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(jié)合的極限與配合 形狀和位置公差 第一章 光滑圓柱形結(jié)合的極限與配合 一 有關(guān)“尺寸” 的術(shù)語(yǔ)及定義 1、尺寸： 用 特定單位 表示長(zhǎng)度的數(shù)字。 2、基本尺寸 基本尺寸是由設(shè)計(jì)者經(jīng)過(guò)計(jì)算或按經(jīng)驗(yàn)確定 后，再按標(biāo)準(zhǔn)選取的標(biāo)注在設(shè)計(jì)圖上的尺寸。 3、實(shí)際尺寸 實(shí)際尺寸是通過(guò)測(cè)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(gè)界限值。 其中：較大的一個(gè)稱(chēng)為 最大極限尺寸 較小的一個(gè)稱(chēng)為 最小極限尺寸 二 . 有關(guān)“偏差、公差、”的術(shù)語(yǔ)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(shí)際偏差 =實(shí)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(dòng)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(zhǔn)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(gè)區(qū)域稱(chēng)為公差帶。 在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，公差帶包括： 公差帶大小 由標(biāo)準(zhǔn)公差確定 公差帶位置 由基本偏差確定 5、標(biāo)準(zhǔn)公差 標(biāo)準(zhǔn)公差就是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所確定的公差。 6、基本偏差 基本偏差就是用來(lái)確定公差帶相對(duì)于零線位 置的上偏差或下偏差， 一般指靠近零線的那個(gè) 偏差。 國(guó)標(biāo)對(duì)孔軸各規(guī)定了 28種 公差位置，用 字母表示， 大寫(xiě)字母為孔的基本偏差 ， 小寫(xiě)字母為軸的基本偏差 。 如圖 三 . 有關(guān)“配合”的術(shù)語(yǔ)和定義 1、配合 配合就是 基本尺寸相同 的、相互結(jié)合的孔與 軸公差帶之間的

4、相配關(guān)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(zhǔn)孔 ，它的 下偏差為零 。 基準(zhǔn)孔的代號(hào)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(zhǔn)軸 ，它的 上偏差為零 。 基準(zhǔn)軸的代號(hào) 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(lèi)型： 間隙配合 過(guò)渡配合 過(guò)盈配合 間隙配合： 當(dāng)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(guò)盈配合： 當(dāng)孔的公差帶在軸的公差帶之 下，形成具有過(guò)盈的配合（包 括最小過(guò)盈等于零的配合）。 過(guò)渡配合： 當(dāng)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(guò)盈配合。 3、配合公差 允許間隙或過(guò)盈的變動(dòng)量稱(chēng)為配合公差。 間隙配合：配合公差 =最大間隙 最小間隙 過(guò)盈配合：配合公差 =最大過(guò)盈 最小過(guò)盈 過(guò)渡配合：配合公差 =最大間隙 最大過(guò)盈 配合公差 =軸公差 +孔公差 四、標(biāo)準(zhǔn)公差系列與基本偏差系列 1. 標(biāo)準(zhǔn)公差： 國(guó)標(biāo)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(jí) 標(biāo)準(zhǔn)公差共分 20級(jí) : IT01、 IT0、 IT1、 IT2、 到 IT18。 IT

6、標(biāo)準(zhǔn)公差 。 IT7表示標(biāo)準(zhǔn)公差 7級(jí) 。 從 IT01至 IT18， 公差等級(jí)依次降低 ， 相應(yīng) 的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)公差 ， 就不難求出軸的 另一個(gè)偏差 （ 上偏差或下偏差 ） ： es = ei + IT ei = es IT （ 2）孔的基本偏差 當(dāng)基本尺寸 500mm時(shí) ， 孔的基本偏差 是從軸的基本偏差換算得來(lái)的 。 孔與軸基本偏差換算的前提是： “ 基本偏差代號(hào)相當(dāng)時(shí) ， 應(yīng)保持配合相同 ” 。 五、公差與配合的基準(zhǔn)制與公差等級(jí) 1. 基準(zhǔn)制的選用： 一般情況下，應(yīng)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(zhǔn)制； 2）確定公差等級(jí)； 3）確定配合種類(lèi)。 選擇公差與配合的原則是在保證機(jī)械產(chǎn) 品基本性能的前提下，充分考慮制造的可 行性，并應(yīng)使制造成本最低。 3. 公差等級(jí)的選用 選用的原則如下： (1) 對(duì)于基本尺寸 500mm的軸孔 配合 ， 當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)公 差 IT8時(shí) ， 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦孔比軸低一級(jí)相配合； 但 當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)公差 IT8級(jí)或基本尺寸 500mm的配 合 ， 推薦采用同級(jí)孔 、 軸配合 。 (2) 選擇公差等級(jí) ， 既要滿足設(shè)計(jì)要求 ， 又要考 慮加工的可能性與經(jīng)濟(jì)性 。 1） IT01、 IT0、 IT1級(jí)公差一般用于高精度量塊和其 它精密標(biāo)準(zhǔn)量塊的尺寸。

