尺寸公差配合與表面粗糙度

關(guān)于尺寸公差配合與表面粗糙度第1頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三一、尺寸的概念尺寸：用特定單位表示長度值的數(shù)字?；境叽纾河稍O(shè)計(jì)給定的尺寸，一般要求符合標(biāo)準(zhǔn)的尺寸系列。實(shí)際尺寸：通過測量所得的尺寸。包含測量誤差，且同一表面不同部位的實(shí)際尺寸往往也不相同。用Da、da表示。極限尺寸：允許尺寸變化的兩個(gè)界限值。兩者中大的稱為最大極限尺寸，小的稱為最小極限尺寸?？缀洼S的最大、最小極限尺寸分別為

Dmax、dmax和Dmin、

dmin表示?！?.1尺寸的公差與配合第2頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三作用尺寸

孔的作用尺寸：在配合的全長上，與實(shí)際孔內(nèi)接的最大理想軸的尺寸；

軸的作用尺寸：在配合的全長上，與實(shí)際軸外接的最小理想孔的尺寸。內(nèi)接的最大理想軸外接的最小理想孔實(shí)際孔實(shí)際軸孔的作用尺寸軸的作用尺寸第3頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三最大實(shí)體尺寸（MMS）：對應(yīng)于孔或軸的最大材料量（實(shí)體大小）的那個(gè)極限尺寸，即：軸的最大極限尺寸dmax；孔的最小極限尺寸Dmin。最小實(shí)體尺寸（LMS）：對應(yīng)于孔或軸的最小材料量（實(shí)體大小）的那個(gè)極限尺寸，即：軸的最小極限尺寸dmin；孔的最大極限尺寸Dmax。第4頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三尺寸偏差（簡稱偏差）：某一尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差。包括實(shí)際偏差和極限偏差。實(shí)際偏差：實(shí)際尺寸減基本尺寸的代數(shù)差。極限偏差：極限尺寸減去基本尺寸。極限偏差又分上偏差（ES、es）和下偏差（EI、ei）。

ES=Dmax-Des=dmax-dEI=Dmin-Dei=dmin-d公差：允許尺寸的變動(dòng)量。等于最大極限尺寸與最小極限尺寸之代數(shù)差的絕對值?？住⑤S的公差分別用Th和Ts表示。

Th=︱Dmax-Dmin︱=︱ES-EI︱Ts=︱dmax-dmin︱=︱es-ei︱二、偏差與公差的概念第5頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三兩者區(qū)別：從數(shù)值上看：極限偏差是代數(shù)值，正、負(fù)或零值是有意義的；而公差是允許尺寸的變動(dòng)范圍，是沒有正負(fù)號(hào)的絕對值，也不能為零（零值意味著加工誤差不存在，是不可能的）。實(shí)際計(jì)算時(shí)由于最大極限尺寸大于最小極限尺寸，故可省略絕對值符號(hào)。從作用上看：極限偏差用于控制實(shí)際偏差，是判斷完工零件是否合格的根據(jù)，而公差則控制一批零件實(shí)際尺寸的差異程度。從工藝上看：對某一具體零件，公差大小反映加工的難易程度，即加工精度的高低，它是制定加工工藝的主要依據(jù)，而極限偏差則是調(diào)整機(jī)床決定切削工具與工件相對位置的依據(jù)。兩者聯(lián)系：公差是上、下偏差之代數(shù)差的絕對值，所以確定了兩極限偏差也就確定了公差。公差與極限偏差的比較第6頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三

第7頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三例：一根軸的直徑為500.008基本尺寸:最大極限尺寸:最小極限尺寸：5050.00849.992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第8頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三

零線： 在公差帶圖（公差與配合圖解）中確定偏差的一條基準(zhǔn)直線，即零偏差線。通常以零線表示基本尺寸。

尺寸公差帶（簡稱公差帶）：在公差帶圖中，由代表上、下偏差的兩條直線所限定的區(qū)域。三、尺寸公差帶（簡稱公差帶）第9頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三

