（高职)第2章 尺寸的公差配合与检测ppt课件.ppt

第第2章章 尺寸的公差配合与检测尺寸的公差配合与检测第第2章章 尺寸的公差配合与检测尺寸的公差配合与检测学习目的： 掌握基础标准极限与配合的一般规律学习要求： 1、掌握极限与配合标准中的术语、定义 2、掌握标准公差与基本偏差的结构、特点及规律 3、掌握公差与配合的选用原则尺寸公差配合与检测尺寸公差配合与检测概 述一代：GB15917459；公差与配合公差与配合俗称“旧国标”二代：GB1800180479；公差与配合公差与配合俗称“新国标” GB180079 公差与配合公差与配合 总论总论 标准公差与基本偏差标准公差与基本偏差 GB180179 公差与配合公差与配合 尺寸至尺寸至500mm孔、轴公差带与配合孔、轴公差带与配合 GB180279 公差与配合公差与配合 尺寸大于尺寸大于500至至3150mm常用孔、轴公差带常用孔、轴公差带 GB180379 公差与配合公差与配合 尺寸至尺寸至18mm孔、轴公差带孔、轴公差带 GB180479 公差与配合公差与配合 未注公差尺寸的极限偏差未注公差尺寸的极限偏差有关尺寸公差的国家标准有关尺寸公差的国家标准三代： （部分修订）（部分修订） （名称亦改为极限与配合极限与配合） GB/T1800.1 1997极限与配合极限与配合 基础基础 第第1部分：词汇部分：词汇 GB/T1800.2 1998极限与配合极限与配合 基础基础 第第2部分：公差、部分：公差、 偏差和配合的基本规定偏差和配合的基本规定 GB/T1800.3 1998极限与配合极限与配合 基础基础 第第3部分：标准部分：标准公差和基本偏差数值表公差和基本偏差数值表 1800.11800.3构成极限与配合的基础部分（代替构成极限与配合的基础部分（代替GB180079） GB/T1800.4 1999极限与配合极限与配合 标准公差等级和孔、轴标准公差等级和孔、轴的极限偏差表的极限偏差表新标准将新标准将1800.13合并为合并为GPS第第1部分部分（公差、偏差和配合的基础），（公差、偏差和配合的基础），1800.4修改为修改为第第2部分部分（标准公差等级和孔、轴的极限偏差表）（标准公差等级和孔、轴的极限偏差表） GB/T1801 1999极限与配合极限与配合 公差带与配合的选择公差带与配合的选择 代替代替 GB/T 180179、GB180279GB/T18032003极限与配合极限与配合 尺寸至尺寸至18mm孔、轴公孔、轴公差带差带 代替代替 GB/T 180379GB/T18041992 一般公差一般公差 线性尺寸的未注公差线性尺寸的未注公差 代替代替 GB 180479现行尺寸公差的国家标准现行尺寸公差的国家标准极限与配合极限与配合极限与配合极限与配合公差与配合公差与配合测量与检验测量与检验GBT1800.12009GBT1800.22009GBT18012009GBT18042000GBT18780.12002GBT31772009GBT19572006GB/T1800.12009 产品几何技术规范（GPS） 极限与配合 第1部分公差、偏差和配合的基础基础GB/T1800.22009 产品几何技术规范(GPS) 极限与配合 第2部分：标准公差等级和孔、轴极限偏差表表GB/T18012009 产品几何技术规范(GPS) 极限与配合 公差带和配合的选择GB18042000 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差 GBT 18780.1-2002 产品几何量技术规范(GPS)几何要素 第1部分基本术语和定义GBT 3177-2009 产品几何技术规范(GPS)光滑工件尺寸的检验GBT 1957-2006 光滑极限量规 技术条件GB1800-79GB1801-79GB1802-79GB1803-79GB1804-79GBT1800.1-1997GBT1800.2-1998GBT1800.3-1998GBT1801-1999GBT1803-2003GBT1804-1992GBT1800.4-1999GBT1800.1-2009GBT1800.2-2009GBT1801-2009GBT1804-20002 .1 尺寸的公差与配合(GBT1800.1-2009)（1） 有关孔、轴的定义o孔 hole 通常指圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由二平行平面或切面形成的包容面）o轴 shaft 通常指圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）在极限与配合制中，孔、轴的概念是广义的，且都是由单一尺寸构成的（2）有关尺寸的术语和定义 以特定单位表示线性尺寸值的数值，如直径、宽度、高度、中心距等 工程上规定，图样上的尺寸数字的特定单位为 mm norminal size（旧标准为基本尺寸）由图样规范确定的理想形状要素的尺寸 注1：通过它应用上、下极限偏差可计算了极限尺寸。 注2：公称尺寸可以是一个整数或一个小数值，例如：32，15，0.5 孔、轴的公称尺寸代号分别为 D 和 dreal(integral)feature （旧标准的实际尺寸） :由接近实际（组成）要素所限定的工件实际表面的组成要素部分。（GB/T18780.1） 是通过测量获得的尺寸（孔Da，轴da，长度La）按规定方法，由实际（组成）要素提取有限数目的点所形成的实际（组成）要素的近似替代。一切提取组成要素上两对应点之间距离的统称。若无特殊说明，实际（组成）要素实际（组成）要素均指提取组成要素的局部尺提取组成要素的局部尺寸寸。按规定方法，由提取组成要素形成的并具有理想形状的组成要素。 尺寸要素允许的尺寸的两个极端。 上极限尺寸：尺寸要素允许的最大尺寸 Dmax、dmax 下极限尺寸： Dmin、 dmin形成零件几何特征的点、线、面。形成零件几何特征的点、线、面。integral featue：面或面上的线。：面或面上的线。derived feature：由一个或几个组成要素得到的中心点：由一个或几个组成要素得到的中心点、中心线或中心面。、中心线或中心面。孔轴极限尺寸示意图孔轴极限尺寸示意图设 计制 图描 图校 对处数更改标记文件号签 名 日期会 签规格审定审 定日 期件 数材 料图样标记净 重比 例第 张共 张江苏省无锡振华机器厂凸轮控制器轴1451：1LSK2-01-04DPM6实际偏差 （3） 有关公差与偏差的术语及定义（GB/T1800.12009）1）尺寸偏差 deviation：某一尺寸减其公称尺寸所得的代数差某一尺寸减其公称尺寸所得的代数差极限偏差 limit deviation上极限偏差(ES,es)Upper limit deviation下极限偏差(EI,ei)Lower limit deviation偏差偏差2）尺寸公差）尺寸公差 size tolerance：上极限尺寸与下极限尺寸之差。上极限尺寸与下极限尺寸之差。T孔孔轴轴l 尺寸公差带图 由零线和公差带两部分组成 公差及偏差的数值与公称尺寸数值相比差别甚大，不便用同一比例表示l零线 零偏差线 表示基本尺寸l 公差带 tolerance zone 由代表上、下极限偏差的两条直线所限定的一个区域 在国标中，公差带包括了“公差带大小”与“公差带位置”两个参数。 前者由标准公差确定，后者由基本偏差确定前者由标准公差确定，后者由基本偏差确定 3）极限制 limit system：经标准化的公差与偏差制度公差带的两个参数：公差带的两个参数：大小大小和和位置位置都已标准化，都已标准化，形成形成标准公差标准公差和和基本偏差基本偏差两个系列两个系列4、标准公差（、标准公差（IT） standard tolerance：经本标准极经本标准极限与配合制中，所规定的任一公差。限与配合制中，所规定的任一公差。确定公差带确定公差带的的大小大小 5、基本偏差、基本偏差 Fundamental deviation 确定公差带的确定公差带的位置位置 v 国标规定标准公差分为20个等级v 用用IT01、IT0、IT1、IT18表示表示。