公差与配合.

捷普人才发展国际学院第4章公差与配合4.0主要内容•4.1为何要研究公差与配合？•4.2公差与配合的基本概念•4.3标准公差系列与极限偏差系列•4.4基准制•4.5一般公差---线性尺寸的未注公差•4.6公差带与配合的选用•4.7形状公差和位置公差•4.8表面粗糙度2|2014Jabil,AllRightsReserved4.1为何要研究公差与配合？•4.1.1互换性问题•1.互换性的定义：同一规格的零部件可互相代换的性能。•2.互换性的特点：(1)同一规格；(2)装配中不须调整和修配；(3)装配后完全满足产品技术性能要求；•3.实现互换性的基本条件：(1)基本要求:同一零部件的几何要素误差保持在一定变动范围内,就可以达到互换性目的。(2)基本条件:对同一规格的零部件规定统一的技术标准。3|2014Jabil,AllRightsReserved4.1为何要研究公差与配合？•4.机械工业中的互换性内容(1)零件几何要素(尺寸.形状,位置等)(2)力学性能互换性(3)物理化学性能互换性•5.互换性的种类：按互换范围的不同，分为：完全/绝对互换；不完全/有限互换•6.互换性应用和技术经济意义对产品设计,零件的加工和装配方面，机器的使用和维修方面产生重要作用。（1）设计方面:产品标准化,系列化,简化零部件的设计计算过程,缩短设计周期；（2）加工和装配方面:易于组织自动化,专业化的高效生产；（3）使用和维修方面:减少机器(产品)维修时间和费用方便于用户；总之，互换性是现代工业生产中的重要生产原则和有效的技术措施,具有巨大的技术和经济意义。4|2014Jabil,AllRightsReserved4.1为何要研究公差与配合？•4.1.2加工误差和加工精度加工误差是指零件加工后的实际几何参数（几何尺寸、几何形状和相互位置）与理想几何参数之间偏差的程度。加工精度是指零件加工后实际几何参数与理想几何参数之间的符合程度。加工误差越小，符合程度越高，加工精度就越高。加工精度与加工误差是一个问题的两种提法。所以，加工误差的大小反映了加工精度的高低。加工误差只能相对减少，无法绝对避免。加工误差的允许变动范围就叫公差。几何误差的内容：加工误差在机械学里的具体表现或是结果就是几何误差。有如下内容：(1)尺寸误差。。。。。对应的允许变动范围就是：尺寸公差(2)形状误差。。。。。。。。。。。。。。。。：形状公差(3)位置误差。。。。。。。。。。。。。。。。：位置公差(4)表面微观形状误差。。。。。。。。。。。：表面粗糙度公差5|2014Jabil,AllRightsReserved4.1为何要研究公差与配合？•4.1.3公差标准和标准化•标准（Standard）：是为了在一定的范围内获得最佳秩序，经协商一致制定并由公认机构批准，共同使用的和重复使用的一种规范性文件。它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础，经有关方面协商一致，由主管机关批准，以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据。•标准化（Standardization）：是一项重要的技术措施，是指在一定的范围内获得最佳秩序，对实际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动。标准化是建立技术标准的过程。标准化的重要意义是改进产品、过程和服务的适用性，防止贸易壁垒，促进技术合作；其基本原理是统一原理、简化原理。•标准的分类：•按使用范围分为：国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。•按标准化对象的特征可分：基础标准，产品标准，方法标准，安全标准，环境标准、卫生标准、环境保护标准。•公差标准：是一种与公差有关的技术标准。6|2014Jabil,AllRightsReserved4.1为何要研究公差与配合？•4.1.4本章的性质和任务•性质：机械类专业的一门基础课。