1误差的分类
一、系统误差
在多次等精度测量同一量值时，误差的绝对值和符号保持不变，或当条件改变时按某种规律变化的误差称为系统误差，简称系差。如果系差的大小、符号不变而保持恒定，则称为恒定系差，否则称为变值系差。变值系差又可分为累进性系差、周期性系差和按复杂规律变化的系差。
图2．2—l描述了几种不同系差的变化规律：直线a表示恒定系差；直线b属变值系差中累进性系差，这里表示系差递增的情况，也有递减系差；曲线c表示周期性系差，在整个测量过程中，系差值成周期性变化；曲线d属于按复杂规律变化的系差。
图2.2—1 系统误差的特征
归纳起来，产生系统误差的主要原因有：
①测量仪器设计原理及制作上的缺陷。例如刻度偏差，刻度盘或指针
安装偏心，使用过程中零点漂移，安放位置不当等.
②测量时的环境条件如温度、湿度及电源电压等与仪器使用要求不一
致等。
③采用近似的测量方法或近似的计算公式等。
④测量人员估计读数时习惯偏于某“方向等原因所引起的误差。
系统误差体现了测量的正确度，系统误差小，表明测量的正确度高。
二、随机误差
随机误差又称偶然误差，是指对同一量值进行多次等精度测量时，其绝对值和符号均以不可预定的方式无规则变化的误差。
随机误差的特点是，在多次测量中误差绝对值的波动有一定的界性，即具有有界性；
当测量次数足够多时，正负误差出现的机会几乎相同，即具有对称性；同时随机误差的算术十均值趋于零，即具有抵偿性。由于随机误差的上述特点，可以通过对多次测量取平均值的办法，来减小随机误差对测量结果的影响，或者用其他数理统计的办法对随机误差加以处理。
三、粗大误差
在一定的测量条件下，测得值明显地偏离实际值所形成的误差称为粗
大误差，也称为疏失误差，简称粗差。
测量误差的分类，表示方法及检测仪表的品质指标 测量误差： 定义：由仪表读得的被测参数的真实值之间，总是存在一定的差距，这种差距称为测量误差。 分类：（1）系统误差 这种误差的大小和方向不随时间测量过程而改变，这种误差是可以避免的。 （2）疏忽误差 测量者在测量过程中疏忽大意所致，这种误差也可以避免。 （3）偶然误差 这种误差是由一些随机的偶然原因引起的，亦称随机误差。它不易被发觉和修正。 偶然误差的大小反映了测量过程的精度。 表示方法： 式中△ —— 绝对误差 X ——被校表的读数值 X 0——标准表的读数值 Λ——仪表在X 0相对误差 检测仪表的品质指标： 常见的指标简介如下： （1）检测仪表的准确度（精确度） б=｛△max/(标尺上限值－标尺下限值)｝×100% б——相对百分误差 △max ——绝对误差 允许误差是指在规定的正常情况下允许的相对百分误差的最大值，即 б允=±｛仪表允许的最大绝对误差值/(标尺上限值-标尺下限值) ｝×100% б允越大，准确度越低，б允 越小，仪表的准确度越高。
一般数值越小，仪表的准确度等级越高。 （2）检测仪表的恒定度 恒定度常用变差（回差）来表示 变差=｛最大绝对差值/(标尺上限值－标尺下限值) ｝×100% (3)灵敏度与灵敏限 S=Δα/Δx 式中S——仪表灵敏度 Δα——指针的线位移或角位移 Δx——引起Δα所需的被测参数变化量 （4）反应时间 仪表反应时间的长短，实际上反映了仪表动态特征的好坏。 （5）线性度 线性度用来说明输出量与输入量的实际关系曲线偏离直线的程度。 线性度常用实际测得的输入-输出特征曲线（称为标定曲线）与理论拟合直线之间的最大偏差与检测仪表满量程输出范围之比的百分数来表示，即 б?=（△?max /仪表量程）×100% 式中б?——线性度（非线性误差） Δ?max——标定曲线对理论拟合直线的最大偏差 （6）重复性 重复性表示检测仪表在被测参数按同一方向作全程连续多次变动时所得标定特性曲线不一致的程度。 бz =（Δz max/仪表量程）×100% 式中бz——重复性误差 Δz max—同方向多次测量时仪表表示值得最大偏差值
形位公差 1、形位公差的研究对象是什么，如何分类，各自的含义是什么？ 答：形位公差的研究对象是零件的几何要素，它是构成零件几何特征的点、线、面的统称。其分类及含义如下： （1）理想要素和实际要素 具有几何学意义的要素称为理想要素。零件上实际存在的要素称为实际要素，通常都以测得要素代替实际要素。 （2）被测要素和基准要素 在零件设计图样上给出了形状或（和）位置公差的要素称为被测要素。用来确定被测要素的方向或（和）位置的要素，称为基准要素。 （3）单一要素和关联要素 给出了形状公差的要素称为单一要素。给出了位置公差的要素称为关联要素。 （4）轮廓要素和中心要素 由一个或几个表面形成的要素，称为轮廓要素。对称轮廓要素的中心点、中心线、中心面或回转表面的轴线，称为中心要素。 2、形状公差有哪些，各自的含义是什么，如何标注？ 答：形状公差有直线度、平面度、圆度和圆柱度。其含义和标注如下： 1）直线度 表2-2为几种直线度公差在图样上标注的方式。形位公差在图样上用框格注出，并用带箭头的指引线将框格与被测要素相连，箭头指在有公差要求的被测要素上。一般来说，箭头所指的方向就是被测要素对理想要素允许变动的方向。通常形状公差的框格有两格，第一格中注上某项形状公差要求的符号，第二格注明形状公差的数值。 2）平面度 表2-3为平面度公差要求的标注方式。平面度公差带只有一种，即由两个平行平面组成的区域，该区域的宽度即为要求的公差值。 