几何量公差与测量技术课件.ppt

《几何量公差与测量技术课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《几何量公差与测量技术课件.ppt（100页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、几何量公差与测量技术先进制造与自动化技术研究所先进制造与自动化技术研究所于天彪于天彪第第1章章 绪绪 论论 先先回回顾顾一一下下到到目目前前为为止止我我们们学学了了那那些些与与机机械械设设计计、机械制造有关的技术基础课程。机械制造有关的技术基础课程。（1）画画法法几几何何（机机械械制制图图）：采采用用三三视视图图（主主视视图图、左左视视图图和和右右视视图图）+辅辅助助视视图图（俯俯视视图图、仰仰视视图图、剖剖视视图图以以及及局局部部放放大大视视图图）表表达达机机械械零零件件的的几几何何结结构构、表达机械部件或机械产品的结构组成。表达机械部件或机械产品的结构组成。（2）机机械械原原理理：进进行行

2、机机械械产产品品设设计计时时选选择择合合理理的的传动方式、运动方式和结构。传动方式、运动方式和结构。1.1 学习本课程的目的学习本课程的目的 要要想想独独立立进进行行机机械械产产品品的的设设计计与与制制造造，除除了了上上面面所所学学的的，还还有有那那些些知知识识需需要要我我们们去去学学习习？下下面面我我们们看看一一下下数控刀架的设计与制造过程。数控刀架的设计与制造过程。（3）机机械械零零件件：进进行行机机械械产产品品设设计计时时选选择择合合理理的的机械零件及其联结和定位方法。机械零件及其联结和定位方法。结构分析（根据安装方式：立式或卧式；设计参数：刀尖中心高、最大主切削力矩、最大转动惯量、重复

3、定位精度、转位时间、电机扭矩）理论计算（最大主切削力矩、最大转动惯量、重复定位精度、转位时间、电机扭矩、强度、刚度等）机械设计机械原理理论力学材料力学结构设计（画装配图和零件图）画法几何编写机械加工、装配工艺零件加工（冷加工、热加工）装配（零件-部件-主机）调试公差与配合制造工艺学图图1-1 数控刀架设计与制造流程图数控刀架设计与制造流程图图图1-2 立式数控刀架装配图（部分）立式数控刀架装配图（部分）图图1-3 动齿盘动齿盘图图1-4 动齿盘主视图动齿盘主视图1、2、3、4、0.08A0.01A、0.005A0.06A、我们看一下装配图、零件图中标注的一些符号：我们看一下装配图、零件图中标注

4、的一些符号：7、0.40.81.6、6、A 以以上上符符号号代代表表什什么么含含义义？有有何何作作用用？根根据据什什么么给给出出？在加工的过程中如何实现？加工后如何测量？在加工的过程中如何实现？加工后如何测量？要要想想回回答答以以上上问问题题，就就需需要要在在已已有有知知识识的的基基础础上上继继续续学学习习几几何何量量公公差差与与测测量量技技术术和和机机械械制制造造技技术术基基础础两两门门十十分分重重要要的的技技术术基基础础课课。前前者者用用于于回回答答以以上上符符号号所所代代表表的的含含义义、所所起起的的作作用用、给给出出的的依依据据以以及及测测量量与与检检验验的的手手段段与与方方法法；后后

5、者者用用于于回回答答在在机机械械加加工工过过程程中中采采用用何何种种方方法法和和技技术术手手段段来来达达到到以以上上符符号号代代表表的精度和技术要求。的精度和技术要求。1、选择合理的配合公差；、选择合理的配合公差；2、确定合理的形状与位置公差；、确定合理的形状与位置公差；由由以以上上分分析析我我们们不不难难看看出出学学习习几几何何量量公公差差与与测测量技术量技术的主要目的。的主要目的。、3、标注合理的表面粗糙度；、标注合理的表面粗糙度；0.08A0.01A、0.40.81.6、4、掌握先进的测量方法和手段。、掌握先进的测量方法和手段。学概念、学标准、学规则。学概念、学标准、学规则。2、难于合理

6、进行应用、难于合理进行应用 应应用用时时既既要要考考虑虑零零件件精精度度要要求求又又要要考考虑虑产产品品的的经经济济性性、既既要要深深刻刻理理解解所所学学的的标标准准和和规规则则又又要要掌掌握握各各类零件的加工工艺和机床的加工性能。类零件的加工工艺和机床的加工性能。1.2 本课程的特点本课程的特点1、简单易学、简单易学1.3 互换性及其种类和意义互换性及其种类和意义1.3.1 互换性的概念互换性的概念 零部件的互换性包括：零部件的互换性包括：1、几何参数的互换性；几何参数的互换性；互互换换性性:同同一一规规格格的的一一批批零零件件、部部件件，按按规规定定的的几几何何、物物理理和和机机械械性性能