•任务：(1)熟练掌握公差与配合的基本术语和定义；(2)熟练掌握几何量公差标准的主要内容、特点和应用原则；(3)熟悉形位公差代号和表面粗糙度代号及标注的含义；(4)能够查用本课程介绍的公差表格，正确标注图样；(5)从公差配合的角度，合理地解决产品使用要求与制造工艺之间的矛盾;7|2014Jabil,AllRightsReserved4.2公差与配合的基本概念•4.2.1.有关“尺寸”的术语和意义•1.尺寸尺寸是用特定单位表示长度的数字。•2.基本尺寸基本尺寸是由设计者经过计算或按经验确定后，再按标准选取的标注在设计图上的尺寸。•3.实际尺寸实际尺寸是通过测量所得的尺寸。•4.极限尺寸极限尺寸是允许尺寸变化的两个界限值。其中：较大的一个称为最大极限尺寸较小的一个称为最小极限尺寸8|2014Jabil,AllRightsReserved4.2公差与配合的基本概念•4.2.1.有关“尺寸”的术语和意义9|2014Jabil,AllRightsReserved公差与配合示意图公差带图4.2公差与配合的基本概念•4.2.2.有关“公差、偏差及误差”的术语和定义•1.尺寸偏差尺寸偏差=某一尺寸-基本尺寸偏差包括：实际偏差=实际尺寸-基本尺寸极限偏差:上偏差=最大极限尺寸—基本尺寸ES（孔）、es（轴）下偏差=最小极限尺寸—基本尺寸EI（孔）、ei（轴）•2.尺寸公差（公差）尺寸公差是指尺寸允许的变动量。尺寸公差=最大极限尺寸—最小极限尺寸=上偏差—下偏差10|2014Jabil,AllRightsReserved4.2公差与配合的基本概念•4.2.2.有关“公差、偏差及误差”的术语和定义•3.零线零线是在公差带图中，确定偏差的一条基准直线，也叫零偏差线。4.公差带在公差带图中，由代表上、下偏差两条直线所限定的一个区域称为公差带。在国家标准中，公差带包括：公差带大小由标准公差确定公差带位置由基本偏差确定5.标准公差标准公差就是国家标准所确定的公差。11|2014Jabil,AllRightsReserved4.2公差与配合的基本概念•4.2.2.有关“公差、偏差及误差”的术语和定义•6.基本偏差基本偏差就是用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零线的那个偏差。•7.误差误差是指零件的设计值X0与加工后的实测值Xi之差，用△Xi表示。即△Xi=Xi—X0式中，i=1、2、3、…、n，为测量次数。误差△Xi恒不为零！12|2014Jabil,AllRightsReserved4.2公差与配合的基本概念•4.2.3.有关“配合”的术语和定义•1.配合配合就是基本尺寸相同的、相互结合的孔与轴公差带之间的相配关系,有基孔制,基轴制。•基孔制是基本偏差固定不变的孔公差带，与不同基本偏差的轴公差带形成各种配合的一种制度。基孔制的孔为基准孔，它的下偏差为零。基准孔的代号为“H”。13|2014Jabil,AllRightsReservedESEI=00基本尺寸H4.2公差与配合的基本概念•4.2.3.有关“配合”的术语和定义•基轴制是基本偏差固定不变的轴公差带，与不同基本偏差的孔公差带形成各种配合的一种制度。基轴制的轴为基准轴，它的上偏差为零。基准轴的代号为“h”。14|2014Jabil,AllRightsReservedes=0ei0基本尺寸h4.2公差与配合的基本概念•4.2.3.有关“配合”的术语和定义•基孔制配合与基轴制配合15|2014Jabil,AllRightsReserved4.2公差与配合的基本概念•4.2.3.有关“配合”的术语和定义•2.配合类型：•间隙配合，当孔的公差带在轴的公差带之上，形成具有间隙的配合（包括最小间隙等于零的配合）•过盈配合，当孔的公差带在轴的公差带之下，形成具有过盈的配合（包括最小过盈等于零的配合）。•过渡配合，当孔与轴的公差带相互交迭，既可能形成间隙配合，也可能形成过盈配合。•3.配合公差允许间隙或过盈的变动量称为配合公差。