幾何量公差與測(cè)量技術(shù)(1、2)課件

幾何量公差與測(cè)量技術(shù)先進(jìn)制造與自動(dòng)化技術(shù)研究所于天彪幾何量公差與測(cè)量技術(shù)先進(jìn)制造與自動(dòng)化技術(shù)研究所于天彪第1章緒論先回顧一下到目前為止我們學(xué)了那些與機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造有關(guān)的技術(shù)基礎(chǔ)課程。

（1）畫法幾何（機(jī)械制圖）：采用三視圖（主視圖、左視圖和右視圖）+輔助視圖（俯視圖、仰視圖、剖視圖以及局部放大視圖）表達(dá)機(jī)械零件的幾何結(jié)構(gòu)、表達(dá)機(jī)械部件或機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組成。

（2）機(jī)械原理：進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)選擇合理的傳動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)方式和結(jié)構(gòu)。1.1學(xué)習(xí)本課程的目的第1章緒論先回顧一下到目前為止我們學(xué)了那

要想獨(dú)立進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造，除了上面所學(xué)的，還有那些知識(shí)需要我們?nèi)W(xué)習(xí)？下面我們看一下數(shù)控刀架的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程。

（3）機(jī)械零件：進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)選擇合理的機(jī)械零件及其聯(lián)結(jié)和定位方法。要想獨(dú)立進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造，除了上面所學(xué)的結(jié)構(gòu)分析（根據(jù)安裝方式：立式或臥式；設(shè)計(jì)參數(shù)：刀尖中心高、最大主切削力矩、最大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、重復(fù)定位精度、轉(zhuǎn)位時(shí)間、電機(jī)扭矩）理論計(jì)算（最大主切削力矩、最大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、重復(fù)定位精度、轉(zhuǎn)位時(shí)間、電機(jī)扭矩、強(qiáng)度、剛度等）機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械原理理論力學(xué)材料力學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（畫裝配圖和零件圖）畫法幾何編寫機(jī)械加工、裝配工藝零件加工（冷加工、熱加工）裝配（零件-部件-主機(jī)）調(diào)試公差與配合制造工藝學(xué)圖1-1數(shù)控刀架設(shè)計(jì)與制造流程圖結(jié)構(gòu)分析（根據(jù)安裝方式：立式或臥式；設(shè)計(jì)參數(shù)：刀尖中心高、最圖1-2立式數(shù)控刀架裝配圖（部分）圖1-2立式數(shù)控刀架裝配圖（部分）幾何量公差與測(cè)量技術(shù)(1、2)課件圖1-3動(dòng)齒盤圖1-3動(dòng)齒盤圖1-4動(dòng)齒盤主視圖圖1-4動(dòng)齒盤主視圖幾何量公差與測(cè)量技術(shù)(1、2)課件1、

2、

3、

4、φ0.08A0.01A、、、、0.005A0.06A、我們看一下裝配圖、零件圖中標(biāo)注的一些符號(hào)：1、2、37、0.40.81.6、、6、A

以上符號(hào)代表什么含義？有何作用？根據(jù)什么給出？在加工的過(guò)程中如何實(shí)現(xiàn)？加工后如何測(cè)量？

要想回答以上問(wèn)題，就需要在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上繼續(xù)學(xué)習(xí)《幾何量公差與測(cè)量技術(shù)》和《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》兩門十分重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。前者用于回答以上符號(hào)所代表的含義、所起的作用、給出的依據(jù)以及7、0.40.81.6、、6、A以上符號(hào)代表什測(cè)量與檢驗(yàn)的手段與方法；后者用于回答在機(jī)械加工過(guò)程中采用何種方法和技術(shù)手段來(lái)達(dá)到以上符號(hào)代表的精度和技術(shù)要求。1、選擇合理的配合公差；2、確定合理的形狀與位置公差；

由以上分析我們不難看出學(xué)習(xí)《幾何量公差與測(cè)量技術(shù)》的主要目的。、測(cè)量與檢驗(yàn)的手段與方法；后者用于回答在機(jī)械加工過(guò)程中采用何種3、標(biāo)注合理的表面粗糙度；φ0.08A0.01A、0.40.81.6、、4、掌握先進(jìn)的測(cè)量方法和手段。3、標(biāo)注合理的表面粗糙度；φ0.08A0.01A、0.40.

學(xué)概念、學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)規(guī)則。

2、難于合理進(jìn)行應(yīng)用

應(yīng)用時(shí)既要考慮零件精度要求又要考慮產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性、既要深刻理解所學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則又要掌握各類零件的加工工藝和機(jī)床的加工性能。1.2本課程的特點(diǎn)1、簡(jiǎn)單易學(xué)學(xué)概念、學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)規(guī)則。2、難于合理進(jìn)行應(yīng)用1.3互換性及其種類和意義1.3.1互換性的概念

零部件的互換性包括：1、幾何參數(shù)的互換性；互換性:同一規(guī)格的一批零件、部件，按規(guī)定的幾何、物理和機(jī)械性能參數(shù)進(jìn)行加工、制造，在裝配成機(jī)器或更換損壞的零件時(shí)，不經(jīng)選擇和修配，裝配后就能達(dá)到規(guī)定的功能要求的一種性能。

2、物理、機(jī)械性能參數(shù)的互換性。1.3互換性及其種類和意義1.3.1互換性的概念

幾何參數(shù)：指零件的尺寸、幾何形狀和相互位置、表面粗糙度等。1.2.3互換性的種類（1）完全互換（絕對(duì)互換）（2）不完全互換(有限互換、分組互換）物理、機(jī)械性能參數(shù)：指零件的強(qiáng)度、剛度、硬度等。幾何參數(shù)：指零件的尺寸、幾何形狀和相互位置、表面第2章孔、軸結(jié)合的極限與配合2.1基本術(shù)語(yǔ)和定義2.1.1有關(guān)孔和軸的定義（2）軸（shaft）：由單一尺寸所確定的圓柱形外表面,也包括非圓柱形外表面。（1）孔（hole）：由單一尺寸所確定的圓柱形內(nèi)表面,也包括非圓柱形內(nèi)表面。第2章孔、軸結(jié)合的極限與配合2.1基本術(shù)語(yǔ)和定義2.圖2.1孔、軸定義的圖例圖2.1孔、軸定義的圖例1.尺寸（size）：是指以特定單位表示線性尺寸值的數(shù)值。線性尺寸是指兩點(diǎn)之間的距離，如直徑、半徑、寬度、深度、高度及中心距等。2.基本尺寸（basicsize）：通過(guò)它應(yīng)用上、下偏差可算出極限尺寸的尺寸。孔的基本尺寸—D，軸的基本尺寸—d。2.1.2有關(guān)尺寸的定義1.尺寸（size）：是指以特定單位表示線性理解要點(diǎn):

a.它是根據(jù)使用要求，通過(guò)強(qiáng)度、剛度計(jì)算和結(jié)構(gòu)方面的考慮，或根據(jù)實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)而確定的，它可以是一個(gè)整數(shù)或一個(gè)小數(shù)值；b.是確定極限尺寸和極限偏差的起始尺寸；c.是名義尺寸不是加工中實(shí)際要求的尺寸；d.相互結(jié)合的孔和軸基本尺寸相同；e.基本尺寸一般并不是理想尺寸，不能以為零件越接近基本尺寸越好；f.為了減少定值刀具、量具的規(guī)格，基本尺寸應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸。理解要點(diǎn):幾何量公差與測(cè)量技術(shù)(1、2)課件3.實(shí)際尺寸（actualsize）：通過(guò)測(cè)量獲得的尺寸?？椎膶?shí)際尺寸—Da，軸的實(shí)際尺寸—da。理解要點(diǎn):a.由于存在測(cè)量誤差，實(shí)際尺寸并非被測(cè)尺寸的真值；b.由于零件存在形狀誤差，其同一表面不同部位的實(shí)際尺寸往往是不相等的（測(cè)點(diǎn)不同,實(shí)際尺寸不同）。3.實(shí)際尺寸（actualsize）：通過(guò)圖2.2局部實(shí)際尺寸

