形位公差圆度的定义与测量

一. 圆度误差

圆度误差是形状公差，无基准。所给出的公差值是公差带的宽度值（注：圆柱度、轮廓度、平面度、对称度和跳动度给出的公差值也是公差带的宽度值）。

圆度误差的公差带是在同一正截面上，半径差为公差值t的两个同心圆之间的区域。

圆柱面的圆度误差，在圆柱面任一正截面上提取实际圆周必须位于半径差为公差值t的两同心圆之间。

圆锥面的圆度误差，在圆锥面上任一正截面上提取实际圆周必须位于半径差为公差值t的两同心圆之间。

二. 圆度误差的标注

当被测要素是轮廓要素时，箭头应指向轮廓线，也可指向轮廓线的延长线，但必须与尺寸线明显地分开。

圆度被测要素特征为：圆柱体、圆锥体和球体，设计要求（箭头指向）为给定方向（径向），其公差带的形状是两个同心圆。

三. 圆度误差的测量

圆度误差可用圆度仪、光学分度头、三坐标测量机、标准环规及V形块与指示表等测量工具进行测量。

圆度误差在车间中常用两点法和V形块法进行测量。最理想的测量方法是用圆度仪（周转式圆度仪和转台式圆度仪）测量。

两点法和V形块法的测量精度均不高。高精度轴颈可用圆度仪或三坐标测量机来测量圆度误差。

1.两点法是用千分尺、游标卡尺等通用量具在垂直于工件轴线横截面的直径方向上进行测量，测量同一截面一周中直径最大之差之半（dmax-dmin）/2即为截面的圆度误差。测量多个径向截面，取其中最大值作为被测零件的圆度误差。

2.V形块法（三点法）是将被测工件放在V形块上回转一周，与被测工件表面相接触的千分表表头（指示表）读数的最大差值的1/2作为单个截面的圆度误差，测量零件多个截面，取最大值。

3.用圆度仪测量圆度误差：以一个精密回转轴上的一个点（测头）在回转中所形成的轨迹（即产生的理想圆）为理想要素，将被测圆与之比较来求得圆度误差值。

4.测量实例

（1）用圆度仪测量圆柱度

步骤：

①将被测零件放置在圆度仪上；

②调整被测零件的轴线，使它与圆度仪的回转轴线同轴；

③记录被测零件在回转一周过程中测量截面上各点的半径差，计算该截面的圆度误差；

④测头间断移动，测量若干截面，取各截面圆度误差中最大误差值作为该零件的圆度误差；

⑤评定检测结果：计算结果与设计图样是否相符（圆度符合要求或超差）。

（2）两点法测量圆度误差

步骤：

①将被测零件放在支撑上（双顶尖支撑），同时固定轴向位置，使被测轴线垂直于测量截面；

②旋转被测零件，将指示表读数最大差值的1/2作为单个截面的圆度误差，沿轴线方向间断移动指示表，用上述方法测量若干截面，取其中最大误差值作为该零件的圆度误差。

（3）用V形块和指示表测圆度误差

步骤：

①将被测零件放在V形块上或将V形架置于被测零件孔中，被测零件回转一周过程中，指示器读数的最大差值之半作为被测单个截面的圆度误差。

②依次测量若干个截面，取其中最大的误差值作为该零件的圆度误差。

四. 圆度误差的标准公差值

圆度和圆柱度公差分为0、1、2、…、12共13级，公差等级按顺序由高变低，公差值按顺序递增。

圆度和圆柱度公差表

 附：

1、形位公差是指被测实际要素的允许变动全量。形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动量；位置公差是指关联实际要素的位置对基准所允许的变动量。

