极限配合与技术测量中职

绪论第一节互换性和标惬化慨述第二节课程的地位、性质和任务第一节互换性和标惬化慨述互换性所谓互换性，是指在制成同一规格的零件中，不需要作任何挑选或附加加工(如选配或钳工加工)就可以组装成部件和整机，并能达到设计要求。根据零件的互换范围不同，互换性可分为完全互换性和不完全互换性两种。互换性是现代化生产基本的技术原则，在机器的制造与使用中具有很重要的作用。下一页第一节互换性和标惬化慨述标准化标准化是以制定标准和贯彻执行技术标准为主要内容的全部活动过程。所谓标准是指技术标准，是为产品和工程上的规格、技术要求及其检测方法等方面所作的技术规定。标准是从事设计、制造和检测工作的技术依据。标准是保证互换性的基础。只有统一的技术标准，才能保证互换性生产的实现。上一页返回第二节课程的地位、性质和任务机械类各专业的一门必修课。主要学习目标(8点)将本课程的学习与专业工艺课程的知识和技能有机地结合起来，同时也要将本课程中所学的知识和技能运用到专业工艺实践活动中。返回第一章极限与配合第一节基本术语及其定义第二节极限与配合的基本内容第一节基本术语及其定义一、孔、轴的广义含义

1.孔孔主要是指工件圆柱形的内表面，也包括其他由单一尺寸确定的非圆柱形的内表面部分。标准中定义的轴、孔是广义的。从加工工艺上讲，随着刀具的逐渐切削，轴的尺寸不断减少，而孔的尺寸不断加大。从装配上讲，轴是被包容面，孔是包容面。

2.轴轴主要是指工件圆柱形的外表面，也包括其他由单一尺寸确定的非圆柱形的外表面部分。下一页第一节基本术语及其定义二、与尺寸相关的术语和定义1.尺寸用特定单位表示线性尺寸值的数字称为尺寸。2.基本尺寸(D,d)基本尺寸是根据使用要求，通过强度、刚度等方面的计算或结构的需要而确定的，通过它应用上下偏差可算出极限尺寸。通常图样上标注的都是基本尺寸。如图1-1所示，孔的基本尺寸用大写字母表示，轴的基本尺寸用小写字母表示。3.实际尺寸(Da,da)实际尺寸是通过测量获得的尺寸。4.极限尺寸允许尺寸变化的两个界限值，称为极限尺寸。下一页上一页第一节基本术语及其定义三、有关公差、偏差的术语及其定义

1.尺寸偏差尺寸偏差简称偏差，是指某一尺寸(极限尺寸、实际尺寸)减其基本尺寸所得的代数差。偏差可能是正、负或者零，书写或标注时，正、负或零都要标注。由于某一尺寸包含实际尺寸和极限尺寸，因而尺寸偏差有极限偏差和实际偏差之分。(1)极限偏差极限偏差就是极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。(2)实际偏差实际偏差是实际尺寸减其基本尺寸的代数差。下一页上一页第一节基本术语及其定义2.尺寸公差(T)

尺寸公差是设计人员根据零件使用时的精度要求，并考虑制造时的经济性，对尺寸变动范围同给定的允许值。尺寸公差的数值等于最大极限尺寸减最小极限尺寸之差的绝对值。3.零线、公差带与公差带图图1-5表明了两个相互结合的孔、轴的基本尺寸、极限尺寸、极限偏差与公差的相互关系。为简化起见，在实际应用中可以不必画出孔与轴的全形，只将轴向截面图中有关公差部分按规定放大画出，这种图示的方法称为尺寸公差带图。下一页上一页第一节基本术语及其定义(1)零线确定偏差的一条基准直线(零偏差线)称为零线。通常零线表示基本尺寸。以零线为基准确定偏差和公差。如图1-6所示为公差带图。

(2)尺寸公差带由代表上偏差和下偏差的两条直线所限定的一个区域称为公差带。它是由公差大小和其相对零线的位置来确定。一般在同一图中，孔和轴的公差带的剖面线相反，且疏密程度不同，如图1-7所示。从公差带图中可以看出确定公差带的要素有两个:公差带大小和公差带位置。公差带的大小是指公差带沿垂直零线方向的宽度，由公差值的大小确定。公差带的位置由极限偏差相对零线的位置确定。国标规定，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差称为基本偏差。基本偏差一般为靠近零线的那个偏差，如图1-8所示。下一页上一页第一节基本术语及其定义四、有关配合的术语及定义

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称为配合。2.间隙与间隙配合

(1)间隙(X)孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差为正值时称为间隙。在轴与孔的配合中，间隙的存在是轴与孔能够相对运动的基本条件。

(2)间隙配合具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合称为间隙配合。这时，孔的公差带应在轴的公差带的上方，如图1-9所示。下一页上一页第一节基本术语及其定义3.过盈与过盈配合

(1)过盈孔的尺寸减去轴的尺寸所得的代数差为负值时称为过盈。由于过盈的存在，孔与轴配合后，可使零件之间传递载荷或固定位置。

(2)过盈配合具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合称为过盈配合。过盈配合时孔的公差带在轴的公差带下方，如图1-10所示。下一页上一页第一节基本术语及其定义4.过渡配合某一规格的一批孔和某一规格的一批轴(两者的基本尺寸相同)，任取其中一对孔、轴，则孔的尺寸可能大于也可能小于或等于轴的尺寸，其代数差可能为正值，也可能为负值或零，则这批孔与轴的配合为过渡配合。过渡配合是介于间隙配合与过盈配合之间的一种配合。可能具有间隙或过盈的配合称为过渡配合。过渡配合时，孔的公差带与轴的公差带相互交叠，如图1-11所示。5.配合公差(Tf)允许间隙或过盈的变动量称为配合公差。即，组成配合的孔、轴公差之和。上一页返回第二节极限与配合的基本内容一、基准制不同性质的配合可由改变孔、轴公差带之间的关系来达到。理论上，任何一种孔的公差带和任何一种轴的公差带都可以想成一种配合。但为了简化起见，国标对孔、轴公差带之间的相互位置关系，规定了两种基准制，即基孔制与基轴制。