基本尺寸相同的、相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系，稱為配合。根據(jù)使用的要求不同，孔和軸之間的配合有松有緊，因而國標(biāo)規(guī)定配合分三類：即間隙配合、過盈配合和過渡配合。間隙或過盈：孔的尺寸減去配合軸的尺寸，此值大于零時(shí)為間隙，用X表示；小于零時(shí)為過盈，用Y表示。

配合公差：是指允許間隙或過盈的變動(dòng)量。從孔和軸的配合來看，不是過盈就是間隙。把過盈公差和間隙公差統(tǒng)稱為配合公差，并用Tf表示四、配合第10頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三

間隙配合：孔與軸配合時(shí)，具有間隙（包括最小間隙等于零）的配合。φ30+0.053+0.020φ30-0.020+0.041間隙孔公差帶軸公差帶最大間隙最小間隙孔公差帶軸公差帶最大間隙最小間隙為零

孔的公差帶在軸的公差帶之上。第11頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第12頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三

過盈配合：孔和軸配合時(shí)，孔的尺寸減去相配合軸的尺寸，其代數(shù)差為負(fù)值為過盈。具有過盈的配合稱為過盈配合。軸徑孔徑過盈軸公差帶孔公差帶最大過盈最小過盈軸公差帶孔公差帶最大過盈最小過盈為零

孔的公差帶在軸公差帶之下。第13頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第14頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三

過渡配合：可能具有間隙或過盈的配合為過渡配合。最大間隙最大過盈軸徑孔徑最大間隙最大過盈最大過盈最大過盈最大間隙最大間隙軸和孔的公差帶相互交疊。第15頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三過度配合第16頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三三種配合性質(zhì)的特點(diǎn)：

1、間隙配合：1）除零間隙外，孔的實(shí)際尺寸永遠(yuǎn)大于軸的實(shí)際尺寸。2）孔、軸配合時(shí)存在間隙，允許孔、軸有相對轉(zhuǎn)動(dòng)。3）孔的公差帶在軸的公差帶的上方。

2、過盈配合：1）除零過盈外，孔的實(shí)際尺寸永遠(yuǎn)小于軸的實(shí)際尺寸。2）孔、軸配合時(shí)存在過盈，不允許孔、軸有相對轉(zhuǎn)動(dòng)。3）孔的公差帶在軸的公差帶的下方。

3、過渡配合：1）孔的實(shí)際尺寸可能大于或小于軸的實(shí)際尺寸，只不過相差微小。2）孔、軸配合時(shí)，可能存在間隙，也可能存在過盈。3）孔與軸公差帶部分或全部重疊。第17頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三五、標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差

公差帶由“公差帶大小”和“公差帶位置”這兩個(gè)要素組成。標(biāo)準(zhǔn)公差確定公差帶大小，基本偏差確定公差帶位置。第18頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三標(biāo)準(zhǔn)公差標(biāo)準(zhǔn)公差是標(biāo)準(zhǔn)所列的，用以確定公差帶的大小的任一公差。標(biāo)準(zhǔn)公差分為20個(gè)等級(jí)，即：IT01、IT0、IT1至于IT18。IT表示公差，數(shù)字表示公差等級(jí)，從IT01至IT18依次降低?；酒罨酒钍菢?biāo)準(zhǔn)所列的，用以確定公差帶相對零位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零線的那個(gè)偏差。當(dāng)公差帶在零線的上方時(shí)，基本偏差為下偏差；反之則為為上偏差。第19頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三基本偏差基本偏差標(biāo)準(zhǔn)公差標(biāo)準(zhǔn)公差基本尺寸+-00

軸與孔的基本偏差代號(hào)用拉丁字母表示，大寫為孔，小寫為軸，各有28個(gè)。其中H（h）的基本偏差為零，常作為基準(zhǔn)孔或基準(zhǔn)軸的偏差代號(hào)。第20頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三RSTPCDEFFGCDEHYABGJSKMNUVXZZAZBZCF基本尺寸零線0+-J0EIEIES+rafgdefcdbhjsjkmnpstuxzzazbzcgecfvy基本尺寸零線0-0eseiA~H（a~h）的基本偏差用于間隙配合；P~ZC（p~zc）用于過盈配合；J（j）~N（n）用于過渡配合。第21頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三

