第二章-2.3.1-3尺寸公差与配合国家标准.ppt

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1、2.3尺寸公差与配合的国家标准（公差配合的选用公差配合的选用）1概述1978年国家标准总局确定了公差与配合国家标准“在立足我国生产实际的基础上，考虑生产发展的需要，采用国际公差制”的修订原则。按修订原则，对国际公差制进行了选择和补充，形成了国家标准GB1800180479公差与配合。它既具有国际公差制的优点，又反映了我国的具体情况。随着改革开放的进展，为尽快适应国际贸易、技术交流和经济交流以及国际标准飞跃发展的需要，1997年、1998年等效采用ISO2861：1988（E）ISO极限与配合制第1部分：公差、偏差和配合的基础（1988年9月第1版）对GB180079进行了修订。修订时，考虑到只

2、对GB1800标准某些部分进行修订而不牵动整个标准，以及便于查阅，将该国际标准转化为我国3个部分标准：GB/T1800.11997、GB/T1800.21998和GB/T1800.31998，在技术内容与编写顺序上与国际标准一致。1999年等效采用ISO2862：1988ISO极限与配合制第2部分：标准公差等级和孔、轴的极限偏差表，制定了GB/T1800.41999，使我国国标的极限与配合常用孔、轴公差带的极限偏差与国际标准一致或等同。GB/T18011999等效采用ISO18291975一般用途公差带的选择，并结合我国实际使用情况，主要对GB180179公差与配合尺寸至500mm孔、轴公差带

3、与配合和GB180279公差与配合尺寸大于500mm至3150mm常用公差带进行修订，在技术内容上基本与国际标准一致，并增加了配合的选择。GB/T1800.11997极限与配合基础第1部分：词汇。GB/T1800.21998极限与配合基础第2部分：公差、偏差和配合的基本规定。GB/T1800.31998极限与配合基础第3部分：标准公差和基本偏差数值表。GB/T1800.41999极限与配合标准公差等级和孔、轴的极限偏差表。GB/T18011999极限与配合公差带与配合的选择。GB180379公差与配合尺寸至18mm孔、轴公差带。GB/T180492一般公差线性尺寸未注公差。极限与配合现行国家标

4、准：GB/T1800.12009第1部分：公差、偏差和配合的基础已将GB/T1800.11997、GB/T1800.21998和GB/T1800.31998合并为第1部分。GB/T1800.22009第2部分：孔、轴极限偏差表将GB/T1800.41999修改为第2部分。GB/T18012009公差带和配合的选择代替GB/T18011999极限与配合公差带与配合的选择。现行国家标准极限与配合的基本结构包括公差与配合、测量与检验两部分。公差与配合部分包括公差制与配合制，是对工件极限偏差的规定；测量与检验部分包括检验制与量规制，是作为公差与配合的技术保证。两部分和起来形成一个完整的公差制体系。公差

5、是由两个独立要素标准公差（公差带的大小）和基本偏差（公差带的位置）确定的，通过标准化形成标准公差和基本偏差两个系列。标准公差系列规定标准公差系列规定：公称尺寸至500mm内分为20个精度个精度等级，公称尺寸在500mm3150mm内分为18个精度个精度等级；基本偏差系列规定了28个孔、轴基本偏差符号个孔、轴基本偏差符号。二者结合构成了孔与轴的不同的公差带，再由孔、轴公差带结合构成配合。根据我国生产实际，参考ISO和各国公差带选用情况，标准规定了常用尺寸段，大尺寸段、仪器仪表和钟表工业用尺寸段的孔、轴公差带和线性尺寸未注公差尺寸的极限偏差，在常用尺寸段中列入了优优先、常用和一般用途的孔、轴公差带

6、先、常用和一般用途的孔、轴公差带，提供了优先、常用配合。2配合制如前所述，变更孔、轴公差带位置，可以组成不同性质、不同松紧的配合，但为了简化起见，无需将孔、轴公差带同时变动，只要固定一个，变更另一个，便可满足不同使用性能要求的配合，且获得良好的技术经济效益。因此，标准对孔与轴公差带之间的相互位置关系，规定了两种基准制，即基孔制和基轴制基孔制和基轴制。基孔制。基孔制基孔制是指基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度，如图2.12（a）所示。图2.12基准制基孔制基孔制中的孔称为基准孔基准孔，用H表示，基准孔以下极限偏下极限偏差差为基本偏差，且数值为零零。所以公

