尺寸公差、形位公差與表面粗糙度之間的關(guān)系.

1、尺寸公差、形位公差與表面粗糙度尺寸公差、形位公差與表面粗糙度之間的關(guān)系之間的關(guān)系o 尺寸公差， 形位公差、表面粗糙度三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)， 都是屬于互換性的重大基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)， 也是評(píng)定產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。這些標(biāo)準(zhǔn)的貫徹實(shí)施 涉及到設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)全過程， 特別是設(shè)計(jì)過程因?yàn)樵O(shè)計(jì)對(duì)公差項(xiàng)目及公差值的選用直接影響到生產(chǎn)成本和產(chǎn)品質(zhì)量。o 設(shè)計(jì)中在圖樣上標(biāo)注各項(xiàng)要求是非常關(guān)鍵的一環(huán)， 它是每個(gè)設(shè)計(jì)員在設(shè)計(jì)過程中的一項(xiàng)技術(shù)性極強(qiáng)的重要基礎(chǔ)性工作，要搞好此項(xiàng)工作除必須熟悉掌握各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求外還要熟悉了解它們之間的密切關(guān)系， 并要具有一定的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。o 要合理標(biāo)注各項(xiàng)公差值， 首先就要了解和充分考慮各項(xiàng)公差值的相互關(guān)系

2、。一、形位公差的分類一、形位公差的分類形狀公差直線度、平面度、圓度、圓柱度 形狀或位置公差線輪廓度、面輪廓度定向位置公差平行度、垂直度、傾斜度 定位位置公差同軸度、對(duì)稱度、位置度 跳動(dòng)徑向、斜向、端面圓跳動(dòng)，徑向、端面全跳動(dòng)二、尺寸公差和形位公差關(guān)系的公差原則二、尺寸公差和形位公差關(guān)系的公差原則o 公差原則就是對(duì)尺寸公差與形位公差相互可否轉(zhuǎn)化的規(guī)定。尺寸公差與形位公差彼此不允許轉(zhuǎn)化時(shí)，則為獨(dú)立原則；而允許轉(zhuǎn)化時(shí)，則為相關(guān)原則。相關(guān)原則具體可分為包容要求、最大實(shí)體要求、最小實(shí)體要求及可逆要求。具體標(biāo)準(zhǔn)為見GB/T 4249和GB/T 16671。1、獨(dú)立原則o 獨(dú)立原則是圖樣上給定的形位公差和尺

3、寸公差相互獨(dú)立，彼此無關(guān)，形位公差和尺寸公差應(yīng)分別滿足要求的一種公差原則。當(dāng)形狀公差和尺寸公差遵守獨(dú)立原則時(shí)，在圖樣上應(yīng)分別標(biāo)注尺寸公差和形位公差的數(shù)值。此外不作任何附加的標(biāo)記。獨(dú)立原則常使用在機(jī)械零件的一些非配合表面，設(shè)計(jì)要求這些表面具有獨(dú)特的功能，以便保證機(jī)器零件的使用要求。2、包容要求o 在圖樣上，單一要素的尺寸極限偏差或公差帶代號(hào)之后注有符號(hào) 時(shí)，則表明該單一要素采用包容要求。o 包容要求是指實(shí)際要素應(yīng)遵守最大實(shí)體邊界，即要素的體外作用尺寸不得超越其最大實(shí)體邊界，且局部實(shí)際尺寸不得超越其最小實(shí)體尺寸。Eo 上圖檢驗(yàn)時(shí)，實(shí)際圓柱面只要能通過直徑等于最大實(shí)體邊界尺寸20mm的全形量規(guī)，且用

4、兩點(diǎn)測(cè)得的局部總實(shí)際尺寸大于或等于19.97mm時(shí)，該零件則判為合格。fo 從公差帶圖可見，當(dāng)實(shí)際尺寸處處為最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)，其形位公差為零；隨著實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)體尺寸而減小時(shí)，則允許的形位誤差f就可以相應(yīng)增大，其最大增加量等于尺寸公差0.03mm，這表明尺寸公差可轉(zhuǎn)化為形位公差。o 由此可見，包容要求是將實(shí)際尺寸和形位誤差同時(shí)控制在尺寸公差范圍內(nèi)的一種公差要求。3、最大實(shí)體要求及其可逆要求o 在圖樣上，形位公差框格內(nèi)的公差值或基準(zhǔn)字母后標(biāo)注符號(hào) 時(shí)，分別表示被測(cè)要素和基準(zhǔn)要素采用最大實(shí)體要求。若在被測(cè)要素的形位公差值后的符號(hào) 后標(biāo)注 時(shí)，則表示可逆要求用于最大實(shí)體要求。MMR（1）最大實(shí)體要

