偏差、公差和误差
图样标注的尺寸 L的极限偏差为:上偏差 e = s 0 ,下偏差 e=一 .m i 0 1 m,满足 e< l 2 P < s i e、P、 3 e, 故可判定 的尺寸合格。
由图 2 ) 可 得 ,上 平 面 的 直 线 度 误 差 = b
将原定义的 “ 理想要素” 改为 “ 拟合要素” 极为 不妥。所以,形位误差也是一个没有符号 的量 。
( )误 差 3
“ ( 下 极限)偏差 ” 。工件实际尺寸 的合格条件是 :
实际尺寸不超出最大和最小极 限尺寸 ,也可以表达
“ 差 ” 的概 念 在 测 量 过 程 和 加 工 过 程 中分 别 误
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有不同的理解和规定。通常 ,“ 测量误差”定义为
、
差” 。在 G / 160 3 02 《 柱齿 轮 检 验 B Z 82 .—20 圆 实施规范 第 3 部分 :齿轮坯 、轴 中心距和轴线平
行度》 中,将 已在形位公差 国家标 准中规定的 “ 平 行度误差”称为 “ 平行度偏差” 同样 ,也以 “ , 平
行度公差 ”作 为 “ 平行 度偏 差” 的允许值 。这种 现象源于原 国际标 准 中对 “ 误差 ” 和 “ 偏差 ”均
( ) 偏 差 1
“ 偏差” 的定 义是在 G / 80 1 97 《 B T 10 .—19 极 限与配 合 基 础 第 1部分 :词汇 》 中给 出 的, “ 偏差 ” 的定义是 : “ 某一尺寸 ( 实际尺寸、极 限 尺寸等等 )减其基 本 尺寸 所 得 的代 数差 。 ”作 为 GS P 的基础标准 , 这一定义不仅适用于一切以线值 表示 的几何量 ,也适用于用角值表示 的几何量 。这
测 量平 板 图3
3 问题
上述基本概念在各种基础几何精度标准 中多有 涉及 ,但由于种种原因 ,有关术语 的表述尚有不完 善与概念不统一的现象 。主要表现为将 “ 变动”与 “ 离 ” 都 用 “ 差 ” 表 示。 例 如 ,在 G / 偏 偏 BT
4 .2 99
和允许值》 中,将与形状误差性质完全 相 同的齿廓 误差称为 “ 齿廓偏差” ,而其允许值 又称 为 “ 齿廓
公差 ” ,即齿廓公差是允许 的齿廓 偏差 ,还将 与形
图2
状误 差 性质 完 全相 同的螺 旋线 形 状 误 差 称 为 “ 旋 螺
线形状 偏差 ” ,其允 许值 又称 为 “ 螺旋 线 形状 公 上例再次表明,偏差是代数值 ,其允许 的界 限 值是两个极限偏差 ( 上偏差 和下偏差 ) ;直线度误 差和平行度误差 ( 形位误差 )是没有符号的量 ,其 允许的界限值分别是直线度公差和平行度公差 ( 形 位公差) ,当然也是没有符号的量 。尺寸偏差 ( P、 ) 的确定 与测 得 尺寸 t 和 基本 尺 寸 (0 m) 5m
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图1
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3
螺距偏差的累积值 称为 “ 螺距累积 误差” ,并取绝
对值 而不是代数值 。同样 ,正确地将导程 的实际值 与其基本值之差称 为 “ 导程偏差 ” ,但却将 其累积
值称为 “ 导程 累积误差 ” ,也取绝对值 而不 是代数 值 。又 如,在 G / 9 4 20 《 B T 3 3 - 0 3 普通 螺纹 量 规
寸误差” ,至今仍未有标准定义 。但不少文献 中将 其定义为一批工件 的尺寸变动量 。这种理解与形位
误差 定义 中 的 “ 动 量 ” 相 协 调 ,也 与 “ 差 是 变 公
故可判定上平面的直线度和它对下平面的平行度均 合 格
允许的误差”概念相一致 ,而且也与设备的加l 精 T
度评 定方法 相统一 。 按上述 概念 ,偏差 、公差 和 误差 的相 应 英文 术
1 概 念
为:实际偏差不超出上 、下 ( 极限)偏差。
( )公 差 2
与偏差 相 同, “ 差 ” 的定 义 也是 在 G / 公 BT 10 . 80 1中给 出的 。标 准 对 “ 寸公 差 ” ( 尺 简称 “ 公
差 ” 的定 义是 : “ 大 极 限 尺 寸 减 最 小 极 限 尺 寸 ) 最
之差 ,或上偏差减下偏差之 差。它是允许 尺寸 的变 动量 。 ” 此外 ,在 G / 87 . o2 《 B T 17 9 1 o 产品几何量 技术规范 ( P ) 工件 与测量设备 的测量检验 G S 第1 部分 :按规范检验合格或不合格 的判定规则 》 中更广义地 定义 “ 公差” 是 “ 上公 差限 与下公差 限之差 ,或最大允许值 与最小允许 值之差” ,并注 明 “ 公差 是 一 个没 有 符 号 的量 ” 。所 以 ,尺寸 公 差 是一批工件的实际尺寸的允许变动 ,当然也是同一 尺寸要素上不同位置 的实际尺寸的允许变动。 但是 ,在以几何概念作为理论基础建立起来的 形位公差 国家标准和国际标准 ,规定形状 和位置公 差是实际被测要素的允许变动量 ,它是形状和位置