v 从IT01到IT18，等级依次降低，相应的标准公差值依次增大。v 同一公差等级对应所有公称尺寸的一组公差值，虽然公差值有所不同，但都具有同等的精确程度。 1）标准公差等级及代号）标准公差等级及代号（4） 标准公差系列标准公差系列 (GBT1800.2-2009)2）标准公差数值标准公差数值（摘自（摘自GBT1800.2-2009)公称尺寸/mm/mm标准公差等级ITIT1 1ITIT2 2ITIT3 3ITIT4 4ITIT5 5ITIT6 6ITIT7 7ITIT8 8ITIT9 9IT1IT10 0IT1IT11 1IT1IT12 2IT1IT13 3IT1IT14 4IT1IT15 5IT1IT16 6IT1IT17 7IT1IT18 8大于至ummm30.81.2234610142540600.10.140.250.40.611.43 3611.52.545812183048750.120.180.30.480.751.21.86 61011.52.546915223658900.150.220.360.580.91.52.21010181.2235811182743701100.180.270.430.71.11.82.71818301.52.546913213352841300.210.330.520.841.32.13.33030501.52.54711162539621001600.250.390.6211.62.53.9505080235813193046741201900.30.460.741.21.934.680801202.54610151223554871402200.350.540.871.42.23.55.41201201803.55812182540631001602500.40.6311.62.546.31801802504.571014202946721151852900.460.721.151.852.94.67.2250250315681216233252811302103200.520.811.32.13.25.28.1315315400791318253657891402303600.750.891.42.33.65.78.94004005008101520274063971552504000.630.971.552.546.39.7D500mm 各级标准公差的计算公式公差等级公式公差等级公式公差等级公式IT010.3+0.008DIT57iIT12160iIT00.5+0.012DIT610iIT13250iIT10.8+0.020DIT716iIT14400iIT2(IT1)(IT5/IT1)1/4IT825iIT15640iIT940iIT161000iIT3(IT1)(IT5/IT1)1/2IT1064iIT171600iIT4(IT1)(IT5/IT1)3/4IT11100iIT182500i3）标准公差计算标准公差计算D D为公称尺寸段的几何平均值，单位为公称尺寸段的几何平均值，单位mmmm，i i为公差因子为公差因子标准公差因子标准公差因子是计算标准公差的基本单位，它与公称尺寸有关。 尺寸500mm时：)(001. 0)(45. 03dDdDi 第一项反映加工误差，遵循抛物线规律； 第二项补偿与直径成正比的误差，如测量误差，直径大时，i 值也较大。 i m，D mm公称尺寸分段500mm范围分13个尺寸段，见表2.2每一尺寸段共用一个i，具有同一公差值。计算i时，式（2-3）中公称尺寸D(d)式中：D1(d1)表示孔轴尺寸分段首位尺寸； D2(d2)表示孔轴尺寸分段首位尺寸。 2211dDdDdD标准公差值同一尺寸段，不同精度，IT值不同；不同尺寸段，同一精度，IT值不同。实际使用，查标准公差数值表2.230， IT650， IT7100， IT8200，IT16=0.013mm=0.025mm=0.054mm=2.90mm（5） 基本偏差系列基本偏差系列 (GB/T1800.2-2009)1）基本偏差代号国标规定，28种基本偏差代号用拉丁字母表示，孔大写，轴小写。 