同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差值

情境2 数控车削加工阶梯轴类零件
任务一 车削加 任务二 车削 任务三 车削
工短轴
加工锥轴 加工综合轴
任务四 车削 加工球头轴
任务五 车削加工径 向直槽轴
任务六 车削 加工手柄零件
任务七 车削 加工偏心轴
本项目主要介绍数控车床车削加工阶梯 轴类零件，具体包括短轴、锥轴、综合轴、 球头轴、 径 向直槽轴、手柄零件、偏心轴。
（2）刀具补偿 （3）自动加工
量具的使用： （1）用万能角度尺测量 （2）用正弦规检测 （3）用卡钳和千分尺检测
（1）清除切屑、擦拭机床，使用机床与 环境保持清洁状态。
（2）注意检查或更换磨损坏的机床导轨 上的油察板。
（3）检查润滑油、冷却液的状态，及时 添加或更换。
（4）依次关掉机床操作面板上的电源和 总电源。
任务1 数控车削加工短轴
1.零件图样
零件图样如图2-1所示。
2. 工作条件
（1）生产纲领：单件。
（2）毛坯：Φ40 mm硬铝棒料。
（3）选用机床为FANUC 0i系统CK6140型数 控车床。
（4）时间定额：编程时间20 min；实操时间 40 min。
3. 工作要求
1）工艺结构及精度分析。 本例工件由Φ20圆柱段、Φ35圆柱段、 倒角及倒 圆组成。工件尺寸精度和表面粗糙 度要求不高。 2）零件装夹方案分析。 采用三爪卡盘装夹方法。 3）加工刀具分析。刀具选择如下： T01: 93外圆车刀(刀具材料：高速钢)1把； T02:切断刀（宽4mm）1把； 4）工序卡如表2-1所示。
2）零件装夹方案分析。
采用三爪卡盘装夹方法。
3）加工刀具分析。刀具选择如下：
T01: 93外圆粗车刀(刀具材料：高速 钢)1把；

t
工
被测轴线必须位于距离为公差值 0.06 且垂直于基准 A（基准轴线）的两 平行平面之间
0 . 06 A
B
如公差值前加注 ø，则公差带是直径 为公差值为 t 且垂直于基准面的圆柱面内 的区域 øt
被测轴线必须位于直径为公差值 ø 0.01 且垂直于基准面 A (基准平面） 的圆柱面内
A
形状
形状
øt
A
60˚
0.1
C
ø
t
基准平面
A
t
75˚
A
跳动通常是围绕轴线旋转一整周， 也可对部分圆周进行限制
B
A
C
倾斜度公差
基准线
圆跳动公差
径向全跳动公差 公带差是半径为公差值 t 且与基准同 轴的两圆柱面之间的区域
基准轴线
端面全跳动公差 公差带是距离为公差值 t 且与基准 垂直的两平行平面之间的区域 在给定平面内，公差带是距离为 公差值t的两平行直线之间的区域 被测表面的素线必须位于平行于图样 所示投影面而且距离为公差值 0.1 的两平 行直线内
0.２
A
如在公差值前加注 ø，公差带是直 径为公差值 t 且平行于基准线的圆柱面 内的区域
线对面平行公差 公差带是距离为公差值 t 且平行于基 准平面的平行平面之间的区域 t
被测轴线必须位于距离为公差值 0.01 且平行于基准表面 B (基准平面） 的两平行平面之间
0.01
线对线垂直度公差 公差带是距离为公差值 t 且垂直于基 准线的两平行平面之间的区域线垂直度公差
公差带是距离为公差值 t 且垂直于基准 线的两平行平面之间的区域
C
被测面必须位于距离为公差值 0.08 且 垂直于基准线 A (基准轴线）的两平行平 面之间

~8 000
＞8 000
~10 000
公 差 值 /μm
1
0.4
0.4
0.5
0.6
0.8
1
1.2
1.5
2
2.5
3
4
5
6
8
10
12
2
0.6
0.6
0.8
1
1.2
1.5
2
2.5
3
4
5
6
8
10
12
15
20
3
1
1
1.2
1.5
2
2.5
3
4
5
6
8
10
12
15
20
25
30
4
1.5
1.5
2
2.5
3
4
5
6
8
10
12
15
8~10
用于制造一般精度要求，通常按尺寸公差IT9~IT10级制造的零件。8级精度用于拖拉机发动机分配轴轴颈，9级精度以下齿轮轴的配合面、水泵叶轮、离心泵泵体、棉花精梳机前后滚子，9级精度用于内燃机气缸套配合面、自行车中轴，10级精度用于摩托车活塞、印染机导布辊、内燃机活塞环槽底径对活塞中心、气缸套外圈对内孔等
9
15
20
25
30
40
50
60
80
100
120
150
200
250
300
400
500
600
10
25
40
50
60
80
100
120
150
200
250

