轴结合的极限与配合及其尺寸检测

1、项目一孔、轴结合的极限与配合及其尺寸检项目一孔、轴结合的极限与配合及其尺寸检测测 任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度、直径和键槽深度度、直径和键槽深度 任务任务2用内径百分表测量零件的内孔直径用内径百分表测量零件的内孔直径 任务任务3用机械比较仪测量轴径用机械比较仪测量轴径 4拓展知识拓展知识任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度1. 1学习目标学习目标1)掌握尺寸有关基本术语掌握尺寸有关基本术语;2)熟悉标准公差、轴和孔的基本偏差系列熟悉标准公差、轴和孔的基本偏差系列;3

2、)掌握游标卡尺掌握游标卡尺(深度游标卡尺深度游标卡尺)、外径千分尺的结构，并能正确使用、外径千分尺的结构，并能正确使用和识读和识读;4)熟悉优先配合的选用及常用零部件的配合方式熟悉优先配合的选用及常用零部件的配合方式;5)熟悉测量技术基本知识熟悉测量技术基本知识;6)掌握测量误差和不确定度，能正确选择计量器具进行测量。掌握测量误差和不确定度，能正确选择计量器具进行测量。下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度1. 2任务描述任务描述选用合适的量具测量阶梯轴长度、直径和键槽深度。阶梯轴如图选用合适的量具测量阶梯轴长

3、度、直径和键槽深度。阶梯轴如图1一一1所示。所示。上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度1. 3任务分析任务分析如图如图1一一1所示，阶梯轴上需要测量直径、长度、键槽深度。对于阶梯所示，阶梯轴上需要测量直径、长度、键槽深度。对于阶梯轴长度、未注公差要求的直径和键槽深度，可以分别采用游标卡尺和轴长度、未注公差要求的直径和键槽深度，可以分别采用游标卡尺和深度游标卡尺来测量。对于有公差要求的直径，可以采用外径千分尺深度游标卡尺来测量。对于有公差要求的直径，可以采用外径千分尺进行测量。进行测量。上一页 下一页返

4、回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度1. 4相关知识相关知识1. 4. 1基本术语及定义基本术语及定义(GB/T 1800.1-2009 ) 1.孔、轴定义孔、轴定义 (1)孔孔(Hole) 孔通常指工件圆柱形内尺寸要素，也包括非圆柱形的内尺寸要素孔通常指工件圆柱形内尺寸要素，也包括非圆柱形的内尺寸要素(由两平行平面或切平面形成的包容面由两平行平面或切平面形成的包容面)。孔的内部没有材料，从装配。孔的内部没有材料，从装配关系上看孔是包容面。孔的直径用大写字母关系上看孔是包容面。孔的直径用大写字母“D”表示。如图表示。

5、如图1一一2所所示的各表面，示的各表面，D1、D2 , D3和和D4各尺寸确定的各组平行平面或切平面所各尺寸确定的各组平行平面或切平面所形成的包容面都称为孔。形成的包容面都称为孔。 (2)轴轴(Shaft) 轴通常指工件圆柱形外尺寸要素，也包括非圆柱形的外尺寸要素轴通常指工件圆柱形外尺寸要素，也包括非圆柱形的外尺寸要素(由两平行平面或切平面形成的被包容面由两平行平面或切平面形成的被包容面)。轴的内部有材料，从装配。轴的内部有材料，从装配关系上看，轴是被包容面。轴的直径用小写字母关系上看，轴是被包容面。轴的直径用小写字母“d表示。如图表示。如图1一一2所示的各表面，所示的各表面，d1, d2 ,

6、d3和和d4各尺寸确定的圆柱形外表面和各组平各尺寸确定的圆柱形外表面和各组平行平面或切平面所形成的被包容面都称为轴。行平面或切平面所形成的被包容面都称为轴。上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度 如果二平行平面或切平面既不能形成包容面，也不能形成被包容面如果二平行平面或切平面既不能形成包容面，也不能形成被包容面，则它们既不是孔也不是轴，如图，则它们既不是孔也不是轴，如图1 -2中由中由L1 , L2和和L3各尺寸确定的各尺寸确定的各组平行平面和切平面。各组平行平面和切平面。 2.有关尺寸方面的术语及定义

7、有关尺寸方面的术语及定义 (1)尺寸要素尺寸要素 尺寸要素指由一定大小的线性尺寸或角度尺寸确定的几何形状。尺寸要素指由一定大小的线性尺寸或角度尺寸确定的几何形状。 (2)实际实际(组成组成)要素要素 实际实际(组成组成)要素是指由接近实际要素是指由接近实际(组成组成)要素所限定的工件实际表面要素所限定的工件实际表面的组成要素部分。实际的组成要素部分。实际(组成组成)要素是经过测量得到的尺寸。在测量过要素是经过测量得到的尺寸。在测量过程中总是存在测量误差，而且测量位置不同所得的测量值也不相同，程中总是存在测量误差，而且测量位置不同所得的测量值也不相同，换句话说就是实际换句话说就是实际(组成组成)

8、要素具有不确定性。要素具有不确定性。 上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度 (3)提取组成要素提取组成要素 提取组成要素是指由实际提取组成要素是指由实际(组成组成)要素提取有限数目的点所形成的实要素提取有限数目的点所形成的实际际(组成组成)要素的近似替代。要素的近似替代。 (4)拟合组成要素拟合组成要素 按规定方法，由提取组成要素形成的并具有理想形状的组成要素称按规定方法，由提取组成要素形成的并具有理想形状的组成要素称为拟合组成要素。为拟合组成要素。 (5)线性尺寸线性尺寸 线性尺寸是指以特定单位表示

