公差与配合教案

,公差与配合技术要求,一、互换性概念二、尺寸公差的术语和定义三、标准偏差和基本偏差四、公差带代号五、配合六、形状和位置公差的定义七、形位公差的基本概念及符号和定义八、形状公差代号九、形状公差的标注十、表面粗糙度的概念,目录,互换性定义互换性是指从一批相同的零件中任取一件，不经修配就能装配到机器或部件中，并满足产品的性能要求。互换性意义零件具有互换性有利于组织协作和专业化生产，对保证产品质量，降低成本及方便装配，维修有重要意义。,如图b示出了轴30mm的最大极限尺寸为29.993mm，最小极限尺寸为29.980mm。实际尺寸只要在这两个极限尺寸之间均为合格。,1）基本尺寸设计给定的尺寸。如图a中的30mm。2）实际尺寸零件制成后，通过测量所得的尺寸。3）极限尺寸允许零件实际尺寸变化的两个界限值，其中较大的一个尺寸称为最大极限尺寸，较小的一个尺寸称为最小极限尺寸。,二.尺寸公差的术语和定义,4）尺寸偏差（简称偏差）某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。尺寸偏差有上偏差、下偏差（统称极限偏差）和实际偏差。上偏差最大极限尺寸-基本尺寸下偏差最小极限尺寸-基本尺寸如上图所示的轴:上偏差(29.993-30)mm-0.007mm下偏差(29.980-30)mm-0.020mm国家标准规定：用代号ES和es分别表示孔和轴的上偏差；用代号EI和ei分别表示孔和轴的下偏差。偏差可以为正，负或零值。实际尺寸减去基本尺寸的代数差称为实际偏差。零件尺寸的实际偏差在上、下偏差之间均为合格。,二.尺寸公差的术语和定义,5）尺寸公差（简称公差）允许尺寸变动的量。即：公差最大极限尺寸-最小极限尺寸或：公差上偏差-下偏差如上图所示的轴公差(29.993-29.980)mm0.013mm或：公差-0.007-(-0.020)mm0.013mm由于最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸，所以公差总是正值，且不能为零。在零件图上，凡有公差要求的尺寸，通常不是标注两个极限尺寸，而是标注出基本尺寸和上、下偏差，见上图a。,二.尺寸公差的术语和定义,6）尺寸公差带（简称公差带）公差带是表示公差大小和相对于零线位置的一个区域。,上图a表示了一对互相结合的孔与轴的基本尺寸、极限尺寸、偏差、公差的相互关系。为简化起见，一般只画出孔和轴的上、下偏差围成的方框简图，称为公差带图，见上图b。在公差带图中，零线是表示基本尺寸的一条直线。当零线画成水平线时，正偏差位于零线的上方，负偏差位于零线的下方，偏差值的单位为微米。,二.尺寸公差的术语和定义,国家标准公差与配合规定了公差带由标准公差和基本偏差两个要素组成。标准公差确定公差带的大小，而基本偏差确定公差带的位置，见下图。1）标准公差（IT）标准公差的数值由基本尺寸和公差等级来决定。其中公差等级是确定尺寸精确程度的等级。标准公差分为20级，即IT01，IT0，IT1，ITI8。其尺寸精确程度从IT01到ITI8依次降低。标准公差的具体数值可查表得到。2）基本偏差基本偏差一般是指上下两个偏差中靠近零线的那个偏差。即当公差带位于零线上方时，基本偏差为下偏差；当公差带位于零线下方时，基本偏差为上偏差，见上图。国家标准对孔和轴均规定了28个不同的基本偏差。基本偏差代号用拉丁字母表示，大写字母表示孔，小写字母表示轴。下图是孔和轴的28个基本偏差系列图。,三.标准偏差和基本偏差,孔、轴的公差带代号由基本偏差代号和公差等级代号组成。例：试说明50H8、50f7的含意,四.公差带代号,基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系，称为配合。根据使用的要求不同，孔和轴之间的配合有松有紧，因而国标规定：配合分三类，即间隙配合、过盈配合、过渡配合（见下图）。间隙配合:孔与轴装配时，有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。如下图所示，孔的公差带在轴的公差带之上。,五.配合,过渡配合:孔与轴装配时，可能有间隙或过盈的配合。如下图所示，孔的公差带与铀的公差带互相交叠。,五.配合,过盈配合:孔与轴装配时有过盈（包括最小过盈等于零的配合。如图c所示，孔的公差带在轴的公差带之下。,一、形状误差和形状公差形状误差：被测实际要素对理想要素的变动量。形状公差：单一实际要素的形状所允许的变动全量。二、位置误差和位置公差位置误差：关联被测实际要素对其理想要素的变动量。位置公差：关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。,六.形状和位置公差的定义,A.形状和位置公差的基本概念,七.形位公差的基本概念及符号和定义,零件经加工后，不仅会存在尺寸的误差，而且会产生几何形状及相互位置的误差。