公差配合与技术测量

关于公差配合与技术测量第一页，共三十四页，2022年，8月28日课程简介主要内容:极限与配合、形状和位置公差、公差原则、表面粗糙度、技术测量的基本知识，常用的计量器具及光滑工件尺寸的检测等。先修课程：工程力学、机械制图等学习要求：理解基本概念掌握基本方法学会查表、用表掌握标注常识第二页，共三十四页，2022年，8月28日目录绪论第一章尺寸公差与配合第一节基本术语及其定义第二节标准公差系列第三节基本偏差系列第四节基准制第五节公差带与配合的选用第三章表面粗糙度第一节表面粗糙度概述第二节表面粗糙度的评定第三节表面粗糙度符号、代号及标注第四节表面粗糙度的应用及检测第四节光滑工件尺寸的检测第三节常用角度计量器具第二节常用长度计量器具第一节技术测量的基础知识第四章技术测量第五节形位公差的定义和解释第四节公差原则第三节形位公差的标注第二节形位误差和形位公差第一节概述第二章形状和位置公差第三页，共三十四页，2022年，8月28日一.互换性的概述二.几何量的误差三.公差标准和标准化四.本课程的性质和任务主要内容：绪论第四页，共三十四页，2022年，8月28日一互换性的概述1.互换性在生产中,生活中的应用。2.互换性的性质：

(1)同一规格(2)装配中不须调整和修配(3)装配后完全满足产品技术性能要求3．互换性的定义：

同一规格的零部件可互相代换的性能。

第五页，共三十四页，2022年，8月28日4.机械工业中的互换性内容

(1)零件几何要素,(尺寸.形状,位置)(2)力学性能互换性(3)物理化学性能互换性

5.互换性的种类：

按互换范围不同，分完全/绝对互换不完全/有限互换第六页，共三十四页，2022年，8月28日6．互换性的重要性（技术经济意义）

对产品设计,零件的加工和装配方面，机器的使用和维修方面产生重要作用。（1）设计方面:产品标准化,系列化,简化零部件的设计计算过程,缩短设计周期.（2）加工和装配方面:易于组织自动化,专业化的高效生产（3）使用和维修方面:减少机器(产品)维修时间和费用方便于用户.总之，互换性是现代工业生产中的重要生产原则和有效的技术措施,具有巨大的技术和经济意义。第七页，共三十四页，2022年，8月28日二．几何量的误差1.几何量的误差的定义

2.几何误差内容：

(1)尺寸误差(2)形状误差(3)位置误差(4)表面微观形状误差3.实现互换性的基本条件：

(1)基本要求:同一零部件的几何要素误差保持在一定变动范围内,就可以达到互换性目的。(2)基本条件:对同一规格的零部件规定统一的技术标准。第八页，共三十四页，2022年，8月28日三．公差标准和标准化1.公差标准：技术标准

基础标准产品标准按对象的特征可分：方法标准安全标准环境标准2．标准化：是一项重要的技术措施。

第九页，共三十四页，2022年，8月28日四．本课程的性质和任务

1.性质：机械类冷加工专业的一门基础课2.任务:(1)使学生熟练掌握公差与配合的基本术语和基本方法；(2)熟悉形位公差代号和表面粗糙度代号及标注的含义；(3)掌握常用量具量仪的结构和使用方法；(4)合理地解决产品使用要求与制造工艺之间的矛盾;(5)能根据不同零件选用适当的计量器具进行测量。第十页，共三十四页，2022年，8月28日（1）掌握尺寸公差与配合的基本术语及定义（2）了解基本偏差系列和标准公差系列（3）熟悉公差配合的标注知识学习目标：第一章

尺寸公差与配合第十一页，共三十四页，2022年，8月28日一、孔和轴的术语及其定义二、尺寸术语及其定义

三、偏差的术语及其定义

五、配合的术语及定义

四、尺寸公差(T)术语及其定义主要内容：第一节

基本术语及其定义第十二页，共三十四页，2022年，8月28日一、孔和轴的术语及其定义

1．孔（1）孔的定义:（2）孔的特点:

通常是指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面(由二平行平面或切面形成的包容面)。1)零件装配后孔为包容面。2)在加工过程中，孔的尺寸由小变大。第十三页，共三十四页，2022年，8月28日2．轴（1）轴的定义:通常指工件的圆柱形外表面，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)（2）轴的特点:1)零件装配后轴为被包容面。2)在加工过程中，轴的尺寸由大变小。第十四页，共三十四页，2022年，8月28日二．尺寸术语及其定义

1．尺寸

（1）定义：用特定单位表示线性尺寸值的数值.（2）组成：数值特定单位（3）范围包括：直径，半径，宽度，深度，高度和中心距等。第十五页，共三十四页，2022年，8月28日2．基本尺寸（D，d）

（1）定义：通过上下偏差的可计算出极限尺寸称基本尺寸。

（是设计时给定的尺寸）（2）确定根据3．实际尺寸（Da,da）

(1)定义：通过测量获得的某一孔,轴的尺寸。

(2)实际尺寸=真实值？为什么?

