机械制图与检验技术教程-1.3形状与位置公差
第三节、形状与位置公差
一、公差与配合术语、代号及其含义尺寸:用特定单位表示长度值的数字。孔:主要指圆柱形的内表面,也包括其他内表面中由单一尺寸确定的部分。轴:主要指圆>形的外表面,也包括其他外表面中由单一尺寸确定的部分。基本尺寸:设计给定的尺寸。实际尺寸:通过测量所得的尺寸。由于存在测量误差,所以实际尺寸并非尺寸的真值。极限尺寸:允许尺寸变化的两个界限值,它以本尺寸为基数来确定。最大极限尺寸:两个界限值中较大的一个称为最大极限尺寸。最小极限尺寸:两个界限值中较小的一个称为最小极限尺寸。尺寸偏差(简称偏差):某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。上偏差:最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为上偏差。下偏差:最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为下偏差。极限偏差:上偏差与下偏差统称为极限偏差。实际偏差:实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为实际偏差。尺寸公差(简称公差):允许尺寸的变动量,公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值;也等于上偏差与下偏差之代数差的绝对值。零线:在公差与配合图解(简称公差带图)中,确定偏差的一条基准直茫即零偏差线。通常,零线表示基本尺寸。尺寸公差带(简称公差带):在公差带图中,由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。标准公差:用以确定公差带大小的任一公差。公差单位:计算标准公差的基本单位盟是基本尺寸的函数。公差等级:确定尺寸精确程度的等级。属于同一公差等级的公差,对所有基本尺寸,虽数值不同,但被认为具有同等的精确程度。基本偏差:用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差,一般为靠近零线的那个偏差配合:基本尺寸相同的,相互结合的孔和轴公差带之间的关系。间隙:孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。此差值为正时是间隙。过盈:孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。此差值为负时是过盈。间隙配合:具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合。此时,孔的公差带在轴的公差带之上。过盈配合;具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合。此时,孔的公差带在轴的公差带之下。过渡配合:可能具有间隙或过盈的配合。此时,孔的公差带与轴的公差带相互交叠。最小间隙:对间隙配合,孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的代数差。最大间隙:对间隙配合或过渡配合,孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的代数差。最小过盈对过盈配合,孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的代数差。最大过盈:对过盈配合或过渡配合,孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的代数差。配合公差:允许间隙或过盈的变动量。配合公差对间隙配合,等于最大间隙与最霞湎吨代数差的绝对值;对过盈配合,等于最小过盈与最大过盈之代数差的绝对值;对过渡配合,等于最大间隙与最大过盈之代数差的绝对值。