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machine 形位公差 - 公差框格、公差数值、有关符号的标注

machine 形位公差 - 公差框格、公差数值、有关符号的标注

1、形位公差标注框格(格式)

常见格式:

这是机械制图里几何公差(形位公差)的标准框格标注规则,公差要求写在矩形方框,框格从左到右依次填写三部分内容:

框格填写顺序:

第1格:第一格:公差特征符号

【意义】代表是哪一项几何公差(直线度、平行度、位置度等)。

第2格:公差数值

普通:直接写线性数值;

公差带是圆形 / 圆柱形:数值前面加直径符号 φ;

公差带是球形:数值前面加 Sφ;

剩余格:(按需填写)基准字母

当公差需要参考基准时,填写基准代号字母,

可以 1 个或多个,

代表基准要素 / 基准体系;

不需要基准就不写。

示例

【示例a】

符号 —:直线度;(形状公差,不需要基准)

公差0.1;

含义:被测要素的直线度公差为0.1,形状公差,无基准。

【示例b】

符号 //:平行度;(方向公差,需要基准)

公差 0.1,基准A:

含义:被测要素相对于基准A的平行度公差0.1。

【示例c】

符号⊕:位置度(位置公差);

φ0.1:公差带是圆柱形,圆柱直径0.1;

A、B、C:基准体系,同时参考 A、B、C三个基准;

含义:被测要素相对于基准体系 A‑B‑C 的位置度公差,公差带为直径\(\phi0.1\)的圆柱。

【示例d】

符号⊕:位置度(位置公差);

Sφ0.1:公差带是球形,球直径 0.1;

A、B、C:A‑B‑C 基准体系。;

含义:被测要素相对于基准体系 A‑B‑C 的位置度公差,公差带为直径 Sφ0.1 的球体。

2、局部被测要素的几何公差标注

【描述】这是机械制图几何公差的一个规则:只对要素上某一段局部范围,而不是整个全长,给出形位公差要求

【规则说明】

被测范围仅为被测要素的某一部分时:用粗点划线画出该局部的范围,同时标注该段的长度尺寸,公差框格指引线箭头指向这条粗点划线。

【示例】(如上图所示)

//:表示平行度公差

0.1:公差值;

A:基准;(基准 A 符号在右侧,代表以 A 基准作为参考,评判该局部段的平行度。)

粗点划线:标记出零件表面上需要管控平行度的那一小段区域,不是整个零件全部表面;

尺寸:标注出这一段局部区域的长度。

指引箭头:箭头指到粗点划线上,表示:只管控粗点划线限定的这一段表面,相对于基准 A 的平行度 0.1;该要素其余部分不受这个 0.1 平行度约束

【对比区分】

1、如果箭头直接指零件轮廓线:代表整个该要素全长 / 全部表面都要满足公差。

2、如果箭头指粗点划线:只管控粗点划线框出来的这一小段局部区域

【通俗理解】

零件有一个长平面,不需要整个平面都满足平行度 0.1,只要求中间某一段区域做到平行度 0.1。就画粗点划线框出这一段,标上这段的长度,公差箭头指向粗点划线。

3、任一长度(单位长度)几何公差标注

【规则】给出被测要素任一长度(或范围)的公差值,用分数形式公差值 / 单位长度写在公差框格第二格。

【示例1】上图左侧

—:直线度公差;

0.02/100:在被测要素上,任意截取 100mm 长度,这段 100mm 内直线度误差不允许超过 0.02mm

注意:不是总长,是随便取任意一段 100mm,都要满足 0.02;零件总长度可以比 100 长。

【示例2】

暂搁置

4、同时标注 全长公差 + 任一单位长度公差

【规则】

如果既要管控整个要素全长的误差,又要管控任意截取一段长度的误差;