5、求應(yīng)用于被測(cè)要素o 最大實(shí)體要求應(yīng)用于被測(cè)要素時(shí)，被測(cè)要素的形位公差值是在該要素處于最大實(shí)體狀時(shí)給定的。當(dāng)被測(cè)要素的實(shí)際輪廓偏離其最大實(shí)體狀態(tài)，即局部實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)，形位誤差值可超出在最大實(shí)體狀態(tài)下給出的形位公差值，其最大的超出量等于被測(cè)要素的尺寸公差；同時(shí)，其局部實(shí)際尺寸不得超越其最大實(shí)體和最小實(shí)體尺寸。o 圖a所示軸線的直線度公差采用最大實(shí)體要求。當(dāng)該軸處于最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)，其軸線的直線度公差為0.01mm圖b；當(dāng)軸的實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)，其軸線允許的直線度誤差f可相應(yīng)地增大，其相應(yīng)的關(guān)系見圖c給出的公差帶圖。o 檢驗(yàn)時(shí)，軸的實(shí)際圓柱輪廓都通過按最大實(shí)體實(shí)效邊界尺寸20.0

6、1mm制成的位置量規(guī)。且用兩點(diǎn)法測(cè)量局部實(shí)際尺寸在最大與最大小實(shí)體尺寸內(nèi)，則可判為合格。o 從公差帶動(dòng)態(tài)圖可見，隨著實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)體狀態(tài)20mm而減小時(shí)，其允許的直線度誤差f值允許相應(yīng)增大，但最大增加量不超過尺寸公差，從而實(shí)現(xiàn)了尺寸公差向形位公差的轉(zhuǎn)化。（2）可逆要求用于最大實(shí)體要求o 可逆要求用于最大實(shí)體要求時(shí)，被測(cè)要素的實(shí)際輪廓應(yīng)遵守其最大實(shí)體實(shí)效邊界。當(dāng)實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)，允許其形位誤差超出給定的形位公差值；當(dāng)形位誤差小于在最大實(shí)體狀態(tài)下給定的形位差值時(shí)，也允許實(shí)際尺寸超出最大實(shí)體尺寸，但最大可能允許的超出量對(duì)前者為尺寸公差，對(duì)后者為給定的形位公差。o 上圖a，為采用可逆要求

7、用于最大實(shí)體要求的圖例，當(dāng)軸的實(shí)際尺寸偏離了最大實(shí)體狀態(tài)到最小實(shí)體狀態(tài)時(shí)，其軸線的直線度誤差允許達(dá)到最大值，即等于直線度公差值0.1mm與軸的尺寸公差0.3mm之和，為0.4mm（圖c）；當(dāng)該軸的直線度誤差值小于圖樣上給定的公差值0.1mm，為0.03mm，允許其實(shí)際尺寸大于最大實(shí)體尺寸而達(dá)到20.07mm。o 當(dāng)直線度誤差為零時(shí)，其實(shí)際尺寸可以達(dá)到最大值，即等于其最大實(shí)體實(shí)效邊界尺寸20.1mm，從而實(shí)現(xiàn)了形位公差轉(zhuǎn)化為尺寸公差的可逆要求。圖c為上述關(guān)系的公差帶動(dòng)態(tài)圖。o 檢驗(yàn)時(shí)，軸的實(shí)際輪廓通過按最大實(shí)體實(shí)效邊界尺寸20.1mm設(shè)計(jì)的綜合位置量規(guī)；同時(shí)用兩點(diǎn)法測(cè)得實(shí)際尺寸大于其最小實(shí)體尺寸

8、19.7mm時(shí)，則該零件判為合格。（3）最大實(shí)體要求應(yīng)用于基準(zhǔn)要素o 最大實(shí)體要求應(yīng)用于基準(zhǔn)要素時(shí)，基準(zhǔn)應(yīng)遵守相應(yīng)的邊界。即其體外作用尺寸偏離其相應(yīng)的邊界尺寸時(shí)，則允許基準(zhǔn)要素在一定范圍內(nèi)浮動(dòng)。其浮動(dòng)范圍等于基準(zhǔn)要素的體外作用尺寸與相應(yīng)的邊界尺寸之差。顯然，基準(zhǔn)要素偏離到最小實(shí)體狀態(tài)時(shí)，其浮動(dòng)范圍達(dá)到最大。o 下圖a所示為外圓軸線對(duì)外圓軸線的同軸度公差。被測(cè)要素與基準(zhǔn)要素同時(shí)采用最大實(shí)體要求。當(dāng)被測(cè)要素處于最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)，其軸線對(duì)基準(zhǔn)A的同軸度公差為0.04mm，如圖b所示。o 當(dāng)被測(cè)要素處于最小實(shí)體狀態(tài)時(shí)，其軸線對(duì)基準(zhǔn)A的同軸度誤差允許達(dá)到最大值，即等于圖樣給定的同軸度公差0.04mm與軸的