1.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配合的一种制度，称为基轴制。如图1-12所示。基轴制配合中的轴是基准件，称为基准轴，其代号为h，它的基本偏差为上偏差，其数值为零，公差带在零线的下方。下一页第二节极限与配合的基本内容2.基孔制基本偏莽为一宁的孔的公莽带.与不同基本偏莽的轴的公莽带形成各种配合的一种制度，称为基孔制。基孔制配合中的孔是基准件，称为基准孔，其代号为H，它的基本偏差为下偏差，其数值为零，公差带在零线的上方。二、标准公差系列国家标准《极限与配合》已对公差值进行标准化，标准中多规定的任意公差值称为标准公差。由若十标准公差所组成的系列称为标准公差系列，见表1-1所示。公差值的大小与公差等级和基本尺寸有关。下一页上一页第二节极限与配合的基本内容1.标准公差等级国家标准在基本尺寸至500mm内规定了20个公差等级，用符号IT01,IT3...IT18表示，从IT01~IT18公差等级依次降低。2.基本尺寸分段标准公差的数值不仅取决于公差等级，还与基本尺寸有关。生产实践中公差表格，便于应用，对尺寸进行了分段。三、基本偏差系列1.基本偏差系列及特征基本偏差系列如图1-13所示。下一页上一页第二节极限与配合的基本内容从基本偏差系列图可看出:(1)在孔的基本偏差系列中，A到H的基本偏差为下偏差，J到zc的基本偏差为上偏差。

(2)在轴的基本偏差系列中，a到h的基本偏差为上偏差，J到zc的基本偏差为下偏差。

(3)A到H(a到h)其基本偏差的绝对值逐渐减小，J到ZC(j到zc)的基本偏差的绝对值逐渐增大。

(4)H(h)的基本偏差为零，即H的下偏差EI=0;h的上偏差es=0(5)JS(js)的公差带对称配置在零线两侧，上、下偏差均可作为基本偏差。下一页上一页第二节极限与配合的基本内容

2.基本偏差数值轴的基本偏差数值是以基孔制为基础，依据各种配合的要求，从生产实践的经验和有关分析的结果中整理出一系列公式而计算出来的。空的基本偏差数值是从轴的基本偏差数值换算过来的，其数值应保证用统一字母表示孔和轴的基本偏差所组成的公差带，按基孔制形成的配合与按基轴制形成的配合的性质相同。3.另一极限偏差值的确定基本偏差决定了公差带的位置，它是靠近零线的那个极限偏差，而另一个极限偏差的数值可由基本偏差和标准公差按下列公式计算:基本偏差为下偏差时ES=EI+ITes=ei+IT基本偏差为上偏差时EI=ES-ITei=es-IT下一页上一页第二节极限与配合的基本内容四、公差带

1.公差带代号一个确定的公差带应由公差带的位置和公差带的大小两部分组成，公差带的位置由基本偏差来确定;公差带的大小由标准公差来确定。因此，公差带代号由基本偏差代号和标准公差等级代号组成。2.零件图上尺寸公差带的标注标准规定标注公差的尺寸用基本尺寸后跟所要求的公差带或(和)对应的偏差值表示。三种表示形式如图1-14所示。当使用有限字母组的装置传输信息时，公差带的表示方法是，在标注前加H或h表示孔，加S或s表示轴。下一页上一页第二节极限与配合的基本内容

3.国标中规定的公差带尺寸至500mm(常用尺寸段)，标准规定了一般用途的公差带，孔105种，轴116种;常用公差带孔44种，轴59种;优先选用的公差带孔、轴各13种，如图1-15所示。设计人员选择时应优先选用圆圈中的优先公差带，其次选用方框中的常用公差带，最后选用其他的公差带。五、配合代号及其标注

1.配合代号国标对配合代号规定:用孔、轴公差带的组合表示，写成分数的形式，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号。例如:H7/F6或H7/g6下一页上一页第二节极限与配合的基本内容2.配合在图样上的标注与零件图尺寸标注相对应，配合的标注形式也有三种，如图1-16所示。3.国标中规定的配合标准对基孔制配合给出了常用配合59种，优先配合13种，如表1-4所示;对基轴制配合给出了常用配合47种，优先配合13种，如表1-5所示。设计人员应优先选用，优先配合，其次选择常用配合。下一页上一页第二节极限与配合的基本内容六、一般公差—线性尺寸的未注公差零件上各部位在加工过程中的尺寸、形状和相对位置精度要求，取决于它们的使用功能。有些零件的某些部位在使用功能上有特殊要求时，可给出一般公差。

1.一般公差的概念一般公差是指在车间一般加工条件下可保证的公差。采用一般公差的尺寸，只标注其基本尺寸，不直接标出其极限偏差值。一般公差主要用于低精度的非配合尺寸。一般可不检验，主要由工艺装备和加工者自行控制。下一页上一页第二节极限与配合的基本内容

2.一般公差的优点应用一般公差有以下优点:1）简化制图，使图样清晰易读;2）节约图样设计时间，设计只要熟悉和会应用一般公差的规定，可不必逐一考虑公差值;3）明确了哪些尺寸可由一般工艺水平保证，从而简化了对这些尺寸的检验要求，有助于质量管理;4）突出了图样上注出公差的尺寸，这些尺寸大多是重要的且需要控制的，以便在加工和检验时引起重视;5）明确了图样上尺寸的一般公差要求，既便于供需双方达成加工和销售合同协议，又可避免交货时不必要的争议。

