形位公差项目的作用与识读

邱　放

摘要：形位公差项目是机械制造中必然涉及到的一类保证零件精度的控制项目。对初学者来说是必须熟练掌握的，正确地识读形位公差项目也是每个从事机械零件加工的人员必须掌握的基本知识。

关键词：零件的几何要素轮廓要素中心要素

在机械制造中，由于机床精度、工件的装夹精度和加工过程中的变形等多种因素的影响，加工后的零件不仅会产生尺寸误差，还会产生形状和位置误差。即零件表面、中心轴线等的实际形状和位置偏离设计所要求的理想形状和位置而产生误差。零件的形状误差和位置误差同样会影响零件的使用性能和互换性。因此零件上除了规定尺寸公差来限制尺寸误差外，还规定形状和位置公差来限制形状和位置误差，以满足零件的功能要求。

形状和位置公差简称形位公差。在机械制造中，标注形位公差项目是为了体现零件设计的意图：识读形位公差项目是为了对设计意图充分理解和实现对零件正确的加工。

在零件加工前，首先应该是读图。也就是根据《机械制图》的知识读懂图纸上零件的真实形状，在读图无误的前提下，来识读尺寸公差、形位公差和表面粗糙度等对零件加工要求的内容。

如何理解零件图纸上形位公差项目的意义呢?

就形位公差而言，要理解一个重要的概念：零件的几何要素。各种零件尽管形状特征不同：但均可将其分解成若干个基本几何体，而基本几何体均由点、线、面构成，这样，我们就可把零件看成是由点、线、面构成的几何要素，这些点、线、面称之为几何要素。零件的形位误差就是关于零件各个几何要素的自身形状和相互位置的误差，形位公差就是对这些几何要素的形状和相互位置所提出的精度要求。

几何要素可以按照不同的方式分类。其中，按几何特征可以分成两种：即轮廓要素、中心要素。对这两种几何要素的理解是读懂形位公差项目的基础和关键。

什么是轮廓要素呢?轮廓要素是指构成零件外形的能直接为人们所感觉到的点、线、面。通俗的说，就是一个零件上可以被人们所能触摸到的点、线、面。这样，就可以很快地理解、掌握轮廓要素的概念了。

什么是中心要素呢?中心要素表示的是轮廓要素的对称中心的点、线、面，这个概念是建立在轮廓要素概念的基础上，其实质是指轮廓要素对称中心的点、线、面，通俗的理解也可以这样认为：是我们的手所不能触摸到的、通过模拟而体现出来的、构成轮廓要素对称中心的点、线、面。

对轮廓要素、中心要素的理解，是标注和识读形位公差项目的基本前提和必备知识。

在读零件图时，当零件的几何要素为轮廓要素时，形位公差代号的指引线箭头或基准符号的连线指在表示相应轮廓要素的线上或该线的延长线上，并明显地与尺寸线错开。见附图：φd1圆柱面的圆柱度公差(标注在轮廓要素上并与尺寸线错开)：φd1台阶面的垂直度公差(标注在轮廓线的延长线上)。这样，在识读时就可以把握这样的原则：轮廓要素既然是手可触摸到的，当然形位公差项目的指引线箭头可以直接指向它了。

当零件的几何要素为中心要素时，形位公差代号的指引线箭头或基准符号的连线应与该要素轮廓的尺寸线对齐。如附图中的同轴度公差(其代号的指引线箭头与尺寸线φd2对齐；基准符号的连线与尺寸线φd1对齐)。这样，在识读时就可以把握这样的原则：中心要素既然是手不可触摸到的，当然形位公差项目的指引线箭头不可以直接指向它了，而应指向与该中心要素所在的轮廓的尺寸线对齐的位置：基准要素的识读同样如此：基准符号的连线应与表示基准的中心要素所在的轮廓的尺寸线对齐。

掌握了形位公差项目的标注原则，也就掌握其识读的方法。总的方法有两点一是判断零件的几何要素是轮廓要素还是中心要素；二是若是轮廓要素就按轮廓要素的标注方法识读，若是中心要素就按中心要素的标注方法识读。

学习任何知识都需要抓住其关键点，形位公差项目的识读也是如此。掌握了轮廓要素和中心要素两个关键点，就可迅速准确地读出形位公差项目的意义，为岗位工作的完成提供有力保证。

参考文献：

[1]胡荆生.公差配合与技术测量基础第二版北京中国劳动社会保障出版社200.6

[2]杨昌义极限配合与技术测量基础.3版劳动社会保障出版社.2007.