公差配合精品 值得参考.docx
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公差配合精品值得参考
第十五章 第一节公差与配合概述
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第十五章圆柱体结合的公差与配合
【自学目的及要求】：
1、熟悉公差与配合的基本术语及国家标准的组成特点。
2、掌握公差与配合的基本计算，能正确识读和标注。
3、熟练地使用公差表。
【自学重点及处理方法】：
重点：
基准制、配合性质的判断、尺寸公差带图及间隙过盈的计算、标注的方法、配合的选用。
难点：
基本偏差、配合性质的判断、配合的选用。
第一节 公差与配合概述
一课程简介与教学要求
1.特点：
专业技术课（主干）
定义多，概念多，符号多,标准多，记忆内容多，但简单，易学。
2．重要性：
承上启下。
从课程设计至毕业设计的应用，毕业后的应用。
3．性质：
互换性属于标准化的范围，而技术测量属于计量学，本课程就是将理论和实践紧密结合的学科。
4．任务：
从互换性角度出发，围绕误差与公差来研究，如何解决使用与制造的矛盾。
而这一矛盾的解决是合理确定公差和采用适当的技量手段。
5．要求：
要求掌握互换性与技术测量的基本原理。
会使用各种公差标准与标注，并能进行一般的技量工作，为今后的学习和工作打下良好的基础。
二.互换性概述
1举例：
螺钉，灯泡，汽车，飞机，彩电等等。
2分类：
完全互换与不完全互换
3完全互换定义：
同一规格工件不作任何挑选，不需辅助加工，就能装到所需的部件上，并能滿足其使用要求
4优点：
提高生产率，有利于专业化大生产，缩短维修时间，降低生产成本等。
三几何量的误差与公差
1误差：
尺寸，形状，位置，表面粗糙度。
2公差：
研究几何量的误差及控制范围，换言之，公差是允许的最大误差。
3区别：
误差在加工中产生，而公差是在设计中给定。
四标准的起源
为使工件有互换性，又须滿足设计与制造的要求就应制定一个标谁。
1997←1979←
1902
Newall
Britain
1924
BS
England
1925
ANSI
Amerca
1926
DIN
Germany
1929
OCT
Russia
1959
GB
China
枝术标准：
GB 国家
HB,JB部门
QB企业
五值的标准化--------优先数系。
1.含义：
是等比数列，有确定的公比，含有10的整数次幂
2.优点：
经济合理，简单，统一，具有广泛的适用性。
R5，R10，R20，R40，R80系列，优先选用R5系列。
R5：
q=
≈1.5849≈1.6
第十五章 第二节 公差与配合的基本术语和定义
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一﹑基本术语和定义
⒈孔
主要指圆柱形的内表面，也包括其他内表面中由单一尺寸确定的部分。
⒉轴
主要指圆柱形的外表面，也包括其他外表面中由单一尺寸确定的部分。
⒊基本尺寸
设计时所给定的尺寸称为基本尺寸。
⒋实际尺寸
通过测量所得的尺寸称为实际尺寸。
⒌极限尺寸
允许尺寸变化的两个界限值，它以基本尺寸为基数来确定。
⒍最大实体状态（MMC）和最大实体尺寸
孔或轴具有允许的材料量为最多时的状态，称为MMC。
在此状态下的极限尺寸称为最大实体尺寸。
⒎最小实体状态（LMC）和最小实体尺寸
孔或轴具有允许的材料量为最少时的状态，称为LMC。
在此状态下的极限尺寸称为最小实体尺寸。
⒏尺寸偏差（简称偏差）
某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。
上偏差：
最大极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差称为上偏差。
下偏差：
最小极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差称为下偏差。
极限偏差：
上偏差与下偏差的统称。