4.局部實(shí)際尺寸(actuallocalsize)：一個(gè)孔或軸的任意橫截面中的任意距離，即任意兩相對(duì)點(diǎn)之間測(cè)得的尺寸（用兩點(diǎn)法測(cè)量所得到的尺寸）。圖2.2局部實(shí)際尺寸4.局部實(shí)際尺寸(5.極限尺寸（limitssize）：允許尺寸變化的兩個(gè)極端,其中較大者稱為最大極限尺寸，孔用Dmax表示，軸用dmax表示；較小者稱為最小極限尺寸，孔用Dmin，軸用dmin表示。極限尺寸是根據(jù)零件使用要求確定的，它可能大于、等于或小于基本尺寸。實(shí)際尺寸應(yīng)位于其中，也可達(dá)到極限尺寸。即：

零件尺寸合格的條件為：孔：Dmax

≥Da

≥Dmin軸：dmax

≥da

≥dmin5.極限尺寸（limitssize）：允許

6.最大實(shí)體極限(MML)：對(duì)應(yīng)于孔或軸最大實(shí)體尺寸的那個(gè)極限尺寸，即孔的最小極限尺寸和軸的最大極限尺寸。

最大實(shí)體尺寸(MMS)：孔或軸具有允許的材料量為最多時(shí)的狀態(tài)（最大實(shí)體狀態(tài)）下的極限尺寸，它是孔的最小極限尺寸和軸的最大極限尺寸的通稱，是加工過(guò)程中合格零件的起始尺寸。6.最大實(shí)體極限(MML)：對(duì)應(yīng)于孔或軸最大實(shí)

7.最小實(shí)體極限(LML)：對(duì)應(yīng)于孔或軸最小實(shí)體尺寸的那個(gè)極限尺寸。

最小實(shí)體尺寸(LMS)：孔或軸具有允許的材料量為最少時(shí)的狀態(tài)（最小實(shí)體狀態(tài)）下的極限尺寸。它是孔的最大極限尺寸和軸的最小極限尺寸的通稱，是加工過(guò)程中合格零件的終止尺寸。8.作用尺寸（1）孔的(體外)作用尺寸(matingsizeforhole)：為在給定長(zhǎng)度上，與實(shí)際孔體外相接的最大理想軸的尺寸，用符號(hào)Dfe表示。7.最小實(shí)體極限(LML)：對(duì)應(yīng)于孔或軸最小實(shí)（2）軸的(體外)作用尺寸(matingsizeforshaft)：為在給定長(zhǎng)度上，與實(shí)際軸體外相接的最小理想孔的尺寸，用符號(hào)dfe表示。圖2.3孔和軸的作用尺寸（2）軸的(體外)作用尺寸(matingsize理解要點(diǎn)：a.作用尺寸是實(shí)際尺寸和形狀誤差綜合作用的結(jié)果——是孔、軸在裝配中真正起作用的尺寸；b.孔的作用尺寸比實(shí)際尺寸小，軸的作用尺寸比實(shí)際尺寸大；

c.對(duì)某一零件而言，其實(shí)際尺寸有無(wú)數(shù)個(gè)，但其作用尺寸只能是一個(gè)確定值；d.一般情況下，作用尺寸無(wú)法計(jì)算，如果孔、軸中心要素形狀誤差較大，而其他形狀誤差很小可以忽略時(shí)，孔、軸的作用尺寸可用下列公式計(jì)算：理解要點(diǎn)：Dfe=Da-f

dfe=da

+f9.極限尺寸判斷原則(泰勒原則)：是指孔或軸的體外作用尺寸不允許超出其最大實(shí)體尺寸；任何位置上的局部實(shí)際尺寸不允許超出其最小實(shí)體尺寸。對(duì)孔：

Dfe

≥Dmin,Da≤Dmax對(duì)軸：dfe

≤dmax,da

≥dmin泰勒原則的實(shí)質(zhì)：用極限尺寸既控制零件的作用尺寸（控制形狀誤差），又控制零件的實(shí)際尺寸。Dfe=Da-f

1.偏差(deviation)：是某一尺寸（實(shí)際尺寸或極限尺寸）減其基本尺寸所得的代數(shù)差。偏差又分實(shí)際偏差和極限偏差。（1）實(shí)際偏差(actualdeviation)：是指實(shí)際尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差。孔的實(shí)際偏差Ea=Da－D軸的實(shí)際偏差ea=da－d2.1.3有關(guān)尺寸偏差、公差的術(shù)語(yǔ)及定義1.偏差(deviation)：是某一尺寸（實(shí)際

（2）極限偏差(limitsize)：是指上偏差和下偏差。上偏差(upperdeviation)—最大極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差?？子么?hào)ES，軸用代號(hào)es表示。

ES=Dmax-Des=dmax-d下偏差(lowerdeviation)—最小極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差?？子么?hào)EI，軸用代號(hào)ei表示：EI=Dmin-Dei=dmin-d（2）極限偏差(limitsize)：是指上偏差由于實(shí)際尺寸和極限尺寸可能大于、小于和等于基本尺寸，所以偏差可能是正值、負(fù)值或零。合格的孔和軸，其實(shí)際偏差應(yīng)位于極限偏差范圍內(nèi)，即EI≤Ea≤ESei≤ea≤es

2.尺寸公差（sizetolerance）：尺寸公差是最大極限尺寸減最小極限尺寸之差，或上偏差減下偏差之差。它是允許尺寸的變動(dòng)量。用公式表示如下：

由于實(shí)際尺寸和極限尺寸可能大于、小于和等于基本3.極限與配合圖解（公差帶圖解）孔公差Th=∣Dmax-Dmin

∣

=∣ES-EI∣軸公差Ts=∣dmax-dmin∣

=∣es-ei∣公差帶圖解是極限與配合圖解的簡(jiǎn)稱它由零線和公差帶兩部分組成。

公差代表制造精度的要求，反映加工難易的程度，；偏差表示偏離基本尺寸的多少，與加工的難易沒(méi)有關(guān)系。公差是不為零的絕對(duì)值；偏差可以為正、負(fù)和領(lǐng)。用公差是不能判斷零件是否合格的，而偏差才是判斷零件尺寸合格與否的依據(jù)。3.極限與配合圖解（公差帶圖解）圖2.4極限與配合示意圖孔軸DmaxDmindmaxdmin基本尺寸TseiesThESEI圖2.4極限與配合示意圖孔軸DmaxDmind圖2.5公差帶圖圖2.5公差帶圖

（1）零線(zeroline)—是指在公差帶圖解中，表示基本尺寸的一條直線。它是確定偏差和公差的一條基準(zhǔn)線。正偏差位于零線的上方，負(fù)偏差位于零線下的下方。（2）公差帶(tolerancezone)—是指在公差帶圖解中，由代表上偏差和下偏差或最大極限尺寸和最小極限尺寸的兩條直線所限定的一個(gè)區(qū)域。它是由公差帶大小和公差帶位置兩個(gè)要素確定。公差帶大小是指它在垂直于零線方向的寬度，由標(biāo)準(zhǔn)公差確定，公差帶位置是指它在垂直于零線方向的坐標(biāo)位置，由基本偏差確定。（1）零線(zeroline)—是指在公差帶

標(biāo)準(zhǔn)公差(standardtolerance)：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)極限與配合制中，所規(guī)定的任一公差。

基本偏差(fundamentaldeviation)：國(guó)標(biāo)極限與配合制中，確定公差帶相對(duì)零線位置的那個(gè)極限偏差。它可以是上偏差或下偏差，一般為靠近零線的那個(gè)極限偏差。理解要點(diǎn)：

a.在公差帶圖解中，基本尺寸的單位為mm，偏差和公差的單位一般為μm。

標(biāo)準(zhǔn)公差(standardtolerancb.基本偏差決定公差帶位置，影響孔、軸結(jié)合的松緊程度；標(biāo)準(zhǔn)公差決定公差帶大小，影響孔、軸結(jié)合的精確程度及加工難易和成本。b.基本偏差決定公差帶位置，影響孔、軸結(jié)合2.1.4

有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)和定義

2.間隙或過(guò)盈(clearanceandinterference)

1配合

(fit)配合是指基本尺寸相同的，相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。理解要點(diǎn)：a.相配合的孔、軸基本尺寸相同；b.公差帶之間的關(guān)系－指公差帶之間相互位置之間的關(guān)系－也就是基本偏差之間的關(guān)系；c.配合是對(duì)一批零件而言。2.1.4有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)和定義2.間隙

孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差≥0，為間隙X≤0，為過(guò)盈Ｙ孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差≥0，為間隙3.配合種類

根據(jù)孔、軸公差帶之間的關(guān)系不同，配合分為三大類，即間隙配合、過(guò)盈配合和過(guò)渡配合。

最小間隙：

Xmin=Dmin－dmax=EI－es

（1）間隙配合

(clearancefit)：具有間隙（包括最小間隙等于零）的配合。此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶之上。最大間隙：

Xmax=Dmax－dmin=ES－eiESEIesei+0—孔軸XmaxXmin圖2.6間隙配合基本尺寸3.配合種類根據(jù)孔、軸公差帶之間的關(guān)

間隙配合主要用于孔、軸間的活動(dòng)聯(lián)結(jié)。間隙的作用在于儲(chǔ)藏潤(rùn)滑油，補(bǔ)償溫度變化引起的尺寸變化，補(bǔ)償彈性變形及制造與安裝誤差等。間隙大小影響孔、軸相對(duì)運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)程度。

平均間隙：

Xav=(Xmax

＋Xmin)/2

最大與最小間隙統(tǒng)稱為極限間隙，它們是允許間隙變化的兩個(gè)極端，即

︱

Xmin︱≤︱

Xa

︱

≤︱

Xmax︱間隙配合主要用于孔、軸間的活動(dòng)聯(lián)結(jié)。間隙的作用

（2）過(guò)盈配合(interferencefit)：具有過(guò)盈（包括最小過(guò)盈等于零）的配合。此時(shí)，軸的公差帶在孔的公差帶之上。最大過(guò)盈：

Ｙmax=Dmin－dmax=EI－es最小過(guò)盈：

Ｙmin=Dmax－dmin=ES－eiESEIesei0+-基本尺寸孔YmaxYmax軸圖2.7過(guò)盈配合

最大與最小過(guò)盈統(tǒng)稱為極限過(guò)盈，它們是允許過(guò)盈變化的兩個(gè)極端，即（2）過(guò)盈配合(interferencefit過(guò)盈配合主要用于孔、軸間的固定聯(lián)結(jié)。常常是不可拆卸的。裝配時(shí)，或者加壓力，或者用熱脹冷縮方法進(jìn)行裝配。采用過(guò)盈配合，不另加緊固件，依靠孔、軸表面結(jié)合時(shí)的變形，實(shí)現(xiàn)緊固聯(lián)結(jié)，可承受一定的軸向力和扭矩。

平均過(guò)盈：Ｙav=(Ｙmax＋Ｙmin)/2︱Ｙmin

︱≤︱Ｙa

︱

≤︱Ｙmax

︱

過(guò)盈配合主要用于孔、軸間的固定聯(lián)結(jié)。常常是不

最大過(guò)盈：

Ｙmax=Dmin－dmax=EI－es

（3）過(guò)渡配合(transitionfit)：可能具有間隙或過(guò)盈的配合。此時(shí)，孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊。

最大間隙：

Xmax=Dmax－dmin=ES－eiESEIesei0+-基本尺寸孔軸XmaxYmax圖2.8過(guò)渡配合實(shí)際間隙或過(guò)盈應(yīng)滿足︱

Xa

︱≤︱

Xmax︱︱Ｙa

︱

≤︱Ｙmax︱

最大過(guò)盈：（3）過(guò)渡配合(transiti

平均間隙或過(guò)盈：

≥0，為平均間隙Xav≥0，為平均過(guò)盈Ｙav(Xmax＋Ｙmax)/2

過(guò)渡配合主要用于孔、軸間的定位聯(lián)結(jié)。其間隙或過(guò)盈都很小，可以保證結(jié)合零件既有很好的對(duì)中性和同軸度，有便于拆卸和裝配。

a.

所謂可能具有間隙或過(guò)盈是對(duì)一批孔、軸結(jié)合的整體而言；b.對(duì)具體一對(duì)孔、軸結(jié)合，只能是或者有間隙，或者有過(guò)盈，不會(huì)出現(xiàn)“過(guò)渡”情況。平均間隙或過(guò)盈：≥0，為平均間隙Xav≥0，為

4.配合公差與配合公差帶圖解

可見配合精度取決于相互配合的孔和軸的尺寸精度（尺寸公差）。

（1）配合公差(fittolerance)配合公差是組成配合的孔、軸公差之和。它是允許間隙或過(guò)盈的變動(dòng)量。

間隙配合：Tx=︱Xmax－Xmin︱=Th+Ts

過(guò)盈配合：Ty=︱Ymax－Ymin︱=Th+Ts

過(guò)渡配合：Tf=︱Xmax－Ymax︱=Th+Ts4.配合公差與配合公差帶圖解可零線是確定間隙或過(guò)盈的基準(zhǔn)線，即零線上的間隙或過(guò)盈為零。縱坐標(biāo)表示間隙或過(guò)盈，零線上方表示間隙，下方表示過(guò)盈。由表示極限間隙或極限過(guò)盈的兩條直線段所限定的一個(gè)區(qū)域稱為配合公差帶，它在垂直于零線方向的寬度代表配合公差。

零線以上的配合公差帶為間隙配合，零線以下的配合公差帶（2）配合公差帶圖XmaxXminYmaxXmaxYmax0+-XYXmax圖2.9配合公差帶圖解零線是確定間隙或過(guò)盈的基準(zhǔn)線，即零線上的間隙

5.基準(zhǔn)制

（1）基孔制（hole-basissystemoffits）：基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度。

在基孔制配合中，孔為基準(zhǔn)孔，它的公差帶位于零線上方，基本偏差為下偏差，用代號(hào)H表示，且EI=0。為過(guò)盈配合，跨越零線上下兩側(cè)的配合公差帶為間隙配。圖2.10基孔制配合5.基準(zhǔn)制（1）基孔制（hole-ba

（2）基軸制（shaft-basissystemoffits）：基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度。

在基軸制配合中，軸為基準(zhǔn)軸，它的公差帶位于零線下方，基本偏差為上偏差，用代號(hào)h表示，且es=0。圖2.11基軸制配合（2）基軸制（shaft-basissyste2.2極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1800.1-1997，GB/T1800.2-1998，GB/T1800.3-1997及GB/T1801-79～GB1803-79是用于尺寸精度設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。新國(guó)標(biāo)全面采用了國(guó)際公差制（ISO標(biāo)準(zhǔn)—InternationalStandardizationOrganization），它是確定光滑圓柱體零件及其它光滑表面和相應(yīng)的結(jié)合尺寸公差與配合的依據(jù)。

極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)由標(biāo)準(zhǔn)公差系列和基本偏差系列兩部分組成。2.2極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)極限與配合國(guó)家2.2.1標(biāo)準(zhǔn)公差系列

標(biāo)準(zhǔn)公差是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)極限與配合制中，所規(guī)定的任一公差。

1.標(biāo)準(zhǔn)公差因子（standardtolerancefactor）標(biāo)準(zhǔn)公差因子用以確定標(biāo)準(zhǔn)公差的基本單位，也是評(píng)定公差等級(jí)，制定標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值系列的基礎(chǔ)。W=a·(0.45+0.001D)μm2.2.1標(biāo)準(zhǔn)公差系列標(biāo)準(zhǔn)公差是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

基本尺寸≤500時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)公差因子i用表示：式中，D—基本尺寸（mm）。標(biāo)準(zhǔn)公差因子是基本尺寸的函數(shù)，式中包括兩項(xiàng)：第一項(xiàng)主要反映加工誤差，它與基本尺寸之間成立方拋物線之間的規(guī)律；第二項(xiàng)反映測(cè)量誤差，主要是測(cè)量過(guò)程中溫度變化引起的測(cè)量誤差，與基本尺寸呈線性關(guān)系?；境叽纭?00時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)公差因子i用表示