间隙配合：配合公差=最大间隙—最小间隙过盈配合：配合公差=最大过盈—最小过盈过渡配合：配合公差=最大间隙+最大过盈配合公差=轴公差+孔公差16|2014Jabil,AllRightsReserved4.3标准公差与极限偏差•4.3.1.标准公差•1.定义是指标准极限与配合制中表列的，用于确定公差带的大小的任一公差。•2．标准公差系列是指由若干标准公差所组成的系列。它以表格的形式列出时，称为标准公差数值表。•3．确定标准公差数值的因素标准公差等级，基本尺寸分段•4．标准公差等级确定尺寸精确程度的等级称为公差等级。标准规定，标准公差设置了20个公差等级，代号依次为IT01，IT0，IT1，IT2…IT18，其中IT01精度最高，其余依次降低，ITl8精度最低。•5．确定公差等级时考虑的因素零件的使用要求；加工的经济性能17|2014Jabil,AllRightsReserved4.3标准公差与极限偏差•6.公差等级的选用•选用的原则如下：（1）在满足零件使用要求的前提下，尽量选用低的公差等级；(2)对于基本尺寸≤500mm的轴孔配合，当标准公差≤IT8时，国家标准推荐孔比轴低一级相配合；但当标准公差＞IT8级或基本尺寸＞500mm的配合，推荐采用同级孔、轴配合。(3)选择公差等级，既要满足设计要求，又要考虑加工的可能性与经济性。•具体选用方法如下：1）IT01、IT0、IT1级公差一般用于高精度量块和其它精密标准量块的尺寸。（材料SiCrMn）2）IT2~IT5级公差用于特别精密的零件尺寸。3）IT5（孔到IT6）级公差用于高精度和重要表面的配合尺寸；4）IT6（孔到IT7）级公差用于零件较精密的配合尺寸；（接下页）18|2014Jabil,AllRightsReserved4.3标准公差与极限偏差•6.公差等级的选用（接上页）5）IT7~IT8级用于一般精度要求的配合尺寸；6）IT9~IT10级常用于一般要求的配合尺寸，或精度要求较高的与键配合的槽宽尺寸。7）IT11~IT12级公差用于不重要的配合尺寸。8）IT12~IT18级公差用于未注公差的尺寸。19|2014Jabil,AllRightsReserved4.3标准公差与极限偏差•7.标准公差系列见此页和下页的《标准公差数值表》20|2014Jabil,AllRightsReserved4.3标准公差系列•4.3.1.标准公差系列续上页《标准公差数值表》21|2014Jabil,AllRightsReserved4.3标准公差系列•各种加工方法能达到的加工精度22|2014Jabil,AllRightsReserved4.3标准公差与极限偏差•4.3.2.基本偏差系列•1.基本偏差定义基本偏差是确定零件公差带相对零线位置的上偏差或下偏差。它是公差带位置标准化的唯一指标，一般为靠近零线的那个偏差。23|2014Jabil,AllRightsReserved4.3标准公差与极限偏差•4.3.2.基本偏差系列•2.基本偏差代号(1)代号用拉丁字母表示(2)孔和轴各有28个基本偏差。大写字母为孔的基本偏差，小写字母为轴的基本偏差。24|2014Jabil,AllRightsReserved4.3标准公差与极限偏差•4.3.2.基本偏差系列•3.基本偏差系列图基本偏差系列，确定了孔和轴的公差带位置。25|2014Jabil,AllRightsReserved4.3标准公差与极限偏差•4.3.3.公差带代号•1.孔、轴公差带代号基本偏差代号，如：H、f。标准公差等级代号，如：8、7。•2．配合公差带代号：国标规定，配合的代号用孔轴公差代号的组合表示，写成分数形式，分子—孔，分母—轴。如H7／d6或如指某一确定基本尺寸的配合，则基本尺寸标在配合代号之前，如φ50H7／d6或26|2014Jabil,AllRightsReserved67dH67dH4.3标准公差与极限偏差•4.3.4.另一极限偏差数值的确定•1.极限偏差和标准公差的关系式：孔：EI=ES-IT或ES=EI+IT轴：ei=es-IT或es=ei+IT•2.例已知φ80a9，查标准公差和基本偏差并计算另一极限偏差。解1）查基本偏差：从表1－4查到a的基本偏差为上偏差，为es