3）圆度 表2-4表示圆度公差在图样上的标注方式。 在圆度公差的标注中，箭头方向应垂直于轴线或指向圆心。 4）圆柱度 如表2-5所示，由于圆柱度误差包含了轴剖面和横剖面两个方面的误差，所以它在数值上要比圆度公差为大。圆柱度的公差带是两同轴圆柱面间的区域，该两同轴圆柱面间的径向距离即为公差值。 3、定向公差有哪些，各自的含义是什么，如何标注？ 答：定向公差有平行度、垂直度和倾斜度。其含义和标注如下： 1）平行度 对平行度误差而言，被测要素可以是直线或平面，基准要素也可以是直线或平面，所以实际组成平行度的类型较多。表2-7中表示出一些标注平行度公差要求的示例。其中，基准符号是用一粗短划线和带圆圈的字母标注，字母方向始终是正位，基准是中心要素时，粗短划线的引出线必须和有关尺寸线对齐。 2）垂直度 垂直度和平行度一样，也属定向公差，所以在分析上这两种情况十分相似。垂直度的被测和基准要素也有直线和平面两种。表2-8是几种垂直度标注的示例。 3）倾斜度
测量误差的分类以及解决方法 1、系统误差 能够保持恒定不变或按照一定规律变化的测量误差，称为系统误差。系统误差主要是由于测量设备、测量方法的不完善和测量条件的不稳定而引起的。由于系统误差表示了测量结果偏离其真实值的程度，即反映了测量结果的准确度，所以在误差理论中，经常用准确度来表示系统误差的大小。系统误差越小，测量结果的准确度就越高。 2、偶然误差 偶然误差又称随机误差，是一种大小和符号都不确定的误差，即在同一条件下对同一被测量重复测量时，各次测量结果服从某种统计分布；这种误差的处理依据概率统计方法。产生偶然误差的原因很多，如温度、磁场、电源频率等的偶然变化等都可能引起这种误差；另一方面观测者本身感官分辨能力的限制，也是偶然误差的一个来源。偶然误差反映了测量的精密度，偶然误差越小，精密度就越高，反之则精密度越低。 系统误差和偶然误差是两类性质完全不同的误差。系统误差反映在一定条件下误差出现的必然性；而偶然则反映在一定条件下误差出现的可能性。 3、疏失误差 疏失误差是测量过程中操作、读数、记录和计算等方面的错误所引起的误差。显然，凡是含有疏失误差的测量结果都是应该摈弃的。 解决方法： 仪表测量误差是不可能绝对消除的，但要尽可能减小误差对测量结果的影响，使其减小到允许的范围内。 消除测量误差，应根据误差的来源和性质，采取相应的措施和方法。必须指出，一个测量结果中既存在系统误差，又存在偶然误差，要截然区分两者是不容易的。所以应根据测量的要
求和两者对测量结果的影响程度，选择消除方法。一般情况下，在对精密度要求不高的工程测量中，主要考虑对系统误差的消除；而在科研、计量等对测量准确度和精密度要求较高的测量中，必须同时考虑消除上述两种误差。 1、系统误差的消除方法 (1)对测量仪表进行校正在准确度要求较高的测量结果中，引入校正值进行修正。 (2)消除产生误差的根源即正确选择测量方法和测量仪器，尽量使测量仪表在规定的使用条件下工作，消除各种外界因素造成的影响。 采用特殊的测量方法如正负误差补偿法、替代法等。例如，用电流表测量电流时，考虑到外磁场对读数的影响，可以把电流表转动180度，进行两次测量。在两次测量中，必然出现一次读数偏大，而另一次读数偏小，取两次读数的平均值作为测量结果，其正负误差抵消，可以有效地消除外磁场对测量的影响。 2、偶然误差的消除方法 消除偶然误差可采用在同一条件下，对被测量进行足够多次的重复测量，取其平均值作为测量结果的方法。根据统计学原理可知，在足够多次的重复测量中，正误差和负误差出现的可能性几乎相同，因此偶然误差的平均值几乎为零。所以，在测量仪器仪表选定以后，测量次数是保证测量精密度的前提。 . 容：
常用形位公差符号.jpg 形位公差开放分类： 专业术语、公差、形位公差 加工后的零件不仅有尺寸误差，构成零件几何特征的点、线、
面的实际形状或相互位置与理想几何体规定的形状和相互位置还不可避免地存在差异，这种形状上的差异就是形状误差，而相互位置的差异就是位置误差，统称为形位误差。 xingwei gongcha 形位公差 tolerance of form and position 包括形状公差和位置公差。任何零件都是由点、线、面构成的，这些点、线、面称为要素。机械加工后零件的实际要素相对于理想要素总有误差，包括形状误差和位置误差。这类误差影响机械产品的功能，设计时应规定相应的公差并按规定的标准符号标注在图样上。20世纪50年代前后，工业化国家就有形位公差标准。国际标准化组织(ISO)于1969年公布形位公差标准,1978年推荐了形位公差检测原理和方法。中国于1980年颁布形状和位置公差标准，其中包括检测规定。形状公差和位置公差简称为形位公差 (1）形状公差：构成零件的几何特征的点，线，面要素之间的实际形状相对与理想形状的允许变动量。给出形状公差要求的要素称为被测要素。 (2）位置公差：零件上的点，线，面要素的实际位置相对与理想位置的允变动量。用来确定被测要素位置的要素称为基准要素。 形位公差的研究对象是零件的几何要素,它是构成零件几何特征的点,线,面的统称.其分类及含义如下: (1) 理想要素和实际要素 具有几何学意义的要素称为理想要素.零件上实际存在的要素称为实际要素,通常都以测得要素代替实际要素. (2) 被测要素和基准要素 在零件设计图样上给出了形状或(和)位置公差的要素称为被测要素.用来确定被测要素的方向或(和)位置的要素,称为基准要素. (3) 单一要素和关联要素 给出了形状公差的要素称为单一要素.给出了位置公差的要素称为关联要素. (4) 轮廓要素和中心要素 由一个或几个表面形成的要素,称为轮廓要素.对称轮廓要素的中心点,中心线,中心面或回转表面的轴线,称为中心要素 形状公差有直线度,平面度,圆度和圆柱度.其含义和标注如下: 1) 直线度 2) 平面度 平面度公差带只有一种,即由两个平行平面组成的区域,该区域的宽度即为要求的公差值. 3) 圆度
