形位公差的选择

公差等级直线度和平面度圆度和圆柱度面对面平行度线对面、线对线平行度垂直度同轴度、对称度、圆跳动、全跳动
1精密量具、测量仪器以及精度要求极高的精密机械零件,如0级样板、平尺、工具显微镜等精密测量仪器的导轨面,喷油嘴针阀体端面,油泵柱塞套端面等高精度机床主轴、滚动轴承的滚珠和滚柱等高精度机床、高精度测量仪器及量具等主要基准和工作面高精度机床、高精度测量仪器以及量具等主要基准面和工作面用于同轴度或旋转精度要求很高的零件,一般要按尺寸公差IT5或高于IT5制造的零件。1、2级用于精密测量仪器的主轴和顶尖,柴油机喷油针阀等;3、4级用于机床主轴轴颈,砂轮轴轴颈,汽轮机主轴,高精度滚动轴承内、外圈等
2高压油泵柱塞及套,纺锭轴承,高速柴油机进、排气门,精密机床主轴轴颈,针阀圆柱面,喷油泵柱塞及柱塞套精密机床,精密测量仪器、量具以及夹具的基准面和工作面精密机床上重要箱体主轴孔对基准面及对其他孔的要求精密机床导轨,普通机床重要导轨,机床主轴轴向定位面,精密机床主轴肩端面,滚动轴承座圈端面
3用于0级及1级宽平尺工作面,1级样板平尺的工作面,测量仪器圆弧导轨,测量仪器的测杆等工具显微镜套管外圆,高精度外圆磨床主轴,磨床砂轮主轴套筒,喷油嘴针阀体,高精度微型轴承内、外圈
4量具、测量仪器和高精度机床导轨,如测量仪器的V形导轨,高精度平面磨床的V形导轨和滚动导轨,轴承磨床床身导轨等较精密机床主轴,精密机床主轴箱孔,高压阀门活塞、活塞销、阀体孔,高压油泵柱塞,较高精度滚动轴承配合轴,铣削动力头箱体孔等普通车床,测量仪器、量具的基准面和工作面,高精度轴承座圈、端盖、挡圈的端面机床主轴孔对基准面要求,重要轴承孔对基准面要求,床头箱体重要孔间要求,齿轮泵的端面等普通机床导轨,精密机床重要零件,机床重要支承面,普通机床主轴偏摆,测量仪器、刀具、量具,液压传动轴瓦端面
5平面磨床纵导轨、垂直导轨、立柱导轨和平面磨床的工作台,液压龙门刨床导轨面、六角车床床身导轨面,柴油机进、排气门导杆等一般机床主轴,较精密机床主轴箱孔,柴油机、汽油机活塞及活塞销孔,高压空气压缩机十字头销、活塞应用范围较广的公差等级,用于精度要求比较高,一般按尺寸公差IT7或IT8制造的零件。5级常用在机床轴颈,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级用在内燃机曲轴,凸轮轴轴颈,水泵轴,齿轮轴,汽车后桥输出轴,电机转子,0级精度滚动轴承内圈,印刷机传墨辊等