六、配合制度1）、基孔制基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度。間隙配合過渡配合過盈配合0過渡配合基準(zhǔn)孔0基準(zhǔn)孔的基本偏差代號(hào)為“H”。公差帶圖第22頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三間隙配合過渡配合過盈配合2）、基軸制基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度。0過渡配合基準(zhǔn)軸公差帶圖0基準(zhǔn)軸的基本偏差代號(hào)為“h”。第23頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三七、公差與配合的標(biāo)注及查表方法1、公差與配合在圖樣中的標(biāo)注1）、零件圖中的標(biāo)注形式Φ50-0.025-0.050Φ500+0.039

注基本尺寸及上、下偏差值（常用方法）

數(shù)值直觀，適應(yīng)單件或小批量生產(chǎn)。零件尺寸使用通用的量具進(jìn)行測量。必須注出偏差數(shù)值。第24頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三Φ50H8()0+0.039Φ50f7()-0.025-0.050

既注公差帶代號(hào)又注上、下偏差上下偏差加注括號(hào)既明確配合精度又有公差數(shù)值。第25頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三Φ50f7Φ50H8

注公差帶代號(hào)

此注法能和專用量具檢驗(yàn)零件尺寸統(tǒng)一起來，適應(yīng)大批量生產(chǎn)。零件圖上不必標(biāo)注尺寸偏差數(shù)值。第26頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第27頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三2、在裝配圖中配合尺寸的標(biāo)注基孔制的標(biāo)注形式：

基本尺寸基準(zhǔn)孔的基本偏差代號(hào)（H）公差等級(jí)代號(hào)配合軸基本偏差代號(hào)公差等級(jí)代號(hào)例：φ50H8f7

表示基本尺寸為50，基孔制，8級(jí)基準(zhǔn)孔與公差等級(jí)為7級(jí)、基本偏差代號(hào)為f的軸的間隙配合。標(biāo)注形式也可寫成：φ50H8/f7第28頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三基軸制的標(biāo)注形式：基本尺寸配合孔基本偏差代號(hào)公差等級(jí)代號(hào)基準(zhǔn)軸的基本偏差代號(hào)（h）公差等級(jí)代號(hào)φ50p7h6例：

表示基本尺寸為50，基軸制，6級(jí)基準(zhǔn)軸與公差等級(jí)為7級(jí)，基本偏差代號(hào)為P的孔的過盈配合。標(biāo)注形式也可寫成：φ50P7/h6第29頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三4、軸、孔極限偏差的查表

若已知基本尺寸和公差帶代號(hào)，則尺寸的上下偏差值，可從極限偏差表中查得。查表的步驟一般是：先查出軸和孔的標(biāo)準(zhǔn)公差，然后查出軸和孔的基本偏差（配合件只列出一個(gè)偏差）；最后由配合件的標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差的關(guān)系，算出另一個(gè)偏差。優(yōu)先及常用配合的極限偏差可直接由表查得，也可按上述步驟進(jìn)行。3、優(yōu)先、常用配合國家標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)使用的需要，制訂優(yōu)先及常用配合，應(yīng)盡量選用優(yōu)先配合和常用配合。如下表所示。第30頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三H6H7H9H10H11H12H8

基孔制優(yōu)先、常用配合H7H7H7H7H7H7H7H7H7H7H7H7H7Js6k6m6n6p6r6s6t6u6v6x6y6z6基準(zhǔn)孔軸abcdefghjskmnprstuvxyz間隙配合過渡配合過盈配合紅色為優(yōu)先配合。其中常用：59種優(yōu)先：13種H6H6H6H6H6js5k5m5n5p5H8H8H8H8H8H8H8H8H8Js7k7m7n7p7r7s7t7u7H6H6H6r5s5t5第31頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三h5h6h7h8h9h10h11h12BCDEFGHJSKMNPRSTUVXYZ基準(zhǔn)軸孔A間隙配合過渡配合過盈配合紅色字為優(yōu)先配合。其中常用：47種優(yōu)先：13種

