公差配合与测来教案

1、公差配合与测量?课程简介?公差配合与测量?是 “国家职业资格培训教材 中的根底课教材之一，本书主要用作企 业培训、职业技能鉴定培训、再就业的教材， 是一门实践性较强的专业根底课，技术含量较 高。主要内容包括：极限与配合、形状和位置公差、公差原那么、外表粗糙度、 技术测量的根本知识、常用的计量器具及检测等。本课程的任务任务 : (1) 熟练掌握公差与配合的根本术语和根本方法；(2) 熟悉形位公差代号和外表粗糙度代号及标注的含义； (3) 掌握常用量具量仪的结构和使用方法；(4)合理地解决产品使用要求与制造工艺之间的矛盾 ; (5)能根据不同零件选用适当的计量器具进行测量。第一章 极限与配合 第一

2、节根本概念 根本术语及定义 一 互换性的概述1. 互换性的性质：(1) 同一规格(2)装配中不需调整和修配(3) 装配后完全满足产品技术性能要求2互换性的定义：同一规格的零部件可互相代换的性能。3.机械工业中的互换性内容(1) 零件几何要素 ,(尺寸 .形状,位置 ) (2) 力学性能互换性 (3) 物理化学性能互换性 4.互换性的种类： 按互换范围不同，分1)完全/绝对互换 2) 不完全 /有限互换5互换性的重要性(技术经济意义)对产品设计 , 零件的加工和装配方面，机器的使用和维修方面产生重要作用。(1) 设计方面 :产品标准化 ,系列化 ,简化零部件的设计计算过程 ,缩短设计周期 .(2

3、) 加工和装配方面 : 易于组织自动化 ,专业化的高效生产(3) 使用和维修方面 : 减少机器 (产品 )维修时间和费用方便于用户 . 总之，互换性是现代工业生产中的重要生产原那么和有效的技术措施,具有巨大的技术和经济意义。二加工误差和公差1. 加工误差内容：(1) 尺寸误差 (2)形状误差 (3) 位置误差 (4)外表微观形状误差 绝对准不可能：误差可减少、但永远不能消除。2. 公差公差：控制几何参数的技术规定就称 “公差 ，即为实际参数值所允许的最大变动量。 问题：加工误差与公差的区别与联系 区别：误差在加工过程中产生，公差由设计人员确定联系：公差是误差的最大允许值第二节 极限与配合标准简

4、介根本术语及定义、孔和轴的术语及其定义1孔(由二平行平面或切(1) 孔的定义：通常是指工件的圆柱形内外表，也包括非圆柱形内外表 面形成的包容面)。如下图(2 )孔的特点1) 零件装配后孔为包容面。2)在加工过程中，孔的尺寸由小变大。2. 轴(1) 轴的定义：通常指工件的圆柱形外外表，也包括非圆柱形外外表形成的被包容面)如下图：(由二平行平面或切面(2 )轴的特点1)零件装配后轴为被包容面。.尺寸术语及其定义2)在加工过程中，轴的尺寸由大变小。1. 尺寸(1) 定义：用特定单位表示线性尺寸值的数值(2) 组成： 数值 特定单位(3)范围包括：直径，半径，宽度，深度，高度和中心距等。2. 根本尺寸

5、(D, d)(1)定义：通过上下偏差的可计算出极限尺寸称根本尺寸。(是设计时给定的尺寸)(2 )确定根据 根据零件的使用要求，通过计算、试验或类比的方法确定。3实际尺寸(Da,da)(1)定义：通过测量获得的某一孔，轴的尺寸。(2)实际尺寸=真实值？为什么？4极限尺寸(1)定义：一个孔或轴允许尺寸的两个极端。包括：最大极限尺寸：Dmax、 dmax最小极限尺寸：Dmin、dmin(2) 零件尺寸合格关系式Dmax a > Dmindmax?da> dmin(3) 极限尺寸是设计时给定的尺寸。例：一根轴 60 0.015mm,加工后轴的尺寸为60.012mm。d、 da、 dmax、