配合公差又等于相互配合的孔公关与轴公差之和。最大实体状态(MMC):孔或轴具有允许的材料量为最多时的状态,称为最大实体状态(MMC)最大实体尺寸:在最大实体状态下的尺寸称为最大实体尺寸,它是孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸的统称。最小实体状态(LMC):孔或轴具有允许的材料量为最少时的状态,称为最小实弊刺(LMC)。最小实体尺寸:在最小实体状态下的尺寸称为最小实体尺寸,它是孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸的统称。孔的作用尺寸:在配合面的全长上,与实际孔内接的最大理想轴的尺寸,称为孔的作用尺寸。。轴的作用尺寸:在配合面的全长上,与实际轴承外接的最小理想孔的尺寸称为轴的作用尺寸。要素:构成零件几何特征的点、线、面。理想要素:具有几何学意义的要素。例如:点、球心、轴线、素线、直线、圆、圆柱面、圆锥面、球面、平岬取@硐胍素是指没有误差的要素,例如直线是绝对直的,圆是绝对圆的,平面是绝对平的等。实际要素:零件上实际存在要素。指可能有误差的要素,例如实际直线不怎么直,实际圆不怎么圆,实际平面不怎么平等。实际要素通过测量获得,由测量要素来代替,由岽嬖诓饬课蟛睿测得要素,并非该要素的真实状况。被测要素:给出了形状或(和)位置公差的要素。指图样上规定的要素,制造时要求检测者。基准要求:用来确定被测要素方向或(和)位置的要素。理想基准要素简称基准。单一要素:仅对其本身给出形状公差要求的要素。关联要素:对其他要素有功能关系的要素。形状公差:单一实际要素的形状所允许的变动全量。形状误差:被测实际要素对其理想要素的变动量,理想要素的位置应符合最小条件。最小条件:被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。位置公差:关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。位置公差分为定向公差、定位公差和跳动公差三大类。定向公差:关联实际要素对基准方向上允许的变动全量。定向公差是位置公差之一。有:平行度、垂直度、倾斜度。定向误差:被测实际要素对一具有确定方向的理想要素的变动量,理想要素的方向由基准确定。定向误差是位置误差之一。定位公差:关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量。定位公差有:同轴度、对称度、位置度。定位误差:被测实际要素对一具有确定位置的理想要素的变动量,理想要素的位置由基准和理论正确尺寸确定。对于同轴度和对称度,理论正确尺寸为零。理论正确尺寸:确定被测要素的理想形状、方向、位置的尺寸。该尺寸不附带公差。理论正确尺寸是绝对准确 的尺寸,在图样上用方框围住。几何图形:确定一组理想要素之间和(或)它们与基准之间正确几何关系的图形。公差原则:处理尺寸公差、形状公b和位置公差之间关系的原则。公差原则包括独立原则和相关原则。独立原则:图样上给定的形状公差与尺寸公差相互无关,分别满足要求的公差原则。在尺寸公差后无符号E 、在形状公差中无符号“0M ”或“ M ”时,即按独立原则处理形位公b与尺寸公差之间的关系。相关原则:图样上给定的形位公差与尺寸公差相互有关的公差原则。相关原则分为包容原则和最大实体原则两类。包容原则E 0M :要求实际要素处处位于具有理想形状的包容面内的一种公差原则,而该理想形状的尺寸应为最大实体尺寸。尺寸公差后带符号E 、形位公差中带符号“0M ”时,即按包容原则处理。最大实体原则M:被测要素或(和)基准要素偏离最大实体状态,而形状、定向、定位公差获得补偿值菀恢止差原则。形位公差中带符号“M”时,即按最大实体原则处理。局部实际尺寸:在实际要素的任意正截面上,两测量点之间测得的距离。