基本尺寸>500～3150時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)公差因子用I表示：式中，D—基本尺寸（mm）。大尺寸標(biāo)準(zhǔn)公差因子也是基本尺寸的函數(shù)，式中也包括兩項(xiàng)：第一項(xiàng)反映測(cè)量誤差，主要是測(cè)量過(guò)程誤差溫度變化引起的測(cè)量誤差，與基本尺寸呈線性關(guān)系，是誤差的主要因素；第二項(xiàng)主要反映加工誤差，由于大尺寸零件尺寸誤差中加工誤差所占比例較小，變化不明顯，可近似認(rèn)為是一常數(shù)?；境叽?gt;500～3150時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)公差因子用2.標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)（ToleranceGrade）

在極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，同一公差等級(jí)對(duì)所有基本尺寸的一組被認(rèn)為具有同等精確程度。在基本尺寸不大于500mm范圍內(nèi)規(guī)定了20個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)。IT01，IT0，IT1，IT2，…，IT18精度逐漸降低，公差值逐漸增大

在基本尺寸>500～3150mm范圍內(nèi)規(guī)定了18個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)。IT1，IT2，…，IT18精度逐漸降低，公差值逐漸增大2.標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)（ToleranceGr公差等級(jí)系數(shù)a按R5優(yōu)先數(shù)系取值,即為公比是q5=≈1.6的等比級(jí)數(shù)。由于=10，所以從IT6起每增加5個(gè)等級(jí)，標(biāo)準(zhǔn)公差值增加到10倍。

3.標(biāo)準(zhǔn)公差的計(jì)算

在基本尺寸不大于500mm范圍內(nèi)，公差等級(jí)為IT5～I(xiàn)T18的常用精度段，其標(biāo)準(zhǔn)公差值按下式計(jì)算：IT=a·i

式中：a－公差等級(jí)系數(shù)，i－標(biāo)準(zhǔn)公差因子(μm)。公差等級(jí)系數(shù)a按R5優(yōu)先數(shù)系取值,即為公比對(duì)IT01、IT0、IT1三個(gè)最高公差等級(jí)，主要考慮測(cè)量誤差的影響。其系數(shù)和常數(shù)均采用R10/2優(yōu)先數(shù)系。其公比為q10=≈1.25。對(duì)IT01、IT0、IT1三個(gè)最高公差等級(jí)，幾何量公差與測(cè)量技術(shù)(1、2)課件4.基本尺寸分段

為了減少標(biāo)準(zhǔn)公差的數(shù)目，簡(jiǎn)化公差表格，便于應(yīng)用，將基本尺寸分成若干段?；境叽绶侄魏螅谕怀叽缍蝺?nèi)，只要公差等級(jí)相同，不論尺寸大小，標(biāo)準(zhǔn)公差值都相同。標(biāo)準(zhǔn)公差計(jì)算公式中，基本尺寸用每一尺寸段首尾兩個(gè)尺寸的幾何平均值，即4.基本尺寸分段為了減少標(biāo)幾何量公差與測(cè)量技術(shù)(1、2)課件2.2.2基本偏差系列

基本偏差是指由極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的，用以確定公差帶相對(duì)零線位置的上偏差或下偏差，一般是靠近零線的那個(gè)極限偏差。規(guī)定28種基本偏差，在26個(gè)拉丁字母中去掉5個(gè)容易同其它含義相混淆的字母:I（i），L（l），O（o），Q（q），W（w）再增加7個(gè)雙寫字母:1.基本偏差的種類及代號(hào)2.2.2基本偏差系列基本偏差是指由極

CD（cd），EF（ef），F(xiàn)G（fg），JS（js），ZA（za），ZB（zb），ZC（zc）。構(gòu)成了基本偏差系列。CD（cd），EF（ef），F(xiàn)G（fg），J幾何量公差與測(cè)量技術(shù)(1、2)課件（2）H和h分別為基準(zhǔn)孔和基準(zhǔn)軸的基本偏差代號(hào)，H的基本偏差EI＝0；h的基本偏差es＝0。基本偏差具有如下特點(diǎn)：（1）孔的基本偏差A(yù)～H的基本偏差為EI(+)，絕對(duì)值逐漸減小；J～ZC的基本偏差為ES(－，除J，K外)，絕對(duì)值逐漸增大。軸的基本偏差a～h基本偏差為es(－)，絕對(duì)值逐漸減?。籮～zc的基本偏差為ei（+，除j外），絕對(duì)值逐漸增大。（2）H和h分別為基準(zhǔn)孔和基準(zhǔn)軸的基本偏差代號(hào)，H（5）基本偏差的大小原則上與公差等級(jí)無(wú)關(guān)，只與基本尺寸有關(guān)。但js、j、k及JS、K、M、N等由于公差等級(jí)的不同，有兩種以上的基本偏差值，其中k除IT4～I(xiàn)T7以外所有的基本尺寸和公差等級(jí)均有k=0。（3）基本偏差JS和js的公差帶對(duì)稱分布于零線兩側(cè)，其基本偏差既可以是上偏差（+IT/2），也可以是下偏差（－IT/2）。（4）基本偏差J、j的公差帶跨越零線兩側(cè)，近似對(duì)稱分布。目前僅保留J6、J7、J8孔公差帶和j5、j6、j7、j8軸公差帶等幾種。（5）基本偏差的大小原則上與公差等級(jí)無(wú)關(guān)，只與基(IT)h=ES-EI

或(IT)s=es-ei2.公差帶和配合的表示法（1）公差帶的表示方法：用基本偏差代號(hào)和公差等級(jí)數(shù)字表示，稱為公差帶代號(hào)。如H8，p6等。

在確定了基本偏差之后，另一個(gè)極限偏差按如下關(guān)系確定：在零件圖上，應(yīng)在基本尺寸之后標(biāo)注公差代號(hào)，或標(biāo)注上、下偏差，或同時(shí)標(biāo)注公差代號(hào)和上、下偏差。(IT)h=ES-EI或(IT)s（2）配合的表示方法：配合可用配合代號(hào)表示。配合代號(hào)由相互配合的孔和軸的公差帶代號(hào)組成，寫成分?jǐn)?shù)形式，分子為孔公差帶代號(hào)，分母為軸公差帶代號(hào)。如：

裝配圖上凡有配合要求的尺寸處，都要標(biāo)注配合代號(hào)或公差帶代號(hào)。（2）配合的表示方法：配合可用配合代號(hào)表示。基軸制：

配合的一般規(guī)律：基孔制：3.軸的基本偏差軸的基本偏差是以基孔制為基礎(chǔ)制訂的。基軸制：配合的一般規(guī)律：基孔制：3.幾何量公差與測(cè)量技術(shù)(1、2)課件幾何量公差與測(cè)量技術(shù)(1、2)課件幾何量公差與測(cè)量技術(shù)(1、2)課件4.孔的基本偏差當(dāng)孔、軸同級(jí)或孔比軸低一級(jí)時(shí)，基孔制配合（如f30H7/t6）與同名代號(hào)的基軸制配合（f30T7／h6）配合性質(zhì)相同，即兩種配合的極限間隙或極限過(guò)盈分別相等。

根據(jù)上述基本原則，可得到確定孔的基本偏差時(shí)應(yīng)遵守的兩條規(guī)則：通用規(guī)則和特殊規(guī)則?？椎幕酒钍且曰S制為基礎(chǔ)制訂的?？椎幕酒钆c對(duì)應(yīng)的軸的基本偏差（例如F對(duì)應(yīng)f）之間在數(shù)值上應(yīng)遵循下面的基本原則：4.孔的基本偏差當(dāng)孔、軸同級(jí)或①基本尺寸不大于500mm，所有標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的A～H（無(wú)論孔、軸公差等級(jí)是否相同）；

（1）通用規(guī)則。用同名代號(hào)（例如A與a）表示的孔、軸的基本偏差絕對(duì)值相等，而符號(hào)相反。即

EI=-esES=-ei

通用規(guī)則的適用范圍：②基本尺寸不大于500mm，標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)低于

IT8

的K、M、N(孔、軸公差等級(jí)相同)；①基本尺寸不大于500mm，所有標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)

（2）特殊規(guī)則。用同名代號(hào)表示的孔、軸的基本偏差符號(hào)相反，絕對(duì)值相差一個(gè)△值。

特殊規(guī)則適用范圍：①基本尺寸不大于500mm，

標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)高于或等于IT8的J、K、M、N（孔的公差等級(jí)比軸的低一級(jí)）③基本尺寸不大于500mm，標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)低于