基軸制優(yōu)先、常用配合F7h6H8h7E8h7B12h12第32頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三-0.016034.018-φ例1

查表寫出φ18的極限偏差數(shù)值。解：

從配合表可知，是基孔制的優(yōu)先配合，其中H8是基準(zhǔn)孔的公差代號(hào)；f7是配合軸的公差代號(hào)。027.00+φ18H8027.0018+φ（1）φ18H8基準(zhǔn)孔的極限偏差，可由附錄附表中查出。在表中由基本尺寸從大于14至18的行和公差帶H8的列相交處查得這就是基準(zhǔn)孔的上、下偏差，所以可寫成（2）φ18f7配合軸的極限偏差，可由附錄表中查得。在表中由基本尺寸從大于14至18的行和代號(hào)f7的列相交處查得，就是配合軸的上偏差（es）和下偏差（ei），所以Φ18f7可寫成第33頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三例2查表寫出Φ80R7/h6的極限偏差值。解：從配合表可知Φ80R7/h6是基軸制常用過盈配合。(2)Φ80R7配合孔的極限偏差，則由附錄表的基本尺寸大于50至80的行與公差等級(jí)IT7的列相交處查得Φ80R7的標(biāo)準(zhǔn)公差是30μm。由附表的基本尺寸大于65至80的行與基本偏差代號(hào)為R的列相交處查得Φ80R7的上偏差(ES)為-43μm。從而由計(jì)算公式EI=ES-IT可得到下偏差為(EI)=-43-30=-73μm，所以可寫成0019.080-φ(1)Φ80h6基準(zhǔn)軸的極限偏差，可由附表查得。在表中由基本尺寸大于50至80的行與公差等級(jí)IT6的列相交處查得Φ80h6的標(biāo)準(zhǔn)公差是19μm因?yàn)榛鶞?zhǔn)軸的上偏差為零，所以Φ80h6可寫成-0.043-0.073Φ80第34頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三八、公差與配合的選用公差配合的選用原則：1、優(yōu)先采用基孔制。2、以下情況采用基軸制較為經(jīng)濟(jì)：⑴采用冷撥光軸，精度為IT8級(jí)左右，光軸可不再進(jìn)行加工。⑵與標(biāo)準(zhǔn)件配合時(shí)，基準(zhǔn)制的選擇要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件而定，如滾動(dòng)軸承外圈與殼體孔的配合應(yīng)采用基軸制。⑶基些結(jié)構(gòu)上的需要,要求采用基軸制,如柴油機(jī)活塞銷同時(shí)與連孔和支承孔相配合。3、公差等級(jí)的選擇：選擇公差等級(jí)應(yīng)在滿足機(jī)器使用要求的前提下，盡量選用低的公差等級(jí)。配合的兩個(gè)零件一般情況下孔的精度要比軸的精度低一級(jí)。（具體的選用閱讀資料或手冊）4、公差等級(jí)與加工方法的關(guān)系（參見資料）5、配合性質(zhì)的選用：盡量采用優(yōu)先級(jí)，具體的結(jié)合性能要求進(jìn)行選用（見有關(guān)資料）?？傊?，選擇公差配合基本原則：在滿足性能要求的前題下，考慮可加工性和經(jīng)濟(jì)性。第35頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三九、未注公差尺寸的極限偏差“未注公差尺寸”是指在圖樣上只標(biāo)注基本尺寸，而不標(biāo)注極限偏差，雖未標(biāo)注公差，但并不是沒有公差。1、未注公差尺寸的應(yīng)用范圍具有下列情況，在圖樣上可以不標(biāo)注尺寸公差。①非配合尺寸。②對產(chǎn)品使用質(zhì)量影響不大的尺寸。③僅僅從裝配方便、減輕重量、減小體積、節(jié)約材料、外型美觀統(tǒng)一等方面的需要考慮，而提出的一些限制性要求，但這種要求一般又很低、公差大。④為了簡化制圖，使圖紙清晰，突出重要的、有配合要求的尺寸。2、未注公差的取值：按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB1804-2000《一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差》的規(guī)定，機(jī)加工一般選用中等級(jí)（m級(jí)）。第36頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三孔和軸的概念：當(dāng)零件被測要素的尺寸增加時(shí)，零件的材料減少(或重晟減少)即為孔類尺寸。當(dāng)零件被測要素的尺寸減小時(shí)，零件的材料減少(或重量減少)即為軸類尺寸。當(dāng)零件被測要素的尺寸增加時(shí)，零件的材料(或重量)可能增加，也可能減少時(shí)，這樣的尺寸則作為中心距（線性長度）類尺寸來處理?？捎糜螛?biāo)卡尺寸來區(qū)分，內(nèi)爪為孔、外爪為軸、深度為長度第37頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第38頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第39頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第40頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第41頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第42頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第43頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三

