工程图学应用课件第三章零件图的技术要求

第三章零件图的技术要求本章内容：第一节表面结构第二节极限与配合第三节几何公差第四节零件的常用材料及热处理

零件图是指导生产的重要技术文件，是制造零件的依据。所以，零件图除了要将零件的形状表达清楚之外，还应该注写出制造零件时应达到的技术要求。1.零件的表面结构2.零件的极限与配合3.零件的几何公差4.零件的特殊加工要求、检验和试验说明5.热处理和表面修饰说明6.材料要求和说明第一节表面结构零件的表面结构要求是评定零件质量的重要指标之一，在2006年修订的GB/T131-2006《产品几何技术规范（GPS）技术产品文件中表面结构的表示法》中，定义并标准化了三组表面结构参数：轮廓参数、图形参数、支撑率曲线参数。每组参数由不同的评定方法进行评定。其中采用轮廓参数定义的表面结构分为R轮廓（粗糙度轮廓）、W轮廓（波纹度轮廓）、P轮廓（原始轮廓）三种。下面以R轮廓为例进行说明。一、表面粗糙度的概念

表面粗糙度（R轮廓）是指零件的加工表面上具有的较小间距和峰谷所形成的微观几何形状误差。评定表面粗糙度的参数：★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RaL轮廓算术平均偏差——RaRa=－∫y(x)dx1L0LRa=－∑yi1ni=1n

近似为:YX（2）在同一零件上，工作表面的粗糙度参数值应小于非工作表面的粗糙度参数值。（6）一般地说，尺寸和表面形状要求精确程度高的表面，粗糙度参数值小。（5）运动速度高、单位压力大的摩擦表面比运动速度底、单位压力小的摩擦表面的粗糙度参数值小。（3）受循环载荷的表面及容易引起应力集中的表面（如圆角、沟槽），表面粗糙度参数值要小。（4）配合性质相同时，零件尺寸小的比尺寸大的表面粗糙度参数值要小；同一公差等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度参数值要小。二、表面粗糙度的选用零件表面粗糙度参数值的选用，既要满足零件表面的功用要求，又要考虑经济合理性。具体选用时，可参照生产中的实例，用类比法确定，同时应注意：（1）在满足功用的前提下，尽量选用较大的表面粗糙度参数值，以降低生产成本。Ra(µm)表面特征Ra(µm)表面特征100明显可见刀痕0.80微辨加工痕迹方向50可见刀痕0.40不可辨加工痕迹方向25微见刀痕0.20暗光泽面12.5可见加工痕迹0.10亮光泽面6.3微见加工痕迹0.05镜状光泽面3.2看不见加工痕迹0.025雾状镜面1.6可辨加工痕迹方向0.012镜面Ra数值及其表面特征

三、表面结构的标注⒈表面结构符号表面结构表面结构符号表面结构参数其它有关规定数字与字母高度符号的线宽高度H1高度H22.50.253.583.50.35510.550.571570.710211011430表面结构符号基本符号:60°60°H2H1H1≈1.4hH2=2H1h——字高符号意义及说明用任何方法获得的表面（单独使用无意义）用去除材料的方法获得的表面用不去除材料的方法获得的表面横线上用于标注有关参数和说明表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求表面结构符号⑵表面结构参数表面结构参数的单位是m。用任何方法获得的表面,Ra的上限值为3.2m。用去除材料方法获得的表面,Ra的上限值为3.2m，下限值为1.6m。用去除材料方法获得的表面,Ra的上限值为3.2m。用不去除材料方法获得的表面,Ra的上限值为50m。四、表面结构的标注方法在同一图样上每一表面只注一次表面结构代号，且应注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上，并尽可能靠近有关尺寸线。当零件的大部分表面具有相同的表面结构要求时，对其中使用最多的一种，代（符）号，可在标题栏附近统一标注。代号中的数字大小和方向应与尺寸数字的大小和方向一致。符号的尖端必须从材料外顶在材料表面上。

当位置狭小不便标注时可引出标注；细线相连的不连续的同一表面，只标注一次。当零件所有表面具有相同的粗糙度时，在右上角统一标注代号。可以标注简化代号，但要在标题栏附近说明这些简化代号的意义。螺纹的结构参数的代号注在尺寸线上