9、的两点之间的距离，如长度、宽度、线性尺寸是指以特定单位表示的两点之间的距离，如长度、宽度、高度、半径、直径及中心距等。通常以毫米高度、半径、直径及中心距等。通常以毫米(mm)为单位。为单位。 (6)公称尺寸公称尺寸 公称尺寸是由图样规范确定的理想形状要素的尺寸，一般是整数，公称尺寸是由图样规范确定的理想形状要素的尺寸，一般是整数，但有时也取小数。公称尺寸一般都尽量选取标准值，以减少定值刀具但有时也取小数。公称尺寸一般都尽量选取标准值，以减少定值刀具、夹具和量具的规格和数量。孔的公称尺寸用大写字母、夹具和量具的规格和数量。孔的公称尺寸用大写字母“D”来表示来表示，轴的公称尺寸用小写字母，轴的公称

10、尺寸用小写字母“d”来表示。来表示。上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度 (7)极限尺寸极限尺寸 极限尺寸就是尺寸要素允许的两个极端。尺寸要素允许的最大尺寸极限尺寸就是尺寸要素允许的两个极端。尺寸要素允许的最大尺寸叫上极限尺寸。孔与轴的上极限尺寸分别用叫上极限尺寸。孔与轴的上极限尺寸分别用“Dmax”和和“dmax”来表示来表示;尺寸要素允许的最小尺寸叫下极限尺尺寸要素允许的最小尺寸叫下极限尺寸，孔与轴的下极限尺寸分别用寸，孔与轴的下极限尺寸分别用“Dmin”和和“dmin”来表示。来表示。 在一般情

11、况下，完工零件的合格条件是实际在一般情况下，完工零件的合格条件是实际(组成组成)要素均不得超出要素均不得超出上、下极限尺寸。表达式如下上、下极限尺寸。表达式如下:3.有关偏差、公差方面的术语及定义有关偏差、公差方面的术语及定义 (1)尺寸偏差尺寸偏差(简称偏差简称偏差) 尺寸偏差是某一尺寸减去它的公称尺寸所得的代数差，它可分为实尺寸偏差是某一尺寸减去它的公称尺寸所得的代数差，它可分为实际偏差和极限偏差。际偏差和极限偏差。上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度 1)实际偏差。实际实际偏差。实际(组成组成)

12、要素减去它的公称尺寸所得的偏差叫做实际要素减去它的公称尺寸所得的偏差叫做实际偏差。实际偏差用偏差。实际偏差用“E”和和“e。”表示。表示。 2)极限偏差。用极限尺寸减去它的公称尺寸所得的代数差叫做极限极限偏差。用极限尺寸减去它的公称尺寸所得的代数差叫做极限偏差。极限偏差有上极限偏差和下极限偏差两种。上极限偏差是上极偏差。极限偏差有上极限偏差和下极限偏差两种。上极限偏差是上极限尺寸减去公称尺寸所得的代数差，下极限偏差是下极限尺寸减去公限尺寸减去公称尺寸所得的代数差，下极限偏差是下极限尺寸减去公称尺寸所得的代数差。偏差值是代数值，可以为正值、负值或零。孔称尺寸所得的代数差。偏差值是代数值，可以为正

13、值、负值或零。孔和轴的上极限偏差分别用和轴的上极限偏差分别用“ES”和和“es”表示，孔和轴的下极限偏差表示，孔和轴的下极限偏差分别用分别用“EI和和“ei”表示。极限偏差可用下列公式计算表示。极限偏差可用下列公式计算:上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度 3)基本偏差。在国家极限与配合标准中，把离零线最近的那个上极限基本偏差。在国家极限与配合标准中，把离零线最近的那个上极限偏差或下极限偏偏差或下极限偏差叫做基本偏差，它是用来确定公差带与零线相对位置的偏差。差叫做基本偏差，它是用来确定公差带与零线相对

14、位置的偏差。 (2)尺寸公差尺寸公差(简称公差简称公差) 1)尺寸公差。尺寸公差是允许尺寸的变动量。尺寸公差等于上极限尺寸公差。尺寸公差是允许尺寸的变动量。尺寸公差等于上极限尺寸与下极限尺寸相减所得代数差的绝对值，也等于上极限偏差与下尺寸与下极限尺寸相减所得代数差的绝对值，也等于上极限偏差与下极限偏差相减所得代数差的绝对值。公差是没有符号的绝对值，不能极限偏差相减所得代数差的绝对值。公差是没有符号的绝对值，不能为负值，也不能为零为负值，也不能为零(公差为零，零件将无法加工公差为零，零件将无法加工)。孔与轴的公差分。孔与轴的公差分别用别用“Th”和和“Ts”表示，有时也常用表示，有时也常用“TD

15、”和和“Td”表示。表示。 尺寸公差、极限尺寸和极限偏差的关系如图尺寸公差、极限尺寸和极限偏差的关系如图1一一3所示，其计算如所示，其计算如下下:上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度 2)标准公差。标准公差是指国家标准表所列的，用来确定公差带大小标准公差。标准公差是指国家标准表所列的，用来确定公差带大小的任一公差。的任一公差。 (3)公差带图公差带图 从图从图1 -4可以看出，公差的数值比公称尺寸小很多，不能用同一比可以看出，公差的数值比公称尺寸小很多，不能用同一比例画在一张示意图上，所以采用简明的极