下一页上一页第二节极限与配合的基本内容3.一般公差的规定一般公差给出了四个公差等级。分别是精密级、中等级、粗糙级和最粗级。极限偏差见表1-6所示。

4.线性尺寸一般公差的表示方法可在图样上或技术文件中用国标号和公差等级代号表示，例如，当一般公差选用中等级时，可在零件图上标明，未注公差尺寸按GB/T1840-m。本极限与配合制规定的数值均为20℃时的数据，当使用条件偏离标准温度而导致影响工作性能时，应予以修正。上一页返回图1-1基本尺寸图返回图1-5尺寸公差与偏差图1-6公差带图返回图1-7公差带图示例返回图1-8基本偏差的选取返回图1-9间隙配合返回图1-10过盈配合返回图1-11过渡配合返回图1-12基孔制和基轴制返回图1-13孔、轴轴偏差系列返回表1-1标准公差数值返回图1-14尺寸公差带的注法返回图1-15尺寸至500mm孔、轴的公差返回图1-16配合的标注返回表1-4基轴制常用和优先配合返回表1-5基孔制常用和优先配合返回表1-6线性尺寸的极限数值返回第二章技术测量基础第一节技术测量的一般概念第二节测量方法分类第三节计量器具的分类及其技术指标第四节测量误差的基本知识第五节孔、轴尺寸与锥度、角度的检测第一节技术测量的一般概念技术测量主要是研究对零件几何参数进行测量和检验的问题。所谓的测量，就是把被测量的量与有计量单位的量进行比较，从而确定被测量的量值。测量过程应包括测量对象、计量单位、测量方法及测量精度四个要素。

1.测量对象测量对象主要指几何量，包括长度、角度、表面粗糙度及形位误差。

2.计量单位国际制的基本长度单位为米(m)，1米为1000毫米(mm)1毫米为1000微米(μm)。在机械零件的精密测量工作中，常常以微米为单位。

下一页第一节技术测量的一般概念

3.测量方法测量方法是指测量时所采用的计量器具和测量条件的综合。测量前，应根据被测对象的特点，如精度、形状、重量、材质和数量等来确定需用的计量器具，分析研究被测参数的特点及与其他参数的关系，以确定最佳的测量方法。

4.测量精度测量精度是指测量结果与真值的一致程度。任何测量过程不可避免会出现误差。上一页返回第二节测量方法分类

1.直接测量方法和间接测量方法根据获得测量结果的方法不同，可分为直接测量和间接测量。

(1)直接测量直接用量具和量仪测出零件尺寸的量值(绝对的或相对的)的方法称为直接测量。例如用游标卡尺、比较仪直接测量轴的直径。

(2)间接测量通过测量与被测尺寸有一定函数关系的其他尺寸，经过计算获得被测尺寸量值的方法称为间接测量。下一页第二节测量方法分类

2.绝对测量方法和相对测量方法根据测量结果是直接由计量器具读数装置中获得，还是通过对某个标准值的偏差值计算得到，测量方法可以分为绝对测量和相对测量。

(1)绝对测量如用游标卡尺、外径千分尺测量工件的轴径时，得到的读数是轴径的实际尺寸。

(2)相对测量如用比较仪测量工件的轴径，得到的读数并非轴径实际尺寸，而是相对于标准件(量块或标准轴)的偏差值，而轴的实际尺寸等于标准值与偏差值的代数和。

下一页上一页第二节测量方法分类3.主动测量方法和被动测量方法根据测量在制造工艺过程中的作用，测量方法分为主动测量和被动测量。

(1)主动测量是指在加工过程中对工件的测量，同时按测量结果直接控制零件加工过程，能防止产生废品和缩短零件的生产周期。

(2)被动测量是指工件完工后进行的测量，测量的目的是发现并剔除废品。

4.动态测量方法和静态测量方法根据测量时工件是否运动，测量方法分为动态测量和静态测量。下一页上一页第二节测量方法分类

(1)静态测量在测量过程中，工件被测表面与计量器具元件处于相对静止状态。如用游标卡尺测量轴径。

(2)动态测量在测量过程中，工件被测表面与计量器具元件处于相对运动状态。如对跳动误差的测量。动态测量可测出工件某些参数连续变化的情况，经常用于测量工件的运动精度参数。5.接触测量方法和非接触测量方法根据被测工件表面是否与计量器具的测量元件接触，测量方法分为接触测量与非接触测量。上一页下一页第二节测量方法分类

(1)接触测量量具测头与被测表面直接接触，并有机械作用的测量力。

(2)非接触测量量具测头与被测表面不直接接触，无机械作用的测量力。6.单项测量方法和综合测量方法根据测量结果反映工件参数的多少，测量方法可分为单项测量和综合测量。

(1)单项测量是对工件参数分别测量，一次测量结果仅表征工件的某一项参数数值。

(2)综合测量测量结果是许多单项参数数值的综合反映。上一页返回第三节计量器具的分类及其技术指标一、计量器具分类通常把没有传动放大系统的计量器具称为量具;把具有传动放大系统的计量器具称为量仪、按照计量器具的特点和构浩可以将他们分为四类。

1.标准量具标准量具是按基准复制出来的代表某个固定尺寸的量具。用它可以校正或调整其他计量器具，也可用于精密测量，如量块、角度块等。

2.通用量具和量仪通用量具和量仪可以测量一定范围内的数值，测量数值的连续程度取决于量具或量仪的精度。下一页第三节计量器具的分类及其技术指标

3.极限量规极限量规是无刻度的专用量具，它无法测量工件的实际尺寸，但可以检验工件尺寸是否超过某一极限，以判断工件是否合格。

4.检验夹具检验夹具是量具、量仪及一些定位元件的组合体，一般应用于大批量生产中，以提高测量效率和测量精度。

二、计量器具性能指标

1.分度值(刻度值)

分度值是指分度标尺上相邻两线间的距离所代表的数值。一般分度值常为0.01m和0.001mm。下一页上一页第三节计量器具的分类及其技术指标2.示值范围示值范围即分度标尺的示值范围，是指计量器具指示的起始值到终止值的范围。3.测量范围测量范围就是计量器具能够测出被测尺寸的最大与最小值.4.校正值为消除示值误差引起的测量误差，在测量结果中加一与示值误差大小相等符号相反的量值，该量值就称为校正值。5.灵敏度灵敏度指计量器具反映被测量变化的能力下一页上一页第三节计量器具的分类及其技术指标6.示值误差示值误差是指计量器具的指示值与被测尺寸真值之差。示值误差由仪器设计原理误差、分度误差、传动机构的失真等因素产生，可通过对计量器具的校验测得。7.示值稳定性在工作条件一定的情况下，对同一参数进行多次测量，示值的最大变化范围称为示值稳定性。8.测量力测量力是指计量器具的测量元件与被测工件表面接触时产生的机械力。测量力过大会引起被测工件和测量元件的变形，从而在一定程度上降低测量精度;但测量力也不能过小，否则会降低接触的可靠性而引起测量误差。因此，在测量时下一页上一页第三节计量器具的分类及其技术指标要合理控制测量力的大小。9.灵敏闺能够引起计量器具示值变动的被测尺寸的最小变动量称为该器具的灵敏17。灵敏17的高低取决于计量器具自身的反应能力。上一页返回第四节测量误差的基本知识一、测量误差的基本概念测量误差常用绝对误差和相对误差两种指标评定。1.绝对误差2.相对误差

