公差与配合基础知识.doc

-公差与配合基础知识一.尺寸偏差和公差的术语及定义 1.尺寸:用特定单位表示的数值.2.基本尺寸:孔D、轴d.如200.05中20为基本尺寸.3.实际尺寸;实际测量所得的尺寸4.极限尺寸;指允许尺寸变化的两个界限值. 其中：较大的一个称为最大极限尺寸 较小的一个称为最小极限尺寸5.尺寸偏差 尺寸偏差=某一尺寸-基本尺寸偏差包括：实际偏差=实际尺寸-基本尺寸 上偏差=最大极限尺寸基本尺寸 ES（孔）、es（轴） 下偏差= 最小极限尺寸基本尺寸 EI（孔）、ei（轴）6.零线 零线是在公差带图中，确定偏差的一条基准直线，也叫零偏差线二、有关配合的术语及定义 1.配合公差带之间的关系（基本尺寸相同）孔轴 其差值为正是 X ；其差值为负是 Y2.间隙配合具有间隙（含 Xmin =0 ）的配合。孔在轴的公差带之上。最大间隙 Xmax =Dmax -dmin =ES-ei最小间隙 Xmin =Dmax -dmax =EI-es平均间隙 Xp=1/2（Xmax +Xmin ）3.过盈配合具有过盈（含 Ymin =0 ）的配合。孔在轴的公差带之下。最小过盈 Ymin =Dmax -dmin =ES-ei 最大过盈 Ymax =Dmin -dmax =EI-es平均过盈 Yp=1/2（Ymin +Ymax ）4.过渡配合可能具有 X 或 Y 的配合。此时孔轴公差带相互交叠。 公式用以上 X ， Y5.配合公差允许 X 或 Y 的变动量。间隙配合：Tf= Xmax -Xmin 过盈配合：Tf= Ymin -Ymax 过渡配合：Tf= Xmax -Ymax 结论 ：配合精度与零件的加工精度有关，若要配合精度高，则应降低零件的公差，即提高工件本身的加工精度。反之亦然。三.基准制 - 公差与配合标准 对孔与轴公差带之间的相互位置关系，规定了两种基准制：基孔制和基轴制 基孔制 - 基孔制中的孔称为基准孔，用 H 表示，基准孔以下偏差为基本偏差，且数值为零。其公差带位置在零线上侧。 a-h 间隙 es=Xmin j-n 过渡 p-zc 过盈 基轴制 - 基轴制中的轴称为基准轴，用 h 表示，基准轴的上偏差为基本偏差且等于零，公差带位置在零线下侧。 P-ZC 过盈 四、标准公差系列 公差等级 - 是指确定尺寸精度的等级。由于零件和 A-H 间隙 EI= Xmin J-N 过渡 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。 IT01 . IT0 . IT1. IT2 .IT3 . IT18 高 公差等级 低 小 公差数值 大 难 加工程度 易 IT6: 标准公差6级或6级标准公差 D D D T 故：标准公差与公差等级和基本尺寸有关。 公差单位和公差等级系数 （ I i）五.基本偏差系列两大系列：标准公差（大小）和基本偏差 （位置） 基本偏差靠近零线的偏差。 代号及特点 (1) 代号：共28个。 (2) 它决定了公差带相对于零线的位置。 (3) 特点： 轴 ：a-h :es 绝对值渐小；j-zc :ei 绝对值渐大。 孔 : A-H :EI 绝对值渐小；J-ZC :ES 绝对值渐大。 另一偏差取决于标准公差的大小。 基本偏差数值 (1) 轴的基本偏差以基孔制为基础，由经验得出一系列公式。 a-h:用于X配合， es= Xmin ; j-n 用于过渡配合； p-zc 常用于 y 配合，基数值是按 Ymin来确定。 (2) 孔的基本偏差。（基轴制为前提） 换同名字母，应得保证在两种基制中配合性质完全相同。 1） A-H 用于间隙配合： H ： Xmin =EI-es=-es (H: EI=0) h: Xmin =EI-es=EI (h: es=0) 要保证配合性质相同就必须使 Xmin =Xmin EI=-es 从而： A-H 为 a-h 基本偏差的相反数且与公差等级无关。 2） J-ZC 用于过渡或过盈： H ： Ymin =EI-es=0-(ei +Td )=-(ei + Td) h: Ymin =EI-es=Es-TD-0=Es- TD ES=-ei+( TD - Td) 从而它不仅于轴的同名符号有关，还与公差等级有关。故：新国标规定： 通用规则： A-H EI=-es ( 同或异级相配 ) ； J-ZC ES=-ei ( 同级相配 )六.