16、限与配合图解，简称公差带例画在一张示意图上，所以采用简明的极限与配合图解，简称公差带图。公差带图由零线和尺寸公差带组成。图。公差带图由零线和尺寸公差带组成。 1)零线。公差带图中，表示公称尺寸的一条直线叫做零线，它是用零线。公差带图中，表示公称尺寸的一条直线叫做零线，它是用来确定极限偏差和公差的基准线。极限偏差位于零线上方为正值，位来确定极限偏差和公差的基准线。极限偏差位于零线上方为正值，位于零线下方为负值，位于零线上为零，如图于零线下方为负值，位于零线上为零，如图1一一4所示。所示。 2)尺寸公差带。在公差带图中，表示上、下极限偏差的两条直线之尺寸公差带。在公差带图中，表示上、下极限偏差的两

17、条直线之间的区域叫做尺寸公差带。公差带的位置由基本偏差决定，公差带的间的区域叫做尺寸公差带。公差带的位置由基本偏差决定，公差带的大小由标准公差决定。在绘制公差带图时，应该用不同的方式来区分大小由标准公差决定。在绘制公差带图时，应该用不同的方式来区分孔、轴公差带孔、轴公差带(例如，在图例如，在图1 -4中，孔、轴公差带用不同的填充图案来中，孔、轴公差带用不同的填充图案来区分区分);公差带的位置和大小应按比例绘制。公差带的位置和大小应按比例绘制。上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度 1.4.2标准公差标准

18、公差 标准公差系列是国家标准标准公差系列是国家标准极限与配合极限与配合规定的一系列标准公差数规定的一系列标准公差数值，它包含以下内容。值，它包含以下内容。 1.公差因子公差因子(公差单位公差单位) 公差因子是用以确定标准公差的基本单位。公差因子是公称尺寸的公差因子是用以确定标准公差的基本单位。公差因子是公称尺寸的函数，是制定标准公差数值的基础和出发点。函数，是制定标准公差数值的基础和出发点。 在实际生产中，对公称尺寸相同的零件，可按公差值的大小评定其在实际生产中，对公称尺寸相同的零件，可按公差值的大小评定其制造精度的高低。但对于公称尺寸不同的零件，评定其制造精度时就制造精度的高低。但对于公称尺

19、寸不同的零件，评定其制造精度时就不能光看公差值的大小。实际上，在相同的加工条件下，公称尺寸不不能光看公差值的大小。实际上，在相同的加工条件下，公称尺寸不同的零件加工后产生的加工误差不同，为了合理规定公差数值，需建同的零件加工后产生的加工误差不同，为了合理规定公差数值，需建立公差因子立公差因子上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度国家标准国家标准GB/T 1800.1-2009极限与配合极限与配合总结出了公差因子的计总结出了公差因子的计算公式。对于公称尺寸算公式。对于公称尺寸500 mm，精度等级为，精度

20、等级为IT5IT18的公差因子的公差因子的计算公式如下的计算公式如下:式中，式中，D(d)为公称尺寸段的几何平均值，单位为公称尺寸段的几何平均值，单位mm ; i为公差因子，为公差因子，单位单位um 式式(1一一1)中，前项主要反映加工误差，中，前项主要反映加工误差，i与与D呈立方抛物线关系呈立方抛物线关系;后后项用来补偿测量时温度变化和量具变形引起的测量误差，项用来补偿测量时温度变化和量具变形引起的测量误差，i与与D呈线性呈线性关系。关系。 当公称尺寸当公称尺寸5003150 mm时，公差因子按下式计算时，公差因子按下式计算上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标

21、卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度 2.公差等级公差等级 为了将公差数值进行标准化，以减少量具和刀具的规格种类，同时为了将公差数值进行标准化，以减少量具和刀具的规格种类，同时为了满足各种加工所需的不同精度要求，国家标准为了满足各种加工所需的不同精度要求，国家标准GB/T 1800. 1-2009将公差数值的大小划分为将公差数值的大小划分为20个公差等级，各级标准公差的代号个公差等级，各级标准公差的代号分别以分别以IT01,IT0, IT1,IT2,IT3,、IT17,IT18表示。表示。20个公差等级中，个公差等级中，IT01级的精度最高，级的精度最高，IT18级的

22、精度最低。常用公差等级是级的精度最低。常用公差等级是IT5IT13 国标规定，公称尺寸国标规定，公称尺寸500mm的常用尺寸范围内，的常用尺寸范围内，IT5IT8公差值公差值采用公差等级系数采用公差等级系数a与公差因子与公差因子i 的乘积来确定，且公差等级系数按的乘积来确定，且公差等级系数按R5优先数系规律递增排列优先数系规律递增排列;对对IT01, IT0 , IT1这这3个高精度等级，考虑个高精度等级，考虑到高精度测量中的测量误差常常是误差的主要成分，故公差值的计算到高精度测量中的测量误差常常是误差的主要成分，故公差值的计算采用线性关系式采用线性关系式;IT2IT4的公差值在的公差值在IT

