第九零件的技术要求

第九零件的技术要求第1页，共68页，2023年，2月20日，星期一零件图是设计部门提交给生产部门的重要技术文件，是制造、加工和检验零件的依据。一张完整的零件图，除了完整、清晰地表达出零件内、外形状和结构外，零件图中必须用规定的代号、数字和文字简明地表示出在制造和检验时所应达到的技术要求。零件的技术要求包括：尺寸公差、形位公差、表面粗糙度（表面特征）、热处理等。本章只介绍常用的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度。热处理和表面处理将在后续课程中讲述。第九章零件图上的技术要求第2页，共68页，2023年，2月20日，星期一第一节极限与配合一、互换性概念在相同规格的一批零件中，不用选择，不经修配就能装在机器上，达到规定的性能要求，零件的这种性质就称为互换性。在现代机器制造业中，为了达到成批或大量生产的目的，必须按照互换性的原则进行生产。它可以提高效率，降低成本，保证质量。第3页，共68页，2023年，2月20日，星期一二、尺寸与尺寸公差（1）基本尺寸（2）实际尺寸（3）极限尺寸（4）尺寸偏差（5）尺寸公差第4页，共68页，2023年，2月20日，星期一1）基本尺寸：设计给定的尺寸。2）实际尺寸：通过测量所得的尺寸。3）极限尺寸：允许尺寸变化的两个极限值，分最大极限尺寸和最小极限尺寸。4）尺寸偏差：某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为尺寸偏差，简称偏差。最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差，称为上偏差，孔、轴的上偏差分别用ES和es表示。最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差，称为下偏差，孔、轴的下偏差分别用EI和ei表示。第5页，共68页，2023年，2月20日，星期一公差带图——用零线表示基本尺寸，上方为正，下方为负，用矩形的高表示尺寸的变化范围（公差），矩形的上边代表上偏差，矩形的下边代表下偏差，距零线近的偏差为基本偏差。公差带图第6页，共68页，2023年，2月20日，星期一5）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：孔的尺寸φ50+0.0250ES=+0.025EI=0公差=ES-EI=0.025例：轴的尺寸φ50-0.025es=-0.025ei=-0.041公差=es-ei=-0.025-(-0.041)=0.016-0.041第7页，共68页，2023年，2月20日，星期一6)标准公差——国家标准规定的公差值，其大小由两个因素决定，一个是公差等级，另一个是基本尺寸。国家标准（GB/T1800.3—1998）将公差划分为20个等级，分别为IT01、TI0、IT1、IT2……IT17、IT18。其中IT01精度最高，IT18精度最低。机器零件的尺寸精确程度愈高，加工成本也愈高，因而在选用公差等级时，在满足要求的前提下，应尽可能选用较低的公差等级。第8页，共68页，2023年，2月20日，星期一第9页，共68页，2023年，2月20日，星期一基本偏差用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。一般是指靠近零线的那个偏差。

基本偏差系列根据实际需要，国家标准分别对孔和轴各规定了28个不同的基本偏差。用字母或字母组合表示，孔的基本偏差代号用大写字母表示，轴的基本偏差代号用小写字母表示。第10页，共68页，2023年，2月20日，星期一基本偏差系列第11页，共68页，2023年，2月20日，星期一（1）对于孔，A～H的基本偏差为下偏差（EI），J～ZC的基本偏差为上偏差（ES）;对于轴，a～h的基本偏差为上偏差（es），j～zc的基本偏差为下偏差（ei）。（2）孔A～H与轴a～h各个相应的基本偏差对称地分布于零线，即EI=ei。（3）大于IT7（根据附表5-3可查得）的P～ZC与p～zc各个相应的基本偏差同样对称地分布于零线，即-ES=ei。偏差分布的规律：第12页，共68页，2023年，2月20日，星期一（4）孔JS和轴js的公差带一般对称地分布于零线两边，故其基本偏差为上偏差（+IT/2）或下偏差（-IT/2）都可以。（5）孔H和轴h的基本偏差都为零。根据公差带的定义，只要知道孔、轴的基本偏差和标准公差，就可以算出孔、轴的另一个偏差。 对于孔:IT=ES-EI，所以，上偏差ES=EI+IT，下偏差EI=ES-IT。对于轴:IT=es-ei，所以，上偏差es=ei+IT，下偏差ei=es-IT。第13页，共68页，2023年，2月20日，星期一基本偏差表第14页，共68页，2023年，2月20日，星期一基本偏差表第15页，共68页，2023年，2月20日，星期一公差带代号用基本偏差代号的字母和公差等级代号的数字两部分表示。如H7、F6表示孔的公差带，h6、k6表示轴的公差带。公差带代号第16页，共68页，2023年，2月20日，星期一极限偏差表第17页，共68页，2023年，2月20日，星期一极限偏差表第18页，共68页，2023年，2月20日，星期一三、配合1.配合基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。2、“间隙”或“过盈”孔的尺寸减去相配合的轴和尺寸所得的代数差，此差值为正时是间隙（即孔大于轴），为负时是过盈（即轴大于孔），第19页，共68页，2023年，2月20日，星期一3、.配合种类（1）间隙配合：具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。此时孔的公差带在轴的公差带之上。第20页，共68页，2023年，2月20日，星期一（2）过盈配合：具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。此时孔的公差带在轴的公差带之下。第21页，共68页，2023年，2月20日，星期一（3）过渡配合：可能具有间隙或过盈的配合。此时孔、轴的公差带重叠。第22页，共68页，2023年，2月20日，星期一4、配合的基准制国家标准规定了两种常用基准制1）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形成各种配合的一种制度。基孔制配合中的孔称为基准孔，其基本偏差代号为H，下偏差EI=0。第23页，共68页，2023年，2月20日，星期一2）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形成各种配合的一种制度。基轴制配合中的轴称为基准轴，其基本偏差代号为h，上偏差es=0。第24页，共68页，2023年，2月20日，星期一基孔制与基轴制第25页，共68页，2023年，2月20日，星期一一般情况下，优先使用基孔制合，这是因为加工孔比加工轴困难。当用冷拉钢作轴（不需要进行切削加工），或者是在同一基本尺寸的轴上要求不同配合时，或与标准件如滚动轴外圈配合等情况下，才采用基轴制配合。