全长公差写在上面一行任一长度(分数格式)写在下面一行,两个框格上下叠放共用同一个指引箭头。

5、延伸公差带Ⓟ

【概念】

普通形位公差:公差带只在零件被测要素本身范围内

延伸公差带Ⓟ:公差带要伸出到被测要素外面,管控零件外部一段空间的位置精度。

典型场景:螺栓孔、螺钉孔装配,要控制螺栓伸出去那一段的位置,保证装配时螺栓能顺利穿入对面零件。

【制图标注规则】

延伸出去的那段区域,用双点划线画出;

标注延伸的长度尺寸,尺寸数字前面加符号

在形位公差框格内,公差数值的后面也要写上Ⓟ

【示例解读】上图

被测:8 个φ25H7的通孔;

位置度公差φ0.02,带延伸公差带符号Ⓟ

双点划线画出孔向外伸出的 40 mm 长度,尺寸标注Ⓟ40。

含义:位置度公差带不是只在孔的本体内部,而是从孔端面向外延伸 40mm 长的空间,这 40mm 延伸段内,每个孔的实际轴线,必须落在直径 0.02mm 的圆柱公差带里面。

目的:保证螺栓装进去之后,向外伸出 40mm 的这段杆,位置不能歪,方便装配对接。

【关键点区分】

不加Ⓟ:位置度只管孔壁本身(零件实体内部),孔里面轴线合格,但螺栓伸出去外面可以歪,会装不上;

加Ⓟ延伸公差带管控零件外面的虚拟空间,保证伸出的螺栓杆位置精度。

【注意】标注两处必须出现Ⓟ

视图上延伸长度尺寸前:Ⓟ40;

公差框格,公差数字后面:φ0.02Ⓟ;

【记忆口诀】Ⓟ代表延伸公差带,公差带跑到零件实体外面,两处要标圈 P,延伸段画双点划线

6、形位公差附加符号(+)、(-)、▷、◁

【书写位置】写在公差数值的后面,用来限定误差允许的变形方向。

只许中间向材料外凸起(+)

【含义】只允许中间鼓出来向外凸;不允许中间凹进去。

【示例理解】上图1

直线度,0.01(+);

【常见】比如轴的素线直线度 (+):允许中间粗、两头细;不允许中间凹

只许中间向材料内凹下(-)

【含义】只允许中间往里面凹;不允许中间向外鼓。

【示例理解】上图2

平面度,0.08(-);

【常见】比如工作台平面平面度 (-):允许台面中间往下凹;不允许中间凸起

只许按符号小端方向逐渐减小 ▷、◁

【含义】公差带的宽度顺着箭头小端方向越来越窄(误差只能朝这个方向逐渐变小)。

符号尖角是小端:公差带从大端向尖角小端方向,公差宽度逐渐收窄。

【示例理解】0.05▷:从左向右,允许的误差越来越小。

总结

这几个附加符号一律写在公差数字后面,放在同一个框格。

(+):向外凸;(-)向内凹;三角符号▷、◁:朝尖角方向公差逐渐变小。

记忆区分

➕往外鼓;➖往里凹;三角尖角指向哪边,哪边公差越来越小。

7、一个以上形位公差标注时

【规则】对同一要素有一个以上的公差特征项目要求时,可将一个框格放在另一个框格的下面。

【图示解释】

图里是上下叠放的两个形位公差框格,作用是:同一个被测要素,同时标注两项几何公差要求,不用画两条指引线,把公差框格堆叠在一起。

(1)上面框格:直线度,公差值 0.01;含义:该要素本身的直线度允许误差 0.01mm,无基准。

(2)下面框格:平行度,公差值 0.06,基准 B;

含义:该同一个要素,相对于基准 B 的平行度公差 0.06mm。

【通俗理解】

同一个表面 / 轴线,既要控制自身的形状(直线度),又要控制相对基准的位置方向(平行度)。

按照国标 GB/T 1182,同一被测要素多项公差,公差框格可以垂直叠放,共用同一条指引箭头指向被测要素。

【关键点】

1、箭头只需要画 1 次,指向零件的同一个要素,两个框格上下摞起来;