A(a)、B(b)、C(c)、Z(z) 共26个字母；去掉 I(i)、L(l)、O(o)、Q(q)、W(w)另加 CD(cd)、EF(ef)、FG(fg)、JS(js)、ZA(za)、ZB(zb)、ZC(zc)。JJSACCDDEEFFFGGHBEIKM NPRSTUVXYZAZBZCZES 0公称尺寸孔孔mnjjs 0公称尺寸轴轴aesbccddeefffgghkzbprstuvxyzczazeio轴的基本偏差由公式计算 2）基本偏差数值(GB/T1800.1-2009)|es|=|Xmin|hHa 0公称尺寸轴的基本偏差轴的基本偏差ah 0公称尺寸 轴的基本偏差pzcH7zcpeiYmin H/ah形成间隙配合形成间隙配合 H/pzc形成过盈配合形成过盈配合 H/jn形成过渡配合eim6IT6H7IT7H7H6ein轴的基本偏差m、n公称尺寸 0a)公称尺寸 0b) 实际生产中，直接查表2.5确定。 轴的另一极限偏差： ei=esIT，es=eiIT 20c 30 f 40h 80k7 120n 50s 查表： es=-0.110 es=-0.020 es=0 查表： ei=+0.002 ei=+0.023 ei=+0.043o孔的基本偏差是以轴的基本偏差换算得来的换算的前提是：保证按基轴制形成的配合和按基孔制形成的同名配合相同 40H9/f9 40F9/h9 25F7/h6 25H7/f6 H9+0.062f9-0.025-0.087F9+0.087+0.025h9-0.062XmaxXmax 040EIesXminXmin表110 基本尺寸至500mm国标轴的基本偏差（摘自GB/T1800.12009）表110 基本尺寸至500mm国标轴的基本偏差（摘自GB/T1800.12009）（6） 有关配合的术语及定义（有关配合的术语及定义（GB/T1800.12009）1）配合）配合 fit：某公称尺寸相同的相互结合的孔和轴公差带之间某公称尺寸相同的相互结合的孔和轴公差带之间的关系的关系2）间隙或过盈）间隙或过盈(X、Y) clearance or interference： 间隙配合图间隙配合图最大间隙最大间隙 Xmax =Dmax -dmin =ES-ei最小间隙最小间隙 Xmin =Dmin -dmax =EI-es3）间隙配合）间隙配合(clearance fit)： 具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合称为间隙配合。具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合称为间隙配合。4）过盈配合( interference fit)： 具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为过盈配合。 过盈配合图过盈配合图最大过盈最大过盈Ymax =Dmin -dmax =EI-es最小过盈最小过盈Ymin =D max -dmin =ES-ei5）过渡配合(transition fit) 可能具有间隙或过盈的配合。 过渡配合图过渡配合图 最大间隙最大间隙 Xmax =Dmax -dmin =ES-ei最大过盈最大过盈 Ymax =Dmin -dmax =EI-es6）配合公差）配合公差(variation of fit)（Tf）:允许间隙或过盈的变动量允许间隙或过盈的变动量minmaxfXXTmaxminfYYTmaxmaxfYXTdDTTesEIeiESdDdDT)()()(maxminminmaxf基孔制配合基孔制配合基轴制配合基轴制配合H9+0.062f9-0.025-0.087F9+0.087+0.025h9-0.062XmaxXmax 040EIesXminXmin7）配合制）配合制 （fit system）:以两个相配合的零件中的以两个相配合的零件中的一个为基准件，并对其选定标准公差带，将其公一个为基准件，并对其选定标准公差带，将其公差带固定，改变另一零件的公差带位置，从而形差带固定，改变另一零件的公差带位置，从而形成各种配合的一种制度。