公差與配合 表面粗糙度

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1、表面粗糙度 光滑圓柱形結合的極限與配合 形狀和位置公差 第一章 光滑圓柱形結合的極限與配合 一 有關“尺寸” 的術語及定義 1、尺寸： 用 特定單位 表示長度的數(shù)字。 2、基本尺寸 基本尺寸是由設計者經(jīng)過計算或按經(jīng)驗確定 后，再按標準選取的標注在設計圖上的尺寸。 3、實際尺寸 實際尺寸是通過測量所得的尺寸。 4、極限尺寸 極限尺寸是允許尺寸變化的兩個界限值。 其中：較大的一個稱為 最大極限尺寸 較小的一個稱為 最小極限尺寸 二 . 有關“偏差、公差、”的術語和定義 1、尺寸偏差 尺寸偏差 =某一尺寸 -基本尺寸 偏差包括： 實際偏差 =實際尺寸 -基本尺寸 上偏差 =最大極限尺寸 基本尺寸 E

2、S（孔）、 es（軸） 下偏差 = 最小極限尺寸 基本尺寸 EI（孔）、 ei（軸） 2、尺寸公差（公差） 尺寸公差是指尺寸允許的變動量。 公差 = 最大極限尺寸 最小極限尺寸 = 上偏差 下偏差 例：一根軸的直徑為 500.008 基本尺寸： 50 最大極限尺寸： 50.008 最小極限尺寸： 49.992 上偏差 = 50.008 - 50 =+ 0.008 下偏差 = 49.992 50 = -0.008 公差 = 50.008-49.992 = 0.016 或 = 0.008-(-0.008) =0.016 3、零線 零線是在公差帶圖中，確定偏差的一條基準直 線，也叫零偏差線。 4、公

3、差帶 上偏差 下偏差 零線 基 本 尺 寸 下偏差 上偏差 4、公差帶 在公差帶圖中，由代表上、下偏差兩條直線 所限定的一個區(qū)域稱為公差帶。 在國家標準中，公差帶包括： 公差帶大小 由標準公差確定 公差帶位置 由基本偏差確定 5、標準公差 標準公差就是國家標準所確定的公差。 6、基本偏差 基本偏差就是用來確定公差帶相對于零線位 置的上偏差或下偏差， 一般指靠近零線的那個 偏差。 國標對孔軸各規(guī)定了 28種 公差位置，用 字母表示， 大寫字母為孔的基本偏差 ， 小寫字母為軸的基本偏差 。 如圖 三 . 有關“配合”的術語和定義 1、配合 配合就是 基本尺寸相同 的、相互結合的孔與 軸公差帶之間的

4、相配關系。 基孔制： 基孔制是基本偏差固定不變的孔公 差帶，與不同基本偏差的軸公差帶形成各種配 合的一種制度。 基孔制的孔為 基準孔 ，它的 下偏差為零 。 基準孔的代號為 “ H” 。 ES EI=0 0 基本 尺 寸 H 基軸制 基軸制是基本偏差固定不變的軸公差帶， 與不同基本偏差的孔公差帶形成各種配合 的一種制度。 基軸制的軸為 基準軸 ，它的 上偏差為零 。 基準軸的代號 為 “ h” 。 es=0 ei 0 基 本 尺 寸 h 基孔制配合與基軸制配合 2、配合類型： 間隙配合 過渡配合 過盈配合 間隙配合： 當孔的公差帶在軸的公差帶之 上，形成具有間隙的配合（包 括最小間隙等于零的配

5、合）。 過盈配合： 當孔的公差帶在軸的公差帶之 下，形成具有過盈的配合（包 括最小過盈等于零的配合）。 過渡配合： 當孔與軸的公差帶相互交疊， 既可能形成間隙配合，也可能 形成過盈配合。 3、配合公差 允許間隙或過盈的變動量稱為配合公差。 間隙配合：配合公差 =最大間隙 最小間隙 過盈配合：配合公差 =最大過盈 最小過盈 過渡配合：配合公差 =最大間隙 最大過盈 配合公差 =軸公差 +孔公差 四、標準公差系列與基本偏差系列 1. 標準公差： 國標規(guī)定用以確定公差帶大小的 任一公差。表 2-1 2、公差等級 標準公差共分 20級 : IT01、 IT0、 IT1、 IT2、 到 IT18。 IT