2、上面可以是形状公差(无基准),下面是方向 / 位置公差(带基准);

3、不是两个不同要素,是同一个要素同时满足两项几何公差

【对比区分】容易混淆点

同一要素多项公差:框格上下堆叠,共用 1 根指引线(本图情况);

不同要素:要分别画各自完整的公差框格,各自指引箭头。

8、包容要求ⓔ

【规则】单一要素要求遵守包容要求时,在该尺寸公差后加注符号 “ⓔ”,国标 GB/T 1182。

【核心概念】

包容要求(Envelope requirement)符号:ⓔ,圆圈里面大写 E

只用于单一要素(圆柱面、两平行平面,比如轴、孔);

【含义】实际要素必须遵守最大实体边界(理想完整圆柱 / 理想平面)

简单说:尺寸和形状误差综合在一起,不能超出最大实体尺寸的理想包容面

【标注方法】

符号ⓔ写在尺寸公差的后面,不是写在形位公差框格里。

如上图;

【通俗理解】

拿轴举例,φ50 0/-0.025 ⓔ;

1、最大实体尺寸 MMS:φ50(轴做得越大,材料越多);

2、包容要求:轴的整个外表面,不能超出 φ50 这个理想圆柱包络面

当轴做到最大实体 φ50 时,形状(圆度、直线度)误差必须等于 0,不允许弯、不允许扁

当轴做小到 φ49.975(最小实体)时,形状误差最多可以释放到 0.025;

3、ⓔ的作用:尺寸公差同时控制形状误差,保证装配,保证能装进去,多用于配合轴孔。

【重点区分,不要搞混】

符号放置位置作用对象
ⓔ 包容要求尺寸公差后面单一要素(轴、孔),尺寸管控形状
ⓜ最大实体要求形位公差框格内,公差值后面关联形位公差,公差补偿

易错点:包容要求ⓔ不放进形位公差方框,直接跟在尺寸公差数字后面。

【实际工程场景】

包容要求最常用在:有严格装配间隙、需要保证可装配性的回转配合表面,比如普通传动轴、滑动配合的轴颈。

不加ⓔ:尺寸只管大小,形状误差另外单独用形位公差控制;

加ⓔ:尺寸公差同时管住形状,零件整体不能 “胖过” 最大实体理想包络。

9、最大实体要求Ⓜ

【规则】最大实体要求,符号Ⓜ,此符号置于给出的公差值后面,或基准字母的后面,或同时置于两者后面(GB/T 1182)

符号位置三种情况

(对应上面三个图)

(1)写在公差值后面

(见图1)