IT7

P～ZC(孔、軸公差等級(jí)相同)；④基本尺寸大于500mm，所有標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的孔的所有基本偏差（孔、軸公差等級(jí)相同）（2）特殊規(guī)則。用同名代號(hào)表示的孔、軸的基本偏差符

孔、軸的基本偏差換算時(shí)之所以采用兩種規(guī)則是因?yàn)椋?/p>

（1）工藝等價(jià)性原則。常用尺寸段，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)較高時(shí)，孔的加工和測(cè)量比同級(jí)軸困難。為使相配合的孔、軸加工及測(cè)量難易程度相同，設(shè)計(jì)時(shí)采用孔比軸低一級(jí)的配合。

ES=-ei+△△=Th-Ts②基本尺寸不大于500mm，

標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)高于或等于IT7的P～ZC（孔的公差等級(jí)比軸的低一級(jí)）?？?、軸的基本偏差換算時(shí)之所以采用兩種規(guī)則是因

（2）對(duì)低精度的孔、軸配合，以及大尺寸的孔軸配合，由于其加工難易程度相當(dāng)，本身具有工藝等價(jià)性，故采用孔、軸同級(jí)配合。（2）對(duì)低精度的孔、軸配合，以及大尺寸的孔軸配合2.2.3公差與配合的標(biāo)準(zhǔn)化（2）在規(guī)定的孔、軸常用和優(yōu)先公差帶的基礎(chǔ)上，國(guó)標(biāo)還規(guī)定了常用配合和優(yōu)先配合。（1）選用公差帶時(shí)，應(yīng)按優(yōu)先、常用、一般公差帶的順序選取。當(dāng)一般公差帶也不能滿足使用要求時(shí)，允許按國(guó)標(biāo)規(guī)定的基本偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)組成所需的公差帶。2.2.3公差與配合的標(biāo)準(zhǔn)化（2）在規(guī)定的幾何量公差與測(cè)量技術(shù)(1、2)課件幾何量公差與測(cè)量技術(shù)(1、2)課件幾何量公差與測(cè)量技術(shù)(1、2)課件幾何量公差與測(cè)量技術(shù)(1、2)課件2.3極限與配合的選擇

極限與配合的選擇包括基準(zhǔn)制的選擇、標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的選擇和配合的選擇。2.3.1基準(zhǔn)制的選擇因?yàn)橹行〕叽绲目锥嗖捎枚ㄖ档毒撸ㄈ玢@頭、較刀、拉刀等）加工，用定值量具（如光滑極限量規(guī)）檢驗(yàn)。（1）一般情況下應(yīng)優(yōu)先選用基孔制配合。

（2）某些情況下選用基軸制配合經(jīng)濟(jì)合理

①直接采用冷拔鋼作軸。2.3極限與配合的選擇極限與配合的選（3）在某些特殊場(chǎng)合，允許采用任一孔、軸公差帶組成的非基準(zhǔn)件配合。②由于結(jié)構(gòu)的需要，同一基本尺寸的軸與多個(gè)孔相配合，且配合性質(zhì)不同。③與標(biāo)準(zhǔn)件配合時(shí)，以標(biāo)準(zhǔn)件作為基準(zhǔn)件確定基準(zhǔn)制。

a.與滾動(dòng)軸承配合：軸頸加工采用基孔制配合。外殼孔加工采用基軸制；

b.帶輪、齒輪與電機(jī)軸配合采用基軸制;

c.鍵、銷等配合采用基軸制。（3）在某些特殊場(chǎng)合，允許采用任一孔、軸公差帶組幾何量公差與測(cè)量技術(shù)(1、2)課件幾何量公差與測(cè)量技術(shù)(1、2)課件2.3.2標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的選擇選擇標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的基本原則是：在充分滿足使用要求的前提下，盡量選擇較低的公差等級(jí)。選擇公差等級(jí)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）孔和軸的工藝等價(jià)性；（2）相配件的精度；（3）配合性質(zhì)；（4）根據(jù)零件的功能要求和工作條件，確定主次配合表面。確定主次配合表面及非配合表面；2.3.2標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的選擇選擇標(biāo)準(zhǔn)（6）掌握公差等級(jí)的應(yīng)用范圍。（5）掌握各種加工方法所能達(dá)到的公差等級(jí)；（6）掌握公差等級(jí)的應(yīng)用范圍。（5）掌握各種加工方法所能達(dá)到幾何量公差與測(cè)量技術(shù)(1、2)課件

當(dāng)已知配合公差或極限間隙、極限過(guò)盈時(shí)，可通過(guò)計(jì)算和查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表確定孔、軸的公差等級(jí)。當(dāng)已知配合公差或極限間隙、極限過(guò)盈時(shí)，可通過(guò)幾何量公差與測(cè)量技術(shù)(1、2)課件2.3.3配合的選擇在選定基準(zhǔn)制和公差等級(jí)后，就確定了基準(zhǔn)孔或基準(zhǔn)軸的公差帶以及相應(yīng)的非基準(zhǔn)件公差帶的大小，因此配合的選擇實(shí)際上就是要確定非基準(zhǔn)件公差帶的位置，即確定非基準(zhǔn)件的基本偏差代號(hào)。

選擇配合的方法有：計(jì)算法、試驗(yàn)法和類比法。根據(jù)流體潤(rùn)滑理論來(lái)計(jì)算保證液體摩擦狀態(tài)所需的間隙，根據(jù)彈性變形理論計(jì)算過(guò)盈配合所需的最小過(guò)盈等。（1）計(jì)算法2.3.3配合的選擇在選定基準(zhǔn)制和公差等（2）試驗(yàn)法（3）類比法①用類比法選擇配合的大體選擇方向。②工作時(shí)，相結(jié)合的零件間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，還應(yīng)考慮其運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)精度、支撐數(shù)目、潤(rùn)滑條件等。③對(duì)過(guò)盈配合零件，承受動(dòng)載荷要比承受靜載荷的過(guò)盈大些；對(duì)間隙配合，則間隙應(yīng)小些。對(duì)機(jī)器性能影響比較大的重要配合，需用試驗(yàn)法來(lái)確定合理的極限間隙或極限過(guò)盈。（2）試驗(yàn)法（3）類孔與軸之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)（轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)）——間隙配合傳遞較大扭矩，不能拆卸——過(guò)盈配合定心精度要求高，加鍵傳遞扭矩，需要拆卸——過(guò)渡配合加鍵傳遞扭矩，經(jīng)常拆卸——間隙配合無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)孔與軸之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)（轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)）——間隙配合傳遞較大扭矩④形狀或位置誤差較大或結(jié)合面較長(zhǎng)時(shí)，對(duì)過(guò)盈配合，過(guò)盈應(yīng)減小，對(duì)間隙配合，間隙應(yīng)增加。⑤表面越粗糙，對(duì)過(guò)盈配合，過(guò)盈應(yīng)增加；對(duì)間隙配合，間隙應(yīng)減小。⑥生產(chǎn)類型不同，對(duì)配合的松緊程度影響也不同。⑦當(dāng)裝配溫度與工作溫度相差較大時(shí)，特別是孔、軸溫度相差較大或其統(tǒng)膨脹系數(shù)差異較大時(shí)，應(yīng)考慮熱變形的影響。這對(duì)于高溫或低溫下工作的機(jī)器尤為重要。④形狀或位置誤差較大或結(jié)合面較長(zhǎng)時(shí)，對(duì)過(guò)盈配⑧了解各種配合的特征及應(yīng)用。⑧了解各種配合的特征及應(yīng)用。2.4一般公差線性尺寸一般公差是指在車間一般工藝條件下，機(jī)床設(shè)備的一般加工能力可以保證的公差。對(duì)于一般公差，在圖樣上只標(biāo)注基本尺寸，不標(biāo)注極限偏差，零件加工后一般不作檢驗(yàn)。若對(duì)其合格性發(fā)生爭(zhēng)議，可根據(jù)極限偏差表2-16、2-17中的極限偏差作為判斷的依據(jù)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1804—92中對(duì)線性尺寸的一般公差規(guī)定了四個(gè)公差等級(jí)：精密級(jí)(f)、中等級(jí)(m)、粗糙級(jí)(c)、最粗級(jí)(v)。一般公差的極限偏差不分孔、軸或長(zhǎng)度尺寸一律取對(duì)稱分布。2.4一般公差線性尺寸一般公差是指在車線性尺寸的一般公差在圖樣上，技術(shù)文件或標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)號(hào)和公差等級(jí)符號(hào)表示。例如：GB／T1804-m表示線性尺寸一般公差中等級(jí)。線性尺寸的一般公差在圖樣上，技術(shù)文件或標(biāo)準(zhǔn)中【例