6、標準公差 。 IT7表示標準公差 7級 。 從 IT01至 IT18， 公差等級依次降低 ， 相應 的標準公差數(shù)值依次增大 。 3. 基本偏差系列 （ 1）軸的基本偏差 有了基本偏差和標準公差 ， 就不難求出軸的 另一個偏差 （ 上偏差或下偏差 ） ： es = ei + IT ei = es IT （ 2）孔的基本偏差 當基本尺寸 500mm時 ， 孔的基本偏差 是從軸的基本偏差換算得來的 。 孔與軸基本偏差換算的前提是： “ 基本偏差代號相當時 ， 應保持配合相同 ” 。 五、公差與配合的基準制與公差等級 1. 基準制的選用： 一般情況下，應優(yōu)先選用基孔制。 2. 公差與配合的選用 選擇公

7、差與配合的主要內(nèi)容有： 1）確定基準制； 2）確定公差等級； 3）確定配合種類。 選擇公差與配合的原則是在保證機械產(chǎn) 品基本性能的前提下，充分考慮制造的可 行性，并應使制造成本最低。 3. 公差等級的選用 選用的原則如下： (1) 對于基本尺寸 500mm的軸孔 配合 ， 當標準公 差 IT8時 ， 國家標準推薦孔比軸低一級相配合； 但 當標準公差 IT8級或基本尺寸 500mm的配 合 ， 推薦采用同級孔 、 軸配合 。 (2) 選擇公差等級 ， 既要滿足設計要求 ， 又要考 慮加工的可能性與經(jīng)濟性 。 1） IT01、 IT0、 IT1級公差一般用于高精度量塊和其 它精密標準量塊的尺寸。

8、2） IT2IT5級公差用于特別精密的零件尺寸。 3） IT5（孔到 IT6）級公差用于高精度和重要表面的 配合尺寸； 4） IT6（孔到 IT7）級公差用于零件較精密的配合尺 寸； 5） IT7IT8級用于一般精度要求的配合尺寸； 6） IT9IT10級常用于一般要求的配合尺寸，或精度 要求較高的與鍵配合的槽寬尺寸。 7） IT11IT12級公差用于不重要的配合尺寸。 8） IT12IT18級公差用于未注公差的尺寸。 第二章、形狀公差與位置公差 一、幾何要素及分類： 理想要素實際要素 被測要素實際要素 輪廓要素中心要素 單一要素關聯(lián)要素 二、 形位公差的特征項目及其圖樣標注 1、 GB/T1

9、182 96規(guī)定， 14種形位公差特征項目， 2、 形位公差代號、基準代號 公差框格 公差要求在矩形框格中給出，必須按標準標注。 基準代號字母 形位公差數(shù)值 公差帶的形狀 形位公差符號 指引線 0.05 A 框格高度為框格中字體高度的 2倍 基準代號 相對于被測要素的基準 3、形位公差標注示例 0.02 指引線的箭頭 要指向被測要 素的輪廓線或 其延長線上 d 表示 d 圓柱 表面的任意素 線的直線度公 差為 0.02 d 0.02 表示 d 圓柱體 軸線的直線度 公差為 0.02 被測要素 是軸線時， 指引線的箭 頭應與該要 素尺寸線的 箭頭對齊 d 0.02 表示 d 圓柱體 軸線的直線度

