2022年公差配合教案

1、公差与协作教案 1互换性概念互换性定义互换性是指从一批相同的零件中任取一件,不经修配就能装配到机器或部件中,并满意产品的性能要求；互换性意义零件具有互换性有利于组织协作和专业化生产,对保证产品质量,降低成本及便利装配,修理有重要意义；尺寸公差的术语和定义1）基本尺寸 设计给定的尺寸；如图a 中的 30mm；2）实际尺寸 零件制成后,通过测量所得的尺寸；3）极限尺寸 答应零件实际尺寸变化的两个界限值,其中较大 的一个尺寸称为 最大极限尺寸 ,较小的一个尺寸称为 最小极限尺寸；如图 b 示出了轴 30mm 的最大极限尺寸为,最小极限尺寸为；实际尺寸 只要 在这两个极限尺寸之间 均为合格 ；）尺寸偏

2、差 （简称 偏差 ）某一尺寸减去基本尺寸所得的代数 差；尺寸偏差有上偏差、下偏差（统称极限偏差）和实际偏差；上偏差最大极限尺寸- 基本尺寸 下偏差最小极限尺寸- 基本尺寸 如上图所示的轴 : 上偏差 mm下偏差 mm国家标准 规定：用代号 ES和 es 分别表示 孔和轴的上偏差； 用代 号 EI 和 ei 分别表示 孔和轴 的下偏差；偏差可以为正,负或零值；实际尺寸减去基本尺寸的代数差称为实际偏差 ；零件尺寸的 实际偏差 在上、下偏差之间 均为合格；5）尺寸公差 （简称 公差）答应尺寸变动的量；即： 公差最大极限尺 寸-最小极限尺寸 或：公差上偏差 -下偏 差 如上图所示的轴 公差 mm或：

3、公差 mm由于最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸,所以公 差总是正值,且不能为零；在零件图 上,凡有公差要求的尺寸, 通常 不是标注两个极限尺 寸,而 是标注出 基本尺寸 和上、下偏差 ,见上图 a；6）尺寸公差带 （简称 公差带 ）公差带是表示公差大小和相对 于零线位置的一个区域；上图 a 表示了一对相互结合的孔与轴的基本尺寸、极限尺寸、偏 差、公差的相互关系；为简化起见,一般只画出孔和轴的上、下偏差围成的方框简图,称为公差带图 ,见上图 b；在公差带图中, 零线 是表示基本尺寸的一条直线；当零线画成水平线时,正偏差位于零线的上方,负偏差位于零线的下方,标准公差和基本偏差偏差值的单位 为微米；

4、国家标准公差与协作规定了 公差带 由标准公差 和基本偏差两个要素组成；标准公差 确定公差带的大小 ,而基本偏差 确定公差带的位置 ,见下图；1）标准公差（ IT）标准公差的数值 由基本尺寸 和公差等级 来打算 ；其中公差等级是确定尺寸精确程度的等级；标准公 差分为 20 级,即 IT01,IT0,IT1,ITI8；其尺寸精确程度从IT01到 ITI8 依次降低；标准公差的具体数值可查表得到；2）基本偏差 基本偏差 一般是指上下两个偏差中 靠近零线的那个 偏差 ；即当 公差带位于零线上方时,基本偏差为下偏差；当公差带位于零线 下方时,基本偏差为上偏差,见上图；国家标准对孔和轴均 规定了 28 个

5、不同的 基本偏差 ；基本偏差代 号用拉丁字母表示,大写字母表示孔,小写字母表示轴；下图是 孔和轴的 28 个基本偏差系列图；从基本偏差系列图可知, 轴的基本偏差从 a 到 h 为上偏差（es）,且是负值,其肯定值依次减小；从 j 到 2c 为下偏差（ ei）,且是正值,其肯定值依次增大；孔的基本偏差从 A 到 H 为下偏差（ E1）,且是正值,其肯定值依次减小,从 J 到 ZC为上偏差（ Es）,且是负值,其肯定值依次增大；其中 H 和 h 的基本偏差为零； JS和 js 对称于零线,没有基本偏差,其上,下偏差分别为 +IT/2 和-IT/2；基本偏差系列图只表示了公差带的各种位置,所以只画出