间隙配合过渡配合过渡配合连杆活塞销活塞第26页，共68页，2023年，2月20日，星期一g6H7m6m6+0fD_错误G7M7h6M7+0fD_正确基孔制与基轴制第27页，共68页，2023年，2月20日，星期一四、极限与配合在图样上的标注1）公差带代号公差带代号用基本偏差代号的字母和公差等级代号的数字两部分表示。如H7、F6表示孔的公差带，h6、k6表示轴的公差带。第28页，共68页，2023年，2月20日，星期一2）配合代号配合代号用孔、轴公差带代号组合表示，写成分数形式。例如Φ50H8/f7。Φ50表示孔、轴基本尺寸，H8表示孔的公差带代号，f7表示轴的公差带代号，H8/f7表示配合代号。在配合代号中，凡孔的基本偏差为H者，表示基孔制配合，凡轴的基本偏差为h者，表示基轴制配合。第29页，共68页，2023年，2月20日，星期一极限与配合在图样上标注形式在零件图中的标注形式有三种：标注基本尺寸及上、下偏差值（常用方法）；注公差带代号；注公差带代号又注上、下偏差；第30页，共68页，2023年，2月20日，星期一（1）标注公差带的代号，这种标注法和采用专用量具检验零件统一起来，适应大批量生产的需要，不需标注偏差数值。极限与配合在图样上标注形式第31页，共68页，2023年，2月20日，星期一极限与配合在图样上标注形式（2）标注偏差数值，这种注法主要用于小量或单件生产，以便加工和检验时减少辅助时间。第32页，共68页，2023年，2月20日，星期一（3）标注公差带代号和偏差数值，在生产批量不明时，可将偏差数值和公差带代号同时标注。极限与配合在图样上标注形式第33页，共68页，2023年，2月20日，星期一当标准件、外购件与零件的配合时，可以只标注相配零件的公差带。第34页，共68页，2023年，2月20日，星期一查表举例例：确定Φ50H7/f6中孔和轴的上下、偏差值。解：H7/f6是基孔制常用间隙配合。基本尺寸50属于大于40～50尺寸分段。从附表5-1查得IT7为25μm，IT6为16μm。从附表5-2、5-3查得基本偏差代号f，公差等级为6的偏差代号为上偏差es=-25μm。基准孔H的基本偏差为下偏差EI=0。所以孔Φ50H7的上偏差ES=EI+IT=0+25=+25μm。轴Φ50f6的下偏差ei=es-IT=-25-16=-41μm。第35页，共68页，2023年，2月20日，星期一也可直接从附表5-4、附表5-5中大于40～50的尺寸分段及相应的公差带处查得孔和轴的上、下偏差。从附表5-5可查得基准孔Φ50H7的上、下偏差分别为+25，0μm。即Φ50+0.025从附表5-4可查得相配孔Φ50f6的上、下偏差分别为-25μm，-41μm。即Φ50-0.025例：确定Φ50H7/f6中孔和轴的上下、偏差值。查表举例0-0.041第36页，共68页，2023年，2月20日，星期一例：确定Φ28S7/h6中孔和轴的上、下偏差值。查表举例