10、 公差為 0.02 被測要素 是軸線時， 指引線的箭 頭應與該要 素尺寸線的 箭頭對齊 d 0.05 表示被測左端面對于 d 軸 線的垂直度公 差為 0.05 基準要素為 軸線時，基 準符號應與 該要素的尺 寸線對齊 d 0.03 A A 表示 d 孔的 軸線對于底面 的平行度公差 為 0.03 d 0.05 表示被測左端面對于 d 軸 線的垂直度公 差為 0.05 基準要素為 軸線時，基 準符號應與 該要素的尺 寸線對齊 3、形位公差代號的識讀 （ 1） 識讀 形狀公差代號 標注的步驟如下： a讀被測要素。 b讀形狀公差項目。 c讀形狀公差數(shù)值。 (2) 識讀 位置公差代號 標注的步驟如下：

11、 a讀被測要素。 b讀位置公差項目。 c讀位置公差數(shù)值。 d讀基準要素。 例 1、識讀齒輪圖上標注的形位公差并解釋含義。 25 32 88h9( ) -0.087 0 0.08 B 0.006 A 0.05 B 0.08 A 0.02 B B 0.01 8P9 24H7( ) 0 +0.021 88圓柱面的圓度公差為 0.006mm 88h9圓柱的外圓表面對 24H7圓孔 的軸心線的全跳動度公差為 0.08mm 槽寬為 8P9的 鍵槽對稱中心 面 24H7圓 柱孔的對稱中 心面對稱度公 差為 0.02mm 24H7圓孔 軸心線的直 線度公差為 0.01mm 圓柱的右端 面對該機件 的左端面平

12、行度公差為 0.08mm;右端 面 24H7圓孔 的軸心線垂直 度公差為 0.05mm 60 C M10 0.01 B C 0.05 0.01 A 18 -0. 001 +0. 003 22 A 0.04 60 例 2、識讀階梯軸所注的形位公差的含義。 直徑為 22圓錐的大、小兩 端面對該段軸的軸心線跳動 度公差為 0.01mm 兩端面 圓錐體任一截面的圓 度公差為 0.04mm 18圓柱面的圓柱 度公差為 0.05mm M10外螺紋的軸心線對 兩端中心孔軸心線的同 軸度公差為 0.01mm 三、形狀公差與誤差 形狀公差 ： 允許 單一實際被測要素對其理想要素的變動 量 ， 可用形狀公差帶表示

13、 。 形狀公差帶 ： 限制 單一實際被測要素變動的 區(qū)域 。 形狀 公差帶有 形狀 、 大小 、 方向 、 位置 四個特征 。 實際被測要素在形狀公差帶內(nèi)可以有任何形狀 。 形 狀公差帶的形狀有 圓 、 圓柱面 、 球面 、 兩等距曲線 （ 平 行直線 、 同心圓 ） 、 兩等距曲面 （ 平行平面 、 同軸圓柱 面 ） ， 設計和制造 、 檢驗人員要根據(jù)零件的功能要求 ， 正確理解零件的公差帶形狀 。 形狀公差帶的 方向和位置 一般是浮動的 。 即可隨實 際被測要素的方向和位置的變動而變動 ,一般 指公差帶的 寬度方向 . 形狀公差大小用公差帶的寬度或直徑表示 。 1. 直線度公差 1）在給定

14、平面內(nèi)的直線度公差帶 給定平面內(nèi)的直線度公差帶 1. 直線度公差 2）在給定一個方向上的直線度公差帶 給定一個方向上的直線度公差帶 1. 直線度公差 3）在給定相互垂直的兩個方向上的直線度公 差帶 給定兩個方向上的直線度公差帶 2. 平面度公差 平面度公差是實際被測要素對理想平面的允 許變動量，其公差帶是距離為公差值 t的兩平 行平面之間的區(qū)域。 平面度公差帶 3. 圓度公差 實際被測要素對理想圓的允許變動量，其公 差帶是垂直于軸線的任一截面上半徑差為公差 值 t的兩個同心圓間的區(qū)域。 圓度公差帶 4. 圓柱度公差 實際被測要素對理想圓柱的允許變動量，其 公差帶是半徑差為公差值 t的兩同軸圓柱

