互换性与技术测量课件

1、 1. 互换性概述互换性概述 2. 公差与配合标准发展简介公差与配合标准发展简介 3. 计量技术发展简介计量技术发展简介 4. 优先数和优先数系优先数和优先数系一、互换性的含义一、互换性的含义互换性互换性 同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑选或附加修配就能装在机器上，达到规定的功能要求挑选或附加修配就能装在机器上，达到规定的功能要求例例 灯头和灯泡，螺钉螺母，滚动轴承灯头和灯泡，螺钉螺母，滚动轴承 汽车、自行车、缝纫机、手表汽车、自行车、缝纫机、手表 日用工业品、机床、汽车、电子产品、军工产品日用工业品、机床、汽车、电子产品、军工产品

2、互换性应该同时具备两个条件：互换性应该同时具备两个条件：不需经过任何选择、修配或调整便能装配、维修更换不需经过任何选择、修配或调整便能装配、维修更换装配或更换后的整机能满足其使用性能要求装配或更换后的整机能满足其使用性能要求 二、公差二、公差 允许零件尺寸和几何参数的变动量允许零件尺寸和几何参数的变动量 三、互换性的作用三、互换性的作用使用方面使用方面 提供备件，维修方便提供备件，维修方便（保证了机器工作的连续性（保证了机器工作的连续性和持久性，延长了机器的使用寿命，提高了机器的使用价值）和持久性，延长了机器的使用寿命，提高了机器的使用价值）制造方面制造方面 提高生产水平，进行文明生产提高生产

3、水平，进行文明生产（1.为生产的专业为生产的专业化、协作化、自动化创造了条件化、协作化、自动化创造了条件 2.装配方便，组织装配流水线装配方便，组织装配流水线）设计方面设计方面 缩短了机器设计周期缩短了机器设计周期（采用公差标准，标准零、部（采用公差标准，标准零、部件，件，CAD）互换性是重要的生产原则和有效技术措施互换性是重要的生产原则和有效技术措施不但能够显著提高劳动生产率，也有利于降低产品成本，不但能够显著提高劳动生产率，也有利于降低产品成本，提高产品质量和可靠性提高产品质量和可靠性四、互换性的种类四、互换性的种类几何参数几何参数 尺寸大小，几何形状（宏观、微观）以及相互的位置关系尺寸大

4、小，几何形状（宏观、微观）以及相互的位置关系 （本（本课程）课程） 机械性能机械性能 硬度、强度硬度、强度完全一致不可能完全一致不可能达到互换性并不要求相同规格的零、部件几何参数绝对相达到互换性并不要求相同规格的零、部件几何参数绝对相同，而是允许保持在一定的范围内变动同，而是允许保持在一定的范围内变动互换性的分类互换性的分类 按可换性的程度按可换性的程度 完全互换完全互换(绝对互换绝对互换) 不需选择、辅助加工和修配不需选择、辅助加工和修配不完全互换不完全互换(绝对互换绝对互换) 当装配精度要求较高，为降低成本而采用其他技术当装配精度要求较高，为降低成本而采用其他技术手段来满足装配要求，如分组

5、装配法手段来满足装配要求，如分组装配法 标准化是实现互换性的基础，是组织现代化生产的重要手段之一标准化是实现互换性的基础，是组织现代化生产的重要手段之一可简化多余的产品品种可简化多余的产品品种节约原材料、减少浪费、信息交流，提高产品可靠性节约原材料、减少浪费、信息交流，提高产品可靠性一、一、标准化标准化 为在一定的范围内获得最佳秩序，对实际的或潜在的问为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题制定共同的和重复使用的规则的活动 （GB3935.1-1996GB3935.1-1996）标准化不是一个孤立的概念，而是一个活动过程，包括制订标准化不是一个孤立的

6、概念，而是一个活动过程，包括制订、贯彻、修订，循环往复，不断提高、贯彻、修订，循环往复，不断提高制订、修订、贯彻标准是标准化活动的重要任务制订、修订、贯彻标准是标准化活动的重要任务在标准化的全部活动中，贯彻标准是个核心环节在标准化的全部活动中，贯彻标准是个核心环节标准化在深度上是没有止境的标准化在深度上是没有止境的一切有人类智慧活动的地方都能展开，目前重点放在工业生一切有人类智慧活动的地方都能展开，目前重点放在工业生产上产上2022-7-16二、标准分类：二、标准分类： 按使用范围：按使用范围：国家标准、行业标准、地方国家标准、行业标准、地方标准、企业标准标准、企业标准 按作用范围：按作用范围

7、：国际标准、区域标准、国家国际标准、区域标准、国家标准、地方标准、试行标准标准、地方标准、试行标准 按性质：按性质：技术标准、工作标准、管理标准技术标准、工作标准、管理标准三、标准化的发展三、标准化的发展1902，英国伦敦以生产剪羊毛机为主的钮瓦（，英国伦敦以生产剪羊毛机为主的钮瓦（Newall） 极限表极限表1906，英国国标，英国国标B.S.27。1924，英国国标，英国国标B.S.164。1925，美国标准，美国标准A.S.A.B 4a德国标准德国标准DIN 基孔制、基轴制、公差单位等概念，标准温度基孔制、基轴制、公差单位等概念，标准温度201926，成立了国际标准化协会，成立了国际标准

8、化协会ISA ，由第三技术委员会负责制定公差与配合标准，由第三技术委员会负责制定公差与配合标准1929，苏联，苏联 公差与配合标准公差与配合标准1940，正式颁布了国际公差标准，正式颁布了国际公差标准ISA1947年年2月国际标准化组织重建，改名为国际标准化组织月国际标准化组织重建，改名为国际标准化组织ISO，仍由第三技术委，仍由第三技术委员会负责制定公差与配合标准员会负责制定公差与配合标准四、中国四、中国1955，一机部，一机部 第一个公差与配合的部颁标准第一个公差与配合的部颁标准1958，恢复为，恢复为ISO成员成员1959，国家科委，国家科委 第一个公差与配合的国家标准第一个公差与配合的