6、dmin，各为多少？加工后轴是否合格？ 根本尺寸：d = 60mm实际尺寸：da= 60.012mm最大极限尺寸：dmax= 60.015mm最小极限尺寸：dmin= 59.985mm/ dmax = 60.015mm > da= 60.012mm > dmin = 59.985mm加工后轴合格。三、偏差的根本术语及定义1. 偏差的定义：某一尺寸减其根本尺寸所得的代数差称偏差，亦称尺寸偏差。极限偏差1定义：极限尺寸减其根本尺寸所得的代数差。分上、下偏差。2上偏差-最大极限尺寸减其根本尺寸所得的代数差。孔用ES,轴用es表示。计算公式:ES=Dmax-D, es =dmax-d3下偏

7、差-最小极限尺寸减其根本尺寸所得的代数差。孔用EI，轴用ei表示。计算公式:EI=Dmin-D,ei=dmin-d4极限偏差由设计时确定，可为“ +也可为-。5极限尺寸的计算：孔 Dmax=D+ES Dmin=D+EI 轴 dmax=d+es dmin=d+ei例如工茶孔 妙E0 * 和桂M £0；ES=-O. 930mmEI=-O. OOliZ> =60 runOSOirtrnS> - Z>-Fm(KJ I) mm5SniQ.试求极跟隔婷*梦本艮寸、視尿尺60河1的袖:gj 士亠O.& mm如十占“右沪50血皿l-OrQ6Cin m-J6U.06)raiD

8、d -tf-c i_6DiniT!-i-0.003 m nifM-KI-p 卵60.003 may四、尺寸公差(T)术语及其定义1. 尺寸公差(简称公差)(1) 定义：尺寸公差是最大极限尺寸和最小极限尺寸之差或上偏差减下偏差。即允许尺寸的 变动量。(2) 计算： 公差=最大极限尺寸-最小极限尺寸=上偏差-下偏差即：孔的公差Th=Dmax-Dmi n=ES-EI轴的公差Ts= dmax-dmi n=es-ei例求孔60 0.200 m的尺寸公差解 Dmax=D+ES=60mm+0.220mm=60.220mmDmi n= D+EI=60mm+0.100mm=60.100mm或 ThDmax Dm

9、irl60.220 60.100 0.120mmThES EI 0.220 0.100 0.120mm例求轴120 0.025m的尺寸公差。解 dmax=d+es=120+0.020=120.020mmdmi n=d+ei=120+( 0.015)=119.985mmTsdmax dmin 120.020 119.985 0.035mm或Tses ei 0.020 ( 0.015)0.035mm2. 公差带图解(1) 公差带图解的定义由于公差和偏差的数值比根本尺寸数值小得多，不能用同一比例 表示，因此可只将公差值按规定放大画出，这种图称为极限与配合图解，也称公差带图解。(2) 零线 在公差带图

10、中，确定偏差的一条基准直线，即零线，代表根本尺寸。(3) 公差带是指在公差带图解中，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。上偏差基本尺零线下偏差公差带确实定要素：公差带的大小公差带的位置1配合的概念根本尺寸相同相互结合的孔和轴的公差带之间的关系。对一对孔轴零件装配来说，所产生的效果有三种：孔轴、轴孔、孔=轴，所以就有间隙或过盈存在。2. 间隙X (clearanee)或过盈 Y (interferenee):孔的尺寸减去相结合的轴的尺寸所得的代 数差。此差值为正时是间隙 X，为负时时过盈 Y。3. 间隙配合(clearanee fit):具有间隙的配合。

11、(包括最小间隙为 0),此时孔公差在轴公差 带之上。其极限值为最大间隙Xmax和最小间隙Xmin。fl.公E用»上f;帰/ 牺护罟帯址屮刚K4. 过盈配合(interferenee fit):具有过盈(包括最小过盈为零)的配合，此时孔公差带在轴 公差带之下。也有两个极限值(Ymax，Ymin )。过盘配含T 售莖N3-5. 过渡配合(transition fit):可能具有间隙也可能具有过盈的配合。 公差带相互交叠。也有两个极限值Xmax，Ymax。此时，孔的公差带与轴的配合性质如何判定？判定方法如下：(1) 根据极限偏差的大小判定 ：当El >es时，为间隙配合；当 ESW