被测要素应用最大实体要求。

含义:被测要素的位置度公差是在被测要素处于最大实体状态时给定;当实际尺寸偏离最大实体尺寸,位置度公差可以获得补偿、变大。基准 A 不采用最大实体要求。

(2)写在基准字母后面

基准要素应用最大实体要求。

含义:被测要素位置度固定 0.04 不变;基准 A 本身按最大实体状态建立基准,基准会随基准要素实际尺寸浮动偏移。

(3)公差值、基准字母后面同时加

被测要素、基准要素两者全部采用最大实体要求。

含义:被测公差可补偿放大,同时基准 A 按最大实体状态建立,基准允许浮动。

通俗理解

最大实体符号Ⓜ只放在形位公差框格内,不写在尺寸线上。

Ⓜ在公差数字后被测要素,尺寸偏离最大实体,形位公差可以 “赚来额外公差”,常用于螺栓孔组,保证装配通过性。

Ⓜ在基准字母后基准要素,基准建立在基准要素最大实体边界,基准可以浮动。

工程最常见:孔、螺栓通孔的位置度标注⌀0.04Ⓜ,孔做的越大,允许位置偏差越大,保证螺栓能装进去。

10、最小实体要求Ⓛ

概述

【标准】依据国标 GB/T 1182。

【符号】最小实体要求符号:Ⓛ。

核心原理

【最小实体 LMS】零件材料最少的尺寸状态,轴为最小极限尺寸,孔为最大极限尺寸。

【最小实体要求】零件实际轮廓不能超出最小实体实效边界

【补偿规则】当被测要素实际尺寸偏离最小实体尺寸时,允许位置 / 几何公差得到补偿,公差可以比图纸标注值更大

【使用对象】多用于位置度、同轴度、对称度等控制中心要素的公差项目。

标注位置规则

标注位置含义
写在公差数值后面被测要素执行最小实体要求
写在基准字母后面该基准要素执行最小实体要求
公差、基准两处都写Ⓛ被测、基准两者均使用最小实体要求

注意:Ⓛ不能写在公差框格别的位置,只能紧跟公差数字或基准字母之后

示例理解

【上图1】

⦿:位置度符号;

∅0.5:给定位置度公差;

Ⓛ写在公差值后被测要素采用最小实体要求

基准 A/B/C 为独立基准,不附加最小实体要求。

【上图2】

公差值∅2.5后面加Ⓛ:被测要素应用最小实体要求

基准字母 A 后面也加Ⓛ:基准要素同样采用最小实体要求

对比 “最大实体Ⓜ”

【Ⓜ(最大实体)】材料最多状态,多用于保证装配;尺寸偏离最大实体,形位公差放大补偿。

【Ⓛ(最小实体)】材料最少状态,多用于保证零件最小壁厚强度;尺寸偏离最小实体,形位公差放大补偿。

11、可逆要求Ⓡ

概述

【规则】不能单独使用,必须紧跟Ⓜ/Ⓛ。

可逆要求符号Ⓡ,不能单独使用,必须紧跟在Ⓜ(最大实体)或者Ⓛ(最小实体)符号之后

核心原理

【普通最大实体要求(仅Ⓜ,无Ⓡ)】

尺寸偏离最大实体:形位公差可以获得补偿变大

但是:形位公差不能反过来补偿尺寸,实际尺寸不能超越最大实体边界。

【ⓂⓇ(可逆用于最大实体)】

尺寸偏离最大实体 → 形位公差可以放大(和普通Ⓜ一样);

增加可逆特性:当形位误差小于给定公差时,允许实际尺寸超越最大实体尺寸,把形位公差的余量补偿给尺寸。

【ⓁⓇ(可逆用于最小实体)】

尺寸偏离最小实体 → 形位公差可以放大(和普通Ⓛ一样);

可逆特性:当形位误差小于给定公差时,允许实际尺寸超越最小实体尺寸,形位公差余量补偿给尺寸。

示例理解

【上图1】

⊥:垂直度,公差值φ0.2;

ⓂⓇ:可逆要求应用于最大实体要求;

【上图2】

⦿(上图符号):位置度;公差值∅0.2;

ⓁⓇ可逆要求应用于最小实体要求

关键点

1、Ⓡ永远不能单独出现,必须写在Ⓜ或Ⓛ的后面

2、可逆要求只用于被测要素的公差值后面,不用于基准字母后面

3、边界(实效边界)保持不变,只是尺寸公差和形位公差两者可以互相挪用补偿

符合组合对照表

框格标注组合含义
公差值 + Ⓜ最大实体要求,仅尺寸补偿形位公差
公差值 + ⓂⓇ可逆要求用于最大实体;尺寸↔形位公差双向互相补偿
公差值 + Ⓛ最小实体要求,仅尺寸补偿形位公差
公差值 + ⓁⓇ可逆要求用于最小实体;尺寸↔形位公差双向互相补偿