实际偏差：
实际尺寸减去基本尺寸的代数差。
偏差的代号规定如下：
孔的上偏差ES；孔的上偏差EI;
轴的上偏差es；轴的下偏差ei。
⒐尺寸公差（简称公差） 允许尺寸的变动量。
就数值而言，公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值；也等于上偏差与下偏差之代数差的绝对值。
公差是一个不为零而且也没有正，负号的数值。
⒑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。
这种关系决定结合的松紧程度。
配合分为间隙配合，过盈配合和过渡配合三大类。
⒒间隙或过盈
孔的尺寸减去相配合轴的尺寸所得的代数差，差值为正时是间隙；为负时是过盈。
⒓间隙配合
具有间隙的配合。
⒔过盈配合
具有过盈的配合。
⒕过渡配合 可能具有间隙或过盈的配合。
二﹑例题
求 25H8/f6的偏差，公差及配合性质。
解：
查表得， 25H8的上偏差为+0.033mm,下偏差为0。
26f6的上偏差为-0.020mm,下偏差为-0.033mm。
Th=ES－EI=0.033-0=0.033
Ts=es-ei=-0.020-（0.033）=0.013
配合性质：
间隙配合。
第十五章 第三节公差与配合国家标准的组成
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一、 标准公差系列
1、公差值
公差值的大小与公差等级及基本尺寸有关。
公差等级------是指确定尺寸精度的等级。
由于零件和零件上不同部位的尺寸对精确程度的要求往往不相同，为了满足生产的需要，国家标准设置了20个公差等级。
IT01.IT0.IT1.IT2.IT3.…………………IT18
高←公差等级→低
小←公差数值→大
难←加工程度→易
IT6:
标准公差6级或6级标准公差
∵D↑△D↑∴D↑T↑
故：
标准公差与公差等级和基本尺寸有关。
2、公差值的计算
公差单位和公差等级系数（Ii）
i——计算标准公差的基本单位。
（1）:
i=0.45
+0.001D（d）
用于常用尺寸段内，IT5-IT18
（2）:
I=0.004D+2.1
公差等级系数a——反映加工难易
（1）：
在常用尺寸段内:
（≤500mm）IT=ai用于IT5-IT18IT5:
a=7沿用GB59
IT6-IT18,用R5系列（见表2-2）
对于最高的三级：
IT01-IT1,则用IT=A+BD（测量误差）其中B按q5增长。
考虑公差等级的一致性，都按一定规律来变化。
IT2.IT3,IT4按几何级数分布。
（详见P14表2-3）
（2）:
在大尺寸段：
IT=Ai考虑方式同上。
3、尺寸分段
如按公式计算标准公差值，则每一个基本尺寸D（d）就有一个相对应的公差值。
常用：
13个大尺寸：
8个（介于其中有2-3个）见表2-2对孔与轴公差带之间的相互位置关系，规定了两种基准制：
基孔制和基轴制
基孔制--------基孔制中的孔称为基准孔，用H表示，基准孔以下偏差为基本偏差，且数值为零。
其公差带位置在零线上侧。
a------h间隙es=Xmin
j------n过渡
p------zc过盈
基轴制------基轴制中的轴称为基准轴，用h表示，基准轴的上偏差为基本偏差且等于零，公差带位置在零线下侧。
A---H间隙EI=Xmin
J----N过渡
P---ZC过盈
二．基本偏差系列
基本偏差是国家表列的，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一般为靠近零线的那个偏差。
两大系列：
标准公差（大小）和基本偏差（位置）
（1）代号：
共28个。
基本偏差的代号用拉丁字母顺序表示，在26个字母中，除去I,o,l,q,w等5个防止混淆不用外，采用21个，在加上用两个字母表示的7个，共28个代号。
大写的为孔，小写的为轴。
孔和轴个有28个基本偏差。
（2）它决定了公差带相对于零线的位置。
（3）特点：
①轴：
a-h:
es绝对值渐小；j-zc:
ei绝对值渐大。