9、尺寸公差0.03mm之和，為0.07mm（圖c）。o 當(dāng)基準(zhǔn)軸的實(shí)際輪廓處于最大實(shí)體邊界，即其體外作用尺寸等于最大實(shí)體尺寸25mm時(shí)，同軸度公差允許為圖樣上的給定值0.04mm；當(dāng)基準(zhǔn)的體外用尺寸達(dá)到最小實(shí)體尺寸24.95mm時(shí)，基準(zhǔn)軸線可在基準(zhǔn)尺寸公差0.05mm范圍內(nèi)浮動(dòng)，浮動(dòng)在極值狀態(tài)下時(shí)，從而引起同軸度公差有增大基準(zhǔn)的尺寸公差值0.05mm。這樣當(dāng)被測(cè)要素和基準(zhǔn)要素同時(shí)處于最小實(shí)體狀態(tài)時(shí)，同軸度誤差最大可以達(dá)到0.04+0.03+0.05=0.12mm（圖5d）。o 檢驗(yàn)時(shí)，基準(zhǔn)要素的實(shí)際輪廓不應(yīng)超越按照相應(yīng)邊界尺寸所設(shè)計(jì)的位置量規(guī)；用兩點(diǎn)法測(cè)量局部實(shí)際尺寸不超出其最小實(shí)體尺寸時(shí)，則可

10、判為合格。o 并不是任一項(xiàng)形位公差都可使用最大實(shí)體要求和可逆要求，只有當(dāng)形位差控制中心要素時(shí)才可使用。但是否使用，這要根據(jù)被測(cè)要素和基準(zhǔn)要素的使用要求決定。4、最小實(shí)體要求及其可逆要求o 在圖樣上形位公差框格內(nèi)的公差值或基準(zhǔn)字母后標(biāo)注符號(hào) 時(shí)，則分別表示被測(cè)要素或基準(zhǔn)要素采用最小實(shí)體要求；o 若在被測(cè)要素的形位公差值后的符號(hào) 后標(biāo)注 時(shí)，則表示可逆要求用于最小實(shí)體要求。RLL（1）最小實(shí)體要求應(yīng)用于被測(cè)要求o 最小實(shí)體要求用于被測(cè)要素時(shí)，則被測(cè)要素的實(shí)際輪廓在給定的長(zhǎng)度上處處不得超出其最小實(shí)體實(shí)效邊界，其局部實(shí)際尺寸不得超出其最大實(shí)體尺寸和最小實(shí)體尺寸。o 最小實(shí)體要求應(yīng)用于被測(cè)要素時(shí)，被測(cè)要

11、素的形位公差值是在該要素處于最小實(shí)體狀態(tài)時(shí)給出的。當(dāng)被測(cè)要素的實(shí)際輪廓偏離其小實(shí)體狀態(tài)，即其實(shí)際尺寸偏離其最小實(shí)體尺寸時(shí)，形位誤差值可超出在最小實(shí)體狀態(tài)下給出的形位公差值，這時(shí)被測(cè)要素的體內(nèi)作用尺寸不應(yīng)超出其最小實(shí)體實(shí)效邊界尺寸。（如下圖）（2）可逆要求用于最小實(shí)體要求o 可逆要求用于最小實(shí)體要求時(shí)，被測(cè)要素的實(shí)際輪廓在給定的長(zhǎng)度上處處不得超出其最小實(shí)體實(shí)效邊界，其局部實(shí)際尺寸不得超出最大實(shí)體尺寸。在此條件下，不僅被測(cè)要素的實(shí)際尺寸偏離最小實(shí)體尺寸時(shí)，允許形位誤差超出在最小實(shí)體狀態(tài)下給出的形位公差值；且當(dāng)其形位誤差小于給出的形位公差值時(shí)，也允許實(shí)際尺寸超出最小實(shí)體尺寸。o 最小實(shí)體要求及其可逆

12、要求，只有當(dāng)形位公差用以控制關(guān)聯(lián)中心要素時(shí)才可使用，但要否使用，還要根據(jù)該要素的具體使用性能要求決定。最大（最?。?shí)體要求及其可逆要求當(dāng)給出的形位公差值為最大（最小）實(shí)體要求及其可逆要求當(dāng)給出的形位公差值為零時(shí)稱為零形位公差零時(shí)稱為零形位公差三、形位公差間關(guān)系三、形位公差間關(guān)系p 形位公差項(xiàng)目中雖然概念不同，但有些相互之間卻有密切聯(lián)系，有些項(xiàng)目比較相似或受其他項(xiàng)目控制，有些是單項(xiàng)公差，有些屬于綜合公差，在一定的條件下可以互相取代應(yīng)用。p （一）形狀公差1、圓柱度、直線度、圓度、圓柱度、直線度、圓度p 圓柱度是限制實(shí)際圓柱面對(duì)理想圓柱面變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。它的公差帶是以公差值t為半徑差的兩個(gè)同軸圓