公差与配合在图样上的标注 1. 公差带代号与配合代号。1) 公差带代号： 50H8 60Js6 8cd7 50 或 50H8( )2) 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： 50 或 50H8/f7 。2.零件图中尺寸公差带的三种标注形式所示标注方法应用最广泛。 七、常用和优先的公差带与配合 GB/T1801-1999 对孔、轴规定了一般、常用和优先公差带。孔的一般公差带 105 种，常用公差带 44 种，优先公差带 13 种轴的一般公差带 116 种，常用公差带 59 种，优先公差带 13 种先用公差带时应按优先、常用、一般公差带的顺序选取。（详见 P24 ， P25 图 2-14 ，图 2-15 及表 2-7 ） 八.基准制的选择 1.一般情况下采用基孔制，特殊情况下采用基轴制。2.与标准件相配合时，基准制的选择通常依标准件而定。3.为了满足配合的特殊需要，允许采用任一孔，轴公差带组成的配合。 例如： 60D10/js6 九. 公差等级的选择原则： 1.当公差等级 IT8 时，推荐孔比轴低一级的配合，但对 IT8 级的配合，则应采用同级配合。2.择时，既要满足设计要求，又要考虑工艺的可能性与经济性。即：在满足使用要求的前提下，尽量扩大公差值。 十、 配合的选择 1.选择顺序： 优先 常用 一般 任意组合。 2.代号的确定： (1) 间隙配合， | 轴基本偏差 |=Xmin. 故可按 Xmin 来确定基本偏差的代号。(2) 对于 Y 配合，在确定了基准件的等级后，即可按 Ymin 来配合件的基本偏差代号，并依据 T f 要求确定孔轴的公差等级。 3.选择方法： (1) 计算法，理论上。 (2) 实验法，重要的配合。 (3) 类比法，经验。零件的几何要素与形位误差 零件不论其结构特征如何，都是由一些简单的点、线、面组成，这些点、线、面统称为几何要素。形状是一个要素本身所处的状态，位置则是指两个以上要素之间所形成的方位关系。 1.按结构特征分： 1)轮廓要素：平面，圆柱2)中心要素：抽象的，但存在 2.按存在的状态分： 1)实际要素：实际存在的 2)理想要素：几何的点、线、面 3.在形位公差中所处的地位分： 1)被测要素：图样上给出形位公差要求的检测对象 2)基准要素：确定被测要素方向和位置的要素，图纸上用基准符号标出 4.按结构的性能分： 1)单一要素：具有形状公差的要求 2)关联要素：与其他要素具有功能关系的要素，位置公差 十一、形状误差的影响与规定相应公差的重要性 1.产生误差的原因：内应力；夹紧力；温度；刀具磨损；切削中的振动；热处理变形等等 2.误差对质量的影响：影响产品质量和零件的互换性；也影响产品之间的配合性质，工作精度，运动平稳性，耐磨、密封性，等等。 十二、形位公差的项目与符号 十三、形位公差的标注 框格表示法，采用代号标注，若无法标注时，则可用文字说明 1. 被测要素的标注方法： 1) 必须从左面填起，代号，值，基准2) 线必须和框格垂直并和其连起来 3) 从左面引出线，也可以从右面引出 4) 向被测要素必须注意： 区分是轮廓还是中心要素 轮廓要素时：箭头指向轮廓或引出线上 中心要素时：箭头指向尺寸线（对齐） 箭头指向公共轴线（平面） 分是宽度方向还是直径方向 箭头指向公差带的宽度方向： t 箭头指向公差带的直径方向：t 若公差带为球体，则标：球t 2.基准要素的标注方法： 基准符号标注法：基准和框格相连 基准代号标注法：不相连 当基准为中心要素时和尺寸线对齐 若为多要素时（中心），直接标上 3.可以简化标注 4.附加要求的标注（文字） 十四、表面粗糙度的概念 2、表面粗糙度评定参数 1.轮廓算术平均偏差 RaRa 值越大，表面越粗糙 2.微观不平度的十点高度 Rz 3.轮廓的最大高度 Ry 4.轮廓微观不平度的平均间距 Sm 5.轮廓单峰平均间距 S 6.轮廓支撑长度率 tp 第三节 表面粗糙度评定参数及数值的选用 3、 评定参数的选择 常用 Ra 0.0256.3m Rz （Ry） 0.125m 一般原则：工作面比非工作面值小，摩擦面比非摩擦面值小 4、评定表面粗糙度参数值的选用 参数值 ： m Ra ： 0.012 0.025 0.