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7.6.4 形状公差和位置公差简介 1. 形状公差和位置公差的概念 机械零件在加工中的尺寸误差，根据使用要求用尺寸公差加以限制。而加工中对零件的几何形状和相对几何要素的位置误差则由形状和位置公差加以限制。
图7-52 形状误差 如图7-52a所示的齿轮轴，即使加工后尺寸误差和表面粗糙度都合格，但齿轮轴形状弯曲了，产生了形状（直线度）误差，如图7-52b所示。如果零件存在严重的形状和位置误差，将给其装配造成困难，影响机器的质量。这种在形状上出现的误差，称为形状误差。再例如阶梯轴，加工后可能会出现各轴段的轴线不在一条直线上的情形。这种在相互位置上出现的误差，称为位置误差。如果零件在加工时产生的形状误差和位置误差过大，将会影响机器的质量。 形状误差是指实际形状相对于理想形状的变动量。测量时，理想形状相对于实际形状的位置，应按最小条件来确定。形状公差是指实际要素的形状所允许的变动全量。 位置误差是指实际位置相对于理想位置的变动量。理想位置是指相对于基准的理想形状的位置而言。测量时，确定基准的理想形状的位置应符合最小条件。位置公差是指实际要素的位置对基准所允许的变动全量。 形状公差和位置公差，简称形位公差。对零件上精度要求较高的部位，必须根据实际需要对零件加工提出相应的形状误差和位置误差的允许范围，在图纸上标出形位公差。因此，它和表面粗糙度、极限与配合共同成为评定产品质量的重要技术指标。 2. 形位公差的代号 国家标准规定了14个形位公差项目，每一项目用一个符号表示，见表7-13。 表7-13 形位公差项目及符号
图7-53 形位公差代号 国家标准规定，形位公差在图样中应采用代号标注。当无法用代号标注形位公差时，允许在技术要求中用文字说明。形位公差代号包括：形位公差各项目的符号，形位公差框格及指引线，形位公差数值和其他有关符号，以及基准代号等。框格内字体的高度h与图样中的尺寸数字等高，如图7-53所示。 3. 形位公差的标注 在图样中，形位公差的内容（项目符号、公差值、基准要素字母及其他要求）在公差框格中给出。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。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。有基准要求时，相对于被测要素的基准用基准代号表示。基准代号也可由基准符号、圆圈、连线和大写字母组成。基准符号用加粗的短划表示；圆圈和连线用细实线绘制，连线必须与基准要素垂直，表示基准的字母也应注在公差框格内。 标注时应注意以下几点： ① 当被测要素或基准要素为实际表面时，指引线的箭头应指在该要素的轮廓线或其引出线上，基准符号应靠近该要素的轮廓线或其引出线标注，并都应明显地与尺寸线错开，如图7-54a所示。
图7-54 形状公差的标注
图7-55 位置公差的标注 ② 当被测要素或基准要素为轴线、球心或中心平面时，指引线的箭头或基准符号应与该要素的尺寸线对齐，如图7-54b、图7-55所示。
图7-56 整体轴线 ③ 当被测要素或基准要素为整体轴线或公共中心平面时，指引线的箭头可以直接指在轴线或中心线上，基准符号可以直接靠近轴线或中心线标注，如图7-56所示。 ④ 用带基准符号的指引线将基准要素与公差框格的另一端相连，如图7-55a所示。 图7-57为形位公差综合标注举例。
图7-57 形位公差综合标注举例 图中的形位公差分别表示： ① ② ③ ④ |
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表示：Φ32圆柱面的圆柱度公差为0.005mm。即该被测圆柱面必须位于半径差为公差值0.005 mm的两同轴圆柱面之间。
表示：M12×1的轴线对基准A（Φ24圆柱面的轴线）的同轴度公差为0.1mm。即被测圆柱面的轴线必须位于直径为公差值Φ0.1mm，且与基准轴线A同轴的圆柱面内。
表示：Φ32圆柱的左端面对基准A的端面圆跳动公差为0.01mm。即被测面围绕基准A旋转一周时，任一测量直径处的轴向圆跳动量不得大于公差值0.01mm。
表示：Φ72的右端面对基准A的垂直度公差为0.025mm。即该被测面必须位于距离为公差值0.025mm，且垂直于基准A的两平行平面之间。