成各种配合的一种制度。 基轴制配合基轴制配合 基孔制配合基孔制配合上图中虚线表示公差带大小是可以变化的。上图中虚线表示公差带大小是可以变化的。1）公差带与配合的图样表示（GB/T1800.1-2009 4.2） (a) 标注公称尺寸和极限偏差； (b) 标注公称尺寸、公差带代号和极限偏差； (c) 标注公称尺寸、公差带代号。（7）常用尺寸公差带与配合）常用尺寸公差带与配合 配合公差带的表示：如6752fH6752fH或(a)(b)(c)6/730fH6730fH6730fH 在装配图上，与轴承配合，仅标注配合件的公差带代号。2）优先优先常用常用一般公差带与配合一般公差带与配合 (GB/T1801-2009)国标推荐公称尺寸500mm一般、常用、优先选用的公差带。 一般 常用 优先轴 116 46 13选择：优先常用一般见表下表一般、常用和优先的轴公差带（尺寸500mm）(GB/T1801-2009) 国标推荐公称尺寸500mm一般、常用、优先选用的公差带。 一般 常用 优先 孔 105 31 13 选择：优先常用一般 见下图 一般、常用和优先的孔公差带（尺寸500mm）(GB/T1801-2009)基孔制：常用46种、优先13种基轴制：常用35种、优先13种轴的标准公差 IT7，与低一级的孔相配合，其余同级孔的标准公差 IT7、8，与高一级的轴相配合基孔制常用、优先配合(GB/T1801-2009) 基轴制常用、优先配合(GB/T1801-2009)3） 一般公差（线性尺寸的未注公差）GB/T1804-2000在车间普通工艺条件下，机床设备一般加工能力可保证的公差。它代表经济加工精度，一般不再作检验。图样上只标注公称尺寸，不标注极限偏差，而在技术要求中作出说明。1）概念 国标对一般公差规定了4个公差等级，由高到低依次为精密级(f)(f)、中等级(m)(m)、粗糙级(c)(c)、最粗级(v)(v)。 倒圆、倒角的一般公差的极限偏差见表2.10。 一般公差的极限偏差偏差采用对称公差带，见表2.11。2）一般公差等级3）一般公差表示方法 线性尺寸的一般公差主要用于较低精度的非配合尺寸。 图样上只标尺寸后不注出公差。 一般公差只在技术要求、标准文本等有关技术文件中注出。 如中等级 GB1804m 或精密级 GB1804f（8） 公差与配合的选用GB/T1801-2009（1）基准制的选用）基准制的选用（2）公差等级的选用）公差等级的选用（3）配合的选用）配合的选用l一般情况下，应优先选用基孔制 减少孔加工用的定尺寸刀、量具l基轴制仅用于有明显经济效果的情况用冷拉钢材作轴，外圆不经加工在同一基本尺寸的轴上，需装上不同配合的零件1） 基准制的选用基准制的选用l与标准件配合时，依标准件而选l允许采用任一孔、轴公差带组成配合基本原则：保证产品质量条件下，尽可能选择较低的精度等级考虑的问题：满足工艺等价原则；公差等级的应用范围；各种加工方法能达到的公差等级；相配零件或部件精度要匹配；过盈过渡配合的公差等级不能太低；孔IT8，轴IT7，间隙配合不受此限制；2）公差等级的选用）公差等级的选用公差等级的应用公差等级的应用 各种加工方法的合理加工精度o计算法 根据一定的理论公式计算出所需的间隙和过盈o试验法 可靠但成本较高o类比法 广泛应用3）配合的选用）配合的选用工作情况对过盈或间隙的影响各种基本偏差的应用说明各种基本偏差的应用说明优先配合选用说明案例一、误收、误废的概念 误收：将本来处于公差带之外的废品判为合格品而接收。 误废：将本来处于公差带之内的合格品判为废品而给予报废。+0轴误收误收误收误收误废误废13+4491720mm例：计量器具例：计量器具的极限误差为的极限误差为4m4m单位单位mm2 .2 尺寸的检测二、检验极限的确定 GB/T31772009规定；应只接收位于规定的尺寸极限之内的工件。