第四节形状与位置精度 由于加工误差的影响，机械零件的几何要素不仅有尺寸误差，还会产生形状误差和位置误差。 ※形位误差：零件的实际形状、位置对其理想形状、位置的变动量。 零件的形位误差同样将影响零件、机械的精度以及零件间配合的性质。形状和位置误差越大，其形状和位置精度越低；反之，则越高。 形位公差：形位公差是被测实际要素相对于其理想要素允许的最大变动量，形位公差是用以限制形位误差。
一、形位公差的研究对象 形位公差的研究对象就是零件的几何要素 ※几何要素：代表零件几何形状特 性的点、线、面。 几何要素可作如下分类： 指具有几何学意义的要素，即设计时在图样上 给定的要素，它不存在任何误差。在检测 中， 理想要素是评定实际要素形位误差的依 据，但 在实际生产中不可能得到。 实际要素5指零件上实际存在的要素。通常用测得的要 、素代 替。由于测量误差的存在，故测得的要素 并不是实际要素的真实状况。 '理想要素仁 1 ?按存在状态y
I ??? —指构成零件外形的、能直接被人们所感觉到的 轮廓 要素㈡点、线、面。如图所示的锥顶、球面、圆锥面、?? 端平面、圆柱面、圆柱和圆锥的素线。| . ,它是指轮廓要素的对称中心所表示的点、衣、 中心、要素0 面。如图所示的球心、轴线等。中心要素 不能被人们所感 知，可以通过相应的轮廓 要素模拟而体现。 —指图样上给出形状或（和）位置公差要求的要 做测 要素待，是检测的对象 指仅对其自身给出了形位公差要求的要 厂单一要素匕！ 素。如图所示,0d 的圆柱面仅给出 L 了圆柱度公差要求，与其它要素无 相对位置关系，故为单一要素。 指与零件上其它要素有功能关系的要素，即 在图样上给出了位置公差要求的要素。 如图所示,0D 圆柱的轴线相对于0d 圆 柱的轴线有同轴功 能要求，故为被测关 联要素 '基准要素口旨用来确定被测要素方向或（和）位置的要素， 如图所 示的圆林0d 的轴线为基准要素 2 ?按结构特征分 〔关联要素仁 3 ?按在形状和位 置公差中所的地位 分 ?
箱引找— 形位公差符号一 泵准代号 —形住公差数值 形位公差的分类、项目、符号 国家标准规定的形状公差的特征项目分为形状公差和位置公差两大类，共 14个，它 们的名称和符号如下表所示 类 分 号 符 目 项 ffi 特 号 符 度 直 - 位萱公整 度 行 ■7 〃 ME 面 ￥ 口 苜 丄 度 斜 傾 ◎ 度 对 二 > A Q 跳 圆 7 00 05 A 1
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公差设计规范 1使用范围 本规范适用于轿车的产品尺寸和公差设计，作为产品设计、模具、夹具、检具、测量、过程控制等开发和制造过程中的参考依据。本规范适用于以下对象的几何尺寸和公差设计： ●轿车车身 ●轿车车身冲压件 ●轿车车身焊装总成（即由冲压件焊装而成的部件） 2公差选用的三原则 汽车车身及零件的公差系统是汽车质量系统的一个重要组成部分。车身的精度是其他质量项目的基础。公差选用必须按汽车相关各项功能要求来决定。必须选用是现有工艺可行的公差。 原则A： 汽车车身及零件的公差系统与整车质量的关系。由于车身是整车的结构基础，车身的精度在很大的程度上决定了整车的外观质量和功能。 原则B： 强调功能性。必须深刻的理解各项功能的具体要求，以及车身精度对于各项功能的直接和间接影响。公差过松则造成质量问题，如果过紧，则提高生产成本，浪费资源。 原则C： 关注工艺可行性。车身精度控制对于现今的技术是相当困难的，现有的模具技术是车身精度的瓶颈。设计工程师必须了解每个公差的实际可行性。 为了制定切实可行的公差，设计工程师应以功能为目标，以工艺技术为其局限，找出可能的最佳质量目标。
3允许公差系统的结构与分类 3.1 允许公差系统的结构 （1）公差系统的统一性 本文件规定了对冲压件，分装总成，及时车身的统一的制造精度要求及相应的允许公差。虽然不同等级的车有不同的质量标准，但是，所有中级车的设计精度是一致的，遵循一般规范性要求。因此，此系统适用于一般的车型，公差系统不因车而异。 （2）公差的标注必需性 车身，分总成，及其钣金件的设计图必须有明确的精度要求，公差的标注就是表达此精度要求。同一件在不同工艺过程中，如果其形状有变化，必须按过程分开标注。 为了保证设计图的简明扼要，只在有精度要求的地方才考虑加标注。即使是有精度要求的地方，也可能不需要加标注，而由未注公差标准来统一控制。因此允许公差的标注分二类，即明文的标注公差和未注公差表。 未注公差的作用是规定一个车身系统的一般精度要求。在有精度要求，但未加标注情况下，未注公差就作为不言而喻的公差。 标注公差则分二类，第一类是有特殊需要的尺寸及关键尺寸，例如，特别紧的公差要求，有的是由功能需要而来。这是必须标注的。