尺寸公差的基础知识.ppt

零件的零件的互换性互换性：当装配一台机器或部件时，只要在一批：当装配一台机器或部件时，只要在一批相同规格的零件中任取一件装配到机器或部件上，不需修配相同规格的零件中任取一件装配到机器或部件上，不需修配加工就能满足性能要求加工就能满足性能要求。零件的互换性与公差零件的互换性与公差 互换性按其互换性程度分为完全互换和不完全互换。互换性按其互换性程度分为完全互换和不完全互换。完全互换完全互换零、部件在装配时不需要挑选、调整和附加修零、部件在装配时不需要挑选、调整和附加修配；配；不完全互换不完全互换允许零、部件在装配前进行预先分组，对应允许零、部件在装配前进行预先分组，对应组内的零、部件才可互换，而且只适用于厂内组织生产采组内的零、部件才可互换，而且只适用于厂内组织生产采用（如滚动轴承的大批量生产）。用（如滚动轴承的大批量生产）。1 1 互换性的概念互换性的概念2 2 有关尺寸、公差、配合术语和示例有关尺寸、公差、配合术语和示例 以上图以上图销轴销轴为例为例：1)基本尺寸基本尺寸零件设计时，根据性能和工艺要求，通过必要零件设计时，根据性能和工艺要求，通过必要的计算和实验确定的尺寸。如图中销轴直径的计算和实验确定的尺寸。如图中销轴直径20，长度，长度40。2)实际尺寸实际尺寸实际实际测量测量获得的尺寸获得的尺寸。3)极限尺寸极限尺寸允许的零件实际尺寸变化的两个极限值。允许的零件实际尺寸变化的两个极限值。两个极限值中两个极限值中，大的一个称大的一个称最大最大极限尺寸，小的一个极限尺寸，小的一个称称最小最小极限尺寸。极限尺寸。4)尺尺寸寸偏偏差差(简简称称偏偏差差)某某一一尺尺寸寸(实实际际尺尺寸寸、极极限限尺尺寸寸等等等等)减去基本尺寸所得的代数差。减去基本尺寸所得的代数差。最大极限尺寸基本尺寸最大极限尺寸基本尺寸上偏差上偏差 最小极限尺寸基本尺寸最小极限尺寸基本尺寸下偏差下偏差5)尺寸公差尺寸公差(简称简称公差公差)-允许尺寸的变动量。允许尺寸的变动量。尺寸公差尺寸公差最大极限尺寸最小极限尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸 公差带公差带 零线零线在极限与配合图解中，表示基本尺寸的一条在极限与配合图解中，表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差。直线，以其为基准确定偏差和公差。公差带公差带-在公差带图解中，由代表上偏差和下偏差或最在公差带图解中，由代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域。公差带示意图公差带示意图 孔和轴的孔和轴的上偏差上偏差分别以分别以ES 和和es 表示；表示；孔和轴的孔和轴的下偏差下偏差分别分别以以EI 和和ei 表示。表示。标准公差标准公差和和基本偏差基本偏差 1）标准公差标准公差标准公差是国标规定的用来标准公差是国标规定的用来确定公差确定公差带大小带大小的标准化数值的标准化数值（又称又称精度精度）。）。对对一定的基本尺寸一定的基本尺寸而言，而言，公差等级越高，公差数值越小，公差等级越高，公差数值越小，尺寸精度越高。尺寸精度越高。同一公差等级，基本尺寸越大，对应的公差数值越大。同一公差等级，基本尺寸越大，对应的公差数值越大。2）基本偏差基本偏差是是确定公差带相对零线位置确定公差带相对零线位置的那个的那个极限偏差，它可以是上偏差或下偏差。极限偏差，它可以是上偏差或下偏差。一般指靠近零线的一般指靠近零线的那个偏差那个偏差。标准公差按基本尺寸范围和标准公差等级确定，标准公差按基本尺寸范围和标准公差等级确定，分分20个级别个级别，即，即IT01、TI0、IT1至至IT18。如如18f718f7中，中，1818表示轴的表示轴的基本尺寸基本尺寸，f f表示表示基本偏差基本偏差，7 7表示表示标准公差等级标准公差等级。基本尺寸小于基本尺寸小于500mm的的标标准公差（准公差（GB180079摘摘录录）基本偏差系列：基本偏差系列：基本偏差系基本偏差系列列确定确定了孔了孔和轴的和轴的公差公差带位置。带位置。公差带代号公差带代号 公差带代号由公差带代号由基本偏差代号基本偏差代号和和公差等级公差等级组成。组成。例例1 1已知孔的基本尺寸为已知孔的基本尺寸为50，公差等级为，公差等级为8级，基本级，基本偏差代号为偏差代号为H，写出公差带代号，并查出极限偏差值。，写出公差带代号，并查出极限偏差值。