9、国家标准GB159174-59随着我国经济建设的发展，陆续制订、修订标准随着我国经济建设的发展，陆续制订、修订标准 在生产中，为了满足用户各种各样的要求，同一品种同一参数在生产中，为了满足用户各种各样的要求，同一品种同一参数还要从大到小取不同的值，从而形成不同规格的产品系列还要从大到小取不同的值，从而形成不同规格的产品系列例：普通车床加工最大直径例：普通车床加工最大直径 320，400，500，630 形成产品系列形成产品系列本身的零部件本身的零部件加工和检验用的刀、夹、量具及机床等加工和检验用的刀、夹、量具及机床等使用性能使用性能防止数值传播的紊乱防止数值传播的紊乱把产品品种的发展一开始就引

10、向科学的标准化轨道把产品品种的发展一开始就引向科学的标准化轨道优先数和优先数系就是对各种技术参数的数值进行协优先数和优先数系就是对各种技术参数的数值进行协调、简化和统一的一种科学的数值标准调、简化和统一的一种科学的数值标准优先数系由一些十进制等比数列构成，代号为优先数系由一些十进制等比数列构成，代号为 Rr 基本系列基本系列R5 1, 1.6, 2.5, 4, 6.3,10R10 1, 1.25, 1.6, 2.0, 2.5, 3.15, 4.0, 5.0, 6.3, 8.0, 10R20 R40补充系列补充系列R80倒数系列倒数系列R10的倒数系列的倒数系列 1, 0.8, 0.63, 0.

11、5, 0.4, 0.315, 0.25, 0.2, 0.16, 0.1变形系列变形系列 Rr/pR10/3 1, 2, 4, 8, 16, 31.5, 6 . 11055q25. 1101010q12. 1102020q06. 1104040q03. 1108080q2)10(3103/10q R5R5系列的项值包含在系列的项值包含在R10R10系列之中，系列之中， R10R10系列的项值包含在系列的项值包含在R20R20系列之中，系列之中， R20R20系列的项值包含在系列的项值包含在R40R40系列之中，系列之中， R40R40系列的项值包含在系列的项值包含在R80R80系列之中系列之中R

12、rRr系列中的项值可按十进法向两端无限延伸，也适用于比值系列中的项值可按十进法向两端无限延伸，也适用于比值r/pr/p等于整数的等于整数的派生系列派生系列Rr/pRr/p同一系列中任意相邻两优先数常用值的相对差近似不变。其中同一系列中任意相邻两优先数常用值的相对差近似不变。其中R5R5系列约为系列约为60%60%， R10R10系列约为系列约为25%25%， R20R20系列约为系列约为12%12%， R40R40系列约为系列约为6%6%， R80R80系列约系列约为为3%3%R10/3R10/3，R20/6R20/6，R40/12R40/12的理论等比数列十分接近于公比为的理论等比数列十分接

13、近于公比为2 2的倍数系列的倍数系列标注派生系列时，除含有项值标注派生系列时，除含有项值 1 1 的可用简化符号的可用简化符号Rr/pRr/p外，其它的均需表明外，其它的均需表明系列中含有的一个项值如系列中含有的一个项值如 R10/3( 2.5 )R10/3( 2.5 ) 例例：试写出：试写出R10/3R10/3从从0.0120.012到到100100的优先数系的派生数系的优先数系的派生数系 解：解： 该数系为该数系为 0.0160.016，0.03150.0315，0.0630.063，0.1250.125，0.250.25，0.50.5， 1 1，2 2，4 4，8 8，1616，31.5

14、31.5，6363目前我国数值分级的国家标准目前我国数值分级的国家标准 GB321-80 长度计量在我国具有悠久的历史长度计量在我国具有悠久的历史长度基准的发展长度基准的发展档案米尺，国际米原器，铂铱合金，档案米尺，国际米原器，铂铱合金， ，激光，激光米是光在真空中于米是光在真空中于1/299 792 458秒时间间隔内的行秒时间间隔内的行程长度程长度计量器具不断改进计量器具不断改进隧道显微镜隧道显微镜 分辨率分辨率0.01钠米，可测原子或分子的钠米，可测原子或分子的尺寸或形貌尺寸或形貌 Bining和和Rohrer 1986诺贝尔奖诺贝尔奖我国紧跟世界先进水平，已拥有一批骨干检测仪我国紧跟世

15、界先进水平，已拥有一批骨干检测仪器制造厂器制造厂 86Kr测量的基本概念测量的基本概念计量器具和测量方法计量器具和测量方法测量误差及数据处理测量误差及数据处理一、测量、检验与检定一、测量、检验与检定测量测量 为确定被测对象的量值而进行的实验过程为确定被测对象的量值而进行的实验过程 q=L/E 被测量值被测量值L等于计量单位等于计量单位E E与测量值与测量值q的乘积的乘积 测量对象测量对象 主要指几何量，包括长度、角度、表面粗糙度以及形位误差等主要指几何量，包括长度、角度、表面粗糙度以及形位误差等计量单位计量单位 我国基本计量制度是米制（即公制）我国基本计量制度是米制（即公制） 长度长度 m,