7、能参参数数进进行行加加工工、制制造造，在在装装配配成成机机器器或或更更换换损损坏坏的的零零件件时时，不不经经选选择择和和修修配配，装装配配后就能达到规定的功能要求的一种性能。后就能达到规定的功能要求的一种性能。2、物理、机械性能参数的互换性。、物理、机械性能参数的互换性。几几何何参参数数：指指零零件件的的尺尺寸寸、几几何何形形状状和和相相互互位位置置、表面粗糙度等。表面粗糙度等。1.2.3 互换性的种类互换性的种类（1）完全互换完全互换（绝对互换）（绝对互换）（2）不完全互换）不完全互换(有限互换、分组互换）有限互换、分组互换）物物理理、机机械械性性能能参参数数：指指零零件件的的强强度度、刚刚

8、度度、硬硬度等。度等。第第2章章 孔、轴结合的极限与配合孔、轴结合的极限与配合2.1 基本术语和定义基本术语和定义2.1.1 有关孔和轴的定义有关孔和轴的定义 （2）轴轴（shaft）：由由单单一一尺尺寸寸所所确确定定的的圆圆柱柱形形外外表面表面,也包括非圆柱形外表面。也包括非圆柱形外表面。（1）孔孔（hole）：由由单单一一尺尺寸寸所所确确定定的的圆圆柱柱形形内内表表面面,也包括非圆柱形内表面。也包括非圆柱形内表面。图图2.1 孔、轴定义的图例孔、轴定义的图例 1.尺尺寸寸（size）：是是指指以以特特定定单单位位表表示示线线性性尺尺寸寸值的数值。值的数值。线线性性尺尺寸寸是是指指两两点点之

9、之间间的的距距离离，如如直直径径、半半径径、宽宽度、深度、高度及中心距等。度、深度、高度及中心距等。2.基基本本尺尺寸寸（basic size）：通通过过它它应应用用上上、下下偏差可算出极限尺寸的尺寸。偏差可算出极限尺寸的尺寸。孔的基本尺寸孔的基本尺寸D，轴的基本尺寸轴的基本尺寸d。2.1.2 有关尺寸的定义有关尺寸的定义理解要点理解要点:a.它它是是根根据据使使用用要要求求，通通过过强强度度、刚刚度度计计算算和和结结构构方方面面的的考考虑虑，或或根根据据实实验验和和经经验验而而确确定定的的，它它可可以以是是一一个整数或一个小数值；个整数或一个小数值；b.是确定极限尺寸和极限偏差的起始尺寸；是

10、确定极限尺寸和极限偏差的起始尺寸；c.是名义尺寸不是加工中实际要求的尺寸；是名义尺寸不是加工中实际要求的尺寸；d.相互结合的孔和轴基本尺寸相同；相互结合的孔和轴基本尺寸相同；e.基基本本尺尺寸寸一一般般并并不不是是理理想想尺尺寸寸，不不能能以以为为零零件件越接近基本尺寸越好；越接近基本尺寸越好；f.为为了了减减少少定定值值刀刀具具、量量具具的的规规格格，基基本本尺尺寸寸应应采用标准尺寸。采用标准尺寸。3.实实际际尺尺寸寸（actual size）：通通过过测测量量获获得得的的尺尺寸。寸。孔的实际尺寸孔的实际尺寸Da，轴的实际尺寸轴的实际尺寸da。理解要点理解要点:a.由由于于存存在在测测量量误

11、误差差，实实际际尺尺寸寸并并非非被被测测尺尺寸寸的的真真值；值；b.由由于于零零件件存存在在形形状状误误差差，其其同同一一表表面面不不同同部部位位的的实际尺寸往往是不相等的（测点不同实际尺寸往往是不相等的（测点不同,实际尺寸不同）。实际尺寸不同）。图图2.2 局部实际尺寸局部实际尺寸 4.局局部部实实际际尺尺寸寸(actual local size)：一一个个孔孔或或轴轴的的任任意意横横截截面面中中的的任任意意距距离离，即即任任意意两两相相对对点点之之间间测测得得的尺寸（用两点法测量所得到的尺寸）。的尺寸（用两点法测量所得到的尺寸）。5.极极限限尺尺寸寸（limits size）：允允许许尺尺

12、寸寸变变化化的的两两个个极极端端,其其中中较较大大者者称称为为最最大大极极限限尺尺寸寸，孔孔用用Dmax表表示示，轴轴用用dmax 表表示示；较较小小者者称称为为最最小小极极限限尺尺寸寸，孔孔用用Dmin，轴用轴用dmin表示表示。极限尺寸是根据零件使用要求确定的，它可能大于、极限尺寸是根据零件使用要求确定的，它可能大于、等于或小于基本尺寸。实际尺寸应位于其中，也可达到等于或小于基本尺寸。实际尺寸应位于其中，也可达到极限尺寸。即：极限尺寸。即：零件尺寸合格的条件为：零件尺寸合格的条件为：孔：孔：Dmax Da Dmin 轴：轴：dmax da dmin 6.最最大大实实体体极极限限(MML)：

