一、几何特征符号总表
| 类别 | 特征 | 符号 | 公差带 / 测量提示 |
|---|---|---|---|
| 形状(无基准) | 直线度 | — | 两平行直线/面;刀口尺+塞尺或打表 |
| 平面度 | ▱ | 两平行平面;平板+百分表打网格 | |
| 圆度 | ○ | 两同心圆;圆度仪或三坐标 | |
| 圆柱度 | ⌭ | 两同轴圆柱;圆度仪 | |
| 方向(有基准) | 平行度 | ∥ | 相对基准平行;平板打表 |
| 垂直度 | ⊥ | 相对基准垂直;直角尺/打表 | |
| 倾斜度 | ∠ | 理论角度外的偏差;正弦规 | |
| 位置(有基准) | 位置度 | ⌖ | 圆/球/区域;位置度规或三坐标 |
| 同轴度 | ◎ | 与基准同轴的圆柱;偏摆仪/三坐标 | |
| 对称度 | ≡ | 与基准对称分布;打表翻转对比 | |
| 跳动 | 圆跳动 | ↗ | 旋转一周读最大差;偏摆仪打表 |
| 全跳动 | ↗↗ | 全程连续读数最大差 | |
| 轮廓 | 线/面轮廓度 | ⌒ | 包络理论轮廓;样板或三坐标 |
二、公差原则(框格里的修饰符)
| 符号 | 原则 | 含义 |
|---|---|---|
| (无符号) | 独立原则 | 尺寸公差与几何公差各自独立满足,默认原则 |
| Ⓔ | 包容要求 | 实际要素不得超越最大实体边界(MMC),常用于配合轴孔 |
| Ⓜ | 最大实体要求 | 偏离 MMC 可获得几何公差补偿,常用于位置度、同轴度 |
| Ⓛ | 最小实体要求 | 偏离 LMC 获得补偿,保证最小壁厚场合 |
| Ⓟ | 延伸公差带 | 公差带延伸出工件表面(保证螺柱/销装配) |
基准标注读法
- 单一基准:框格"A"。
- 组合基准:"A-B"两个要素联合作为一个基准。
- 基准体系:"B / A / C"三基面体系,第一基准约束最多,检验时按顺序模拟。
三、位置度理解答疑(重点)
位置度到底是什么?
位置度控制要素的实际位置相对其"理想位置"的偏离量。理想位置由理论正确尺寸(TED,带方框的尺寸,如 [40])和基准确定。对孔来说,公差带通常是一个以理想位置为圆心的圆柱(标注 Φ0.2 即直径 0.2mm 的圆),孔的实际轴线必须整个落在圆柱内。
为什么孔组标注推荐位置度,而不是直接标孔距公差 ±0.1?
三个原因:① 公差带形状——坐标公差给的是正方形公差带,位置度给圆形公差带;同为"最远点 0.1",圆形公差带面积是正方形的约 57% 更大,把对角方向的"浪费"还给了工艺。② 无公差累积——坐标标注孔距是链式尺寸,第二个孔相对第一个孔误差会累积;位置度所有孔相对同一理论位置,互不累积。③ 与装配一致——螺栓过孔只关心"轴线相对理想位置偏多远",正是位置度的定义。
位置度框格里的 Ⓜ(M 圈)是什么意思?怎么计算补偿?
Ⓜ = 最大实体要求:当孔实际加工得比 MMC(最不利装配状态,即孔最小时)大,位置度公差可以获得等量补偿。
算例:图纸标 4×Φ10+0.1/0,位置度 Φ0.2 Ⓜ,基准 A。
① 孔的 MMC = Φ10.00 → 位置度要求 Φ0.2;
② 若某孔实际做到 Φ10.05(偏离 MMC 0.05)→ 该孔允许位置度 Φ0.2 + 0.05 = Φ0.25;
③ 孔做到最大 Φ10.1 时,允许位置度最大为 Φ0.3。
含义:孔越大越好装,位置可以"松"多少就松多少,但装配边界(虚拟条件 Φ9.8 = MMC − 位置度)永远不变,所以功能不会被破坏。
算例:图纸标 4×Φ10+0.1/0,位置度 Φ0.2 Ⓜ,基准 A。
① 孔的 MMC = Φ10.00 → 位置度要求 Φ0.2;
② 若某孔实际做到 Φ10.05(偏离 MMC 0.05)→ 该孔允许位置度 Φ0.2 + 0.05 = Φ0.25;
③ 孔做到最大 Φ10.1 时,允许位置度最大为 Φ0.3。
含义:孔越大越好装,位置可以"松"多少就松多少,但装配边界(虚拟条件 Φ9.8 = MMC − 位置度)永远不变,所以功能不会被破坏。
位置度怎么检验?
① 位置度规(综合量规):按 MMC + 公差带做的功能量规,带 M 圈时一次判定合格与否,现场最快;② 三坐标测量机:测孔心坐标 (x, y),与理论坐标比较,位置度误差 = 2×√(Δx² + Δy²),再减去 M 圈补偿量判收;③ 影像仪/二次元:薄板件孔位直接影像测圆心。注意基准面 A 必须按第一基准接触模拟(三点或面贴合),基准模拟错了数值全错。
标注位置度时理论正确尺寸怎么给?
孔组间距全部用方框尺寸(如 [50] [25])相对基准给出,不带公差——因为公差已经全部进位置度框格。常见错误是又给方框尺寸又给 ± 公差,两者重复。
一句话总结:位置度 = "孔该在哪(TED 决定)+ 允许偏多少(框格决定)+ 孔大了能松多少(M 圈决定)"。
四、常用几何公差值参考(GB/T 1184 精度等级概念)
| 等级 | 典型应用 |
|---|---|
| 1~3 级 | 精密机床主轴、量仪导轨等高精度件 |
| 4~6 级 | 普通机床主轴、轴承配合面、发动机缸孔 |
| 7~9 级 | 一般传动轴、泵体、箱体结合面(最常用) |
| 10~12 级 | 低精度非功能面、焊接结构件 |
几何公差值与尺寸公差要量级匹配:IT7 级孔轴的配合面,几何公差一般取尺寸公差的 1/2~1/3 量级。