语应分 别为 :d ii ( 差 ) o r c ( iao 偏 v tn 、te ne 公差 ) la 和 vrt n( a ao 误差) ii 。偏差是某值对给定值 的偏离 , 误差是 某值 的变 动,公 差则 是某 值 的允许 变 动。 IO中某些术语 的采用并不严格 ,可能是不同语种 S 中词义的多样性所致 ,也可能是没有进行深入的探 讨。所以,在 引进 国外 标 准 时 必 须 认 真 分 析 与 对待 。 以形位公差标准为例 ,原国家标准曾参照国际 标准 ,称为 “ 形状和位置偏差” ,后在国家标准 中 更名为 “ 形状 和位置误差”及其 允许值 “ 形状 和 位 置公差 ” 。
“ 差 ” 公 差 ” 和 “ 差 ” 这 三 个 常 用 术语 的概 偏 、“ 误
测得 l 2 、 、3 i点至测量平板的相对高度 ,即可算
得上平 面 的直线 度误 差 . 和它 对 下平 面 的平 行度 误
差. 。
念是值得重视的。
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区域是与公差带形状相同、按理想要素的方 向和位
置、包容 实际 被 测 要 素、且 具 有 修 订后 的 G / BT 15 -20 《 9 8 04 产品几何量技术规范 ( P ) 形状 G S 和位置公差 检测规定》 中将 “ 位误 差” 定义 形 为 “ 被测提取要素对其拟合要素 的变动量 ” 。其中 ,
采 用 同一 名词 “ eitn 。应 该 注 意 的是将 外文 译 dvao ” i
有关 ,而直线度误差 和平行度误差 的确完全可 以与 L 无关。例如采用图 3 i 所示的测量方法 ,只需
成本 国文字 时,一定 要分 析 含 义 ,确 切表 达其含
义。 “ eii ” 的基本含 义是 “ dv tn aa 不符 合 ( 规则 、 规定 ) ,概 念是 比较 笼统 的。但 作 为技 术语 言 , ” “ 偏离”与 “ 变动 ”的概念是不 同的,在 中文术语 中应予 以 区别。在 充分认 真 讨 论 的基 础上 ,统 一
面间的尺寸5— 1m 08m 、上平面的直线度公差 t . ,
=
00 m 和上 平 面对 基 准 A ( .3 m 下平 面 ) 的平 行 度
公差 t= .5 m : 0 0 m 。设 下平面 的直线 度误差 可 以忽 略不计 ,并按图 2 )所示方法在上平面上均布的三 a
点处 测 得 尺 寸 分 别 为 :L =4.2 m、L , 99m :=
4 .5 m 和 L = 9 9 m 99m 4 .4 m,并 作误 差 图形如 图 2 ) b
所示,则 1 、3三点 处的 尺寸偏 差 e 实 际偏 、2 (
差 )分别 为 :
e I=4 92 —5 = 一0. m m ; 9. 0 08 e 2=4 95 —5 = 一0. m m ; 9. 0 05 e 3=4 9 —5 = 一0. m m 。 9. 4 0 06
公差带的宽度或直径 ,表示实际被测要素允许变动
区域 ( 公差带) 的大小 。 因此 ,尺寸公差和形位公差虽然都是 “ 允许变 动量” ,但 尺寸公差 并不直 接表示 在设 计 图样 上 , 而是由上、下偏差来控制实际偏差 的;形位公差则 直接在图样上标出,并用来控制每一实际被测要素
的形 位误 差 。
总之 ,在几何精度范畴 内,线性和角度尺寸的 偏差 ( 实际偏差 )应由极限偏差控制 ,要素的形状
“ 测得值与其真值之差” ,所以 ,测量误差是 代数
值。在数据处理时 , 又引入修正值的概念 ,负的测
和位置误差应由形状和位置公差控制 ,这是除了表
面结构 ( 表面缺陷、表面粗糙度和表面波纹度 )以 外, 要素的尺寸 、形状、方 向和位置精度的两种不
技 术条件》 中给 出 “ 距公差 ” 数值作 为 螺纹 螺
4 .6 99
量规螺距偏差的允许值 ,而不表达为 “ 距极 限偏 螺 差” 。再如 ,在 G / 0 9 . B T 10 5 1 0 l《 开线 圆柱 0 渐 齿轮 精度 第一部分 :轮齿同侧齿面偏 差 的定义
4 .4 99
里 所说 的只是 偏 差 的一 般概 念 。在 实 际 应 用 时 ,还
应区别 “ 实际偏差 ”和 “ 限偏差 ” 极 。前者是 由工 件 的实 际 尺寸 ( 角 度 ) 定 义 的 ,即 实 际 尺 寸 或 ( 或角度)与基本尺寸 ( 或角度)之差 ,是在实际 加工中得到 的 ( G / 80 1中未对此 定义是 在 B T 10. 不妥的) ;后者是 由设计者按功能要求确定 的极限 尺寸而定义的,即极限尺寸与基本尺寸之差 ,是在 图样标注 中表达的设计要求。在多数情况下 ,极限 尺寸 ( 实际尺寸允许变动的界限值)有最大和最小 极限尺 寸 ,所 以相应 地有 “ ( 限)偏差 ”和 上 极
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摘 要 在生产实际中,公差、偏差和误差等术语 的基本概念极 为混乱和不统一 ,目前 尚无 相关的国家标准。本文对相 关术语在 G S P 标准中的应用加以论述,使概念更趋 完善。