CAD形位公差標(biāo)注形位公差是機(jī)械設(shè)計(jì)中重要的內(nèi)容之一。它用于控制零件之間的相對(duì)位置和形狀，確保產(chǎn)品的功能和性能。課程簡(jiǎn)介學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握形位公差標(biāo)注的基本概念、方法和應(yīng)用。課程內(nèi)容介紹形位公差定義、特點(diǎn)、分類、標(biāo)注方法、檢查方法以及注意事項(xiàng)等。適用人群機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)等相關(guān)專業(yè)人員和對(duì)形位公差感興趣的學(xué)習(xí)者。形位公差的定義形位公差的基本概念形位公差是指零件實(shí)際形狀和位置允許的偏差范圍。確保產(chǎn)品功能公差控制著零件的尺寸、形狀和位置，確保產(chǎn)品能夠正常工作。提高產(chǎn)品質(zhì)量精確的形位公差有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。形位公差的特點(diǎn)精確控制尺寸形位公差用于控制零件的形狀和位置，確保零件之間的相互配合和功能實(shí)現(xiàn)。提高產(chǎn)品精度形位公差可以有效降低零件的加工誤差，提高產(chǎn)品的尺寸精度和整體質(zhì)量。增強(qiáng)產(chǎn)品可靠性通過(guò)形位公差的控制，可以確保產(chǎn)品在使用過(guò)程中的穩(wěn)定性和可靠性，避免因尺寸偏差導(dǎo)致的故障。簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和制造形位公差的應(yīng)用簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)和制造過(guò)程，方便了零件的加工和裝配。形位公差的分類11.形狀公差形狀公差用于控制零件的形狀誤差，例如直線度、平面度、圓度和圓柱度。22.位置公差位置公差用于控制零件上某特征相對(duì)于另一特征的位置誤差，例如平行度、垂直度和同軸度。33.方向公差方向公差用于控制零件上某特征相對(duì)于另一特征的方向誤差，例如角度公差和傾斜度。44.運(yùn)行公差運(yùn)行公差用于控制零件在運(yùn)行過(guò)程中的誤差，例如跳動(dòng)公差和徑向跳動(dòng)公差。法定基準(zhǔn)面定義法定基準(zhǔn)面是零件圖上規(guī)定的基準(zhǔn)面，是尺寸標(biāo)注的起點(diǎn)，也是形位公差的基準(zhǔn)。作用法定基準(zhǔn)面可以用來(lái)確定零件的尺寸、形狀和位置，以及進(jìn)行加工和測(cè)量。選擇選擇法定基準(zhǔn)面需要考慮零件的功能、結(jié)構(gòu)和加工工藝等因素。規(guī)范基準(zhǔn)面設(shè)計(jì)階段確定在零件設(shè)計(jì)階段，根據(jù)功能需求和加工工藝，確定規(guī)范基準(zhǔn)面。圖紙標(biāo)注明確在零件圖紙上，用符號(hào)和文字標(biāo)注規(guī)范基準(zhǔn)面，確保加工和檢驗(yàn)的一致性。加工過(guò)程參考在加工過(guò)程中，數(shù)控機(jī)床根據(jù)圖紙上的標(biāo)注信息，對(duì)零件進(jìn)行定位和加工。工作基準(zhǔn)面定義加工過(guò)程中實(shí)際采用的基準(zhǔn)面，用于確定零件的實(shí)際位置和方向。選擇根據(jù)零件的加工工藝和裝配要求，選擇最合適的基準(zhǔn)面。確定在圖紙上用符號(hào)和文字標(biāo)注，清晰地表示出工作基準(zhǔn)面。應(yīng)用用于尺寸標(biāo)注、公差標(biāo)注和形位公差標(biāo)注。規(guī)范幾何量定義規(guī)范幾何量是指用來(lái)描述和控制產(chǎn)品幾何形狀和位置的參數(shù)。