如下图所示的圆柱体，即使在尺寸合格时，也有可能出现一端大、另一端小或中间细两端粗等情况，其截面也有可能不圆，这属于形状方面的误差；,再如下图所示的阶梯轴、加工后可能出现各轴段不同轴线的情况，这属于位置方面的误差。,所以，形状公差是指实际形状对理想形状的允许变动量。位置公差是指实际位置对理想位置的允许变动量。两者简称形位公差。,B.形位公差各项目的名称和符号,七.形位公差的基本概念及符号和定义,C.形位公差各项目的名称和符号,七.形位公差的基本概念及符号和定义,1、直线度：用以限制被测实际直线对其理想直线变动量的一项指标。被限制的直线有平面内的直线，回转体的素线，平面与平面交线和轴线等。(1)在给定平面内的直线度(2)在任意方向上的直线度(空间),C.形位公差各项目的名称和符号,七.形位公差的基本概念及符号和定义,2、平面度：用以限制实际表面对其理想平面变动量的一项指标。公差带：是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。,C.形位公差各项目的名称和符号,七.形位公差的基本概念及符号和定义,3.圆度：用以限制实际圆对其理想圆变动量的一项指标。职能：它是对圆柱面（圆锥面）的正截面和球体上通过球心的任一截面上提出的形状精度要求。公差带：是指在同一正截面上，半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。注意：标注圆度时指引线箭头应明显地与尺寸线箭头错开；标注圆锥面的圆度时，指引线箭头应与轴线垂直，而不该指向圆锥轮廓线的垂直方向。,C.形位公差各项目的名称和符号,七.形位公差的基本概念及符号和定义,4.圆柱度：限制实际圆柱面对其理想圆柱面变动量的一项指标。它是对圆柱面所有正截面和纵向截面方向提出的综合性形状精度要求。职能：圆柱度公差可以同时控制圆度、素线直线度和两素线平行度等项目的误差。公差带：是指半径为t的两同轴圆柱面之间的区域。,1代号的组成形位公差代号见下图，它由如下内容组成,2代号的画法公差框格用细实线绘制，并根据需要分为两格或多格，框格中的数字和字母的高度应与图样中尺寸数字的高度相同，指引线和基准符号连线用细实线绘制，基准符号用加粗（2b）的短画表示，框格长度可按需要确定，见右图。,八.形状公差代号,(1)a.代号中的指引线前头与被测要素的连接方法当被测要素为线或表面时，指引线的箭头应指在该要素的轮廓线或其延长线上，并应明显地与尺寸线错开，见下图a。b.当被测要素为轴线或中心平面时，指引线的箭头应与该要素的尺寸线对齐，见右图bc.当被测要素为各要素的公共轴线、公共中心平面时，指引线的前头可以直接指在轴线或中心线上，见右图c。,九.形状公差的标注,（2）对于位置公差还需要用基准符号及连线表明被测要素的基准要素，此时基准符号与基准要素连接的方法：当基准要素为素线及表面时，基准符号应靠近该要素的轮廓线或其引出线标注，并应明显地与尺寸线错开，见下图a。当基准要素为轴线或中心平面时，基准符号应与该尺寸线对齐，见上图b。当基准要素为各要素的公共轴线、公共中心平面时，基准符号可以直接靠近公共轴线或中心线标注，见上图c。,九.形状公差的标注,（3）当基准符号不便直接与框格相连时，则采用基准代号标注，其标注方法与采用基准符号时基本相同，只是此时公差框格应为三格或多格，以填写基准代号的字母，见下图。,九.形状公差的标注,（4）当位置公差的两要素，被测要素和基准要素允许互换时，即为任选基准时，就不再画基准符号，两边都用箭头表示，见下图。,（5）当同一个被测要素有多项形位公差要求，其标注方法又是一致时，可以将这些框格画在一起，共用一根指引线箭头，见右图。,九.形状公差的标注,（6）若多个被测要素有相同的形位公差（单项或多项）要求时，可以在从框格引出的指引线上绘制多个箭头并分别与各被测要素相连，见右图。,（7）如需给出被测要素任一长度（或范围）的公差值时，其标注方法见图a。如不仅给出被测要素汪一长度（或范围）的公差值，还需给出被测要素全长（或整个要素）内的公差值，其标注方法见下图b。,九.形状公差的标注,一、表面粗糙度的定义:零件表面经加工后，看起来很光滑，见下图a，若用放大镜观察、则会看到表面有明显高低不平的粗糙痕迹，见下图b。这种零件加工表面上所存在的较小间距的峰谷组成的微观几何特性称为表面粗糙度。,十.表面粗糙度的概念,表面粗糙度反映了零件表面的质量，它对零件的装配、工作精度、疲劳强度、耐磨、抗蚀和外观等都有影响。零件的表面粗糙度应根据零件的作用恰当地选择。,二表面粗糙度的主要参数评定表面粗糙度的参数有三项，即：轮廓算术平均偏差Ra；微观不平度十点高度Rz；轮廓最大高度Ry。轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差是指在取样长度L（用于判别具有表面粗