23、1和和IT5之间呈几何级数分布。之间呈几何级数分布。各级标准公差值的计算公式，如表各级标准公差值的计算公式，如表1. 1和表和表1. 2所示。所示。上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度 3.尺寸分段尺寸分段 由标准公差的计算公式知由标准公差的计算公式知:在每一种公差等级中，不同公称尺寸的在每一种公差等级中，不同公称尺寸的标准公差数值不相等，这将会使标准公差数值表格变得非常庞大，既标准公差数值不相等，这将会使标准公差数值表格变得非常庞大，既不适用，也无必要。为了减少标准公差数值的数口，统一公差值，简不适

24、用，也无必要。为了减少标准公差数值的数口，统一公差值，简化表格，便于应用，国家标准对公称尺寸进行了分段。进行尺寸分段化表格，便于应用，国家标准对公称尺寸进行了分段。进行尺寸分段后，对于同一尺寸段内的所有公称尺寸，同一公差等级将具有相同的后，对于同一尺寸段内的所有公称尺寸，同一公差等级将具有相同的标准公差数值。标准公差数值。 国家标准规定国家标准规定:在计算标准公差数值时，公差单位计算式中的在计算标准公差数值时，公差单位计算式中的D，一，一律取该尺寸段首尾两个尺寸的几何平均值代人运算，即律取该尺寸段首尾两个尺寸的几何平均值代人运算，即 。例。例如如:对于对于3050 mm尺寸段，凡属于这一尺寸段

25、内的任一公称尺寸，尺寸段，凡属于这一尺寸段内的任一公称尺寸，均以均以D = 38. 73 mm代人计算标准公差数值。实践证明，这种方法极代人计算标准公差数值。实践证明，这种方法极大地简化了公差，且计算所得的标准公差数值差别不大，有利于生产大地简化了公差，且计算所得的标准公差数值差别不大，有利于生产应用。应用。上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度 1.4.3轴的基本偏差轴的基本偏差 1.基本偏差系列基本偏差系列 在对公差带大小进行了标准化后，还需对公差带相对于零线的位置在对公差带大小进行了标准化后，还需

26、对公差带相对于零线的位置进行标准化。进行标准化。 (1)基本偏差及其代号基本偏差及其代号 基本偏差是指两个极限偏差中靠近零线或位于零线的那个偏差，它基本偏差是指两个极限偏差中靠近零线或位于零线的那个偏差，它是用来确定公差带位置的参数。为了满足各种不同配合的需要，国家是用来确定公差带位置的参数。为了满足各种不同配合的需要，国家标准对孔和轴分别规定了标准对孔和轴分别规定了28种基本偏差，它们用拉丁字母表示，其中种基本偏差，它们用拉丁字母表示，其中孔用大写拉丁字母表示，轴用小写拉丁字母表示。在孔用大写拉丁字母表示，轴用小写拉丁字母表示。在26个字母中除去个字母中除去5个容易和其他参数混淆的字母个容易

27、和其他参数混淆的字母“I(i) , L(1) , 0(0) , Q(q) , W(w)”外，外，其余其余21个字母再加上个字母再加上7个双写字母个双写字母“CD(cd)、EF(ef)、FG(fg)、JS(js)、ZA ( za)、ZB (zb)、ZC(zc)”共计共计28个字母，以其作为个字母，以其作为2s种种基本偏差的代号。基本偏差的代号。28种基本偏差代号代表了孔、轴各有种基本偏差代号代表了孔、轴各有28种公差带种公差带位置，位置，上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度构成了基本偏差系列，如图构成了

28、基本偏差系列，如图1 -6所示。它表示公称尺寸相同的所示。它表示公称尺寸相同的28种孔种孔、轴基本偏差相对零线的位置。图中画的是、轴基本偏差相对零线的位置。图中画的是“开口开口”公差带，这是因公差带，这是因为基本偏差只表示公差带的位置，而不表示公差带的大小。图中只画为基本偏差只表示公差带的位置，而不表示公差带的大小。图中只画出公差带基本偏差的偏差线，另一极限偏差线则由公差等级决定。出公差带基本偏差的偏差线，另一极限偏差线则由公差等级决定。 由图由图1 -6可以看出，轴、孔的各基本偏差图形是基本对称的，它们可以看出，轴、孔的各基本偏差图形是基本对称的，它们的性质和规律以及基本偏差代号见表的性质和

29、规律以及基本偏差代号见表1. 3。在。在28个基本偏差代号中，个基本偏差代号中，其中其中JS和和Js的公差带是关于零线对称的，并且逐渐代替近似对称的的公差带是关于零线对称的，并且逐渐代替近似对称的基本偏差基本偏差J和和j。 孔、轴的绝大多数基本偏差数值不随公差等级变化，只有极少数孔、轴的绝大多数基本偏差数值不随公差等级变化，只有极少数(js, k, j)的数值随公差等级变化。的数值随公差等级变化。 上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度2.轴的基本偏差轴的基本偏差 根据大量科学试验和生产实践，总结出了轴

30、的基本偏差的计算公式根据大量科学试验和生产实践，总结出了轴的基本偏差的计算公式。a一一h的基本偏差是上极限偏差的基本偏差是上极限偏差;k一一zc的基本偏差是下极限偏差。公的基本偏差是下极限偏差。公称尺寸蕊称尺寸蕊500 mm轴的轴的28种基本偏差计算公式见表种基本偏差计算公式见表1.4，而轴的另一，而轴的另一个偏差是根据基本偏差和标准公差的关系，按照个偏差是根据基本偏差和标准公差的关系，按照es = ei + IT或或ei= esIT计算得出。计算得出。 1.4.4一般公差、线性尺寸的未注公差一般公差、线性尺寸的未注公差(GB/T 1804-2000 ) 1.线性尺寸的未注公差带的表示线性尺寸