13、柱面之間的區(qū)域。它控制了圓柱體橫剖面和軸剖面內(nèi)的各項(xiàng)形狀公差，諸如圓度、軸線直線度，素線直線度等。o 使用時(shí)，一般標(biāo)注了圓柱度就沒有必要再標(biāo)注圓度，直線度。如果一定要單獨(dú)標(biāo)注圓度、直線度，則其公差值必須小于圓柱度公差值(見下圖)，以表示設(shè)計(jì)上對(duì)徑向或軸向形狀公差提出進(jìn)一步要求。 o 通常，圓柱度誤差用圓度儀或配備計(jì)算機(jī)的三坐標(biāo)測(cè)量裝置檢測(cè)，如果沒有這些裝置，最好不要使用圓柱度，可分別用圓度和圓柱面素線的平行度來代替使用(見下圖)。 o 用圓度和平行度來代替圓柱度時(shí)，應(yīng)根據(jù)圓柱體的長(zhǎng)徑比確定圓度公差值與平行度公差值o 當(dāng)圓柱體長(zhǎng)度大于其直徑時(shí)，素線平行度公差值必須相應(yīng)大于其圓度公差值(見圖a)。

14、o 當(dāng)圓柱體長(zhǎng)度等于其直徑時(shí)，素線平行度公差值與其圓度公差值也應(yīng)相等(見圖b)。 o 當(dāng)圓柱體長(zhǎng)度小于其直徑時(shí)，素線平行度公差值必須相應(yīng)小于其圓度公差值(見圖c)。a)LD b)LD c)LDo 2、圓度、線輪廓度圓度、線輪廓度o 圓度是限制實(shí)際圓對(duì)理想圓變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)，其公差帶是以公差值t為半徑差的兩同心圓之間的區(qū)域。 o 線輪廓度是限制實(shí)際曲線對(duì)理想曲線變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)，其公差帶是包絡(luò)一系列直徑為公差t的圓的兩包絡(luò)線之間的區(qū)域，諸圓圓心應(yīng)位于理想輪廓線上。o 從線輪廓度公差帶(見圖4b)可見，線輪廓度不僅要求它的輪廓形狀正確，還有一定的尺寸要求，即它的理想形狀與尺寸有關(guān)，類似于尺寸偏差。

15、o 而圓度則不然，它只限制兩同心圓的半徑之差，至于兩同心圓的直徑大小沒有要求，兩同心圓的位置不確定。所以，標(biāo)注了線輪廓度可以得到類似于采用包容原則的效果(如圖c實(shí)際曲線必須位于直徑為79.9mm與80.1mm的兩個(gè)同心圓之間)。圖a與圖c標(biāo)注的效果實(shí)際是一樣的。o 眾所周知，包容原則應(yīng)用于單一要素時(shí)能綜合控制圓柱孔或軸的縱、橫截面的各種形狀誤差，其中包括圓度誤差。所以標(biāo)注了線輪廓度就可以完全控制圓度誤差，而不必標(biāo)注圓度，即線輪廓度可以取代圓度使用。 o 一般對(duì)于圓曲線使用圓度比較直觀、明確，尤其是在實(shí)際生產(chǎn)中測(cè)量圓度廣泛采用兩點(diǎn)、三點(diǎn)法極為方便。而線輪廓度則專用于非圓曲線。o （二）、位置公差

16、與形狀公差（二）、位置公差與形狀公差o 零件被測(cè)要素的實(shí)際位置、方向總是和它的實(shí)際形狀緊密聯(lián)系在一起的。為了操作方便起見，不論用綜合量規(guī)檢驗(yàn)還是用指示式量?jī)x測(cè)量，一般都直接在被測(cè)量要素的輪廓表面進(jìn)行。所以位置誤差是實(shí)際位置和實(shí)際形狀所產(chǎn)生的綜合效果，即測(cè)得的位置誤差中包含了形狀誤差。所以通常同一要素給出的形狀公差值應(yīng)小于位置公差值(見圖)。o （三）、定向位置公差與定位位置公差（三）、定向位置公差與定位位置公差o 定向公差與定位公差的關(guān)系如同位置公差與形狀公差關(guān)系一樣，通常定位公差可以控制定向要求，因?yàn)楸粶y(cè)實(shí)際要素在定位公差帶內(nèi)不僅其位置公差變化(平移)受到控制，同時(shí)方向變化(角位移)亦受到控

17、制。1、同軸度、平行度、同軸度、平行度 o 如圖6中兩孔軸線同軸度公差完全可以控制兩軸線的平行度要求，因其控制了被測(cè)軸線對(duì)基準(zhǔn)的平移、傾斜或彎曲，所以不必再標(biāo)注兩孔軸線平行度。2、位置度與垂直度、位置度與垂直度 o 位置度是一項(xiàng)綜合公差。如圖所示，兩孔軸線的直線度及兩孔軸線對(duì)基準(zhǔn)面的垂直度可由位置度綜合控制，沒有必要再重復(fù)標(biāo)注。3、定位公差、定位公差(位置度、同軸度、對(duì)稱度位置度、同軸度、對(duì)稱度) o 所有定位公差的項(xiàng)目可由位置度來取代標(biāo)注(見圖8、圖9)。 o 圖8及圖9中的a)與b)具有同樣的控制效果，公差帶形狀及檢測(cè)方法相同。o 因此完全可以用位置度取代同軸度和對(duì)稱度。 o 由于在生產(chǎn)中