6、属 于基本偏差的一端,另一端就是开口的,即公差带的另一端取决 于标准公差（ IT）的大小；公差带代号孔、轴的公差带代号由 基本偏差代号 和公差等级代号 组成 ；例：试说明 50H8、50f7 的含意；协作基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系,称为 协作；依据使用的要求不同,孔和轴之间的协作有松有紧,因而 国标规定：协作分三类,即间隙协作、过盈协作、过渡协作（见 下图）；间隙协作孔与轴装配时,有间隙（包括最小间隙等于零）的协作；如下 图所示,孔的公差带在轴的公差带之上；过渡协作 孔与轴装配时,可能有间隙或过盈的协作；如下图所示,孔的公差带与铀的公差带相互交叠；过盈协作 孔与轴装配时有

7、过盈（包括最小过盈等于零的协作； 如图 c 所示,孔的公差带在轴的公差带之下；国标对协作规定了 基孔制 和基轴制 两种基准制；基孔制基本偏差为肯定的孔的公差带,与不同基本偏差的轴的公差带基轴制形成各种协作的一种制度（下图 a）；基准孔的下偏差为零,并用代号 H 表示；基本偏差为肯定的轴的公差带,与不同基本偏差的孔的公差带形成各种协作的一种制度（下图 b）；基准轴的上偏差为零,并用代号 h 表示；协作代号 协作代号由孔和轴的公差带代号组成,写成分数形式,分子为 孔的公差带代号,分母为轴的公差带代号；凡是分子中含 H 的为基孔制协作,凡是分母中含h 的为基轴制协作；例 试说明 的含意；该协作的基本

8、尺寸为25mm、基孔制的间隙协作,基准孔的公差带为 H7,（基本偏差为 H公差等级为 7 级）,轴的公差带为 为 g,公差等级为 6 级）；公差与协作的标注零件图上的标注方法g6 （基本偏差零件图上的尺寸公差可按下面三种形式之一标：1）在基本尺寸右边注出公差带代号,见下图 a；2）在基本尺寸右边注出极限偏差,见上图 b；3）在基本尺寸右边注出公差带代号和相应的极限偏 差；但极限偏差应加上括号,见上图 c；当标注极限偏差时, 上、下偏差的小数点必需对齐,小数点后 的位数也必需相同 ；当上偏差或下偏差为 “零”时用数字 “ 0”标出（不加正、负号）,并与上偏差或下偏差的小数点前的个位数对齐；当公差

9、带相对于基本尺寸对称配置,即两个偏差肯定值相同时,偏差只需注写一次,并应在偏差与基本尺寸之间注出符号“士”,且两者数字高度相同；装配图上的标注方法装配图上两结合零件有协作要求时,应在基本尺寸右边注出相 应的协作代号,其注写形式为下图中的三种形式之一；外形和位置公差外形和位置公差的基本概念零件经加工后,不仅会存在尺寸的误差,而且会产生几何外形及相互位置的 误差；如下图所示的圆柱体,即使在尺寸合格时,也有可能显现一端大、另一 端小或中间细两端粗等情形,其截面也有可能不圆,这属于外形方面的误差；再如下图所示的阶梯轴、加工后可能显现各轴段不同轴线的情形,这属于位置 方面的误差；所以,外形公差是指实际外

10、形对抱负外形的答应变动量；位置公差是指实际位 置对抱负位置的答应变动量；两者简称形位公差；形位公差各项目的名称和符号形位公差代号 1代号的组成形位公差代号见下图,它由如下内容组成2代号的画法公差框格用 细实线 绘制,并依据需要分为两格或多格,框格中的数字和字母的高度应与图样中尺寸数字的高度相同,指引线和基准符号连线用细实线绘制, 基准符号用加粗 （2b）的短画表示,框格长度可按需要确定,见下图；形位公差的标注（ 1）代号中的指引线前头与被测要素的连接方法当被测要素为线或表面时,指 引线的箭头应指在该要素的轮廓线或其延长线上,并应明显地与尺寸线错开,见下图 a；2当被测要素为轴线或中心平面时,指

