机械制造技术基础

1机械制造技术基础2课程简介

掌握机械制造技术的基础知识、基本理论和基本方法。培养分析和解决机械制造工程问题的基本能力。课程性质、目的

机械电子工程专业的学科基础课。3制造业在国民经济中的地位课程地位4美日两国汽车产量在世界市场所占份额课程地位1963年1983年5课程地位在国防工业中举足轻重6课程地位代表国家的科技水平7产品制造的全过程市场需求调研产品设计开发产品制造售后服务回收

产品销售课程研究内容生产准备、毛坯制作、零件加工、检验、装配、包装运输8零件的制造工艺方法

1.材料累积工艺（Δm>0）焊接、快速成型

2.材料成形工艺（Δm=0）

铸造、锻造、粉末冶金

3.材料去除工艺（Δm<0）

切削加工、特种加工

91011授课方式

课堂讲授线上资源实践环节12课程特点与学习方法

综合性实践性灵活性1314151617181尺寸公差与配合1尺寸极限与配合学习目标1．掌握尺寸极限与配合的定义。2．熟悉极限与配合的国家标准、优先和常用配合。3．掌握选择尺寸公差与配合的方法。

1.1掌握尺寸极限与配合

的基本术语与定义

一、任务引入

机床润滑系统的齿轮油泵二、孔和轴孔：主要指圆柱形内表面，也包括其他内表面中由单一尺寸确定的部分。轴：主要指圆柱形外表面，也包括其他外表面中由单一尺寸确定的部分。三、尺寸

尺寸：用特定单位表示线性尺寸值的数值。

单位：mm

公称尺寸：指由图样规范确定的理想形状要素的尺寸。其数值应圆整后按国家标准中《标准尺寸》的基本系列选取，以减少定值刀具、量具的规格。孔、轴配合时的公称尺寸应相同。

提取组成要素的局部尺寸：是指一切提取组成要素上两对应点之间距离的统称。该尺寸可以通过测量得到。非真值极限尺寸：指允许尺寸变化的两个界限值，由使用上的要求确定。其中，较大的一个界限值称为上极限尺寸；较小的一个界限值称为下极限尺寸。基本尺寸、实际尺寸与极限尺寸实体状态和实体尺寸最大实体状态（MMC）和最大实体尺寸（MMS）

孔或轴在尺寸公差范围内，具有材料量最多时的状态及在此状态下的极限尺寸。

最小实体状态（LMC）和最小实体尺寸（LMS）

孔或轴在尺寸公差范围内，具有材料量最少时的状态及在此状态下的极限尺寸。作用尺寸：在配合面全长上，与实际孔（轴）内（外）接的最大（小）理想轴（孔）的尺寸，称为孔（轴）的作用尺寸Dmax和dmin。作用尺寸孔或轴的作用尺寸不允许超过最大实体尺寸,而任何位置上的实际尺寸，不允许超过最小实体尺寸。

可见，孔或轴的最大实体尺寸主要是控制其作用尺寸，孔或轴的最小实体尺寸主要是控制其实际尺寸。

极限尺寸判断原则(泰勒原则)例1-1某设计尺寸为mm的孔，制造后测得其实际尺寸为50.038～50.049mm，其作用尺寸为50.032mm，试按泰勒原则判断孔是否合格。

解：因为LMS=Dmax=50.050mmMMS=Dmin=50.025mm

Dm=50.032mm＞Dmin，Da=50.038～50.049mm＜Dmax∴根据泰勒原则该孔制造满足要求，为合格品。

尺寸偏差、公差及公差带1、尺寸偏差指某一尺寸减其公称尺寸所得的代数差，简称偏差。偏差可正可负可为0。偏差分为极限偏差和实际偏差极限偏差又分为上极限偏差（ES和es）和下极限偏差（EI和ei）。实际偏差是实际尺寸减其公称尺寸所得的代数差。极限与配合示意图尺寸公差公差是一个无正负号的数值，且不为零。尺寸公差指尺寸允许的变动量，简称公差T。孔公差

轴公差

尺寸公差带尺寸公差带是公差带图中，代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域，简称公差带。基本偏差是确定公差带相对零线位置的上偏差或下偏差。一般指靠近零线的那个偏差。基本偏差配合配合：公称尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。间隙或过盈：孔的尺寸减去与其相配合的轴的尺寸所得的代数差。此差值为正时是间隙，为负是过盈。间隙配合：是具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。其极限值为最大间隙Xmax和最小间隙Xmin。具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。其极限值为最大过盈Ymax和最小过盈Ymin。间隙配合过盈配合过盈配合可能具有间隙或过盈的配合。其极限值为最大间隙和最大过盈。标准中规定的过渡配合的间隙或过盈一般都较小。过渡配合配合公差TF：允许间隙或过盈的变动量，即:对间隙配合TF=|Xmax

Xmin|=TD+Td

对过盈配合TF

=|Ymin

Ymax|=TD+Td

对过渡配合TF

=|Xmax

Ymax|=TD+Td配合公差配合公差TF

表示配合的精确精度；尺寸公差TD、Td则表示加工的精确程度。基准制基准制以两个相配零件中的一个为基准件，并选定标准公差带，然后按使用要求的最小间隙或最小过盈，确定非基准件公差带位置，从而形成各种配合的一种制度。基孔制是基本偏差为一定的孔公差带，与不同基本偏差的轴公差带形成各种配合的一种制度。H基轴制是基本偏差为一定的轴公差带，与不同基本偏差的孔形成各种配合的一种制度。h

基准制例1-2画出孔与轴、孔与轴、孔与轴的极限配合公差带图，判断基准制及配合性质。1.2熟悉极限与配合的国家标准一、任务描述对于公称尺寸一定的零件，公差带大小决定着该零件的加工精度，公差带位置取决于其中一个极限偏差。在生产实践中如果随便确定公差带的大小和位置，势必会产生数量繁多的公差带，这样就发挥不了标准化的作用，也就无法实现互换性生产。为了实现互换性和满足各种使用要求，《公差与配合》国家标准对不同的公称尺寸，规定了一系列的标准公差（公差带大小）和基本偏差（公差带位置），组合构成各种公差带，然后由不同的孔、轴公差带，形成各种配合。1.2熟悉极限与配合的国家标准标准公差是国标规定的用以确定公差带大小的任一公差值。

标准公差由公差单位及公差等级系数组成。二、标准公差系列尺寸≤500mm，IT5至IT18的公差单位计算式为：式中，为公差单位（

m）；D为零件的公称尺寸（mm）。公差单位公差单位是计算公差的基本单位。公差单位与公称尺寸呈一定的函数关系。公差等级确定尺寸精确程度的等级，称为公差等级。

在国标中，标准公差T是用公差等级系数a与公差单位i的乘积来表示，即T=ai标准公差分20个等级，用IT和数字表示，即IT01，IT0，IT1，…，IT18，等级依次降低，公差值依次增大。