16、mm,m, nm 角度角度 弧度弧度(rad), 度度(), 分分(), 秒秒()测量方法测量方法 测量时所采用的计量器具和测量条件的综合测量时所采用的计量器具和测量条件的综合测量的精确度测量的精确度 测量结果与真值的一致程度测量结果与真值的一致程度检验检验 判断被检对象是否合格，可用计量器具也可用量规、样板判断被检对象是否合格，可用计量器具也可用量规、样板等专用定值量具，不能得出具体的量值等专用定值量具，不能得出具体的量值检定检定 为评定计量器具的精度指标是否合乎该计量器具的检定规为评定计量器具的精度指标是否合乎该计量器具的检定规程的全部过程，如用量块来检定千分尺的精度指标等程的全部过程，如

17、用量块来检定千分尺的精度指标等测量基准和尺寸传递系统测量基准和尺寸传递系统实际生产和科学研究中，用各种计实际生产和科学研究中，用各种计量器具进行测量量器具进行测量为了保证零件在国内外具有互换性，为了保证零件在国内外具有互换性，必须保证量值的统一必须保证量值的统一一、长度基准和量值传递一、长度基准和量值传递由长度的最高基准过渡到国由长度的最高基准过渡到国家基准、工作基准、工作器家基准、工作基准、工作器具、被测对象具、被测对象米是光在真空中于米是光在真空中于1/299 792 458秒时间间隔内的行程长度秒时间间隔内的行程长度机械制造中实用的长度基准机械制造中实用的长度基准是量块和线纹尺，其中量块

18、是量块和线纹尺，其中量块应用较广应用较广二、二、角度基准和量值传递角度基准和量值传递三、量块（长度量块、角度量块）三、量块（长度量块、角度量块）1、长度量块、长度量块 无刻度的标准端面量具，主要用作尺寸传递系统中的中间无刻度的标准端面量具，主要用作尺寸传递系统中的中间标准量具，或在相对法测量时作为标准件调整仪器的零位，也可用来直标准量具，或在相对法测量时作为标准件调整仪器的零位，也可用来直接测量零件接测量零件o形状形状 长方形平面六面体，长方形平面六面体，2个测量面和个测量面和4个非测量面个非测量面o标称长度标称长度 两相互平行的测量面之间的距离两相互平行的测量面之间的距离o材料材料 特殊合金

19、钢特殊合金钢 量块的研合性量块的研合性 量块的一个测量面与量块的一个测量面与另一量块的测量面或另一经精密加另一量块的测量面或另一经精密加工的类似的平面，通过分子吸力作工的类似的平面，通过分子吸力作用而粘合的性能用而粘合的性能 量块的工作面是经过超精研磨制造量块的工作面是经过超精研磨制造的。测量表面留有一层极薄的油膜的。测量表面留有一层极薄的油膜（约（约0.02m），切向推合力作用，），切向推合力作用，牢固联接牢固联接量块的精度量块的精度级级 以量块的标称长度为工作尺寸，忽略制造误差以量块的标称长度为工作尺寸，忽略制造误差等等 以量块经检定后所给出的实际中心尺寸作为工作尺寸，忽略检定时的测量误差

20、以量块经检定后所给出的实际中心尺寸作为工作尺寸，忽略检定时的测量误差GB6093-85规定：量块共有规定：量块共有17种套别种套别例：例：83块一套的量块组成所需尺寸块一套的量块组成所需尺寸51.9952、角度量块：三角形和四边形、角度量块：三角形和四边形多面棱体多面棱体 用特殊合金钢或石英玻璃经精细加工制成，常见的有用特殊合金钢或石英玻璃经精细加工制成，常见的有4, 6, 8, 12, 24, 36, 72面体等面体等一、计量仪器分类一、计量仪器分类 测量仪器和测量工具的统称测量仪器和测量工具的统称基准量具基准量具 m通用计量器具通用计量器具 尺尺 极限量规类极限量规类 一种没有刻度的用于检

21、验被测量是否处于给定的极限偏差一种没有刻度的用于检验被测量是否处于给定的极限偏差之内的专用量具，如光滑极限量规、螺纹量规、功能量规等之内的专用量具，如光滑极限量规、螺纹量规、功能量规等检验夹具检验夹具 专用的检验工具专用的检验工具另外分类方法见书另外分类方法见书 P12二、计量器具的基本技术性能指标二、计量器具的基本技术性能指标分度值分度值 相邻两刻线所代表的量值之差相邻两刻线所代表的量值之差刻度间距刻度间距 相邻两刻线中心距离相邻两刻线中心距离示值范围示值范围 计量器具所指示或显示的最低值到最高值的范围计量器具所指示或显示的最低值到最高值的范围测量范围测量范围 在允许误差限内，计量器具所能测

22、量零件的最低值到最高值在允许误差限内，计量器具所能测量零件的最低值到最高值 的范围的范围灵敏度灵敏度 计量器具示数装置对被测量变化的反应能力计量器具示数装置对被测量变化的反应能力不确定度不确定度二、测量方法分类及其特点二、测量方法分类及其特点直接测量直接测量 用计量器具直接测量被测量的整个数值或相对于标准量的偏差用计量器具直接测量被测量的整个数值或相对于标准量的偏差 间接测量间接测量 测量与被测量有函数关系的其他量，再通过函数关系式求出被测量测量与被测量有函数关系的其他量，再通过函数关系式求出被测量绝对测量绝对测量 在计量器具的示数装置上可表示出被测量的全值在计量器具的示数装置上可表示出被测量

23、的全值 相对（比较）测量相对（比较）测量 在计量器具的示数装置上只表示出被测量相对已知标准量在计量器具的示数装置上只表示出被测量相对已知标准量的偏差值的偏差值单项测量和综合测量单项测量和综合测量静态测量和动态测量静态测量和动态测量接触测量和非接触测量接触测量和非接触测量等精度测量等精度测量 在测量过程中，影响测量精度的各因素不改变在测量过程中，影响测量精度的各因素不改变 不等精度测量不等精度测量 在测量过程中，影响测量精度的各因素全部或部分有改变在测量过程中，影响测量精度的各因素全部或部分有改变一、测量误差一、测量误差 测量结果与被测量的真值之差测量结果与被测量的真值之差 三、误差分类三、误差