13、对对应应于于孔孔或或轴轴最最大大实实体体尺尺寸寸的的那那个个极极限限尺尺寸寸，即即孔孔的的最最小小极极限限尺尺寸寸和和轴轴的的最最大大极极限尺寸。限尺寸。最最大大实实体体尺尺寸寸(MMS)：孔孔或或轴轴具具有有允允许许的的材材料料量量为为最最多多时时的的状状态态（最最大大实实体体状状态态）下下的的极极限限尺尺寸寸，它它是是孔孔的的最最小小极极限限尺尺寸寸和和轴轴的的最最大大极极限限尺尺寸寸的的通通称称，是是加加工工过过程中合格零件的起始尺寸。程中合格零件的起始尺寸。7.最最小小实实体体极极限限(LML)：对对应应于于孔孔或或轴轴最最小小实实体体尺尺寸寸的那个极限尺寸。的那个极限尺寸。最最小小实

14、实体体尺尺寸寸(LMS)：孔孔或或轴轴具具有有允允许许的的材材料料量量为为最最少少时时的的状状态态（最最小小实实体体状状态态）下下的的极极限限尺尺寸寸。它它是是孔孔的的最最大大极极限限尺尺寸寸和和轴轴的的最最小小极极限限尺尺寸寸的的通通称称，是是加加工工过过程中合格零件的终止尺寸。程中合格零件的终止尺寸。8.作用尺寸作用尺寸 （1）孔孔的的(体体外外)作作用用尺尺寸寸(mating size for hole)：为为在在给给定定长长度度上上，与与实实际际孔孔体体外外相相接接的的最最大大理理想想轴轴的的尺尺寸，用符号寸，用符号Dfe表示。表示。（2）轴轴的的(体体外外)作作用用尺尺寸寸(mati

15、ng size for shaft)：为为在在给给定定长长度度上上，与与实实际际轴轴体体外外相相接接的的最最小小理理想想孔孔的尺寸，用符号的尺寸，用符号dfe表示。表示。图图2.3 孔和轴的作用尺寸孔和轴的作用尺寸理解要点：理解要点：a.作作用用尺尺寸寸是是实实际际尺尺寸寸和和形形状状误误差差综综合合作作用用的的结结果果是孔、轴在装配中真正起作用的尺寸；是孔、轴在装配中真正起作用的尺寸；b.孔孔的的作作用用尺尺寸寸比比实实际际尺尺寸寸小小，轴轴的的作作用用尺尺寸寸比比实际尺寸大实际尺寸大；c.对对某某一一零零件件而而言言，其其实实际际尺尺寸寸有有无无数数个个，但但其其作用尺寸只能是一个确定值；

16、作用尺寸只能是一个确定值；d.一一般般情情况况下下，作作用用尺尺寸寸无无法法计计算算，如如果果孔孔、轴轴中中心心要要素素形形状状误误差差较较大大，而而其其他他形形状状误误差差很很小小可可以以忽忽略时，孔、轴的作用尺寸可用下列公式计算：略时，孔、轴的作用尺寸可用下列公式计算：Dfe=Da-f dfe=da+f 9.极极限限尺尺寸寸判判断断原原则则(泰泰勒勒原原则则)：是是指指孔孔或或轴轴的的体体外外作作用用尺尺寸寸不不允允许许超超出出其其最最大大实实体体尺尺寸寸；任任何何位位置置上上的局部实际尺寸不允许超出其最小实体尺寸。的局部实际尺寸不允许超出其最小实体尺寸。对孔：对孔：Dfe Dmin,Da

17、 Dmax 对轴：对轴：dfe dmax,da dmin 泰泰勒勒原原则则的的实实质质：用用极极限限尺尺寸寸既既控控制制零零件件的的作作用用尺尺寸（控制形状误差），又控制零件的实际尺寸。寸（控制形状误差），又控制零件的实际尺寸。1.偏偏差差(deviation)：是是某某一一尺尺寸寸（实实际际尺尺寸寸或或极极限限尺尺寸寸）减减其其基基本本尺尺寸寸所所得得的的代代数数差差。偏偏差差又又分分实实际际偏偏差和极限偏差。差和极限偏差。（1）实实际际偏偏差差(actual deviation)：是是指指实实际际尺尺寸寸减其基本尺寸所得的代数差。减其基本尺寸所得的代数差。孔的实际偏差孔的实际偏差Ea=Da

18、D 轴的实际偏差轴的实际偏差ea=dad2.1.3 有关尺寸偏差、公差的术语及定义有关尺寸偏差、公差的术语及定义 （2）极限偏差）极限偏差(limit size)：是指上偏差和下偏差。是指上偏差和下偏差。上上偏偏差差(upper deviation)最最大大极极限限尺尺寸寸减减其其基基本尺寸所得的代数差。孔用代号本尺寸所得的代数差。孔用代号ES，轴用代号轴用代号es表示。表示。ES=Dmax-Des=dmax-d 下偏差下偏差(lower deviation)最小极限尺寸减其基本最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。孔用代号尺寸所得的代数差。孔用代号EI，轴用代号轴用代号ei表示表示：EI=D

