第五节 形位公差的应用

一、形位公差的标注 国家标准规定，在技术图样中形位公差应采用框格代号标注。无法采用框格代号标注时，才允许在技术要求中用文字加以说明，但应做到内容完整，用词严谨。 图4-10 形位公差框格

1．公差框格的标注 (1) 第一格 形位公差特征的符号。 (2) 第二格 形位公差数值和有关符号。 (3) 第三格和以后各格 基准字母和有关符号。规定不得采用E、F、I、J、L、M、O、P和R等九个字母。

2．被测要素的标注 用带箭头的指引线将公差框格与被测要素相连，指引线的箭头指向被测要素，箭头的方向为公差带的宽度方向。

当被测要素为轮廓要素时，指引线的箭头应指在该要素的轮廓线或其引出线上，并应明显地与尺寸线错开(应与尺寸线至少错开4mm)。 被测要素的主要标注方法： 当被测要素为轮廓要素时，指引线的箭头应指在该要素的轮廓线或其引出线上，并应明显地与尺寸线错开(应与尺寸线至少错开4mm)。 >4mm 图4-12 轮廓要素的标注

(2) 当被测要素为中心要素时，指引线的箭头应与被测要素的尺寸线对齐，当箭头与尺寸线的箭头重叠时，可代替尺寸线箭头，指引线的箭头不允许直接指向中心线。 b 图4-13 中心要素的标注

(3) 当被测要素为圆锥体的轴线时，指引线的箭头应与圆锥体直径尺寸线(大端或小端)对齐必要时也可在圆锥体内画出空白的尺寸线，并将指引线的箭头与该空白的尺寸线对齐；如圆锥体采用角度尺寸标注，则指引线的箭头应对着该角度的尺寸线。 图4-14 圆锥体轴线的标注

(4) 当多个被测要素有相同的形位公差(单项或多项)要求时，可以在从框格引出的指引线上绘制多个指示箭头，并分别与被测要素相连；用同一公差带控制几个被测要素时，应在公差框格上注明“共面”或“共线”。 A B 0.03 A-B 图4-15 多要素同要求的简化标注 共面 0.10 图4-16多处要素用同一公差带时的标注

(5) 当同一个被测要素有多项形位公差要求，其标注方法又是一致时，可以将这些框格绘制在一起，并引用一根指引线。 A 图4-17 同一要素多项要求的简化标注

无论基准符号在图样上的方向如何，圆圈内的字母均应水平书写 3．基准要素的标注 无论基准符号在图样上的方向如何，圆圈内的字母均应水平书写 A B C 图4-18 基准符号

(1) 当基准要素为轮廓线和表面时，基准符号应置于该要素的轮廓线或其引出线标注，并应明显地与尺寸线错开。基准符号标注在轮廓的引出线上时，可以放置在引出线的任一侧，但基准符号的短线不能直接与公差框格相连。 A B 图4-19 轮廓基准要素的标注

(2) 当基准要素是轴线或中心平面或由带尺寸的要素确定的点时，基准符号的连线应与该要素的尺寸线对齐；见图4-20a；当基准符号与尺寸线的箭头重叠时，可代替尺寸线的一个箭头； B A C 图4-20 中心基准要素的标注

(3)当基准要素为中心孔或圆锥体的轴线时，则按图4-21所示方法标注。 A B B4/7.5 GB145-85 图4-21 中心孔和圆锥体轴线为基准要素的标注

(4) 任选基准的标注 0.03 A 图4-22 任选基准的标注

二、形位公差的选择 1．形位公差特征的选择 总原则：在保证零件功能要求的前提下，应尽量使形位公差项目减少，检测方法简便，以获得较好的经济效益。 (1) 考虑零件的几何特征 (2) 考虑零件的使用要求 (3) 考虑形位公差的控制功能 各项形位公差的控制功能不尽相同，选择时应尽量发挥能综合控制的公差项目的职能，以减少形位公差项目。 (4) 考虑检测的方便性 确定公差项目必须与检测条件相结合，考虑现有条件检测的可能性与经济性。当同样满足零件的使用要求时，应选用检测简便的项目。

2．基准要素的选择 (1) 基准部位的选择 选择基准部位时，主要应根据设计和使用要求，零件的结构特征，并兼顾基准统一等原则进行。 (2) 基准数量的确定 一般来说，应根据公差项目的定向、定位几何功能要求来确定基准的数量。 (3) 基准顺序的安排 当选用两个或三个基准要素时，就要明确基准要素的次序，并按顺序填入公差框格中。