作用尺寸:在轴和孔配合时真正起作用的尺寸,即考虑了形位误差后真正起作用的尺寸。单一要素的作用尺寸:在结合面的全长上,与实际孔内接的最大理想轴的尺寸,称为孔的作用尺寸。在结合面的全长上,与实际轴外接最小理想孔的尺寸,称为轴的作用尺寸。关联要素的作用尺寸:在结合面的全长上,与实际孔内接的最大理想轴的尺寸,称为孔的关联作用尺寸,而该理想轴必须与基准要素保持图样上给定的几何关系。在结合面的全长上,与实际轴外接的最小理想孔的尺寸,称为轴的关联作用尺寸,而该理想孔必须与基准保持图样上给定的几何关系。最大实体状态(MMC):实际要素在尺乒差范围内具有材料量最多的状态。最大实体尺寸:实际要素在最大实际状态时的尺寸。对于孔类,最大实体尺寸是指最小极限尺寸,对于轴类,最大实体尺寸是指最大极限尺寸。最小实体状态(LMC):实际要素在尺寸公差范围内具有材料量最少的状态。最小实体尺寸:实际要素在最小实体状态时的尺寸。对于孔类,最小实体尺寸是指最大极限尺寸。对于轴类,最小实体尺寸是指最小极限尺寸。实效状态(VC):在尺寸公差和形位公差范围内实际要素ё酆霞限状态。单一要素的实效状态:由图样上给定的被测要素最大实体尺寸和该要素轴线或中心平面的形状公差所形成的综合极限边界,该边界应具有理想状态。关联要素的实效状态:由图样上给定的被测要素最大实体尺寸和该要素的定向或位公差所形成的综合极限边界,该极限边界应具有理想形状并应符合图样上给定的几何关系。实效尺寸:实效状态时的边界尺寸。实效尺寸是综合考虑尺寸公差和形状(位置)公差后的综合边界尺寸,是一个给定值。基准:即理想基准要素,它确定要素几何关系的依据,分别称为基准点,基准直线(轴线)和基准平面(中心平面)单一基准要素:作为单一基准使用的单个要素。组合基准要素:作为单一基准使用的一组要素。三基面体系:由三个互相垂直的基准面组成的基准体系,它的三个平面是确定和测量零件上各要素几何关系的起点。基准目标:为构成基准体系的各基准平面而在要素上指定的点、线、面。延伸公差带P:根据零件的功能要求,位置度和对称度公差带需延伸到被测要素的长度界限之外时,该公差带称延伸公差带。在尺寸前标符号P 。二、公差原则 零件上的尺寸、形状和位置误差,均会影响零件的互换性和使用质量,都要分别给出一个经济合理的允许变动范围,即由相应的公差加以限制。我们在实际作中往往会发现,尺寸公差、形状公差和位置公差三者在某些场合下有一定联系。例如一个圆柱轴,虽然各个剖面的直径尺寸合格,但如果存在形状误差(例如不圆、轴线不直等),也可能装不进一个基本尺寸相同的孔中,即不能保证互换性。为了解决尺寸公差、形状公差和位置公差之间关系,需要明确处理相互关系的基本原则。处理各项公差关系的原则称为公差原则。1、基本概念(1)局部实际尺寸和作用尺寸局部实际尺寸在实际要素的任意正截面上,两测量点之间测得的距离,称为局部实际尺寸。由于存在测量误差,所以局部实际尺寸并非该尺寸的真值。同时由于形状误差的影响,同一实际要素不同部位的局部实际尺寸亦不相等。作用尺寸由于实际要素都存在形位误差,因此不能单从局部实际尺寸来判断两相互配合的孔和轴募势鹱饔玫某叽纾因而引入“作用尺寸”这一概念。简单来说,“作用尺寸”就是在配合时,考虑了形位误差后真正起作用的尺寸。这里又分单一要素和关联要素两种情况。A、单一要素的作用尺寸(简称作用尺寸)在结合面的全长上,与实际孔内接的最大理想轴的尺寸,称为孔的作用尺寸(图1-1a)。在结合面的全长上,与实际轴外接的最小理想孔的尺寸,称为轴的作用尺寸(图1-1b)。

实际要素在尺寸公差范围内具有材料量最多的状态。最大实体尺寸:实际要素在最大实体状态时的尺寸。孔的最大实体尺寸=孔的最小极限尺寸;
轴的最大实体尺寸=轴的最大极限尺寸。
例如;孔Ø22
其最大实体尺寸为Ø 22.01. 轴Ø22 其最大实体尺寸为Ø22.02.
例如:孔Ø22 其最小实体尺寸为Ø22.02;
轴Ø22 其最小实体尺寸为Ø22.01.