19、min-D ei=dmin-d 由于实际尺寸和极限尺寸可能大于、小于和等于基由于实际尺寸和极限尺寸可能大于、小于和等于基本尺寸，所以偏差可能是正值、负值或零。合格的孔和本尺寸，所以偏差可能是正值、负值或零。合格的孔和轴，其实际偏差应位于极限偏差范围内，即轴，其实际偏差应位于极限偏差范围内，即EI Ea ES ei ea es 2.尺寸公差（尺寸公差（size tolerance）：）：尺尺寸寸公公差差是是最最大大极极限限尺尺寸寸减减最最小小极极限限尺尺寸寸之之差差，或或上上偏偏差差减减下下偏偏差差之之差差。它它是是允允许许尺尺寸寸的的变变动动量量。用用公公式式表示如下：表示如下：3.极限与配合

20、图解（公差带图解极限与配合图解（公差带图解）孔公差孔公差 Th=Dmax-Dmin =ES-EI 轴公差轴公差 Ts=dmax-dmin =es-ei 公公差差带带图图解解是是极极限限与与配配合合图图解解的的简简称称它它由由零零线线和和公公差带两部分组成。差带两部分组成。公公差差代代表表制制造造精精度度的的要要求求，反反映映加加工工难难易易的的程程度度，；偏偏差差表表示示偏偏离离基基本本尺尺寸寸的的多多少少，与与加加工工的的难难易易没没有有关关系系。公公差差是是不不为为零零的的绝绝对对值值；偏偏差差可可以以为为正正、负负和和领领。用用公公差差是是不不能能判判断断零零件件是是否否合合格格的的，而

21、而偏偏差差才才是是判判断断零零件件尺尺寸合格与否的依据。寸合格与否的依据。图图2.4 极限与配合示意图极限与配合示意图孔轴D maxD mind maxd min基本尺寸TseiesThESEI图图2.5 公差带图公差带图 （1）零零线线(zero line)是是指指在在公公差差带带图图解解中中，表表示示基基本本尺尺寸寸的的一一条条直直线线。它它是是确确定定偏偏差差和和公公差差的的一一条条基基准准线线。正正偏偏差差位位于于零零线线的的上上方方，负负偏偏差差位位于于零零线线下下的下方。的下方。（2）公公差差带带(tolerance zone)是是指指在在公公差差带带图图解解中中，由由代代表表上上

22、偏偏差差和和下下偏偏差差或或最最大大极极限限尺尺寸寸和和最最小小极极限限尺尺寸寸的的两两条条直直线线所所限限定定的的一一个个区区域域。它它是是由由公公差差带带大大小小和和公公差差带带位位置置两两个个要要素素确确定定。公公差差带带大大小小是是指指它它在在垂垂直直于于零零线线方方向向的的宽宽度度，由由标标准准公公差差确确定定，公公差差带带位位置置是是指指它它在在垂垂直直于于零零线线方方向向的的坐坐标标位位置置，由由基基本本偏差偏差确定。确定。标标准准公公差差(standard tolerance)：国国家家标标准准极极限限与与配配合制中，所规定的任一公差。合制中，所规定的任一公差。基基本本偏偏差差

23、(fundamental deviation)：国国标标极极限限与与配配合合制制中中，确确定定公公差差带带相相对对零零线线位位置置的的那那个个极极限限偏偏差差。它它可可以以是是上上偏偏差差或或下下偏偏差差，一一般般为为靠靠近近零零线线的的那那个个极极限限偏偏差。差。理解要点：理解要点：a.在在公公差差带带图图解解中中，基基本本尺尺寸寸的的单单位位为为mm，偏偏差差和公差的单位一般为和公差的单位一般为m。b.基基本本偏偏差差决决定定公公差差带带位位置置，影影响响孔孔、轴轴结结合合的的松松紧紧程程度度；标标准准公公差差决决定定公公差差带带大大小小，影影响响孔孔、轴轴结结合的精确程度及加工难易和成本

24、。合的精确程度及加工难易和成本。2.1.4 有关配合的术语和定义有关配合的术语和定义 2.间隙或过盈间隙或过盈(clearance and interference)1 配配 合合(fit)配合是指基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公配合是指基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。差带之间的关系。理解要点：理解要点：a.相配合的孔、轴基本尺寸相同；相配合的孔、轴基本尺寸相同；b.公差带之间的关系指公差带之间相互位置公差带之间的关系指公差带之间相互位置之间的关系也就是基本偏差之间的关系；之间的关系也就是基本偏差之间的关系；c.配合是对一批零件而言。配合是对一批零件而言。孔的尺寸减去相配合

25、的轴的尺寸之差孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差0，为间隙为间隙X0，为过盈过盈 3.配合种类配合种类 根据孔、轴公差带之间的关系不同，配合分为三大根据孔、轴公差带之间的关系不同，配合分为三大类，即间隙配合、过盈配合和过渡配合。类，即间隙配合、过盈配合和过渡配合。最小间隙：最小间隙：Xmin=Dmindmax=EIes （1）间间隙隙配配合合(clearance fit)：具具有有间间隙隙（包包括括最最小间隙等于零）的配合。此时，小间隙等于零）的配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之上。孔的公差带在轴的公差带之上。最大间隙：最大间隙：Xmax=Dmaxdmin=ESeiESEIesei+0 0孔孔