0.08 A—B
面对面倾斜度公差 如在公差值前加注 ø ，则 公差带是直径为公差值 t 的圆 柱面内的区域，该圆柱面的轴 线应与基准平面呈一给定的角 度并平行于另一基准平面
t
被测轴线必须位于直径为公差 值ø0.1的圆柱面公差带内，该公差 带的轴线应与基准表面 A（基准平 面呈理论正确角度 60˚ 并平行于基 准平面 B。
形 状 和 位形 置 公 差 公差 国 家 标 准图解 状和位置 国家标准
公差特征项目符号
公
差
特征项目 直线度
符号
有或无基准要求 无
线对线平行度公差 公差带是距离为公差值 t 且平行于 基准线、位于给定方向上的两平行平面 之间的区域
被测轴线必须位于距离为公差值 0.1 且在给定方向上平行于基准轴线的两平 行平面之间
0.01
线对线垂直度公差 公差带是距离为公差值 t 且垂直于基 准线的两平行平面之间的区域
t
B
被测轴线必须位于距离为公差值 0.06 且垂直于基准 A（基准轴线）的两 平行平面之间
0 . 06 A
如公差值前加注 ø，则公差带是直径 为公差值为 t 且垂直于基准面的圆柱面内 的区域 øt
被测轴线必须位于直径为公差值 ø 0.01 且垂直于基准面 A (基准平面） 的圆柱面内
被测线与基准线不在同一平 面内：公差带是距离为公差值t且 与基准成一给定角度的两平行平 面之间的区域。如被测线与基准 不在同一平面内，则被测线应投 影到包含基准轴线并平行于被测 轴线的平面上，公差带是相对于 投影到该平面的线而言
被测表面必须位于距离为公差 值 0.1且与基准线 A（基准轴线）成 理论正确角度 75˚ 的两平行平面之 间
t
基准平面
点的位置度公差 如公差值前加注 ø，公差带是直径为 公差值t的圆内的区域。圆公差带的中心 点的位置由相对于基准 A 和 B 的理论正 确尺寸确定

2．同轴度 同轴度（用于轴线）公差是指关联实际被测轴线相对于基准轴线所允 许的变动量。同轴度公差用来控制轴线或中心点的同轴度误差。轴线的
同轴度公差带是指直径为t、且轴线与基准轴线重合的圆柱面内的区域
（注意公差值前应加注），标注如图2-44（a）所示。实际被测轴线必须 位于直径为公差值φ 0.01 mm、且与基准轴线A重合的圆柱面内，如图2-44 （b）所示。
而小于定位公差。如图2-52所示，对同一被测平面，平行度公差值大于平面度公差
值而小于位置度公差值。
图 2-52 定位公差标注示例
图2-44 同轴度公差带
3．对称度 对称度公差是指关联被测实际要素的对称中心平面（中心线）相对 于基准对称中心平面（中心线）所允许的变动量。对称度公差用来控制 对称中心平面（中心线）的对称度误差。 （1）面对面的对称度公差带是指距离为公差值t、且被测实际要素 的对称中心平面与基准中心平面重合的两平行平面之间的区域，标注如 图2-45（a）所示。槽的实际中心面必须位于距离为公差值0.1 mm、且 中心平面与基准中心平面A—B重合的两平行平面之间的区域内，如图245（b）所示。
表2-6
同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差值
公差等级 1 0.4 0.4 0.5 0.6 0.8 1 1.5 2 0.6 0.6 0.8 1 1.2 1.5 2.5 3 1.0 1.0 1.2 1.5 2 2.5 4 4 1.5 1.5 2 2.5 3 4 6 5 2.5 2.5 3 4 5 6 10 6 4 4 5 6 8 10 15 7 6 6 8 10 12 15 25 8 10 10 12 15 20 25 40 9
15 20 25 30 40 50 80
＞120～250
＞250～500 ＞500～800 ＞800～1 250 ＞1 250～2 000 ＞2 000～3 150 ＞3 150～5 000 ＞5 000～8 000 ＞8 000～ 10 000

——摘自机械手册5版1卷3-337。 公差等级 7 8 公差值 /μm 3 4 4 5 4 6 5 8 6 9 7 11 8 13 10 15 12 18 14 20 16 23 18 25 20 27
9 6 8 9 11 13 16 19 22 25 29 32 36 40
10 10 12 15 18 21 25 30 35 40 46 52 57 63
1 0.4 0.4 0.5 0.6 0.8 1 1.2 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12
表 3.3-42 同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差数系——摘自机械手册5版1卷 公差等级 2 3 4 5 6 7 公差值 /μm 0.6 1 1.5 2.5 4 6 0.6 1 1.5 2.5 4 6 0.8 1.2 2 3 5 8 1 1.5 2.5 4 6 10 1.2 2 3 5 8 12 1.5 2.5 4 6 10 15 2 3 5 8 12 20 2.5 4 6 10 15 25 3 5 8 12 20 30 4 6 10 15 25 40 5 8 12 20 30 50 6 10 15 25 40 60 8 12 20 30 50 80 10 15 25 40 60 100 12 20 30 50 80 120 15 25 40 60 100 150 20 30 50 80 120 200 表3.3-43 位置度公差值数系 2 2.5 3 4 n n n 2×10 2.5×10 3×10 4×10n 注：n为正整数
10 20 25 30 40 50 60 80 100 120 150 200 250 300 400 500 600
11 30 40 50 60 80 100 120 150 200 250 300 400 500 600 800 1000