31、的未注公差带的表示 线性尺寸的未注公差是指在车间一般工艺条件下所能保证的公差，线性尺寸的未注公差是指在车间一般工艺条件下所能保证的公差，是在正常维护和操作机床设备的情况下，一般加工能力能达到的加工是在正常维护和操作机床设备的情况下，一般加工能力能达到的加工经济精度，主要用于低精度的非配合尺寸。采用未注公差的尺寸不用经济精度，主要用于低精度的非配合尺寸。采用未注公差的尺寸不用标注极限偏差或其他代号。一般公差主要用于低精度的非配合尺寸，标注极限偏差或其他代号。一般公差主要用于低精度的非配合尺寸，一般可不检验，主要由工艺装备和加工者自行控制。一般可不检验，主要由工艺装备和加工者自行控制。 上一页 下

32、一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度2.一般公差的优点一般公差的优点 应用一般公差主要有以下优点应用一般公差主要有以下优点: 1)简化制图，使图样清晰易读简化制图，使图样清晰易读; 2)节约图样设计时间，设计时只要熟悉和会应用一般公差的规定即节约图样设计时间，设计时只要熟悉和会应用一般公差的规定即可，可不必逐一考虑公差值可，可不必逐一考虑公差值; 3)明确了哪些尺寸可由一般工艺水平保证，从而简化了对这些尺寸明确了哪些尺寸可由一般工艺水平保证，从而简化了对这些尺寸的检验要求，有助于质量管理的检验要求，有助于质量管

33、理; 4)突出了图样上注出公差的尺寸，这些尺寸大多是重要的且需要控制突出了图样上注出公差的尺寸，这些尺寸大多是重要的且需要控制的，以便在加工和检验时引起重视的，以便在加工和检验时引起重视; 5)明确了图样上尺寸的一般公差要求，既便于供需双方达成加工和明确了图样上尺寸的一般公差要求，既便于供需双方达成加工和销售合同协议，又可避免交货时不必要的争议。销售合同协议，又可避免交货时不必要的争议。上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度 在在GB/T 1804-2000中，一般公差给出了四个公差等级，分别是精密中，

34、一般公差给出了四个公差等级，分别是精密级、中等级、粗糙级和最粗级。国家标准对孔、轴长度的极限偏差均级、中等级、粗糙级和最粗级。国家标准对孔、轴长度的极限偏差均采用与国际标准采用与国际标准IS02768一一1; 1989一致的双向对称分布偏差，其极限一致的双向对称分布偏差，其极限偏差全部采用对称偏差值。线性尺寸的一般公差的公差等级及其极限偏差全部采用对称偏差值。线性尺寸的一般公差的公差等级及其极限偏差数值如表偏差数值如表1. 5所示。国标同时也规定了倒圆半径与倒角高度尺寸所示。国标同时也规定了倒圆半径与倒角高度尺寸的极限偏差数值，如表的极限偏差数值，如表1. 6所示。所示。 采用未注公差的尺寸，

35、在图样上或是技术文件中用国家标准号和公采用未注公差的尺寸，在图样上或是技术文件中用国家标准号和公差等级代号并在两者之间用一短线隔开表示，如差等级代号并在两者之间用一短线隔开表示，如GB/T 1804一一m，表，表示图样上未注公差的线性尺寸示图样上未注公差的线性尺寸(包括倒圆半径与倒角高度包括倒圆半径与倒角高度)均按均按m(中等中等级级)加工和检验。加工和检验。 上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度1.4.5检测的基础知识检测的基础知识 1.有关检测的名词有关检测的名词 在实际工作中，人们经常会用到有关

36、检测的名词，如测量、计量、在实际工作中，人们经常会用到有关检测的名词，如测量、计量、测试、检验、检定、校准、比对等。它们有相近的含义，但又有所区测试、检验、检定、校准、比对等。它们有相近的含义，但又有所区别，分别适用于不同的场合，但都是计量学所表现的具体方式。别，分别适用于不同的场合，但都是计量学所表现的具体方式。 1)测量测量:就是把被测量与具有计量单位的标准量进行比较，从而确就是把被测量与具有计量单位的标准量进行比较，从而确定被测量是计量单位的倍数或分数的实验过程。定被测量是计量单位的倍数或分数的实验过程。 更具体地讲，就是将被测量与一个作为测量单位的标准量进行比较，更具体地讲，就是将被测

37、量与一个作为测量单位的标准量进行比较，以求其比较值的过程。测量过程可以用式以求其比较值的过程。测量过程可以用式(1一一3)表示，即表示，即上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度 式式(1一一3)称为测量的基本方程式，它说明被测量称为测量的基本方程式，它说明被测量L等于所采用的长度等于所采用的长度单位单位E与测量的比值与测量的比值q的乘积。例如的乘积。例如E为为1mm, q为为150，则被测量长，则被测量长度为度为150 mm 这里所指的长度是广义的，它包括长度值这里所指的长度是广义的，它包括长度值(线值

