06-工序尺寸和公差解析

1、模具制造基模具制造基础础v制定加工工艺规程的制定加工工艺规程的（内容和顺序）（1）设计输出的研究与工艺分析；）设计输出的研究与工艺分析；制订模具加工工艺规程制订模具加工工艺规程设计设计输出输出生产生产要求要求现场加现场加工设备工设备生产生产条件条件（2）确定毛坯的种类；）确定毛坯的种类；（3）设计工艺过程，）设计工艺过程， 拟定拟定；（4）工序设计；）工序设计；（5）填写工艺文件。）填写工艺文件。 形状形状最大轮廓尺寸尺寸加工余量选择各选择各加工表面加工表面加工方法加工方法加工方案加工方案划分划分加工阶段加工阶段确定确定加工顺序加工顺序工序数量工序数量设计设计加工工序加工工序合理选择合理选择定

2、位基准定位基准明确各加工表面的技术要求明确各加工表面的技术要求选择保证要求的最终加工方法选择保证要求的最终加工方法确定工步数量和工步加工方法确定工步数量和工步加工方法正确地确定正确地确定从毛坯到最终成形的加工路线从毛坯到最终成形的加工路线为每一工序选择机床和工艺装备为每一工序选择机床和工艺装备确定加工余量、工序尺寸和公差确定加工余量、工序尺寸和公差n确定工时定额、工人技术等级等确定工时定额、工人技术等级等确定切削用量确定切削用量正确选择正确选择第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差技术要求技术要求：尺寸公差、形状公差和位置公差。零件的表面粗糙度。 对零件的材料、热处理和表面修饰的说明。 对

3、于特殊加工和检验的说明。机械加工精度机械加工精度零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和相互位置）与理想几何参数的接近程度。机械加工质量机械加工质量加工表面质量加工表面质量 表面几何形状特征 表面层的物理力学性能 零件表面的加工通过刀具和工件之间的相对运动关系，获得一定的形状并不难，难的是在获得复杂形状的同时必须保证其高精度的要求。第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差 零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和相互位置）与理想几何参数的接近程度接近程度；实际值愈接近理想值，加工精度就愈高。机械加工精度机械加工精度 零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和相互位置）对理想几何参数的偏离量偏离量。加

4、工误差加工误差v 两者的关系两者的关系n是对一个问题从两种不同角度的评定。是对一个问题从两种不同角度的评定。n保证和提高加工精度的问题，实际上就是控制和减少加工误差的问题。保证和提高加工精度的问题，实际上就是控制和减少加工误差的问题。第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差加工经济精度加工经济精度 在正常生产条件下在正常生产条件下（采用符合质量标准的设备。工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能所能保证的加工精度。保证的加工精度。每增加一个精度等级，可能会多几个工序，多用好几台更好的机床，多用很多技术工人，从而零件的成本成本就会增加很多了。 每种加工方法的加工经济精度不是固定不变的

5、，它随着工艺技术的发展，设备及工艺装备的改进，以及生产管理水平的不断提高而逐渐提高。工艺规程要根据工艺规程要根据经济精度来制定经济精度来制定 。第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差零件的加工精度包含：零件的加工精度包含： 机械加工后零件的直径、长度和表面间距离等尺寸的实际值与理想值的接近程度。尺寸精度尺寸精度 机械加工后零件几何图形的实际形状与理想形状的接近程度。形状精度形状精度 机械加工后零件几何图形的实际位置与理想位置的接近程度。位置精度位置精度第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差面轮廓度面轮廓度线轮廓度线轮廓度圆圆 柱柱 度度圆圆 度度 平平 面面 度度直直 线线 度度 形形