直线度/mm
Ø0.1 M
0.4 0.3 0.1 -0.3 -0.2 Ø19.7 Da/mm
ø20（dM） Ø 20.1(dMV)
最大实体要求应用实例（二）
如图所示，被测轴应满足下列要求： 实际尺寸在ø11.95mm～ø12mm之内； 实际轮廓不得超出关联最大实体实效边界，即关联体外作用尺寸不大 于关联最大实体实效尺寸dMV=dM+t=12+0.04=12.04mm 当被测轴处在最小实体状态时，其轴线对A基准轴线的同轴度误差允 许达到最大值，即等于图样给出的同轴度公差（ ø 0.04 ）与轴的尺 寸公差（0.05）之和（ ø 0.09 ）。 0
（3）倾斜度（在给定方向上）

倾斜度的公差带是距离为公差值t，且与 基准平面（或直线、轴线）成理论正确 角度的两平行平面（或直线）之间的区 域。
2．定位公差
关联实际要素对基准在位置上允许的变动量称为 定位公差。它包括同轴度、对称度、位置度。 （1）同轴度 同轴度的公差带，是直径为公差值t，且与基准轴 线同轴的圆柱面内的区域。
最大实体要求 轴 孔
dm≤dMMVS=dMMS+t形位 dmin≤da≤dmax Dm≥DMMVS=DMMS-t形位 Dmin≤Da≤Dmax
孔
边界尺寸为最大实体尺寸 MMS(dmax，Dmin)
边界尺寸为最大实体实效尺寸 MMVS＝MMS±t
标注
单一要素
在尺寸公差带后 加注 E
用于被测要素 时
在形位公差框格第二格 公差值后加 M

4、最大实体状态（尺寸、边界）


最大实体尺寸（Maximum Material Size, MMS）：实际要 素在最大实体状态下的极限尺 寸。 （轴的最大极限尺寸dmax，孔 的最小极限尺寸Dmin） 最大实体边界：尺寸为最大实 体尺寸的边界。

5~7
应用范围较广的精度等级，用于精度要求比较高，一般按尺寸公差IT6级或IT7级制造的零件。5级精度常用在机床轴颈、测量仪器的测量杆、汽轮机主轴、柱塞液压泵转子、高精度滚动轴承外圈、一般精度轴承内圈；7级精度用于内燃机主轴、凸轮轴轴颈、水泵轴、齿轮轴、汽车后桥输出轴、电动机转子、P0级精度滚动轴承内圈、印刷机传墨辊等
11~12
用于无特殊要求，一般按尺寸精度IT12级制造的零件
同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差
公差等级
主参数d(D)、B、L/mm
≤1
＞1
~3
＞3
~6
＞6
~10
＞10
~18
＞18
~30
＞30
~50
＞50
~120
＞120
~250
＞250
~500
＞500
~800
＞800
~1 250
＞1 250
~2 000
＞2 000
~3 150
＞3 150
~5 000
＞5 000
12
60
120
150
200
250
300
400
500
600
800
1 000
1 200
1 500
2 000
2 500
3 000
4 000
公差等级
应用举例
1~4
用于同轴度或旋转精度要求较高的零件，一般需要按尺寸公差IT5级或高于IT5级制造的零件。1、2级用于精密测量仪器的主轴和顶尖，柴油机喷油嘴针阀等；3、4级用于机床主轴轴颈，砂轮轴轴颈，汽轮机主轴，测量仪器的小齿轮轴，高精度滚动轴承内、外圈等
30
40

定 垂直 ⊥ 度
位
差 第一格——形位公差符号 框 第二格——形位公差值和有关符号
平面度
倾斜 ∠
度
延伸公差带 格 第三格及以后——基准代号字母和有关符号
同轴
◎
圆度 ○
度
定 对称
圆柱度
度 位
位置
度
（h为图样中采用字体的高度） 包容原则(单
一要素) 基
理论正确尺寸 准
线轮廓
圆跳
度 ⌒跳动
面轮廓 度
动 全跳 动
一个方向
b、 在给定方向上的公差带定义：当给定一个方向时，公关 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×t2R的四 棱柱内的区域
相互垂直的两个方向
说明 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
说明 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
被测要素的标注方法（GB/T 1182——1996）
页码，2/2
说明：当被测要素为圆锥体的轴线时，指引线的箭头应与圆锥体的直径尺寸线（大端或小端）对齐
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file://\\jf05\Back\技术资料\嘉丰技术资料\通用技术资料\机械设计手册\... 2006-6-27
公差数值和有关符号的标注方法
磨床的纵向导轨， 5
Ra 0.2
0.2
0.8
1.6
垂直导轨。
3 4 5 6 8 10 12 15 20 25 30 40 50 1 级 平 板，普 通 车 床 床 身 导
6
Ra 0.2
0.4
1.6
3.2
轨、龙门刨床导轨。