解：解：由公差带代号定义，由公差带代号定义，公差带代号公差带代号为为50H8 公差带示意图公差带示意图 由由孔极限偏差孔极限偏差表查得表查得：上偏差值为：上偏差值为：0.039，下偏差值为下偏差值为0，孔的尺寸可写为孔的尺寸可写为 或或50+0.039 0 50H8()+0.0390例已知轴的基本尺寸为例已知轴的基本尺寸为50，公差等级为，公差等级为7 级，基本级，基本偏差代号为偏差代号为，写出公差带代号，并查出极限偏差值。，写出公差带代号，并查出极限偏差值。解解:公差带代号为公差带代号为50f7 公差带示意图公差带示意图 由轴由轴的极限偏差的极限偏差表查得表查得：上偏差为：上偏差为：0.025，下偏差为：下偏差为：0.050，轴的尺寸可写为：轴的尺寸可写为：或或50-0.025-0.050 30f7()-0.025-0.050配配 合合 配合是基本尺寸相同，相互结配合是基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关系。合的孔、轴公差带之间的关系。根据使用要求不同，孔和轴装根据使用要求不同，孔和轴装配可能出现不同的松紧程度。配可能出现不同的松紧程度。1）间隙配合间隙配合基本尺寸相同的轴和孔相配，孔的基本尺寸相同的轴和孔相配，孔的尺寸减轴的尺寸为正或零时称间隙配合。此时孔的尺寸减轴的尺寸为正或零时称间隙配合。此时孔的公差带在轴的公差带之上。主要用于配合面间有相公差带在轴的公差带之上。主要用于配合面间有相对运动的表面。对运动的表面。孔孔轴轴图图 例：例：最大间隙最大间隙最小间隙最小间隙最大极限尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸最大间隙最大间隙最小间隙最小间隙最大间隙最大间隙孔最大孔最大极限尺寸极限尺寸轴最小轴最小极限尺寸极限尺寸 最小间隙最小间隙孔最小孔最小极限尺寸极限尺寸轴最大轴最大极限尺寸极限尺寸 间隙配合：间隙配合：最小间隙为最小间隙为0 0 )过盈配合过盈配合基本尺寸相同的轴和孔相配，孔基本尺寸相同的轴和孔相配，孔的尺寸减轴的尺寸为负或零时称过盈配合。此时轴的的尺寸减轴的尺寸为负或零时称过盈配合。此时轴的公差带在孔的公差带之上公差带在孔的公差带之上 。主要用于配合面要求紧固。主要用于配合面要求紧固无相对运动的表面。无相对运动的表面。最大过盈最大过盈最小过盈最小过盈最大过盈最大过盈最小过盈最小过盈最大极限尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸孔孔轴轴图图 例：例：最大过盈最大过盈轴最大轴最大极限尺寸极限尺寸孔最小孔最小极限尺寸极限尺寸 最小过盈最小过盈轴最小轴最小极限尺寸极限尺寸孔最大孔最大极限尺寸极限尺寸 过盈配合：过盈配合：最小过盈为最小过盈为0 0 3)过渡配合过渡配合基本尺寸相同的轴和孔相配，孔的尺寸减轴的尺寸可能基本尺寸相同的轴和孔相配，孔的尺寸减轴的尺寸可能为正也可能为负时称过渡配合。此时孔的公差带和轴的公差带相互重叠为正也可能为负时称过渡配合。此时孔的公差带和轴的公差带相互重叠 。于孔、轴间的定心联结。于孔、轴间的定心联结。其间隙或过盈量一般较小，可保证定心精度的要其间隙或过盈量一般较小，可保证定心精度的要求，也便于拆装。例如光学透镜与镜筒的定心联结；固定齿轮与轴的联结。求，也便于拆装。例如光学透镜与镜筒的定心联结；固定齿轮与轴的联结。最大间隙最大间隙最大过盈最大过盈最小极限尺寸最小极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸最大过盈最大过盈最大间隙最大间隙最大过盈最大过盈轴最大轴最大极限尺寸极限尺寸孔最小孔最小极限尺寸极限尺寸 最大间隙最大间隙孔最大孔最大极限尺寸极限尺寸轴最小轴最小极限尺寸极限尺寸 孔孔轴轴图图 例：例：过渡配合：过渡配合：配合制配合制 一种零件作为基准件，它的基本偏差一种零件作为基准件，它的基本偏差固定，通过改变另一种非基准件的基本偏固定，通过改变另一种非基准件的基本偏差来获得各种不同性质配合的制度称为差来获得各种不同性质配合的制度称为配配合制。合制。国家标准规定配合制度有国家标准规定配合制度有基孔制配合基孔制配合和和基轴制配合基轴制配合。基孔制配合基孔制配合基本偏差为一定的孔公差带与不同基本偏基本偏差为一定的孔公差带与不同基本偏差的轴公差带构成的各种配合称基孔制配合。差的轴公差带构成的各种配合称基孔制配合。基孔制的孔为基基孔制的孔为基准孔，其公差带在零线上方，且基本偏差（下偏差）为零。