从附表5-4可查得基准轴Φ28h6的上、下偏差分别为0，-13μm。即Φ280从附表5-5可查得相配孔Φ28S7的上、下偏差分别为-27μm，-48μm。即Φ28-0.027-0.013-0.048第37页，共68页，2023年，2月20日，星期一第二节形状和位置公差1、形状和位置公差的初步概念在生产实际中，经过加工的零件，不但会产生尺寸误差，而且会产生形状和位置上的误差。形状误差位置误差第38页，共68页，2023年，2月20日，星期一形状误差和位置误差会影响零件的使用性能，因此，必须对零件的重要表面和轴线规定出形状和位置误差的最大允许值，即形状和位置公差，简称形位公差。形状和位置公差的有关术语、定义（1）形状公差：是指单一实际要素的形状对其理想要素形状的变动量。（2）位置公差：是指关联实际要素的位置对其理想要素位置的变动量。第39页，共68页，2023年，2月20日，星期一（3）要素：要素是指零件上的特征部分-——点、线或面。要素可以是实际存在的零件轮廓上的点、线或面，也可以是由实际要素取得的轴线或中心平面等。（4）被测要素：给出了形位公差要求的要素。（5）基准要素：用来确定被测要素方向、位置的要素。第40页，共68页，2023年，2月20日，星期一（6）公差带：限制实际要素变动的区域，公差带有形状、方向、位置、大小等属性。公差带的主要形状有两等距直线之间的区域、两等距平面之间的区域、圆内的区域、两同心圆之间的区域、圆柱面内的区域、两同轴圆柱面之间的区域、球内的区域、两等距曲线之间的区域和两等距曲面之间的区域等。第41页，共68页，2023年，2月20日，星期一形位公差的代号及标注形位公差的代号定向定位第42页，共68页，2023年，2月20日，星期一形状和位置公差的标注公差框格

在图样上标注形位公差时，应有公差框格、被测要素和基准要素（对位置公差）三组内容。第43页，共68页，2023年，2月20日，星期一被测要素的标注标注形位公差时,用带箭头的指引线将框格与被测要素相连。当被测要素是轮廓线或表面时，指引线的箭头应指向被测要素的轮廓线或其延长线上。并明显地与尺寸线错开。第44页，共68页，2023年，2月20日，星期一当被测要素是轴线时，指引线的箭头应与该要素尺寸线的箭头对齐，指引线箭头所指方向是公差带的宽度方向或直径方向。当被测要素为各要素的公共轴线或公共中心平面时，指引线箭头可直接指在轴线或中心线上。被测要素的标注第45页，共68页，2023年，2月20日，星期一基准要素的标注基准要素用基准符号表示，基准符号为带小圆的大写字母用细实线与粗的短横线相连。第46页，共68页，2023年，2月20日，星期一采用基准代号标注，应在公差框格的第三格内填写与基准代号相同的字母。基准要素的标注第47页，共68页，2023年，2月20日，星期一当基准要素是轮廓线或表面时，基准符号的连线应垂直于基准要素的轮廓线或其延长线。并明显地与尺寸线错开。当基准要素是轴线、中心平面时，基准符号的连线应与该要素尺寸线的箭头对齐。基准要素的标注第48页，共68页，2023年，2月20日，星期一形位公差标注示例第49页，共68页，2023年，2月20日，星期一第三节表面粗糙度零件加工时，由于刀具在零件表面上留下的刀痕及切削分裂时表面金属的塑性变形等影响，使零件存在着间距较小的轮廓峰谷，如图所示。这种表面上具有较小间距的峰谷所组成的微观几何形状特性，称为表面粗糙度。第50页，共68页，2023年，2月20日，星期一表面粗糙度对零件的配合性质、耐磨性、强度、抗腐性、密封性、外观要求等影响很大，因此，零件表面的粗糙度的要求也有不同。一般说来，凡零件上有配合要求或有相对运动的表面，表面粗糙度参数值要小。评定表面粗糙度的高度参数有：轮廓算术平均偏差Ra，轮廓最大高度RZ。优先选用轮廓算术平均偏差Ra。第三节表面粗糙度第51页，共68页，2023年，2月20日，星期一轮廓算术平均偏差Ra表面粗糙度的评定参数在零件表面的一段取样长度lr（用于判断表面粗糙度特征的一段中线长度）内，轮廓线上的点到中线的距离绝对值的算术平均值用Ra表示。用公式表示为第52页，共68页，2023年，2月20日，星期一第53页，共68页，2023年，2月20日，星期一表面粗糙度的代（符）号及其标注GB/T131—1993规定了表面粗糙度代号、符号及其注法。在GB/T131—2006中规定，表面粗糙度符号是由规定的符号和有关参数值组成的。在GB/T131—2006中规定，表面粗糙度符号是由规定的符号和有关参数值组成的。第54页，共68页，2023年，2月20日，星期一表面粗糙度符号的画法，其中d'=0.1h，H1=1.4h，H2=2.1h，h为零件图中的字体高度。第55页，共68页，2023年，2月20日，星期一表面粗糙度的符号、代号及意义（GB.T131—1993）第56页，共68页，2023年，2月20日，星期一Ra数值与表面光洁度等级比较和应用举例第57页，共68页，2023年，2月20日，星期一表面粗糙度的标注（1）表面粗糙度代号一般注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上。（2）符号尖端必须从材料外指向表面，表面粗糙度代号中数字及符号的方向必须按图中的规定标注。第58页，共68页，2023年，2月20日，星期一代号中数字的方向必须与尺寸数字的方向一致。对其中使用最多的一种代(符)号可统一标注在图样的右上角，并加注“其余”两字，且高度是图样中代(符)号的1.4倍。表面粗糙度的标注第59页，共68页，2023年，2月20日，星期一表面粗糙度的标注第60页，共68页，2023年，2月20日，星期一