38、线值)、角度，表面粗糙、角度，表面粗糙度及表面形状、位置等各种形式的几何量。度及表面形状、位置等各种形式的几何量。 2)计量计量:实现单位统一、量值准确可靠的活动。实现单位统一、量值准确可靠的活动。 3)测试测试:是指具有试验性质的测量。可理解为试验和测量的全过程是指具有试验性质的测量。可理解为试验和测量的全过程 4)检验检验:是指为确定被测几何量是否在规定的极限范围内，从而判是指为确定被测几何量是否在规定的极限范围内，从而判定是否合格的活动，而不一定能得出具体的量值。定是否合格的活动，而不一定能得出具体的量值。 5)检定检定:由于测量器具和标准件存在误差，需要对它们用高精度的由于测量器具和标

39、准件存在误差，需要对它们用高精度的计量器具，按照国家规定的检定程序定期进行检验，并给出校正值。计量器具，按照国家规定的检定程序定期进行检验，并给出校正值。上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度 6)校准校准:在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，或实物量具或参考物质所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值或实物量具或参考物质所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。之间关系的一组操作。 注注:校准结果既可给出被测量的示值

40、，又可确定示值的修正值校准结果既可给出被测量的示值，又可确定示值的修正值; 校准也可确定其他计量特性，如影响量的作用校准也可确定其他计量特性，如影响量的作用; 校准结果可以记录在校准证书或校准报告中。校准结果可以记录在校准证书或校准报告中。 7)比对比对:指在规定条件下，对相同准确度等级的同种计量基准、标指在规定条件下，对相同准确度等级的同种计量基准、标准或工作计量器具之间的量值进行的比较。准或工作计量器具之间的量值进行的比较。 2.测量过程四要素测量过程四要素 任何一个测量过程必须有被测对象和所采用的计量单位。此外还有任何一个测量过程必须有被测对象和所采用的计量单位。此外还有二者是如何进行比

41、较和比较后它的准确程度如何的问题，即测量的方二者是如何进行比较和比较后它的准确程度如何的问题，即测量的方法和测量的准确度问题。为此，一个完整的测量过程应由下述四部分法和测量的准确度问题。为此，一个完整的测量过程应由下述四部分组成，即测量过程四要素。组成，即测量过程四要素。上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度 (1)测量对象测量对象 几何量测量的对象是多种多样的，不同的测量对象有不同的被测量几何量测量的对象是多种多样的，不同的测量对象有不同的被测量。如量块被测量有中心长度和平面度、平面平行性。如量块被测

42、量有中心长度和平面度、平面平行性;螺纹零件的被测螺纹零件的被测量有螺距、中径、牙型半角等量有螺距、中径、牙型半角等;孔和轴主要被测量是直径孔和轴主要被测量是直径;箱体零件的箱体零件的被测量有长、宽、高以及孔间距等被测量有长、宽、高以及孔间距等;复杂的零件还有复合自测量，如复杂的零件还有复合自测量，如丝杠和滚刀的螺旋线误差等。因此对于被测对象的特性、被测参数的丝杠和滚刀的螺旋线误差等。因此对于被测对象的特性、被测参数的定义等都必须加以研究和熟悉，以便进行测量。定义等都必须加以研究和熟悉，以便进行测量。 (2)测量单位测量单位 几何量测量常用的长度单位有米几何量测量常用的长度单位有米(m)、毫米、

43、毫米(mm、微米、微米(um)，角，角度单位为弧度度单位为弧度(rad )、度、度()、分、分()、秒、秒()。 “米米”定义为定义为:光在真空中于光在真空中于1/299 792 458 s时间间隔内所经路径的时间间隔内所经路径的长度。国际计量委员会推荐了三种实现这个新定义的方法，即时间法长度。国际计量委员会推荐了三种实现这个新定义的方法，即时间法、上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度频率法和辐射波长法。它们都是建立在以真空中光速频率法和辐射波长法。它们都是建立在以真空中光速为确定值为确定值(即即c=

44、299 792 458 m/s)的基础上，而当前主要实现途径是以辐射稳定波的基础上，而当前主要实现途径是以辐射稳定波长的激光为基准。长的激光为基准。 在测量过程中，测量单位是以物质形式来体现的，能体现测量单位在测量过程中，测量单位是以物质形式来体现的，能体现测量单位和标准量的物质形式有和标准量的物质形式有:光波波长、量块、线纹尺、多面棱体、圆分光波波长、量块、线纹尺、多面棱体、圆分度盘等。度盘等。 (3)测量方法测量方法 测量方法是指完成测量工作所采用的方法、计量器具以及测量条件测量方法是指完成测量工作所采用的方法、计量器具以及测量条件的总和。拟定测量方法时，需要根据被测对象和被测量的特点的总

45、和。拟定测量方法时，需要根据被测对象和被测量的特点(形状形状、大小、准确度要求等、大小、准确度要求等)确定标准量、选择量具或仪器确定标准量、选择量具或仪器;确定测量条件确定测量条件(如温度和其他环境要求等如温度和其他环境要求等);拟定测量方案，工件定位，读数和瞄准方拟定测量方案，工件定位，读数和瞄准方式等。式等。 上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度基本的测量方法有基本的测量方法有:直接测量直接测量(直接测量又分为绝对测量和相对测量直接测量又分为绝对测量和相对测量)和和间接测量，接触测量和非接触测量，