6普通车床及龙门刨床床身导轨面,滚齿机立柱导轨,床身导轨及工作台,自动车床床身导轨,平面磨床垂直导轨,卧式镗床、铣床工作台及机床主轴箱导轨,柴油机进、排气门导杆,柴油机机体上部结合面等一般机床主轴及箱体孔,中等压力下液压装置工作面(包括泵、压缩机的活塞和汽缸),汽车发动机凸轮轴,纺机锭子,通用减速器轴颈,高速船用发动机曲轴,拖拉机曲轴轴颈一般机床零件的工作面和基准面,一般刀具、量具、夹具机床一般轴承孔对基准面要求,床头箱一般孔间要求,主轴花键对定心直径要求,刀具、量具、模具普通精度机床主要基准面和工作面,回转工作台端面,一般导轨,主轴箱体孔、刀架、砂轮架及工作台回转中心,一般轴肩对其轴线
7机床床头箱体,滚齿机床身导轨,镗床工作台,摇臂钻底座工作台,柴油机气门导杆,液压泵盖,压力机导轨及滑块大功率低速柴油机曲轴、活塞、活塞销、连杆、汽缸,高速柴油机箱体孔,千斤顶或压力油缸活塞,液压传动系统的分配机构,机车传动轴,水泵及一般减速器轴颈
8车床溜板箱体,机床主轴和传动箱体,自动车床底座,汽缸盖结合面,汽缸座,内燃机连杆分离面,减速机壳体结合面低速发动机、减速器、大功率曲柄轴轴颈,压气机连杆,拖拉机汽缸体、活塞,炼胶机冷铸轴辊,印刷机传墨辊,内燃机曲轴,柴油机机体孔,凸轮轴,拖拉机、小型船用柴油机汽缸套一般机床零件的工作面和基准面,一般刀具、量具、夹具机床一般轴承孔对基准面要求,床头箱一般孔间要求,主轴花键对定心直径要求,刀具、量具、模具普通精度机床主要基准面和工作面,回转工作台端面,一般导轨,主轴箱体孔、刀架、砂轮架及工作台回转中心,一般轴肩对其轴线用于一般精度要求,通常按尺寸公差IT9~IT11制造的零件。8级用于拖拉机发动机分配轴轴颈,9级用于齿轮轴的配合面,水泵叶轮,离心泵泵体,棉花精梳机前、后滚子,10级用于摩托车活塞,印染机导布辊,内燃机活塞环槽底径对活塞中心,汽缸套外圈对内孔等
9机床溜板箱,主钻工作台,螺纹磨床的挂轮架,柴油机汽缸体连杆的分离面,缸盖的结合面,阀片,锻压机汽缸体,柴油机缸孔环面以及辅助机构及手动机械的支承面空压机缸体,通用机械杠杆与拉杆用套筒销子,拖拉机活塞环、套筒孔低精度零件,重型机械滚动轴承端盖柴油机和煤气发动机的曲轴孔、轴颈等花键轴轴肩端面,带式输送机法兰盘等对端面、轴线,手动卷扬机及传动装置中轴承端面,减速器壳体平面等
10自动车床床身底面,车床挂轮架,柴油机汽缸体,汽车变速箱的壳体与汽车发动机缸盖结合面,阀片以及液压管件和法兰的连接面等印染机导布辊、绞车、吊车、起重机滑动轴承轴颈等
11、12用于易变形的薄片零件,如离合器的摩擦片,支架等要求不高的结合面等零件的非工作面,卷扬机、输送机用以装减速器壳体的平面农业机械齿轮端面等用于无特殊要求,一般按尺寸公差IT12制造的零件
1.在满足零件的功能要求前提下,考虑到加工的经济性,对于线对线和线对面的平行度和垂直度公差等级,应选用低于面对面的平行度和垂直度公差等级。
2.使用本表选择面对面平行度和垂直度时,宽度应不大于1/2长度;若大于1/2,则降低一级公差等级选用。
公差
原则
主 要 应 用 范 围