2-2】已知孔φ30與軸配合，最大間隙Xnax=+0.011mm,

最大過(guò)盈Ymax=-0.043mm,求孔、軸的基本尺寸、極限偏差、極限尺寸、公差,并畫出尺寸公差帶圖解和配合公差帶圖解,說(shuō)明該配合屬于哪種基準(zhǔn)制,是什么配合?【解】根據(jù)已知條件

基本尺寸

D(d)=

φ30mm

孔的極限偏差

ES=+0.033mm,EI=0

軸的極限偏差

Xmax

=ES-ei

ei=ES-Xmax

=(+0.033)-(+0.011)=+0.022mm

Ymax=EI-es

es=EI-Ymax=0-(-0.0043)=+0.043mm

【例2-2】已知孔φ30與軸配合，最大間隙Xnax=極限尺寸

Dmax=D+ES=φ30+(+0.033)=φ30.033mm

Dmin=D+EI=φ30+0=φ30mm

dmax=d+es=φ30+(+0.043)=φ30.043mm

dmin=d+ei=φ30+(+0.022)=φ30.022mm公差

Th=ES-EI=(+0.033)-0=0.033mm

Ts=es-ei=(+0.043)-(+0.022)=0.021mm配合公差

Tf

=Xmax-Ymax=（+0.011）-（-0.043）=0.054mm

極限尺寸孔+33+43+22軸+-0φ30mm+30+20+100-10-20-30-40-50+11-43尺寸公差帶圖解配合公差帶圖解孔+33+43+22軸+-0φ30mm+30+20+100-幾何量公差與測(cè)量技術(shù)先進(jìn)制造與自動(dòng)化技術(shù)研究所于天彪幾何量公差與測(cè)量技術(shù)先進(jìn)制造與自動(dòng)化技術(shù)研究所于天彪第1章緒論先回顧一下到目前為止我們學(xué)了那些與機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造有關(guān)的技術(shù)基礎(chǔ)課程。

（1）畫法幾何（機(jī)械制圖）：采用三視圖（主視圖、左視圖和右視圖）+輔助視圖（俯視圖、仰視圖、剖視圖以及局部放大視圖）表達(dá)機(jī)械零件的幾何結(jié)構(gòu)、表達(dá)機(jī)械部件或機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組成。

（2）機(jī)械原理：進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)選擇合理的傳動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)方式和結(jié)構(gòu)。1.1學(xué)習(xí)本課程的目的第1章緒論先回顧一下到目前為止我們學(xué)了那

要想獨(dú)立進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造，除了上面所學(xué)的，還有那些知識(shí)需要我們?nèi)W(xué)習(xí)？下面我們看一下數(shù)控刀架的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程。

（3）機(jī)械零件：進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)選擇合理的機(jī)械零件及其聯(lián)結(jié)和定位方法。要想獨(dú)立進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造，除了上面所學(xué)的結(jié)構(gòu)分析（根據(jù)安裝方式：立式或臥式；設(shè)計(jì)參數(shù)：刀尖中心高、最大主切削力矩、最大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、重復(fù)定位精度、轉(zhuǎn)位時(shí)間、電機(jī)扭矩）理論計(jì)算（最大主切削力矩、最大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、重復(fù)定位精度、轉(zhuǎn)位時(shí)間、電機(jī)扭矩、強(qiáng)度、剛度等）機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械原理理論力學(xué)材料力學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（畫裝配圖和零件圖）畫法幾何編寫機(jī)械加工、裝配工藝零件加工（冷加工、熱加工）裝配（零件-部件-主機(jī)）調(diào)試公差與配合制造工藝學(xué)圖1-1數(shù)控刀架設(shè)計(jì)與制造流程圖結(jié)構(gòu)分析（根據(jù)安裝方式：立式或臥式；設(shè)計(jì)參數(shù)：刀尖中心高、最圖1-2立式數(shù)控刀架裝配圖（部分）圖1-2立式數(shù)控刀架裝配圖（部分）幾何量公差與測(cè)量技術(shù)(1、2)課件圖1-3動(dòng)齒盤圖1-3動(dòng)齒盤圖1-4動(dòng)齒盤主視圖圖1-4動(dòng)齒盤主視圖幾何量公差與測(cè)量技術(shù)(1、2)課件1、

2、

3、

4、φ0.08A0.01A、、、、0.005A0.06A、我們看一下裝配圖、零件圖中標(biāo)注的一些符號(hào)：1、2、37、0.40.81.6、、6、A

以上符號(hào)代表什么含義？有何作用？根據(jù)什么給出？在加工的過(guò)程中如何實(shí)現(xiàn)？加工后如何測(cè)量？

要想回答以上問(wèn)題，就需要在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上繼續(xù)學(xué)習(xí)《幾何量公差與測(cè)量技術(shù)》和《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》兩門十分重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。前者用于回答以上符號(hào)所代表的含義、所起的作用、給出的依據(jù)以及7、0.40.81.6、、6、A以上符號(hào)代表什測(cè)量與檢驗(yàn)的手段與方法；后者用于回答在機(jī)械加工過(guò)程中采用何種方法和技術(shù)手段來(lái)達(dá)到以上符號(hào)代表的精度和技術(shù)要求。1、選擇合理的配合公差；2、確定合理的形狀與位置公差；

由以上分析我們不難看出學(xué)習(xí)《幾何量公差與測(cè)量技術(shù)》的主要目的。、測(cè)量與檢驗(yàn)的手段與方法；后者用于回答在機(jī)械加工過(guò)程中采用何種3、標(biāo)注合理的表面粗糙度；φ0.08A0.01A、0.40.81.6、、4、掌握先進(jìn)的測(cè)量方法和手段。3、標(biāo)注合理的表面粗糙度；φ0.08A0.01A、0.40.

學(xué)概念、學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)規(guī)則。

2、難于合理進(jìn)行應(yīng)用

應(yīng)用時(shí)既要考慮零件精度要求又要考慮產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性、既要深刻理解所學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則又要掌握各類零件的加工工藝和機(jī)床的加工性能。1.2本課程的特點(diǎn)1、簡(jiǎn)單易學(xué)學(xué)概念、學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)規(guī)則。2、難于合理進(jìn)行應(yīng)用1.3互換性及其種類和意義1.3.1互換性的概念

零部件的互換性包括：1、幾何參數(shù)的互換性；互換性:同一規(guī)格的一批零件、部件，按規(guī)定的幾何、物理和機(jī)械性能參數(shù)進(jìn)行加工、制造，在裝配成機(jī)器或更換損壞的零件時(shí)，不經(jīng)選擇和修配，裝配后就能達(dá)到規(guī)定的功能要求的一種性能。