二、测量误差的基本类型及处理原则1.随机误差的特性及处理方法(1)随机误差的特性(2)随机误差的评定指标(3)随机误差的处理方法下一页第四节测量误差的基本知识2.系统误差的特性与处理方法

(1)定值系统误差

(2)变值系统误差3.粗大误差的特性及处理办法粗大误差是由某种不正常的原因造成的，如测量人员粗心大意造成的读数误差或记录误差、突然振动引起的误差等。粗大误差会显著影响测量结果，应从测量结果中予以剔除。4.等精度直接测量的数据处理在测量列的测量值中，可能同时包含系统误差、随机误差和粗大误差，为获得可靠的测量结果，对测量列应按上述误差分析方法进行处理。上一页返回第五节孔、釉尺寸与锥度、角度的检测一、孔、轴尺寸的检测1.车间条件下的检测

(1)光滑极限量规检验孔轴尺寸的合格性车间条件下常用光滑极限量规检验孔轴尺寸的合格性。如图2-4所示。根据量规的不同用途，分为工作量规、验收量规和校对量规三类。

(2)用普通测量器具检测孔、轴尺寸在车间条件下，常用游标卡尺、千分尺、指示表、比较仪等普通计量器具检验生产中常用精度的尺寸。对此GB/T3177一1997《光滑工件尺寸的检验》规定了有关验收方法及要求。在验收产品时，测量误差的影响主要有两种:一是把超出公差界限的废品误判为合格品而接收，称为误收;另一种是将接近公差界限的合格品误判为废品而报废，称为误废。下一页第五节孔、釉尺寸与锥度、角度的检测2.计量室条件下孔、轴尺寸的测量计量室是专门从事计量测试、计量管理、标准量值传递、车间用计量器具的检定与维修等工作的部门。计量室的常用量仪有以下几种:(1)立式光学比较仪

(2)机械比较仪(3)万能测长仪

(4)工具显微镜

(5)精密量仪上一页下一页第五节孔、釉尺寸与锥度、角度的检测二、锥度、角度的检测1.角度的检测角度检测根据GB/T157一1989,GB/T4096一1983,GB/T11335一1989标准进行。进行测量的器具有:(1)直角尺

(2)万能角度尺2.锥度的检测(1)圆锥量规(2)间接测量上一页返回图2-4光滑极限量规返回第三章形状和位置公差第一节形位公差概述第二节形位公差的标注方法第三节形位公差带第四节形位误差的检测第一节形位公差概述一、形位公差的符号及代号1.形位公差项目的符号国家标准规定的形状和位置公差共有两大类14个项目，各个项目的名称及对应的符号如表3-1所示。2.形位公差的代号国标规定，在图样中，形位公差应采用代号标注。当无法采用代号标注时，允许在技术要求中用文字说明。3.基准代号对于有位置公差要求的零件被测要素，在图样上必须标明基准。基准要素用基准符号表示。基准代号由带圆圈的大写字母用细实线与粗的短横线相连，如图3-2所示。下一页第一节形位公差概述二、零件的几何要素零件尽管几何特征不同，但都是由点、线、面等几何要素所构成。形位公差研究的对象，就是零件几何要素本身的形状精度和各要素之间相互的位置精度问题。零件的几何要素主要根据存在的状态、在形位公差中所处的地位和几何特征来分类。1.按存在的状态分类

(1)理想要素(2)实际要素2.按在形位公差中所处的地位分类

(1)被测要素根据零件的功能要求，某些要素需要给出形状或(和)位置公差，用以判断其误差是否在公差范围内。下一页上一页第一节形位公差概述国标将上述给出形状或(和)位置公差的要素称为被测要素。被测要素按功能关系又可分为单一要素和关联要素两种。①单一要素是指仅对被测要素本身给出形状公差要求的要素。②关联要素是指与零件上其他要素有功能关系的要素。(2)基准要素用来确定被测要素方向或(和)位置的要素称为基准要素。理想基准要素简称为基准。3.按几何特征分类

(1)轮廓要素

(2)中心要素上一页返回第二节形位公差的标注方法一、被测要素的标注方法被测要素是检测对象。国标规定:图样上用带箭头的指引线将被测要素与公差框格一端相连，指引线的箭头应垂直地指向被测要素。如图3-5所示。指引线的箭头按下列方法与被测要素相连。1.被测要素为直线或表面的标注当被测要素为直线或表面时，指引线的箭头应指到该要素的轮廓线或轮廓线的延长线上，并与尺寸线明显错开。2.被测要素为轴线、球心或中心平面的标注当被测要素为轴线、球心或中心平面时，指引线的箭头应与该要素的尺寸线对齐，如图3-6(a)、(b)所示。被测要素为各要素的公共轴线，指引线的箭头可以直接指在公共轴线上。如图3-6(c)所示。下一页第二节形位公差的标注方法3.被测要素为圆锥体轴线的标注当被测要素为圆锥体轴线时，指引线箭头应与圆锥体的直径尺寸线(大端或小端)对齐，如图3-7(a)所示。如果直径尺寸线不能明显地区别圆锥体或圆柱体时，则应在圆锥体里画出空自尺寸线，并将指引线的箭头与空自尺寸线对齐，如图3-7(b)所示。如果锥体是使用角度尺寸标注时，则指引线的箭头应对着角度尺寸线，如图3-7(c)所示。下一页上一页第二节形位公差的标注方法4.被测要素为螺纹轴线的标注(1)当被测要素为螺纹中径时，在图样中画出中径，指引线箭头与中径尺寸线对齐如图3-8(a)所示。如果图样中未画出中径，指引线箭头可与螺纹尺寸线对齐，如图3-8(b)所示，但其被测要素仍为螺纹中径轴线。

