形状和位置公差的选择

项   目

内          容

(1)根据零件的功能要求，综合考虑加工经济性、结构特性和测试条件

1)在满足零件的功能要求情况下，尽量选用较低的公差等级。形位公差等级的应用可参考表 形位公差等级应用举例

2)考虑零件的结构特点和工艺性。对于刚性差的零件(如细长件、薄壁件等)和距离远的孔轴等，由于加工和测量时都较难保证形位精度，故在满足零件功能要求下，形位公差可适当降低1～2级精度使用。如下列情况：

孔相对于轴，细长比较大的轴或孔；

距离较大的轴或孔，宽度较大(一般＞1/2长度)的零件表面；

线对线和线对面相对于面对面的平行度，线对线和线对面相对于面对面的垂直度

3)考虑相应的加工方法。几种主要加工方法达到的形位公差等级，可参考表 几种主要加工方法达到的直线度和平面度公差等级、表 几种主要加工方法达到的圆度、圆柱度公差等级、表 几种主要加工方法达到的平行度、垂直度公差等级、表 几种主要加工方法达到的同轴度、圆跳动公差等级

(2)综合考虑形状、位置和尺寸等三种公差的相互关系

1)合理考虑各项几何公差之间的关系

在同一要素上给出的形状公差值应小于位置公差值。如两个平行的表面，其平面度公差值应小于平行度公差值

圆柱形零件的形状公差(轴线的直线度除外)一般情况下应小于其尺寸公差值

平行度公差值应小于其相应的距离公差值

2)根据零件的功能要求选用合适公差原则。可参考表 公差原则的主要应用范围、表 形位公差与尺寸公差的关系及公差原则应用示例

对于尺寸公差与形位公差需要分别满足要求，两者不发生联系的要素，采用独立原则

对于尺寸公差与形位公差发生联系，用理想边界综合控制的要素，采用相关要求。并根据所需用的理想边界的不同，采用包容要求或最大实体要求

当被测要素用最大实体边界(即最大实体状态下的理想边界)控制时，采用包容要求

当被测要素用实效边界(实效状态下的综合极限边界)控制时，采用最大实体要求

独立原则有较好的装配使用质量，工艺性较差；最大实体要求有良好的工艺经济性，但使零件精度，装配质量有所降低。因此要结合零件的使用性能和要求，以及制造工艺、装配、检验的可能性与经济性等进行具体分析和选用

(3)单一表面的形位公差与表面粗糙度的要求

单一表面的形位公差与表面粗糙度的要求也要协调。中等尺寸可参考表 圆度和圆柱度公差等级与尺寸公差等级的对应关系

(4)形位公差综合选用实例

图 摇臂钻床主轴套为摇臂钻床主轴零件图。试根据零件的功能和装配要求，确定形位公差等级和公差数值，并按规定标注在零件图上

1)两端f 68J6孔的形位公差选择

两端f 68J6孔用于安装轴承，支承主轴运转，所以孔自身尺寸公差要求较高，并应有形位公差要求

a.为保证f 63J6孔的轴线与f 80h5轴线同轴要求，应给出同轴度公差要求。考虑到测量方便，可以给出径向圆跳动公差要求，圆跳动公差合格了，同轴度也必定合格

b.为保证装入两端f 68J6孔的轴承不受损坏，f 68J6孔表面必须有一定的圆度和圆柱度，所以给出圆柱度公差要求

c.形位公差项目确定后，根据孔尺寸公差等级较高对相应的形位公差要求也高的原则，根据加工方法选择形位公差。如采用普通镗床加工，查表 几种主要加工方法达到的同轴度、圆跳动公差等级加工方法所能达到的圆跳动公差等级为4～7级，选定径向圆跳动公差等级5级为宜，查表 同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差值，取其公差值为0.01mm。查表 几种主要加工方法达到的圆度、圆柱度公差等级加工方法所能达到的圆柱度公差等级，选定圆柱度公差等级6级，查表 圆度、圆柱度公差值取其公差值为0.005mm

2)f 80h5轴表面的形位公差选择

为保证f 80h5外圆柱面与套筒内圆柱面配合间隙均匀，对f 80h5轴表面提出了圆柱度要求

可采用形状公差等级与尺寸公差等级或与表面粗糙度等级的对应关系(表 圆度和圆柱度公差等级与尺寸公差等级的对应关系)来确定形位公差等级。但从f 80h5与f 68J6的配合关系来看，f 80h5为间隙配合，而f 68J6为过渡配合；所以对f 80h5的形状公差要求相对可以降低一些，选定为7级圆柱度公差等级，查表 圆度、圆柱度公差值取公差值为0.008mm

3)两端f 60D8孔的端面形位公差选择

两孔是装推力轴承的，为保证孔端面与推力轴承相接触，应避免端面产生轴向跳动，所以应有端面圆跳动的形位公差要求

对端面圆跳动公差等级的选择，可根据形位公差等级与尺寸公差等级的对应关系来确定，查表 同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差等级与尺寸公差等级的对应关系端面圆跳动一栏尺寸公差等级，对应的较高的形位公差等级是7级。查表 同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差值，取公差值为0.025mm

4)齿间对称中心面形位公差的选择

为保证主轴作上下垂直滑动，要求齿条必须垂直于f 80h5的轴线，所以要由垂直度公差来保证

对垂直度公差等级的选择，可根据齿条的检验棒尺寸公差等级6级(IT6)，齿间相当于，按孔相对轴可降低1～2级等级选择的原则，齿间可选8级(IT8)尺寸公差等级，查表 平行度、垂直度和倾斜度公差等级与尺寸公差等级的对应关系，8级尺寸公差等级对应的垂直度公差等级为6级。按齿条长54mm的尺寸分段，查表 平行度、垂直度、倾斜度公差值取公差值为0.02mm。在图纸上标注时，应标在检验棒上，若检验棒的长度为100mm，公差值也应为2倍，即0.04mm

5)各齿条分度线形位公差的选择

为保证主轴套作上下滑动时与套筒配合间隙均匀，必须要求各齿条分度线构成的分度面与f 80h5的轴线平行，所以要由给出的平行度公差来保证

对平行度位置公差等级的选择，因同一齿条均以f 80h5的轴线为基准，所以，平行度可选取与垂直度为同一形位公差等级6级，查表 平行度、垂直度、倾斜度公差值，取公差值为0.05mm