同一件在不同工艺过程，如果尺寸有变化，必须按过程分开标注。第二类是可标注可不标注的，按未注公差亦无不可，但是标注了会使图简单易读。这由设计者按具体情况而定。 （3）相对公差和绝对公差 绝对公差是那些以整车坐标系统（World Coordinate System）或以零件坐标系统为基础定义的误差，在CAD系统中，几何特征，通常是点，线，和面，都以此类坐标系统为基础而定义，简明扼要，比较方便。绝对公差是以此定义为基础而建立的误差系统，因此也简单明了。然而，此类公差，可能会带入没有必要的精度要求。 相对公差则包括两个或两个以上的点，线，和面，互相之间的关系。这一类关系（特征）通常是距离，也可以是角度。例如内饰件在门内板上的安装孔。其相对位置之间的距离要控制，以利于安装，相对公差要标明。然而内饰件与整车的关系则不关键，就让未注公差来保证。 从广义的角度看，所有的距离（长度）和角度上的公差都是相对公差，因此，孔径公差是相对公差。投影到某一平面的长度和角度公差也是相对公差。门与门框的配合公差亦是相对公差。
形位公差的分类、项目、符号 国家标准规定的形状公差的特征项目分为形状公差和位置公差两大类，共14 个，它们的名称和符号如下表所示。
形位公差的定义 直线度- 所有点都在一条直线上的情况，公差由两条平行线形成的区域来指定 平面度- 表面上所有的点都在一个平面上，公差由两个平行平面形成的区域来表示。 圆度- 表面上所有点都在圆周上。公差由两个同心圆限制的区域来指定。 圆柱度- 旋转表面上的所有点都与公共轴等距。圆柱公差制定了两个同心圆柱所形成的公差区域，此旋转表面必须在此区域中。 轮廓度- 控制不规则的表面、线条、弧形或普通位面的定义公差方式。轮廓可适用于单个线条元件或者零件的整个表面。轮廓公差指定了沿着实际轮廓的唯一边界。 倾斜度- 表面与轴处于指定角度的情况(与数据平面或轴的角度不是90度)。公差区域是由两个平行平面定义的，这两个平行平面与数据平面或轴成指定的基本角度。 垂直度- 表面或轴与数据平面或轴成直角的情况。垂直公差指定了下列情况之一：由垂直于数据平面或轴的两个平面定义的区域，或者由垂直与数据轴的两个平行平面所 定义的区域。 平行度- 表面与轴上所有点与数据平面或轴等距的情况。平行度公差指定了下列情况之一：
平行于数据平面或轴的两个平面或线定义的区域，或者其轴平行于数据轴的圆柱 公差区域。 同轴度- 旋转表面的所有交叉可组合元素的轴，是数据特征的公共轴。同心度公差指定了其轴与数据轴一致的圆柱公差区域。 位置度- 位置度公差定义了允许其中中心轴或者中心平面偏离真正(理论上正确)位置的区域。基本尺寸建立了从数据特征和相互关联的特征之间的真正位置。位置误差是， 特征与其正确位置间，总的可允许的位置偏移量。对于孔和外部直径这样的圆柱 特征来说，位置度公差通常是特征轴必须在其中的公差区域的直径。对于不是圆 的特征(如槽和短小的突出物)来说，位置度公差是特征的中心平面必须在其中的公 差区域的总宽度。 圆跳动- 提供对表面圆形元素的控制。当零件旋转360度时，该公差是独立应用在任何圆形的计量位置上，应用于在数据轴周围所构造的圆跳动公差，控制了圆度和同轴 度的累计变化。当应用于垂直于数据轴所构造的表面时，它控制平面表面的圆形 特征元素。 跳动- 提供所有表面元素的复合控制。当零件旋转360度时，此公差同时应用于圆形和长轴形特征。当应用于在数据轴周围构造表面时，全跳动控制了圆度、圆柱度、直线度、同轴度、角度、锥度和轮廓的累计变异。当应用于垂直于数据轴构造的表面时，它控制垂直度和直线度的累计变异。
形位公差很复杂吗？其实一共14种类型，分类后很 容易记 如上图，很多企业的面试题里会有考到形位公差的知识，很多人对形位公差熟悉不够，觉得形位公差很复杂，也很乱，种类有多，定义又模糊，根本就记不住，其实形位公差分好类，并没有那么多种，归好类就很容易记了；
形位公差分为形状公差和位置公差 形位公差一般也叫几何公差，包括形状公差和位置公差。任何零件都是由点、线、面构成的，这些点、线、面称为要素。机械加工后零件的实际要素相对于理想要素总有误差，包括形状误差和位置误差。 什么是形状公差，它有哪几种形式 形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动量。是被测要素的几何形状的公差，即几何形状的准确性，不存在对基准的误差，是独立的误差。通俗点就是，和形状有关的要素。 形状公差：包括直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度6种。 什么是位置公差，它有哪几种形式 位置公差是指关联实际要素的方向或位置对基准所允许的变动全量。根据关联要素对基准的功能要求，位置公差又分为定向公差、定位公差和跳动公差三类。位置公差带是限制关联实际要素变动的区域，被测实际要素位于此区域内为合格。定向公差：包括平行度、垂直度及倾斜度3种。 定位公差：包括同轴度、对称度、和位置度3种。 跳动公差：包括圆跳动与全跳动2种。
综合起来，形位公差的种类一共有14种，其中形状公差6种，位置公差8种（定向3种，定位3种，跳动2种）： 即形状公差：包括直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度6种；位置公差又分为定向公差、定位公差和跳动公差三类； 定向公差：包括平行度、垂直度及倾斜度3种。 定位公差：包括同轴度、对称度、和位置度3种。 跳动公差：包括圆跳动与全跳动2种。