15、面之 間的區(qū)域。 圓柱度公差帶 5. 線輪廓度公差 實際被測要素對理想輪廓線的允許變動量， 其公差帶是距離為公差值 t，對理想輪廓線對 稱分布的兩等距曲線之間的區(qū)域。 線輪廓度公差帶 6. 面輪廓度公差 實際被測要素對理想輪廓面的允許變動量， 其 公差帶是距離為公差值 t，對理想輪廓面對稱分布 的兩等距曲面之間的區(qū)域，理想輪廓面由理論正確 尺寸標出。 面輪廓度公差帶 四、形狀公差與位置公差 （二） 位置公差和位置誤差 位置公差 是關聯(lián)實際要素的位置對基 準的變動全量 。 位置公差帶 是限制關聯(lián)實際要素變動的 區(qū)域 ， 被測實際要素要在此區(qū)域內(nèi)才 合格 。 1.定向位置公差 平行度 被測實際要素

16、相對于基準要素的方向成 0的要求。 以平面為基準的平行度公差帶 1.定向位置公差 垂直度 被測實際要素相對于基準要素的方向成 90的要求。 以軸線為基準的垂直度公差帶 1.定向位置公差 傾斜度 被測實際要素相對于基準要素的方向成一定角度的 要求。 傾斜度公差帶 2.定位位置公差 同軸度 要求被測實際要素與基準要素同軸。 同軸度公差帶 2.定位位置公差 對稱度 要求被測實際要素與基準要素共面。 對稱度公差帶 2.定位位置公差 位置度 要求被測實際要素與基準要素有一定的位置關系。 孔軸線的位置度公差帶 3.跳動位置公差 圓跳動 單個被測實際要素在任一截面上相對于基準要素的 允許跳動量。 根據(jù)允許變

17、動的方向 的不同 ，圓跳動可分為 ： 徑向圓跳動 端面圓跳動 斜向圓跳動 徑向圓跳動 徑向圓跳動用于控制圓柱表面任一橫截面上的跳動量 。 徑向圓跳動公差帶 端面圓跳動 端面 圓跳動用于控制 端面 任一 測量直徑處，在軸 向方向的 跳動量 。 端面圓跳動公差帶 3.跳動位置公差 全跳動 整個被測實際要素相對于基準要素的允許跳動總量。 根據(jù)允許變動的方向 的不同 ， 全 跳動可分為 ： 徑向 全 跳動 端面 全 跳動 斜向 全 跳動 徑向全跳動 徑向 全 跳動用于控制 整個 圓柱表面上的跳動 總 量 。 徑向全跳動公差帶 端面全跳動 端面 圓跳動用于控制 整個端面在軸向方向的 跳動 總 量 。 端

18、面全跳動公差帶 第三章 表面粗糙度 一、表面粗糙度的基本概念 表示零件表面具有 較小間距和峰谷所組成的微觀幾何形 狀特性 ，稱為表面粗糙度。 表面粗糙度對零件的 配合性質 、 耐磨性、強度、抗腐性 密封性、外觀要求 等影響很大，因此，零件表面的粗糙度的 要求也有不同。一般說來，凡零件上有 配合要求或有相對運 動的表面， 表面粗糙度參數(shù)值要小。 二、評定表面粗糙度的參數(shù) 輪廓算術平均偏差 Ra 微觀不平度十點高度 Ry 輪廓最大高度 Rz 優(yōu)先選用輪廓算術平均偏差 Ra a1、 a2粗糙度高度參數(shù)代號及其數(shù) 值（ m ）； b加工要求、鍍覆、表面處理或其它 說明等； c樣長度（ mm）或波紋度（