②孔:
A-H:
EI绝对值渐小；J-ZC:
ES绝对值渐大。
③另一偏差取决于标准公差的大小。
基本偏差数值：
（1）轴的基本偏差——以基孔制为基础，由经验得出一系列公式。
a-h:
用于X配合，es=Xmin;j-n用于过渡配合；p------zc常用于y配合，基数值是按Ymin来确定。
（2）孔的基本偏差。
（基轴制为前提）
换同名字母，应得保证在两种基制中配合性质完全相同。
1）A-H用于间隙配合：
H：
Xmin=EI-es=-es（H:
EI=0）
h:
X'min=EI-es=EI（h:
es=0）
要保证配合性质相同就必须使Xmin=X'min
∴EI=-es从而：
A-H为a-h基本偏差的相反数且与公差等级无关。
2）J-ZC用于过渡或过盈：
H：
Ymin=EI-es=0-（ei+Td）=-（ei+Td）
h:
Y'min=EI-es=Es-TD-0=Es-TD
∴ES=-ei+（TD-Td）从而它不仅于轴的同名符号有关，还与公差等级有关。
故：
新国标规定：
①通用规则：
A-HEI=-es（同或异级相配）；J-ZCES=-ei（同级相配）
例：
确定φ25F7,φ40M9孔的基本偏差？
解：
φ25F7∵EI=-eses=-20μm
∴EI=-（-es）=20μm
φ40M9∵ES=-eiei=+9μm
∴ES=-9μm
再查：
P20F7M9
②特殊规则：
（用于过渡或过盈且为异级）
在较高精度等级时，采用工艺等价。
即：
孔比轴低一级相互配合。
K、M、N≤8级P-ZC≤7级
∵ES=-ei+（TD-Td）
∴ES=-ei+ΔΔ=（TD-Td
）
4．另一偏差的确定
轴：
ei=es-IT（a-h）;es=ei+IT（j-zc）
孔：
ES=EI+IT（A-H）;EI=ES-IT（J-ZC）
例1：
φ60H7/f6→φ60F7/h6
解：
φ60H7：
EI=0ES=EI+IT=+0.030
∵IT7=-30μm
φ60f6：
es=-30μmei=es-IT=-49μm
∵IT6=19μm
φ60h6：
es=0ei=-IT=-0.019
φ60F7:
EI=-es=+30μmES=30+30=60μm
故：
φ60
→→φ60
例2：
φ60H9/r9→→φ60R9/h9
解：
φ60
→→φ60
例3:
φ60H7/p6→→φ60P7/h6
φ60H7：
EI=0ES=EI+IT=+0.030
∵IT7=-30μm
φ60p6：
es=-32μmei=es-IT=-51μm
∵IT6=19μm
φ60h6：
es=0ei=-IT=-0.019
φ60P7:
a.∵IT6=19μmIT7=-30μm
b.Δ=TD-Td=IT7-IT6=30-19=11μm
ES=-ei+Δ=-32+11=-21μm
EI=ES-IT7=-21-30=-51μm
故：
φ60P7（
）再查表：
P21表2-7
例4：
查φ25S7的极限偏差？
解：
φ25S7:
ES=-35+8=-27μmEI=027-21=-49μm故：
φ25S7
三、公差与配合在图样上的标注
1.公差带代号与配合代号。
1）公差带代号：
φ50H8φ60Js68cd7φ50
或φ50H8（
）
2）配合代号：
用孔、轴公差带的组合表示，写成分数形式，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号。
如：
φ50
或φ50H8/f7。
2.零件图中尺寸公差带的三种标注形式所示标注方法应用最广泛。
四、常用和优先的公差带与配合
GB/T1801-1999对孔、轴规定了一般、常用和优先公差带。
孔的一般公差带105种，常用公差带44种，优先公差带13种
轴的一般公差带116种，常用公差带59种，优先公差带13种
先用公差带时应按优先、常用、一般公差带的顺序选取。
（详见P24，P25图2-14，图2-15及表2-7）
五、一般公差——线形尺寸的未注公差
1.线性尺寸的一般公差的概念——主要用于较低精度的非配合尺寸。
2.一般公差的作用：