11、引线的箭头应与该要素的尺寸线对齐,见右图 b当被测要素为各要素的公共轴线、中心线上,见右图 c；公共中心平面时, 指引线的前头可以直接指在轴线或（2） 对于位置公差仍需要用基准符号及连线说明被测要素的基准要素,此时基准符号与基准要素连接的方法：当基准要素为素线及表面时,基准符号应靠近该要素的轮廓线或其引出线标注,并应明显地与尺寸线错开,见下图 a；当基准要素为轴线或中心平面时,基准符号应与该尺寸线对齐,见上图 b；当基准要素为各要素的公共轴线、公共中心平面时,基准符号可以直接靠近公共轴线或中心线标注,见上图 c；（ 3）当基准符号不便直接与框格相连时,就采纳基准代号标注,其标注方法与采纳基准

12、符号时基本相同,只是此时公差框格应为三格或多格,以填写基准代号的字母,见下图；（ 4）当位置公差的两要素,被测要素和基准要素答应互换时,即为任选基准时,就不再 画基准符号,两边都用箭头表示,见下图；（ 5）当同一个被测要素有多项形位公差要求,其标注方法又是一样时,可以将 这些框格画在一起,共用一根指引线箭头,见下图；（6）如多个被测要素有相同的形位公差（单项或多项）要求时,可以在 从框格引出的指引线上绘制多个箭头并分别与各被测要素相连,见下图；（7）如需给出被测要素任一长度（或范畴）的公差值时,其标注 方法见图 a；如不仅给出被测要素汪一长度（或范畴）的公差值,仍需给出被测要素全长（或整个要素

13、）内的公差值,其标注方法见下图 b；课题四形位误差和形位公差A 实例引入,承上启下AA 一、外形误差和外形公差1、 外形误差：被测实际要素对抱负要素的变动量；说明概念,2、 外形公差：单一实际要素的外形所答应的变动全量；明确内容二、位置误差和位置公差1、 位置误差：关联被测实际要素对其抱负要素的变动量；2、 位置公差：关联实际要素的位置对基准所答应的变动全量；位置公差按几何特点分：*定向公差： 具有确定方向的功能, 即确定被测实际要素相对基准要素的方向精 度；*定位公差：具有确定位置功能,即确定被测实际要素相对基准要素的位置精度；*跳动公差： 具有综合掌握的才能, 即确定被测实际要素的外形和位

14、置两方面的 综合精度；零件的形位到底是多少,该如何评定呢提出问题,三、形位误差的评定引导摸索形位误差是指被测要素对其抱负要素的变动量；形位误差值小于或等于相应的形位公差值,就认为合格；1、外形误差的评定（1） 外形误差的评定准就最小条件 所谓最小条件,是指被测实际要素相对于抱负要素的最大变动量为 最小,此时,对被测实际要素评定的误差值为最小；（2） 外形误差值的评定 评定外形误差时, 外形误差数值的大小可用最小包涵区域（简称最 小包涵区域）的宽度或直径表示；3 个区 域 比 较 , 引 出 最 小 条 件 、最 小 区 域 的 概 念 , 用 以 评 定 形 状 误 差；2、 位置误差的评定

15、*定向误差是被测实际要素对一具有确定方向的抱负要素的变动量,该抱负要素 的方向由基精确定；定向误差值用定向最小包涵区域（简称定向最小区域）的宽度或直径表示；定向最小区域是指按抱负要素的方向包涵被测实际要素时,具有最小宽度或直 径的包涵区域；通 过 定 向 误 差 的 评定分析,比较定向最小区域与最小区域的差别；*定位误差是被测实际要素对一具有确定位置的抱负要素的变动量；该抱负要素 的位置由基准和理论正确尺寸确定；定位误差用定位最小包涵区域（简称定位最小区域）的宽度或直径表示；定 位最小区域是指以抱负要素定位来包涵被测实际要素时,具有最小宽度或直径的包涵区域；明确定位最小区域,引出基准的概念*