2、物理、機(jī)械性能參數(shù)的互換性。1.3互換性及其種類和意義1.3.1互換性的概念

幾何參數(shù)：指零件的尺寸、幾何形狀和相互位置、表面粗糙度等。1.2.3互換性的種類（1）完全互換（絕對(duì)互換）（2）不完全互換(有限互換、分組互換）物理、機(jī)械性能參數(shù)：指零件的強(qiáng)度、剛度、硬度等。幾何參數(shù)：指零件的尺寸、幾何形狀和相互位置、表面第2章孔、軸結(jié)合的極限與配合2.1基本術(shù)語(yǔ)和定義2.1.1有關(guān)孔和軸的定義（2）軸（shaft）：由單一尺寸所確定的圓柱形外表面,也包括非圓柱形外表面。（1）孔（hole）：由單一尺寸所確定的圓柱形內(nèi)表面,也包括非圓柱形內(nèi)表面。第2章孔、軸結(jié)合的極限與配合2.1基本術(shù)語(yǔ)和定義2.圖2.1孔、軸定義的圖例圖2.1孔、軸定義的圖例1.尺寸（size）：是指以特定單位表示線性尺寸值的數(shù)值。線性尺寸是指兩點(diǎn)之間的距離，如直徑、半徑、寬度、深度、高度及中心距等。2.基本尺寸（basicsize）：通過(guò)它應(yīng)用上、下偏差可算出極限尺寸的尺寸?？椎幕境叽纭狣，軸的基本尺寸—d。2.1.2有關(guān)尺寸的定義1.尺寸（size）：是指以特定單位表示線性理解要點(diǎn):

a.它是根據(jù)使用要求，通過(guò)強(qiáng)度、剛度計(jì)算和結(jié)構(gòu)方面的考慮，或根據(jù)實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)而確定的，它可以是一個(gè)整數(shù)或一個(gè)小數(shù)值；b.是確定極限尺寸和極限偏差的起始尺寸；c.是名義尺寸不是加工中實(shí)際要求的尺寸；d.相互結(jié)合的孔和軸基本尺寸相同；e.基本尺寸一般并不是理想尺寸，不能以為零件越接近基本尺寸越好；f.為了減少定值刀具、量具的規(guī)格，基本尺寸應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸。理解要點(diǎn):幾何量公差與測(cè)量技術(shù)(1、2)課件3.實(shí)際尺寸（actualsize）：通過(guò)測(cè)量獲得的尺寸?？椎膶?shí)際尺寸—Da，軸的實(shí)際尺寸—da。理解要點(diǎn):a.由于存在測(cè)量誤差，實(shí)際尺寸并非被測(cè)尺寸的真值；b.由于零件存在形狀誤差，其同一表面不同部位的實(shí)際尺寸往往是不相等的（測(cè)點(diǎn)不同,實(shí)際尺寸不同）。3.實(shí)際尺寸（actualsize）：通過(guò)圖2.2局部實(shí)際尺寸

4.局部實(shí)際尺寸(actuallocalsize)：一個(gè)孔或軸的任意橫截面中的任意距離，即任意兩相對(duì)點(diǎn)之間測(cè)得的尺寸（用兩點(diǎn)法測(cè)量所得到的尺寸）。圖2.2局部實(shí)際尺寸4.局部實(shí)際尺寸(5.極限尺寸（limitssize）：允許尺寸變化的兩個(gè)極端,其中較大者稱為最大極限尺寸，孔用Dmax表示，軸用dmax表示；較小者稱為最小極限尺寸，孔用Dmin，軸用dmin表示。極限尺寸是根據(jù)零件使用要求確定的，它可能大于、等于或小于基本尺寸。實(shí)際尺寸應(yīng)位于其中，也可達(dá)到極限尺寸。即：

零件尺寸合格的條件為：孔：Dmax

≥Da

≥Dmin軸：dmax

≥da

≥dmin5.極限尺寸（limitssize）：允許

6.最大實(shí)體極限(MML)：對(duì)應(yīng)于孔或軸最大實(shí)體尺寸的那個(gè)極限尺寸，即孔的最小極限尺寸和軸的最大極限尺寸。

最大實(shí)體尺寸(MMS)：孔或軸具有允許的材料量為最多時(shí)的狀態(tài)（最大實(shí)體狀態(tài)）下的極限尺寸，它是孔的最小極限尺寸和軸的最大極限尺寸的通稱，是加工過(guò)程中合格零件的起始尺寸。6.最大實(shí)體極限(MML)：對(duì)應(yīng)于孔或軸最大實(shí)

7.最小實(shí)體極限(LML)：對(duì)應(yīng)于孔或軸最小實(shí)體尺寸的那個(gè)極限尺寸。

最小實(shí)體尺寸(LMS)：孔或軸具有允許的材料量為最少時(shí)的狀態(tài)（最小實(shí)體狀態(tài)）下的極限尺寸。它是孔的最大極限尺寸和軸的最小極限尺寸的通稱，是加工過(guò)程中合格零件的終止尺寸。8.作用尺寸（1）孔的(體外)作用尺寸(matingsizeforhole)：為在給定長(zhǎng)度上，與實(shí)際孔體外相接的最大理想軸的尺寸，用符號(hào)Dfe表示。7.最小實(shí)體極限(LML)：對(duì)應(yīng)于孔或軸最小實(shí)（2）軸的(體外)作用尺寸(matingsizeforshaft)：為在給定長(zhǎng)度上，與實(shí)際軸體外相接的最小理想孔的尺寸，用符號(hào)dfe表示。圖2.3孔和軸的作用尺寸（2）軸的(體外)作用尺寸(matingsize理解要點(diǎn)：a.作用尺寸是實(shí)際尺寸和形狀誤差綜合作用的結(jié)果——是孔、軸在裝配中真正起作用的尺寸；b.孔的作用尺寸比實(shí)際尺寸小，軸的作用尺寸比實(shí)際尺寸大；

c.對(duì)某一零件而言，其實(shí)際尺寸有無(wú)數(shù)個(gè)，但其作用尺寸只能是一個(gè)確定值；d.一般情況下，作用尺寸無(wú)法計(jì)算，如果孔、軸中心要素形狀誤差較大，而其他形狀誤差很小可以忽略時(shí)，孔、軸的作用尺寸可用下列公式計(jì)算：理解要點(diǎn)：Dfe=Da-f

dfe=da

+f9.極限尺寸判斷原則(泰勒原則)：是指孔或軸的體外作用尺寸不允許超出其最大實(shí)體尺寸；任何位置上的局部實(shí)際尺寸不允許超出其最小實(shí)體尺寸。對(duì)孔：

Dfe

≥Dmin,Da≤Dmax對(duì)軸：dfe

≤dmax,da

≥dmin泰勒原則的實(shí)質(zhì)：用極限尺寸既控制零件的作用尺寸（控制形狀誤差），又控制零件的實(shí)際尺寸。Dfe=Da-f

1.偏差(deviation)：是某一尺寸（實(shí)際尺寸或極限尺寸）減其基本尺寸所得的代數(shù)差。偏差又分實(shí)際偏差和極限偏差。（1）實(shí)際偏差(actualdeviation)：是指實(shí)際尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差?？椎膶?shí)際偏差Ea=Da－D軸的實(shí)際偏差ea=da－d2.1.3有關(guān)尺寸偏差、公差的術(shù)語(yǔ)及定義1.偏差(deviation)：是某一尺寸（實(shí)際

（2）極限偏差(limitsize)：是指上偏差和下偏差。上偏差(upperdeviation)—最大極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差。孔用代號(hào)ES，軸用代號(hào)es表示。

ES=Dmax-Des=dmax-d下偏差(lowerdeviation)—最小極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差。孔用代號(hào)EI，軸用代號(hào)ei表示：EI=Dmin-Dei=dmin-d（2）極限偏差(limitsize)：是指上偏差由于實(shí)際尺寸和極限尺寸可能大于、小于和等于基本尺寸，所以偏差可能是正值、負(fù)值或零。合格的孔和軸，其實(shí)際偏差應(yīng)位于極限偏差范圍內(nèi)，即EI≤Ea≤ESei≤ea≤es

2.尺寸公差（sizetolerance）：尺寸公差是最大極限尺寸減最小極限尺寸之差，或上偏差減下偏差之差。它是允許尺寸的變動(dòng)量。用公式表示如下：

由于實(shí)際尺寸和極限尺寸可能大于、小于和等于基本3.極限與配合圖解（公差帶圖解）孔公差Th=∣Dmax-Dmin

∣

=∣ES-EI∣軸公差Ts=∣dmax-dmin∣

=∣es-ei∣公差帶圖解是極限與配合圖解的簡(jiǎn)稱它由零線和公差帶兩部分組成。

公差代表制造精度的要求，反映加工難易的程度，；偏差表示偏離基本尺寸的多少，與加工的難易沒(méi)有關(guān)系。公差是不為零的絕對(duì)值；偏差可以為正、負(fù)和領(lǐng)。用公差是不能判斷零件是否合格的，而偏差才是判斷零件尺寸合格與否的依據(jù)。3.極限與配合圖解（公差帶圖解）圖2.4極限與配合示意圖孔軸DmaxDmindmaxdmin基本尺寸TseiesThESEI圖2.4極限與配合示意圖孔軸DmaxDmind圖2.5公差帶圖圖2.5公差帶圖