两种两种验验收极限收极限的确定的确定方式：方式：内缩方式内缩方式不内缩方式不内缩方式上验收极限尺寸上极限尺寸上验收极限尺寸上极限尺寸下验收极限尺寸下极限尺寸下验收极限尺寸下极限尺寸上验收极限尺寸上极限尺寸上验收极限尺寸上极限尺寸A下验收极限尺寸下极限尺寸下验收极限尺寸下极限尺寸+AA安全裕度安全裕度如如30h7的验收极限：验收极限：上验收极限尺寸上验收极限尺寸300.002129.9979下验收极限尺寸29.979+0.002129.9811选择哪一种验收方式呢？选择哪一种验收方式呢？1、采用包容要求的尺寸，公差等级高的尺寸选内缩方案；、采用包容要求的尺寸，公差等级高的尺寸选内缩方案；2、工艺能力指数、工艺能力指数Cp1时，不内缩方案；时，不内缩方案；3、对非配合尺寸和一般公差尺寸，不内缩方案。、对非配合尺寸和一般公差尺寸，不内缩方案。测量时，单靠内缩验收还是不够可靠，还要考虑计量测量时，单靠内缩验收还是不够可靠，还要考虑计量器具的测量不确定度器具的测量不确定度u1值。值。三、计量器具的选择三、计量器具的选择测量不确定度测量不确定度 表征测量过程中的各项误差综合影响，反应了对被测量表征测量过程中的各项误差综合影响，反应了对被测量的不能肯定程度。的不能肯定程度。计量器具的不确定度（计量器具的不确定度（ ）约为约为0.9A由于温度、压陷、工件形状误差等因素引起的不确定度（由于温度、压陷、工件形状误差等因素引起的不确定度（ ） 约为约为0.45A测量不确定度允许值测量不确定度允许值计量器具测量不确定度允许值按工件公差等级分档计量器具测量不确定度允许值按工件公差等级分档 IT6IT11 、 IT12IT18 、优先选用优先选用档，要求档，要求 ，尽可能接近，尽可能接近直接测量 用计量器具直接测量被测量的整个数值或相对于标准量的偏差 间接测量 测量与被测量有函数关系的其他量，再通过函数关系式求出被测量绝对测量 在计量器具的示数装置上可表示出被测量的全值 相对（比较）测量 在计量器具的示数装置上只表示出被测量相对已知标准量的偏差值四、测量方法分类及其特点四、测量方法分类及其特点单项测量和综合测量静态测量和动态测量接触测量和非接触测量等精度测量 在测量过程中，影响测量精度的各因素不改变 不等精度测量 在测量过程中，影响测量精度的各因素全部或部分有改变 测量结果与被测量的真值之差 系统误差 在同一条件下，多次测量同一量值时，误差的绝对值和符号保持恒定或按一定规律变化的误差随机误差 在同一条件下，多次测量同一量值时，误差的绝对值和符号以不可预定的方式变化着的误差粗大误差 超出在规定条件下预计的误差五、测量误差及其数据处理五、测量误差及其数据处理精度精密度： 表示测量结果中随机误差的影响程度正确度： 表示测量结果中系统误差的影响程度精确度(准确度)： 表示测量结果中随机误差和系统误差综合的影响程度五、测量误差及其数据处理五、测量误差及其数据处理随机误差 特点对称性 绝对值相等的正误差和负误差出现的次数大致相等单峰性 绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的次数多有界性 在一定的条件下，误差的绝对值不会超过一定的限度抵偿性 当测量次数n增大时，算术平均值愈趋近于真值 评定随机误差的尺度标准偏差概率论原理 正态分布曲线不存在系统误差时，测量方法精密度的高低可用标准偏差的大小来表示评定随机误差的尺度标准偏差评定随机误差的尺度标准偏差极限误差是单次测量标准偏差的3倍，或称谓概率为99.73%的随机不确定度，即随机误差绝对值不会超过的限度算术平均值当测量次数n增大时，算术平均值愈趋近于真值用算术平均值作为最后测量结果比用其它任一测量值作为测量结果更可靠由残余误差求标准偏差判断系统误差的残余误差观察法不存在系统误差 系列残余误差大体正负相同，无显著变化规律存在线性系统误差 系列残余误差有规律地递增或递减存在周期性系统误差 系列残余误差有规律地逐渐由负变正或由正变负该方法不能发现定值系统误差判断粗大误差 拉依达准则（3准则，服从正态分布的误差且重复测量次数较多）算术平均值的标准偏差