根据零件的使用要求，通过计算、试验或类比的方法确定。

第十六页，共三十四页，2022年，8月28日4.极限尺寸

最大极限尺寸：Dmax、dmax最小极限尺寸：Dmin、dmin(1)定义：一个孔或轴允许尺寸的两个极端。

（2）零件尺寸合格关系式

Dmax≥Da≥Dmindmax≥da≥dmin

包括（3）极限尺寸是设计时给定的尺寸。第十七页，共三十四页，2022年，8月28日例：一根轴600.015mm,加工后轴的尺寸为60.012mm。基本尺寸:最大极限尺寸:最小极限尺寸:d

=60mm∴加工后轴合格。∵dmax=60.015mm≥da=60.012mm≥dmin=59.985mm思考并回答dmax=60.015mmdmin=59.985mm实际尺寸：da=60.012mmd、da、dmax、dmin，各为多少？加工后轴是否合格？第十八页，共三十四页，2022年，8月28日三、偏差的基本术语及定义

1.偏差的定义：极限偏差上偏差ES、es2.偏差种类:实际偏差基本偏差

下偏差EI、ei(1)实际偏差---实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差.1)孔实际偏差以Ea表示.轴以ea表示

Ea=Da-Dea=da-d

2)实际偏差可能为正值,负值或零.值前需冠以“+”或“-”。某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差称偏差,亦称尺寸偏差。第十九页，共三十四页，2022年，8月28日(3)极限偏差1)定义：极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。分上、下偏差。2)上偏差---最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。孔用ES，轴用es表示。计算公式：ES=Dmax-D,es=dmax-d

3)下偏差---最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。孔用EI，轴用ei表示。计算公式：EI=Dmin-D,ei=dmin-d

4)极限偏差由设计时确定,可为“+”也可为“-”。5)国标规定：在图样上和技术文件上标注极限偏差数值时，上偏差标在基本尺寸的右上角，下偏差标在基本尺寸的右下角。特别要注意的是当偏差为零值时，必须在相应的位置上标注“0”，而不能省略。如φ80D9()，φ30H7()，φ30mm。当上、下偏差数值相等而符号相反时，可简化标注，如φ50±0.008mm。第二十页，共三十四页，2022年，8月28日(4)用极限偏差表示零件合格条件:

孔:ES≥Ea≥EI轴:es≥ea≥ei

（5）极限尺寸的计算：

孔Dmax=D+ES轴dmax=d+esDmin=D+EIdmin=d+ei例1—1加工某孔φ60mm和轴φ60mm，试求极限偏差、基本尺寸、极限尺寸。

解:φ60mm的孔：φ60mm的轴：ES=+0.030mmes=+0.060mmEI=-0.001mmei=+0.003mmD=60mmd=60mmDmax=D+ES=60mm+0.030mmdmax=d+es=60mm+0.060mm=60.030mm=60.060mmDmin=D+EI=60mm+(–0.001)mmdmin=d+ei=60mm+0.003mm=60.003mm=59.999mm第二十一页，共三十四页，2022年，8月28日四、尺寸公差(T)术语及其定义1.尺寸公差(简称公差)(2)计算：

公差=最大极限尺寸－最小极限尺寸=上偏差－下偏差即：孔的公差Th=轴的公差Ts=Dmax-Dmin=ES-EI

dmax-dmin=es-ei

(1)T=0?T前无“+”“-”号思考并回答(2)公差与偏差有何区别？(1)定义：尺寸公差是最大极限尺寸和最小极限尺寸之差或上偏差减下偏差。即允许尺寸的变动量。第二十二页，共三十四页，2022年，8月28日例1—2求孔的尺寸公差

解:Dmax=D+ES=60mm+0.220mm=60.220mm

Dmin=D+EI=60mm+0.100mm=60.100mm

或：

例1—3求轴的尺寸公差。解:dmax=d+es=120+0.020=120.020mm

dmin==d+ei=120+(－0.015)=119.985mm

或：第二十三页，共三十四页，2022年，8月28日2．公差带图解（2）零线是指在极限与配合图解中，表示基本尺寸的一条直线。称为~。1）公差带的定义：是指在公差带图解中，由代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域。2）公差带的确定要素公差带的大小3）轴、孔的公差带画法：为了区别，一般在同一图中，孔和轴的公差带的剖面线的方向应该相反，且疏密程度不同。

（1）公差带图解的定义由于公差和偏差的数值比基本尺寸数值小得多，不能用同一比例表示，因此可只将公差值按规定放大画出，这种图称为极限与配合图解，也称公差带图解。

（3）公差带公差带的位置第二十四页，共三十四页，2022年，8月28日五．配合的术语及定义1.配合的概念：基本尺寸相同相互结合的孔和轴的公差带之间的关系。φ20φ20配合2．间隙和过盈间隙（X）：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为正值时,称为间隙。以“X”表示，值加“+”号；过盈（Y）：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为负值时称为过盈，以符号Y表示，值前加“-”号。第二十五页，共三十四页，2022年，8月28日3．配合性质

(1)间隙配合1）定义：具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合。孔轴dmindmaxXmax

Xmin

Dmax

Dmin

Xmax

Xmin孔的公差带在轴的公差带之上间隙配合示意图Xmin=0即:Dmin≥dmax或EI≥es

第二十六页，共三十四页，2022年，8月28日

2）间隙种类：实际间隙：极限间隙最大间隙最小间隙Xa=Da-da

Xmax=Xmin=思考并回答判定间隙配合有何方法？答：

（1）用公差带图（2）用极限尺寸或极限偏差，即:Dmin≥dmax或EI≥esDmax-dmin=ES-eiDmin-dmax=EI-es=Ea-ea第二十七页，共三十四页，2022年，8月28日1）定义：具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合。孔的公差带在轴的公差带之下DmimDmaxdmaxdmimYmin

Ymax

Ymin

YmaxYmim=0过盈配合示意图即:Dmax≤dmin或ES≤ei

(2)过盈配合第二十八页，共三十四页，2022年，8月28日

实际过盈2)种类极限过盈

Ya=Da-daYmin=Dmax-dmin=ES-eiYmax=Dmin-dmax=EI-es思考并回答（2Xmin=0与Ymin=0的区别。

（1）判定过盈配合方法=Ea-ea第二十九页，共三十