三、形状和位置公差
经过机械加工后零件表面的形状和位置，凭眼睛看似乎是准确。但是，零件表面的实际形状和位置，与理想的形状和位置比较，都有一定的误差。如果这些误差过大，将影响产品质量与性能。如接触面不平，使零件的有效支承面减小，因而增加了接触部分的单位面积压力。对于过盈配合的零件来说，若表面形状误差过大，会降低结合强度。如机床主轴、导轨、凸轮、靠模等零件的工作表面，若有过大的形状和位置误差，会导致工作精度降低。因此，对于零件的工作表面，需在图样上给定形状和位置公差，将误差值限定在规定的公差范围内，使产品质量符合设计要求。
1．形状和位置公差的基本概念
如图8-42（a）所示为一理想形状的销轴，而加工后的实际形状则是轴线变弯了，如图8-42（b）所示，因而产生了直线度误差。又如，图8-43（a）所示为一要求严格的四棱柱，加工后的实际位置却是上表面倾斜了，如图8-43（b）所示，因而产生了平行度误差。
图8-42 形状误差
图8-43 位置误差
如果零件存在严重的形状和位置误差，将使其装配困难，影响机器的质量，因此，对于精度要求较高的零件，除给出尺寸公差外，还应根据设计要求，合理地确定出形状和位置误差的最大允许值，如图8-44（b）中的Φ0.08（即销轴轴线必须位于直径为公差值Φ0.08的圆柱面内，如图8-44（a）所示）、图8-45（b）中的0.1（即上表面必须位于距离为公差值0.1且平行于基准表面A的两平行平面之间，如图8-45（a）所示）。
图8-44 直线度公差
图8-45 平行度公差
2．形状公差和位置公差的有关术语
（1）要素：指组成零件的点、线、面。
（2）形状公差：指实际要素的形状所允许的变动量。
（3）位置公差：允许的变动量，它包括定向公差、定位公差和跳动公差。
（4）被测要素：给出了形状或（和）位置公差的要素。
（5）基准要素：用来确定理想被测要素方向或（和）位置的要素。
3．形位公差的项目、符号及公差带
形位公差的分类、项目资料及符号见表8-3所示。
表8-3 形位公差的分类、项目资料及符号
注：国家标准GB/T1182-1996规定项目特征符号线型为h/10，符号高度为h（同字高）其中，平面度、圆柱度、平行度、跳动等符号的倾斜角度为75°。
4．形位公差的标注
（1）公差框格
公差框格用细实线画出，可画成水平的或垂直的，框格高度是图样中尺寸数字高度的两倍，它的长度视需要而定。框格中的数字、字母、符号与图样中的数字等高。图8-46所示给出了形状公差和位置公差的框格形式。用带箭头的指引线将被测要素与公差框格一端相连。
图8-46 形位公差代号及基准符号
（2）被测要素
用带箭头的指引线将被测要素与公差框格一端相连，指引线箭头指向公差带的宽度方向或直径方面。指引线箭头所指部位可有：
1）当被测要素为整体轴线或公共中心平面时，指引线箭头可直接指在轴线或中心线上，如图8-46（a）所示。
2）当被测要素为轴线、球心或中心平面时，指引线箭头应与该要素的尺寸线对齐，如图8-46（b）所示。
3）当被测要素为线或表面时，指引线箭头应指要该要素的轮廓线或其引出线上，并应明显地与尺寸线错开，如图8-47（c）所示。
图8-47 被测要素标注示例
（3）基准要素
基准符号的画法如图8-47所示，无论基准符号在图中的方向如何，细实线圆内的字母一律水平书写。
1）当基准要素为素线或表面时，基准符号应靠近该要素的轮廓线或引出线标注，并应明显地与尺寸线箭头错开，如图8-48（a）所示。
2）当基准要素为轴线、球心或中心平面时，基准符号应与该要素的尺寸线箭头对齐，如图8-48（b）所示。
3）当基准要素为整体轴线或公共中心面时，基准符号可直接靠近公共轴线（或公共中心线）标注，如图8-48（c）所示。
图8-48 基准要素标注示例
5．零件图上标注形状公差和位置公差的实例。
图8-49 零件图上标注形位公差的实例一
图8-50 零件图上标注形位公差的实例二
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