§1.3误差及其分类 一、 误差 在确定的条件下，待测量具有的客观实际值，用0x 表示。在具体的测量过程中，无论怎样改进实验方法、提高议器精度和操作人员的水平，由于各种条件的限制，如环境影响等因素的局限，方法不可能完美无缺，仪器精度总是有限的，甚至物理量本身的起伏，待测量值和真值之间总是存在一定的差异，这一差异叫误差。误差来源于有效数字的估读位，误差常用绝对误差和相对误差来描述。 绝对误差：若用0x 表示真值，用x 表示测量值，则测量值x 与真值0x 之差称为绝对误差。表示为： 0x x x -=? 它反映了测量值偏离真值的大小和方向，单位与测量值的单位相同，一般取一位有效数字。 相对误差：就是绝对误差与真值之比，用下式表示： %100x x x ??=δ 它反映了测量值偏离真值的相对大小，相对误差是没有单位的，可以用来比较不同单位的几个物理量的相对精度，一般取2位有效数字。 测量永远不可能得到真值， 在估算误差和评定测量结果时，用“约定真值”代替真值。约定真值是指对于给定的测量目标而言，被认为充分接近真值，可以用来代替真值的量值。一般用被测量的公认值、测量值的平均值和高等级仪器的测量值作为被测量的“约定真值”。在我们大学物理实验中，用测量列平均值作为真值的“约定真值”或者最佳值。 二、 误差的分类 按照误差的来源和性质的不同，一般将误差分为：系统误差、过失误差和偶然误差三类。 （一）系统误差 系统误差：是指实验系统（测量系统）在测量过程中和在取得其结果的过程中存在恒定的或按一定规律变化的误差。如秒表偏快，表盘刻度不均匀，米尺的刻度偏大，天平不等臂，米尺因为环境温度的变化导致米尺本身的伸缩，等等，这些均为仪器本身结构或环境变化导致的恒定误差；又如在测量电阻的阻值时，电阻上因通过电流而发热，从而导致了电阻阻值的变化，这种变化是有一定规律的。因此这种误差便属于按一定规律变化的系统误差。 系统误差包含：仪器误差、仪器零位误差、理论和方法误差、环境误差和人为误差等。 1．仪器误差：由于仪器制造的缺陷，使用不当或者仪器未经很好校准所造成的误差。 如秒表偏快、表盘刻度不均匀、尺子的刻度偏大、米尺因为环境温度的变化导致米尺本身的伸缩、砝码未经校准、仪器的水平或铅直未调整等造成示值与真值之间的误差，统称为仪器误差。 2．仪器零位误差：在使用仪器时，仪器零位未校准所产生的误差。如千分尺当两个砧头刚好接触时千分尺上有读数；电表流表在没有电流流过时电流表上有读数，这些都是因为仪器的零位不准而引起的误差，称为仪器误差。 3．理论和方法误差：实验所依据的理论和公式的近似性；实验条件或测量方法不能满足理论公式所要求的条件等引起的误差。实验中忽略了摩擦、散热、电表的内阻等引起的误差都属于这一类。
误差及其表示方法 误差——分析结果与真实值之间的差值( > 真实值为正，< 真实值为负) 一. 误差的分类 1. 系统误差（systermaticerror ）——可定误差（determinateerror） （1）方法误差：拟定的分析方法本身不十分完善所造成； 如：反应不能定量完成；有副反应发生；滴定终点与化学计量点不一致；干扰组分存在等。 （2）仪器误差：主要是仪器本身不够准确或未经校准引起的； 如：量器（容量平、滴定管等）和仪表刻度不准。 （3）试剂误差：由于世纪不纯和蒸馏水中含有微量杂质所引起； （4）操作误差：主要指在正常操作情况下，由于分析工作者掌握操作规程与控制条件不当所引起的。如滴定管读数总是偏高或偏低。 特性：重复出现、恒定不变（一定条件下）、单向性、大小可测出并校正，故有称为可定误差。可以用对照试验、空白试验、校正仪器等办法加以校正。 2. 随机误差(randomerror)——不可定误差（indeterminateerror） 产生原因与系统误差不同，它是由于某些偶然的因素所引起的。 如：测定时环境的温度、湿度和气压的微小波动，以其性能的微小变化等。 特性：有时正、有时负，有时大、有时小，难控制（方向大小不固定，似无规律） 但在消除系统误差后，在同样条件下进行多次测定，则可发现其分布也是服从一定规律（统计学正态分布），可用统计学方法来处理 系统误差——可检定和校正 偶然误差——可控制
只有校正了系统误差和控制了偶然误差，测定结果才可靠。 二. 准确度与精密度 （一）准确度与误差（accuracy and error） 准确度：测量值（x）与公认真值（m）之间的符合程度。 它说明测定结果的可靠性，用误差值来量度： 绝对误差 = 个别测得值 - 真实值 (1) 但绝对误差不能完全地说明测定的准确度，即它没有与被测物质的质量联系起来。如果被称量物质的质量分别为1g和0.1g，称量的绝对误差同样是0.0001g，则其含义就不同了，故分析结果的准确度常用相对误差（RE%）表示： (2) （RE%）反映了误差在真实值中所占的比例，用来比较在各种情况下测定结果的准确度比较合理。 （二）精密度与偏差（precision and deviation） 精密度：是在受控条件下多次测定结果的相互符合程度，表达了测定结果的重复性和再现性。用偏差表示： 1. 偏差 绝对偏差：(3) 相对偏差：(4) 2. 平均偏差 当测定为无限多次，实际上〉30次时： 总体平均偏差(5) 总体——研究对象的全体（测定次数为无限次） 样本——从总体中随机抽出的一小部分 当测定次数仅为有限次，在定量分析的实际测定中，测定次数一般较小，<20