24、分类 系统误差系统误差 在同一条件下，多次测量同一量值时，误差的绝对值和符号保持恒在同一条件下，多次测量同一量值时，误差的绝对值和符号保持恒定或按一定规律变化的误差定或按一定规律变化的误差随机误差随机误差 在同一条件下，多次测量同一量值时，误差的绝对值和符号以不可在同一条件下，多次测量同一量值时，误差的绝对值和符号以不可预定的方式变化着的误差预定的方式变化着的误差粗大误差粗大误差 超出在规定条件下预计的误差超出在规定条件下预计的误差四、测量精度四、测量精度精密度精密度 表示测量结果中随机误差的影响程度表示测量结果中随机误差的影响程度正确度正确度 表示测量结果中系统误差的影响程度表示测量结果中系

25、统误差的影响程度精确度精确度(准确度准确度) 表示测量结果中随机误差和系统误差综合的影响程度表示测量结果中随机误差和系统误差综合的影响程度随机误差随机误差 特点特点对称性对称性 绝对值相等的正误差和负误差出现的次数大致相等绝对值相等的正误差和负误差出现的次数大致相等单峰性单峰性 绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的次数多绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的次数多有界性有界性 在一定的条件下，误差的绝对值不会超过一定的限度在一定的条件下，误差的绝对值不会超过一定的限度抵偿性抵偿性 当测量次数当测量次数n增大时，算术平均值愈趋近于真值增大时，算术平均值愈趋近于真值 评定随机误差的尺度评定随机误差的

26、尺度标准偏差标准偏差概率论原理概率论原理 正态分布曲线正态分布曲线不存在系统误差时，测量方法精密度的高低可用标准偏差不存在系统误差时，测量方法精密度的高低可用标准偏差的大小来表示的大小来表示评定随机误差的尺度评定随机误差的尺度标准偏差标准偏差2极限误差是单次测量标准偏差的极限误差是单次测量标准偏差的3倍，或称谓概率为倍，或称谓概率为99.73%的随机不确定度，的随机不确定度，即随机误差绝对值不会超过的限度即随机误差绝对值不会超过的限度算术平均值算术平均值当测量次数当测量次数n增大时，算术平均值愈趋近于真值增大时，算术平均值愈趋近于真值用算术平均值作为最后测量结果比用其它任一测量值作为测量结果更

27、可靠用算术平均值作为最后测量结果比用其它任一测量值作为测量结果更可靠由残余误差求标准偏差由残余误差求标准偏差判断系统误差的残余误差观察法判断系统误差的残余误差观察法不存在系统误差不存在系统误差 系列残余误差大体正负相同，无显著变化规律系列残余误差大体正负相同，无显著变化规律存在线性系统误差存在线性系统误差 系列残余误差有规律地递增或递减系列残余误差有规律地递增或递减存在周期性系统误差存在周期性系统误差 系列残余误差有规律地逐渐由负变正或由正变负系列残余误差有规律地逐渐由负变正或由正变负该方法不能发现定值系统误差该方法不能发现定值系统误差判断粗大误差判断粗大误差 拉依达准则（拉依达准则（3准则，

28、服从正态分布的误差且重复测量次准则，服从正态分布的误差且重复测量次数较多）数较多）算术平均值的标准偏差算术平均值的标准偏差其它内容自读其它内容自读 1. 公差与配合的基本术语及定义公差与配合的基本术语及定义 2. 公差与配合国家标准公差与配合国家标准 3. 国标规定的公差带与配合国标规定的公差带与配合 4. 公差与配合的选用公差与配合的选用 5. 一般公差一般公差 线性尺寸的未注公差线性尺寸的未注公差圆柱结合的使用要求圆柱结合的使用要求用作相对运动副用作相对运动副 如：如：滑动轴承与轴颈的结合，导轨与滑块的结合滑动轴承与轴颈的结合，导轨与滑块的结合，有一定的配合间隙，有一定的配合间隙用作固定连

29、接用作固定连接 整体零件拆成两件如：整体零件拆成两件如：齿轮轴齿轮与轴、蜗轮轮缘与轮毂的结合齿轮轴齿轮与轴、蜗轮轮缘与轮毂的结合 必须保证一定的过盈，以在传递足够的扭矩或轴向力时不打滑必须保证一定的过盈，以在传递足够的扭矩或轴向力时不打滑用作定位可拆连接用作定位可拆连接 主要用于保证有较高的同轴度和在不同修理周期下能拆卸的一种结构主要用于保证有较高的同轴度和在不同修理周期下能拆卸的一种结构 如：一般齿轮与轴、定位销和销孔的结合等，必须保证一定的过盈，但也不能太大如：一般齿轮与轴、定位销和销孔的结合等，必须保证一定的过盈，但也不能太大 公差公差 协调机器零件的使用要求与制造经济性之间的矛盾协调机

30、器零件的使用要求与制造经济性之间的矛盾 配合配合 反映机器零件之间有关功能要求的相互关系反映机器零件之间有关功能要求的相互关系GB15917459，GB1800180479， GB/T180492GB/T1800.1 1997， GB/T1800.2 1998， GB/T1800.3 1998， GB/T1800.4 1999， GB/T18011999， GB/T180379， GB/T18042000 一、有关孔、轴和尺寸的术语及定义一、有关孔、轴和尺寸的术语及定义o孔孔 通常指圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由二平行平面或切通常指圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由二平行平面或切面