各级公差之间分布的规律性强，便于向高、低两端延伸，若现有等级不够用时，还可以根据计算公式自行延伸。尺寸分段在标准公差及基本偏差的计算公式中，公称尺寸一律以所属尺寸段内首、尾两个尺寸的几何平均值来进行计算。国标将＜500mm公称尺寸分成13段，对同一尺寸段内的所有公称尺寸，在相同公差等级情况下，规定相同的标准公差。公称尺寸分段如表1.2所示。公称尺寸≤500mm的标准公差的计算公式

公差等级公式公差等级公式公差等级公式IT010.3+0.008DIT610iIT13250iIT00.5+0.012DIT716iIT14400iIT10.8+0.020DIT825iIT15640iIT2(IT1)(IT5/IT1)1/4IT940iIT161000iIT3(IT1)(IT5/IT1)2/4IT1064iIT171600iIT4(IT1)(IT5/IT1)3/4IT11100iIT182500iIT57iIT12160i表1.2标准公差计算举例例公称尺寸为∅45mm，计算IT6及IT8的标准公差。解：45mm在＞30～50mm尺寸段内。几何平均直径D==38.73mm

公差单位：查表1-2：IT6=10i=15.6

m≈16

mIT8=25i=39

m基本偏差系列1、基本偏差代号

除了J和j外，基本偏差均指靠近零线的、偏差绝对值较小的那个极限偏差。基本偏差的代号用拉丁字母表示，大写字母代表孔，小写代表轴。在26个字母中，除去I、L、O、Q、W，加上CD、EF、FG、ZA、ZB、ZC、JS，共有28个，即孔和轴各有28个基本偏差。1、基本偏差代号

轴的基本偏差：从a～h为上偏差es（为负值或零）；从j～zc为下偏差ei（多为正值）。对于孔的基本偏差：从A～H为下偏差EI（为正值或零）；从J～ZC为上偏差ES

（多为负值）。

H和h的基本偏差均为零。以Js和js为基本偏差组成的公差带完全对称于零线。（）K、M、N的基本偏差为上偏差；k的基本偏差为下偏差，但精度等级不同，其基本偏差数值不同，故同一代号有两个位置。在基本偏差系列图中，仅绘出了公差带的一端，对公差带的另一端未绘出，因为它取决于公差等级和这个基本偏差的组合。1、基本偏差代号2、轴的基本偏差系列

将轴的基本偏差代号和公差等级代号组合就构成轴的公差带代号。如g6、f7等。

轴的各种基本偏差是在基孔制的基础上根据生产实践经验和科学试验制订的，具体数值列于表1-4中。轴的另一极限偏差：ei=es–IT3、孔的基本偏差系列

孔的基本偏差是在基轴制基础上制订的。是根据同一字母的轴的基本偏差，按一定规则换算得到：①通用规则（倒影规则）：用同一字母表示的孔、轴的基本偏差的绝对值相同，而符号相反。适用于所有公差等级的A～H、公差等级低于IT8的K、M、N和公差等级低于IT7的P～ZC。②特殊规则：对于公差等级高于或等于IT8的K～N孔和公差等级高于或等于IT7的P～ZC。孔的基本偏差ES，与其同名代号轴的基本偏差ei的符号相反，而绝对值相差一个

值。3、孔的基本偏差系列

孔、轴公差带解：由表1-3查得IT6=13

m，IT7=21

m；由表1-4查得f的基本偏差es=

20

m则

25H7：ES=+21

m，EI=0

25f6：es=

20

m，ei=es

IT6=

33

m

查表1-5得F的基本偏差EI=+20

m，故

25F7：ES=EI+IT7=41

m，EI=+20

m，

25h6：es=0，ei=0

13=

13

m25H7/f6：Xmax=ES-ei=54，Xmin=EI-es=20

25F7/h6：Xmax=ES-ei=54，Xmin=EI-es=204、应用举例例1

确定

25H7/f6及

25F7/h6配合中孔与轴的极限偏差，并计算极限间隙。解：由表1-3查得IT6=13

m，IT7=21

m；由表1-4查得p的基本偏差ei=22

m则

20H7：ES=+21

m，EI=0

25p6：ei=22

m，es=ei+IT6=35m

20P7：查表1-5得P的基本偏差ES=-22+Δ=-14，（Δ=IT7-IT6=21-13=8）EI=ES-IT7=-35

20h6：es=0，ei=-IT6=-13

20H7/p6：Ymax=EI-es=-35；Ymin=ES-ei=-120P7/h6：Ymax=EI-es=-35；Ymin=ES-ei=-14、应用举例例2

确定

20H7/p6及

20P7/h6配合中孔与轴的极限偏差，并计算极限过盈。

20H7/p6和20P7/h6孔轴公差带

5、一般公差（未注公差）为了简化制图，对非配合尺寸以及最基本加工方法就能达到要求的尺寸，可以不注公差；未注公差尺寸的公差等级为IT12～IT18；一般孔、轴尺寸取H、h，长度尺寸取±1/2IT，必要时也可都取Js、js（即±1/2IT）1.3掌握优先与常用配合一般（105种）、常用（44种）和优先（13种）孔公差带一、孔、轴公差带的确定一般（119种）、常用（59种）和优先（13种）轴公差带

二、孔、轴的优先和常用配合

国标规定的孔、轴公差带和配合均属推荐性质，如果情况允许，在生产中尽量在此范围内选取。当有特殊需要时，可以根据生产和使用的要求自行选用公差带并组成配合。

国标在规定孔、轴公差带选用的基础上还规定了孔、轴公差带的组合。表1-6为基孔制常用配合59种，优先配合13种。表1-7为基轴制常用配合47种、优先配合13种。项目一尺寸极限与配合机械制造基础●机械工业出版社三、公差等级的选用

公差等级选择的高低直接影响产品的使用性能和加工的经济性，公差等级过低，产品质量得不到保证；公差等级过高，将使制造成本增加，所以，必须综合考虑这两个方面。选用公差等级的原则是：在充分满足使用要求的前提下，考虑工艺的可能性，尽量选用精度低的公差等级。应用公差等级（IT）010123456789101112131415161718块规━━量规━━━━━━━配合尺寸━━━━━━━━特别精密零件━━━非配合尺寸━━━━━━━原材料━━━━━━━表1-10公差等级的应用加工方法公差等级IT01IT0IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18研磨━━━━━━━珩磨━━━━圆周磨━━━━平面磨━━━━金刚石车━━━金刚石磨━━━拉削━━━━铰孔━━━━━车━━━━━镗━━━━━表1-11各种加工方法可能达到的公差等级铣━━━━刨、插━━钻━━━━滚压、挤压━━冲压━━━━━压铸━━━━粉末冶金成形━━━粉末冶金烧结━━━━砂型铸造气割━━━锻造━━加工方法公差等级IT01IT0IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18表1-11各种加工方法可能达到的公差等级公差等级应用

IT5配合性质稳定，主要用在要求配合精度、形状精度很高之处：如机床中与D级滚动轴承配合的箱体孔，与E及滚动轴承配合的机床主轴，机床尾座与套筒，精密丝杆轴颈等。又如精密机械（如仪表）、高速机械（如发动机）中的轴颈。IT6