26、轴轴XmaxXmin图图2.6 间隙配合间隙配合基本尺寸基本尺寸 间隙配合主要用于孔、轴间的活动联结。间隙的作间隙配合主要用于孔、轴间的活动联结。间隙的作用在于储藏润滑油，补偿温度变化引起的尺寸变化，补用在于储藏润滑油，补偿温度变化引起的尺寸变化，补偿弹性变形及制造与安装误差等。间隙大小影响孔、轴偿弹性变形及制造与安装误差等。间隙大小影响孔、轴相对运动的活动程度。相对运动的活动程度。平均间隙：平均间隙：Xav=(Xmax Xmin)/2 最大与最小间隙统称为极限间隙，它们是允许间隙最大与最小间隙统称为极限间隙，它们是允许间隙变化的两个极端，即变化的两个极端，即 Xmin Xa Xmax （2）

27、过盈配合）过盈配合(interference fit)：具有过盈（包括具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。此时，轴的公差带在孔的公最小过盈等于零）的配合。此时，轴的公差带在孔的公差带之上差带之上。最大过盈：最大过盈：max=Dmindmax=EIes 最小过盈：最小过盈：min=Dmaxdmin=ESeiESESEIEIeseseiei0+-基本尺寸基本尺寸孔孔YmaxYmax轴轴图图2.7 过盈配合过盈配合 最最大大与与最最小小过过盈盈统统称称为为极极限限过过盈盈，它它们们是是允允许许过过盈盈变变化化的两个极端，即的两个极端，即 过过盈盈配配合合主主要要用用于于孔孔、轴轴间间的的固固定定联

28、联结结。常常常常是是不不可可拆拆卸卸的的。装装配配时时，或或者者加加压压力力，或或者者用用热热胀胀冷冷缩缩方方法法进进行行装装配配。采采用用过过盈盈配配合合，不不另另加加紧紧固固件件，依依靠靠孔孔、轴轴表表面面结结合合时时的的变变形形，实实现现紧紧固固联联结结，可可承承受受一一定定的的轴轴向向力和扭矩。力和扭矩。平均过盈：平均过盈：av=(max min)/2min a max 最大过盈：最大过盈：max=Dmindmax=EIes （3）过过渡渡配配合合(transition fit)：可可能能具具有有间间隙隙或或过过盈的配合。此时，孔的公差带与轴的公差带相互交叠。盈的配合。此时，孔的公差带

29、与轴的公差带相互交叠。最大间隙：最大间隙：Xmax=Dmaxdmin=ESeiESESEIEIesei0+-基本尺寸基本尺寸孔孔轴轴XmaxYmax图图2.8 过渡配合过渡配合实际间隙或过盈应满足实际间隙或过盈应满足 Xa Xmax a max 平均间隙或过盈：平均间隙或过盈：0，为平均间隙为平均间隙Xav0，为平均过盈为平均过盈av(Xmaxmax)/2 过过渡渡配配合合主主要要用用于于孔孔、轴轴间间的的定定位位联联结结。其其间间隙隙或或过过盈盈都都很很小小，可可以以保保证证结结合合零零件件既既有有很很好好的的对对中中性性和和同同轴度，有便于拆卸和装配。轴度，有便于拆卸和装配。a.所所谓谓可

30、可能能具具有有间间隙隙或或过过盈盈是是对对一一批批孔孔、轴轴结结合合的整体而言；的整体而言；b.对对具具体体一一对对孔孔、轴轴结结合合，只只能能是是或或者者有有间间隙隙，或或者有过盈，不会出现者有过盈，不会出现“过渡过渡”情况。情况。4.配合公差与配合公差带图解配合公差与配合公差带图解 可可见见配配合合精精度度取取决决于于相相互互配配合合的的孔孔和和轴轴的的尺尺寸寸精精度（尺寸公差）。度（尺寸公差）。（1）配合公差配合公差(fit tolerance)配配合合公公差差是是组组成成配配合合的的孔孔、轴轴公公差差之之和和。它它是是允允许许间隙或过盈的变动量。间隙或过盈的变动量。间隙配合：间隙配合：

31、Tx=XmaxXmin=Th+Ts 过盈配合：过盈配合：Ty=YmaxYmin=Th+Ts 过渡配合：过渡配合：Tf=XmaxYmax=Th+Ts 零零线线是是确确定定间间隙隙或或过过盈盈的的基基准准线线，即即零零线线上上的的间间隙隙或过盈为零。纵坐标表示间隙或过盈为零。纵坐标表示间隙或过盈，零线上方表示间隙，下或过盈，零线上方表示间隙，下方表示过盈。由表示极限间隙或方表示过盈。由表示极限间隙或极限过盈的两条直线段所限定的极限过盈的两条直线段所限定的一个区域称为配合公差带，它在一个区域称为配合公差带，它在垂直于零线方向的宽度代表配合垂直于零线方向的宽度代表配合公差。公差。零线以上的配合公差带为