31、形成的包容面）面形成的包容面）o轴轴 通常指圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（由二平行平面或切通常指圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）面形成的被包容面）也包括非圆柱形内表面也包括非圆柱形内表面从装配关系看从装配关系看从加工过程看从加工过程看在极限与配合制中，孔、轴的概在极限与配合制中，孔、轴的概念是广义的，且都是由单念是广义的，且都是由单一尺寸构成的一尺寸构成的o尺寸尺寸 用特定单位表示长度值的数字用特定单位表示长度值的数字 工程上规定，图样上的尺寸数字的特定单位为工程上规定，图样上的尺寸数字的特定单位为 mm o基本尺寸基本尺寸 设计给定的尺寸设计给定的

32、尺寸 计算偏差的起始尺寸计算偏差的起始尺寸 孔、轴的基本尺寸代号分别为孔、轴的基本尺寸代号分别为 D 和和 do实际尺寸实际尺寸 零件加工后通过测量获得的尺寸零件加工后通过测量获得的尺寸 并非被测尺寸的真值并非被测尺寸的真值 孔、轴的实际尺寸代号分别为孔、轴的实际尺寸代号分别为 Da 和和 dao极限尺寸极限尺寸 允许尺寸变化的两个极限值，设计时给定允许尺寸变化的两个极限值，设计时给定 孔、轴的最大、最小极限尺寸代号分别为孔、轴的最大、最小极限尺寸代号分别为 Dmax、 Dmin和和 dmax、 dmin 有关尺寸的术语和定义有关尺寸的术语和定义2o最大实体状态最大实体状态（MMC） 具有材料

33、量最多时的状态具有材料量最多时的状态 最大实体尺寸最大实体尺寸（MMS） 孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸o最小实体状态最小实体状态（LMC） 具有材料量最少时的状态具有材料量最少时的状态 最小实体尺寸最小实体尺寸（MMS） 孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸o作用尺寸作用尺寸 实际孔、轴都有形位误差，当两者结合时，实际起作用的孔实际孔、轴都有形位误差，当两者结合时，实际起作用的孔显得小了，轴显得大了显得小了，轴显得大了 孔孔 在配合面的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸在配合面的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸

34、轴轴 在配合面的全长上，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸在配合面的全长上，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸 二、有关尺寸偏差与尺寸公差的术语与定义二、有关尺寸偏差与尺寸公差的术语与定义1o尺寸偏差（尺寸偏差（偏差偏差） 某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差 上偏差上偏差 最大极限尺寸减其基本尺寸的代数差最大极限尺寸减其基本尺寸的代数差 孔孔 ES, 轴轴 es 下偏差下偏差 最小极限尺寸减其基本尺寸的代数差最小极限尺寸减其基本尺寸的代数差 孔孔 EI, 轴轴 ei 极限偏差极限偏差 上偏差和下偏差统称上偏差和下偏差统称 实际偏差实际偏差 实际尺寸减其基本尺寸的代数差实际

35、尺寸减其基本尺寸的代数差o尺寸公差（尺寸公差（公差公差） 允许尺寸的变动量允许尺寸的变动量 最大极限尺寸与最小极限尺寸的代数差的绝对值最大极限尺寸与最小极限尺寸的代数差的绝对值 上偏差与下偏差的代数差的绝对值上偏差与下偏差的代数差的绝对值 有关尺寸偏差与尺寸公差的术语与定义有关尺寸偏差与尺寸公差的术语与定义2o尺寸公差带图尺寸公差带图 由零线和公差带两部分组成由零线和公差带两部分组成 公差及偏差的数值与基本尺寸数值相比差别甚大，不便用同一比例表示公差及偏差的数值与基本尺寸数值相比差别甚大，不便用同一比例表示o零线零线 零偏差线零偏差线 表示基本尺寸表示基本尺寸 公差带公差带 由代表上、下偏差的

36、两条直线所限定的一个区域由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域 在国标中，公差带包括了在国标中，公差带包括了“公差带大小公差带大小”与与“公差带位置公差带位置”两个参数。两个参数。o基本偏差基本偏差 靠近零线的那个偏差靠近零线的那个偏差o标准公差标准公差 用以确定公差带大小的任一公差用以确定公差带大小的任一公差 前者由标准公差确定，后者由基本偏差确定前者由标准公差确定，后者由基本偏差确定 三、有关配合的术语与定义三、有关配合的术语与定义1o配合配合 基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系 基本条件：基本条件：孔和轴的基本尺寸必须相同

37、孔和轴的基本尺寸必须相同具有包容和被包容的特性，即孔和轴的结合具有包容和被包容的特性，即孔和轴的结合 配合是指一批孔和轴的装配关系，用公差带相互位置关系反映配合比较确切配合是指一批孔和轴的装配关系，用公差带相互位置关系反映配合比较确切 配合的两种基准制：配合的两种基准制：基孔制基孔制 是基本偏差为一定的孔公差带，与不同基本偏差的轴的公差带是基本偏差为一定的孔公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度形成各种配合的一种制度 基本偏差即下偏差基本偏差即下偏差=0 基准孔代号：基准孔代号：H基轴制基轴制 是基本偏差为一定的轴公差带，与不同基本偏差的孔的公差带是基本偏差为一定的轴公差带，

38、与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度形成各种配合的一种制度 基本偏差即上偏差基本偏差即上偏差=0 基准轴代号：基准轴代号：h 有关配合的术语与定义有关配合的术语与定义2 配合公差配合公差 允许间隙或过盈的变动量，表示装配后的配合精度允许间隙或过盈的变动量，表示装配后的配合精度 Tfo间隙间隙 孔的尺寸减去相配合轴的尺寸所得差值为正孔的尺寸减去相配合轴的尺寸所得差值为正 最大间隙最大间隙 孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的代数差孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的代数差 X max 最小间隙最小间隙 孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的代数差孔的最小极限尺寸减轴的最大极