12、ei时，为过盈配合；以 上两条均不成立时，为过渡配合。(2) 根据极限尺寸的大小判定 ：当Dmin >dmax时，为间隙配合；当 Dmax< dmin时，为过 盈配合；以上两条均不成立时，为过渡配合。(3) 根据公差带图判定：当孔的公差带在轴的公差带之上为间隙配合；当孔的公差带在轴的 公差带之下为过盈配合；当孔的公差带与轴的公差带相互交叠为过渡配合。标准公差系列一、标准公差1 标准公差定义是指标准极限与配合制中表列的，用于确定公差带的大小的任一公差。2.标准公差系列是指由假设干标准公差所组成的系列。它以表格的形式列出时，称为标准公差数值表。如下表(标准公差数值表)3 确定标准公差数

13、值的因素标准公差等级 根本尺寸分段4 标准公差等级确定尺寸精确程度的等级称为公差等级。标准规定，标准公差设置了20个公差等级，代号依次为 IT01 , IT0 , IT1 , IT2IT18，其中IT01精度最高，其余依次降低，ITI8精度最低。丢恫准金苇趟砸卄|1自1EOC一卜菩注尺寸CED*171-ITS * -仃心1T5-ms#g"<78-TT- I1TL0*1TL1*ITI3*TL J-rrz'H5-Ti7+至"iriPL-D右I 2-i3.3斗，gd0>*3o w0 I4i>3 ：5.'知1硼aL知2知4g扣L扣姬，ata*mi扣

14、0如l.4i0.71加10-=LJ-3一.初&5ML55>眄0.4.32人5沪aw.:1歸卜>I-1肿TO-1LI"a. is-10.-13'1QPL l-1f-127-1 卢12 5-'4-'U21-畑M.''JJa.suH.BHPL 3-'1 U *1并4*%班dLin*M2(J. 2"0.3!>2L 22知32 *50卩$2衣A用】2才4674卫UDx© A和a.i*1AL 24廿审心111 £<4 -4i5>*22.-35-沖17Nh23 0<a. 3az

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16、0 31J>3 412 *5.确定公差等级时考虑的因素零件的使用要求加工的经济性能6. 公差等级的选用选用的原那么如下：(1 )在满足零件使用要求的前提下，尽量选用低的公差等级； 对于根本尺寸w 500mm的轴孔配合，当标准公差wIT8时，国家标准推荐孔比轴低一级相配合；但当标准公差IT8级或根本尺寸500mm的配合，推荐采用同级孔、轴配合。(3) 选择公差等级，既要满足设计要求，又要考虑加工的可能性与经济性。1) IT01、IT0、IT1级公差一般用于高精度量块和其它精密标准量块的尺寸。(材料SiCrMn )2) IT2IT5级公差用于特别精密的零件尺寸。3) IT5 (孔到IT6)级

17、公差用于高精度和重要外表的配合尺寸；4) IT6 (孔到IT7 )级公差用于零件较精密的配合尺寸；5) IT7IT8级用于一般精度要求的配合尺寸；6) IT9IT10级常用于一般要求的配合尺寸，或精度要求较高的与键配合的槽宽尺寸。7) IT11IT12级公差用于不重要的配合尺寸。8) IT12IT18级公差用于未注公差的尺寸。二、根本尺寸分段实际生产中根本尺寸很多，不实用，因此要分段。分为主段落用于标准公差中的根本尺寸分段中间段落 用于根本偏差中的根本尺寸分段根本偏差系列一、根本偏差1根本偏差定义：是指极限与配合制中，确定公差带相对零线位置的那个极限偏差。? 根本偏差是确定零件公差带相对零线位

18、置的上偏差或下偏差，它是公差带位置标准化的唯一指标，一般为靠近零线的那个偏差。2 设置目的：将公差带相对零线的位置加以标准化。.3根本偏差代号1代号用拉丁字母表示2孔和轴各有 28个根本偏差。如表所示«11-4礼和轴的拿他基代号孔AcDEFGHJKlMNpRsT LVXYzcp-EFFGZA ZHzcft4cdefhjklmnpr»1 u AyIcdcitSL国标对孔轴各规定了 28种公差位置，用字母表示，大写字母为孔的根本偏差，小写字母为轴的根本偏差。如图线零U-ZI Z根本尺寸khg If f n e ne dM cnci- bDa零线TinmnK M NPC大写字母表