8、2） IT2IT5級(jí)公差用于特別精密的零件尺寸。 3） IT5（孔到 IT6）級(jí)公差用于高精度和重要表面的 配合尺寸； 4） IT6（孔到 IT7）級(jí)公差用于零件較精密的配合尺 寸； 5） IT7IT8級(jí)用于一般精度要求的配合尺寸； 6） IT9IT10級(jí)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(jí)公差用于不重要的配合尺寸。 8） IT12IT18級(jí)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(lèi)： 理想要素實(shí)際要素 被測(cè)要素實(shí)際要素 輪廓要素中心要素 單一要素關(guān)聯(lián)要素 二、 形位公差的特征項(xiàng)目及其圖樣標(biāo)注 1、 GB/T1

9、182 96規(guī)定， 14種形位公差特征項(xiàng)目， 2、 形位公差代號(hào)、基準(zhǔn)代號(hào) 公差框格 公差要求在矩形框格中給出，必須按標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注。 基準(zhǔn)代號(hào)字母 形位公差數(shù)值 公差帶的形狀 形位公差符號(hào) 指引線 0.05 A 框格高度為框格中字體高度的 2倍 基準(zhǔn)代號(hào) 相對(duì)于被測(cè)要素的基準(zhǔn) 3、形位公差標(biāo)注示例 0.02 指引線的箭頭 要指向被測(cè)要 素的輪廓線或 其延長(zhǎng)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(cè)要素 是軸線時(shí)， 指引線的箭 頭應(yīng)與該要 素尺寸線的 箭頭對(duì)齊 d 0.02 表示 d 圓柱體 軸線的直線度

10、 公差為 0.02 被測(cè)要素 是軸線時(shí)， 指引線的箭 頭應(yīng)與該要 素尺寸線的 箭頭對(duì)齊 d 0.05 表示被測(cè)左端面對(duì)于 d 軸 線的垂直度公 差為 0.05 基準(zhǔn)要素為 軸線時(shí)，基 準(zhǔn)符號(hào)應(yīng)與 該要素的尺 寸線對(duì)齊 d 0.03 A A 表示 d 孔的 軸線對(duì)于底面 的平行度公差 為 0.03 d 0.05 表示被測(cè)左端面對(duì)于 d 軸 線的垂直度公 差為 0.05 基準(zhǔn)要素為 軸線時(shí)，基 準(zhǔn)符號(hào)應(yīng)與 該要素的尺 寸線對(duì)齊 3、形位公差代號(hào)的識(shí)讀 （ 1） 識(shí)讀 形狀公差代號(hào) 標(biāo)注的步驟如下： a讀被測(cè)要素。 b讀形狀公差項(xiàng)目。 c讀形狀公差數(shù)值。 (2) 識(shí)讀 位置公差代號(hào) 標(biāo)注的步驟如下：

11、 a讀被測(cè)要素。 b讀位置公差項(xiàng)目。 c讀位置公差數(shù)值。 d讀基準(zhǔn)要素。 例 1、識(shí)讀齒輪圖上標(biāo)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(duì) 24H7圓孔 的軸心線的全跳動(dòng)度公差為 0.08mm 槽寬為 8P9的 鍵槽對(duì)稱(chēng)中心 面 24H7圓 柱孔的對(duì)稱(chēng)中 心面對(duì)稱(chēng)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(duì)該機(jī)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(shí)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(duì)該段軸的軸心線跳動(dòng) 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(duì) 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(shí)際被測(cè)要素對(duì)其理想要素的變動(dòng) 量 ， 可用形狀公差帶表示