6、状状公公差差符符 号号名名 称称全跳动全跳动圆跳动圆跳动跳跳动动位置度位置度对称度对称度同轴度同轴度定定位位倾斜度倾斜度垂直度垂直度平行度平行度定定向向 位位置置公公差差符号符号名称名称 分分 类类基准代号字母形位公差数值公差带的形状形位公差符号 0.05 A形位公差形位公差 在满足设计要求的条件下，规定零件实际尺寸允许的变动量。从保证产品的使用性能分析，没有必要把每个零件都加工得绝对精确，而只要求它在某一规定的范围内变动，这个允许变动的范围，就是公差。公差公差加工误差不超过图样规定的偏差的零件。 制造者的任务就是要使加工误差小于图制造者的任务就是要使加工误差小于图样上规定的公差。样上规定的公

7、差。合格品合格品第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差v 基本尺寸基本尺寸 是设计给定的尺寸；是设计给定的尺寸；v 极限尺寸极限尺寸 允许尺寸变化的两个极限值允许尺寸变化的两个极限值 它是以基本尺寸为基数来确定的。它是以基本尺寸为基数来确定的。v 尺寸偏差尺寸偏差（偏差）（偏差） 某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差，某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差， 分别称为上偏差和下偏差。分别称为上偏差和下偏差。基本术语基本术语例：一根轴的直径为 50 0.008基本尺寸：最大极限尺寸：最小极限尺寸： 50 50.008 49.992第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差 上偏差 = 最大极限尺寸 基

8、本尺寸 代号：孔为 ES ，轴为 es 。 下偏差 = 最不极限尺寸 基本尺寸 代号：孔为EI，轴为ei 。v 尺寸公差尺寸公差（简称公差）允许尺寸的变动量。 公差 = 最大极限尺寸 最小极限尺寸 = 上偏差 下偏差例：一根轴的直径为 50 0.008公差公差 = 50.008-49.992 = 0.016 或或 = 0.008-(-0.008) =0.016上偏差上偏差 = 50.008 - 50 = 0.008下偏差下偏差 = 49.992 50 = -0.008 基本术语基本术语第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差公差的组成要素：公差的组成要素：标准公差是标准所列的，用以确定公差带

9、的大小的任一公差。标准公差分为20个等级，即：IT01、IT0、IT1至于IT18 。IT表示公差，数字表示公差等级，从IT01至IT18依次降低。标准公差标准公差确定确定公差带大小公差带大小基本偏差是标准所列的，用以确定公差带相对零位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零线的那个偏差。当公差带在零线的上方时，基本偏差为下偏差；反之则为为上偏差。基本偏差基本偏差确定确定公差带位置公差带位置第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差v标准公差标准公差确定确定公差带大小公差带大小nIT表示标准公差标准公差（国际允许残留量） IT = International Tolerancen（GB）1800-79

10、中标准公差分20级。即IT01、IT0、IT1至IT18。从IT01至IT18等级依次降低。等级值越小，其精度越高；加工精度高，就是加工误差小，反之亦然。 （精密f 、中等m 、粗糙c 、最粗v ）n（GB）1804-79未注公差尺寸的极限偏差，规定有三条； 规定的极限偏差适用于金属切削加工的尺寸，也可用于非切削加工。 图样上未注公差尺寸的偏差，按本标准规定的系列，由相应的技术文件作出具体规定。 未注公差尺寸的公差等级规定为IT12至IT18。n一般孔用H（+） 轴用h（-） 长度用（） 必要时，可不分孔、轴或长度，均采用 IT（或Js或js）。 第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差公差

11、等级表公差等级表（部分）基本尺寸基本尺寸mm公公 差差 等等 级级IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12661010101818183030505080801201201801802502503153154004005006891113151820232527911131619222529323640151821253035404652576322273339465463728189973643526274871001151301401555870841001201401601852102302509011013016019022025029032036040015018021

12、0250300350400460520570630基本偏差基本偏差基本偏差基本偏差标准公差标准公差标准公差标准公差基本尺寸基本尺寸+-00 轴与孔的基本偏差代号用拉丁字母表示，大写为孔，小写为轴，各有28个。 其中H（h）的基本偏差为零）的基本偏差为零，常作为基准孔或基准轴的偏差代号。基本偏差基本偏差确定确定公差带位置公差带位置第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差RS TPCDEFFGCDEHYABGJSKM NUVXZZAZBZCF基本尺寸基本尺寸零线零线0+-J0EIEIES+rafgdefcdbhjsjkmnps tuxzzazbzcgecfvy基本尺寸基本尺寸零线零线0-0ese