7、差带偏置在零线上侧。基孔制配合中的轴为非基准轴，由于有不同的基本偏差，使它们的公差带和基准孔公差带形成不同的相互关系。据此可以判断其配合类别，如图2.12（a）所示。在图中，孔和轴的公差带，其基本偏差用实线画出基本偏差用实线画出，而另一极限偏另一极限偏差则画虚线差则画虚线，表示位置待定，它取决于公差值的大小。基准孔另一极限偏差画两条虚线，表明基准孔公差值变动时，在“过渡配合或过盈配合”区内配合性质的变化，基准孔公差带较小时为过盈配合，较大时则可能变为过渡配合。基轴制。基轴制基轴制是指基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度，如图2.12（b）所示。同理，基轴

8、制基轴制中的轴称为基准轴基准轴，用h表示，基准轴的上极上极限偏差限偏差为基本偏差为基本偏差且等于零零。公差带则偏置在零线下侧。孔为非基准件，不同基本偏差的孔和基准轴形成不同类别的配合，如图2.12（b）所示。2.3.1标准公差系列标准公差系列标准公差系列是对公差值进行标准化后确定的，它以表格形式列出（见表2.2）。表中任一数值都是标准公差。1公差等级公差等级公差等级是指确定尺寸精确程度的等级。由于不同零件和零件上不同部位的尺寸，对精确程度的要求往往不相同，为了满足生产的需要，国家标准设置了20个公差等级。各级标准公差的代号为IT01，IT0，IT1至IT18，其中IT01精度最高，其余依次降低

9、，IT18精度最低。其相应的标准公差标准公差在公称尺寸相同公称尺寸相同的条件下，随公差等级的降低而依次增大，见表2.2。从表2.2中的同一列可以看出，属于同一公差等级的标准公差随公称尺寸的增大而依次增加。必须指出，相同公差等级的标准公差，对所有不同的公称尺寸，虽数值不同，但认为具有相同的尺寸精确程度，即制造上和使用上具有相同的精确程度。通常，公差等级高（即等级数字小），加工难，加工精度高。在生产实践中，规定零件的尺寸公差时，应尽量按表2.2选用标准公差。当然，如有充分理由也允许选用非标准公差。2尺寸分段按公式计算标准公差值，每有一个公称尺寸D就有一个相对应的公差值。在生产实践中，公称尺寸数目繁

10、多，这样，所编制的公差值表将非常庞大，且使用也不方便。其实，公差等级相同公差等级相同而公称尺寸相近公称尺寸相近并严格按公式计算的公差值，它们之间相差甚微，取相同值实用上影响很小。为此，标准按表2.2所示将常用尺寸段分为13个主尺寸段，以简化公差表格。考虑到有的尺寸段的尺寸变化对某些配合的配合性质的影响较为敏感，因而在基本偏差表（见表2.3、表2.4）中将某些主尺寸段再细分为23个中间尺寸段。2.3.2基本偏差系列基本偏差基本偏差是使公差带位置标准化的唯一参数，原则上与公差等级无关。为了满足各种不同配合的需要，必须将孔和轴的公差带位置标准化，为此对应不同的公称尺寸。标准对孔和轴各规定了28个公差

11、带位置，分别由28个基本偏差个基本偏差来确定。1代号基本偏差代号基本偏差代号由拉丁字母表示，小写小写代表轴，大写大写代表孔。以轴为例，它们的排列顺序基本上从a依次到zc，拉丁字母中除去与其他代号易混淆的5个字母i、1、o、q、w，增加了7个双字母代号cd、ef、fg、js、za、zb、zc，共28个。其排列顺序如图2.13所示，孔的28个基本偏差代号，除大写外，其余与轴完全相同。图2.13基本偏差系列图2基本偏差系列图及其特征图2.13所示为基本偏差系列图，它表示公称尺寸相同的28种轴、孔基本偏差相对于零线的位置。图中画的基本偏差是“开口”公差带，这是因为基本偏差只表示公差带的位置，而不表示公

12、差带的大小。图中只画出公差带基本偏差的一端，另一端开口则表示将由公差等级来决定。（1）轴的28种基本偏差按ag是上极限偏差es，且是负值负值，其绝对值依次减少；而孔的基本偏差AG是下极限偏差EI，且是正值正值，其绝对值依次减少。（2）轴h的基本偏差是上极限偏差es，且为零零值，是基准轴基准轴；孔H的基本偏差是下极限偏差EI，且为零零值，是基准孔基准孔。（3）轴js和孔JS的公差带相对零线对称分布，故基本偏差可以是上极限偏差，也可以是下极限偏差，其数值为标准公差的一半。图中为双向“开口”，表示公差值待定。即。（4）轴j的基本偏差是下极限偏差ei，为负负值；孔J的基本偏差是上极限偏差ES，为正正值