配合性质能达到较高的均匀性，用于要求精密配合处。如与E级滚动轴承相配合的孔、轴颈；与齿轮、蜗轮、带轮、凸轮等连接的轴颈；机床丝杆轴颈、摇臂钻立柱、6级精度齿轮的基准孔等。IT7应用条件与6级基本相似，精度稍低。在一般机械制造中应用广泛。如联轴器、带轮、凸轮的孔径；7、8级齿轮基准孔，9、10级齿轮基准轴等。IT8

用于精度要求中等时。例如，9至12级齿轮基准孔，11、12级齿轮基准轴等。IT9～IT10

用于只有一般要求的配合。例如轴套外径与孔配合，操纵件与轴配合，空转皮带轮与轴，光学仪器中的一般配合，发动机中机油泵体内孔，键宽与键槽宽的配合，纺织机械中的一般配合零件。IT11～T12

配合精度很低，适用于对配合。例如，机床中法兰盘止口与孔，滑块与滑移齿轮凹槽，钟表中不重要的工件，手表制造中所用的工具及设备中的未注公差尺寸，纺织机械中低精度的间隙配合。表1-12常用配合尺寸的公差等级应用范围四、配合的选用

选择配合主要是为了解决配合零件在机器工作时的相互关系，以保证机器中各个零件能协调动作，实现预定的任务。正确地选择配合，可以提高机器的性能，质量和使用寿命，并使加工经济合理。配合的选择一般有以下三种方法：计算法试验法类比法无相对运动要传递扭矩同轴永久结合过盈配合可拆卸结合过渡配合或基本偏差为H（h）的间隙配合加紧固件不要精确同轴间隙配合加紧固件不需要传递扭矩过渡配合或轻的过盈配合有相对运动只有移动基本偏差为H（h）、G（g）等的间隙配合转动或转动与移动复合运动基本偏差为A～F（a～f）等的间隙配合

基准制和公差等级确定后，配合的选择就是根据使用要求（即给定的极限间隙或过盈），确定非基准件的基本偏差代号。

选择配合时，应首先考虑选用标准中规定的优先配合，其次是常用配合，再次采用一般用途孔、轴公差带组成的配合，必要时可选用任意孔、轴公差带组成的配合。解（1）选基准制因无特殊要求，故选基孔制。

（2）确定公差等级

因为Tf=Xmax

Xmin=21080=130

m

由表1-2查得IT9=62

m

Tf=Th+TS=62+62=124

m＜Tf=130

m

故确定孔、轴都为IT9级（公差等级低于IT8）。例有一对基本尺寸为

50mm孔、轴配合，要求间隙在+80～+210

m之间，试确定合适的配合。举例（3）确定配合种类

因已选定基孔制，故孔的公差带为H9，得ES=+62

m，EI=0。

∵间隙配合轴的基本偏差为上偏差，Xmin=EI-es∴es=EI-Xmin=0-80=-80由表1-4查得d的基本偏差es=–80

m，故选择轴的公差带为d9，则ei=es–IT9=–80–62=–142

m（4）检验

Xmin=EI–es=0–(–80)=+80

m

Xmax=ES–ei=+62–(–142)=+204

m＜+210

m

故

50H9/d9满足使用要求。举例TheEnd！

3几何公差任务引入减速器输出轴零件几何公差要求如图中所示，加工后的零件不仅有尺寸误差，构成零件几何特征的点、线、面的实际形状或相互位置，与理想几何体规定的形状和相互位置，还不可避免地存在差异，这种形状上的差异就是形状误差，而相互位置的差异就是位置误差，统称为几何误差。引言举例：轴套的零件上可能产生以下误差：外圆在垂直于轴线的正截面上不圆（即圆度误差）。外圆柱面上任一素线不直（是外圆柱面与圆柱轴向截面的交线）（即直线度误差）。外圆柱面的轴心线与孔的轴心线不重合（即同轴度误差），它是位置误差。轴套零件加工后外圆的形状和位置误差01几何公差的产生及其对零件性能的影响02几何公差特征符号03几何要素及其分类

》3.1基本术语和特征符号1几何公差的产生及其对零件性能的影响一、几何公差的产生及其对零件性能的影响机床-夹具-刀具-工件组成的工艺系统，它们间产生的几何误差：主要由受力变形+热变形+振动+磨损等影响，使零件在加工过程中产生的误差。几何误差包括：尺寸偏差、形状偏差、位置偏差。一、几何公差的产生及其对零件性能的影响几何误差对零件性能的影响:机械零件几何要素的形状和位置精度是该零件的一项主要质量指标，在很大程度上它影响着该零件的功能和互换性，因而它也影响着整个机械产品的质量。一、几何公差的产生及其对零件性能的影响1）影响零件的功能要求又如：齿轮箱上轴承孔存在位置误差，将影响齿轮传动的齿面接触精度和齿侧间隙。例如：机床导轨表面存在直线度、平面度，将影响机床刀架的运动精度。一、几何公差的产生及其对零件性能的影响2）影响零件的配合性质例如：圆柱表面间隙配合，圆柱表面的形状误差会使间隙大小分布不均，

当配合件有相对转动时，磨损加快，降低零件的使用寿命和运动精度。一、几何公差的产生及其对零件性能的影响3）影响零件的自由装配性质例如：轴承盖上各螺钉孔的位置不正确（即存在位置误差），在用螺栓往基座上紧固时，就有可能影响其自由装配。2几何公差特征符号二、几何公差特征符号现行国家标准主要有：GB/T1182—2018《产品几何技术规范（GPS)几何公差形状、方向、位置和跳动公差标注》GB/T1182—2008《产品几何技术规范（GPS)几何公差形状、方向、位置和跳动公差标注》GB/T1184—1996《形状和位置公差未注公差值》GB/T4249—1996《公差原则》GB/T16671—2009《几何公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求》GB/T17851—2010《几何公差基准和基准体系》GB/T18780.1—2002《产品几何技术规范几何要素第1部分：基本术语和定义》二、几何公差特征符号国标中规定了19种几何公差特征项目，其中形状公差4+2种，方向公差3+2种，位置公差4+2种，跳动公差2种。各种特征项目和名称、符号见下表。二、几何公差特征符号几何公差的特征和符号的表示：3几何要素及其分类三、几何要素及其分类几何要素：任何机械零件都是由点、线、面组成的，这些构成零件几何特征的点、线、面就称作几何要素，简称要素。三、几何要素及其分类几何要素的分类:ABC1）按存在的状态来分：公称（理想）要素和实际要素。公称（理想）要素——具有几何意义的要素。实际要素——零件上实际存在的要素，即加工后得到的要素。三、几何要素及其分类2）按检测关系来分：被测要素和基准要素。被测要素——给出了形状或位置公差的要素，即需要研究和测量的要素。基准要素——用来确定被测要素方向或(和)位置的要素。理想的基准要素称为基准。三、几何要素及其分类3）按功能要求来分：单一要素和关联要素。单一要素——仅对要素本身给出形状公差要求的要素。关联要素——对其它要素有功能关系的要素。三、几何要素及其分类4）按结构的特征来分:组成要素和导出要素。组成（轮廓）要素——组成轮廓外形的点、线、面。导出（中心）要素——与组成要素有对称关系的点、线、面。导出要素是假想的。几何公差的产生及其对零件性能的影响。几何公差的特征项目：19种。几何要素的分类：四大类八个术语。小结3.2几何公差及公差带任务引入减速器输出轴零件几何公差要求形状公差：单一实际要素的形状所允许的变动全量。引言形状公差用形状公差带来表示。构成零件几何特征的实际要素必须在此区域内才合格。形状误差：被测实际要素对公称（理想）要素的变动量。形状误差一般是对单一要素而言的，仅考虑被测要素本身的形状的误差。任务引入几何公差带的形状任务引入几何公差带的四要素任务引入几何公差带的四要素任务引入几何公差带的四要素任务引入几何公差带的四要素大小：由形位公差值决定指公差带宽度、直径、半径差、间距等。方向和位置——相对基准的方位。对于位置公差项目：公差带才具有方向和位置两要素要求即：方向：方向、位置公差项目表示公差带相对基准的方向。位置：位置公差项目表示公差带相对基准的位置。01形状公差与公差带02轮廓度公差与公差带03形状误差及判断准则

