形位公差一般也叫幾何公差，包括形狀公差和位置公差。任何零件都是由點(diǎn)、線、面構(gòu)成的，這些點(diǎn)、線、面稱為要素。機(jī)械加工后零件的實際要素相對于理想要素總有誤差，包括形狀誤差和位置誤差。這類誤差影響機(jī)械產(chǎn)品的功能，設(shè)計時應(yīng)規(guī)定相應(yīng)的公差并按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)符號標(biāo)注在圖樣上。
20世紀(jì)50年代前后，工業(yè)化國家就有形位公差標(biāo)準(zhǔn)。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)于1969年公布形位公差標(biāo)準(zhǔn),1978年推薦了形位公差檢測原理和方法。中國于1980年頒布形狀和位置公差標(biāo)準(zhǔn)，其中包括檢測規(guī)定。形狀公差和位置公差合并簡稱為形位公差。
加工后的零件會有尺寸公差，因而構(gòu)成零件幾何特征的點(diǎn)、線、面的實際形狀或相互位置與理想幾何體規(guī)定的形狀和相互位置就存在差異，形狀公差是指單一實際要素的形狀所允許的變動全量，位置公差是指關(guān)聯(lián)實際要素的方向或位置對基準(zhǔn)所允許的變動全量，這些差異統(tǒng)稱為形位公差(Geometric tolerances)。
項目符號
形位公差可分為形狀公差、位置公差、形狀或位置公差三類，常用的形位公差有14種。具體包括的內(nèi)容及公差表示符號如下圖所示：
形狀公差
1、直線度 符號為一短橫線（－），是限制實際直線對理想直線變動量的一項指標(biāo)。它是針對直線發(fā)生不直而提出的要求。
2、平面度 符號為一平行四邊形，是限制實際平面對理想平面變動量的一項指標(biāo)。它是針對平面發(fā)生不平而提出的要求。
3、圓度 符號為一圓（○），是限制實際圓對理想圓變動量的一項指標(biāo)。它是對具有圓柱面（包括圓錐面、球面）的零件，在一正截面（與軸線垂直的面）內(nèi)的圓形輪廓要求。
4、圓柱度 符號為兩斜線中間夾一圓（/○/），是限制實際圓柱面對理想圓柱面變動量的一項指標(biāo)。它控制了圓柱體橫截面和軸截面內(nèi)的各項形狀誤差，如圓度、素線直線度、軸線直線度等。圓柱度是圓柱體各項形狀誤差的綜合指標(biāo)。
5、線輪廓度 符號為一上凸的曲線（⌒），是限制實際曲線對理想曲線變動量的一項指標(biāo)。它是對非圓曲線的形狀精度要求。
6、面輪廓度 符號為上面為一半圓下面加一橫，是限制實際曲面對理想曲面變動量的一項指標(biāo)，它是對曲面的形狀精度要求。
定向公差
1、平行度（∥）用來控制零件上被測要素（平面或直線）相對于基準(zhǔn)要素（平面或直線）的方向偏離0°的要求，即要求被測要素對基準(zhǔn)等距。
2、垂直度（⊥）用來控制零件上被測要素（平面或直線）相對于基準(zhǔn)要素（平面或直線）的方向偏離90°的要求，即要求被測要素對基準(zhǔn)成90°。
3、傾斜度（∠）用來控制零件上被測要素（平面或直線）相對于基準(zhǔn)要素（平面或直線）的方向偏離某一給定角度（0°～90°）的程度，即要求被測要素對基準(zhǔn)成一定角度（除90°外）。
定位公差
1、同軸度（◎）用來控制理論上應(yīng)該同軸的被測軸線與基準(zhǔn)軸線的不同軸程度。
2、對稱度 符號是中間一橫長的三條橫線，一般用來控制理論上要求共面的被測要素（中心平面、中心線或軸線）與基準(zhǔn)要素（中心平面、中心線或軸線）的不重合程度。
3、位置度 符號是帶互相垂直的兩直線的圓，用來控制被測實際要素相對于其理想位置的變動量，其理想位置由基準(zhǔn)和理論正確尺寸確定。
跳動公差
1、圓跳動 符號為一帶箭頭的斜線，圓跳動是被測實際要素繞基準(zhǔn)軸線作無軸向移動、回轉(zhuǎn)一周中，由位置固定的指示器在給定方向上測得的最大與最小讀數(shù)之差。
2、全跳動 符號為兩帶箭頭的斜線，全跳動是被測實際要素繞基準(zhǔn)軸線作無軸向移動的連續(xù)回轉(zhuǎn)，同時指示器沿理想素線連續(xù)移動，由指示器在給定方向上測得的最大與最小讀數(shù)之差。
測量方法
形狀誤差
指零件上的點(diǎn)、線、面等幾何要素在加工時可能產(chǎn)生的幾何形狀上的誤差。
如：加工一根圓柱時，軸的各斷面直徑可能大小不同、或軸的斷面可能不圓、或軸線可能不直、或平面可能翹曲不平等。
位置誤差
指零件上的結(jié)構(gòu)要素在加工時可能產(chǎn)生的相對位置上的誤差。
如：階梯軸的各回轉(zhuǎn)軸線可能有偏移等。