(2)当被测要素不是螺纹中径时，则应在框格下面附加说明。若被测要素是螺纹大径轴线时，则应用“MD”表示，如图3-8(c)所示。若被测要素是螺纹小径轴线时，则应用"LD”表示，如图3-8(d)所示。下一页上一页第二节形位公差的标注方法5.同一被测要素有多项形位公差要求的标注当同一被测要素有多项形位公差要求，且其标注方法一致时，可以将这些框格绘制在一起，只画一条指引线，如图3-9(a)所示。如测量方向不完全相同，则应将测量方向不同项目分开栏设，如图3-9(b)所示。6.多个被测要素有相同形位公差要求的标注当多个被测要素有相同的形位公差要求时，可以从框格引出的指引线上画出多个指引箭头，并分别指向各被测要素，如图3-10所示，小D和小d的圆柱度要求都为0.03mm。

下一页上一页第二节形位公差的标注方法二、基准要素的标注方法对于有形位公差要求的被测要素，它的方向和位置是由基准要素确定的。国标规定，在图样上基准要素用基准符号表示。1.用基准符号标注基准要素2.任选基准的标注有时对相关要素不指定基准，这种情况称为任选基准标注，也就是在测量时可以任选其中一个要素为基准.如图3-13所示。三、形位公差数值的标注下一页上一页第二节形位公差的标注方法四、形位公差有关附加符号的标注对形位公差有附加要求时，应在相关的公差值后面加注有关符号，见表3-2上一页返回第三节形位公差带形状和位置公差带是指限制实际要素变动的区域，简称为形位公差带。形位公差带由形状、大小、方向和位置四个因素确定。一、公差带的形状公差带的形状由被测要素的几何特征和设计要求来确定。二、公差带的大小公差带的大小体现了形位精度要求的高低，是由图样上给出的形位公差值确定的，一般指形位公差带的宽度或直径。三、公差带的方向公差带的方向是指组成公差带的几何要素的延伸方向。下一页第三节形位公差带四、公差带的位置形位公差带的位置分为浮动和固定两种。浮动状态是指形位公差带在尺寸公差带内，随实际尺寸的不同而变动，其实际位置与实际尺寸有关，如图3-18所示的平行度公差带的两个不同位置。固定状态是指公差带的位置由图样上给定的基准和理论正确尺寸确定，如图3-19所示。在形状公差中，公差带位置均为浮动。在位置公差中，同轴度带固定;有基准要求的轮廓度的公差带位置固定;如无特殊要求置浮动。对称度和位置度的公差其他位置公差的公差带位。上一页返回第四节形位误差的检测一、与理想要素比较原则与理想要素比较的原则就是将实际要素与理想要素比较，通过比较获得数据，对这些数据处理后，得到形位误差值。理想要素用模拟方法获得。如以平板、平台、水平面等作为理想平面;以一束光线、拉紧的钢丝、刀口尺的刃口等作为理想直线以轮廓样板作为线、面理想轮廓等。二、测量坐标值原则测量坐标值原则就是测量被测实际要素的坐标值(如直角坐标值、极坐标值、圆柱面坐标值等)，并经过数字处理获得的形位误差值。下一页第四节形位误差的检测这项原则适用于圆度、圆柱度、轮廓度，特别是位置度的误差测量。它适合于形状复杂的零件，它的数字处理工作比较复杂，目前这种测量方法还不能普遍应用。三、测量特征参数原则测量特征参数原则就是被测实际要素上具有代表的参数(特征参数)来表示形位误差值。四、测量跳动原则测量跳动原则就是被测实际要素绕基准轴线回转，在回转过程中沿给定的方向测量其对某参考点或某线的变动量，以此变动量作为误差值。下一页上一页第四节形位误差的检测五、控制实效边界原则控制实效边界原则就是检验被测实际要素是否超过实效边界，以判断合格与否。该原则只适用图样上采用最大实体原则的场合，即形位公差框格公差值后或基准字母后标注之处。一般用综合量规来检验。上一页返回表3-1形状公差特征项目符号返回图3-2基准符号返回图3-5被测要素一轮廓返回图3-6被测要素一轴线、中心线返回图3-7被测要素一圆锥体轴线返回图3-8被测要素—螺纹轴线返回图3-9同一被测要素有多项形位公差要求返回图3-10多个被测要素有相同形位公差要求返回图3-13任选基准的标注返回图3-18公差带位置的浮动状态返回图3-19公差带位置的固定状态返回第四章表面粗糙度第一节表面粗糙度概述第二节表面粗糙度的评定第三节表面粗糙度的选用第四节表面粗糙度的符号代号及其注法第五节表面粗糙度的测量第一节表面粗糙度概述一、基本概念表面粗糙度是指加工表面上所具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性。表面粗糙度是实际表面几何形状误差的微观特征，而形状误差则是宏观的，介于两者之间的是表面波纹度，如图4-1所示。这三种误差通常以一定的波距入和波高h之比来划分，一般比值大于1000为形状误差、小于40为表面粗糙度、介于两者之间的为表面波纹度。下一页第一节表面粗糙度概述二、表面粗糙度的影响表面粗糙度对机械零件的配合性质、耐磨性、工作精度、抗腐蚀性有着密切关系，影响机械零件的使用性能，影响机器的工作可靠性和使用寿命。1.对摩擦和磨损的影响零件实际表面越粗糙，摩擦系数就越大，相互运动的两个表面磨损就越快。2.对配合性质的影响表面粗糙度会影响配合性质的可靠性和稳定性。对间隙配合会因表面峰尖在工作过程中很快磨损而使间隙增大，对过盈配合，粗糙表面轮廓的波峰在装配时被挤平，实际有效过盈减小，降低了连接强度。下一页上一页第一节表面粗糙度概述3.对疲劳强度的影响零件表面粗糙会引起应力集中，尤其在交变应力的作用下，零件疲劳损坏的可能性越大，疲劳强度就会降低。4.对接触刚性的影响表面越粗糙，两表面间的实际接触面积就越小，单位面积受力就越大，受到外力时极易产生接触变形，接触刚度变低，影响机器的工作精度和抗振性。5.对耐腐蚀性能的影响粗糙的表面易使腐蚀性物质附着于表面的微观凹谷，且向零件表层渗透，加剧锈蚀。此外，表面粗糙度对零件结合面的密封性能、流体阻力、外观质量和表面涂层的质量等都有一定的影响。上一页返回第二节表面粗糙度的评定一、基本术语1.表面轮廓平面与实际表面相交所得的轮廓称为表面轮廓。2.取样长度L