（1）零線(zeroline)—是指在公差帶圖解中，表示基本尺寸的一條直線。它是確定偏差和公差的一條基準(zhǔn)線。正偏差位于零線的上方，負(fù)偏差位于零線下的下方。（2）公差帶(tolerancezone)—是指在公差帶圖解中，由代表上偏差和下偏差或最大極限尺寸和最小極限尺寸的兩條直線所限定的一個(gè)區(qū)域。它是由公差帶大小和公差帶位置兩個(gè)要素確定。公差帶大小是指它在垂直于零線方向的寬度，由標(biāo)準(zhǔn)公差確定，公差帶位置是指它在垂直于零線方向的坐標(biāo)位置，由基本偏差確定。（1）零線(zeroline)—是指在公差帶

標(biāo)準(zhǔn)公差(standardtolerance)：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)極限與配合制中，所規(guī)定的任一公差。

基本偏差(fundamentaldeviation)：國(guó)標(biāo)極限與配合制中，確定公差帶相對(duì)零線位置的那個(gè)極限偏差。它可以是上偏差或下偏差，一般為靠近零線的那個(gè)極限偏差。理解要點(diǎn)：

a.在公差帶圖解中，基本尺寸的單位為mm，偏差和公差的單位一般為μm。

標(biāo)準(zhǔn)公差(standardtolerancb.基本偏差決定公差帶位置，影響孔、軸結(jié)合的松緊程度；標(biāo)準(zhǔn)公差決定公差帶大小，影響孔、軸結(jié)合的精確程度及加工難易和成本。b.基本偏差決定公差帶位置，影響孔、軸結(jié)合2.1.4

有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)和定義

2.間隙或過(guò)盈(clearanceandinterference)

1配合

(fit)配合是指基本尺寸相同的，相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。理解要點(diǎn)：a.相配合的孔、軸基本尺寸相同；b.公差帶之間的關(guān)系－指公差帶之間相互位置之間的關(guān)系－也就是基本偏差之間的關(guān)系；c.配合是對(duì)一批零件而言。2.1.4有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)和定義2.間隙

孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差≥0，為間隙X≤0，為過(guò)盈Ｙ孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差≥0，為間隙3.配合種類

根據(jù)孔、軸公差帶之間的關(guān)系不同，配合分為三大類，即間隙配合、過(guò)盈配合和過(guò)渡配合。

最小間隙：

Xmin=Dmin－dmax=EI－es

（1）間隙配合

(clearancefit)：具有間隙（包括最小間隙等于零）的配合。此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶之上。最大間隙：

Xmax=Dmax－dmin=ES－eiESEIesei+0—孔軸XmaxXmin圖2.6間隙配合基本尺寸3.配合種類根據(jù)孔、軸公差帶之間的關(guān)

間隙配合主要用于孔、軸間的活動(dòng)聯(lián)結(jié)。間隙的作用在于儲(chǔ)藏潤(rùn)滑油，補(bǔ)償溫度變化引起的尺寸變化，補(bǔ)償彈性變形及制造與安裝誤差等。間隙大小影響孔、軸相對(duì)運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)程度。

平均間隙：

Xav=(Xmax

＋Xmin)/2

最大與最小間隙統(tǒng)稱為極限間隙，它們是允許間隙變化的兩個(gè)極端，即

︱

Xmin︱≤︱

Xa

︱

≤︱

Xmax︱間隙配合主要用于孔、軸間的活動(dòng)聯(lián)結(jié)。間隙的作用

（2）過(guò)盈配合(interferencefit)：具有過(guò)盈（包括最小過(guò)盈等于零）的配合。此時(shí)，軸的公差帶在孔的公差帶之上。最大過(guò)盈：

Ｙmax=Dmin－dmax=EI－es最小過(guò)盈：

Ｙmin=Dmax－dmin=ES－eiESEIesei0+-基本尺寸孔YmaxYmax軸圖2.7過(guò)盈配合

最大與最小過(guò)盈統(tǒng)稱為極限過(guò)盈，它們是允許過(guò)盈變化的兩個(gè)極端，即（2）過(guò)盈配合(interferencefit過(guò)盈配合主要用于孔、軸間的固定聯(lián)結(jié)。常常是不可拆卸的。裝配時(shí)，或者加壓力，或者用熱脹冷縮方法進(jìn)行裝配。采用過(guò)盈配合，不另加緊固件，依靠孔、軸表面結(jié)合時(shí)的變形，實(shí)現(xiàn)緊固聯(lián)結(jié)，可承受一定的軸向力和扭矩。

平均過(guò)盈：Ｙav=(Ｙmax＋Ｙmin)/2︱Ｙmin

︱≤︱Ｙa

︱

≤︱Ｙmax

︱

過(guò)盈配合主要用于孔、軸間的固定聯(lián)結(jié)。常常是不

最大過(guò)盈：

Ｙmax=Dmin－dmax=EI－es

（3）過(guò)渡配合(transitionfit)：可能具有間隙或過(guò)盈的配合。此時(shí)，孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊。

最大間隙：

Xmax=Dmax－dmin=ES－eiESEIesei0+-基本尺寸孔軸XmaxYmax圖2.8過(guò)渡配合實(shí)際間隙或過(guò)盈應(yīng)滿足︱

Xa

︱≤︱

Xmax︱︱Ｙa

︱

≤︱Ｙmax︱

最大過(guò)盈：（3）過(guò)渡配合(transiti

平均間隙或過(guò)盈：

≥0，為平均間隙Xav≥0，為平均過(guò)盈Ｙav(Xmax＋Ｙmax)/2

過(guò)渡配合主要用于孔、軸間的定位聯(lián)結(jié)。其間隙或過(guò)盈都很小，可以保證結(jié)合零件既有很好的對(duì)中性和同軸度，有便于拆卸和裝配。

a.

所謂可能具有間隙或過(guò)盈是對(duì)一批孔、軸結(jié)合的整體而言；b.對(duì)具體一對(duì)孔、軸結(jié)合，只能是或者有間隙，或者有過(guò)盈，不會(huì)出現(xiàn)“過(guò)渡”情況。平均間隙或過(guò)盈：≥0，為平均間隙Xav≥0，為

4.配合公差與配合公差帶圖解

可見配合精度取決于相互配合的孔和軸的尺寸精度（尺寸公差）。

（1）配合公差(fittolerance)配合公差是組成配合的孔、軸公差之和。它是允許間隙或過(guò)盈的變動(dòng)量。

間隙配合：Tx=︱Xmax－Xmin︱=Th+Ts

過(guò)盈配合：Ty=︱Ymax－Ymin︱=Th+Ts

過(guò)渡配合：Tf=︱Xmax－Ymax︱=Th+Ts4.配合公差與配合公差帶圖解可零線是確定間隙或過(guò)盈的基準(zhǔn)線，即零線上的間隙或過(guò)盈為零?？v坐標(biāo)表示間隙或過(guò)盈，零線上方表示間隙，下方表示過(guò)盈。由表示極限間隙或極限過(guò)盈的兩條直線段所限定的一個(gè)區(qū)域稱為配合公差帶，它在垂直于零線方向的寬度代表配合公差。

零線以上的配合公差帶為間隙配合，零線以下的配合公差帶（2）配合公差帶圖XmaxXminYmaxXmaxYmax0+-XYXmax圖2.9配合公差帶圖解零線是確定間隙或過(guò)盈的基準(zhǔn)線，即零線上的間隙

5.基準(zhǔn)制

（1）基孔制（hole-basissystemoffits）：基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度。

在基孔制配合中，孔為基準(zhǔn)孔，它的公差帶位于零線上方，基本偏差為下偏差，用代號(hào)H表示，且EI=0。為過(guò)盈配合，跨越零線上下兩側(cè)的配合公差帶為間隙配。圖2.10基孔制配合5.基準(zhǔn)制（1）基孔制（hole-ba

（2）基軸制（shaft-basissystemoffits）：基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度。

在基軸制配合中，軸為基準(zhǔn)軸，它的公差帶位于零線下方，基本偏差為上偏差，用代號(hào)h表示，且es=0。圖2.11基軸制配合（2）基軸制（shaft-basissyste2.2極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)G