》1形状公差与公差带一、形状公差与公差带几何公差带的四要素被测要素：直线、平面、圆和圆柱面。ABC概念：单一要素对其公称（理想）要素允许的变动量。形状公差带的特点：不涉及基准，它的方向和位置均是浮动的，只能控制被测要素形状误差的大小。其公差带只有形状和大小，无方向和位置的限制。一、形状公差与公差带1、直线度——限制给定平面内或空间直线、轴线的形状误差。（1）在给定平面内：在给定平面内的直线度的公差带是以距离为公差值t的两平行直线之间的区域。t0.01动画：8.1给定平面内直线度.swf一、形状公差与公差带（2）在给定一个方向上：公差带是以距离为公差值t的两平行平面之间的区域。棱线必须位于箭头所指方向距离为公差值0.02mm的两平行平面内。动画：8.2给定一个方向直线度.swf一、形状公差与公差带（3）在给定二个方向上：公差带是以距离为公差值t1*t2的两组平行平面之间的区域。棱线必须位于箭头所指方向距离为公差值0.02mm*0.01mm的两组平行平面内。动画：8.3给定互相垂直的两个方向.swf一、形状公差与公差带（4）在任意方向上：任意方向上的直线度在公差值前加注“

”，公差带是直径为公差值

t的圆柱内的区域。被测圆柱体

d的轴线必须位于直径为公差值

0.01mm的圆柱内。φt公差带动画：8.4任意方向直线度.swf标注2、平面度——限制被测实际平面的形状误差其被测要素是平面要素。公差带定义：平面度公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。中间图：被测表面必须位于距离为公差值0.1的两平行平面内。右图：被测表面上任意100×100的范围，必须位于距离为公差值0.1的两平行平面内。标注t公差带一、形状公差与公差带多个表面的平面度公差有相同要求的标注一、形状公差与公差带

平面度是一项综合的形状公差项目，它既可以限制平面度误差，又可以限制被测实际平面上任一方向的直线度误差。一、形状公差与公差带一、形状公差与公差带3、圆度——限制回转表面径向截面轮廓的形状误差。公差带：在垂直于轴线的任一正截面上，该圆必须位于半径差为公差值0.02mm的两同心圆之间。公差带标注1标注2t一、形状公差与公差带圆度公差的错误标注一、形状公差与公差带4、圆柱度——限制被测实际圆柱面的形状误差。

公差带定义：公差带是半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。注：圆度公差是控制圆柱形、圆锥形等回转体的正截面各种形状误差；圆柱度公差则是控制圆柱面纵截面和正截面综合的形状误差。t公差带标注一、形状公差与公差带圆度公差与圆柱度公差控制误差的效果分析2轮廓度公差与公差带二、轮廓度公差与公差带理论正确尺寸——是用以确定被测要素的理想形状、方向、位置的尺寸。它仅表达设计时对被测要素的理想要求，故该尺寸不附带公差，标注时应围以框格，而该要素的形状、方向和位置误差则由给定的形位公差来控制。公差带定义：1）线轮廓度公差带是包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区域，诸圆圆心应位于理想轮廓线上。2）面轮廓度公差带是包络一系列直径为公差值t的球的两包络面之间的区域，诸球球心应位于理想轮廓面上。如下图所示。

二、轮廓度公差与公差带无基准要求有基准要求线轮廓度公差带二、轮廓度公差与公差带理论正确尺寸是用来确定被测要素的理想形状、方向和位置的尺寸。3形状误差及判断准则三、形状误差及判断准则1）形状误差的评定准则——最小条件形位误差是指被测要素对其理想要素的变动量。形位误差值小于或等于相应的形位公差值，则认为合格。所谓最小条件，是指被测实际要素相对于理想要素的最大变动量为最小，此时，对被测实际要素评定的误差值为最小。三、形状误差及判断准则2）形状误差值的评定

形状误差数值的评定常用最小包容区域法（简称最小区域法）来评定。最小区域法：即理想要素包容被测实际要素时，具有最小宽度f或最小直径Φf的那个包容区。很显然，最小包容区域法（简称最小区域法）是符合最小条件的。三、形状误差及判断准则直线度误差的评定——给定平面内三、形状误差及判断准则直线度误差的最小包容区域的判别准则：“两峰夹一谷”或“两谷夹一峰”即：“两高夹一低”或“两低夹一高”。三、形状误差及判断准则直线度误差的评定——给定任意方向动画：8.5轴线的理想位置.swf三、形状误差及判断准则平面度误差的评定“三角形准则”“交叉准则”小结几何公差带的四要素：形状、大小、方向、位置。形状公差：直线度、平面度、圆度、圆柱度。轮廓度公差：线轮廓度、面轮廓度。形状误差的评定准则：最小条件。任务引入阶梯轴零件几何公差要求方向公差：具有确定方向的功能，即确定被测实际要素相对基准要素的方向精度。引言位置公差：关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。位置公差带：是限制关联实际要素变动的区域，被测实际要素位于此区域内为合格，区域的大小由公差值决定。1方向公差与公差带基准在位置公差中，基准是指基准要素，被测要素的方向或(和)位置是由基准确定的。在位置公差中，基准是一项非常重要的指标，是确定被测要素公差带方位的根据。但基准实际要素本身也有形状误差，因此，由基准实际要素建立基准时，应以该基准实际要素的理想要素为基准，理想要素的位置也要符合最小条件。基准（续1）零件的基准数量和顺序的确定：根据零件的功能要求来确定，一般零件上面积大、定位稳的表面作为第一基准；面积较小的表面作为第二基准；面积最小的表面作为第三基准。注意：在加工或检测时，设计时所确定的基准表面和顺序不可随意更改，以保证设计时提出的功能要求。一、方向公差与公差带010203方向公差——是指关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量。方向公差包括平行度、垂直度、倾斜度、线轮廓度和面轮廓度五项。但线轮廓度和面轮廓度前面已分析，这里不作重复讲解。方向公差中被测要素相对基准要素为线对线或线对面时，可分为给定一个方向，给定相互垂直的两个方向和任意方向上的三种。方向公差：被测要素相对基准要素都有线对线、线对面、面对面和面对线等四种情况。

