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公差与配合培训公差与配合第一节基本概念一、互换性的概念在现代化生产中，组成机器的零件是按专业化、协作化组织生产的。为了保证机器的顺利安装，生产出来的零件都必须具有互换性，不仅要保证在装配过程中使零件在不经任何挑选和修配的情况下能顺利地装入，还要保证机器在以后的使用过程中，一旦某零件发生损坏，便可用相同规格的零件调换，以满足使用要求。公差与配合培训所谓互换性就是指相同规格的零件或部件，任取其中一件，不需作任何挑选、修配，就能进行装配，并能满足机械产品使用性能要求的一种特性。互换性分为完全互换和不完全互换两种。前者要求零、部件在装配时，不需要作任何选择和辅助加工；后者则允许零、部件在装配前进行预先分组或在装配时采用选择与调整等措施。公差与配合培训二、加工误差及公差我们把零件加工后几何参数（尺寸、形状和位置）所产生的差异称为加工误差。而要使零件具有互换性，就必须允许零件的几何参数有一个变动量，也就是允许加工误差有一个范围，这个允许的变动量称为公差。它包括尺寸公差、形状公差、位置公差。公差与配合培训第二节尺寸与尺寸偏差简介一、尺寸及相关基本术语1．尺寸已特定单位表示线性尺寸的数值称为尺寸。它由特定数字和长度单位组成，包括直径、半径、宽度和中心距等，但不包括用角度表示的角度量。2．基本尺寸通过它应用上下偏差可算出极限尺寸的尺寸（一般指设计尺寸)称为基本尺寸。公差与配合培训一般由设计人员根据零件使用要求，通过计算或结构等方面的考虑，并按标准圆整后确定。3．实际尺寸通过测量后获得的某一孔、轴的尺寸称为实际尺寸。在测量过程中总有测量误差存在，因此实际尺寸并不一定是尺寸的真值。另外，由于零件的形状误差等影响，不同部位的实际尺寸也不一定相等，如图1—1所示。公差与配合培训公差与配合培训4．极限尺寸一个孔或轴允许的尺寸的两个极端称为极限尺寸。实际尺寸应位于其中，也可达到极限尺寸。零件在生产加工过程中，由于受各种因素的影响，所加工的各零件的实际尺寸总是存在误差。因此，设计人员就必须规定实际尺寸的变动范围。这个允许变动范围的两个界限值就称为极限尺寸。其中较大的尺寸称为最大极限尺寸，较小的尺寸称为最小极限尺寸。实际尺寸小于或等于最大极限尺寸、大于或等于最小极限尺寸的零件方为合格。否则，为不合格。公差与配合培训在图1—2中，孔的最大极限尺寸是Ф30.012mm，最小极限尺寸是Ф30mm，轴的最大极限尺寸是Ф29.98mm，最小极限尺寸是Ф29.967mm。如果加工出的孔的实际尺寸是Ф30mm，轴的实际尺寸是Ф29.97mm，则零件合格。公差与配合培训二、尺寸偏差的基本知识1．尺寸偏差某一尺寸（实际尺寸或极限尺寸）减其基本尺寸所得到的代数差称为尺寸偏差（简称偏差）。实际尺寸减其基本尺寸所得到的代数差称为实际偏差。由于实际尺寸可能大于、小于或等于基本尺寸，因此实际偏差可能为正、负或零值，不论书写或计算时均须标注正号或负号。极限尺寸减其基本尺寸的代数差称为极限偏差，由于极限尺寸有两个，所以极限偏差也有两个。公差与配合培训（1）上偏差上偏差是最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。孔用ES表示，轴用es表示。即：ES=Dmax—Des=dmax—d式中Dmax——孔的最大极限尺寸（mm）；D——孔的基本尺寸（mm）；dmax——轴的最大极限尺寸（mm）；d——轴的基本尺寸（mm）。（2）下偏差下偏差是最小极限尺寸减其基本尺寸所得到的代数差。孔用EI表示，轴用ei表示。即：公差与配合培训EI=Dmin—Dei=dmin—d式中Dmin——孔的最小极限尺寸（mm）；dmin——轴的最小极限尺寸（mm）。用上述两个算式可算出图1—2零件孔、轴的上下两个偏差。孔的上偏差ES=Dmax—D=30.012mm-30mm=+0.012mm孔的下偏差EI=Dmin—D=30.00mm-30mm=0mm轴的上偏差es=dmax—d=29.980mm-30mm=-0.020mm轴的下偏差ei=dmin—d=29.967mm-30mm=-0.033mm公差与配合培训零件的实际偏差只要在两个极限偏差范围内，该零件就是合格品。在图1—2中，孔的尺寸可写成Φ300+0.012mm，国家标准规定“0”不可省略，偏差值前面的正负号也不可省略或遗漏。2．尺寸公差尺寸公差是最大极限尺寸减最小极限尺寸之差或上偏差减下偏差之差，它是允许尺寸的变动量（简称公差）。孔的公差用Th表示；轴的公差用Ts表示。021.00021.00公差与配合培训如图1—2中孔的公差为Th=30.012mm-30mm=0.012mm或Th=+0.012mm-0mm=0.012mm又如轴的公差为Ts=29.980mm-29.967mm=0.013mm或Ts=-0.020mm-（-0.033）mm=0.013mm公差值是一个没有符号的绝对值，也不可能为零。