18、對(duì)上述情況標(biāo)注同軸度和對(duì)稱度比標(biāo)注位置度更直觀明確，所以圖樣上標(biāo)注同軸度和對(duì)稱度更恰當(dāng)，而位置度通常用于限制點(diǎn)、線的位置誤差。圖圖8 位置度綜合控制同軸度位置度綜合控制同軸度 圖圖9 位置度綜合控制對(duì)稱度位置度綜合控制對(duì)稱度 （四）、各種跳動(dòng)（四）、各種跳動(dòng)1、徑向圓跳動(dòng)與徑向全跳動(dòng)、徑向圓跳動(dòng)與徑向全跳動(dòng) o 徑向圓跳動(dòng)的公差帶是垂直于基準(zhǔn)軸線的任意的測(cè)量平面內(nèi)半徑差為公差值t，且圓心在基準(zhǔn)軸線上的兩個(gè)同心圓之間的區(qū)域(見圖10a)，其公差帶限制在兩坐標(biāo)(平面坐標(biāo))范圍內(nèi)。 o 徑向全跳動(dòng)的公差帶是半徑為公差值t，且與基準(zhǔn)軸線同軸的兩圓柱面之間的區(qū)域(見圖10b)，其公差帶限制在三坐標(biāo)(空間

19、坐標(biāo))范圍內(nèi)。圖10 徑向圓跳動(dòng)與徑向全跳動(dòng) 由于徑向全跳動(dòng)測(cè)量比較復(fù)雜，所以經(jīng)常用測(cè)量徑向圓跳動(dòng)來限制徑向全跳動(dòng)。必須指出，在用測(cè)量徑向圓跳動(dòng)代替徑向全跳動(dòng)時(shí)，應(yīng)保證被測(cè)量圓柱面上的母線對(duì)基準(zhǔn)軸線的平行度，或者是被測(cè)量圓柱面的軸向尺寸較小，并借助于工藝方法可以保證母線對(duì)基準(zhǔn)軸線平行度誤差不大時(shí)，方可應(yīng)用。為確保產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)使徑向圓跳動(dòng)誤差值與母線對(duì)基準(zhǔn)軸線的平行度誤差之和小于或等于所要求的徑向全跳動(dòng)公差值。 2、端面圓跳動(dòng)與端面全跳動(dòng)、端面圓跳動(dòng)與端面全跳動(dòng) o 端面圓跳動(dòng)的公差帶是在與基準(zhǔn)軸線同軸的任一直徑位置的測(cè)量圓柱面上沿母線方向?qū)挾葹閠的圓柱面區(qū)域(見圖11a)。 o 端面全跳動(dòng)的公

20、差帶是垂直于基準(zhǔn)軸線，距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域(見圖11b)。圖圖11 端面圓跳動(dòng)與端面全跳動(dòng)端面圓跳動(dòng)與端面全跳動(dòng) 顯然端面圓跳動(dòng)僅僅是端面全跳動(dòng)的一部分，兩者作用效果是不同的。應(yīng)該根據(jù)功能要求來確定是標(biāo)注端面全跳動(dòng)還是端面圓跳動(dòng)。通常，只有當(dāng)端面的平面度足夠小時(shí)，才能用端面圓跳動(dòng)代替端面全跳動(dòng)。例如，對(duì)于安裝軸承的軸肩，因其徑向尺寸(d1d2)較小，可以用控制端面圓跳動(dòng)誤差來達(dá)到控制端面全跳動(dòng)的目的(見圖12)。圖圖12 用端面圓跳動(dòng)控制端面全跳動(dòng)用端面圓跳動(dòng)控制端面全跳動(dòng) 3、徑向圓跳動(dòng)與斜向圓跳動(dòng)、徑向圓跳動(dòng)與斜向圓跳動(dòng) o 對(duì)于圓錐表面和對(duì)稱回轉(zhuǎn)軸線的成形表面一般應(yīng)標(biāo)注斜

21、向圓跳動(dòng)。只有當(dāng)錐面錐角較小時(shí)(如a10)才可標(biāo)注徑向圓跳動(dòng)代替斜向圓跳動(dòng)，以便于檢測(cè)。如圖所示，設(shè)徑向圓跳動(dòng)誤差為H，斜向圓跳動(dòng)誤差為h，則：hHcosa。o （五）、跳動(dòng)公差與其他形位公差（五）、跳動(dòng)公差與其他形位公差1、徑向圓跳動(dòng)、圓度、同軸度、徑向圓跳動(dòng)、圓度、同軸度 o 徑向圓跳動(dòng)是一項(xiàng)綜合性公差，它不僅控制了同軸度誤差，同時(shí)也包含了圓度誤差。 o 當(dāng)被測(cè)圓柱面的軸線與基準(zhǔn)線同軸時(shí)，由于被測(cè)要素存在圓度誤差，因此會(huì)出現(xiàn)徑向圓跳動(dòng)誤差；當(dāng)被測(cè)要素為理想圓，但存在同軸度誤差時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)徑向圓跳動(dòng)誤差。由此可見，只要存在同軸度或圓度誤差，則必然存在徑向圓跳動(dòng)誤差，反之則不一定。o 由于徑向