13、 。 形狀公差帶 ： 限制 單一實(shí)際被測(cè)要素變動(dòng)的 區(qū)域 。 形狀 公差帶有 形狀 、 大小 、 方向 、 位置 四個(gè)特征 。 實(shí)際被測(cè)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(shè)計(jì)和制造 、 檢驗(yàn)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(dòng)的 。 即可隨實(shí) 際被測(cè)要素的方向和位置的變動(dòng)而變動(dòng) ,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(gè)方向上的直線度公差帶 給定一個(gè)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(gè)方向上的直線度公 差帶 給定兩個(gè)方向上的直線度公差帶 2. 平面度公差 平面度公差是實(shí)際被測(cè)要素對(duì)理想平面的允 許變動(dòng)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(shí)際被測(cè)要素對(duì)理想圓的允許變動(dòng)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(gè)同心圓間的區(qū)域。 圓度公差帶 4. 圓柱度公差 實(shí)際被測(cè)要素對(duì)理想圓柱的允許變動(dòng)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(shí)際被測(cè)要素對(duì)理想輪廓線的允許變動(dòng)量， 其公差帶是距離為公差值 t，對(duì)理想輪廓線對(duì) 稱(chēng)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(shí)際被測(cè)要素對(duì)理想輪廓面的允許變動(dòng)量， 其 公差帶是距離為公差值 t，對(duì)理想輪廓面對(duì)稱(chēng)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(biāo)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(guān)聯(lián)實(shí)際要素的位置對(duì)基 準(zhǔn)的變動(dòng)全量 。 位置公差帶 是限制關(guān)聯(lián)實(shí)際要素變動(dòng)的 區(qū)域 ， 被測(cè)實(shí)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(cè)實(shí)際要素

16、相對(duì)于基準(zhǔn)要素的方向成 0的要求。 以平面為基準(zhǔn)的平行度公差帶 1.定向位置公差 垂直度 被測(cè)實(shí)際要素相對(duì)于基準(zhǔn)要素的方向成 90的要求。 以軸線為基準(zhǔn)的垂直度公差帶 1.定向位置公差 傾斜度 被測(cè)實(shí)際要素相對(duì)于基準(zhǔn)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(cè)實(shí)際要素與基準(zhǔn)要素同軸。 同軸度公差帶 2.定位位置公差 對(duì)稱(chēng)度 要求被測(cè)實(shí)際要素與基準(zhǔn)要素共面。 對(duì)稱(chēng)度公差帶 2.定位位置公差 位置度 要求被測(cè)實(shí)際要素與基準(zhǔn)要素有一定的位置關(guān)系。 孔軸線的位置度公差帶 3.跳動(dòng)位置公差 圓跳動(dòng) 單個(gè)被測(cè)實(shí)際要素在任一截面上相對(duì)于基準(zhǔn)要素的 允許跳動(dòng)量。 根據(jù)允許變

17、動(dòng)的方向 的不同 ，圓跳動(dòng)可分為 ： 徑向圓跳動(dòng) 端面圓跳動(dòng) 斜向圓跳動(dòng) 徑向圓跳動(dòng) 徑向圓跳動(dòng)用于控制圓柱表面任一橫截面上的跳動(dòng)量 。 徑向圓跳動(dòng)公差帶 端面圓跳動(dòng) 端面 圓跳動(dòng)用于控制 端面 任一 測(cè)量直徑處，在軸 向方向的 跳動(dòng)量 。 端面圓跳動(dòng)公差帶 3.跳動(dòng)位置公差 全跳動(dòng) 整個(gè)被測(cè)實(shí)際要素相對(duì)于基準(zhǔn)要素的允許跳動(dòng)總量。 根據(jù)允許變動(dòng)的方向 的不同 ， 全 跳動(dòng)可分為 ： 徑向 全 跳動(dòng) 端面 全 跳動(dòng) 斜向 全 跳動(dòng) 徑向全跳動(dòng) 徑向 全 跳動(dòng)用于控制 整個(gè) 圓柱表面上的跳動(dòng) 總 量 。 徑向全跳動(dòng)公差帶 端面全跳動(dòng) 端面 圓跳動(dòng)用于控制 整個(gè)端面在軸向方向的 跳動(dòng) 總 量 。 端