一、方向公差与公差带t基准平面a)标注b)公差带1、平行度——限制实际要素对基准在平行方向上变动量的一项指标。

1）“面对面”的平行度被测要素：上平面；基准要素：底面。一、方向公差与公差带动画：9.1面对面平行度.swf形状：两平行平面方向：平行于基准平面大小：间距为公差值2）“线对面”的平行度被测要素：公共轴线；基准要素：底面。一、方向公差与公差带形状：两平行平面方向：平行于基准平面大小：间距为公差值公差带：动画：9.2线对面平行度.swf“线对面”的平行度：测量（1）一个方向被测要素：两孔公共轴心线，用可胀心轴体现。基准要素：底面，放在测量平台上体现。一、方向公差与公差带测量“公共轴线”对底面的平行度误差一、方向公差与公差带3）“线对线”的平行度（1）一个方向被测要素：上孔轴心线；基准要素：下孔轴心线和底面。一、方向公差与公差带动画：9.3线对线平行度.swf（2）相互垂直的两个方向一、方向公差与公差带动画：9.4给定互相垂直的两个方向平行度.swf测量平行度误差(线对线，两个方向)

一、方向公差与公差带（3）任意方向一、方向公差与公差带动画：9.5任意方向平行度.swf2、垂直度——限制关联实际要素对基准在垂直方向上变动量的一项指标。“线对面”的垂直度一个方向a)标注b)公差带基准平面

t

一、方向公差与公差带任意方向

d

b)公差带a)标注一、方向公差与公差带动画：9.7任意方向垂直度.swf“面对线”的垂直度b)公差带a)标注一、方向公差与公差带“平行度和垂直度公差带”方向要求一、方向公差与公差带3、倾斜度——限制实际要素对基准在倾斜方向上变动量的一项指标。“线对线”倾斜度一、方向公差与公差带方向公差的特点：一、方向公差与公差带方向公差带相对于基准有确定的方向。方向公差带具有综合控制被测要素的方向和形状的能力。小结方向公差：平行度、垂直度和倾斜度。方向公差带具有综合控制被测要素的方向和形状的能力。任务引入减速器输出轴零件几何公差要求

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。位置公差带——是限制关联实际要素变动的区域，被测实际要素位于此区域内为合格，区域的大小由公差值决定。引言位置公差与公差带位置公差——是指关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量。位置公差包括同轴度、同心度、对称度、位置度、线轮廓度和面轮廓度六项。但线轮廓度和面轮廓度（这里位置由理论正确尺寸确定）前面已分析，本讲不作重复讲解。同轴度同心度位置度》01020403对称度对称度1同轴度一、同轴度同轴度是用以控制被测轴线与基准轴线的同轴性要求。或者说，是用以控制被测轴线与基准轴线的重合的位置误差要求。

t基准公共轴线动画：10.1同轴度.swf同轴度公差——轴线对公共轴线a)标注和公差带图b)测量一、同轴度同心度2同心度是以控制被测中心点与基准中心点之间的共点性要求。或者说，是用以控制被测中心点与基准中心点的重合的位置误差要求。公差值前标注符号Ø，公差带为直径等于公差值Øt的圆周所限定的区域。该圆周的圆心与基准点A重合。b)公差带a)标注二、同心度对称度3基准中心平面tt/2b)公差带a)标注对称度是以控制被测要素与基准要素之间中心平面(或中心线、轴线)的共面性(或共线性)要求。公差带形状为两平行平面，L1的对称中心平面相对于L2的对称中心平面的对称度控制在公差值0.2mm的两平行平面内，且两平行平面的对称中心与基准中心平面A重合。三、对称度b)公差带a)标注和公差带对称度——中心面对中心面三、对称度动画：10.2对称度.swf同轴度和对称度项目的公差带方位特点：三、对称度位置度4位置度是用以控制被测要素(点、线、面)的位置要素。被测要素的理想位置由理论正确尺寸和基准所确定。四、位置度a)标注b)公差带1.点的位置度（任意方向）四、位置度动画：10.3点的位置度.swf2.线的位置度（任意方向）线的位置度（任意方向）：

D孔的中心线相对于基准C、A、B的位置度控制在Ø0.08mm的圆柱内，且圆柱的中心由基准C、A、B控制，即中心线垂直于基准C，且中心线要与基准A和B保证理论正确尺寸的唯一的线重合。a)标注b)公差带四、位置度动画：10.4线的位置度.swf2.线的位置度（任意方向）位置度：常用于控制孔组的位置误差。a)标注b)公差带四、位置度动画：10.5线的位置度.swf3.面的位置度四、位置度同时标注位置公差和方向公差同时标注：位置度公差应包含垂直度。四、位置度比较分析比较：直线度、平行度和位置度公差带异同点（在给定平面内）四、位置度比较分析不同点（直线度误差f_、平行度误差f2、位置度误差f3)四、位置度位置度特点位置公差带的特点：位置公差相对于基准具有确定位置。其中，位置度公差带的位置由理论正确尺寸确定，同轴度和对称度的理论正确尺寸为零，图上可省略不注。位置公差带具有综合控制被测要素位置、方向和形状的功能。在满足使用要求的前提下，对被测要素给出位置公差后，通常对该要素不再给出方向公差和形状公差。如果需要对方向和形状有进一步要求时，则可另行给出方向或形状公差，但其数值应小于定位公差值。四、位置度比较分析形状公差t形状、定向公差t定向、定位公差t定位和尺寸公差T的关系：四、位置度小结位置公差：同轴度、同心度、对称度和位置度。被测要素的理想位置由理论正确尺寸和基准所确定。公差带的四个因素都是确定的。任务引入减速器输出轴零件几何公差要求跳动公差——是关联实际要素绕基准轴线回转一周或连续回转时所允许的最大跳动量。特点：是以检测方式定出的公差项目，具有综合控制形状误差和位置误差的功能。被测要素为圆柱面、端平面和圆锥面等轮廓要素，基准要素为轴线。跳动——是指实际被测要素在无轴向移动的条件下绕基准轴线回转的过程中(回转一周或连续回转)，由指示计在给定的测量方向上对该实际被测要素测得的最大与最小示值之差。跳动公差分为：圆跳动和全跳动。引言01圆跳动02全跳动》1圆跳动一、圆跳动010203圆跳动——在测量截面内被测要素在以其基准为轴线作无轴向移动回转一周，由位置固定的指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差。跳动量是指示器在绕着基准轴线回转的被测表面上测得的。按跳动的检测方向与基准轴线之间的位置关系不同，圆跳动可分为三种类型：径向圆跳动、轴向圆跳动和斜向圆跳动。1.径向圆跳动检测方向垂直于基准轴线。公差带是垂直于基准轴线的任一测量平面内，半径差为公差值t且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域。t测量平面基准公共轴线a)公差带