22、圓跳動(dòng)誤差檢測(cè)較方便，因此，在生產(chǎn)中常常以徑向圓跳動(dòng)代替同軸度公差。對(duì)同一被測(cè)要素，標(biāo)注了徑向圓跳動(dòng)后就不必再標(biāo)注同軸度或圓度(見下圖)，否則，同軸度公差值必須小于跳動(dòng)公差值。2、端面圓跳動(dòng)、端面全跳動(dòng)、端面垂直度、端面圓跳動(dòng)、端面全跳動(dòng)、端面垂直度、平面度平面度a)、端面圓跳動(dòng)和端面垂直度p 端面垂直度限制整個(gè)端面對(duì)基準(zhǔn)軸線的垂直情況。公差帶是垂直于基準(zhǔn)軸線兩平行平面之間的區(qū)域，它不僅限制了整個(gè)被測(cè)端面對(duì)基準(zhǔn)軸線的垂直度誤差，也限制了整個(gè)被測(cè)端面的平面度誤差。而端面圓跳動(dòng)僅僅限制被測(cè)圓周上各點(diǎn)的位置誤差和在該圓周上沿軸向的形狀誤差，而不控制整個(gè)端面的平面度誤差和垂直度誤差。o 當(dāng)被測(cè)端面對(duì)基

23、準(zhǔn)軸線存在端面圓跳動(dòng)誤差時(shí)，則被測(cè)端面必然存在垂直度誤差，反之，當(dāng)端面存在垂直度誤差時(shí)，端面圓跳動(dòng)誤差卻可能為零(見下圖)，此時(shí)存在端面平面度誤差。 所以，標(biāo)注端面垂直度公差可以控制端面圓跳動(dòng)和端面平面度誤差。p 在設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)一般起固定聯(lián)接作用的端面，應(yīng)優(yōu)先采用端面圓跳動(dòng)公差，因?yàn)檫@樣檢測(cè)方便，例如，安裝滾動(dòng)軸承的軸肩，齒輪坯端面等。當(dāng)對(duì)加工定位作用比較重要的端面，應(yīng)采用垂直度公差，以便同時(shí)控制平面度誤差。如車床花盤端面、立車工作臺(tái)面等。 b)、端面全跳動(dòng)和端面垂直度o 端面全跳動(dòng)和端面垂直度公差對(duì)被測(cè)要素的控制是完全相同的，兩者可以相互取代，也可以采用相同檢測(cè)方法。 o 在生產(chǎn)中，端面全跳動(dòng)

24、用于工件能夠(方便地)圍繞基準(zhǔn)中心線回轉(zhuǎn)的工件，如一般的軸類零件。而箱體類零件的端面與孔中心線通常標(biāo)注垂直度公差。 3、徑向全跳動(dòng)、圓柱度、同軸度、徑向全跳動(dòng)、圓柱度、同軸度 a)、徑向全跳動(dòng)公差是一項(xiàng)綜合控制指標(biāo),對(duì)單一要素的徑向全跳動(dòng)就是圓柱度。但對(duì)關(guān)聯(lián)要素的徑向全跳動(dòng)則可以同時(shí)控制圓柱度誤差和同軸度誤差。所以不能簡(jiǎn)單地把徑向全跳動(dòng)與圓柱度等同起來。有圓柱度誤差必導(dǎo)致有徑向全跳動(dòng)誤差，同樣有同軸度誤差也必導(dǎo)致有徑向全跳動(dòng)誤差(見下圖)。b)、取代用法對(duì)單一要素和圓柱表面的全跳動(dòng)誤差的檢測(cè)，如受到零件結(jié)構(gòu)或檢測(cè)設(shè)備的限制，可用素線的平行度和圓度代替(如圖a與b的標(biāo)注等價(jià))。對(duì)關(guān)聯(lián)要素的全跳動(dòng)

25、可用素線的平行度，圓度以及同軸度多項(xiàng)分別代替控制(如圖a與b的標(biāo)注等價(jià))。 o 當(dāng)徑向全跳動(dòng)無法檢測(cè)時(shí)，如果圓柱度檢測(cè)手段比較成熟或具備先進(jìn)測(cè)量?jī)x器時(shí)，關(guān)聯(lián)要素徑向全跳動(dòng)還可以用圓柱度與同軸度代替。四、四、受尺寸公差帶限制的形位公差受尺寸公差帶限制的形位公差1、平面度和直線度、平面度和直線度2 2、圓柱度、圓柱度3 3、圓度、圓度4 4、平面間、圓柱表面的軸線之間以及軸線與平、平面間、圓柱表面的軸線之間以及軸線與平面之間的平行度面之間的平行度5 5、給定方向的平行度、給定方向的平行度6 6、某位置由定位尺寸給出的要素的同軸度、某位置由定位尺寸給出的要素的同軸度7 7、對(duì)稱度、對(duì)稱度8 8、位置