18、面全跳動(dòng)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(chēng)為表面粗糙度。 表面粗糙度對(duì)零件的 配合性質(zhì) 、 耐磨性、強(qiáng)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(shuō)來(lái)，凡零件上有 配合要求或有相對(duì)運(yùn) 動(dòng)的表面， 表面粗糙度參數(shù)值要小。 二、評(píng)定表面粗糙度的參數(shù) 輪廓算術(shù)平均偏差 Ra 微觀不平度十點(diǎn)高度 Ry 輪廓最大高度 Rz 優(yōu)先選用輪廓算術(shù)平均偏差 Ra a1、 a2粗糙度高度參數(shù)代號(hào)及其數(shù) 值（ m ）； b加工要求、鍍覆、表面處理或其它 說(shuō)明等； c樣長(zhǎng)度（ mm）或波紋度（

19、 m ）； d加工紋理方向符號(hào)； e加工余量（ mm） f粗糙度間距參數(shù)值（ mm）或輪廓支 承長(zhǎng)度率。 a1 a2 e d b C(f） 1、表面粗糙度的符號(hào) 三、表面粗糙度的代號(hào)（符）號(hào)及其標(biāo)注 符 號(hào) 意 義 及 說(shuō) 明 基本符號(hào)，表示表面可用任何方法獲得。當(dāng)不加注粗糙度 參數(shù)值或有關(guān)說(shuō)明時(shí)，僅適用于簡(jiǎn)化代號(hào)標(biāo)注。 基本符號(hào)加一短劃，表示表面是用去除材料的方法獲得。 如車(chē)、銑、磨、剪切、拋光、腐蝕、電火花加工、氣割等。 基本符號(hào)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(yīng)狀況的表面（包括保持上道工序的狀況）。 在上述三個(gè)符

20、號(hào)的長(zhǎng)邊上均可加一橫線；用于標(biāo)注有關(guān)參 數(shù)和說(shuō)明。 在上述三個(gè)符號(hào)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(xiě) Ra時(shí)，只寫(xiě)數(shù)值 ; 注寫(xiě) Rz、 Ry時(shí)，應(yīng)同時(shí)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(gè)值時(shí)，表示為上限值；注兩個(gè)值時(shí)，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(hào)在圖樣上的標(biāo)注 在

21、同一圖樣上 每一表面只注一次粗糙度代號(hào)，且應(yīng)注 在可見(jiàn)輪廓線、尺寸界線、引出線或它們的延長(zhǎng)線上， 并 盡可能靠近有關(guān)尺寸線。 當(dāng)零件的大部分表面具有相同的粗糙度要求時(shí)，對(duì)其 中使用最多的一種，代（符）號(hào)，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(biāo)注時(shí)， 代 號(hào)中的數(shù)字及符號(hào) 的方向 必須按圖中 的規(guī)定標(biāo)注。 代號(hào)中的數(shù)字 方向應(yīng)與 尺寸數(shù) 字的方向 一致。 符號(hào)的尖端必 須從材料 外指向 表面。 3.2 當(dāng)零件 所有表面 都有 相同表面粗糙度要求時(shí) ， 可在圖樣右上角統(tǒng)一標(biāo)注

22、代號(hào)。 對(duì) 不連續(xù)的同一表面 ， 可用細(xì)實(shí)線相連，其表 面粗糙度代號(hào)可注一次。 12.5 零件上 連續(xù)要素 及重復(fù)要素 （孔、槽、 齒等）的表面，其 表 面粗糙度代號(hào)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(yīng)滿足零件表面的功能要求，同時(shí)還應(yīng) 顧及工藝的經(jīng)濟(jì)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小；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(yīng)?。煌痪?，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(píng)定參數(shù) 1 2個(gè)，在常用 尺寸段內(nèi)，選用 Ra。附加評(píng)定參數(shù)必須與主要評(píng)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(cè)量方法 比較法 ：將被測(cè)表面和表面粗糙度樣 板直接進(jìn)行比較，多用于車(chē)間，評(píng)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(cè)量。 常用于測(cè)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(cè)量?？蓽y(cè)量 Rz和 Ry值。 感觸法 ：