主要满足功能要求,应用很广,如有密封性、运动平稳性、运动精度、磨损寿命、接触强度、外形轮廓大小要求等场合,有时甚至有配合性质要求的场合。常用的有:
1.没有配合要求的要素尺寸:零件外形尺寸、管路尺寸,以及工艺结构尺寸,如退刀槽尺寸、肩距、螺纹收尾、倒圆、倒角尺寸等,还有未注尺寸公差的要素尺寸
2.有单项特殊功能的要素。其单项功能由形位公差保证,不需要或不可能由尺寸公差控制,如印染机的滚筒,为保证印染时接触均匀,印染图案清晰,滚筒表面必须圆整,而滚筒尺寸大小,影响不大,可由调整机构补偿,因此采用独立原则,分别给定极限尺寸和较严的圆柱度公差即可,如用尺寸公差来控制圆柱度误差是不经济的。
3.非全长配合的要素尺寸。有些要素尽管有配合要求,但与其相配的要素仅在局部长度上配合,故可不必将全长控制在最大实体边界之内
4.对配合性质要求不严的尺寸。有些零件装配时,对配合性质要求不严,尽管由于形状或位置误差的存在,配合性质将有所改变,但仍能满足使用功能要求



1.单一要素。主要满足配合性能,如与滚动轴承相配的轴颈等,或必须遵守最大实体状态边界,如轴,孔的作用尺寸不允许超过最大实体尺寸,要素的任意局部实际尺寸不允许超过最小实体尺寸
2.关联要素。主要用于满足装配互换性。零件处于最大实体状态时,形位公差为零。零值公差主要应用于:
①保证可装配性,有一定配合间隙的关联要素的零件
②形位公差要求较严,尺寸公差相对地要求差些的关联要素的零件
③轴线或对称中心面有形位公差要求的零件,即零件的配合要素必须是包容件和被包容件
④扩大尺寸公差,即由形位公差补偿给尺寸公差,以解决实际上应该合格,而经检测被判定为不合格的零件的验收问题





主要应用于保证装配互换性,例如控制螺钉孔、螺栓孔等中心距的位置度公差等
1.保证可装配性,包括大多数无严格要求的静止配合部位,使用后不致破坏配合性能
2.用于配合要素有装配关系的类似包容件或被包容件,如孔、槽等面和轴、凸台等面
3.公差带方向一致的公差项目
形状公差只有直线度公差
位置度公差有:
①定向公差(垂直度、平行度、倾斜度等)的线/线、线/面、面/线,即线/线、线/面、面/线
②定位公差(同轴度、对称度、位置度等)的轴线或对称中心平面和中心线
③跳动公差的基准轴线(测量不便)
④尺寸公差不能控制形位公差的场合,如销轴轴线直线度





主要应用于控制最小壁厚,以保证零件具有允许的刚度和强度。提高对中度
必须用于中心要素。被测要素和基准要素均可采用最小实体要求。常见于位置度、同轴度等位置公差
,可扩大零件合格率



应用于最大实体要求,但允许其实际尺寸超出最大实体尺寸
必须用于中心要素。形状公差只有直线度公差。位置度公差有:平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度
应用于最小实体要求,但允许实际尺寸超出最小实体尺寸
必须用于中心要素。只有同轴度和位置度等位置公差
公差
原则
应 用 示 例



销轴,未注尺寸公差和形位公差
极限尺寸不控制轴线直线度误差和由棱圆形成的圆度误差
实际要素的局部实际尺寸由给定的极限尺寸控制,形状误差由未注形状公差控制,两者分别满足要求
未注尺寸公差,注有形状公差。最大极限尺寸与最小极限尺寸之间任何实际尺寸的圆度公差都是0.005
极限尺寸不控制轴线直线度误差由棱圆形成的圆度误差
实际要素的局部实际尺寸由给定的极限尺寸控制,形状误差由圆度公差控制,两者分别满足要求
影响装配和工作时的过盈或间隙的均匀性,因而影响密封、压合紧度的部位
影响零件运动精度的部位
影响摩擦寿命的部位,如滑块两工作表面的平行度
影响旋转平衡、强度、重量、外观等部位,如高速飞轮安装内孔A和外表面的同轴度
所有量规、夹具、定位元件、引导元件的工作表面之间的相互位置公差等



由最大极限尺寸形成的最大实体边界(Φ 30)控制了轴的尺寸大小和形状误差
形状误差受极限尺寸控制,最大可达尺寸公差(0.021),不必考虑未注形状公差的控制
由最大极限尺寸形成的最大实体边界(Φ 30)控制了轴的尺寸大小和形状误差
形状误差除受极限尺寸控制外,还必须满足圆度公差的进一步要求
用于关联要素,采用零值公差











极限尺寸不控制形状误差,仅控制局部实际尺寸;形状误差由极限尺寸与给定的形状公差形成的实效边界()控制
实际轴的形状误差在实效边界内可以得到极限尺寸的补偿,此时,不必考虑未注形状公差
极限尺寸不控制形状误差,仅控制局部实际尺寸,形状误差由极限尺寸与给定的形状公差形成的实效边界(Φ 30.01)控制。形状误差除受实际边界的限制,并能得到极限尺寸的补偿外,还必须满足对轴线直线度公差的进一步要求。即:轴线直线度误差允许得到补偿,超过给定值Φ 0.01,但最大不得超过Φ 0.02











螺栓杆部(或通孔)及类似部位的直线度
螺钉杆部和头部间(螺钉通孔及沉头孔间)及类似部位的同轴度
不影响安装使用的连接件的位置度公差,如衬套和垫圈零件内、外圈间的同轴度以及带舌锁紧垫圈的对称度
圆周分布的与直角坐标分布的连接安装孔





