和功能需求，确定合理的容许范围，以确保零件的可交换性和组装性。

形位公差包括位置公差、平行度、垂直度、倾斜度、圆度、直线度等。

这些公差用于描述零件的几何特性和位置关系，确保零件在装配时能够正确地定位和运动。

位置公差是形位公差中最常用的一种，用于描述零件在空间中的位置关系。

它由两个数值表示，一个是位置公差值，表示偏离理论位置的距离；另一个是位置公差的直径符号，表示该位置公差是相对于基准尺寸的位置误差。

平行度和垂直度用于描述零件的平行和垂直关系。

平行度用于描述两个平面之间的平行关系，垂直度用于描述两个平面之间的垂直关系。

这两者都是通过测量两个表面相对于一个参考平面的夹角来确定的。

倾斜度用于描述零件的倾斜关系。

它是通过测量零件的倾斜角度来确定的。

倾斜度常用于轴承、连杆等需要满足一定倾斜角度要求的零件。

圆度和直线度用于描述零件的圆形和直线形状的偏差。

圆度是指圆形表面与其投影圆之间的最大偏差距离，直线度是指直线与其理论位置之间的最大偏差距离。

这两者都是通过测量零件的表面形态误差来确定的。

形位公差的基本原则是在保证功能需求的前提下，尽量减小公差带来的成本和制造难度。

因此，在实际应用中，需要根据零件的设计要求和使用环境，合理选择形位公差的数值和类型。

总之，形位公差是工程制图中常用的一种公差，用于描述零件的几何特性和位置关系。

它包括位置公差、平行度、垂直度、倾斜度、圆度和直线度等。

形位公差的选择需要考虑零件的功能需求和制造成本，在保证可交换性和组装性的前提下，尽量减小公差带来的制造难度和成本。