a标注)一、圆跳动动画：11.1径向园跳动.swf1.径向圆跳动测量时工件分别在三个测量正截面上，在V形块上旋转一圈以上，取三个跳动量中最大值为径向跳动量。一、圆跳动1.径向圆跳动轴、套类零件测量径向跳动的方法：一、圆跳动1.径向圆跳动径向圆跳动公差和圆度公差同时标注：径向圆跳动应包含圆度。一、圆跳动2.轴向圆跳动检测方向平行于基准轴线。a)标注基准轴线测量圆柱面b)公差带t公差带是在与基准轴线同轴的任一直径位置的测量圆柱面上，沿轴线方向宽度为t的圆柱面区域。一、圆跳动动画：11.2轴向圆跳动.swf2.轴向圆跳动轴向圆跳动量测量：一、圆跳动2.轴向圆跳动如：半径为R1测量圆的读数：10~23米则该测量圆跳动量为13微米；半径为R2测量圆的读数：8~17微米则该测量圆跳动量为9微米；半径为R3测量圆的读数：16~28微米则该测量圆跳动量为12微米；所以，该零件端面圆跳动量：13微米。一、圆跳动3.斜向圆跳动检测方向暨不平行也不垂直于基准轴线，但一般应为被测表面的法线方向。公差带是在与基准轴线同轴的任一测量圆锥面上，沿母线方向宽度为t的圆锥面区域。

a)标注测量圆锥面基准轴线tb)公差带一、圆跳动动画：11.3斜向圆跳动.swf3.斜向圆跳动

斜向圆跳动测量一、圆跳动2全跳动010203全跳动公差是在被测要素绕基准轴线连续多周无轴向移动回转，同时指示表作平行于基准轴线的直线运动，由指示表在给定方向上测得的最大与最小读数之差。全跳动——全跳动控制的是整个被测要素相对于基准要素的跳动总量。根据测量方向与基准轴线的相对位置，可分为径向全跳动和轴向全跳动。二、全跳动1.径向全跳动径向全跳动——运动方向与基准轴线平行。公差带：半径差为公差值t且与基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域。基准公共轴线tb)公差带

a)标注二、全跳动动画：11.4径向全跳动.swf1.径向全跳动注意：径向全跳动公差带与圆柱度公差带的异同。相同点：检测对象相同、公差带形状相同。不同点：前者公差带轴线的位置固定，后者公差带轴线的位置是浮动的；径向全跳动包括了圆柱度误差和同轴度误差。图样上应优先标注径向全跳动公差，而尽量不标注圆柱度项目。二、全跳动1.径向全跳动轴类零件径向圆跳动量和全跳动量区别:二、全跳动2.轴向全跳动轴向全跳动——运动方向与基准轴线垂直。公差带：是距离为公差值t且与基准轴线垂直的两平行平面之间的区域。基准轴线b)公差带

a)标注二、全跳动动画：11.5轴向全跳动.swf2.轴向全跳动注意：轴向全跳动公差带与端面对轴线垂直度公差带之间的异同。相同点：形状相同，均为垂直于基准轴线的平行平面，用该两项目控制被测要素的结果也完全相同。但检测方法更方便!在满足功能要求的前提下，应优先选用轴向全跳动公差。另外，轴向全跳动还是该端面（整个端面）的形状误差（f形状）及其对基准轴线的垂直度（f位置）的综合反映。二、全跳动2.轴向全跳动轴向全跳动量测量:二、全跳动2.轴向全跳动

轴向圆跳动公差无法控制车削端面所产生的如下误差，轴向全跳动公差则可控制。二、全跳动小结跳动公差：圆跳动和全跳动。跳动公差带相对于基准轴线有确定的位置。可以综合控制被测要素的位置、方向和形状。总之跳动公差对被测零件的形状、位置误差有较综合的控制能力，且检测方便，生产中具有十分广泛的使用价值。01几何公差特征项目的选择02公差原则、公差要求的确定03基准要素的选择》04几何公差等级和公差值的选择

05几何公差的未注公差值3.3几何公差的选择1几何公差特征项目的选择一、几何公差特征项目的选择应充分发挥综合控制项目的职能，以减少图样上给出的几何公差项目及相应的几何误差检测项目。在满足功能要求的前提下，应选用测量简便的项目。如:同轴度公差常常用径向圆跳动公差代替。不过应注意,径向圆跳动是同轴度误差与圆柱面形状误差的综合，故代替时，给出的跳动公差值应略大于同轴度公差值，否则就会要求过严。2公差原则、公差要求的确定二、公差原则、公差要求的确定包容要求主要用于需要严格保证配合性质的场合。ABC应根据被测要素的功能要求，充分发挥公差的职能和采取该公差原则的可行性、经济性。独立原则用于尺寸精度与几何精度要求相差较大，需分别满足要求，或两者无联系，保证运动精度、密封性，未注公差等场合。二、公差原则、公差要求的确定可逆要求与最大(最小)实体要求联用，能充分利用公差带，扩大了被测要素实际尺寸的范围，提高了效益。在不影响使用性能的前提下可以选用。ABC最大实体要求用于中心要素，一般用于相配件要求为可装配性(无配合性质要求)的场合。最小实体要求主要用于需要保证零件强度和最小壁厚等场合。3基准要素的选择三、基准要素的选择选择基准部位时，主要应根据设计和使用要求，零件的结构特征，并兼顾基准统一等原则进行。一般来说，应根据公差项目的方向、位置几何功能要求来确定基准的数量。当选用两个或三个基准要素时，就要明确基准要素的次序，并按顺序填入公差框格中。基准顺序的安排基准数量的确定基准部位的选择4几何公差等级和公差值的选择四、几何公差等级和公差值的选择几何公差等级的选择原则与尺寸公差选用原则相同，即在满足零件使用要求的前提下，尽量选用低的公差等级。(1)几何公差和尺寸公差的关系一般满足关系式：T形状<T方向<T位置<T尺寸(2)有配合要求时形状公差与尺寸公差的关系T形状＝KT尺寸在常用尺寸公差等级IT5～IT8的范围内，通常取K＝25％～65％。四、几何公差等级和公差值的选择(3)形状公差与表面粗糙度的关系一般情况下，表面粗糙度的Ra值约占形状公差值的20％～25％。(4)考虑零件的结构特点。(5)凡有关标准已对形位公差作出规定的，如与滚动轴承相配的轴和壳体孔的圆柱度公差、机床导轨的直线度公差、齿轮箱体孔的轴线的平行度公差等，都应按相应的标准确定。四、几何公差等级和公差值的选择除线轮廓度、面轮廓度以及位置度未规定公差等级外，其余11项均有规定。一般划分为12级，即1～12级，精度依次降低，仅圆度和圆柱度划分为13级，即增加了一个0级，以便适应精密零件的需要。

四、几何公差等级和公差值的选择直线度、平面度公差值(GB/T1184-1996)(µm)四、几何公差等级和公差值的选择圆度、圆柱度公差值(GB/T1184-1996)(µm)四、几何公差等级和公差值的选择