取样长度是用于判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。3.评定长度Ln评定长度Ln是评定轮廓表面粗糙度所必需的一段长度。4.评定基准线标准以轮廓最小二乘中线作为评定表面粗糙度的基准线，轮廓最小二乘中线根据实际轮廓用最小二乘法确定。下一页第二节表面粗糙度的评定二、表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的主要评定参数有轮廓的算术平均偏差Ra和轮廓的最大高度Rz。1.轮廓算术平均偏差Ra2.微观不平度十点平均高度Rz3.轮廓最大高度Ry上一页返回第三节表面粗糙度的选用一、表面粗糙度的选择表面粗糙度参数值的选择遵循既满足零件表面功能要求、又考虑经济性的原则，尽量选用大的参数值，一般用类比法确定。表4-2给出了表面粗糙度参数值在某一范围内的表面特征及应用举例。二、一般加工方法所能达到的表面粗糙度Ra值根据零件的加工方法，在正常加工的情况下一般可以判断出所加工出的表面粗糙度Ra值的大致范围。各类加工方法对应的表面粗糙度Ra值见表4-3。

下一页第三节表面粗糙度的选用选择表面粗糙度数值时必须谨慎，特别是Ra值较小时更应注意。若取的太小，加工困难，使成本增加;如取得过大，则难以满足设计要求，影响产品质量。上一页返回第四节表面粗糙度的符号代号及其注法一、表面粗糙度的符号表面粗糙度的符号及说明见表4-4。国标规定，有关表面粗糙度的各项规定按功能要求给定，并注在符号中相应的位置。若仅表示需要加工(采用去除材料的方法或不去除材料的方法)，但对表面粗糙度的其他规定没有要求时，允许只注表面粗糙度符号。二、表面粗糙度代号在表面粗糙度符号的基础上，注出表面粗糙度符号数值及其有关的规定项目后就形成了表面粗糙度代号。表面粗糙度数值及其有关的规定在符号中注写的位置，如图4-6所示。下一页第四节表面粗糙度的符号代号及其注法1.表面粗糙度高度参数特征参数Ra的表面粗糙度代号标注见表4-5。表面粗糙度高度参数Ra,Ry,Rz在代号中用数值标注时，除参数代号Ra可省略外其余在参数值前需注出相应的参数代号。2.在图样上的标注方法

(1)表面粗糙度的代〔符〕号一般注在可见轮廓线、尺寸界限、引出线或它们的延长线上，也可以注在指引线上，如图4-7(a)所示;符号的尖端必须从材料外指向表面，且代号中数字及符号的方向都必须与尺寸数字方向一致，如图4-7(b)所示。下一页上一页第四节表面粗糙度的符号代号及其注法

(2)当零件表面加工有特殊要求时，采用长边带横线的表面粗糙度符号，加工方法注写在横线上，带有横线的表面粗糙度符号应按图4-8所示的规定标注。

(3)在同一图样上，同一表面一般只标注一次代[符]号，并尽可能标注在轮廓线上。当地方狭小或不便于标注时，代[符]号可以引出标注。当零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求时，对其中使用最多的一种代[符]号可以统一标注在图样的右上角，并加注“其余”两字，如图4-7(a)所示。

(4)当零件上所有表面的表面粗糙度要求相同时，其代[符]号可在图样的右上角统一标注，如图4-9所示。上一页返回第五节表面粗糙度的测量一、目测检查当工件表面粗糙度比规定的粗糙度明显好或不好时，不需用精确的方法检验。工件表面存在着明显影响表面功能的表面缺陷时，选择目测法检验判定。通常Ra>1.6um时目测。二、比较法比较法是将被测表面与表面粗糙度样块相比较来判断工件表面粗糙度是否合格的检验方法。比较时，可借助于放大镜、比较显微镜等工具，以减少误差，提高准确度。比较时，样块与被测表面的加工纹理方向保持一致。Ral.6~Ra0.4um时用放大镜，Ra<0.4um时用比较显微镜。

下一页第五节表面粗糙度的测量比较法简单易行，适合车间于车间现场测量，常用于中等或较粗糙表面的测量。由于其评定的可靠性在很大程度上取决于检验人员的经验，因而主要用于评定表面粗糙度要求不很严格的表面。三、光切法光切法是利用“光切原理”，借助于双管显微镜来测量表面粗糙度的方法。下一页上一页第五节表面粗糙度的测量四、感触法感触法(又称针描法或轮廓法)测量表面粗糙度值原理:是利用传感器端部的金刚石触针直接在被测表面上轻轻划过，被测表面的微观不平度使触针在垂直于表面轮廓方向上产生上、下移动。仪器通过传感器，将这种移动转换为电量变化，再经滤波器将表面轮廓上属于形状误差和波度的部分滤去，留下属于表面粗糙度的轮廓曲线信号送入放大器，在记录装置上得到实际轮廓的放大图，可直接从仪器指示表上得到Ra值或其他参数值。五、干涉法干涉法是利用光学干涉原理来测量表面粗糙度的方法，常用的仪器为干涉显微镜，其测量原理如图4-13所示。上一页返回图4-1零件实际表面的几何误差返回表4-2表面粗糙度的表面特征及应用举例下一页表4-2表面粗糙度的表面特征及应用举例返回上一页表4-3各类加工方法对应的表面粗糙度Ra下一页表4-3各类加工方法对应的表面粗糙度Ra返回上一页表4-4表面粗糙度符号及意义返回图4-6表面粗糙度代号返回表4-5表面粗糙度高度参数标注示例及意义返回图4-7轰面粗糙磨代号存图样的标件返回图4-8带横线的表面粗糙度符号标注返回图4-9表面粗糙度代号的统一标注返回图4-13干涉显微镜返回第五章平键和花键联结的技术测量第一节平键联结的技术测量第二节矩形花键联结的技术测量第一节平键联结的技术测量平键分为普通平键与导向平键，前者一般用于固定联结，后者用于可移动的联结。平键对中性好，制造、装配均较方便。平键联结是由键、轴槽和轮毅槽三部分组成，其结构如图5-1所示。平键联结的公差与配合1.采用基轴制平键采用基轴制配合，平键联结的配合种类分为较松联结、一般联结和较紧联结。键属于标准件。各种联结的配合性质及应用场合如表5-1所示。2.配合的主要参数—键宽平键联结中，键及键槽剖面尺寸及公差见表5-2及表5-3所示。下一页第一节平键联结的技术测量二、键槽表面粗糙度和对称度公差

