形状和位置公差知识

    零件加工时，不仅会产生尺寸误差，还会出现形状和位置的误差，例如，在加工圆柱时，会出现一头粗一头细的情况，加工阶梯轴时会出现各段轴线不重合的现象，如图1。这种误差属于形状和位置的误差，它们对机器的精度和使用寿命都有影响。因此，对于重要的零件来说，不仅要控制尺寸的误差，还要控制形状和位置的误差。

（a）形状误差                     （b）位置误差

图1  形状和位置误差

    形状和位置公差（简称形位公差）是指零件的实际形状和实际位置相对于理想形状和位置的允许变动量，与表面粗糙度、尺寸公差一样，形位公差也是评定零件质量的一项重要指标。对于一般零件来说，其形位公差可由尺寸公差、机床加工精度等加以保证，而有些要求较高的零件，则应根据设计要求，在零件图上注出国标所规定的形位公差。

    国标GB/T1182-2008对形位公差的有关定义、术语、符号及标注方法作了相应的规定。

1．形状和位置公差的定义和术语

（1）要素  构成零件几何特征的点、线、面；

（2）实际要素  零件上实际存在的要素，测量时由测得的要素来代替；

（3）被测要素  有形位公差要求的要素；

（4）基准要素  用来确定被测要素方向和位置的要出，或同时确定两者的要素；

（5）形状公差  单一实际要素形状所允许的变动全量；

（6）位置公差  关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量；

2．形状和位置公差的代号及注法

    按国标规定，在零件图上直接用代号标注形位公差，若无法用代号标注，允许在技术条件中用文字说明。

    形位公差代号用形位公差框格来表示，形位公差框格由若干个小方格组成，并在相应的小方格中标出公差的特征代号、公差值、基准符号等。

    形位公差特征项目的名称和对应的符号见表1。

表1形状和位置公差的标注

3．形位公差框格的形式及内容

    框格由细实线画出，由若干个小格组成，如图2，框格从左至右填写的内容为：

第一格——形位公差特征符号；

第二格——形位公差数值和有关符号；

第三格——基准符号和有关符号。

    根据项目的特征和要求，框格中的小格可以增减。

图2  形位公差框格及有关符号的尺寸

4．基准代号

    基准代号由带方框的大写字母用细实线和三角形相连所组成，三角形可以涂黑，也可以不涂黑，见图3。

图3 基准代号

5．形状公差的标注方法

    形状公差标注时，要用带箭头的指引线将框格与被测要素相连，具体标注方法如下：

（1）当被测要素为轮廓线或表面时，将箭头指在该要素的轮廓线上或轮廓线的延长线上，且必须与尺寸现错开，如图4；

（2）当一个面有形状公差要求时，可直接在面上用一个小黑点引出参考线，将箭头指在参考线上，如图5；

（3）当具有形状公差要求的被测要素为轴线、中心平面时，指引线的箭头与该要素的尺寸线对齐，如图6。

（a）被测要素为轮廓线        （b）被测要素为表面

图4 形状公差的标注（一）

图5 形状公差的标注（二）

图6 形状公差的标注（三）

6．位置公差的标注方法

    位置公差标注时，基准要素由基准符号表示，基准符号的表示方法与前面所述被测要素方法相同。表示基准的字母应在公差框格内注明。

(1)基准要素为轮廓线或表面时，与其对应的被测要素的标注见图7（a）；

(2)基准要素为轴线或中心平面时，与其对应的被测要素的标注见图7(b)。

  （a）基准要素为表面           （b）基准要素为轴线

图7 位置公差的标注

7．形位公差标注示例