32、间零线以上的配合公差带为间隙配合，零线以下的配合公差带隙配合，零线以下的配合公差带 （2）配合公差带图）配合公差带图X maxX minY maxX maxY max0+-XYX max图图2.9 配合公差带图解配合公差带图解 5.基准制基准制 （1）基孔制（）基孔制（hole-basis system of fits）：）：基本偏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形成各种配合的一种制度。在在基基孔孔制制配配合合中中，孔孔为为基基准准孔孔，它它的的公公差差带带位位于于零零线线上上方方，基基本本偏偏差差为为

33、下下偏偏差差，用用代代号号H表示，且表示，且EI=0。为过盈配合，跨越零线上下两侧的配合公差带为间隙配。为过盈配合，跨越零线上下两侧的配合公差带为间隙配。图图2.10 基孔制配合基孔制配合 （2）基基轴轴制制（shaft-basis system of fits）：基基本本偏偏差差为为一一定定的的轴轴的的公公差差带带，与与不不同同基基本本偏偏差差的的孔孔的的公公差差带带形成各种配合的一种制度形成各种配合的一种制度。在在基基轴轴制制配配合合中中，轴轴为为基基准准轴轴，它它的的公公差差带带位位于于零零线线下下方方，基基本本偏偏差差为为上上偏偏差差，用用代代号号h表示，且表示，且es=0。图图2.1

34、1 基轴制配合基轴制配合2.2 极限与配合国家标准极限与配合国家标准 极极限限与与配配合合国国家家标标准准GB/T1800.1-1997，GB/T 1800.2-1998，GB/T1800.3-1997及及 GB/T1801-79GB1803-79是是用用于于尺尺寸寸精精度度设设计计的的基基础础标标准准。新新国国标标全全面面 采采 用用 了了 国国 际际 公公 差差 制制（ISO标标 准准 International Standardization Organization），它它是是确确定定光光滑滑圆圆柱柱体体零零件件及及其其它它光光滑滑表表面面和和相相应应的的结结合合尺尺寸寸公公差差与与配

35、配合合的的依依据。据。极限与配合国家标准由极限与配合国家标准由标准公差标准公差系列和系列和基本偏差基本偏差系列两部分组成。系列两部分组成。2.2.1 标准公差系列标准公差系列 标准公差是国家标准极限与配合制中，所规定的任标准公差是国家标准极限与配合制中，所规定的任一公差。一公差。1.标准公差因子标准公差因子（standard tolerance factor）标标准准公公差差因因子子用用以以确确定定标标准准公公差差的的基基本本单单位位，也也是是评评定定公公差差等等级级，制制定定标标准准公公差数值系列的基础差数值系列的基础。W=a(0.45 +0.001D)m 基本尺寸基本尺寸500时，标准公差

36、因子时，标准公差因子 i 用表示：用表示：式中，式中，D 基本尺寸（基本尺寸（mm）。）。标标准准公公差差因因子子是是基基本本尺尺寸寸的的函函数数，式式中中包包括括两两项项：第第一一项项主主要要反反映映加加工工误误差差，它它与与基基本本尺尺寸寸之之间间成成立立方方抛抛物物线线之之间间的的规规律律；第第二二项项反反映映测测量量误误差差，主主要要是是测测量量过过程中温度变化引起的测量误差，与基本尺寸呈线性关系。程中温度变化引起的测量误差，与基本尺寸呈线性关系。基本尺寸基本尺寸5003150时，标准公差因子用时，标准公差因子用 I 表示：表示：式中，式中，D 基本尺寸（基本尺寸（mm）。）。大大尺尺

37、寸寸标标准准公公差差因因子子也也是是基基本本尺尺寸寸的的函函数数，式式中中也也包包括括两两项项：第第一一项项反反映映测测量量误误差差，主主要要是是测测量量过过程程误误差差温温度度变变化化引引起起的的测测量量误误差差，与与基基本本尺尺寸寸呈呈线线性性关关系系，是是误误差差的的主主要要因因素素；第第二二项项主主要要反反映映加加工工误误差差，由由于于大大尺尺寸寸零零件件尺尺寸寸误误差差中中加加工工误误差差所所占占比比例例较较小小，变变化化不不明明显显，可近似认为是一常数。可近似认为是一常数。2.标准公差等级（标准公差等级（Tolerance Grade）在极限与配合国家标准中，同一公差等级对所有基在

38、极限与配合国家标准中，同一公差等级对所有基本尺寸的一组被认为具有同等精确程度。本尺寸的一组被认为具有同等精确程度。在基本尺寸不大于在基本尺寸不大于500mm范围内规定了范围内规定了20个标准公个标准公差等级。差等级。IT01，IT0，IT1，IT2，IT18 精度逐渐降低，公差值逐渐增大精度逐渐降低，公差值逐渐增大 在基本尺寸在基本尺寸5003150mm范围内规定了范围内规定了18个标准个标准公差等级。公差等级。IT1，IT2，IT18 精度逐渐降低，公差值逐渐增大精度逐渐降低，公差值逐渐增大 公差等级系数公差等级系数a按按R5优先数系取值优先数系取值,即为公比是即为公比是q5=1.6 的等比