准孔，其公差带在零线上方，且基本偏差（下偏差）为零。0-0+基准孔的基本偏差代号为基准孔的基本偏差代号为“H”。公差带图：公差带图：间隙配合间隙配合过渡配合过渡配合过盈配合过盈配合基准孔基准孔 基轴制配合基轴制配合基本偏差为一定的基本偏差为一定的轴轴公差带公差带与不同基本偏与不同基本偏差的孔公差带构成的各种配合称基轴制配合。基轴制的轴为基差的孔公差带构成的各种配合称基轴制配合。基轴制的轴为基准轴，其公差带在零线下方，且基本偏差（上偏差）为零。准轴，其公差带在零线下方，且基本偏差（上偏差）为零。公差带图：公差带图：+-基准轴基准轴间隙配合间隙配合过渡配合过渡配合过盈配合过盈配合基准轴的基本偏差代号为基准轴的基本偏差代号为“h h”。配合代号配合代号 配合代号用孔、轴公差带代号组成的配合代号用孔、轴公差带代号组成的分数式分数式表示，表示，分子分子表示表示孔孔的公差带代号，的公差带代号，分母分母表示表示轴轴的公差带代号。的公差带代号。例例1基本尺寸为基本尺寸为50mm，基孔制配合，孔的公差，基孔制配合，孔的公差等级为等级为8级，轴的基本偏差为级，轴的基本偏差为，公差等级为，公差等级为7 级，试级，试写出它们的基本尺寸和配合代号。写出它们的基本尺寸和配合代号。解：解：根据配合代号的组成写为根据配合代号的组成写为:50 H8 或或 50H8/f7 f7 由基本偏差系列图或查出孔、轴极限偏由基本偏差系列图或查出孔、轴极限偏差值，可得此配合为间隙配合差值，可得此配合为间隙配合。3 3 形状和位置公差形状和位置公差形位公差项目及标注形位公差项目及标注以公差框格的形式标注（两格或多格）0.05 A公差特征符号 公差值 基准 指引线(从表中选)(以mm为单位)(由基准字母表示)(指向被测要素)注意:公差值 如果公差带为圆形或圆柱形，公差值前加注，如果是球形，加注。基准 单一基准用大写表示；公共基准由横线隔开的两个大写字母表示；如果是多基准，则按基准的优先次序从左到右分别置于各格。公共基准则中间加一横线。指引线 用细实线表示。从框格的左端或右端垂直引出，指向被测要素。指引线的方向必须是公差带的宽度方向。形状公差形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。形状公差用形状公差带表达。形状公差带的特点：不涉及基准，它的方形状公差用形状公差带表达。形状公差带的特点：不涉及基准，它的方向和位置均是浮动的，只能控制被测要素形状误差的大小。形状公差有直线度、向和位置均是浮动的，只能控制被测要素形状误差的大小。形状公差有直线度、平面度、圆度和圆柱度四项。平面度、圆度和圆柱度四项。直线度直线度其公差带是距离为公差值t的两平行直线之间的区域。如图所示，圆柱表面上任一素线必须位于轴向平面内，且距离为公差值0.02mm的两平行直线之间。平面度平面度平面度公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。如图所示，表面必须位于距离为公差值0.1mm的两平行平面内。圆度圆度圆度公差带是垂直于轴线的任一正截面上半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。如图所示，在垂直于轴线的任一正截面上，实际轮廓线必须位于半径差为公差值0.02mm的两同心圆内。圆柱度圆柱度圆柱度公差带是半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。如图所示，实际圆柱表面必须位于半径差为公差值0.05mm的两同轴圆柱面之间。什么是位置公差什么是位置公差？位置误差是对关联要素而言的，关联要素位置误差是对关联要素而言的，关联要素相对于基准有方位要求。因此，位置公差相对于基准有方位要求。因此，位置公差评定时，被测要素的理想要素的方位与基评定时，被测要素的理想要素的方位与基准有关。准有关。位置误差位置误差可分三种类型：可分三种类型：定向公差定向公差 定位公差定位公差 跳动公差跳动公差平行度平行度当给定互相垂直的两个方向时，平行度公差带是两对互相垂直的距离分别为t1和t2且平行于基准直线的两平行平面之间的区域。如图所示，d孔轴线必须位于公差值为0.1mm和0.2mm且平行于基准轴线的两对平行平面内。垂直度垂直度当两要素互相垂直时，用垂直度公差来控制被测要素对基准的方向误差。当给定一个方向上的垂直度要求时，垂直度公差带是距离为公差值t，且垂直于基准平面（或直径、轴线）的两平行平面（或直线）之间的区域。