類型常見(jiàn)的規(guī)范幾何量包括：尺寸、形狀、位置、方向、輪廓、表面粗糙度等。規(guī)范公差11.公差帶允許尺寸的偏差范圍，即零件實(shí)際尺寸允許的上下限。22.公差等級(jí)公差帶的大小，根據(jù)精度要求分為不同的等級(jí)。33.公差值公差帶的大小，用公差值來(lái)表示，通常以毫米為單位。44.基本尺寸理論尺寸，也稱公稱尺寸或設(shè)計(jì)尺寸。形位公差值的選擇1設(shè)計(jì)要求根據(jù)產(chǎn)品功能、工作條件、制造工藝確定。2加工成本公差越小，加工難度越大，成本越高。3裝配要求公差過(guò)大，會(huì)影響裝配精度。4互換性要求保證不同批次零件之間的互換性。形位公差值的選擇是一個(gè)權(quán)衡的過(guò)程，需要綜合考慮各種因素。通常，在滿足設(shè)計(jì)要求和功能的情況下，盡量選擇較大的公差值，以降低成本。形位公差的表示方法1符號(hào)形位公差使用符號(hào)表示，例如“φ”表示圓度公差，“⊥”表示垂直度公差。2公差值公差值用數(shù)字表示，表示允許的偏差范圍，例如“0.05mm”表示最大允許偏差為0.05毫米。3基準(zhǔn)基準(zhǔn)用符號(hào)表示，例如“A”表示基準(zhǔn)面，“B”表示基準(zhǔn)軸線。4箭頭箭頭指向被測(cè)要素，表示公差應(yīng)用于該要素。軸向形位公差的標(biāo)注軸向形位公差是指零件在軸向方向上的位置精度要求。標(biāo)注軸向形位公差時(shí)需要確定基準(zhǔn)和公差值，并使用相應(yīng)的符號(hào)和標(biāo)注方法。1基準(zhǔn)的選擇選擇合適的基準(zhǔn)面或基準(zhǔn)軸2公差值的確定根據(jù)零件的功能和精度要求確定3符號(hào)的標(biāo)注使用相應(yīng)的符號(hào)表示公差類型4標(biāo)注的位置在零件圖上標(biāo)注公差的位置軸向形位公差的標(biāo)注需要遵循相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以確保零件的精度和尺寸符合設(shè)計(jì)要求。徑向形位公差的標(biāo)注標(biāo)注位置標(biāo)注在圖紙上零件的尺寸線或中心線上，并用箭頭指向公差區(qū)域。標(biāo)注符號(hào)使用符號(hào)“R”表示徑向形位公差，并在符號(hào)后面加上公差值。標(biāo)注方向徑向形位公差的標(biāo)注方向應(yīng)與公差區(qū)域的徑向方向一致?；鶞?zhǔn)標(biāo)注在標(biāo)注徑向形位公差時(shí)，需要標(biāo)注基準(zhǔn)，例如基準(zhǔn)面或基準(zhǔn)軸線。角度形位公差的標(biāo)注標(biāo)注符號(hào)角度形位公差的標(biāo)注符號(hào)為“∠”，表示兩個(gè)要素之間的角度偏差。公差值公差值表示允許的角度偏差，用“±”符號(hào)表示，例如“±0.1°”。基準(zhǔn)要素基準(zhǔn)要素是指用來(lái)確定角度方向的要素，通常用字母“A”表示。被測(cè)要素被測(cè)要素是指需要控制其角度的要素，通常用字母“B”表示。平面度公差的標(biāo)注平面度公差是指零件表面上任意三點(diǎn)所構(gòu)成的三角形的最大高度偏差。它表示零件表面平整程度的偏差。當(dāng)零件表面需要保持平整時(shí)，需要標(biāo)注平面度公差。平面度公差的標(biāo)注方法與其他形位公差類似，都需要在圖紙上標(biāo)注公差值、公差符號(hào)、基準(zhǔn)符號(hào)和標(biāo)注位置等信息。標(biāo)注平面度公差時(shí)，首先需要確定被測(cè)平面，然后在該平面上標(biāo)注公差值、公差符號(hào)和基準(zhǔn)符號(hào)。公差符號(hào)為“平面度”符號(hào)，表示被測(cè)平面上的任意三點(diǎn)所構(gòu)成的三角形的最大高度偏差?