1.轴线位置度公差采用最小实体要求
图a表示孔的轴线对A基准的位置度公差采用最小实体要求。当被测要素处于最小实体状态时,其轴线对A基准的位置公差为Φ 0.4,如图b所示。图c给出了表达上述关系的动态公差图
该孔应满足下列要求:
(1)实际尺寸在Φ 8~Φ 8.25之间
(2)实际轮廓不超出关联最小实体实效边界,即其关联体内作用尺寸不大于最小实体实效尺寸DLV=DL+t=Φ 8.25+Φ 0.4=Φ 8.65
当该孔处于最大实体要求时,其轴线对A基准的位置误差允许达到最大值,即等于图样给出的位置度公差(Φ 0.4)与孔的尺寸公差(0.25)之和Φ 0.65
2.轴线位置度公差采用最小实体要求的零形位公差
图d表示孔的轴线对A基准的位置度公差采用最小实体要求的零形位公差
该孔应满足下列要求:
(1)实际尺寸不小于Φ 8
(2)实际轮廓不超出最小实体边界,即其关联体内作用尺寸不大于最小实体尺寸DL=Φ 8.65
当该孔处于最小实体状态时,其轴线对A基准的位置度误差应为零,如图e所示。当该孔处于最大实体状态时,其轴线对A基准的位置度误差允许达到最大值,即孔的尺寸公差Φ 0.65。图f给出了表达上述关系的动态公差图
3.同轴度公差采用最小实体要求
图g中最小实体要求应用于孔轴线对A基准的同轴度公差并同时应用于基准要素。当被测要素处于最小实体状态时,其轴线对A基准的同轴度公差为Φ 1,如图h所示该孔满足下列要求:
(1)实际尺寸在Φ 39~Φ 40之间
(2)实际轮廓不超出关联最小实体实效边界,即其关联体内作用尺寸不大于关联最小实体实效尺寸DLV=DL+t=Φ 40+Φ 1=Φ 41
当该孔处于最大实体状态时,基轴线对A基准的同轴度误差允许达到最大值,即等于图样给出的同轴度公差(Φ 1)与孔的尺寸公差(1mm)之和Φ 2,如图i所示
当基准要素的实际轮廓偏离其最小实体边界,即其体内作用尺寸偏离最小实体尺寸时,允许基准要素在一定范围内浮动。其最大浮动范围是直径等于基准要素的尺寸公差0.5mm的圆柱形区域,如图h(被测要素处于最小实体状态)和图i(被测要素处于最大实体状态)所示
4.同轴度公差采用最小实体要求的零形位公差
图j表示最小实体要求的零形位公差应用于孔的轴线对A基准的同轴度公差,并同时应用于基准要素
该孔应满足下列要求:
(1)实际尺寸不小于Φ 39
(2)实际轮廓不超出关联最小实体边界,即其关联体内作用尺寸不大于最小实体尺寸DL=41
当该孔处于最小实体状态时,其轴线对A基准的同轴度误差应为零,如图k所示
当该孔处于最大实体状态时,其轴线对A基准的同轴度误差允许达到最大值,即图样给出的被测要素的尺寸公差值Φ 2,如图l所示
5.成组要素的位置度公差采用最小实体要求
图m表示12个槽3.5mm±0.05mm的中心平面对A、B基准的位置度公差采用最小实体要求。当各槽均处于最小实体状态时,其中心平面对A、B基准的位置度公差为0.5,如图n所示。图o给出了表达上述关系的动态公差图
各槽应满足下列要求:
(1)实际尺寸在3.45~3.55之间
(2)实际轮廓不超出关联最小实体实效边界,即其关联体内作用尺寸不大于关联最小实体实效尺寸DLV=DL+t=3.55+0.5=4.05
当各槽均处于最大实体状态时,其中心平面对A、B基准的位置度误差允许达到最大值,即等于图样给出的位置度公差(0.5)与槽的尺寸公差(0.)之和0.6