同轴度同轴度同轴度用于控制轴类零件的被测轴线对基准轴线的同轴度误差。同轴度公差带是直径为公差值t，且与基准轴线同轴的圆柱面内的区域。如图所示。d孔轴线必须位于直径为公差值0.1mm，且与基准轴线同轴的圆柱面内。对称度对称度对称度用于控制被测要素中心平面（或轴线）对基准中心平面（或轴线）的共面（或共线）性误差。如图所示，其公差带为距离为公差值0.1且相对基准的中心平面对称配置的两平行平面之间的区域。4 4 表面粗糙度代号及其注法表面粗糙度代号及其注法表面粗糙度概念表面粗糙度概念 表面粗糙度是指零件表面上所表面粗糙度是指零件表面上所具有的较小间距的峰谷所组成的微具有的较小间距的峰谷所组成的微观几何形状特征。观几何形状特征。表面粗糙度的参数及其数值表面粗糙度的参数及其数值 轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差Ra轮廓最大高度轮廓最大高度Rz优先选用轮廓算术平均偏差优先选用轮廓算术平均偏差Ra。Z Zv vZ Zp pR Rz z轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差Ra Ra是在取样长度是在取样长度L 内，轮廓偏距内，轮廓偏距Z 的绝对值的算术平均值。的绝对值的算术平均值。R Ra a=Z(Z(x x)dx dxL L1 10 0L LR Ra a=Z Zi i1 1L Li=1i=1n n 近似为近似为:表面粗糙度符号及代号的意义表面粗糙度符号及代号的意义 表面粗糙度符号表面粗糙度符号 基本符号加一短划，表示表面是用基本符号加一短划，表示表面是用去除材料去除材料的的方法获得方法获得 基本符号加一小圆，表示表面是用基本符号加一小圆，表示表面是用不去除材料不去除材料的方法获得的方法获得 在上述三个符号的长边上均可加一横线，用在上述三个符号的长边上均可加一横线，用于标注有关说明和参数于标注有关说明和参数 符符 号号 意义及说明意义及说明在上述三个带横线符号上均可加一小圆，表在上述三个带横线符号上均可加一小圆，表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求示所有表面具有相同的表面粗糙度要求 基本符号，表示表面可用任何方法获得。当不基本符号，表示表面可用任何方法获得。当不加粗糙度参数值或有关说明时，仅适用于简化加粗糙度参数值或有关说明时，仅适用于简化代号标注代号标注 任何方法获得的表面粗糙度，任何方法获得的表面粗糙度，Ra的上的上限值为限值为3.2m。用用去除材料方法去除材料方法获得的表面粗糙度获得的表面粗糙度,Ra的上限值为的上限值为3.2m。用用不去除材料方法不去除材料方法获得的表面粗糙度，获得的表面粗糙度，Ra的上限值为的上限值为3.2m。用去除材料方法获得的表面粗糙度，用去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为的上限值为3.2m，Ra的下限值为的下限值为1.6m。Ra 的代号及意义的代号及意义 用不去除材料方法获得的表面粗糙用不去除材料方法获得的表面粗糙度，度，Ra的最大值为的最大值为3.2m ；用去除材料方法获得的表面粗糙度，用去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的最大值为的最大值为3.2m，Ra的最小值为的最小值为1.6m。用去除材料方法获得的表面粗糙度，用去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的最大值为的最大值为3.2m；用任何方法获得的表面粗糙度，用任何方法获得的表面粗糙度，Ra的最大值为的最大值为3.2m ；其余其余标注示例标注示例 代号中数字代号中数字的方向必须与尺的方向必须与尺寸数字方向一致。寸数字方向一致。对其中对其中使用最多使用最多的一种代的一种代(符号符号)，可以统一标注，可以统一标注在图纸右上角，在图纸右上角，并加注并加注“其余其余”两字，代两字，代(符符)号号的大小应是图形的大小应是图形上其它代号的上其它代号的1.4倍。倍。各倾斜表面粗糙度代号的注法：各倾斜表面粗糙度代号的注法：3.23.23.23.23.23.23.23.23.23.2303.23.230 在在指引线上指引线上标注表面粗糙度代标注表面粗糙度代(符符)号时，号时，均按均按水平方向标注水平方向标注。