线性尺寸公差仅控制要素局部实际尺寸的变动量,不控制要素本身的形状误差(如圆柱要素的圆度和直线度误差或平行表面的平面度误差)。线性尺寸公差用线性量表示。
如图1-5所,一圆柱直径为Ø50h7(












公差原则 | 图样 标注 | 被测要素 遵守的理想边界 | 被测要素极限尺寸的解释 | v用场合 | |||
最大实体尺寸 | 最小实体尺寸 | ||||||
独立原则 | 无符号 | 无控制边界 | 局部实际尺寸 | 局部实际尺 | 主要用于尺寸公差和形位公差要求分别满足单项功能的要求、非配合尺寸或对配合要求不严的尺寸 | ||
相关原则 | 最大实体原则 | 单一要素 | M | 单一实际边界 | 最大实体边界尺寸 | 局部实际尺寸 | 主要用于保证装配互换性 |
关联要素 | 关v实效边界 | ||||||
包容原则 | 单一要素 | E | 单一最大实体边界 | 局部实际尺寸 | 局部实际尺寸 | 主要用于保证要素间的配合性质,满足 合的功能要求 | |
关联要素 | 0M | 关联最大实体边界 |
![]() | 种 类 | |||||
公 差 | 名 称 | 符 号 | 形 体 | |||
形状公差 | 直线度 | ü | 单独形体 | |||
平面度 | ||||||
真圆度 | ○ | |||||
圆柱度 | ![]() ![]() | |||||
线轮廓度 | ![]() | 单独形体或关连形体 | ||||
面轮廓度 | ![]() ![]() | |||||
位置公差 | 定向 | 平行度 | ∥ | 关连形体 | ||
垂直度 | ⊥ | |||||
倾斜度 | Ð | |||||
定位 | 同轴度 | ◎ | ||||
对称度 | ![]() ![]() ![]() | |||||
位置度 | ![]() ![]() | |||||
跳动 | 圆跳动 | ![]() | ||||
全跳动 | ![]() ![]() ![]() |
2、形位公差标注的内容及有关符号的含义

符号 | 意义 |
M | 最大实体状态 |
L | 最小实体状态 |
S | 任意实体状态 |
P | 廷伸公差带 |
E | t容原则(单一要素) |
50 | 理想正确尺寸 |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | 基准目标 |
序号 | 图 例 | 含 义 |
1 | ![]() | 箭头所指的要素为被测要素(此处为平面),其所指的方向为公差带宽度方向。 |
2 | ![]() | 被测要素是圆柱表面上的 一素线(因公差项目是直线度),圆柱表面上有无数根素线,每一根素线均必须符合要求。 |
3 | ![]() | 被测要素是圆柱任一面截面上的圆(因公差项目是圆),圆柱上有许多正截面,每一个正截面上的圆均必须符合要求。 |
4 | ![]() | 被测要素是整个圆柱面(因公差项目是圆柱度)。 |
5 | ![]() | 被测要素是轴线。 |
序号 | 图 例 | 含 义 |
6 | ![]() | 被测要素是二孔公共轴线上。 |
7 | ![]() | 被测要素是二槽子的公共中心平面。 |
序号 | 图例或代、符号 | 含 义 |
1 | ![]() | ![]() |
2 | ![]() | 基准要素为下平面,被测要素为上平面。 |
![]() | ||
序号 | 图例或代、符号 | 含 义 |
3 | ![]() | 基准要素为外表侧面(尺寸20mm)的中心平面,被测要素是槽子 面的中心平面。 |
4 | ![]() | 基准要素是圆柱的轴线。 |
6、公差数值的识读
序号 | 图例或代、符号 | 含 义 |
1 | ![]() | 在6000mm长度上的任意1000mm长度上,直线度公差为0。02mm(即在全长v的任意局部长度上有要求) |
2 | ![]() | 被测表面上任意100H100mm的正方形面积上平面度公差为0.01mm(即整个平面上局部面积上有要求) |
3 | ![]() | 在全长1000mm内直线度公差为0.05mm,而在任意200mm上则为0.02mm(即全长与局部长度均有要求,分子表示全长的要求,分母表示局部长度上要求) |