P27
3.线性尺寸的一般公差标准：
P27
第十五章 第四节公差与配合的选用
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一、基准制的选择
1．一般情况下采用基孔制，特殊情况下采用基轴制。
2．与标准件相配合时，基准制的选择通常依标准件而定。
3.为了满足配合的特殊需要，允许采用任一孔，轴公差带组成的配合。
例如：
Ф60D10/js6
二、公差等级的选择原则：
1．当公差等级≤IT8时，推荐孔比轴低一级的配合，但对＞IT8级的配合，则应采用同级配合。
2．选择时，既要满足设计要求，又要考虑工艺的可能性与经济性。
即：
在满足使用要求的前提下，尽量扩大公差值。
三、配合的选择
1.选择顺序：
优先→常用→一般→任意组合。
2.代号的确定：
（1）间隙配合，|轴基本偏差|=Xmin.故可按Xmin来确定基本偏差的代号。
（2）对于Y配合，在确定了基准件的等级后，即可按Ymin来配合件的基本偏差代号，并依据Tf要求确定孔轴的公差等级。
3.选择方法：
（1）计算法，理论上。
（2）实验法，重要的配合。
（3）类比法，经验。
例：
有一孔轴配合，Φ40配合间隙有0.025——0.066，试确定基孔制孔轴的公差等级和配合种类。
解：
Tf=0.066-0.025=0.041
又因为Tf=Th+TS=0.041
试选IT6=0.016IT7=0.025
选基准制H7
再确定：
Xmin=EI-es
es=EI-Xmin=0-0.025=-0.025
再查轴的基本偏差表知f为-0.025轴为Φ40f6
ei=-0.025-0.016=-0.041
校对：
Xmax=0.025+0.041=0.066
Xmin=0-（0.025）=+0.025
结果：
Φ40H7/f6不是最佳配合.
第十六章 第一节概述
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第十六章形状和位置公差
【自学目的及要求】：
1、熟悉形状公差的基本术语，项目及符号。
2、掌握形位公差代号的识读及标注方法。
3、了解形位误差的测量方法。
【自学重点及处理方法】：
重点：
形位公差的识读与标注。
难点：
形位公差带的形状。
第一节 概述
一、零件的几何要素与形位误差
1.按结构特征分：
1）轮廓要素：
平面，圆柱
2）中心要素：
抽象的，但存在
2.按存在的状态分：
1）实际要素：
实际存在的
2）理想要素：
几何的点、线、面
3.在形位公差中所处的地位分：
1）被测要素：
图样上给出形位公差要求的检测对象
2）基准要素：
确定被测要素方向和位置的要素，图纸上用基准符号标出
4.按结构的性能分：
1）单一要素：
具有形状公差的要求
2）关联要素：
与其他要素具有功能关系的要素，位置公差
二、形状误差的影响与规定相应公差的重要性
1.产生误差的原因：
内应力；夹紧力；温度；刀具磨损；切削中的振动；热处理变形等等
2.误差对质量的影响：
影响产品质量和零件的互换性；也影响产品之间的配合性质，工作精度，运动平稳性，耐磨、密封性，等等。
三、形位公差的项目与符号
GB/T1182-1996、GB/T1184-1996、GB/T4249-1996、和GB/T16671-1996
形位公差项目
公差
特征项目
符号
有或无基准要求
公差
特征项目
符号
有或无基准要求
形
状
形状
直线度
—
无
位置
定向
平行度
∥
有
平面度
无
垂直度
⊥
有
圆度
○
无
倾斜度
∠
有
圆柱度
无
定位
位置度
有或无
形状或位置
轮廓
线轮廓度
⌒
有或无
同轴度
◎
有
对称度
有
跳动
圆跳动
↗
有
面轮廓度
有或无
全跳动
有
四、形位公差的标注
框格表示法，采用代号标注，若无法标注时，则可用文字说明
1.被测要素的标注方法：
1）必须从左面填起，代号，值，基准
2）线必须和框格垂直并和其连起来
3）从左面引出线，也可以从右面引出
4）向被测要素必须注意：
①区分是轮廓还是中心要素
轮廓要素时：
箭头指向轮廓或引出线上
中心要素时：
