模塊六　尺寸公差與配合

第二篇公差配合與技術(shù)測(cè)量模塊六尺寸公差與配合課題一基本術(shù)語(yǔ)及定義任務(wù)求零件的公稱尺寸、極限尺寸、公差及偏差，畫公差帶圖任務(wù)說明◎分析零件圖的尺寸標(biāo)注，掌握尺寸、公差、偏差的有關(guān)概念及基本計(jì)算方法，并學(xué)會(huì)公差帶圖的畫法。技能點(diǎn)◎能看懂圖樣并掌握計(jì)算方法，畫出公差帶圖。知識(shí)點(diǎn)◎互換性、尺寸、公差、偏差的有關(guān)概念。◎有關(guān)尺寸、公差、偏差之間關(guān)系的基本計(jì)算公式?！蚬顜D的畫法?！蚬畹男再|(zhì)。一、任務(wù)實(shí)施（一）任務(wù)引入在車床上加工如圖所示的軸套，試說明工件右端所標(biāo)注的孔及軸的公稱尺寸、極限偏差（上極限偏差和下極限偏差）、極限尺寸（上極限尺寸和下極限尺寸）各為多少，并計(jì)算以上兩尺寸的公差值，畫出公差帶圖。若工件右端軸的實(shí)際尺寸為φ55.98mm，該尺寸是否合格？（二）分析及解決問題1．求公稱尺寸公稱尺寸是指設(shè)計(jì)時(shí)給定的尺寸，孔用D表示，軸用d表示。它是由設(shè)計(jì)人員根據(jù)零件的使用要求，通過計(jì)算或結(jié)構(gòu)方面的考慮，通過圓整按標(biāo)準(zhǔn)所確定的。2．求極限偏差某一尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為尺寸偏差，簡(jiǎn)稱偏差。其值可以為正值、負(fù)值或零。極限偏差是極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差，它包括上極限偏差和下極限偏差。上極限偏差是上極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差。下極限偏差是下極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差?？椎纳蠘O限偏差是+0.025mm，下極限偏差是0；而軸φ（56±0.009）mm的上極限偏差是+0.009mm，下極限偏差是-0.009mm。3．求極限尺寸極限尺寸是指一個(gè)孔或軸允許的尺寸的兩個(gè)極端，它包括上極限尺寸和下極限尺寸。4．求公差尺寸公差（簡(jiǎn)稱公差）是指允許尺寸的變動(dòng)量。公差的數(shù)值等于上極限尺寸與下極限尺寸之差，也等于上極限偏差與下極限偏差之差。5．零件尺寸是否合格的判別合格零件的實(shí)際尺寸應(yīng)控制在兩個(gè)極限尺寸之間，即實(shí)際尺寸應(yīng)大于或等于下極限尺寸，且小于或等于上極限尺寸。6．畫公差帶圖二、知識(shí)鏈接（一）互換性互換性是指制成的同一規(guī)格的一批零件或部件，不需任何挑選、調(diào)整或輔助加工就能裝配在機(jī)器上，并能滿足機(jī)械產(chǎn)品的使用性能要求的一種特性。它應(yīng)包括幾何參數(shù)、力學(xué)性能等方面的互換。（二）孔和軸的定義1．孔孔通常指零件的圓柱形內(nèi)表面，也包括非圓柱形內(nèi)表面，如槽、方孔等。2．軸軸通常指零件的圓柱形外表面，也包括非圓柱形外表面，如方軸等。3．孔與軸的關(guān)系孔是包容面，軸是被包容面。（三）尺寸尺寸（D、d）是指用特定單位表示線性尺寸值的數(shù)值，如直徑、半徑、寬度、深度、高度和中心距等。（四）標(biāo)準(zhǔn)公差系列標(biāo)準(zhǔn)公差是指在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中用表格列出的用以確定公差帶大小的任一公差。標(biāo)準(zhǔn)公差大小與標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和公稱尺寸段兩個(gè)因素有關(guān)。確定尺寸精確程度的等級(jí)為公差等級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：同一公差等級(jí)對(duì)所有公稱尺寸的公差被認(rèn)為具有同等精確程度。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)共設(shè)立了20個(gè)公差等級(jí)，即IT01、IT0、IT1～I(xiàn)T18，其中IT01精度最高，IT18精度最低。公稱尺寸相同時(shí)，公差等級(jí)高，零件的精度高，則公差值小，加工難度大，生產(chǎn)成本高；反之，公差等級(jí)低，零件精度低，則公差值大，加工難度小，生產(chǎn)成本低。