39、限尺寸所得的代数差 X min 间隙公差间隙公差 允许间隙的变动量，最大间隙与最小间隙的代数差允许间隙的变动量，最大间隙与最小间隙的代数差 间隙配合间隙配合 孔的公差带完全在轴的公差带之上，即具有间隙的配合孔的公差带完全在轴的公差带之上，即具有间隙的配合 （包括（包括 X min =0） 例例2 有关配合的术语与定义有关配合的术语与定义3o过盈过盈 孔的尺寸减去相配合轴的尺寸所得差值为负孔的尺寸减去相配合轴的尺寸所得差值为负 最大过盈最大过盈 孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的代数差孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的代数差 Y max 最小过盈最小过盈 孔的最大极限尺寸减轴的最小极

40、限尺寸所得的代数差孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的代数差 Y min 过盈公差过盈公差 允许过盈的变动量，最小过盈与最大过盈之代数差的绝对值允许过盈的变动量，最小过盈与最大过盈之代数差的绝对值 过盈配合过盈配合 孔的公差带完全在轴的公差带之下，即具有过盈的配合孔的公差带完全在轴的公差带之下，即具有过盈的配合 （包括（包括Y min =0） 例例3 有关配合的术语与定义有关配合的术语与定义4o过渡配合过渡配合 孔的公差带与轴的公差带相互交迭孔的公差带与轴的公差带相互交迭 配合公差配合公差 最大间隙与最大过盈之代数差的绝对值最大间隙与最大过盈之代数差的绝对值 极限情况极限情况 X max

41、Y max 例例43.2.1 标准公差系列标准公差系列 公差单位，公差等级，基本尺寸分段公差单位，公差等级，基本尺寸分段标准公差标准公差 国标规定的用以确定公差带大小的任一公差值国标规定的用以确定公差带大小的任一公差值 公差等级系数和公差单位的乘积值公差等级系数和公差单位的乘积值 IT ISO Tolerance o公差单位公差单位 i 计算标准公差的基本单位，是制定标准公差系列表的基础计算标准公差的基本单位，是制定标准公差系列表的基础 尺寸尺寸D500 第一项主要反映加工误差，呈抛物线规律第一项主要反映加工误差，呈抛物线规律 第二项用于补偿与直径成正比的误差，包括测量误差第二项用于补偿与直径

42、成正比的误差，包括测量误差 D500 3150 大尺寸大尺寸 i 采用线性关系采用线性关系 温度温度o公差等级公差等级 基本尺寸一定，公差等级系数唯一决定公差大小基本尺寸一定，公差等级系数唯一决定公差大小 公差等级分为公差等级分为20级级 IT01,IT0,IT1,IT18 依次降低，系数依次增大依次降低，系数依次增大o基本尺寸分段基本尺寸分段 D180 ISO一致，不均匀递增数系一致，不均匀递增数系 D180 优先数系优先数系 主段落主段落R10 中间段落中间段落R20mDDi001. 045. 03mDi1 . 2004. 0 基本偏差基本偏差 靠近零线的那个偏差，使公差带位置标准化的唯一

43、指标靠近零线的那个偏差，使公差带位置标准化的唯一指标 基本偏差系列用拉丁字母表示，按顺序排列，除基本偏差系列用拉丁字母表示，按顺序排列，除i, l, o, q, w外的外的21字母加字母加上上cd, ef, fg, za, zb, zc, js共有共有28个代号个代号孔用大写字母表示，轴用小写字母表示孔用大写字母表示，轴用小写字母表示H和和h的基本偏差为的基本偏差为0，H为基准孔，为基准孔， h为基准轴为基准轴JS和和js是对称分布，基本偏差为是对称分布，基本偏差为+IT/2或或-IT/2，逐渐取代近似对称偏差，逐渐取代近似对称偏差J和和j另一极限偏差由公差等级决定另一极限偏差由公差等级决定基

44、本偏差字母与公差等级数字并列，且大小相同，如基本偏差字母与公差等级数字并列，且大小相同，如H7不能写成不能写成H7 ，因，因为基本偏差和公差等级是组成公差带的两个独立要素，二者地位等同为基本偏差和公差等级是组成公差带的两个独立要素，二者地位等同o轴的基本偏差轴的基本偏差 计算公式，是根据使用要求、生产实践经验和科学试验，经数理统计分析计算公式，是根据使用要求、生产实践经验和科学试验，经数理统计分析整理出来的，是以基孔制配合为基础来考虑的整理出来的，是以基孔制配合为基础来考虑的 ah 用于间隙配合，基本偏差的绝对值等于最小间隙用于间隙配合，基本偏差的绝对值等于最小间隙 jn 主要用于过渡配合，保

45、证孔轴配合时对中，拆卸不困难主要用于过渡配合，保证孔轴配合时对中，拆卸不困难 pzc 过盈配合，基本偏差为下偏差，保证足够连接强度，正常传递扭矩过盈配合，基本偏差为下偏差，保证足够连接强度，正常传递扭矩 轴的另一个偏差轴的另一个偏差 ei = es IT 或或 es = ei +IT o孔的基本偏差孔的基本偏差是以轴的基本偏差换算得来的是以轴的基本偏差换算得来的换算的前提是：换算的前提是：保证按基轴制形成的配合和按基孔制形成的同名配合相同保证按基轴制形成的配合和按基孔制形成的同名配合相同 25H8/f8 25F8/h8 25F7/h6 25H7/f6 通用规则通用规则 用同一字母表示的孔、轴基

