平台检验与几何公差
平行度与垂直度
平行度和垂直度都是方向公差,先有基准,才有方向。对平面要素,基本公差带是间距为 t 的两平行平面:平行度公差带平行于基准,垂直度公差带与基准成 90°。一个面即使很平,方向歪了仍会不合格。
平行、垂直都对着基准
平行度和垂直度控制的是被测要素相对基准的方向。平行度要求表面、中心平面或轴线顺着基准方向;垂直度要求它与基准方向成 90°。NIST 把两者都列入方向公差。
平面度只问一个面自身平不平,不需要基准。平行度和垂直度多问了一层:它相对另一个要素建立的基准,方向对不对。一个面可以很平,却在整个宽度上斜了 0.01 mm;它可能通过平面度,仍然通不过平行度。
从基准读公差带
本课只讲平面对基准平面的基本情形。平行度公差值为 t 时,公差带是间距 t 的两平行平面,方向与基准平面平行;垂直度的公差带形状相同,但方向与基准成 90°。被测表面必须全部落在带内。
读公差框时先找被测要素,再读公差值,最后沿基准字母找到用来定方向的基准要素。图样写基准 A,就不能因为另一面更好放,临时拿它代替 A。
轴线、中心平面以及公差值前带直径符号的情形,公差带可能不同。GB/T 1182-2018 与 GB/T 1958-2017 正文尚未取得,本篇不凭记忆展开这些规则。
平板上测平行度
基础平台检验先让基准面稳稳坐在干净的平板上,再让表座上的指示表接触被测面。基准接触不变,测头走过整个规定区域;只读一个点,算不出极差。
KELIBRON 规划中的教学模型扫一个 5 × 3 点阵,以最大读数减最小读数作为本练习的平行度判读值。这是产品的教学草案,仍要对照 GB/T 1958 正文复核,不能写成标准规定的点阵。
规划中的合格件极差为 0.01 mm,教学公差为 0.02 mm:0.01 ≤ 0.02,余量 0.01 mm。不合格件极差为 0.03 mm,比同一限值大 0.01 mm。这些都是练习件草案值,不是通用车间限值。
垂直度先立准方向
测垂直度同样先建立基准。基准要素先坐实,再沿与基准成 90° 的方向评定被测面。换一个面落在平板上,参考方向已经变了,测到的是另一个问题。
直角尺或方箱可以帮助建立、观察直角关系,但透光不等于一个以毫米表示的垂直度误差。要报数值,必须先定装置、移动路线、采点规则和评定方法。
KELIBRON 目前没有放出的垂直度练习。G4b 的方法与评定规则仍待计量审签,因此本文不给它编命令、点阵、公差和合格算例。
四个动作会把数测歪
平台检验最怕丢基准和漏扫描。坏掉的不只是最后一位小数,整个读数可能已经在回答另一道题。
| 错误 | 后果 | 改法 |
|---|---|---|
| 基准面放错 | 公差带按另一面定向 | 沿基准字母找面 |
| 毛刺垫底 | 工件带着未知倾斜坐下 | 清洁后重新坐实 |
| 只读一点 | 没有最大值与最小值 | 走完规定点阵 |
| 透光当数值 | 目视结果被写成量值 | 换成规定测量装置 |
规划中的领域模型里,工件坐好却没扫描,状态是 incomplete_scan,判定是 not_evaluated。扫描中任一点失去接触或顶到表的行程,也不能判合格。
本文把标准用到哪里
GB/T 1182-2018 是现行的几何公差标注标准,覆盖形状、方向、位置和跳动,修改采用 ISO 1101:2017;ISO 在 2022 年确认该版继续有效。GB/T 1958-2017 是现行的几何公差检测与验证标准。
公开记录能核实标准名称、状态和范围,不能代替正文条款。因此本文只讲已由 A/B 来源交叉支持的基本平面公差带,并把 5 × 3 扫描明确写成 KELIBRON 教学草案。
在 KELIBRON 中
实训室尚未放出 G4 方向公差课。DI-10 指示表已经存在,但平行块、扫顶面能力和方向公差课次场景仍在开发门后;垂直度还在等待 G4b 方法审签。本稿不挂方向公差复现。
G4 放出前,可以先在指示表比较场景练接触、对零和读差,但它不能练习或证明平行度、垂直度。规划中的平行度练习会在门槛通过后加入 0.01 mm 合格件、0.03 mm 不合格件,以及“未扫完不判定”。
参考资料
- GB/T 1182-2018《产品几何技术规范(GPS) 几何公差 形状、方向、位置和跳动公差标注》 · 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会
- GB/T 1958-2017《产品几何技术规范(GPS) 几何公差 检测与验证》 · 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会
- ISO 1101:2017 — Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical tolerancing — Tolerances of form, orientation, location and run-out (confirmed 2022) · ISO
- NISTIR 4509 — A Review of Current Geometric Tolerancing Theories and Inspection Data Analysis Algorithms · National Institute of Standards and Technology
- Geometric Dimensioning & Tolerancing course slides, 2012-03-13 · University of North Carolina Asheville
- 金莹 主编,《公差配合与技术测量》,清华大学出版社,2014(2024 年第 4 次印刷),ISBN 978-7-302-37145-8 (按编号引用,无公开页面) · 清华大学出版社
这些来源怎样用、怎样核对,见关于 KELIBRON。
先用卡尺练习通用要点
常见问题
平面度和平行度有什么区别?
平面度只控制一个面自身的形状,不需要基准;平行度控制这个面相对基准的方向。一个面可以很平,却因为整体倾斜而平行度不合格。
平行度一定要基准吗?
本篇讲的基本情形需要。基准先给出方向,被测面、中心平面或轴线再对着这个方向接受平行度约束。
用指示表怎么测平行度?
让基准面坐在干净的平板上,保持安放不变,用指示表走过规定区域,再评定整组读数。KELIBRON 规划模型取 5 × 3 点阵的最大值减最小值,但不把该点阵写成 GB/T 1958 的规定。
直角尺能直接测出垂直度吗?
它可以帮助快检直角关系,但透光本身不是垂直度数值。要给出量值,必须使用已定义并经过审签的测量与评定方法。
先练通用要点
清洁、校零、放正、轻而均匀用力、按分度值读数,这些要点各类量具都相通,可以在卡尺场景中练习。