19、示孔，小写字母表示轴。JS和js完全对称为零线，且上、下偏差分别为+IT/2和-IT/2。H和h的根本偏差均为零，即H的下偏差EI=0、h的上偏差es=0二、公差带代号1孑L、轴公差带代号 组成根本偏差代号，如：H、f。标准公差等级代号，如：& 7。如：H8 H-孔的根本偏差代号8-孔的标准公差等级代号f7f-轴的标准公差等级代号大小要素7-轴的标准公差等级代号大小要素2 配合公差带代号：国标规定，配合的代号用孔轴公差代号的组合表示，写成分数形式，分子一孔，分母一轴H 7d6 那么根本尺寸标在配合代号之前,H 7女口 0 50H7 / D6 或 0 50 d6女口 H7 / D6或如指

20、某一确定根本尺寸的配合，三、另一极限偏差数值确实定极限偏差和标准公差的关系式：孔：EI=ES-IT 或 ES=EI+IT 轴：ei=es-IT 或 es=ei+IT例0 80H9，计算另一极限偏差。解1根本偏差：H的根本偏差为下偏差，为EI=02 标准公差：从标准公差数值表中可查得IT9 = 74 口 m = 0.074mm3 计算另一极限偏差：ES = EI+IT =0+0.074=0.074四、极限偏差表1. 孔轴的极限偏差表：?极限与配合?标准中列出了轴的极限偏差表尺寸亍mmrb上坤崔0"Tt*» 帰m片呻他心盖错祺一T5 仙CT4b*-4J扣34#"*醮心

21、砂|-3-4碑-370-HER-TO-3-呻毗八-SO*3-M-3-14-10Q|-釦心-IB*'1"T曙护+】，14*1:SO"A45*-弘w心心第-300h-120*-11340貞-7+B*4«-'岛，咖3】" im14 S02253山-心泌-J3tU+50*-340-190l斗*=-LOOi'60 iJW-30-0*洛-13iJ3如1L1-15GPs-1他衬3址-I7IM-130-733C7"0*-1312D-413Adstk'寒,亠 孑L自勺根本侑差戳值沾歯回丁 LS0O忌一199和円I位用时时三鬲丰尺寸

22、iTmi 卢下茶EF-価祐ESw沏有福嗤心差4?領1 rE*】T扒a】T8出Aa丁即>- CTE-1大于2A*'h匚划iJL"D+'E-ErF6"KMlb*270.i-140.中flflq中斗+ 2D-1M 10-+ 4l>d.0i-*2-i i0->AaA2亠個g+70*+斗24 j毎卢+1"+6*0-'+ 6*+】o4*3u*to-p4 H+ 1504-+込+*+251;T A4勺斗g+ 8*j-L+rf-6+'-6*j10心 293+ IS0-I-5D-*32+ 6-+ 10-<-15L *-7*PU-

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24、第二步：找到根本偏差 f下公差等级为8的一列。第三步：根本尺寸 70属 大于65至80尺寸段，找到此段所在的行，在行和列的相交处0.030得到极限偏差数值为30 (卩m )。即0 70f8为0 70 0.076mm。76配合制(基准制)、基孔制配合1. 定义：根本偏差为一定的孔的公差带与不同根本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。如下图:2. 基孔制配合的特点(1) 基孔制中选作基准的孔称为基准孔，代号为“ H'。(2 )基准孔以下偏差作为根本偏差，数值为零，上偏差为正值，因而其公差带位于零线上 方。(3) 基准孔的最小极限尺寸等于根本尺寸。(4 )基孔制配合中的轴是非基准件。由于

25、轴的公差带相对零线可有不同的位置，因而形成各种不同性质的配合。基孔制配合：孔是基准孔，下偏差 EI=0,代号为:H，通过改变轴的公差带来获得各种不同 的配合特性。Nj就配合迪涙配含,二、基轴制配合1. 定义：根本偏差为一定的轴的公差带与不同根本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种 制度，称为。如下图卅h0i;n；i2. 基轴制配合的特点(1 )基轴制中选作基准的轴称为基准轴， 代号为“ h。(2 )基准轴以上偏差作为根本偏差，数值为零，下偏差为负值，因而其公差带位于零线下 方。(3)基准轴的最大极限尺寸等于根本尺寸。(4 )基轴制配合中的孔是非基准件。由于孔的公差带相对零线可有不同的位置，因而形