以下表述的定义及内容除有特别说明外均基于ASME Y14.5-1994 标准1.0基本定义 1.1要素 1.2尺寸（线性尺寸） 1.3公差 1.4边界、状态及尺寸 2.0符号 2.1形位公差分类、项目及符号 2.2其它常用符号 2.3基准相关符号 3.0基准 3.1基本定义 3.2基准种类 3.3表达方法 4.0形位公差 4.1使用形位公差的目的 4.2形位公差的分类及含义 4.2.1形状公差 4.2.2轮廓度公差 4.2.3位置公差 4.2.3.1定向公差 4.2.3.2定位公差 4.2.3.3跳动公差 5.0几种补充公差说明 5.1复合公差 5.2延伸（突出）公差带 5.3非刚性零件（自由状态）公差带 6.0公差相关要求及原则 6.1RFS要求 6.2最大实体要求 6.3最小实体要求 6.4零形位公差要求 6.5ISO标准中原则及要求 6.5.1独立原则 6.5.2包容原则 6.5.3求可逆要求 7.0形位公差的设计 7.1公差项目的选择 7.2公差数值的选择 7.3公差原则的选择 7.4.基准的选择 7.5相关尺寸公差的设计
1.0基本定义 1.1要素 构成几何零件特征的点、线、面称为几何要素，简称要素。 要素可以从不同的角度加以分类： 1.1.1按结构特征分 1.轮廓要素：构成轮廓外形的点、线、面；如圆柱面、端平面等； 2.中心要素：轮廓要素对称中心所表示的点、线、面；如圆柱中心线、两对称面的中心平面等； 1.1.2按存在状态分 1.实际要素：零件上实际存在的要素；如测量时所形成的（测量到的）平面、轴线及点等； 2.理想要素：我们设计在机械零件图纸上的要素，它们都是理想的，不存在任何的误差；如图纸上的点、线和 面； 1.1.3按所处地位分 1.被测要素：在图样上给出形状或（和）位置的要素，是被检测对象；如已被附给圆跳动公差的圆柱外表面， 已被附给位置度公差的孔的轴线； 2.基准要素：用来确定被测要素方向或（和）位置的要素；理想的基准要素简称为基准，即有基准点、基准直 线和基准平面；实际零件上的基准要素也可能是被测要素; 1.1.4按功能分 1.单一要素：仅对要素本身提出功能和要求，而给出形状公差的要素； 2.关联要素：相对于基准要素有功能要求而给出位置公差的要素； 1.1.5按是否受尺寸影响分 1.非尺寸性要素:如平面不受尺寸影响的要素; 2.尺寸性要素:如圆柱和槽等受尺寸影响的要素(从此类要素中可取得中心轴线,中心平面和对称平面等); 要素是形位公差研究的对象。 1.2尺寸（线性尺寸） 尺寸:带有测量单位的数值，用来定义零件（零件要素）大小、位置、几何特性以及表面特征。表现为两点之间的距离； 1.基本尺寸：在机械零件图纸上设计确定的尺寸；如图纸设计要求轴的外径为Φ35.00±0.15mm，35.00即为 基本尺寸； 2.极限尺寸：允许尺寸变化范围的两个界限尺寸，较大的为最大极限尺寸，较小的为最小极限尺寸；如图纸设 计要求轴的外径为Φ35.00±0.15mm，则35.15为最大极限尺寸（D max），34.85为最小极限尺寸（D min）； 如图纸设计要求孔的内径为Φ35.00±0.15mm，则35.15为最大极限尺寸(d max），34.85为最小极限尺寸（d min）； 上述尺寸为设计确定的尺寸。 3.实际尺寸：对完工后零件测量所得到的尺寸;由于测量误差等原因，通常实际尺寸不是真实尺寸,而是接近于 真实尺寸的尺寸； 4.作用尺寸和关联作用尺寸 作用尺寸:单一要素的实际尺寸和其形状公差综合形成的尺寸称为单一要素作用尺寸(简称作用尺寸); 关联作用尺寸:关联要素和其位置公差综合作用形成的尺寸称为关联作用尺寸; 以上两尺寸为实际装配时形成的尺寸. 1.3公差 尺寸公差(简称公差):它是指尺寸的允许变动量。例如:Φ35.00±0.15mm中,±0.15即为公差; 形位公差(几何量公差):它是指实际被测要素的允许变动量。例如图1.4-1中的 ,此框称为 要素控制框,其中为公差项目,Φ.012称为公差值,A和B称为基准, 为公差原则(要素); 1.形位公差是用来控制形状、轮廓、方向、位置以及跳动的； 2.形位公差不控制线性尺寸，虽然它与尺寸有一定的联系，但它不影响尺寸（请参阅7.0形位公差的设计）； 3.设计形位公差时注意线性尺寸的设计（请参阅7.0形位公差的设计）；
误差、仪表精度等级的概念 一、测量误差:测量值与真实值之间存在的差别。 真值:一个变量本身所具有的真实值,它就是一个理想的概念,一般就是无法得到的。 在计算误差时,一般用约定真值或相对真值来代替。 约定真值:一个接近真值的值,它与真值之差可忽略不计。实际测量中以在没有系统误差的情况下,足够 多次的测量值之平均值作为约定真值。 相对真值:指当高一级标准器的误差仅为低一级的1/3以下时,可认为高一级的标准器或仪表示值为低一级 的相对真值。 绝对误差的实质,就是仪表读数与被测参数真实值之差。 仪表的绝对误差只能就是读数与约定真值或相对真值之差。 相对误差:仪表的绝对误差与真值的百分比。 引用误差:绝对误差与仪表量程的百分比。 仪表精度等级