平行度、垂直度、倾斜度公差值(GB/T1184—1996)(µm)四、几何公差等级和公差值的选择同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差值(GB/T1184—1996)(µm)四、几何公差等级和公差值的选择位置度公差值数系(GB/T1184—1996)(µm)直线度、平面度公差等级应用场合四、几何公差等级和公差值的选择圆度、圆柱度公差等级应用场合四、几何公差等级和公差值的选择平行度、垂直度公差等级应用场合四、几何公差等级和公差值的选择同轴度、对称度、径向圆跳动公差等级应用场合5几何公差的未注公差值五、几何公差的未注公差值简化制图，对一般机床加工就能保证的几何精度，不必在图样上注出几何公差，几何未注公差按以下规定执行:未注直线度、垂直度、对称度和圆跳动各规定了H、K、L三个公差等级，在标题栏或技术要求中注出标准及等级代号。如:“GB/T1184-K”。未注圆度公差值等于直径公差值，但不得大于径向跳动的未注公差。未注圆柱度公差不作规定，由构成圆柱度的圆度、直线度和相应素线的平行度的公差控制。五、几何公差的未注公差值未注平行度公差值等于尺寸公差值或直线度和平面度公差值中较大者。未注同轴度公差值未作规定，可与径向圆跳动公差等同。未注线轮廓度、面轮廓度、倾斜度、位置度和全跳动的公差值均由各要素的注出或未注出的尺寸或角度公差控制。五、几何公差的未注公差值直线度、平面度的未注公差值(GB/T1184—1996)(mm)垂直度的未注公差值(GB/T1184—1996)(mm)五、几何公差的未注公差值对称度的未注公差值(GB/T1184—1996)(mm)圆跳动的未注公差值(GB/T1184—1996)(mm)谢谢观看！4表面粗糙度4表面粗糙度学习目标1．了解表面粗糙度主要术语及评定参数。2．能够正确识读表面粗糙度的符号、代号及标注。3．能够正确选用表面粗糙度。

一、任务引入

在机械加工过程中，由于刀痕、切削过程中切屑分离时金属的塑性变形，工艺系统中的高频振动、刀具和被加工表面的摩擦等原因，致使被加工零件的表面产生微小的峰谷。这些微小峰谷的高低程度和间距状况就称为表面粗糙度，亦称微观不平度。

4.1了解表面粗糙度主要术语及评定参数4表面粗糙度实际表面的几何轮廓形状

表面状况一般包括表面粗糙度（波距<1mm）、表面波度（波距在1～10mm）和几何形状误差（波距>10mm）。一、任务引入表面粗糙度国家标准GB/T3505-2000《产品几何技术规范表面结构轮廓法表面结构的术语、定义及参数》GB/T1031-1995《表面粗糙度参数及其数值》GB/T131-2006《产品几何技术规范（GPS）技术产品文件中表明结构的表示法》三个标准构成取样长度lr

:用于判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。应包括五5个以上的峰和谷。评定长度ln

：评定轮廓所必需的一段表面长度。一般推荐取ln=5lr。二、主要术语

轮廓算术平均中线:在取样长度范围内，划分实际轮廓为上、下两部分，且使上、下面积相等的线

.

轮廓的最小二乘中线(简称中线)：在取样长度内使轮廓线上各点的轮廓偏距的平方和为最小

。二、主要术语

三、表面粗糙度评定参数

轮廓算术平均偏差:在取样长度内，被测轮廓上各点至轮廓中线偏距绝对值的算术平均值.

能较全面客观地反映表面微观几何形状的特性，可优先选用。1.幅度参数(GB/T3505—2002)

轮廓最大高度Rz

:在取样长度内，最高轮廓峰顶线与最低轮廓谷底线之间的距离.

GB/T3505—1983中这一参数用符号Ry表示

三、表面粗糙度评定参数

2.参数的允许值（GB/T1031-1995）第1系列第2系列第1系列第2系列第1系列第2系列第1系列第2系列0.0080.0100.0120.1251.2512.50.0160.1601.6016.00.0200.202.020.00.0250.252.5250.0320.323.2320.0400.404.0400.0500.505.0500.0630.636.3630.0800.808.0800.1001.0010.0100轮廊算术平均偏差Ra（

m）4.2识读表面粗糙度的符号、

代号及标注一、任务引入机床螺杆任务二

识读表面粗糙度的符号、

代号及标注二、表面粗糙度的符号、代号及标注1、表面粗糙度的符号

对于用去除材料的方法获得的表面，如车、铣、刨、钻、磨、抛光、电火花加工等，如a所示；对于用不去除材料的方法获得的表面，如铸造、锻造、冲压、粉末冶金等，采用符号如b所示；对于不拘加工方法获得的表面，如c所示。

a注写表面结构的单一要求b注写第二个表面结构要求；c注写加工要求；d注写加工纹理方向符号；e注写加工余量(mm)；2、表面粗糙度的代号3、表面粗糙度代号的标注示例表示不允许去除材料，单向上限值，默认传输带，R轮廓（粗糙度轮廓），轮廓的算术平均偏差上限值为1.6µm，评定长度为5个取样长度（默认），“16%规则”（默认）为了避免误解，在参数代号与极限值之间应插入空格

表示去除材料，单向上限值，默认传输带，R轮廓（粗糙度轮廓），轮廓最大高度的上限值为0.2µm，评定长度为5个,取样长度（默认），“16%规则”（默认）表示去除材料，单向上限值，默认传输带，R轮廓（粗糙度轮廓），轮廓最大高度的最大值0.2µm，评定长度为5个取样长度（默认），“最大规则”3、表面粗糙度代号的标注示例表示去除材料，单向上限值，传输带0.008—0.8mm，R轮廓（粗糙度轮廓），轮廓算术平均偏差上限值为3.2µm，评定长度为5个取样长度（默认），“16%规则”（默认）传输带“0.008～0.8”中的前后数值分别为短波λs和长波λc滤波器的截止波长，表示波长范围。此时取样长度等于λc，则=0.8mm表示去除材料，双向极限值，两极限值均使用默认传输带，R轮廓，上限值：算术平均偏差3.2µm，评定长度为5个取样长度（默认），“最大规则”，下限值：算术平均偏差0.8µm,评定长度为5个取样长度（默认），“16%规则”（默认）本例为双向极限要求，用“U"和“L"分别表示上限值和下限值。在不致引起歧义时，可不加注“U”

和“L”