46、本偏差的绝对值相等，而符号相反用同一字母表示的孔、轴基本偏差的绝对值相等，而符号相反 孔孔 AH: EI = -es JZC: ES = - ei 特殊规则特殊规则 孔的基本偏差孔的基本偏差ES和轴的基本偏差和轴的基本偏差ei符号相反，而绝对值相差符号相反，而绝对值相差 因为在较高公差等级中，孔比同级的轴加工困难，常采用孔比轴低一级相配因为在较高公差等级中，孔比同级的轴加工困难，常采用孔比轴低一级相配 孔的另一个偏差孔的另一个偏差 EI = ES IT 或或 ES = EI + IT对选用的公差带与配合要标准化，要有限制对选用的公差带与配合要标准化，要有限制按国标提供的标准公差和基本偏差，可以

47、组成很多种公差带按国标提供的标准公差和基本偏差，可以组成很多种公差带 标准公差标准公差2020等级，基本偏差等级，基本偏差2828种，孔和轴种，孔和轴公差带种数太多，对生产不利，零件、定值刀、量具和工艺装备公差带种数太多，对生产不利，零件、定值刀、量具和工艺装备根据我国生产实际情况，考虑各种产品的特点，兼顾今后发展的需要，根据我国生产实际情况，考虑各种产品的特点，兼顾今后发展的需要，分别推荐了孔和轴的一般、常用和优先的轴公差带以及常用、优先配合分别推荐了孔和轴的一般、常用和优先的轴公差带以及常用、优先配合图图3-15 一般、常用和优先的轴公差带一般、常用和优先的轴公差带图图3-14一般、常用和

48、优先的孔公差带一般、常用和优先的孔公差带表表3-9 基孔制常用、优先配合基孔制常用、优先配合表表3-8 基轴制常用、优先配合基轴制常用、优先配合优先采用优先采用 优先公差带、优先配合优先公差带、优先配合其次采用其次采用 常用公差带、常用配合常用公差带、常用配合再次再次 一般公差带一般公差带必要时必要时 可自行组合可自行组合图图3-15一般、常用和优先的轴公差带（尺寸一般、常用和优先的轴公差带（尺寸500mm）1195913图图3-14一般、常用和优先的孔公差带（尺寸一般、常用和优先的孔公差带（尺寸500mm）1054413表表3-9 基孔制常用、优先配合基孔制常用、优先配合常用常用5959、优

49、先、优先13 13 种，轴的标准公差种，轴的标准公差 IT7 IT7，与低一级的孔相配合，其余同级，与低一级的孔相配合，其余同级表表3-8 基轴制常用基轴制常用47、优先、优先13 种配合种配合常用常用4747、优先、优先13 13 种，孔的标准公差种，孔的标准公差 IT7 IT7、8 8，与高一级的轴相配合，与高一级的轴相配合一般公差一般公差 车间一般加工条件下可以保证的公差车间一般加工条件下可以保证的公差不单独注出极限偏差不单独注出极限偏差当允许公差更为经济时，应在尺寸后直接注出极限偏差当允许公差更为经济时，应在尺寸后直接注出极限偏差表表1-25 线性尺寸的极限偏差的数值线性尺寸的极限偏差

50、的数值表表1-26 倒圆半径与倒角高度尺寸的极限偏差的数值倒圆半径与倒角高度尺寸的极限偏差的数值 确定基准制、公差等级、配合种类确定基准制、公差等级、配合种类3.3.1 基准制的选用基准制的选用o一般情况下，应优先选用基孔制一般情况下，应优先选用基孔制 减少孔加工用的定尺寸刀、量具减少孔加工用的定尺寸刀、量具o基轴制仅用于有明显经济效果的情况基轴制仅用于有明显经济效果的情况用冷拉钢材作轴，外圆不经加工用冷拉钢材作轴，外圆不经加工在同一基本尺寸的轴上，需装上不同配合的零件在同一基本尺寸的轴上，需装上不同配合的零件o与标准件配合时，依标准件而选与标准件配合时，依标准件而选o允许采用任一孔、轴公差带

51、组成配合允许采用任一孔、轴公差带组成配合3.3.2 公差等级的选用公差等级的选用尺寸尺寸500mm，公差标准高于，公差标准高于IT8的，孔比轴低一级的，孔比轴低一级保证产品质量条件下，尽可能选择较低的精度等级保证产品质量条件下，尽可能选择较低的精度等级3.3.2 公差等级的选用公差等级的选用表表13-14 各种加工方法的合理加工精度各种加工方法的合理加工精度3.3.3 配合的选用配合的选用o计算法计算法 根据一定的理论公式计算出所需的间隙和过盈根据一定的理论公式计算出所需的间隙和过盈o试验法试验法 可靠但成本较高可靠但成本较高o类比法类比法 广泛应用广泛应用工作情况对过盈或间隙的影响工作情况对

52、过盈或间隙的影响3.3.3 配合的选用配合的选用各种基本偏差的应用说明各种基本偏差的应用说明3.3.3 配合的选用配合的选用各种基本偏差的应用说明各种基本偏差的应用说明3.3.3 配合的选用配合的选用优先配合选用说明优先配合选用说明 1. 概述概述 2. 形状公差形状公差 3. 位置公差位置公差 4. 公差原则公差原则 5. 形位公差的选择形位公差的选择 6. 形位误差的检测形位误差的检测一、形位误差的产生及其影响一、形位误差的产生及其影响机床机床夹具夹具刀具间几何误差刀具间几何误差 + 受力变形受力变形 + 热变形热变形 + 振动振动 + 磨损等磨损等 零件在加工过程中产生的误差包括零件在加

53、工过程中产生的误差包括尺寸偏差尺寸偏差 、形状偏差、形状偏差 、位置偏差、位置偏差对零件的使用功能有较大影响功能要求功能要求 机床导轨表面的直线度、平面度，齿轮箱上各轴承孔的位置误差配合性质配合性质 间隙、过盈自由装配性自由装配性 形位公差形位公差 限制零件的形状和位置误差限制零件的形状和位置误差 保证零件的装配要求、保证产品的工作性能保证零件的装配要求、保证产品的工作性能形位误差的产生及其影响形位误差的产生及其影响一、几何要素分类一、几何要素分类几何要素几何要素 构成零件几何特征的点、线、面构成零件几何特征的点、线、面按存在的状态分理想要素理想要素 具有几何意义的要素实际要素实际要素 零件上