1.键槽表面粗糙度

2.键槽的对称度公差三、键槽的检验键槽可用通用量具测量，也可用量规检验。如图5-4所示。上一页返回第二节矩形花键联结的技术测量一、矩形花键联结1.尺寸系列2.定心方式二、矩形花键的公差与配合1.内、外花键的尺寸公差带内、外花键的尺寸公差带一般按表5一6的规定。2.花键的形状和位置公差1)内、外花键小径定心表面的形状公差遵守包容原则。2)花键的位置公差按图5-7和表5-7所示的规定。下一页第二节矩形花键联结的技术测量(3)对于较长的花键，可根据产品性能自行规定键侧对轴线的平行度公差。(4)花键对称度公差按图5-8和表5-8所示规定。适用于单件小批牛产。3.花键的表面粗糙度数值可见表5-9。三、花键联结的标注

矩形花键在图样上的标记代号按次序包括下列项日:键数Nx小径dx大径Dx键宽B,其各自的公差带代号和精度等级可根据需要标注在各自的基本尺寸之后。四、矩形花键的检测花键检测方式根据不同的生产规模而定。上一页返回图5-1平键联结返回表5-1平键联结的配合种类及应用返回图5-2平键和键槽尺寸返回图5-3平键联结尺寸公差带图返回表5-2平键、键槽剖面尺寸及键槽返回表5-3平键公差返回图5-4检验键槽的量规返回表5-6内、外花键的尺寸公差带返回图5一7花键位置公差标注返回表5-7花键位置公差返回图5-8花键对称度公差标注返回表5-8花键对称度公差返回表5-9花键表面粗糙度(参考)返回第六章普通螺纹结合的公差与检测第一节概述第二节螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响第三节普通螺纹的公差与配合第四节普通螺纹的检测第一节概述一、螺纹的种类及螺纹结合的基本要求1.螺纹的种类联结螺纹要求螺纹牙型侧面接触均匀、联结可靠、装拆方便，是使用最广泛的一种螺纹结合形式。它又可分为紧固螺纹和紧密螺纹，前者用于连接和紧固零件，后者用于密封的螺纹连接，比如圆柱管螺纹和圆锥管螺纹。2.普通螺纹结合的基本要求

(1)可旋入性

(2)联结可靠性二、普通螺纹的基本牙型和几何参数根据国家标准GB/T192-2003《普通螺纹基本牙型》规定，普通螺纹的基本牙型如图6-1所示。下一页第一节概述1.大径(d，D)普通螺纹的大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙的底相切的假想圆柱的直径。2.小径(d1，D1)普通螺纹的小径是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径。3.中径(d2，D2)4.螺距(P)与导程(Ph)螺距是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，如图6-3所示。5.牙型角(a)、牙型半角(a/2)和牙侧角(a1,a2)下一页上一页第一节概述牙型角是指在螺纹牙型上，见图6-4中的a。牙型半角是指牙型角的一半两相邻牙侧间的夹角，见图6-4(a)中的a/2。牙侧角是指在螺纹牙型上，牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角，见图6-4(b)中的a1