2、当零件上某要素同时有形状、定向和定位精度要求时，则设计中对该要素所给定的三种公差应符合：形状公差＜定向公差＜定位公差。

3、圆柱面的形状误差，在间隙配合中会使间隙大小分布不均，造成局部磨损加快，从而降低零件的使用寿命。

4、一般情况下，尺寸公差、形位公差和表面粗糙度之间有这样的关系：尺寸公差＞位置公差＞形状公差＞Ra。

圆度或圆柱度公差≤1/4尺寸公差（同级或15%~40尺寸公差）；位置公差一般常取尺寸公差的50%~60%。

5、对于结构复杂，刚性较差或不易加工与测量的零件（如细长轴和孔），要考虑除主参数外其他参数的影响，可降低形位公差等级1~2级。

6、与某些标准件相结合时，零件上选定的形位公差数值应符合有关的规定。例如，在选定与滚动轴承相配合的轴与外壳孔的形位公差时，除了要遵守形位公差国家标准外，还应遵守滚动轴承公差标准的规定。

7、圆度误差与径向圆跳动的区别。

径向圆跳动：公差带在垂直于基准轴线的任一测量平面内、半径差为公差值t且圆心在基准轴线上的两同心圆之间的区域。

将零件置于V形块上，固定指示表的位置，在零件旋转一周的过程中所测得的指示表的最大、最小读数之差作为跳动误差，再取测量若干各截面后的最大误差作为圆跳动误差。

（1）相同点：两者的公差带形状相同，均为两个同心圆之间的区域；

（2）不同点：径向圆跳动公差带有基准轴线，检测时，基准轴线固定，就单个被测截面而言，若指示表的读数差≤t，径向圆跳动合格；圆度为形状公差，公差带没有基准轴线，检测时，中心轴线是浮动的，就单个被测截面而言，若指示表的读数差≤2t（以两点检测法为例），圆度合格。

8、径向圆跳动与同轴度在检测时的比较。

同轴度：①点的同心度公差：公差带是直径为公差值Øt且与基准同心的园内的区域。

②轴线的同轴度公差：公差带是直径为公差值Øt的圆柱面内的区域，该圆柱面的轴线与基准轴线同轴。）

（1）相同点：径向圆跳动与同轴度在检测时，基准轴线均被固定，通过旋转零件进行检测；

（2）不同点：径向圆跳动是形状和位置的综合性公差，就单个被测截面而言，径向圆跳动的跳动量是指被测截面表面各点到基准线间的距离的最大变动量，用一个指示表检测；同轴度是被测轴线的位置关系，用两个指示表检测，是为了减少被测截面偶数棱轮廓的圆度误差对检测数据的影响。

注：径向圆跳动等于圆度加上同轴度。

9、端面圆跳动与垂直度的比较。

垂直度：①线对线垂直度公差：公差带是距离为公差值t且垂直于基准线的两平行平面之间的区域。

②线对面垂直度公差：在给定方向上，公差带是距离为公差值t且垂直于基准面的两平面之间的区域。

③线对面垂直度公差：如在公差值前加注Ø，公差带是直径为公差值t且垂直于基准面的圆柱面内的区域。

④面对面垂直度公差：公差带是距离为公差值t且垂直于基准面的两平行平面之间的区域。

⑤面对线垂直度公差

（1）联系：若零件端面对称于轴线呈凹或凸状，端面圆跳动为零，而垂直度误差不为零；若垂直度误差为零，则端面圆跳动必为零。

（2）不同之处：端面圆跳动公差带是与基准轴线同轴的任一直径位置的检测圆柱面上，沿素线方向宽度为t的圆柱面区域。面对线垂直度公差带是距离为公差值t，且垂直于基准线的两平行平面之间的区域。因而检测端面圆跳动与检测面对线垂直度的方法是不同的。

10、径向全跳动公差带与圆柱度公差带的区别：

（1）相同点：形状相同。

（2）不同点：径向全跳动公差带轴线的位置固定，圆柱度公差带轴线的位置是浮动的；径向全跳动包括了圆柱度误差和同轴度误差，图样上应优先标注径向全跳动公差，而尽量不标注圆柱度项目。