目前有一種高效測量各種形位誤差的測量方法，就是可以直接利用數(shù)據(jù)采集儀連接各種指示表，如百分表等，數(shù)據(jù)采集儀會自動讀取測量數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，無需人工測量跟數(shù)據(jù)分析，可以大大提高機(jī)械測量效率。
測量儀器：偏擺儀、百分表（或其他指示表）、數(shù)據(jù)采集儀
測量原理：數(shù)據(jù)采集儀可從百分表中實時讀取數(shù)據(jù)，并進(jìn)行形位誤差的計算與分析，各種形位誤差計算公式已嵌入數(shù)據(jù)采集儀軟件中，完全不需要人工去計算繁瑣的數(shù)據(jù)，可以大大提高測量的準(zhǔn)確率。
測量示意圖：
優(yōu)勢：
1）以較低的成本提高測量效率：與類似產(chǎn)品比較，其成本非常低，測量效率有較大的提高；
2）提高測量的準(zhǔn)確性：傳統(tǒng)方式采用測量人員的目視觀看的方法容易導(dǎo)致錯誤的測量結(jié)果；
3）數(shù)據(jù)可追溯：保存數(shù)據(jù)記錄，并可進(jìn)行追溯與分析，傳統(tǒng)模式由于無實時的記錄，可追溯性較差分析；
形狀公差
形狀公差是指單一實際要素的形狀所允許的變動全量。
形狀公差用形狀公差帶表達(dá)。形狀公差帶包括公差帶形狀、方向、位置和大小等四要素。形狀公差項目有：直線度、平面度、圓度、圓柱度、線輪廓度、面輪廓度等6項。直線度公差值前需加上Φ，以表明公差帶的形狀是一個圓柱面。
通俗點(diǎn)就是，和形狀有關(guān)的要素。
位置公差
位置公差是指關(guān)聯(lián)實際要素的位置對基準(zhǔn)所 允許的變動全量。
定向公差
定向公差是指關(guān)聯(lián)實際要素對基準(zhǔn)在方向上允許的變動全量。這類公差包括平行度、垂直度、傾斜度3項。
跳動公差
跳動公差是以特定的檢測方式為依據(jù)而給定的公差項目。跳動公差可分為圓跳動與全跳動。
定位公差
定位公差是關(guān)聯(lián)實際要素對基準(zhǔn)在位置上允許的變動全量。這類公差包括同軸度、對稱度、位置度3項。
公差圖標(biāo)
零件的形位公差共14項，其中形狀公差6個，位置公差8個，列于下表。
注意問題
(1) 形位公差內(nèi)容用框格表示，框格內(nèi)容自左向右第一格總是形位公差項目符號，第二格為公差數(shù)值，第三格以后為基準(zhǔn)，即使指引線從框格右端引出也是這樣. (2) 被測要素為中心要素時，箭頭必須和有關(guān)的尺寸線對齊。只有當(dāng)被測要素為單段的軸線或各要素的公共軸線，公共中心平面時，箭頭可直接指在軸線或中心線，這樣標(biāo)注很簡便，但一定要注意該公共軸線中沒有包含非被測要素的軸段在內(nèi).（新標(biāo)準(zhǔn)中箭頭指向軸線或中心線的標(biāo)法已廢止）
(3) 被測要素為輪廓要素時，箭頭指向一般均垂直于該要素。但對圓度公差，箭頭方向必須垂直于軸線.
(4) 當(dāng)公差帶為圓或圓柱體時，在公差數(shù)值前需加注符號"Φ",其公差值為圓或圓柱體的直徑。這種情況在被測要素為軸線時才有。同軸度的公差帶總是一圓柱體，所以公差值前總是加上符號"Φ";軸線對平面的垂直度，軸線的位置度一般也是采用圓柱體公差帶，需在公差值前也加上符號"Φ"。 (5) 對一些附加要求，常在公差數(shù)值后加注相應(yīng)的符號，如(+)符號說明被測要素只許呈腰鼓形外凸,(-)說明被測要素只許呈鞍形內(nèi)凹,(>)說明誤差只許按符號的小端方向逐漸減小。如形位公差要求遵守最大實體要求時，則需加符號○M.在框格的上，下方可用文字作附加的說明。如對被測要素數(shù)量的說明，應(yīng)寫在公差框格的上方；屬于解釋性說明(包括對測量方法的要求)應(yīng)寫在公差框格的下方。例如：在離軸端300mm處；在a,b范圍內(nèi)等.
形位公差是為了滿足產(chǎn)品功能要求而對工件要素在形狀和位置方面所提出的幾何精度要求。以形位公差帶來限制被測實際要素的形狀和位置。
使用性能
1．影響零件的功能要求。
2．影響零件的配合性質(zhì)。
3．影響零件的互換性。
4. 影響零件本身及配合件壽命。
國家標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 1182—2018《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS ）幾何公差 形狀、方向、位置和跳動公差標(biāo)注》。
GB/T 1184—1996《形狀和位置公差 未注公差值》。
GB/T 4249—2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）公差原則》。
GB/T 16671—2009《形狀和位置公差 最大實體要求、最小實體要求和可逆要求》。
GB/T 13319—2003《形狀和位置公差 位置度公差》。
參考資料 >