46、单项测量和综合测量，手动测量间接测量，接触测量和非接触测量，单项测量和综合测量，手动测量和自动测量，工序测量和终结测量，主动测量和自动测量，工序测量和终结测量，主动测量(在线测量在线测量)和被动测量和被动测量等。等。 (4)测量精度测量精度 测量精度是指测量结果与真值的一致程度。由于在测量过程中不可测量精度是指测量结果与真值的一致程度。由于在测量过程中不可避免地总会存在测量误差，这将使测量结果受到一定的影响。避免地总会存在测量误差，这将使测量结果受到一定的影响。 3.量值的传递系统量值的传递系统 在生产实践中，不便于直接利用光波波长进行长度尺寸的测量，通在生产实践中，不便于直接利用光波波长进行

47、长度尺寸的测量，通常要经过中间基准将长度基准逐级传递到生产中使用的各种计量器具常要经过中间基准将长度基准逐级传递到生产中使用的各种计量器具上，这就是量值的传递系统。上，这就是量值的传递系统。 量值传递被定义为量值传递被定义为:通过对计量器具的检定或校准，将国家计量基通过对计量器具的检定或校准，将国家计量基准所复现的单位量值通过各等级计量标准传递到工作计量器具，以保准所复现的单位量值通过各等级计量标准传递到工作计量器具，以保证对被测对象所测得的量值的准确和一致。证对被测对象所测得的量值的准确和一致。上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度

48、直径和键糟深度长度直径和键糟深度 为什么要进行量值传递呢为什么要进行量值传递呢?我们知道任何计量器具，由于加工、装配我们知道任何计量器具，由于加工、装配等原因，都存在不同程度的误差。新制造的计量器具，由于设计、加等原因，都存在不同程度的误差。新制造的计量器具，由于设计、加工、装配等各种原因引起的误差是否在允许范围内，必须用一定等级工、装配等各种原因引起的误差是否在允许范围内，必须用一定等级的计量标准来检定，判断其是否合格的计量标准来检定，判断其是否合格;使用过程中的计量标准器和工使用过程中的计量标准器和工作计量器具，由于磨损、环境影响或使用不当等原因，也会引起其计作计量器具，由于磨损、环境影响

49、或使用不当等原因，也会引起其计量参数的变化，也需要定期地采用一定等级的计量标准对其进行检定量参数的变化，也需要定期地采用一定等级的计量标准对其进行检定，根据检定结果做出继续使用、进行修理或报废的判断，根据检定结果做出继续使用、进行修理或报废的判断;经过修理的经过修理的计量标准器或工作计量器具是否达到计量参数指标的要求，也需用相计量标准器或工作计量器具是否达到计量参数指标的要求，也需用相应的计量标准进行检定。否则，由于各级计量标准器不标准应的计量标准进行检定。否则，由于各级计量标准器不标准(不合格不合格)，工作计量器具合格与否便无从谈起，就不能保证对被测对象所测得，工作计量器具合格与否便无从谈起

50、，就不能保证对被测对象所测得的量值的准确和一致，由此就必然造成量值传递的混乱。由此可见，的量值的准确和一致，由此就必然造成量值传递的混乱。由此可见，建立量值传递体系是统一计量器具量值的重要手段，是保证计量结果建立量值传递体系是统一计量器具量值的重要手段，是保证计量结果准确可靠的基础，是保证全国量值的准确可靠而采取的具体措施和技准确可靠的基础，是保证全国量值的准确可靠而采取的具体措施和技术保证。术保证。 上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度国家计量检定系统表国家计量检定系统表(简称检定系统简称检定系统)

51、被定义为被定义为:国家对计量基准到各等国家对计量基准到各等级的计量标准直至工作计量器具的检定程序所作的技术规定。检定系级的计量标准直至工作计量器具的检定程序所作的技术规定。检定系统由文字和框图构成，内容包括统由文字和框图构成，内容包括:基准、各等级计量标准、工作计量基准、各等级计量标准、工作计量器具的名称、测量范围、准确度器具的名称、测量范围、准确度(或不确定度或允许误差或不确定度或允许误差)和检定的方和检定的方法等。制定检定系统的根本目的是为了保证工作计量器具具备应有的法等。制定检定系统的根本目的是为了保证工作计量器具具备应有的准确度，在此基础上考虑量值传递的合理性。即制定检定系统时，各准确

52、度，在此基础上考虑量值传递的合理性。即制定检定系统时，各等级计量标准的准确度要等级计量标准的准确度要求，必须从工作计量器具的准确度要求开始，由下向上地逐级确定。求，必须从工作计量器具的准确度要求开始，由下向上地逐级确定。检定系统基本上是按各类计量器具检定系统基本上是按各类计量器具(如量块、线纹尺、表面粗糙度参如量块、线纹尺、表面粗糙度参数值样板等数值样板等)分别制定的。在我国，每项国家计量基准对应一种检定分别制定的。在我国，每项国家计量基准对应一种检定系统。如图系统。如图1 -7所示为我国长度量值的传递系统。所示为我国长度量值的传递系统。上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量

53、阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度 4.计量器具的分类计量器具的分类 计量器具是指测量仪器和测量工具的总称。目前计量器具分类方法计量器具是指测量仪器和测量工具的总称。目前计量器具分类方法很多，有的按计量器具设计原理分类，有的按计量器具用途、特点分很多，有的按计量器具设计原理分类，有的按计量器具用途、特点分类，还有的按被测量的性质类，还有的按被测量的性质(如角度、表面粗糙度、螺纹、线纹、齿如角度、表面粗糙度、螺纹、线纹、齿轮等轮等)进行分类。按设计原理结合用途进行分类，可将目前使用的计进行分类。按设计原理结合用途进行分类，可将目前使用的计量器具分为标准器具