13、i AH （ah） 的基本偏差用于间隙配合间隙配合PZC（pzc）的基本偏差用于过盈配合过盈配合J（j）N（n）的基本偏差用于过渡配合过渡配合孔、轴的极限偏差孔、轴的极限偏差（部分） H6+110+130+160+190+220+250+290+3207+180+210+250+300+350+400+460+5208+270+330+390+460+540+630+720+8109+430+520+620+740+0+1000+1150+130010+700+840+1000+1200+1400+1600+1850+2100公差带等级公差带等级基本尺寸mm018183030505080801

14、20120180180250250315h5080901113151820236011013016192225293270180210250300350400465280270330390460540630720819043052062074087010001150130 间隙配合间隙配合 孔与轴配合时，具有间隙孔与轴配合时，具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。的配合。孔公差带轴公差带最大间隙最小间隙孔公差带轴公差带最大间隙最小间隙为零30+0.053+0.02030-0.020+0.041间隙 孔的公差带在轴的公差带之上。第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差 过盈配合过盈配合 孔和轴

15、配合时，孔的尺寸减去相配合轴的尺寸，其代数差为负值为过盈。具有过盈的配合称为过盈配合。轴径孔径过盈轴公差带孔公差带最大过盈最小过盈轴公差带孔公差带最大过盈最小过盈为零 孔的公差带在轴公差带之下。第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差 过渡配合过渡配合 可能具有间隙或过盈的配合为过渡配合。最大间隙最大过盈轴径孔径最大间隙最大过盈最大过盈最大过盈最大间隙最大间隙轴和孔的公差带相互交叠。第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差v机械加工表面质量机械加工表面质量 零件的破坏，一般都是从表面层表面层开始的，这说明零件的表面质量至关重要，它对产品质量有很大影响。 加工表面质量包含以下两个方面的内容：

16、加工表面质量包含以下两个方面的内容：n表面几何形状特征表面几何形状特征 加工表面轮廓的特征n表面层的物理力学性能表面层的物理力学性能 加工过程中，由于挤压力、摩擦力及切削热的作用，使工件表层的物理力学性能发生变化，以及在某些情况下发生化学性质的变化。第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差n表面几何形状特征表面几何形状特征加工表面轮廓的特征加工表面轮廓的特征波距波距L与波高与波高H的比值的比值n微观几何形状误差，亦称微观几何形状误差，亦称表面粗糙度表面粗糙度nLH50，加工表面的微观形状误差。，加工表面的微观形状误差。n波纹度波纹度（表面波度表面波度）n LH501000，它是由机械加工振动

17、引起的。，它是由机械加工振动引起的。n加工表面微观不平的波长与波高的比值的周期性形状误差。加工表面微观不平的波长与波高的比值的周期性形状误差。n宏观几何形状误差宏观几何形状误差nLH1000，属于加工精度范畴，如圆度误差、圆柱度，属于加工精度范畴，如圆度误差、圆柱度误差等。误差等。n表面伤痕表面伤痕加工表面个别位置出现的缺陷，如砂眼、气孔、裂痕等。第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差v表面粗糙度表面粗糙度 表示零件表面具有较小间距和峰谷所组成的微观几何较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性形状特性，称为表面粗糙度。v评定表面粗糙度的参数评定表面粗糙度的参数 表面粗糙度对零件的表面粗糙度对

18、零件的配合性质配合性质、耐磨性、强度、抗腐性耐磨性、强度、抗腐性密封性、外观要求密封性、外观要求等影响很大，因此，零件表面的粗糙度的等影响很大，因此，零件表面的粗糙度的要求也有不同。一般说来，凡零件上有要求也有不同。一般说来，凡零件上有配合要求或有相对运配合要求或有相对运动的表面动的表面，表面粗糙度参数值要小。表面粗糙度参数值要小。 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优先选用轮廓算术平均偏差Ra第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差符 号 意 义 及 说 明 基本符号，表示表面可用任何方法获得。当不加注粗糙度参数值或有关说明时，仅适用于简化代号标注。 基本符号加