又称准确度级,就是按国家统一规定的允许误差大小划分成的等级。引用误差的百分数分子作为等级标志。 我国仪表精度等级有:0、005、0、02、0、05、0、1、0、2、0、35、0、4、0、5、1、0、1、5、2、5、4、0等。 级数越小,精度(准确度)就越高。 二、电工仪表的精度等级 电工测量指示仪表在额定条件下使用时,其最大基本误差的百分数称为仪表精度等级a的百分数,即±a%=(ΔXm/Xm)×100%。 其中,ΔXm为最大绝对误差,Xm为仪表的基本量程。 国家标准规定,电压表与电流表的精度等级分0、05、0、1、0、2、0、3、0、5、1、0、1、5、2、0、2、5、3、0、5、0等十一级; 功率表与无功功率表的精度等级分0、05、0、1、0、2、0、3、0、5、1、0、1、5、2、0、2、5、3、5等十级; 频率表的精度等级分0、05、0、1、0、15、0、2、0、3、0、5、1、0、1、5、2、0、2、5、5、0等十一级。 测量时,仪表全量程范围内的指示误差不得超过最大基本误差。 三、对于仪表精度需说明的问题 1、仪表的精度并非测量精度。仪表运用在满刻度偏转时,相对误差较小。
常用形位公差符号.jpg 形位公差 开放分类：专业术语、公差、形位公差 加工后的零件不仅有尺寸误差，构成零件几何特征的点、线、面的实际形状或相互位置与理想几何体规定的形状和相互位置还不可避免地存在差异，这种形状上的差异就是形状误差，而相互位置的差异就是位置误差，统称为形位误差。 xingwei gongcha 形位公差 tolerance of form and position 包括形状公差和位置公差。任何零件都是由点、线、面构成的，这些点、线、面称为要素。机械加工后零件的实际要素相对于理想要素总有误差，包括形状误差和位置误差。这类误差影响机械产品的功能，设计时应规定相应的公差并按规定的标准符号标注在图样上。20世纪50年代前后，工业化国家就有形位公差标准。国际标准化组织(ISO)于1969年公布形位公差标准,1978年推荐了形位公差检测原理和方法。中国于1980年颁布形状和位置公差标准，其中包括检测规定。 形状公差和位置公差简称为形位公差
(1）形状公差：构成零件的几何特征的点，线，面要素之间的实际形状相对与理想形状的允许变动量。给出形状公差要求的要素称为被测要素。 (2）位置公差：零件上的点，线，面要素的实际位置相对与理想位置的允变动量。用来确定被测要素位置的要素称为基准要素。 形位公差的研究对象是零件的几何要素,它是构成零件几何特征的点,线,面的统称.其分类及含义如下: (1) 理想要素和实际要素 具有几何学意义的要素称为理想要素.零件上实际存在的要素称为实际要素,通常都以测得要素代替实际要素. (2) 被测要素和基准要素 在零件设计图样上给出了形状或(和)位置公差的要素称为被测要素.用来确定被测要素的方向或(和)位置的要素,称为基准要素. (3) 单一要素和关联要素 给出了形状公差的要素称为单一要素.给出了位置公差的要素称为关联要素. (4) 轮廓要素和中心要素 由一个或几个表面形成的要素,称为轮廓要素.对称轮廓要素的中心点,中心线,中心面或回转表面的轴线,称为中心要素 形状公差有直线度,平面度,圆度和圆柱度.其含义和标注如下: 1) 直线度 2) 平面度 平面度公差带只有一种,即由两个平行平面组成的区域,该区域的宽度即为要求的公差值. 3) 圆度 在圆度公差的标注中,箭头方向应垂直于轴线或指向圆心. 4) 圆柱度 形位公差的标注应注意以下问题: (1) 形位公差内容用框格表示,框格内容自左向右第一格总是形位公差项目符号,第二格为公差数值,第三格以后为基准,即使指引线从框格右端引出也是这样. (2) 被测要素为中心要素时,箭头必须和有关的尺寸线对齐.只有当被测要素为单段的轴线或各要素的公共轴线,公共中心平面时,箭头可直接指在轴线或中心线,这样标注很简便,但一定要注意该公共轴线中没有包含非被测要素的轴段在内. (3) 被测要素为轮廓要素时,箭头指向一般均垂直于该要素.但对圆度公差,箭头方向必须垂直于轴线.
几种几何公差之间的区别圆柱度公差、跳动、全跳动 圆柱度公差: 限制实际圆柱面相对于理想圆柱面的变动。它表示实际圆柱面必须位于半径公差给定的两个同轴圆柱面之间 径向全跳动: 被测表面绕基准轴线连续回转时，在整个圆柱面上所允许的最大跳动量。它表示被测表面绕基准轴线连续回转时,同时百分表相对于圆柱面作轴向移动，在整个圆柱面上的径向跳动量不得大于给定公差值 ?假如说一个圆柱面，它的径向全跳动公差和圆柱度公差都是0.05? 可以这么认为：既然圆柱度公差0.05表示实际圆柱面必须位于半径公差0.05的两个同轴圆柱面之间，那么它在整个圆柱面上的径向跳动量一定也不会大于0.05.这样的话圆柱度和径向全跳动还有什么区别？ 简单地讲圆柱度就是单讲圆柱外表面的实际轮廓与理想轮廓的差异，就是假想用最大极限与最小两个极限两个圆柱来限定实际圆柱的轮廓范围，超出这个范围就不合格。指圆柱外形的要求。 跳动时一项综合性的误差项目，反映被测要素的形状和位置误差。 区别是：全跳动公差带与圆柱度公差带相同，可以利用全跳动公差控制圆柱度误差。还能反映出端面、圆柱面对于基准轴的垂直、平行误差。 总的来讲，全跳动测量比圆柱度测量要全面，甚至可以包括他。 圆跳动和全跳动的差别: 跳动的分类:可分为圆跳动和全跳动. 圆跳动:是指被测实际表面绕基准轴线作无轴向移动的回转时,在指定方向上指示器测得的最大读数差.