26、成各种不同性质的配合。基轴制配合：轴是基准轴，上偏差es=O,代号为:h，通过改变孔的公差带来或得各种不同的配合特性。间隐配合 过渡配合过盔配令三、公差带与配合的优化1.公差带系列 GB /T180I 1999对根本尺寸至500mm的孔、轴规定了优先、常用和一般 用途三类公差带。(1) 轴的一般用途公差带 116种，(2) 孔公差带规定了 105种4-4| f1 <础BE过ME1H4 科屮卜I*ifl-i 卒r-*1H7 fr Mnr tPtf? t*Si?-irahtf? tn 声if?帝IF tl?g鱼Ji'tilICHAnTIM rrif 呻 ir舟u71BRXr»

27、;7叩 nF1 br7IVK<71« g匹tk?Ih仝HHHDF Lfi?ld&p 1rinnHl 53 eicjH：O hioHl tit Ibl tk HI L L itil 1 dllr Ml 3l h；lH123LH零-冑庄 辰民廿小骑址* F amni列；勞层寸小于It坤 F ItNJrm »rf 加i# 总. I交悴合 內忧吐方框内的为常用公差带，圆圈内的为优先公差带选用公差带的顺序是：首先优先公差带，其次常用公差带，再一般公差带。2.配合系列 GB/T 1801 1999在根本尺寸500mm范围内(1)对基孔制规定了 59种常用配合，在这常用配合

28、中又对基孔制、各规定了13种优先配合,对基轴制规定了 47种常用配合，在这常用配合中又对基孔制各规定了13种优先配合,* j -*遵禅e忧馬，曙"*令冷*lia ! n1 <3 I nrr f « | r I N1 T I u V II T I if.阿 腑 is mUdt« 白二塹*i:合kA1FXi 和8IBWRsIdft?TsiSti2n丁-HhrHf'匚r?Mr r*怪rfh7【；E !h-rKit5 hftMi1H *U5 吶F DSJSSr4i-.F irrTw |hWrucf UM>b口 niUhi AllMlaltKiltcu.

29、 hl 1LUU *.l TkHUEKI IhJ2Htl-Mlct事tt.L rut僧丹吹 注*£ a .(3) 配合的选用顺序为：先优先配合，再常用配合。3. GB/T1801 1999还规定根本尺寸大于 5003150mm的配合一般采用基孔制的同 级配合，也就是轴的选用公差带与同公差等级的基准孔组成配合。基孔制常用与优先配合的选用基轴制常用与优先配合的选用基推軸h71)8119hJ)IIIG0hblh.5Js|K M 过攪配合M P R S T I' V X Y ZhoPC匕5M7四、一般公差线性尺寸的未注公差1一般公差又称未注公差的概念，是指在车间通常加工条件可保证的公

30、差。2般公差的作用：可简化制图，使图样清晰易读，并突出了标有公差要求的部位，以便在 加工和检验时引起重视，还可简化零件上某些部位的检验。3般公差的应用：主要用于较低精度的非配合尺寸和由工艺方法来保证的尺寸。例如冲 压件和铸件尺寸由模具保证。4. 线性尺寸的一般公差标准1 公差等级 GB/T1804 2000规定了线性尺寸的一般公差的等级，分为四级，即:f精密级、m中等级卜c粗糙级和v最粗级。2极限偏差数值 GB/T1804 2000规定了线性尺寸的一般公差的极限偏差数值，见表1 9课本P27,倒圆半径与倒角高度尺寸的极限偏差数值见表1 10 课本P27。五、温度条件国标规定：尺寸的标准温度为20C。其含义有两个：图样上和标准中规定的极限与配合是在20C时给定的；检验时测量结果应以工件和测量器具的温度在20 C时为准。第三节 极限与配合的选择、基准制的选择1通常应优先选用基孔制。2基轴制的采用 在以下情况下采用基轴制比基孔制更好。1直接采用冷拔圆型材作轴。 2因机械结构的原因而采用基轴制。3与标准件配合时，一般依标准件确定配合制。4特殊需要时允许采用混合配合。总之对配合制的选择，