標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值的大小還與公稱尺寸分段有關(guān)，即精度等級(jí)相同時(shí)，公稱尺寸段的尺寸大，則標(biāo)準(zhǔn)公差的數(shù)值也大。（五）一般公差一般公差規(guī)定了4個(gè)等級(jí)，即精密f、中等m、粗糙c和最粗v，線性尺寸的一般公差帶均與零線對(duì)稱分布。課題二配合種類任務(wù)分析配合性質(zhì)并求解、畫公差帶圖任務(wù)說明◎判斷配合性質(zhì)，計(jì)算極限間隙或極限過盈以及配合公差，并繪制公差帶圖。技能點(diǎn)◎掌握配合性質(zhì)的判斷方法，能熟練計(jì)算極限間隙和極限過盈，并畫出孔、軸公差帶圖。知識(shí)點(diǎn)◎配合、間隙配合、過渡配合、過盈配合的概念?！驑O限間隙和極限過盈的計(jì)算方法?！蚧酒钕盗?。◎基準(zhǔn)制。一、任務(wù)實(shí)施（一）任務(wù)引入（二）分析及解決問題1．判斷配合性質(zhì)（1）間隙配合具有間隙（包括最小間隙等于零）的配合稱為間隙配合。此時(shí)孔的尺寸大于或等于軸的尺寸。其公差帶關(guān)系為：孔的公差帶在軸的公差帶之上，如圖6-4所示為組成間隙配合的孔、軸公差帶圖。（二）分析及解決問題1．判斷配合性質(zhì)（2）過盈配合具有過盈（包括最小過盈等于零）的配合稱為過盈配合。此時(shí)孔的尺寸小于或等于軸的尺寸。其公差帶關(guān)系為：孔的公差帶在軸的公差帶之下，如圖6-5所示為組成過盈配合的孔、軸公差帶圖。（二）分析及解決問題1．判斷配合性質(zhì)（3）過渡配合可能具有間隙或過盈的配合稱為過渡配合。此時(shí)孔的尺寸可能大于軸的尺寸，也可能小于或等于軸的尺寸。其公差帶關(guān)系為：孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊，如圖6-6所示為組成過渡配合的孔、軸公差帶圖。2．極限間隙和極限過盈的計(jì)算（1）間隙配合1）最大間隙Xmax。最大間隙等于孔的上極限尺寸與軸的下極限尺寸之差，也等于孔的上極限偏差減去軸的下極限偏差，它一定大于零。2）最小間隙Xmin。最小間隙等于孔的下極限尺寸與軸的上極限尺寸之差，也等于孔的下極限偏差減去軸的上極限偏差，它一定大于或等于零。3）平均間隙XaV。它等于最大間隙與最小間隙的平均值。（2）過盈配合1）最大過盈Ymax。最大過盈等于孔的下極限尺寸與軸的上極限尺寸之差，也等于孔的下極限偏差減去軸的上極限偏差，它一定小于零。2）最小過盈Ymin。最小過盈等于孔的上極限尺寸與軸的下極限尺寸之差，也等于孔的上極限偏差減去軸的下極限偏差，它一定小于或等于零。3）平均過盈YaV。它等于最大過盈與最小過盈的平均值。（3）過渡配合1）最大間隙Xmax。最大間隙等于孔的上極限尺寸與軸的下極限尺寸之差，也等于孔的上極限偏差減去軸的下極限偏差，它一定大于零。2）最大過盈Ymax。最大過盈等于孔的下極限尺寸與軸的上極限尺寸之差，也等于孔的下極限偏差減去軸的上極限偏差，它一定小于零。3）平均過盈YaV。它等于最大過盈與最小過盈的平均值。3．配合公差的計(jì)算4．畫孔、軸公差帶圖二、知識(shí)鏈接公差帶的位置由極限偏差相對(duì)零線的位置確定，選取一個(gè)極限偏差作為確定的依據(jù)，則此極限偏差稱為基本偏差，它是確定公差帶相對(duì)零線位置的那個(gè)極限偏差。基本偏差確定了公差帶的位置，從而決定了配合的性質(zhì)。標(biāo)準(zhǔn)化的基本偏差組成基本偏差系列，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)孔和軸各設(shè)立了28個(gè)基本偏差。（一）基本偏差系列1．基本偏差2．基本偏差代號(hào)基本偏差代號(hào)用拉丁字母表示，大寫字母表示孔的基本偏差，小寫字母表示軸的基本偏差。26個(gè)字母中，除I、L、O、Q、W（i、l、o、q、w）5個(gè)字母外，另加上7個(gè)雙字母CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC（cd、ef、fg、js、za、zb、zc），共28個(gè)基本偏差，如圖6-9所示為孔和軸的基本偏差系列。3．基本偏差數(shù)值3．基本偏差數(shù)值3．基本偏差數(shù)值3．基本偏差數(shù)值3．基本偏差數(shù)值3．基本偏差數(shù)值3．基本偏差數(shù)值3．基本偏差數(shù)值（二）基準(zhǔn)制1．基孔制：它是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?；字频目椎纳蠘O限偏差大于零，下極限偏差（基本偏差）等于零?；酒畲?hào)為a～h的軸與基準(zhǔn)孔（H）組成間隙配合，基本偏差代號(hào)為j～zc的軸與基準(zhǔn)孔（H）組成過渡配合和過盈配合。