54、、极限量规、通用量具、计量仪器四大类。量器具分为标准器具、极限量规、通用量具、计量仪器四大类。 1)标准器具标准器具:这种量具通常被用来校准、调整其他计量器具或作为标这种量具通常被用来校准、调整其他计量器具或作为标准与被测工件进行比较测量，如量块、角度块、多面棱体、线纹尺等准与被测工件进行比较测量，如量块、角度块、多面棱体、线纹尺等 2)极限量规极限量规:它是一种专用检验量具，使用这种量具不能给出被检它是一种专用检验量具，使用这种量具不能给出被检工件的具体尺寸，只能确定被检验工件是否合格，如光滑极限量规、工件的具体尺寸，只能确定被检验工件是否合格，如光滑极限量规、螺纹极限量规等。螺纹极限量规等

55、。上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度 3)通用量具通用量具:在机械制造业和计量领域被广泛应用。这种量具是能直在机械制造业和计量领域被广泛应用。这种量具是能直接表示出长度的单位、量值的非标准量具，如游标卡尺、千分尺等。接表示出长度的单位、量值的非标准量具，如游标卡尺、千分尺等。百分表、千分表类虽具有机械放大功能，但结构简单、应用广泛，也百分表、千分表类虽具有机械放大功能，但结构简单、应用广泛，也被列人通用量具类。被列人通用量具类。 4)计量仪器计量仪器:它是利用机械、光学、气动、电动或其他原理将长度它

56、是利用机械、光学、气动、电动或其他原理将长度单位放大或细分的计量器具单位放大或细分的计量器具(结构也较通用量具复杂结构也较通用量具复杂)，如工具显微镜，如工具显微镜、测长仪、光电自准直仪、立、测长仪、光电自准直仪、立(卧卧)式光学计、接触式干涉仪、浮标式式光学计、接触式干涉仪、浮标式气动量仪、电感式测微仪等。气动量仪、电感式测微仪等。 各大类计量器具中的通用量具、计量仪器又可按原理、构造上的特各大类计量器具中的通用量具、计量仪器又可按原理、构造上的特点进行细分，如通用量具可分为游标类量具、测微类量具、指示类量点进行细分，如通用量具可分为游标类量具、测微类量具、指示类量具等具等;计量仪器可分为常

57、用光学计量仪器、气动量仪、电动量仪等。计量仪器可分为常用光学计量仪器、气动量仪、电动量仪等。上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度 5.计量器具的主要度量指标计量器具的主要度量指标 计量器具的度量指标是表征计量器具技术性能和功用的计量参数，计量器具的度量指标是表征计量器具技术性能和功用的计量参数，是合理选择和使用计量器具的重要依据，其中的主要指标如下是合理选择和使用计量器具的重要依据，其中的主要指标如下: 1)刻度刻度(分度分度)间距。刻度间距是测量器具刻度标尺或刻度盘上两相邻间距。刻度间距是测量器具刻

58、度标尺或刻度盘上两相邻刻线间的距离，一般为刻线间的距离，一般为1一一2. 5 mm 2)分度值。分度值指标尺上每一刻线间距所代表的量值。分度值越分度值。分度值指标尺上每一刻线间距所代表的量值。分度值越小精度越高。如一外径千分尺的微分筒上相邻两刻线所代表的量值之小精度越高。如一外径千分尺的微分筒上相邻两刻线所代表的量值之差为差为0. 01 mm，则该测量器具的分度值为，则该测量器具的分度值为0. 01 mm。再如图。再如图1一一8中中所示分度值为所示分度值为1um 3)示值范围。示值范围是指计量器具所能显示示值范围。示值范围是指计量器具所能显示(或指示或指示)的最低值到的最低值到最高值的范围。最

59、高值的范围。 4)测量范围。测量范围是测量器具所能测量尺寸的最小值到最大值测量范围。测量范围是测量器具所能测量尺寸的最小值到最大值的范围，如外径千分尺的测量范围有的范围，如外径千分尺的测量范围有0一一25 mm , 25一一50 mm等。等。 上一页 下一页返回任务任务1 用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴用游标卡尺、外径千分尺测量阶梯轴长度直径和键糟深度长度直径和键糟深度5)灵敏度。灵敏度是指仪器指示装置发生最小变动的被测尺寸的最小灵敏度。灵敏度是指仪器指示装置发生最小变动的被测尺寸的最小变动量。变动量。6)示值误差。示值误差是指计量器具上的示值与被测真值的代数差示值误差。示值误差是指计量器具

60、上的示值与被测真值的代数差 7)修正值。修正值是指为了消除或减少系统误差，用代数法加到未修修正值。修正值是指为了消除或减少系统误差，用代数法加到未修正测量结果上的数值，其大小与示值误差的绝对值相等，而符号相反正测量结果上的数值，其大小与示值误差的绝对值相等，而符号相反 8)测量力。测量力是测量头与被测零件表面在测量时相接触的力，测测量力。测量力是测量头与被测零件表面在测量时相接触的力，测量力将引起测量器具和被测量零件的弹性变形，影响测量精度。量力将引起测量器具和被测量零件的弹性变形，影响测量精度。 9)回程误差。回程误差是对同一尺寸进行正反向测量时仪器指示数值回程误差。回程误差是对同一尺寸进行