39、级数。由于的等比级数。由于 =10，所以从，所以从IT6起每增起每增加加5个等级，标准公差值增加到个等级，标准公差值增加到10倍倍。3.标准公差的计算标准公差的计算 在基本尺寸不大于在基本尺寸不大于500mm范围内，公差等级为范围内，公差等级为IT5IT18的常用精度段，其标准公差值按下式计算：的常用精度段，其标准公差值按下式计算：IT=ai 式中：式中：a公差等级系数，公差等级系数，i标准公差因子标准公差因子(m)。对对IT01、IT0、IT1三三个个最最高高公公差差等等级级，主主要要考考虑虑测测量量误误差差的的影影响响。其其系系数数和和常常数数均均采采用用R10/2优优先先数数系系。其公比

40、为其公比为q10=1.25。4.基本尺寸分段基本尺寸分段 为了减少标准公差的数目，简化公差表格，便于应为了减少标准公差的数目，简化公差表格，便于应用，将基本尺寸分成若干段。用，将基本尺寸分成若干段。基本尺寸分段后，在同一尺寸段内，只要公差等级基本尺寸分段后，在同一尺寸段内，只要公差等级相同，不论尺寸大小，标准公差值都相同。标准公差计相同，不论尺寸大小，标准公差值都相同。标准公差计算公式中，基本尺寸用每一尺寸段首尾两个尺寸的几何算公式中，基本尺寸用每一尺寸段首尾两个尺寸的几何平均值，即平均值，即2.2.2 基本偏差系列基本偏差系列 基基本本偏偏差差是是指指由由极极限限与与配配合合国国家家标标准准

41、规规定定的的，用用以以确确定定公公差差带带相相对对零零线线位位置置的的上上偏偏差差或或下下偏偏差差，一一般般是是靠靠近零线的那个近零线的那个极限偏差极限偏差。规规定定28种种基基本本偏偏差差，在在26个个拉拉丁丁字字母母中中去去掉掉5个个容容易同其它含义相混淆的字母易同其它含义相混淆的字母:I（i），），L（l），），O（o），），Q（q），），W（w）再增加再增加7个双写字母个双写字母:1.基本偏差的种类及代号基本偏差的种类及代号 CD（cd），），EF（ef），），FG（fg），），JS（js），），ZA（za），），ZB（zb），），ZC（zc）。）。构成了基本偏差系列。构成了基本偏差系

42、列。（2）H和和h分分别别为为基基准准孔孔和和基基准准轴轴的的基基本本偏偏差差代代号号，H的基本偏差的基本偏差EI0；h的基本偏差的基本偏差es0。基本偏差具有如下特点：基本偏差具有如下特点：（1）孔孔的的基基本本偏偏差差AH的的基基本本偏偏差差为为EI(+)，绝绝对对值值逐逐渐渐减减小小；JZC的的基基本本偏偏差差为为ES(，除除J，K外外)，绝对值逐渐增大。，绝对值逐渐增大。轴轴的的基基本本偏偏差差ah基基本本偏偏差差为为es()，绝绝对对值值逐逐渐渐减减小小；jzc的的基基本本偏偏差差为为ei（+，除除j外外），绝绝对对值值逐逐渐渐增大。增大。（5）基基本本偏偏差差的的大大小小原原则则上

43、上与与公公差差等等级级无无关关，只只与与基基本本尺尺寸寸有有关关。但但js、j、k及及JS、K、M、N等等由由于于公公差差等等级级的的不不同同，有有两两种种以以上上的的基基本本偏偏差差值值，其其中中k除除IT4IT7以外所有的基本尺寸和公差等级均有以外所有的基本尺寸和公差等级均有k=0。（3）基基本本偏偏差差JS和和js的的公公差差带带对对称称分分布布于于零零线线两两侧侧，其其基基本本偏偏差差既既可可以以是是上上偏偏差差（+IT/2），也也可可以以是是下下偏偏差（差（IT/2）。）。（4）基基本本偏偏差差J、j的的公公差差带带跨跨越越零零线线两两侧侧，近近似似对对称称分分布布。目目前前仅仅保保

44、留留J6、J7、J8孔孔公公差差带带和和j5、j6、j7、j8轴公差带等几种。轴公差带等几种。(IT)h=ES-EI 或或 (IT)s=es-ei 2.公差带和配合的表示法公差带和配合的表示法 （1）公公差差带带的的表表示示方方法法：用用基基本本偏偏差差代代号号和和公公差差等等级数字级数字表示，称为表示，称为公差带代号公差带代号。如。如H8，p6等。等。在确定了基本偏差之后，另一个极限偏差按如下关在确定了基本偏差之后，另一个极限偏差按如下关系确定：系确定：在在零零件件图图上上，应应在在基基本本尺尺寸寸之之后后标标注注公公差差代代号号，或或标注上、下偏差，或同时标注公差代号和上、下偏差。标注上、