13、。它们的公差带近似对称于零线，图中未标出具体位置。（5）轴k的基本偏差是下极限偏差ei，为正正值或零零值，它与公差等级有关，在图中占有两个位置。（6）轴m至zc的基本偏差是下极限偏差ei，为正正值，其绝对值依次增大；孔K至ZC的基本偏差是上极限偏差ES，为负负值，其绝对值依次增大。已知轴和孔的公差带，用查表法确定轴或孔的基本偏差的步骤如下。第一步，根据基本偏差代号是小写还是大写，决定查轴还是孔的基本偏差表。第二步，在表中横行找到该代号并查出该代号基本偏差是上极限偏差还是下极限偏差。第三步，以该代号为竖列，以公称尺寸所在的尺寸分段为横行，从其相交处查得“基本偏差值”。偏差值一定有“+”或“”号。

14、注意，查孔的基本偏差时，若是小于、等于8级级的K、M、N或小于、等于7级级的PZC，其所需的值，从尾表栏（见表2.4）按公差带等级和公称尺寸所在的尺寸段竖横相交处查取。同时，注意表中对几个特殊公差带数值的规定。【例2.7】查表确定 70m6和 70M6的基本偏差。解：查表2.3，70m6的基本偏差ei=+11m=+0.011mm。查表2.4，70M6的基本偏差ES=(11+)m，这是由于6级8级，故查8级。从尾表按标准公差等级6级和尺寸段大于50mm80mm竖横相交处查得=6m，故：ES=(11+6)m=5m=0.005mm。3另一极限偏差的计算一个公差带，由基本偏差代号确定其中一个极限偏差后

15、，另一极限偏差可由基本偏差基本偏差和标准公差标准公差按下述公式计算：当基本偏差为下极限偏差时：对孔：ES=EI+IT对轴：es=ei+IT当基本偏差为上极限偏差时：对孔：EI=ESIT对轴：ei=esIT【例2.8】计算70m6的另一极限偏差。解：70m6的基本偏差ei=+0.011mm。查表2.1得：70m6的公差值IT6=19m=0.019mm；70m6另一极限偏差：es=ei+IT6=(+0.011+0.019)mm=+0.030mm。4公差带（1）公差带代号与标注。一个确定的公差带应由基本偏差基本偏差和公差等级公差等级组合而成。孔、轴公差带代号用基本偏差代号和公差等级数字组成。例如，H

16、7、F7、K7、P7等为孔的公差带代号；h7、f6、r6、p6等为轴的公差带代号。如指某一确定公称尺寸的公差带，则公称尺寸标在公差带代号之前。国标规定：公差带在图样上可用下列三种方式中的任一种标注。例如图2.2所示中间轴轴径可用，。标注时注意：基本偏差代号和公差等级数字字体大小要一致字体大小要一致，极限偏差字体稍小，单位用mm，要标出“”、“”号，零偏差要标出“0”号。上极限偏差标在右上方，下极限偏差标在右下方，数值小数位数要相同并对齐。如：、。（2）公差带数、优先、常用和一般公差带。图2.14、图2.15所示分别为一般、常用和优先孔（轴）公差带。图2.14一般、常用和优先孔公差带图2.15一

17、般、常用和优先轴公差带每一尺寸段内，标准提供的28个基本偏差和20个公差等级可以组成大小或位置不同的公差带数共有：孔2720+3=543种（其中J仅有J6、J7、J8三种）；轴2720+4=544种（其中j仅有j5、j6、j7、j8四种）。这样众多的公差带应在满足生产需要的前提下加以简化和统一，即可减少定值刀具、量具，又有利于互换。所以，标准根据我国工业生产的实际需要，适当考虑今后的发展，一般用途公差带轴119种，孔105种；常用公差带（图中用方框括上图中用方框括上）轴59种，孔47种；优先公差带（图中圆圈内图中圆圈内）轴、孔各13种。在实际工作中，必须按优先优先常用常用一般一般的次序选用公差