必须注意的是：公差和偏差是两个不同的概念，千万不能将两者混为一谈。为了说明上述一系列有关公差的基本概念，如图1—3所示，可用公差配合示意图来表示基本尺寸、极限尺寸、尺寸偏差、尺寸公差之间的关系。公差与配合培训公差与配合培训第三节标准公差与配合简介一、标准公差和基本偏差1.标准公差在国家标准中用表格列出的，用以确定公差带大小的任一公差称为标准公差。标准公差的数值是按一定公式计算出来的，代号是IT。标准公差的大小与标准公差等级有关，标准公差等级是确定尺寸精确程度的等级。国家标准将标准公差等级分为20级，各级标注公差代号为IT01、IT0、IT1至IT18。零件的尺寸精度就是零件的实际尺寸接近理论尺寸的准确程度。公差与配合培训公差与配合培训2.基本偏差基本偏差是指确定公差带相对零线位置的那个极限偏差，一般是靠近零线的那个偏差。（公差带是指零件的尺寸对其基本尺寸所允许变动的范围。）国家标准规定的基本偏差用拉丁字母表示，并按顺序排列，其中大写的表示孔的基本偏差代号，小写的表示轴的基本偏差代号。孔、轴各有28个基本偏差代号。公差与配合培训当公差带位于零线上方时，基本偏差为下偏差；反之，当公差带位于零线下方时，基本偏差为上偏差。当公差带与零线相交时，在零线上方的为上偏差，反之为下偏差。公差与配合培训二、基准制相互配合的零件在生产过程中，为了便于加工和刀具、量具的配备，在制订配合零件的公差带时，可以把其中一个零件作为基准件，通过改变另一个非基准件的公差带位置来达到不同配合的要求。国家标准规定配合有两种基准制，即基孔制和基轴制。1.基孔制基孔制是指基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带所形成各种配合的一种制度。公差与配合培训基孔制中的孔称为基准孔，用H表示。基准孔下偏差为基本偏差，且数值为零，其公差带在零线上侧。2.基轴制基轴制是指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。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，而且数值等于零，公差带在零线的下侧。公差与配合培训3.基准制的选择1）优先选用基孔制。采用基孔制可以减少定值刀、量具的规格数目，有利于刀、量具的标准化、系列化，因而经济性好，使用方便。2）有明显经济效益时选用基轴制。3）根据标准件选择基准件。当设计的零件与标准件相配时，基准件的选择应依标准件而定。4）特殊情况下可采用混合配合。公差与配合培训三、配合及其类别1.配合在机器装配中，基本尺寸相同的相互结合的孔、轴公差带之间的关系称为配合。值得注意的是基本尺寸相同是配合的前提。2.间隙与过盈国家标准规定，如果孔径尺寸减去相配合的轴的尺寸所得到的代数差，其差值为正值时称为间隙，差值为负值时为过盈。公差与配合培训3.配合种类国家标准将配合分为三类：间隙配合、过盈配合和过渡配合。（1）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。如孔的尺寸为，轴的尺寸为，孔的最小极限尺寸是Φ60.02mm，轴的最大极限尺寸是Φ59.97mm，60.02-59.97=+0.05，此配合为间隙配合。公差与配合培训公差与配合培训（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。如孔的尺寸为，轴的尺寸为，孔的最大极限尺寸是Φ59.97mm，轴的最小极限尺寸是Φ60.02mm，59.97-60.02=-0.05，此配合为过盈配合。公差与配合培训公差与配合培训（3）过渡配合可能具有间隙或者过盈的配合称为过渡配合。如孔的尺寸为，轴的尺寸为当孔加工到最大极限尺寸Φ60.04mm,轴加工到最小极限尺寸Φ59.97mm时，60.04-59.97=+0.07，此时的配合为间隙配合。当孔加工到最小极限尺寸Φ60mm，轴加工到最大极限尺寸Φ60.02mm时，60-60.02=-0.02，此时的配合为过盈配合。公差与配合培训公差与配合培训5.配合的选择1）国家标准GB/T1801—1999在配合种类中规定了优先配合和常用配合。在实际应用中，为获得较好的经济效益，应尽量先选用优先配合，其次选用常用配合，再次选用一般配合的顺序来选择配合。2）在间隙、过盈、过渡三种配合中，根据使用要求、实际经验、制造工艺性等因素确定配合种类，选取适当的基本偏差代号。公差与配合培训3）在公差等级≤IT8级（P至ZC≤IT7级）的高精度配合中，选择孔比轴低一个标准公差等级；而在＞IT8级的一般配合时，孔与轴的公差等级相同。4）有时为了特殊需要，也可选用非基准制配合，达到既提高配合精度，又不减小工件的制造公差的目的。此外，也可采用分组装配、配制配合等方法。公差与配合培训例：下列三种孔与轴为何种配合类别。1）孔与轴为间隙配合公差与配合培训2）孔与轴为过盈配合公差与配合培训3）孔与轴为过渡配合公差与配合培训公差与配合培训