45、下偏差，或同时标注公差代号和上、下偏差。（2）配合的表示方法：配合可用）配合的表示方法：配合可用配合代号配合代号表示。表示。配合代号由相互配合的孔和轴的配合代号由相互配合的孔和轴的公差带代号公差带代号组成，写成组成，写成分数形式分数形式，分子为孔公差带代号，分母为轴公差带代号。，分子为孔公差带代号，分母为轴公差带代号。如：如：装装配配图图上上凡凡有有配配合合要要求求的的尺尺寸寸处处，都都要要标标注注配配合合代代号号或或公差带代号公差带代号。基轴制：基轴制：配合的一般规律：配合的一般规律：基孔制：基孔制：3.轴的基本偏差轴的基本偏差 轴的轴的基本偏差基本偏差是以是以基孔制基孔制为基础制订的。为基

46、础制订的。4.孔的基本偏差孔的基本偏差 当当孔孔、轴轴同同级级或或孔孔比比轴轴低低一一级级时时，基基孔孔制制配配合合（如如f30H7/t6）与与同同名名代代号号的的基基轴轴制制配配合合（f30T7h6）配配合合性性质质相相同同，即即两两种种配配合合的的极极限限间间隙隙或或极极限限过过盈盈分分别别相相等。等。根根据据上上述述基基本本原原则则，可可得得到到确确定定孔孔的的基基本本偏偏差差时时应应遵守的两条规则：遵守的两条规则：通用规则通用规则和和特殊规则特殊规则。孔的孔的基本偏差基本偏差是以是以基轴制基轴制为基础制订的。为基础制订的。孔孔的的基基本本偏偏差差与与对对应应的的轴轴的的基基本本偏偏差差

47、（例例如如F对对应应f）之间在数值上应遵循下面的基本原则：之间在数值上应遵循下面的基本原则：基基本本尺尺寸寸不不大大于于500mm，所所有有标标准准公公差差等等级级的的 AH（无论孔、轴公差等级是否相同）；（无论孔、轴公差等级是否相同）；（1）通用规则通用规则。用同名代号（例如。用同名代号（例如A与与a）表示的表示的孔、轴的基本偏差绝对值相等，而符号相反。即孔、轴的基本偏差绝对值相等，而符号相反。即 EI=-es ES=-ei 通用规则的适用范围：通用规则的适用范围：基基本本尺尺寸寸不不大大于于500mm，标标准准公公差差等等级级低低于于 IT8 的的K、M、N(孔、轴公差等级相同孔、轴公差等

48、级相同)；（2）特殊规则特殊规则。用同名代号表示的孔、轴的基本偏。用同名代号表示的孔、轴的基本偏差符号相反，绝对值相差一个差符号相反，绝对值相差一个值。值。特殊规则适用范围：特殊规则适用范围：基基本本尺尺寸寸不不大大于于500mm，标标准准公公差差等等级级高高于于或或等于等于IT8的的J、K、M、N（孔的公差等级比轴的低一级）（孔的公差等级比轴的低一级）基基本本尺尺寸寸不不大大于于500mm，标标准准公公差差等等级级低低于于 IT7 PZC(孔、轴公差等级相同孔、轴公差等级相同)；基基本本尺尺寸寸大大于于500mm，所所有有标标准准公公差差等等级级的的孔孔的所有基本偏差（孔、轴公差等级相同）的

49、所有基本偏差（孔、轴公差等级相同）孔孔、轴轴的的基基本本偏偏差差换换算算时时之之所所以以采采用用两两种种规规则则是是因因为：为：（1）工工艺艺等等价价性性原原则则。常常用用尺尺寸寸段段，当当标标准准公公差差等等级级较较高高时时，孔孔的的加加工工和和测测量量比比同同级级轴轴困困难难。为为使使相相配配合合的的孔孔、轴轴加加工工及及测测量量难难易易程程度度相相同同，设设计计时时采采用用孔孔比比轴轴低一级的配合。低一级的配合。ES=-ei+=Th-Ts 基本尺寸不基本尺寸不大于大于500mm，标准公差等级高于或标准公差等级高于或等于等于IT7的的PZC（孔的公差等级比轴的低一级）。孔的公差等级比轴的低

50、一级）。（2）对对低低精精度度的的孔孔、轴轴配配合合，以以及及大大尺尺寸寸的的孔孔轴轴配配合合，由由于于其其加加工工难难易易程程度度相相当当，本本身身具具有有工工艺艺等等价价性性，故采用孔、轴同级配合。故采用孔、轴同级配合。2.2.3 公差与配合的标准化公差与配合的标准化 （2）在规定的孔、轴常用和优先公差带的基础上，）在规定的孔、轴常用和优先公差带的基础上，国标还规定了国标还规定了常用配合常用配合和和优先配合优先配合。（1）选用公差带时，应按）选用公差带时，应按优先优先、常用常用、一般公差带一般公差带的顺序选取。的顺序选取。当一般公差带也不能满足使用要求时，允许按国标当一般公差带也不能满足使