通俗理解

不带 R:只有 “尺寸好(偏离实体边界),可以放宽形位”,单向补偿。

带 R 可逆:双向互通,尺寸好可以放宽形位;形位做得很好,反过来可以放宽尺寸

12、自由状态条件

概述

【标准】依据国标 GB/T 1182。

【符号】ⓕ 自由状态条件符号。

【场景】专门用于非刚性(易变形)零件

【原文】对于非刚性零件的自由状态条件用符号ⓕ表示,此符号置于给出的公差值后面。

示例解读

【上图1】

○:圆度公差;

公差值 2.8;

ⓕ写在公差数值后面:该圆度公差,是零件不受外力、自由松弛状态下的检测要求。

【上图2】

⏥:平面度公差;

公差值 0.3;

ⓕ表示平面度在自由无约束状态检测

核心原理

【什么是非刚性零件?】橡胶件、薄垫片、薄壁塑料件、薄金属弹片等,装夹受力时会发生弹性变形;夹紧测量得到的形位误差不能代表零件真实状态。

符号含义】

标注了ⓕ:该框格的形位公差,必须在零件不受装夹 / 装配外力、自由松弛状态下进行检测

注意:

不加ⓕ,默认检测条件是允许按规定装夹定位(模拟装配受力);

加ⓕ则要求去掉外力,在自由状态测量。

【标注位置规则】

只能紧跟在形位公差数值的后方

不写在基准字母后面;

只用于非刚性易变形零件,刚性零件一般不使用。

通俗理解

带ⓕ:松开夹具,零件自然摊开、不受力的状态下测形位公差。

不带ⓕ:允许把零件夹紧、模拟装配受力后再测量。

提示

橡胶密封圈、薄橡胶膜片这类零件图纸很常见这个符号。

零件夹紧会被压变形,所以必须规定 “松开后自由状态” 的形位公差。

13、理论正确尺寸

概述

【依据】GB/T 1182。

【原文】理论正确尺寸应围以框格,零件实际尺寸仅是由在公差框格中位置度、轮廓度或倾斜度公差来限定。

示例理解

【上图1】左侧孔组位置度示例

8 个孔的 X、Y 方向坐标全部用方框-理论正确尺寸标注,代表图纸理想的理论孔中心位置;

孔实际允许偏移范围,完全由位置度框格⊕ | ϕt | A B的 ϕt(位置度公差圆)控制。

方框坐标本身不设置 ± 公差,不能拿卡尺直接去测这个方框尺寸;只作为形位公差的理论基准。

【上图2】右侧倾斜角度示例

角度 α 加方框,是理论正确角度

斜面实际角度偏差,由倾斜度公差框格∠ | t | C的公差值 t 控制。

核心要点

【外观标记】数字(或角度)外加方框没有 ± 公差

【本身不检验】理论正确尺寸只是图纸上理想几何位置 / 角度,不直接拿来测量。

靠形位公差管控实际偏差】实际位置、角度的允许误差,由配套的位置度、轮廓度、倾斜度公差给出。

使用场景】多用于孔阵列、斜角、复杂轮廓。

【易错区分】

普通尺寸:带 ±,直接测量该尺寸是否合格;

理论正确尺寸(方框):不带公差,只给理想目标,实际偏差交给形位公差管。

通俗理解

方框里的数值就是 “理论标准答案”,零件不要求必须刚好等于它;

允许偏离多少,看旁边的位置度 / 倾斜度公差框。

❌错误理解:把方框尺寸当普通尺寸,用卡尺量,判定尺寸超差。

✅正确理解:方框只定义理想位置;实际是否合格看形位公差。

全部修饰符号速记

符号名称放置位置核心用途
最大实体要求公差值后 / 基准后装配孔轴,边界补偿
最小实体要求公差值后 / 基准后控制壁厚强度
可逆要求仅Ⓜ、Ⓛ之后尺寸‑形位双向补偿
自由状态条件公差值后薄壁 / 橡胶件,无外力检测
方框 内 数字理论正确尺寸尺寸标注处(方框)给出理想位置 / 角度,由位置度 / 轮廓度 / 倾斜度管控实际偏差
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