序号 | 图例或代、符号 | 含 义 |
4 | ![]() | 平面度公差在整个平面上为0.05mm,在任意100H100mm正方形面积上为0.01mm(分子表示整个平面的要求,分母为局部面积的要求) |
5 | ![]() | 表示复合位置度公差,上方为孔组的要求,下方为孔组内各孔之间的要求(均采用最大实体原则) |
6 | ![]() | 平行度公差采用相关原则中的最大实体原则,但对补偿值有限制(限制值E0.03写在下方) |
7 | ![]() | 位置度公差采用相关原则中的包容原则,但对补偿值有限制(限制值E0.02写在下方) |
8 | 两处 ![]() | 圆度公差0.01mm对两处的要求(框格上方是对被测要素数量的说明) |
9 | 4-E10H8![]() | 位置度公差E0.05mm是对4个孔E10H8的要求(框格上方是对被测要素数量的说明) |
10 | 6槽 ![]() | 对称度公差0.05mm是对6槽的要求(框格上方是对被测要素数量的说明) |
序号 | 图例或代、符号 | 含 义 |
11 | 排除形状误差![]() | 平行度公差0.05mm要排除形状误差的影响(框格下方是解释性说明) |
12 | 长向![]() | 直线度公差0.05mm是对长向的要求(框格下方是解释性说明) |
13 | 3组![]() | 垂直度公差为E0.05mm是对第3 组要素的要求,并且是分别的要求(框格 方是被测要素数量的要求,下方是解释性说明) |
14 | ![]() | 平面度公差为0.03 mm。符号(+)表示只允许中间向材料外凸起( |
15 | ![]() | 平面度公差0.03mm。符号(-)表示只允许中间向材料内凹下(中间凹下的解释参看图) |
16 | ![]() | E10孔在同一轴向平面上两素线的平行度公差为0.02mm。符号(w)表示只允许右边逐渐减小。 |
17 | ![]() | E10孔在同一轴向平面上两素线的平行度公差为0.02mm。符号(v)表示只允许左边逐渐减小。 |
图6-1是对”中间凸起” 解释,即两端向中间材料不断增加。图中(a)是平面中间凸起的解释;(b)是内孔中间凸起的解释。

名称 | 误差形式 | 代号标注示例 | 文字说明示例 |
直线度 | ![]() | ![]() | ![]() |
Et是在任意方向的直线度公差 ![]() | ![]() | E20f7 轴线的直线度误差不小于E0.01 ![]() | |
平面度 | ![]() | ![]() | ![]() |
真圆度 | ![]() | ![]() | ![]() |
形状和位置公差的标注示例 | |||
名称 | 误差形式 | 代号标注示例 | 文字说明示例 |
圆柱度 | ![]() | ![]() | ![]() |
垂直度 | ![]() | ![]() | ![]() |
平行度 | ![]() | ![]() | ![]() |
![]() | ![]() | ![]() | |
同轴度 | ![]() | ![]() | ![]() |
形状和位置公差的标注示例 | |||
名称 | 误差形式 | 代号标注示例 | 文字说明示例 |
位置度 | ![]() | ![]() | ![]() |
相关阅读
- 浙大机械制图与CAD基础电子教程
- 工程制图基础电子教程
- 机械制图教程第2讲-国家标准关于制图的一般规定
- 机械制图教程第1讲——绪论
- 机械制图教程第25讲-读组合体视图
- 机械制图教程第26讲-视图
- 机械制图教程第27讲-剖视图
- 机械制图教程第3讲-国家标准关于制图的一般规定
- 机械制图-第一章 制图的基本知识与技能-几何作图
- 机械制图-第一章 制图的基本知识与技能-国家标准关于制图的一般规定
- 机械制图-第一章 制图的基本知识与技能-平面图形的绘制
- 机械制图教程第29章-断面图
- 机械制图-第二章 正投影的基本原理-投影法的基本知识
- 机械制图-第二章 正投影的基本原理-三视图的形成与投影规律
- 机械制图教程第31讲-机件表达方法综合运用举
- 机械制图教程第4讲-绘图工具和仪器的使用方法及几何作图
- 机械制图教程第5讲-几何作图
- 机械制图教程第28章-剖视图的分类