19、一短划，表示表面是用去除材料的方法获得。如车、铣、磨、剪切、抛光、腐蚀、电火花加工、气割等。 基本符号加一小圆，表示表面是用不去除材料方法获得。如铸、锻、冲压变形、热轧、冷轧、粉未冶金等，或者是用于保持原供应状况的表面（包括保持上道工序的状况）。 在上述三个符号的长边上均可加一横线；用于标注有关参数和说明。 在上述三个符号上均可加一小圆，表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求。表面粗糙度参数表面粗糙度参数:表面粗糙度参数的单位是 m。 注写注写Ra时，只写数值时，只写数值; 注写注写Rz、Ry时时，应同时注出，应同时注出Rz、Ry和数值。和数值。例如：3.2用任何方法获得的表面, Ra的上限值为

20、3.2m。 只注一个值时，表示为上限值；只注一个值时，表示为上限值； 注两个值时，表示为上限值和下限值。注两个值时，表示为上限值和下限值。3.21.6用去除材料的方法获得的表面, Ra的上限值为3.2m，下限值为1.6m。Ry3.2用任何方法获得的表面, Ry的上限值为3.2m。第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差v例：外圆表面加工方案例：外圆表面加工方案 工艺基准与设计基准重合情况下：工艺基准与设计基准重合情况下：v 工序尺寸与公差的确定工序尺寸与公差的确定1.确定各加工工序的加工余量；确定各加工工序的加工余量；2.从终加工工序开始（即从设计尺寸开始）到第从终加工工序开始（即从设计尺寸

21、开始）到第2道加道加工工序，依次加上每道加工工序余量，可分别得到各工工序，依次加上每道加工工序余量，可分别得到各工序的基本尺寸（包括毛坯尺寸）；工序的基本尺寸（包括毛坯尺寸）；3.除终加工工序以外，其他各加工工序按各自所采用加除终加工工序以外，其他各加工工序按各自所采用加工方法的工方法的经济加工精度经济加工精度确定工序尺寸公差；确定工序尺寸公差； 终加工工序的公差按设计要求确定4.填写工序尺寸，并按填写工序尺寸，并按“入体原则入体原则”标注工序尺寸公差。标注工序尺寸公差。第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差工序加工余量工序加工余量相邻两工序的工序尺寸之差 加工余量加工余量加工过程中从加工

22、表面切去的金属层厚度总加工余量总加工余量（毛坯余量）毛坯尺寸与零件图设计尺寸之差正确规定加工余量正确规定加工余量n加工余量过大加工余量过大，将增加金属材料、动力、刀具和劳动量等的消耗，并使切削力增大而引起较大的工件变形；n加工余量过小加工余量过小，加工就不能完全切除上工序留在加工表面上的缺陷层，不能保证零件的加工质量。总加工余量总加工余量=工序加工余量工序加工余量确定加工余量的确定加工余量的基基本原则本原则:是在保证是在保证加工质量的前提下加工质量的前提下尽量减少加工余量。尽量减少加工余量。第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差单边余量单边余量等于实际切除的金属层厚度。 加工余量加工余量表

23、示双边余量双边余量是实际切除的金属层厚度的一半。 对于非对称表面，其加工余量用单边余量表示，如图平面加工。对于外圆与内圆这样的对称表面，其加工余量用双边余量表示，如图回转面加工（轴和孔）。第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差上工序留上工序留下的表面下的表面粗糙度值粗糙度值（表面轮（表面轮廓的最大廓的最大高度）和高度）和表面缺陷表面缺陷层深度。层深度。影响加工余量的因素影响加工余量的因素上工序的尺上工序的尺寸公差，且寸公差，且其值没有包其值没有包括的上工序括的上工序留下的空间留下的空间位置误差，位置误差，如形状误差如形状误差和位置误差。和位置误差。本工序的本工序的装夹误差装夹误差表面质量表