16、跳动是当被测要素绕基准轴线旋转时,以指示器测量被测实际要素表面来反 映其几何误差,它与测量方法有关,是被测要素外形误差和位置误差的综合反 映；跳动的大小由指示器示值的变化确定,例如圆跳动即被测实际要素绕基准轴 线作无轴向移动回转一周时,由位置固定的指示器在给定方向上测得的最大与最小示值之差；跳动先给出概念,在跳动公差中再具体介绍*基准 基准是具有正确外形的抱负要素,在实际运用时,就由基准实际要素来确定；由于实际要素存在形位误差,因此,由实际要素建立基准时,应以该基准实际 要素的抱负要素为基准,抱负要素的位置应符合最小条件；* 三基面体系：确定被测要素在空间的抱负位置所采纳的基准由三个相互垂 直

17、的基准平面组成,这三个相互垂直的基准平面组成的基准体系称为三基面体 系；第一基准平面 三基面体系（含三个基准平面） ：其次基准平面 第三基准平面 零件的基准数量和次序的确定：依据零件的功能要求来确定,一般零件上面积 大、定位稳的表面作为第一基准；面积较小的表面作为其次基准；面积最小的 表面作为第三基准；留意： 在加工或检测时,设计时所确定的基准表面和次序不行随便更换,以保 证设计时提出的功能要求；、外形误差的检测、评定举例：直线度误差的检测：典型分析,一般自学,操作试验,把握技能；1） 按最小条件求直线度误差f =f 1+f2=2）按两端点连线法求直线度误差：外形公差的特点：可将其分成两组 1

18、、直线度、平面度、园度、圆柱度：特点：都是单一要素； 没有基准；公差带位置是浮动的；公差 带方向为形位误差安最小区域法所形成的方向一样；2、线轮廓度、面轮廓度：特点：1、当线、面轮廓度是用来掌握外形时, 它是单一要素,没有基准,公差带位置是浮动的；2、 当线、面轮廓度是用来掌握外形和位置时,它是关联要素,有基准,公差带位置是固定的；3、当线轮廓度是封闭外形时, 它是单一要素, 没有基准,公差带位置是固定的；一、外形和位置公差带 形位公差带定义：用以限制实际要素变动的区域；有外形、大小、方向、位置；形位公差带的主要外形： （十种）形位公差带大小用以表达形位精度的高低,是由给定的形位公 差 t 所

19、确定；一般指形位公差带的宽度或直径,且为全值；（一）外形公差带 特点： 只对要素有外形要求,无方向、位置约束；直线度：用以限制被测实际直线对其抱负直线变动量的一项指标；被限制的直线有平面内的直线,回转体的素线,平面与平面交线和轴线等；（1）在给定平面内的直线度（2）在任意方向上的直线度 空间2 平面度：用以限制实际表面对其抱负平面变动量的一项指标；公差带： 是距离为公差值 t 的两平行平面之间的区域；1、 圆度：用以限制实际圆对其抱负圆变动量的一项指标；职能： 它是对圆柱面（圆锥面）的正截面和球体上通过球心的任一截面上提出的外形精度要求；公差带： 是指在同一正截面上,半径差为公差值t 的两同心

20、圆之间的区域；留意：标注圆度时指引线箭头应明显地与尺寸线箭头错开；标注圆锥面的圆 度时,指引线箭头应与轴线垂直,而不该指向圆锥轮廓线的垂直方向；提出难点,进行剖析2、 圆柱度：限制实际圆柱面对其抱负圆柱面变动量的一项指标；它是对圆柱 面全部正截面和纵向截面方向提出的综合性外形精度要求；职能：圆柱度公差可以同时掌握圆度、 素线直线度和两素线平行度等项目的 误差；公差带： 是指半径为 t 的两同轴圆柱面之间的区域；表面粗糙度的概念零件表面经加工后,看起来很光滑,见下图a,如用放大镜观察、就会看到表面有明显高低不平的粗糙痕迹,见下图 b；这种零件加工表面上所存在的较小间距的峰谷组成的微观几何特性 称为表面粗糙度 ；表面粗糙度 反映了零件表面