；鶞?zhǔn)符號(hào)則表示被測(cè)平面與哪個(gè)基準(zhǔn)面之間的偏差。標(biāo)注位置通常選在被測(cè)平面的邊緣或附近，以便于標(biāo)注清晰易懂。圓度公差的標(biāo)注圓度公差用于控制零件上圓形特征的形狀誤差。它表示圓形特征實(shí)際形狀與理想圓形之間的最大偏差。1標(biāo)注符號(hào)Φ2公差值數(shù)值3公差等級(jí)數(shù)字或字母4基準(zhǔn)符號(hào)可選圓度公差的標(biāo)注通常使用圓形特征的中心線或中心點(diǎn)作為基準(zhǔn)。公差值應(yīng)根據(jù)零件的功能要求和制造工藝能力選擇。直線度公差的標(biāo)注1標(biāo)注符號(hào)直線度公差用符號(hào)“”表示。2標(biāo)注位置標(biāo)注位置應(yīng)在公差特征的中心線或?qū)ΨQ線上。3標(biāo)注內(nèi)容包括公差值、公差方向和基準(zhǔn)。4標(biāo)注示例例如：直線度公差值為0.05mm，公差方向?yàn)榇怪庇诒砻?，基?zhǔn)為A。標(biāo)注時(shí)應(yīng)注意，直線度公差的公差值應(yīng)與公差特征的尺寸相一致，并應(yīng)確保公差特征的中心線或?qū)ΨQ線與基準(zhǔn)線平行。同軸度公差的標(biāo)注1標(biāo)注位置同軸度公差標(biāo)注在尺寸標(biāo)注的下方，并與尺寸標(biāo)注線平行。2公差值公差值用數(shù)字表示，并用字母“T”和公差符號(hào)“?”表示。3基準(zhǔn)要素基準(zhǔn)要素用字母“A”表示，并用箭頭指向基準(zhǔn)要素。徑向跳動(dòng)公差的標(biāo)注1尺寸公差表示尺寸允許偏差的范圍2形位公差定義幾何特征之間的允許偏差3徑向跳動(dòng)公差限定一個(gè)旋轉(zhuǎn)表面上各點(diǎn)相對(duì)于其軸線方向的偏差4標(biāo)注符號(hào)使用符號(hào)“Runout”表示徑向跳動(dòng)公差的標(biāo)注需要清晰地標(biāo)識(shí)公差值、基準(zhǔn)面、測(cè)量方向和應(yīng)用范圍。此外，還可以根據(jù)具體情況標(biāo)注公差的測(cè)量方式和計(jì)量要求。同軸跳動(dòng)公差的標(biāo)注公差符號(hào)標(biāo)注同軸跳動(dòng)公差時(shí)，使用符號(hào)“?符號(hào)表示軸線偏離公稱位置的最大允許值。公差值在公差符號(hào)后，添加數(shù)值，即公差值，表示最大允許偏離值。公差值通常用毫米（mm）表示，并根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的值?；鶞?zhǔn)元素標(biāo)注同軸跳動(dòng)公差時(shí)，需要明確基準(zhǔn)元素，即用來(lái)判斷偏離程度的參考元素?；鶞?zhǔn)元素通常是圖紙中已經(jīng)定義的基準(zhǔn)，例如軸線或中心線。被測(cè)元素被測(cè)元素是指需要標(biāo)注公差的元素，通常是軸線或中心線。被測(cè)元素和基準(zhǔn)元素之間的相對(duì)位置，決定了同軸跳動(dòng)公差的大小。樣板法檢查形位公差1制作樣板根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)樣板2測(cè)量比較將樣板與工件進(jìn)行比對(duì)3調(diào)整誤差根據(jù)誤差調(diào)整工件尺寸樣板法是一種傳統(tǒng)的形位公差檢查方法，主要用于檢查工件的形狀、尺寸和位置精度。測(cè)量?jī)x器檢查形位公差選擇合適的測(cè)量?jī)x器根據(jù)形位公差的類型和尺寸選擇合適的測(cè)量?jī)x器，例如卡尺、千分尺、高度尺、投影儀、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等。進(jìn)行測(cè)量根據(jù)所選儀器和形位公差的定義進(jìn)行測(cè)量，并記錄測(cè)量結(jié)果。