1.可逆要求用于最大实体要求
图a中的被测要素(轴)不得超出其最大实体实效边界,即其关联体外作用尺寸不超出最大实体实效尺寸Φ 20.2。所有局部实际尺寸应在Φ 19.9~Φ 20.2之间,轴线的垂直度公差可根据其局部实际尺寸在0~0.3之间变化,例如,如果所有局部实际尺寸都是Φ 20(dM),则轴线的垂直度误差可为Φ 0.2(见图b);如果所有局部实际尺寸都是Φ 19.9mm(dL),则轴线的垂直度误差可为Φ 0.3(见图c);如果轴线的垂直度误差为零,则局部实际尺寸可为Φ 20.2(见图d)。图e给出了表达上述关系的动态公差图
2.可逆要求用于最小实体要求
图f中的被测要素(孔)不得超出其最小实体实效边界,即其关联体内作用尺寸不超出最小实体实效尺寸Φ 8.65(=Φ 8+0.25+Φ 0.4)。所有局部实际尺寸应在Φ 8~Φ 8.65之间,其轴线的位置度误差可根据其局部实际尺寸在0~0.65之间变化。例如:如果所有局部实际尺寸均为Φ 8.25(DL),则其轴线的位置度误差可为Φ 0.4(见图g);如果所有局部实际尺寸均为Φ 8(DM),则轴线的位置度误差可为Φ 0.65(见图h);如果轴线的位置度误差为零,则局部实际尺寸可为Φ 8.65(DLV)(见图i)。图j给出了表达上述关系的动态公差图
公差
原则
符号应用要素应用项目功能要求控制边界允许的形位
误差变化范围
允许的实际
尺寸变化范围
检测方法
形位误差实际尺寸
独立
原则
轮廓要素及中心要素各种形位公差项目各种功能要求但互相不能关联无边界,形位误差和实际尺寸各自满足要求按图样中注出或未注形位公差的要求按图样中注出或未注尺寸公差的要求通用量仪两点法测量






单一尺寸要素(圆、圆柱面、两平行平面)形状公差(线、面轮廓度除外)配合要求最大实体边界各项形状误差不能超出其控制边界最大实体尺寸不能超出其控制边界,而局部实际尺寸不能超越其最小实体尺寸通端极限量规及专用量仪通端极限量规测最大实体尺寸,两点法测量最小实体尺寸





中心要素(轴线及中心平面)直线度、倾斜度、平行度、垂直度、同轴度、对称度、位置度满足装配要求但无严格的配合要求时采用,如螺栓孔轴线的位置度,两轴线的平行度等最大实体实效边界当局部实际尺寸偏离其最大实体尺寸时,形位公差可获得补偿值(增大)其局部实际尺寸不能超出尺寸公差的允许范围综合量规(功能量规及专用量仪)两点法测量





中心要素(轴线及中心平面)直线度、垂直度、同轴度、位置度等满足临界设计值的要求,以控制最小壁厚,提高对中度,满足最小强度的要求最小实体实效边界当局部实际尺寸偏离其最小实体尺寸时,形位公差可获得补偿值(增大)其局部尺寸不能超出尺寸公差的允许范围通用量仪两点法测量




中心要素(轴线及中心平面)适用于的各项目对最大实体尺寸没有严格要求的场合最大实体实效边界当与同时使用时,形位误差变化同当形位误差小于给出的形位公差时,可补偿给尺寸公差,使尺寸公差增大,其局部实际尺寸可超出给定范围综合量规或专用量仪控制其最大实体边界仅用两点法测量最小实体尺寸

适用于的各项目对最小实体尺寸没有严格要求的场合最小实体实效边界当与同时使用时,形位误差变化同三坐标仪或专用量仪控制其最小实体边界仅用两点法测量其最大实体尺寸
尺寸公差
等级(IT)
圆度、圆
柱度公差
等 级
公差带占
尺寸公差
的百分比
尺寸公差
等级(IT)
圆度、圆
柱度公差
等 级
公差带占
尺寸公差
的百分比
尺寸公差
等级(IT)
圆度、圆
柱度公差
等 级
公差带占
尺寸公差
的百分比
01066544091080
004056010715
180695820
10256316930
1504261050
2755401170
201666611813
133795920
25074161033
3855241146
30106401283
12076012912
2308801020
35085171128
4806281250
4113743131014
2208571120
3339851235
4539616141111
5807241220
5215832151212
325948
与表面粗糙度对应关系
主参数圆度和圆柱度公差等级(7、8、9为常用等级,7级为基本级)
0123456789101112
尺寸/mmRa值 不 大 于 /μm
≤30.006250.01250.01250.0250.050.10.20.20.40.81.63.23.2
>3~180.006250.01250.0250.050.10.20.40.40.81.63.26.312.5
>18~1200.01250.0250.050.10.20.40.40.81.63.26.312.512.5
>120~5000.0250.050.10.20.40.80.81.63.26.312.512.512.5
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