加工纹理方向符号标注示例

4、加工纹理方向加工纹理方向符号标注示例

4、加工纹理方向5、表面粗糙度代号的标注示例

必要时也可用带箭头或黑点的指引线引出标注符号的尖端必须从材料外部指向被注表面其数字及符号的方向与尺寸方向的注写一致6．表面结构要求在图样中的简化注法

封闭轮廓各表面有相同的表面粗糙度要求时的标注

多数表面有相同表面粗糙度要求的简化注法6．表面结构要求在图样中的简化注法

图样空间有限时的简化注法

多个表面具有相同粗糙度要求的简化注法一、任务描述4.3表面粗糙度对零件功能的影响及其选择

机床螺杆部件爆炸图

影响零件表面的耐磨性；影响零件配合性质的稳定性；影响零件的抗疲劳强度；对零件表面的抗腐蚀性、表面的密封性和表面外观等性能有影响。

二、表面粗糙度对零件使用性能的影响三、表面粗糙度参数的选用

绝大多数情况下，只要选用幅度参数即可。只有当幅度参数不能满足零件的使用要求时，才附加给出间距参数或混合参数以及曲线和相关参数。优先选用Ra。轮廓最大高度Rz测点数少，一般不单独使用，常常与Ra联用，控制微观不平度谷深，从而控制微观裂纹的深度，常标注于受交变应力作用的工作表面。首先满足零件表面的功能要求，其次应考虑检测的方便性及仪器设备条件等因素，同时考虑工艺的可行性和经济性。四、表面粗糙度参数数值的选用

在满足表面功能要求时尽量选用较大的表面粗糙度值；同一零件上，工作表面小于非工作表面的粗糙度值；摩擦表面比非摩擦表面的参数值要小；滑动摩擦表面比滚动摩擦表面的参数值小；运动速度高、单位压力大的摩擦表面的粗糙度值要小；

表面粗糙度参数值的选择既要满足零件的功能要求，又要考虑它的经济性，一般可参考经过验证的实例，用类比法来确定。选择原则如下：受循环载荷的表面及容易引起应力集中的部位粗糙度值要小；一般情况，过盈配合表面比间隙配合表面的粗糙度值要小；对间隙配合，间隙越小，粗糙度值应越小；配合性质相同时，零件尺寸愈小则表面粗糙度值应愈小；同一精度等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度值要小。表面粗糙度的表面特征、经济加工方法及应用表面微观特性Ra

m加工方法应用举例粗糙表面微见刀痕

≤20粗车、粗刨、粗铣、钻、毛锉、锯断半成品粗加工过的表面，非配合的加工表面，如轴端面、倒角、钻孔、齿轮皮带轮侧面、键槽底面、垫圈接触面半光表面微见加工痕迹≤10车、刨、铣、镗、钻、粗铰

轴上不安装轴承、齿轮处的非配合表面，紧固件的自由装配表面，轴和孔的退刀槽微见加工痕迹≤5车、刨、铣、镗、磨、拉、粗刮、滚压半精加工表面，箱体、支架、盖面、套筒等和其他零件结合而无配合要求的表面，需要发蓝的表面等看不清加工痕迹≤2.5车、刨、铣、镗、磨、拉、刮、压、铣齿

接近于精加工表面，箱体上安装轴承的镗孔表面，齿轮的工作面

光表面可辨加工痕迹方向

≤1.25车、镗、磨、拉、刮、精铰、磨齿、滚压圆柱销、圆锥销，与滚动轴承配合的表面，普通车床导轨面，内、外花键定心表面表面粗糙度的表面特征、经济加工方法及应用表面微观特性Ra/

mRz/

m加工方法应用举例光表面微辨加工痕迹方向≤0.63≤3.2精铰、精镗、磨、刮、滚压要求配合性质稳定的配合表面，工作时受交变应力的零件，高精度车床的导轨面不可辨加工痕迹方向≤0.32≤1.6精磨、珩磨、超精加工精度机床主轴锥孔、顶尖圆锥面、发动机曲轴、凸轮轴工作表面，高精度齿轮表面极光表面亮光泽面≤0.16≤0.8精磨、研磨、普通抛光精密机床主轴轴颈表面，一般量规工作表面，汽缸套内表面，活塞销表面亮光泽面≤0.08≤0.4

超精磨、精抛光、镜面磨削精密机床主轴轴颈表面，滚动轴承的滚珠，高压油泵中柱塞和柱塞配合的表面

镜状光泽面≤0.04≤0.2镜面≤0.04≤0.2镜面磨削、超精研

高精度量仪、量块的工作表面，光学仪器中的金属镜面

TheEnd!5工程材料5工程材料

学习目标了解常用工程材料种类、基本牌号、性能及用途。熟悉金属材料的力学性能。掌握碳素钢、合金钢的特性和应用，了解热处理。掌握机械零件的选材原则。掌握常用的力学性能指标，熟悉各性能指标的测试方法及应用场合。掌握硬度的测量方法、表示方法及适用范围。5工程材料

5.1工程材料分类

工程材料按其性能特点分：结构材料和功能材料。结构材料：适当的力学性能，兼有一定的物理、化学性能，用于制造承受各种各样力的工程构件和装备零件，还用于制造加工工具。（本书中所讲述的机械工程材料）功能材料：特殊的物理、化学性能，用于制造那些要求具有电、光、声、磁、热等功能和效应的元器件。5.1工程材料分类

金属材料非金属材料：

高分子材料陶瓷材料复合材料按成分不同5工程材料

金属Metal

复合材料Composites

陶瓷Ceramic

高分子Polymer金属材料金属材料力学性能高，是电和热的良导体，加工成形方便。分为钢铁材料和有色金属。

钢铁铝铜钛

5工程材料高分子材料：指以高分子化合物为主要组分的材料，包括塑料、橡胶、合成纤维和黏结剂等。高分子材料具有良好的塑性、优良的弹性、较强的耐腐蚀性能、良好的绝缘性和密度小等优良性能。陶瓷材料:属于无机非金属材料，它不可燃，不老化，硬度高，耐压性能良好，耐热性和化学稳定性高。复合材料:是由两种或两种以上不同材料组合而成的材料。复合材料性能优异，品种多，应用范围广，发展前途广阔。5工程材料非金属材料一、任务引入5.2

熟悉金属材料的力学性能

5工程材料工程材料的性能分类工艺性能适应某种成形加工的能力。铸造性能锻造性能切削加工性能热处理性能焊接性能力学性能物理性能化学性能使用性能材料在工作条件下同，为保证安全可靠地工作，必须具备的性能。5工程材料工程材料在外力作用下所表现出来的在变形和破坏方面的特性，称为力学性能，包括强度、塑性、弹性、硬度、韧性、疲劳强度等。强度：反映材料在受到多大的力的情况下会破坏；塑性：反映材料能承受多大的变形程度。5工程材料满足强度和塑性条件是零件正常使用的必备要求。工程材料的性能分类1）静态拉伸试验在室温环境中，将标准拉伸试样安装在拉伸试验机上,沿两端缓慢施力,进行轴向拉伸,直至拉断的一种试验方法。标准试样形状-圆形/板形圆形试样分长试样：Lo=10d短试样：Lo=5d拉伸试验机二、强度5工程材料5.2.1力学性能低碳钢拉伸曲线拉伸曲线图分析oe--弹性变形阶段

外力去除后试样完全恢复原状es--屈服阶段外力不增加，试样明显伸长

部分残余变形不能回复-塑性变形sb--强化阶段外力增加，试样明显伸长bk--缩颈阶段试样截面出现急剧缩小，抵抗外力能力下降，出现断裂5工程材料5.2.1力学性能强度:材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能