在零件加工時(shí)，由于切削變形和機(jī)床振動(dòng)等因素，使得零件的實(shí)際加工表面存在著微觀的高低不平，這種微觀的高低不平程度稱為表面粗糙度。一、表面粗糙度的基本概念

§7.2表面粗糙度第44頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三

表面粗糙度對零件的配合性質(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。一般說來，凡零件上有配合要求或有相對運(yùn)動(dòng)的表面，表面粗糙度參數(shù)值要小。二、表面粗糙度的主要參數(shù)★

輪廓算術(shù)平均偏差——Ra★

微觀不平度十點(diǎn)高度——Rz★

輪廓最大高度——Ry優(yōu)先選用輪廓算術(shù)平均偏差Ra第45頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三

表面粗糙度的評定參數(shù)有：輪廓算術(shù)平均偏差（Ra）；輪廓最大高度（Rz）。輪廓算術(shù)平均偏差Ra定義為：在取樣長度L內(nèi)，輪廓偏距Yi絕對值的算術(shù)平均值。第46頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三1、表面粗糙度數(shù)值的選擇:表面粗糙度反映了零件表面的加工質(zhì)量，其數(shù)值越小，即越光滑，表面質(zhì)量越高，加工工藝越復(fù)雜，成本也越高。因此，選擇表面粗糙度時(shí)，即要考慮滿足零件的功能要求，又要符合加工的經(jīng)濟(jì)性。第47頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三第48頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三a1、a2——粗糙度高度參數(shù)代號(hào)及其數(shù)值（μm）；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（μm）；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）或輪廓支承長度率。a1a2edbc（f）1）、表面粗糙度的符號(hào)（代號(hào)）2、表面粗糙度的代號(hào)（符）號(hào)及其標(biāo)注第49頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三符號(hào)

意義及說明

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)說明時(shí)，僅適用于簡化代號(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、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)符號(hào)的長邊上均可加一橫線；用于標(biāo)注有關(guān)參數(shù)和說明。

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。第50頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三2、表面粗糙度參數(shù):表面粗糙度參數(shù)的單位是m。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。3.21.6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。第51頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三

說明：2）、當(dāng)標(biāo)注上限值或上限值與下限值時(shí)，允許實(shí)測值中有16%的測值超差。3）、當(dāng)不允許任何實(shí)測值超差時(shí)，應(yīng)在參數(shù)值的右側(cè)加注max或同時(shí)標(biāo)注max和min。1）、標(biāo)注輪廓算術(shù)平均偏差Ra時(shí)，可省略符號(hào)Ra。

用去除材料的方法獲得的表面,Ra的上限值為3.2m，加工方法為銑制。銑3.23.2max1.6min

用去除材料的方法獲得的表面,Ra的最大值為3.2m，最小值為1.6m。第52頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三三、表面粗糙度代號(hào)在圖樣上的標(biāo)注★

在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(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25φφφ1.61.612.53.23.20.41.6MC×45ο第53頁，講稿共73頁，2023年5月2日，星期三3