公差配合与测量技术

配合/量测的基本知识图2-3公差带图@配合和配合公差

1配合

基本尺寸相同的相互结合的孔与轴公差带之间的关系。

(1)间隙与过盈

孔的尺寸减去其相配合的轴的尺寸所得的代数差。此值为“+”时得间隙，此值为“-”时得过盈。

(2)间隙配合孔的公差带在轴的公差带之上，具有间隙的配合（包括最小间隙为零的配合），如图2-4所示。间隙配合的性质用最大间隙Xmax、最小间隙Xmin和平均间隙Xav表示。计算式如下：Xmax＝

Dmax－dmin=ES－ei

Xmin＝Dmin－dmax=EI－es

Xav＝（Xmax＋Xmain）／2图2-4间隙配合计算公式如下:

Ymin==Dmax－dmin=ES－eiYmax＝Dmin－dmax=EI－esYav＝（Ymax＋Ymain）／2

(3)过盈配合

孔的公差带在轴的公差带之下，具有过盈的配合（包括最小过盈为零的配合）如图2-5所示。过盈配合的性质可用最小过盈Ymin、最大过盈Ymax和平均过盈Yav来表示。图2-5过盈配合

(4)过渡配合

是指孔的公差带与轴的公差带相互交叠，可能具有间隙或者过盈的配合如2-6图所示。过渡配合的性质用最大间隙Xmax、最在过盈Ymax、平均间隙Xav或平均过盈Yav来表示。其计算式如下

Ymax=Dmin－dmax

=EI－es

Xmax=Dmax－dmin

=ES－eiXav或Yav＝（Xmax＋Ymax）／2

图2-6过渡配合

2配合公差（Tf）

允许间隙或过盈的变动量称为配合公差。配合公差的大小为极限间隙或极限过盈之代数差的绝对值，其计算公式如下：

间隙配合Tf=|Xmax-Xmin|=Xmax-Xmin

过渡配合Tf=|Xmax-Ymax|=Xmax-Ymax

过盈配合

Tf=|Ymin-Ymax|=Ymin-Ymax

@测量器具的分类

测量器具是测量仪器和测量工具的总称，是指单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具。

测量器具按其本身的结构特点和用途进行分类，可分为：

1．标准量具标准量具指使用时以固定形态复现量值的测量工具。包括单值量具和多值量具两种。2．极限量规

极限量规是一种没有刻度的专用检验工具。

3．测量仪器

测量仪器（量仪）是指能将被测的量值转换成可直接观察的指示值或等效信息的测量器具。

4．计量装置

计量装置是指为确定被测几何量量值必需的计量器具和辅助设备的总体。@测量方法的分类测量方法可按各种不同的形式进行分类。

按实测量是否为被测量，测量方法可分为直接测量与间接测量。

直接测量——指不需要将被测量与其他实测量进行一定函数关系的辅助计算而直接得到被测量值的测量。直接测量又可分为绝对测量和相对测量。

间接测量——指通过直接测量与被测参数有已知函数关系的其他量而得到该被测参数量值的测量。

2.按零件上同时被测参数的多少，测量方法可分为综合测量与单项测量。综合测量——指同时测量工件上的几个有关参数，综合地判断工件是否合格。单项测量——指单个地彼此没有联系地测量工件的单项参数。3.按被测工件表面与量仪之间是否有机械作用的测量力，测量方法可分为接触测量与非接触测量。接触测量——指仪器的测量头与被测零件表面直接接触，并有机械作用的测力存在。非接触测量——指仪器的传感部分与被测零件表面间不接触，没有机械测力存在。4.按测量在机械加工过程中所处的位置，测量方法可分为在线测量与离线测量。在线测量——指零件在加工中进行的测量，此时测量结果直接用来控制零件的加工过程，它能及时防止和消灭废品。离线测量——指零件加工完后在检验站进行的测量。5.按被测量或零件在测量过程中所处的状态，测量方法可分为静态测量与动态测量。静态测量——指被测表面与测量头相对静止，没有相对运动。动态测量——指被测表面与测量头之间有相对运动，它能反映被测参数的变化过程。在线测量和动态测量是测量技术的主要发展方向。

@测量误差的来源

几何量测量过程中，有很多因素都会引起测量误差。但主要与下列因素有关：

1．基准件误差任何基准件都不可避免地存在误差，其误差必然会带入测量结果中。在选择基准件时，一般都希望基准件的准确度高一些。但是，基准件的准确度太高也不经济，在生产实践中，一般取基准件的误差占总测量误差的1／5～1／3。它包括计量器具在设计、制造和装配调整中的各项误差。2．计量器具的误差计量器具的误差是指测量器具内在因素引起的误差。在计量器具的设计中，为简化结构，经常采用近似机构代替理论上所要求的运动机构，或者设计的计量器具不符合阿贝原则等，都会产生测量误差。所谓阿贝原则，就是在设计计量器具或测量长度时应将标准量与被测长度安置在同一直线上的原则。