分析結(jié)果根據(jù)測(cè)量結(jié)果分析形位公差是否符合要求，并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整或處理。CMM測(cè)量檢查形位公差CMM（坐標(biāo)測(cè)量機(jī)）是用于測(cè)量形位公差的精密儀器。它使用觸探測(cè)量零件的幾何特征，并通過(guò)軟件計(jì)算出形位公差值。1建模用CMM軟件創(chuàng)建零件的3D模型。2測(cè)量用觸探測(cè)量零件的幾何特征。3分析分析測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算形位公差值。4報(bào)告生成測(cè)量報(bào)告，記錄形位公差值。CMM測(cè)量檢查形位公差方法能夠快速、準(zhǔn)確地測(cè)量零件的形位公差值，并生成詳細(xì)的測(cè)量報(bào)告。這是目前最常用的檢查形位公差的方法。標(biāo)準(zhǔn)件檢驗(yàn)形位公差1選擇標(biāo)準(zhǔn)件依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙選取符合要求的標(biāo)準(zhǔn)件。2測(cè)量尺寸使用精密測(cè)量?jī)x器測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸。3對(duì)比公差將測(cè)量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)件的公差范圍進(jìn)行對(duì)比。4判斷合格如果測(cè)量結(jié)果落在公差范圍內(nèi)，則認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)件合格。標(biāo)準(zhǔn)件是指在機(jī)械行業(yè)中大量生產(chǎn)，并具有統(tǒng)一的尺寸、形狀和性能的零件，如螺釘、螺母、軸承等。幾何公差的計(jì)量要求測(cè)量工具選用合適的測(cè)量工具，例如卡尺、千分尺、投影儀等。測(cè)量精度測(cè)量精度要滿足公差要求，并考慮測(cè)量誤差的影響。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。重復(fù)測(cè)量對(duì)關(guān)鍵尺寸進(jìn)行多次測(cè)量，取平均值或最大值，減小測(cè)量誤差。形位公差常見(jiàn)問(wèn)題討論形位公差是機(jī)械設(shè)計(jì)中重要的概念，也是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)遇到一些與形位公差相關(guān)的問(wèn)題。例如，如何選擇合適的形位公差值？如何標(biāo)注形位公差？如何控制形位公差？如何檢查形位公差？等等。這些問(wèn)題需要我們?cè)趯W(xué)習(xí)形位公差理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析和解決。形位公差的注意事項(xiàng)選擇合適的公差值根據(jù)零件的功能、制造工藝和測(cè)量手段選擇合適的公差值。公差過(guò)小會(huì)導(dǎo)致加工困難，成本增加；公差過(guò)大則可能影響零件的裝配和使用性能。明確基準(zhǔn)選擇合適的基準(zhǔn)面，并清晰地標(biāo)注基準(zhǔn)符號(hào)和公差方向。明確基準(zhǔn)才能保證形位公差的正確測(cè)量和控制。注意公差的疊加當(dāng)多個(gè)形位公差同時(shí)作用于一個(gè)零件時(shí)，要注意公差的疊加效應(yīng)，避免公差疊加過(guò)大而導(dǎo)致零件不能滿足設(shè)計(jì)要求?？紤]加工工藝選擇合適的加工工藝，以確保加工精度滿足形位公差要求。同