和a2

。6.螺纹升角螺纹升角是指在中径圆柱上，螺纹线的切线与垂直螺纹轴线的平面的夹角，见图6一5。7.原始三角形高度(H)、牙型高度和螺纹接触高度原始三角形高度是指由原始三角形顶点沿垂直轴线方向到其底边的距离，见图6-1中的H。下一页上一页第一节概述牙型高度是指在螺纹牙型上，牙顶到牙底在垂直于螺纹轴线方向上的距离，见图6-1。螺纹接触高度是指在两个相互配合螺纹的牙型上，牙侧重合部分在垂直于螺纹轴线方向上的距离，如图6-6所示。8.螺纹的旋合长度螺纹的旋合长度是指两个相互配合的螺纹沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度，称为螺纹旋合长度(如图6-6所示)。上一页返回第二节螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响一、几何参数误差对螺纹互换性的影响1.螺纹大、小径误差对互换性的影响国家标准GB/T197一2003《普通螺纹公差》规定了内螺纹的小径、中径和外螺纹的大径、中径公差。2.螺距误差对互换性的影响螺距误差使内、外螺纹的结合发生十涉，影响旋合性，并且使螺纹旋合长度内的实际接触牙数减少，影响螺纹连接的可靠性。螺距误差包括两部分，一部分是与旋合长度无关的局部误差，另一部分是与旋合长度有关的累积误差。螺距的累积误差对互换性的影响比较大。下一页第二节螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响3.牙侧角误差对互换性的影响牙侧角误差会使内、外螺纹在结合时发生十涉，影响螺纹结合的可旋合性，使螺纹结合接触面积减小，磨损加快，从而降低连接的可靠性。4.螺纹中径误差对互换性的影响在制造内、外螺纹时，中径本身不可避免地会出现误差。当外螺纹的中径大于内螺纹的中径时，会影响旋合性;反之，若外螺纹中径过小，内螺纹中径过大，则配合太松，牙侧不能良好地接触，连接可靠性会受到影响。下一页上一页第二节螺纹几何参数误差对螺纹互换性的影响二、作用中径及保证螺纹互换性的条件1.作用中径在螺纹配合中，实际起作用的中径实质是作用中径。作用中径是指在规定的旋合长度内，恰好包容实际螺纹的一个假想螺纹的中径。2.保证螺纹互换性的条件要实现螺纹结合的互换性，必须同时满足可旋合性和连接可靠性两个基本要求。上一页返回第三节普通螺纹的公差与配合一、螺纹精度等级螺纹精度是衡量螺纹质量的综合指标，分精密、中等和粗糙三级。如图6-11所示，螺纹精度等级由螺纹公差带与旋合长度组成。螺纹公差带由公差带的大小和位置组成。内螺纹的小径、中径、外螺纹的大径、中径可分别选取不同的公差等级，一般以6级为基本级。普通螺纹的公差等级见表6-2。下一页第三节普通螺纹的公差与配合二、螺纹的旋合长度螺纹连接的精度不仅与螺纹的公差带的大小有关，而且还与螺纹的旋合长度有关。国家标准规定将旋合长度分为三组，即:短旋合长度(s>、中等旋合长度(N)和长旋合长度(L)。同一组旋合长度中，螺纹的公称直径和螺距不同时，其长度值也不相同。三、螺纹公差带螺纹公差带是牙型公差带，以基本牙型的轮廓为零线，沿着螺纹牙型的牙侧、牙顶和牙底分布，并在垂直于螺纹轴线方向计量大、中、小径的偏差和公差。公差带由其相对于基本牙型的位置因素和大小因素组成，如图6-12所示。下一页上一页第三节普通螺纹的公差与配合1.螺纹公差带的大小和公差等级2.螺纹公差带的位置和基本偏差3.螺纹公差代号及其在图样上的标记4.普通螺纹的偏差表及应用下一页上一页第三节普通螺纹的公差与配合四、螺纹公差带与配合的选用1.螺纹公差带的选用精度等级的确定，通常可按下述原则考虑:精密级:用于精密螺纹;中等级:用于一般用途螺纹;粗糙级:用于制造螺纹有困难的场合，例如在热轧棒料上和深盲孔内加工螺纹。2.螺纹配合的选用为了保证足够的接触高度，螺纹结合最好组成H/h,H/g或G/h的配合。上一页返回第四节普通螺纹的检测光滑极限塞规的通端与止端是用于检验螺母的牙顶直径的合格性。2.单项测量单项测量是指用量具或量仪测量螺纹各个参数的实际值，其特点是可以对各项误差进行分析，找出产生原因，从而指导生产。如用工具显微镜测量螺纹各参数，用螺纹千分尺测量中径，用单针法或三针法测量螺纹中径等。(1)三针法测量螺纹中径(2)三针法测量牙型半角下一页第四节普通螺纹的检测一、车间条件下的检测1.综合测量在成批生产中采用螺纹量规和光滑极限量规联合检验是否合格。其特点是检验效率较高，但不能测出参数的具体数值。

(1)对外螺纹的检验如图6-14所示为用螺纹环规检验螺栓的情况。通端螺纹环规用于检验外螺纹的作用中径及牙底直径的合格性;止端螺纹环规用于检验螺栓单一中径的合格性。光滑极限卡规的通端和止端用于检验外螺纹牙顶直径的合格性。

(2)对内螺纹的检验如图6-15所示为用螺纹塞规检验螺母的情况。通端螺纹塞规用于检验螺母的作用中径及牙底直径的合格性。止端螺纹塞规用于检验螺母单一中径的合格性。下一页上一页第四节普通螺纹的检测二、计量室条件下的检测在计量室中常用大型或万能工具显微镜采用影像法、轴切法等测量螺纹中径、螺距和牙型半角。1.中径的测量2.螺距的测量3.牙型半角的测量上一页返回图6-1普涌螺纹的慕木牙型返回图6-3螺纹的螺距和导程返回图6-4牙型角、牙型半角和牙侧角返回图6-5螺纹升角返回图6-6螺纹的接触高度和旋合长度返回图6-11螺纹公差制的结构返回表6-2螺纹公差等级返回图6-12螺纹公差带返回图6-14用螺纹环规和光滑极限卡规检验螺栓返回图6-15用螺纹塞规和光滑极限塞规检验螺母返回第七章直齿圆柱齿轮的公差与检测第一节齿轮概述第二节齿轮误差的评定指标及检测第三节齿轮副误差的评定指标及检测第四节渐开线圆柱齿轮精度标准及应用第一节齿轮概述一、对圆柱齿轮传动的使用要求齿轮副的传动由齿轮副、轴、轴承及箱体零件和部件组成。齿轮的结构形状复杂、种类繁多，加工和测量设备具有显著特点和专用性。齿轮传动的使用要求可归纳为以下四项。

1.传递运动准确性

2.传动平稳性3.载荷分布均匀性

4.合理的齿轮副侧隙下一页第一节齿轮概述二、齿轮误差来源圆柱齿轮滚齿加工误差主要来源于机床一刀具一工件系统的周期性误差，图7-3为滚齿加工时的情况，主要加工误差有:1.齿坯孔与机床心轴有安装偏心如图7-4(a)所示，当齿坯孔与机床心轴有安装偏心e时，加工出来的齿轮如图7-4(b)所示，在齿轮一转内产生齿圈径向跳动误差。同时齿距和齿厚也产生周期性的变化。

2.机床分度涡轮轴线与工作台中心线有安装偏心长周期误差。3.机床分度蜗杆有安装偏心短周期误差。上一页返回第二节齿轮误差的评定指标及检测一、影响传递运动准确性的第I组公差的评定指标及检测1.切向综合误差△Fi’(公差Fi’)2.齿距累积误差△

Fn(公差Fn)3.齿圈径向跳动误差△

Fr(公差Fr)4.径向综合误差△Fi”(公差

Fi”)5.公法线长度变动△

Fw(公差Fw)下一页第二节齿轮误差的评定指标及检测二、影响传动平稳性的第11组公差的评定指标及其检测1.切向一齿综合误差△fi’

(公差fi’

)2.径向一齿综合误差△fi”(公差△fi”)3.齿形误差鱿△ff(公差ff)4.基节偏差△

fDb(极限偏差士fDb)5.齿距偏差△

fDt(极限偏差士△

fDt)三、影响载荷分布均匀性评定指标及检测理论上直齿轮瞬间的接触线是一根平行于轴心线的直线K一K，如图7-24所示，而且是全齿面接触。下一页上一页第二节