2．基軸制：它是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?；S制的軸的下極限偏差小于零，上極限偏差（基本偏差）等于零?；酒畲?hào)為A～H的孔與基準(zhǔn)軸（h）組成間隙配合?；酒畲?hào)為J～ZC的孔與基準(zhǔn)軸（h）組成過渡配合和過盈配合?；鶞?zhǔn)孔（H）與基準(zhǔn)軸（h）相配所組成的一定是最小間隙為零的間隙配合。課題三尺寸公差與配合的選用任務(wù)分析配合性質(zhì)并求解，畫配合公差帶圖任務(wù)說明◎?qū)ρb配圖公差與配合的標(biāo)注進(jìn)行分析并確定極限偏差。技能點(diǎn)◎熟練計(jì)算極限偏差。知識(shí)點(diǎn)◎孔、軸公差帶代號(hào)。◎配合代號(hào)?！蚬畹燃?jí)與配合的選擇方法。一、任務(wù)實(shí)施（一）任務(wù)引入解決以下問題：（1）說明代號(hào)φ35js6、φ80G7、φ95H7/h6的含義。（2）確定以上代號(hào)的極限偏差，并正確標(biāo)注。（3）簡(jiǎn)要說明公差等級(jí)和配合的選用方法。（二）分析及解決問題1．代號(hào)φ35js6和φ80G7的含義解釋代號(hào)φ35js6的含義可解釋為：公稱尺寸為35mm，基本偏差代號(hào)為js，6級(jí)精度的軸。代號(hào)φ80G7的含義可解釋為：公稱尺寸為80mm，基本偏差代號(hào)為G，7級(jí)精度的孔。2．配合代號(hào)的含義解釋配合代號(hào)φ95H7/h6的含義可解釋為：解釋1公稱尺寸為95mm，基本偏差代號(hào)為H，7級(jí)精度的基準(zhǔn)孔與基本偏差代號(hào)為h，6級(jí)精度的軸所組成的基孔制間隙配合。解釋2公稱尺寸為95mm，基本偏差代號(hào)為H，7級(jí)精度的孔與基本偏差代號(hào)為h，6級(jí)精度的基準(zhǔn)軸所組成的基軸制間隙配合。3．極限偏差的確定（1）查表計(jì)算法1）查表確定公差。由代號(hào)φ35js6可知：IT6=16μm=0.016mm。由代號(hào)φ80G7可知：IT7=30μm=0.030mm。由代號(hào)φ95H7可知：IT7=35μm=0.035mm。由代號(hào)φ95h6可知：IT6=22μm=0.022mm。2）查表確定基本偏差。由代號(hào)φ35js6可知：即es=+IT6/2=+8μm=+0.008mm，ei=-0.008mm。由代號(hào)φ80G7可知：基本偏差EI=+10μm=+0.010mm。由代號(hào)φ95H7可知：基本偏差EI=0。由代號(hào)φ95h6可知：基本偏差es=0。3）計(jì)算另一偏差。由代號(hào)φ80G7可知：ES=IT7+EI=0.030mm+0.010mm=+0.040mm。由代號(hào)φ95H7可知：ES=IT7+EI=0.035mm+0=+0.035mm。由代號(hào)φ95h6可知：ei=es-IT6=0-0.022mm=-0.022mm。（2）直接查表法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中列出了軸、孔的極限偏差，通過查極限偏差表（在相關(guān)手冊(cè)中）可直接得出極限偏差。（3）兩種確定極限偏差方法的比較（4）尺寸公差的標(biāo)注代號(hào)φ35js6可標(biāo)成φ35±0.008，還可標(biāo)成φ35js6（±0.008）。注意：上、下極限偏差位置不要標(biāo)錯(cuò)，“0”不能省略；小數(shù)位數(shù)要相同并對(duì)齊。4．公差等級(jí)和配合的選用方法（2）配合的選取φ35js6的軸與軸承孔相配合，軸承為標(biāo)準(zhǔn)件，故應(yīng)采用基孔制。φ80G7的軸承套的孔與軸承外圈相配合，軸承為標(biāo)準(zhǔn)件，故應(yīng)采用基軸制。φ95H7/h6為軸承套與減速器的箱體配合，既要保證正確定位，又要能拆卸，故采用間隙配合。（1）公差等級(jí)的選取考慮到該配合是用于減速器的軸與軸承孔的配合，故采用軸為6級(jí)精度、孔為7級(jí)精度。二、知識(shí)鏈接軸的一般用途公差帶有116種，這116種一般用途公差帶中又規(guī)定了59種常用公差帶，這59種常用公差帶中又規(guī)定了13種優(yōu)先公差帶；孔的一般用途公差帶有105種，這105種一般用途公差帶中又規(guī)定了44種常用公差帶，這44種常用公差帶中又規(guī)定了13種優(yōu)先公差帶。（二）基準(zhǔn)制的選用（一）公差帶的選用1．在一般情況下，應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。2．根據(jù)需要采用基軸