18、带。5配合（1）配合代号配合代号。配合代号配合代号用孔、轴公差带的组合表示，写成分数形式，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号，如H7/f6。如图2.2所示，或。如指某公称尺寸的配合，则公称尺寸标在配合代号之前，（2）优先和常用配合。理论上，543种孔公差带和544种轴公差带可任意组合成近30万种配合，即使是常用孔、轴公差带组合仍有2596种之多。剔除其中不合实际的和配合性质相近之后，仍远远超过了实际需要。和规定优先优先常用常用一般公差带一般公差带一样，标准设置了常用配合基孔制59种、基轴制47种，在其中再规定优先配合基孔制和基轴制各13种。具体代号如表2.5和表2.6所示。从上述两表中

19、可以看出：优先、常用配合都是由优先、常用轴与孔的公差带组成。所以轴、孔的优先、常用公差带是基础，标准在设置轴、孔优先、常用公差带时，已充分考虑了组成配合种类的实际需要。规定基孔制和基轴制两种基准制，可以限制轴、孔公差带任意组合。轴的优先、常用公差带仅与基准孔相配；孔的优先、常用公差带仅与基准轴相配，得到基孔制和基轴制的常用和优先配合。优先、常用配合在轴、孔公差等级的选用上，采用工艺等价工艺等价原则。所谓工艺等价原则工艺等价原则是指所选用的相配孔、轴的加工难易程度基本相当。公差等级是确定尺寸精确程度的等级，它仅能大致地反映当前加工难易程度。而目前实际生产中，高公差等级的孔和相同公差等级的轴相比，

20、其加工较为困难。为了满足工艺等价，标准在优先、常用配合的相配轴、孔的公差等级选用时规定：公差等级以IT8的孔为界的孔为界，高于高于IT8的孔（7级的孔）均与高一级的轴高一级的轴相配，例如：H7/f6；IT8的孔即可与高一级的轴相配，也可以与同级的轴相配，例如：H8/f7，H8/f8；低于低于IT8的孔（8级的孔）均和同级轴同级轴相配，例如，H10/d10。必须指出，这是国标规定的优先、常用配合的统一原则。（3）非基准制配合。在实际生产中的某些配合，如有特殊理由或特殊需要，允许采用非基准制配合，即非基准孔和非基准轴相配合，如G8/m7，F7/n6等。这种配合，习惯上也称混合配合。2.3.3对未注

21、公差尺寸的要求图样上，没有注出公差的尺寸，称未注公差尺寸。图2.16所示的尺寸均为未注公差尺寸。图2.16未注公差尺寸这类尺寸，过去习惯上称自由尺寸，这容易被误解为公差不受约束的尺寸，其实这类尺寸在加工时的变动仍受限于一定的极限偏差，只不过在图样上未标注罢了。1图样上未注公差尺寸的几种情况（1）某些非配合尺寸虽然没有配合要求，但从安装方便、减轻重从安装方便、减轻重量、节约材料及外形统一美观量、节约材料及外形统一美观等方面考虑，应对这些尺寸加以限制，但限制的要求很低，由未注公差尺寸的极限偏差加以限制。（2）对某些尺寸的公差，可由工艺方法工艺方法保证，如冲压件的尺寸基本上由冲模确定；铸件的尺寸与铸

22、模有关。只要冲模、铸模的尺寸正确，则工件尺寸的变动就被限制在一定范围之内，因此，对这些尺寸，也可采用未注公差尺寸。（3）为了简化制图简化制图，使图面清晰，并突出重要尺寸的公差要求，其余尺寸的公差不予标注。2未注公差尺寸的极限偏差的规定国标规定的未注公差尺寸的极限偏差既适用于金属切削加工尺寸，也可用于非切削加工尺寸，适应面很广。所以，其公差等级规定为IT12IT18。各行业、各工厂必须在国标规定的基础上，在行业或工厂标准中做进一步的规定，才便于具体使用。对于未注公差尺寸的极限偏差，标准规定：孔用H，轴用h，即单向偏向；长度用即双向对称分布（Js或js）；也可以不分孔、轴和长度，均按对称偏差。【例2.9】假定图2.16所示小轴的未注尺寸公差均为IT13。按区分孔、轴和长度的规定确定其极限偏差。解：区分孔、轴和长度的方法较多，建议用下述方法：设想在尺寸两端各切除一层相等金属，该尺寸增大者为孔；减少者为轴；不变者为长度。按此方法，尺寸15mm为孔；两个10mm和80mm为轴；尺寸20mm为长度。由表2.2查得的IT13值，则极限偏差标注为、