3．形位公差等级(公差值)的选择 形位公差等级的选择原则与尺寸公差选用原则相同，即在满足零件使用要求的前提下，尽量选用低的公差等级。 (1) 形位公差和尺寸公差的关系 一般满足关系式：T形状<T位置<T尺寸 (2) 有配合要求时形状公差与尺寸公差的关系T形状＝KT尺寸在常用尺寸公差等级IT5～IT8的范围内，通常取K＝25％～65％。 (3) 形状公差与表面粗糙度的关系 一般情况下，表面粗糙度的Ra值约占形状公差值的20％～25％。 (4) 考虑零件的结构特点 (5) 凡有关标准已对形位公差作出规定的，如与滚动轴承相配的轴和壳体孔的圆柱度公差、机床导轨的直线度公差、齿轮箱体孔的轴线的平行度公差等，都应按相应的标准确定。 除线轮廓度、面轮廓度以及位置度未规定公差等级外，其余11项均有规定。一般划分为12级，即1～12级，精度依次降低，仅圆度和圆柱度划分为13级，即增加了一个0级，以便适应精密零件的需要。

位置度常用于控制螺栓或螺钉连接中孔距的位置精度要求，其公差值取决于螺栓与光孔之间的间隙。位置度公差值T(公差带的直径或宽度)按下式计算： 螺栓连接：T ≤ KZ 螺钉零件：T ≤ 0.5KZ 式中 Z —孔与紧固件之间的间隙； Z = Dmin －dmax Dmin —最小孔径(光孔的最小直径)； dmax —最大轴径(螺栓或螺钉的最大直径)； K —间隙利用系数。 推荐值为：不需调整的固定联接，K＝1；需要调整的固定联接，K＝0.6～0.8。

4．公差原则的选择 独立原则：主要用于尺寸精度和形位精度要求都较严，且需要分别满足要求；或尺寸精度与形位精度要求相差较大。或用于保证运动精度、密封性等特殊要求，常提出与尺寸精度无关的形位公差要求。 包容要求：主要用于需严格保证配合性质的场合。 最大实体要求：主要用于中心要素，保证可装配性(无配合性质要求)的场合。

5．未注形位公差的规定 应用未注公差的总原则是：实际要素的功能允许形位公差等于或大于未注公差值，一般不需要单独注出，而采用未注公差。如功能要求允许大于未注公差值，而这个较大的公差值会给工厂带来经济效益，则可将这个较大的公差值单独标注在要素上，因此，未注公差值是一般机床或中等制造精度就能保证的形位精度，为了简化标注，不必在图样上注出的形位公差。

6．形位误差选用举例 55j6圆柱面 从检测的可能性和经济性分析，可用径向圆跳动公差代替同轴度公差，参照表4-27确定公差等级为7级，查表4-22，其公差值为0.025mm。查表4-25和表4-20确定圆柱度公差等级为6级，公差值为0.005mm。 52 62 0.015 A-B 0.020 0.025 0.005 两处 B A 其余 12.5 1.6 0.8 C2 C D 255 12 36 60 45m6() E 3.2 55j6() 56r6() 57 21 A-A 12N9() B-B 16N9() 0.02 D 3.2 0.02 C 3.2 39.5 39.5 图4-23 输出轴形位公差标注示例

(2) 56r6、45m6圆柱面 均规定了对2－55j6圆柱面公共轴线的径向圆跳动公差，公差等级仍取7级，公差值分别为0.025mm和0.020mm。 表4-27同轴度、对称度和跳动公差常用等级的应用举例 公差等级 应 用 举 例 5，6，7 应用范围较广的公差等级。用于形位精度要求较高、尺寸公差等级为IT8及高于IT8的零件。5级常用于机床主轴轴颈，计量仪器的测杆，汽轮机主轴，柱塞油泵转子，高精度滚动轴承外圈，一般精度滚动轴承内圈；6、7级用于内燃机曲轴、凸轮轴轴颈、齿轮轴、水泵轴、汽车后轮输出轴，电机转子、印刷机传墨辊的轴颈、键槽等 8，9 常用于形位精度要求一般、尺寸公差等级为IT9至IT11的零件。8级用于拖拉机发动机分配轴轴颈，与9级精度以下齿轮相配的轴，水泵叶轮，离心泵体，棉花精梳机前后滚子，键槽等；9级用于内燃机气缸套配合面，自行车中轴等

(3) 键槽12N9和键槽16N9查表4-27，对称度公差数值均按8级给出，查表4-22，其公差值为0.02mm。 (5) 其他要素