26、度、位置度五、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度數(shù)值上五、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度數(shù)值上的關(guān)系的關(guān)系1、形狀公差與尺寸公差的數(shù)值關(guān)系 當(dāng)尺寸公差精度確定后，形狀公差有一個(gè)適當(dāng)?shù)臄?shù)值相對(duì)應(yīng)，即一般約以50尺寸公差值作為形狀公差值；儀表行業(yè)約20尺寸公差值作為形狀公差值；重型行業(yè)約以70尺寸公差值作為形狀公差值。由此可見尺寸公差精度愈高，形狀公差占尺寸公差比例愈小所以， 在設(shè)計(jì)標(biāo)注尺寸和形狀公差要求時(shí)，除特殊情況外，當(dāng)尺寸精度確定后，一般以50尺寸公差值作為形狀公差值，這既有利于制造也有利于確保質(zhì)量。2、形狀公差與位置公差間的數(shù)值關(guān)系 形狀公差與位置公差間也存在著一定的關(guān)系。從誤差的形成原因看，

27、形狀誤差是由機(jī)床振動(dòng)、刀具振動(dòng)、主軸跳動(dòng)等原因造成；而位置誤差則是由于機(jī)床導(dǎo)軌的不平行，工具裝夾不平行或不垂直、夾緊力作用等原因造成，再從公差帶定義看，位置誤差是含被測(cè)表面的形狀誤差的，如平行度誤差中就含有平面度誤差，故位置誤差比形狀誤差要大得多。因此，在一般情況下、在無進(jìn)一步要求時(shí)，給了位置公差，就不再給形狀公差。當(dāng)有特殊要求時(shí)可同時(shí)標(biāo)注形狀和位置公差要求，但標(biāo)注的形狀公差值應(yīng)小于所標(biāo)注的位置公差值，否則，生產(chǎn)時(shí)無法按設(shè)計(jì)要求制造零件。3、形狀公差與表面粗糙度的關(guān)系 形狀誤差與表面粗糙度之間在數(shù)值和測(cè)量上盡管沒有直接聯(lián)系，但在一定的加工條件下兩者也存在著一定的比例關(guān)系，據(jù)實(shí)驗(yàn)研究，在一般精度

28、時(shí)，表面粗糙度占形狀公差的1514。由此可知，為確保形狀公差，應(yīng)適當(dāng)限制相應(yīng)的表面粗糙度高度參數(shù)的最大允許值。在一般情況下，尺寸公差、形狀公差、位置公差、表面粗糙度之間的公差值具有下述關(guān)系式：尺寸公差尺寸公差 位置公差位置公差 形狀公差形狀公差 表面粗糙度高度參數(shù)表面粗糙度高度參數(shù)從尺寸、形位與表面粗糙度的數(shù)值關(guān)系式不難看出， 設(shè)計(jì)時(shí)要協(xié)調(diào)處理好三者的數(shù)值關(guān)系， 在圖樣上標(biāo)注公差值時(shí)應(yīng)遵循：給定同一表面的粗糙度數(shù)值應(yīng)小于其形狀公差值； 而形狀公差值應(yīng)小于其位置公差值；位置各差值應(yīng)小于其尺寸公差值。否則，會(huì)給制造帶來種種麻煩?？墒窃O(shè)計(jì)工作中涉及最多的是如何處理尺寸公差與表面粗糙度的關(guān)系和各種配合

29、精度與表面粗糙度的關(guān)系。一般情況下按以下關(guān)系確定：1、形狀公差為尺寸公差的60（中等相對(duì)幾何精度）時(shí)，Ra0.05IT；2、形狀公差為尺寸公差的40（較高相對(duì)幾何精度）時(shí)，Ra0.025IT；3、形狀公差為尺寸公差的25（高相對(duì)幾何精度）時(shí)，Ra0.012IT；4、形狀公差小于尺寸公差的25（超高相對(duì)幾何精度）時(shí)，Ra0.15Tf(形狀公差值)。 最簡(jiǎn)單的參考值:尺寸公差是粗糙度的3-4倍,這樣最為經(jīng)濟(jì).六、六、 形位公差的選擇形位公差的選擇1 1、形位公差項(xiàng)目的選擇、形位公差項(xiàng)目的選擇p應(yīng)充分發(fā)揮綜合控制項(xiàng)目的職能，以減少圖樣上給出的形位公差項(xiàng)目及相應(yīng)的形位誤差檢測(cè)項(xiàng)目。p在滿足功能要求的前

30、提下，應(yīng)選用測(cè)量簡(jiǎn)便的項(xiàng)目。如：同軸度公差常常用徑向圓跳動(dòng)公差或徑向圓跳動(dòng)公差代替。不過應(yīng)注意，徑向圓跳動(dòng)是同軸度誤差與圓柱面形狀誤差的綜合，故代替時(shí)，給出的跳動(dòng)公差值應(yīng)略大于同軸度公差值，否則就會(huì)要求過嚴(yán)。2、公差原則的選擇 應(yīng)根據(jù)被測(cè)要素的功能要求，充分發(fā)揮公差的職能和采取該公差原則的可行性、經(jīng)濟(jì)性。p獨(dú)立原則用于尺寸精度與形位精度精度要求相差較大，需分別滿足要求，或兩者無聯(lián)系，保證運(yùn)動(dòng)精度、密封性，未注公差等場(chǎng)合。p包容要求主要用于需要嚴(yán)格保證配合性質(zhì)的場(chǎng)合。p最大實(shí)體要求用于中心要素，一般用于配件要求為可裝配性（無配合性質(zhì)要求）的場(chǎng)合。p最小實(shí)體要求主要用于需要保證零件強(qiáng)度和最小壁厚等