齿轮的齿面结构参数的代号注在分度线上第二节极限与配合一、极限与配合的意义

同一批零件，不经挑选和修配，任取一个就可顺利地装到机器上去，并满足机器的性能要求。零件的这种性质，称为互换性。零件具有互换性，才能采用专用刀具，量具和先进工艺，进行大规模生产，实行生产专业化和协作化，提高生产率，降低成本且便于维修。极限和配合制度是实现互换性的重要基础。1.公称尺寸:2.实际尺寸:3.极限尺寸:上极限尺寸:零件合格的条件：上极限尺寸≥实际尺寸≥下极限尺寸尺寸要素允许的尺寸的两个极端允许的最大尺寸允许的最小尺寸二、有关术语及定义下极限尺寸:由图样规范确定的理想形状要素的尺寸零件制成后实际测得的尺寸4.偏差上极限偏差：=上极限尺寸－公称尺寸下极限偏差：=下极限尺寸－公称尺寸代号：孔为ES轴为es代号：孔为EI轴为ei5.尺寸公差(简称公差):允许尺寸的变动量。公差=上极限尺寸－下极限尺寸=上极限偏差－下极限偏差例：一根轴的直径为800.005公称尺寸:上极限尺寸:下极限尺寸:80零件合格的条件：80.005≥实际尺寸≥79.99580.00579.995上极限偏差=80.005－80=+0.005下极限偏差=79.995－80=-0.005公差=0.005－(-0.005)=0.0100下极限偏差+0.005-0.005+0.006+0.035-0.006-0.024

由代表上极限偏差和下极限偏差或上极限尺寸和下极限尺寸的两直线所限定的一个区域称为公差带。

公差带图可以直观地表示出公差的大小及公差带相对于零线的位置。80+0.035+0.00680-0.006-0.024＋－公称尺寸80例:80±0.005上极限偏差6.公差带与公差带图公差带7.极限制经标准化的公差与偏差制度8.零线在极限与配合图中，表示公称尺寸的一条直线基本偏差基本偏差标准公差三、标准公差和基本偏差1.标准公差用以确定公差带的大小，国家标准共规定了20个等级。即：IT01、IT0、IT1~IT18标准公差的数值由公称尺寸和公差等级确定。2.基本偏差用以确定公差带相对于零线的位置。一般为靠近零线的那个偏差。公称尺寸+—00标准公差AZCRSTPCDEFFGCDEHYBGJSKMNUVXZZAZBFJ公称尺寸公称尺寸基本偏差系列基本偏差系列确定了孔和轴的公差带位置。零线+-00零线+-孔轴azcrfgdefcdbhjsjkmnpstuxzzazbgecfvy00公差等级代号（大小要素）孔的基本偏差代号（位置要素）公称尺寸直径符号孔的公差带代号（大小、位置要素）例:Ф50H8的含义：Ф50H8

3．公差带代号

公差带代号由基本偏差代号和公差等级组成。Ф50

f7公差等级代号（大小要素）轴的基本偏差代号（位置要素）公称尺寸直径符号轴的公差带代号（大小、位置要素）例如，Ф50f7的含义：

例1：已知孔的基本尺寸为φ50，公差等级为8级，基本偏差代号为H，写出公差带代号，并查出极限偏差值。由公差带代号定义，公差带代号为:公差带示意图:

由孔极限偏差表查得：上极限偏差值为：＋0.039，

下极限偏差值为0，孔的尺寸可写为50+0.0390H800+-+0.0390Φ50例２：已知轴的公称尺寸为φ50，公差等级为7级，基本偏差代号为ｆ，写出公差带代号，并查出极限偏差值。

公差带代号为φ50f7

公差带示意图

由轴的极限偏差表查得：上极限偏差为：－0.025ｍｍ，

下极限偏差为：－0.050ｍｍ，轴的尺寸可写为：或50-0.025-0.05030f7()-0.025-0.050四、配合1.配合的概念

公称尺寸相同的相互结合的孔和轴的公差带之间的关系。间隙或过盈的概念:设δ=孔的实际尺寸－轴的实际尺寸若δ≥0间隙2.配合的种类若δ≤0过盈最小间隙最大间隙最小极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸最大间隙最小间隙=0轴公差带孔公差带间隙配合孔的公差带在轴的公差带之上,任取其中一对轴孔相配,轴孔之间总有间隙(包含间隙为零的情况)。过盈配合孔的公差带在轴的公差带之下,任取其中一对轴孔相配,轴孔之间总有过盈(包含过盈为零的情况)。最小极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸最大过盈最小过盈最大过盈最小过盈=0轴公差带孔公差带最小极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸最大间隙最大过盈过渡配合轴和孔的公差带相互交叠，任取其中一对轴和孔相配，轴孔之间可能间隙，也可能过盈。最大过盈最大间隙轴公差带孔公差带基准孔3.配合的基准制基孔制

