形状公差和位置公差是机械制造中形位公差（Geometric Dimensioning and Tolerancing, GD&T）的两大核心类别，用于控制零件几何要素的精度。它们的核心区别在于控制对象和是否依赖基准，以下从定义、分类、标注方法及实际应用四个层面展开分析：
形状公差：控制单一要素的几何形状
定义：形状公差用于限制单一几何要素（如直线、平面、圆、圆柱等）的形状误差，确保其接近理想几何形状。形状公差无基准要求，仅关注要素自身的形状精度。
1. 常见形状公差类型及符号
| 直线度 | - | 实际直线对理想直线的变动量 | 导轨、轴类零件的直线控制 |
| 平面度 | ▱ | 实际平面对理想平面的变动量 | 机械底座、光学平台的平整度控制 |
| 圆度 | ○ | 实际圆对理想圆的变动量 | 轴承滚道、液压缸内孔的圆度控制 |
| 圆柱度 | /○/ | 实际圆柱面对理想圆柱面的变动量 | 活塞杆、传动轴的圆柱形状控制 |
| 线轮廓度 | ⌒ | 实际曲线对理想曲线的变动量 | 涡轮叶片、汽车覆盖件的曲线控制 |
| 面轮廓度 | 曲面轮廓符号 | 实际曲面对理想曲面的变动量 | 复杂曲面零件（如航空叶片）的形状控制 |
2. 形状公差的特点
独立性：仅控制要素自身的形状，不涉及与其他要素的相对位置。
无基准：标注时无需指定基准要素。
加工难度：形状公差通常比位置公差更易实现，但高精度形状公差（如圆柱度）仍需精密加工。
3. 标注示例
圆柱的圆度公差：在公差框格中填写圆度符号（○）和公差值（如0.02），通过指引线指向圆柱表面。
平面的平面度公差：在公差框格中填写平面度符号（▱）和公差值（如0.05），通过指引线指向平面。
位置公差：控制要素之间的相对位置
定义：位置公差用于限制几何要素（如孔、轴、平面等）相对于基准要素的位置误差，确保零件之间的装配精度。位置公差必须依赖基准，通过基准要素确定被测要素的理想位置。
1. 位置公差的分类及符号
位置公差可分为定向公差、定位公差和跳动公差三类：
| 定向公差 | 平行度 | ∥ | 被测要素对基准的方向偏离0°的要求 | 平行导轨、对称结构的平行控制 |
| 垂直度 | ⊥ | 被测要素对基准的方向偏离90°的要求 | 垂直安装面、键槽的垂直控制 | |
| 倾斜度 | ∠ | 被测要素对基准的方向偏离给定角度 | 斜齿轮、楔形结构的倾斜控制 | |
| 定位公差 | 同轴度 | ◎ | 被测轴线与基准轴线的不同轴程度 | 传动轴、电机转子的同轴控制 |
| 对称度 | 三条横线 | 被测要素与基准要素的不重合程度 | 对称孔、对称槽的对称控制 | |
| 位置度 | 带互相垂直两直线的圆 | 被测要素相对于理想位置的变动量 | 螺栓孔、安装孔的位置控制 | |
| 跳动公差 | 圆跳动 | 带箭头的斜线 | 回转一周时指示器的Zui大与Zui小读数差 | 旋转零件的径向跳动控制 |
| 全跳动 | 两带箭头的斜线 | 连续回转时指示器的Zui大与Zui小读数差 | 旋转轴、盘类零件的全跳动控制 |
2. 位置公差的特点
依赖基准：必须指定基准要素（如平面、轴线）以确定被测要素的理想位置。
装配导向：直接关联零件的装配精度，避免因位置误差导致装配困难或运行不稳定。
加工难度：位置公差通常比形状公差更难实现，需高精度机床和工艺控制。
3. 标注示例
孔的位置度公差：在公差框格中填写位置度符号（带互相垂直两直线的圆）、公差值（如0.1）和基准（如A），通过指引线指向孔的中心线。
轴的垂直度公差：在公差框格中填写垂直度符号（⊥）、公差值（如0.05）和基准（如B），通过指引线指向轴线。
形状公差与位置公差的核心区别
| 控制对象 | 单一要素的几何形状 | 要素之间的相对位置 |
| 基准要求 | 无基准 | 必须依赖基准 |
| 典型应用 | 确保要素自身形状精度 | 确保零件装配精度和功能可靠性 |
| 加工难度 | 相对较低（但高精度形状公差仍难） | 相对较高（需基准和精密加工） |
实际应用中的协同作用
形状公差是位置公差的基础
若形状公差超差（如圆柱度不合格），即使位置公差合格，零件仍可能因形状误差导致装配困难或性能下降。例如，活塞杆圆柱度超差会导致密封圈磨损加剧。位置公差是形状公差的延伸
位置公差通过基准将形状公差控制在装配所需的范围内。例如，发动机缸体上的螺栓孔需通过位置度公差确保与缸盖的jingque装配，同时每个孔的圆度需通过形状公差控制。综合应用案例
轴承设计：内圈圆度（形状公差）控制滚动体接触均匀性，内圈与轴的同轴度（位置公差）控制旋转稳定性。
航空叶片设计：叶型轮廓度（形状公差）控制气流效率，叶片安装角的位置度（位置公差）控制发动机性能。