31、場(chǎng)合。p可逆要求與最大（最?。?shí)體要求聯(lián)用，能充分利用公差帶，擴(kuò)大了被測(cè)要素實(shí)際尺寸的范圍，提高了效益。在不影響使用性能的前提下可以選用。1）基準(zhǔn)部位的選擇）基準(zhǔn)部位的選擇 （1）選用零件在機(jī)器中定位的結(jié)合面作為基準(zhǔn)部位。例如箱體的）選用零件在機(jī)器中定位的結(jié)合面作為基準(zhǔn)部位。例如箱體的底平面和側(cè)面、盤類零件的軸線、回轉(zhuǎn)零件的支承軸頸或支承孔底平面和側(cè)面、盤類零件的軸線、回轉(zhuǎn)零件的支承軸頸或支承孔等。等。（2）基準(zhǔn)要素應(yīng)具有足夠的大小和剛度，以保證定位穩(wěn)定可靠。）基準(zhǔn)要素應(yīng)具有足夠的大小和剛度，以保證定位穩(wěn)定可靠。例如，用兩條或兩條以上相距較遠(yuǎn)的軸線組合成公共基準(zhǔn)軸線比例如，用兩條或兩條以上相距

32、較遠(yuǎn)的軸線組合成公共基準(zhǔn)軸線比一條基準(zhǔn)軸線要穩(wěn)定。一條基準(zhǔn)軸線要穩(wěn)定。（3）選用加工比較精確的表面作為基準(zhǔn)部位。）選用加工比較精確的表面作為基準(zhǔn)部位。（4）盡量使裝配、加工和檢測(cè)基準(zhǔn)統(tǒng)一。這樣，既可以消除因基）盡量使裝配、加工和檢測(cè)基準(zhǔn)統(tǒng)一。這樣，既可以消除因基準(zhǔn)不統(tǒng)一而產(chǎn)生的誤差；也可以簡(jiǎn)化夾具、量具的設(shè)計(jì)與制造，準(zhǔn)不統(tǒng)一而產(chǎn)生的誤差；也可以簡(jiǎn)化夾具、量具的設(shè)計(jì)與制造，測(cè)量方便。測(cè)量方便。3 3、基準(zhǔn)要素的選擇、基準(zhǔn)要素的選擇2 2）基準(zhǔn)數(shù)量的確定）基準(zhǔn)數(shù)量的確定 一般來說，應(yīng)根據(jù)公差項(xiàng)目的定向、定位幾何功能要求來確定一般來說，應(yīng)根據(jù)公差項(xiàng)目的定向、定位幾何功能要求來確定基準(zhǔn)的數(shù)量。定向公差

33、大多只要一個(gè)基準(zhǔn)，而定位公差則需要基準(zhǔn)的數(shù)量。定向公差大多只要一個(gè)基準(zhǔn)，而定位公差則需要一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)。例如，對(duì)于平行度、垂直度、同軸度公差項(xiàng)一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)。例如，對(duì)于平行度、垂直度、同軸度公差項(xiàng)目，一般只用一個(gè)平面或一條軸線做基準(zhǔn)要素；對(duì)于位置度公目，一般只用一個(gè)平面或一條軸線做基準(zhǔn)要素；對(duì)于位置度公差項(xiàng)目，需要確定孔系的位置精度，就可能要用到兩個(gè)或三個(gè)差項(xiàng)目，需要確定孔系的位置精度，就可能要用到兩個(gè)或三個(gè)基準(zhǔn)要素?；鶞?zhǔn)要素。3）基準(zhǔn)順序的安排）基準(zhǔn)順序的安排 當(dāng)選用兩個(gè)以上基準(zhǔn)要素時(shí)，就要明確基準(zhǔn)要素的次序，并按當(dāng)選用兩個(gè)以上基準(zhǔn)要素時(shí)，就要明確基準(zhǔn)要素的次序，并按第一、第二、第三的順序?qū)懺诠羁蚋裰校谝换鶞?zhǔn)要素是主第一、第二、第三的順序?qū)懺诠羁蚋裰?，第一基?zhǔn)要素是主要的，第二基準(zhǔn)要素次之。要的，第二基準(zhǔn)要素次之。4 4、形位公差值的選擇、形位公差值的選擇總的原則：在滿足零件功能的前提下，選取最經(jīng)濟(jì)的公差值。根據(jù)零件的功能要求，考慮加工的經(jīng)濟(jì)性和零件的結(jié)構(gòu)、性，按表確定要素的公差值