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形成各种不同配合的制度。间隙配合过渡配合过盈配合基准孔的基本偏差代号为“H”。基轴制

基本偏差为一定的轴的公差带,与不同基本偏差的孔的公差带形成各种不同配合的制度。基准轴基准轴的基本偏差代号为“h”。间隙配合过渡配合过盈配合AZCRSTPCDEFFGCDEHYBGJSKMNUVXZZAZBFJ基本尺寸基本尺寸零线+-00零线+-孔轴azcrfgdefcdbhjsjkmnpstuxzzazbgecfvy00如图可以看出，在基孔制中，基准孔H与轴配合a-h用于间隙配合；p-zc用于过盈配合；j-n用于过渡配合。在基轴制中，基准孔H与轴配合A-H用于间隙配合；P-ZC用于过盈配合；J-N用于过渡配合。五、极限与配合在图样上的标注⒈在装配图上的标注标注形式为：公称尺寸——————孔的公差带代号轴的公差带代号

采用基孔制时，孔的基本偏差代号一律为H；而采用基轴制时，轴的基本偏差代号一律为h。如图:G7h6Ф14是基轴制间隙配合N7h6Ф14是基轴制过渡配合H9d920是基孔制间隙配合五、极限与配合的选用1.尽量选用优先公差带和优先配合优先配合13种2.优先选用基孔制可以限制定值刀具、量具的数量。3.可选用孔比轴低一级的公差等级（孔加工困难）六、极限与配合在零件图上的标注1.标注公差带的代号

这种注法应和采用专用量具检验零件统一起来，以适应大批量生产的需要。因此不需要标注偏差数值。2.标注偏差数值。上极限偏差注在公称尺寸的右上方，下极限偏差应与基本尺寸注在同一底线上。

这种注法主要用于单件小批量生产，以便于用通用量具测量检验，减少查表时间。当上下偏差数值相同时可如此标注±0.233.公差带代号和偏差数值一起标注。极限偏差写在公差带代号之后，并加用（）。

既明确配合精度又有公差数值。适用于生产规模不确定的情况。第三节几何公差

零件经加工后，不仅会出现尺寸误差，还会产生表面几何形状和相对位置误差。零件的这种形状和位置误差，对机器的工作性能和使用寿命都有一定影响。因此，对于较重要的零件，除了控制其表面结构、尺寸误差外，还要对其形状和位置加以限制，给出经济合理的误差允许值，简称几何公差。一、几何公差的符号

2hΦ0.02A基准代号字母几何公差几何公差符号指引线几何公差代号基准代号二、几何公差的标注

标注几何公差时，标准中规定用框格标注。几何公差标注示例A被测要素的标注方法

1)当被测要素为直线或表面时，将箭头置于要素的轮廓线或轮廓线的延长线上，并应明显的与尺寸线错开。

2）当被测要素为实际表面时，箭头可置于带点的参考线上，该点指在实际表面上。

3)当被测要素为轴线、球心或中心平面时，则指引线箭头应与尺寸线对齐。

4)当一个以上要素作为被测要素，如6个要素，应在框格上方注明。

5)如对同一要素有一个以上的公差特征要求，为方便起见可将一个框格放在另一框格的下面。基准要素的标注方法

1)当基准为直线或表面时，基准符号应靠近该要素的轮廓线或其的延长线，并应与尺寸线箭头明显错开。2)当基准要素为实际表面时，基准符号置于用圆点指向实际表面的参考线上。3）当基准要素为轴线、球心或中心平面时，基准符号应与该要素的尺寸线对齐。几何公差标注示例第四节零件的常用材料及热处理

机械工程材料主要包括金属材料和非金属材料。在工业领域，金属材料分为两类，一类是黑色金属，主要指应用最广泛的钢铁；另一类是有色金属，指除黑色金属之外的所有金属及其合金。非金属材料是近年来发展迅速的工程材