54、存在的要素，在测量时，由测得的要素代替实际要素按检测关系分被测要素被测要素 图样上给出了形状或位置公差要求需要研究和测量的要素基准要素基准要素 图样上规定用来确定被测要素的方向或位置的要素 理想的基准要素成为基准基准按功能要求分单一要素单一要素 对要素本身提出形状公差要求的被测要素关联要素关联要素 相对基准要素有方向或（和）位置功能 要求而给出位置公差要求的被测要素按结构特征分轮廓要素轮廓要素 构成零件轮廓的点、线或面的要素中心要素中心要素 轮廓要素对称中心点、线、面或轴线的要素二、形位误差符号和形位公差带二、形位误差符号和形位公差带GB/T 118219962022-7-169一、公差框格与

55、基准符号一、公差框格与基准符号二、被测要素的表示法二、被测要素的表示法三、基准要素的表示法三、基准要素的表示法形状公差形状公差 单一实际要素的形状所允许的变动全量单一实际要素的形状所允许的变动全量 用形状公差带表达：形状、方向、位置和大小等用形状公差带表达：形状、方向、位置和大小等 其公差值用公差带宽度或直径来表示其公差值用公差带宽度或直径来表示直线度直线度 用于限制给定平面内或空间直线、轴线的形状误差用于限制给定平面内或空间直线、轴线的形状误差 根据零件功能分为给定平面内、给定方向上、任意方向上根据零件功能分为给定平面内、给定方向上、任意方向上 平面度平面度 用于限制被测实际平面的形状误差用

56、于限制被测实际平面的形状误差圆度圆度 用于限制回转表面的径向截面轮廓的形用于限制回转表面的径向截面轮廓的形状误差状误差圆柱度圆柱度 用于限制被测实际圆柱面的形状误差用于限制被测实际圆柱面的形状误差 线轮廓度线轮廓度 用于限制平面曲线的形状误差用于限制平面曲线的形状误差理论正确尺寸理论正确尺寸 用于确定被测要素的理想形状、方向、位置的尺寸用于确定被测要素的理想形状、方向、位置的尺寸 设计时对被测要素的理想要求，不附带公差设计时对被测要素的理想要求，不附带公差 面轮廓度面轮廓度 用于限制一般曲面的形状误差用于限制一般曲面的形状误差 位置公差位置公差 关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量关联实际

57、要素的位置对基准所允许的变动全量 位置公差带是限制关联实际要素变动的区域位置公差带是限制关联实际要素变动的区域 根据关联要素对基准功能要求的不同，分为根据关联要素对基准功能要求的不同，分为定向公差定向公差是关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量是关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量分为给定一个方向、给定两个方向和任意方向上的三种分为给定一个方向、给定两个方向和任意方向上的三种 包括包括平行度平行度垂直度垂直度倾斜度倾斜度 定位公差定位公差是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量 包括包括同轴度同轴度对称度对称度位置度位置度跳动公差跳动公差是基于

58、特定的测量方法规定的具有综合性质的公差项是基于特定的测量方法规定的具有综合性质的公差项目，分为圆跳动与全跳动目，分为圆跳动与全跳动 平行度平行度 用于限制被测要素对基准要素相平行的误差用于限制被测要素对基准要素相平行的误差 垂直度垂直度 用于限制被测要素对基准要素相垂直的误差用于限制被测要素对基准要素相垂直的误差 倾斜度倾斜度 用于限制被测要素对基准要素有夹角（用于限制被测要素对基准要素有夹角（090）的误差）的误差 同轴度同轴度 用于限制被测要素的轴线对基准要素的轴线的同轴位置误差用于限制被测要素的轴线对基准要素的轴线的同轴位置误差对称度对称度 用于限制被测要素中心线（或平面）对基准要素中心

59、线（或平用于限制被测要素中心线（或平面）对基准要素中心线（或平面）的共线（或面）的误差面）的共线（或面）的误差 位置度位置度 用于限制被测点、线、面的实际位置对其理想位置的变动用于限制被测点、线、面的实际位置对其理想位置的变动圆跳动圆跳动 被测实际要素绕基准轴线作无轴向移动回转一周时，由固定的被测实际要素绕基准轴线作无轴向移动回转一周时，由固定的指示表在给定方向上测得的最大与最小读数之差指示表在给定方向上测得的最大与最小读数之差 包括径向圆跳动、端面圆跳动、斜向圆跳动包括径向圆跳动、端面圆跳动、斜向圆跳动 全跳动全跳动 被测实际要素绕基准轴线作若干次旋转，同时指示表作平行或被测实际要素绕基准轴

60、线作若干次旋转，同时指示表作平行或垂直于基准轴线的直线移动时，在整个表面上允许的最大跳动量垂直于基准轴线的直线移动时，在整个表面上允许的最大跳动量 包括径向全跳动、端面全跳动包括径向全跳动、端面全跳动 公差原则公差原则 确定形位公差与尺寸公差之间相互关系所遵循的原则确定形位公差与尺寸公差之间相互关系所遵循的原则独立原则独立原则 图样上给定的形位公差与尺寸公差相互无关，分别满足要求图样上给定的形位公差与尺寸公差相互无关，分别满足要求 相关要求相关要求 图样上给定的形位公差与尺寸公差相互有关的要求图样上给定的形位公差与尺寸公差相互有关的要求 包容要求包容要求 要求实际要素遵循最大实体边界，加注符号