19、 m ）； d加工紋理方向符號； e加工余量（ mm） f粗糙度間距參數(shù)值（ mm）或輪廓支 承長度率。 a1 a2 e d b C(f） 1、表面粗糙度的符號 三、表面粗糙度的代號（符）號及其標注 符 號 意 義 及 說 明 基本符號，表示表面可用任何方法獲得。當不加注粗糙度 參數(shù)值或有關說明時，僅適用于簡化代號標注。 基本符號加一短劃，表示表面是用去除材料的方法獲得。 如車、銑、磨、剪切、拋光、腐蝕、電火花加工、氣割等。 基本符號加一小圓，表示表面是用不去除材料方法獲得。 如鑄、鍛、沖壓變形、熱軋、冷軋、粉未冶金等，或者是用 于保持原供應狀況的表面（包括保持上道工序的狀況）。 在上述三個符

20、號的長邊上均可加一橫線；用于標注有關參 數(shù)和說明。 在上述三個符號上均可加一小圓，表示所有表面具有相 同的表面粗糙度要求。 2、表面粗糙度參數(shù) : 表面粗糙度參數(shù)的單位是 m。 注寫 Ra時，只寫數(shù)值 ; 注寫 Rz、 Ry時，應同時注出 Rz、 Ry和數(shù)值。 例如： 3.2 用任何方法獲得的表面 , Ra的上限值為 3.2m。 只注一個值時，表示為上限值；注兩個值時，表示為 上限值和下限值。 3.2 1.6 用去除材料的方法獲得的表面 , Ra的上限值為 3.2m， 下限 值為 1.6m。 Ry3.2 用任何方法獲得的表面 , Ry的上限值為 3.2m。 四、表面粗糙度代號在圖樣上的標注 在

21、同一圖樣上 每一表面只注一次粗糙度代號，且應注 在可見輪廓線、尺寸界線、引出線或它們的延長線上， 并 盡可能靠近有關尺寸線。 當零件的大部分表面具有相同的粗糙度要求時，對其 中使用最多的一種，代（符）號，可統(tǒng)一注在圖紙的右上 角。加注 “ 其余 ”二字。 例如： 其余 25 M C 45 3.2 3.2 3.2 3.2 30 3.2 30 在不同方向的 表面上標注時， 代 號中的數(shù)字及符號 的方向 必須按圖中 的規(guī)定標注。 代號中的數(shù)字 方向應與 尺寸數(shù) 字的方向 一致。 符號的尖端必 須從材料 外指向 表面。 3.2 當零件 所有表面 都有 相同表面粗糙度要求時 ， 可在圖樣右上角統(tǒng)一標注

22、代號。 對 不連續(xù)的同一表面 ， 可用細實線相連，其表 面粗糙度代號可注一次。 12.5 零件上 連續(xù)要素 及重復要素 （孔、槽、 齒等）的表面，其 表 面粗糙度代號只注一 次。 1.6 拋光 3.2 五、表面粗糙度的選用（ GB/T1031 1995） 1.原則： 首先應滿足零件表面的功能要求，同時還應 顧及工藝的經(jīng)濟性。即： 在滿足零件表面功能要求 的前提下，盡量選取較大的參數(shù)值。 同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙度值 ??；摩擦表面比非摩擦表面要??；受循環(huán)載荷的表 面要小；配合要求高、聯(lián)接要求可靠、受重載的表 面粗糙度值都應??；同一精度，小尺寸比大尺寸、 軸比孔的表面粗糙度值要小。 2參數(shù)的選用： 首選主要評定參數(shù) 1 2個，在常用 尺寸段內(nèi)，選用 Ra。附加評定參數(shù)必須與主要評定 參數(shù)連用。常用數(shù)值范圍內(nèi)， Ra=0.025 6.3， Rz=0.1 25 m， 優(yōu)先選用 Ra. 六 、表面粗糙度的 常用測量方法 比較法 ：將被測表面和表面粗糙度樣 板直接進行比較，多用于車間，評定 表面粗糙度值較大的工件。 光切法 ：利用光切原理，用雙管顯微 鏡測量。 常用于測量 Rz為 0.5 60 m。 干涉法 ：利用光波干涉原理，用干涉 顯微鏡測量?？蓽y量 Rz和 Ry值。 感觸法 ：