24、面质量尺寸精度尺寸精度安装精度安装精度 加工余量加工余量必须控制在某一公差公差范围内，公差大小等于本道本道工序尺寸与上道上道工序尺寸公差之和。 确定方法确定方法（1）查表修）查表修正法正法（2）经验估）经验估计法计法（3）分析计）分析计算法算法第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差对包容尺寸对包容尺寸下偏差为下偏差为0，最小，最小尺寸就是基本尺寸尺寸就是基本尺寸例例：孔、槽等尺寸工序尺寸工序尺寸在工艺过程中，某工序加工应达到的尺寸对被包容尺寸对被包容尺寸上偏差为上偏差为0，最大，最大尺寸就是基本尺寸尺寸就是基本尺寸例例：轴径等尺寸工序尺寸都有公差，工序尺寸偏差一般按“入体原则入体原则”标注

25、。毛坯的尺寸公毛坯的尺寸公差差按双向对称对称偏差偏差形式标注确定加工余量的确定加工余量的基基本原则本原则:是在保证是在保证加工质量的前提下加工质量的前提下尽量减少加工余量。尽量减少加工余量。第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差v确定加工余量确定加工余量加工工艺规程加工工艺规程带肩导柱带肩导柱其余公差等级表公差等级表（部分）基本尺寸基本尺寸mm公公 差差 等等 级级IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12661010101818183030505080801201201801802502503153154004005006891113151820232527911131619

26、2225293236401518212530354046525763222733394654637281899736435262748710011513014015558708410012014016018521023025090110130160190220250290320360400150180210250300350400460520570630v例：外圆表面加工方案例：外圆表面加工方案v确定加工余量确定加工余量制造法本道工序经济加工余量（单面）/mm经济加工精度表面粗糙度Ra/m车削粗车1IT11126.312.5半精车0.6IT8101.66.3精车0.4IT670.81.6精细车

27、、金刚车0.15IT560.10.8磨削粗磨0.250.5IT783.26.3半精磨0.10.2IT70.81.6精磨0.050.1IT670.20.8细磨、超精磨0.0050.05IT560.0250.1研磨0.0020.015IT560.0250.05钳工抛光粗抛0.050.150.20.8细抛、镜面抛0.0050.010.0010.1模具常用加工方法的加工余量、加工精度、表面粗糙度模具常用加工方法的加工余量、加工精度、表面粗糙度v工艺尺寸链原理工艺尺寸链原理工序尺寸在零件图上往往不标出或不存在，需要在制订工艺过程时予以确定。对于简单的情况，可以通过分析来得到，但对于复杂的零件，工序尺寸之

28、间的联系，需要运用工艺尺寸链的原理工艺尺寸链的原理来进行计算。第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差 尺寸链尺寸链 在工件加工和机器装配过程中，由相互连接的尺寸形成的封闭尺寸组。按尺寸链在空间分布的位置关系，分为直线尺寸链直线尺寸链、平面平面尺寸链尺寸链和空间尺寸链空间尺寸链。在尺寸链中，以直线尺寸链直线尺寸链（即全部组成环平行于封闭环的尺寸链）用得最多 。尺寸链：尺寸链：由相互联系、按一定顺序首尾相接排列由相互联系、按一定顺序首尾相接排列的尺寸封闭图叫作尺寸链。的尺寸封闭图叫作尺寸链。根据用途不同分为根据用途不同分为工艺尺寸链工艺尺寸链和和装配尺寸链装配尺寸链工艺尺寸链工艺尺寸链是由单个零件在工艺过程中有关尺寸形成的；是由单个零件在工艺过程中有关尺寸形成的；装配尺寸链装配尺寸链指机器在装配过程中由相关零件的尺寸或相互指机器在装配过程中由相关零件的尺寸或相互 位置关系所组成的位置关系所组成的尺寸链尺寸链第六讲第六讲 工序尺寸与公差工序尺寸与公差封闭环：封闭环：间接获得的尺寸间接获得的尺寸A0称为封闭环；称为封闭环；组成环：组成环：加工过