全跳动:是指被测实际表面绕基准轴线无轴向移动的回转,同时指示器作平行或垂直于基准轴线的移动,在整个过程中指示器测得的最大读数差. ********圆度与圆跳动的区别，圆柱度与全跳动的区别 圆度是形状误差,只是表达一个表面形状.而跳动给这个形状规定了一个基准,即中心轴线.跳动小的一定圆,圆的跳动可能大.当偏离基准的时候圆的跳动也大.就这样. 圆柱度增加了一个轴向概念,成为一个空间问题. 圆度是任一正截面上半径差为某一数值的两个同心圆区域，它的实际尺寸不能走超出给定的尺寸公差范围，实效尺寸就是零件的最大实体尺寸，这就是通常所说的尺寸公差控制形状误差。而圆跳动是有基准轴线的，任一截面的圆表面位置在半径差为某一数值的两个同心圆里，且圆心在基准轴线上，而圆度的圆心是变化的。它的实效边界是零件最大实体尺寸加上跳动公差。 圆柱度是两个同心圆柱面，相当于圆度和直线度的组合。全跳动相当于在长度方向上所有圆跳动的组合。 在实际应用中往往采用相关原则中的最大实体原则来保证装配的互换性。
形位公差的具体含义 2009-05-19 13:56:04| 分类：机械制图| 标签：|字号大中小订阅 形位公差 1,形位公差的研究对象是什么,如何分类,各自的含义是什么 答:形位公差的研究对象是零件的几何要素,它是构成零件几何特征的点,线,面的统称.其分类及含 义如下: (1) 理想要素和实际要素 具有几何学意义的要素称为理想要素.零件上实际存在的要素称为实际要素,通常都以测得要素 代替实际要素. (2) 被测要素和基准要素 在零件设计图样上给出了形状或(和)位置公差的要素称为被测要素.用来确定被测要素的方向或 (和)位置的要素,称为基准要素. (3) 单一要素和关联要素 给出了形状公差的要素称为单一要素.给出了位置公差的要素称为关联要素. (4) 轮廓要素和中心要素 由一个或几个表面形成的要素,称为轮廓要素.对称轮廓要素的中心点,中心线,中心面或回转表面 的轴线,称为中心要素. 2,形状公差有哪些,各自的含义是什么,如何标注 答:形状公差有直线度,平面度,圆度和圆柱度.其含义和标注如下: 1) 直线度 表2-2为几种直线度公差在图样上标注的方式.形位公差在图样上用框格注出,并用带箭头的指引线将框格与被测要素相连,箭头指在有公差要求的被测要素上.一般来说,箭头所指的方向就是被测要素对理想要素允许变动的方向.通常形状公差的框格有两格,第一格中注上某项形状公差要 求的符号,第二格注明形状公差的数值. 2) 平面度 表2-3为平面度公差要求的标注方式.平面度公差带只有一种,即由两个平行平面组成的区域,该区 域的宽度即为要求的公差值. 3) 圆度 表2-4表示圆度公差在图样上的标注方式. 在圆度公差的标注中,箭头方向应垂直于轴线或指向圆心. 4) 圆柱度 如表2-5所示,由于圆柱度误差包含了轴剖面和横剖面两个方面的误差,所以它在数值上要比圆度公差为大.圆柱度的公差带是两同轴圆柱面间的区域,该两同轴圆柱面间的径向距离即为公差值. 3,定向公差有哪些,各自的含义是什么,如何标注 答:定向公差有平行度,垂直度和倾斜度.其含义和标注如下: 1) 平行度 对平行度误差而言,被测要素可以是直线或平面,基准要素也可以是直线或平面,所以实际组成平行度的类型较多.表2-7中表示出一些标注平行度公差要求的示例.其中,基准符号是用一粗短划线和带圆圈的字母标注,字母方向始终是正位,基准是中心要素时,粗短划线的引出线必须和有关尺 寸线对齐. 2) 垂直度 垂直度和平行度一样,也属定向公差,所以在分析上这两种情况十分相似.垂直度的被测和基准要
一、测量误差：测量结果减被测量的真值（测量的期望值）之差。1）即：测量误差=测量结果-真值；对测量仪器：示值误差=仪器示值-标准示值。 2）测量误差通常通常可用示值的绝对误差、相对误差及引用误差（折合误差）来表示。 3）按照测量误差的基本性质不同，可将误差分为三大类：系统误差、随机误差和疏失误差。 二、约定真值：是一个接近真值的值，它与真值之差可忽略不计。实际测量中以在没有系统误差的情况下，足够多次的测量值之平均值作为约定真值。一般由国家基准或当地最高计量标准复现而赋予该特定量的值。 三、标称范围：标称范围是指测量仪器的操纵器件调到特定位置时可得到的示值范围（定值）。 四、精度等级：在正常的使用条件下,仪表测量结果的准确程度叫仪表的准确度。 1）引用误差越小，仪表的准确度越高，而引用误差与仪表的量程范围有关，所以在使用同一准确度的仪表时，往往采取压缩量程范围以减小测量误差，精度等级是以它的允许误差占表盘刻度值的百分数来划分的,其精度等级数越大允许误差占表盘刻度极限值越大。量程越大,同样精度等级的,它测得压力值的绝对值允许误差越大。 2）在工业测量中，为了便于表示仪表的质量,通常用准确度等级
来表示仪表的准确程度.准确度等级就是最大引用误差去掉正,负号及百分号.准确度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。3）我国工业仪表等级分为,,,,,,七个等级，并标志在仪表刻度标尺或铭牌上.仪表准确度习惯上称为精度,准确度等级习惯上称为精度等级。 绝对误差:测量结果与被测量［约定］真值(标准表读数)之差。 1）公式：△：绝对误差，L：测量值，A：真值（标准表读数）△= L- A 2）绝对误差的缺点：并不能完全表示近似值的好坏程度，例如：x=10±1，y=1000±5，哪一个精度高呢看上去x的绝对误差限比y的绝对误差限小，似乎x的精度高，其实不然。 四、相对误差:测量的绝对误差与被测量［约定］真值（标准表读数）之比的百分数所得的数值，以百分数表示。 1）由于测量值的真值是不可知的，因此其相对误差也是无法准确获知的，我们提到相对误差时，指的一般是相对误差限，即相对误差可能取得的最大值（上限）。指绝对误差在真实值中所占的百分率。他是相对于仪表某一点真值（标准表读数）的一种误差。2）公式：r:相对误差，△：绝对误差，A：真值（标准表读数）r=△/ A% 五、引用误差（折合误差）：测量的绝对误差与仪表的满量程值之比，称为仪表的引用误差，它常已百分数表示。 1）引用误差是仪表中通用的一种误差表示方法，他是相对于仪表满