箭头指向尺寸线（对齐）
箭头指向公共轴线（平面）
②分是宽度方向还是直径方向
箭头指向公差带的宽度方向：
t
箭头指向公差带的直径方向：
φt
若公差带为球体，则标：
球φt
2.基准要素的标注方法：
基准符号标注法：
基准和框格相连
基准代号标注法：
不相连
当基准为中心要素时和尺寸线对齐
若为多要素时（中心），直接标上
3.可以简化标注
4.附加要求的标注（文字）
五、形位误差的评定准则
最小条件：
评定形状误差的准则
定义为：
被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小
应满足：
必须包容实际要素；必须是最小包容区
第十六章 第二节形状公差和形状误差检测
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一、直线度与平面度
1.直线度
它是控制零件上被测要素的不直程度，被限制的直线有：
平面内的直线，回转体的素线，平面等的交线，轴线等
1）给定平面内的直线度（素线）
公差带：
两条平行直线t，大小，方向，位置，形状
2）给定方向的直线度：
①一个方向：
两平行平面t
②两个方向：
四棱柱t1，t2
③任意方向上的直线度（空间）
公差带为直径为φt的圆柱面
测量方法有：
光隙法（刀口尺）、测微法（百分表）、计算法、图解法
2.平面度
是限制实际表面对其理想平面变动量的一项指标
其公差带为两平行平面t
测量：
平晶测量（小平面且精度高）、对角线法（大平面）
3.圆度
它是控制实际圆对其理想圆的变动量（任一截面的圆度）
公差带：
半径差为t的两同心圆
检测方法：
和尺寸界限须错开、锥体须和轴线垂直
测量：
圆度仪
4.圆柱度（综合性指标）
它控制圆柱面的圆度，素线的直线度，两条直线的平行度以及轴线的直线度等等
公差带：
半径差为t的两同轴圆柱
测量：
可用全跳动来检测
5.线轮廓度
用来控制平面曲线或空间曲线与截面的交线的公差：
实际对理想轮廓所允许的变动全量
公差带：
包络一系列直线为t的图所形成的两包络线之间的区域，诸圆的圆心应位于理想轮廓线上。
理论正确尺寸：
R10
25
确定被测要素的理想形态、方向、位置的尺寸
测量：
用轮廓样板
6.面轮廓度
控制空间曲面的形状误差
公差带：
包络一系列直径为公差值t的球的两包络面之间的区域。
球心应位于理想轮廓面上。
标注应在法线上
测量：
三坐标测量仪
第十六章 第三节位置公差和位置误差检测
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一、定向公差：
是关联要素对基准在方向上的变动全量
包括：
∠∥⊥
分为：
直线和平面
被测和基准之间有；线对线，线对面。
面对线，面对面。
公差带的特点：
a相对于基准有确定的方向。
b具有综合控制被测要素的方向和形状的能力。
1.平行度：
控制被测相对于基准的平行程度。
1）给定方向：
一个方向：
两平行平面且平行于基准
二个方向：
以t1×t2为尺寸的两组平行平面且平行于基准
2）任意方向：
以φt为直径的小圆柱且平行于基准
测量：
线对线，X向，Y向
2.垂直度：
限制实际要素对基准在垂直方向上允许的变动全量。
1）给定方向：
一个方向：
两平行平面且平行于基准
二个方向：
以t1×t2为尺寸的两组平行平面且平行于基准
2）任意方向：
以φt为直径的小圆柱且平行于基准
测量：
线对线
3.倾斜度：
控制被测相对于基准方向在0°-90°之间，它的被测对基准的倾斜的理想方向由理论正确角度确定。
测量：
线对线，线对面，面对面
二定位公差
公差带特点：
a相对于基准有确定的位置。
b具有综合限制被测要素的位置，方向和形状的职能。
1.同轴度
控制圆柱面（圆锥面）与圆柱面（圆锥面）轴线间的同轴程度。
此时，轴线可能发生平移，倾斜或弯曲，或同时发生。
公差带：
以φt为直径的圆柱面，且与基准同轴。
注意：
单一和组合基准。
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