计量器具的零件制造、装配和调整误差都会产生仪器误差，也就导致了测量误差。可用多次重复测量取平均值的方法减小其随机误差。3．测量方法误差测量方法误差指测量时选用的测量方法不完善引起的误差。4．环境条件引起的误差环境误差是指测量时环境条件不符合标准的测量条件所引起的误差。测量的环境条件包括温度、湿度、气压、振动以及灰尘等，其中温度是主要因素。例如，测量时，由于被测零件与标准件的温度偏离标准温度(20℃)而引起的测量误差可按下式进行计算：1．正确度在规定的条件下测量结果与真值的符合程度。表示测量结果中系统误差大小对测量结果的影响程度。2．精密度在一定条件下进行多次测量时，各测得值彼此之间的一致性程度。表示随机误差的大小对测量结果的影响程度。3．准确度（精确度）表示测量结果与真值的一致程度。是系统误差和随机误差综合影响的程度。

一般说来，精密度高而正确度不一定高，但精确度高，则精密度和正确度都高。

从图中可以看出：A的测量结果准确度和精密度均好，结果可靠；B的数据分散，精密度很差，平均值虽然接近真值，但这是由于大的正负误差相互抵消的结果，如果只取其中部分测定结果来求平均值，就会与真值相差很大，因此这个结果是不可取的；C的分析结果精密度虽然很高，但准确度较差，结果存在系统偏向，若将各值均用一相同校正值进行校正，则均值就会与真值接近，这一情况应考虑为可能存在系统误差；D的精密度和准确度都很差，结果不可靠。形位公差的基本知识

概述

形位公差的公差带特点及

定义4.1.3形位公差的特征项目符号

分类项目符号形状公差直线度平面度圆度圆柱度形状或位置公差线轮廓度面轮廓度表4-1形位公差特征项目及符号分类项目符号位置公差定向平行度垂直度倾斜度定位同轴(同心度)对称度位置度跳动圆跳动全跳动形状公差的特点：可将其分成两组1、直线度、平面度、圆度、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按最小区域法所形成的方向一致。2、线轮廓度、面轮廓度：特点：1)、当线、面轮廓度是用来控制形状时，它是单一要素，没有基准，公差带位置是浮动的。

2)、当线、面轮廓度是用来控制形状和位置时，它是关联要素，有基准，公差带位置是固定的。形状公差直线度公差f＝0.010.011、定义：直线度是用来限制被测实际直线形状误差的一项指标。2、平面上的直线度公差带是夹在距离为公差值的两条理想的平行线之间的区域。空间的直线度Ø0.04Ø0.043、空间的直线度公差带：是直径为公差值Ф0.04mm的圆柱面内区域。

平面度公差f＝0.010.011、定义：平面度是用来限制实际平面形状误差的一项指标。2、平面度公差带：是距离为公差值0.01mm的两平行平面间的区域。

1、定义：园度是限制回转体的正截面或过球心的任意截面轮廓园形状误差的一项指标。圆度公差2、公差带是半径差为公差值0.05mm的两同心园之间区域。0.05f＝0.051、定义：圆柱度是综合限制圆柱体正截面和纵截面的圆柱形状误差的一项指标。圆柱度公差0.050.052、圆柱度公差带：是半径差为公差值0.05mm的两同轴圆柱面之间区域。线轮廓度公差1、定义：是限制平面曲线形状误差的一项指标。f＝0.042、其公差带是包络一系列距离为公差值0.04mm的两包络线之间的区域。0.04面轮廓度公差0.04f＝0.041、定义：面轮廓度是限制空间曲面轮廓形状的一项指标。2、其公差带是包络一系列距离为公差值0.04mm的两包络面之间的区域。位置公差的分类、特点：1、定向公差：平行度、垂直度、倾斜度特点：都是关联要素，有基准，公差带位置都是浮动的，方向都为框格指引线所指的方向。2、定位公差：同轴度、对称度、位置度特点：都是关联要素，有基准，公差带位置都是固定的，方向都为框格指引线所指的方向。3、跳动：园跳动、全跳动。特点：都是关联要素，有基准，公差带位置都是固定的，方向都为框格指引线所指的方向。位置公差平行度公差A0.01AAf＝0.011、定义：平行度是限制实际要素对基准在平行方向上的变动量的一项指标。2、其公差带为距离为公差值0.01mm，且平行于基准A的两平行平面间区域。垂直度公差Ø0.01AAf＝ø0.01基准1、定义：垂直度是限制实际要素对基准在垂直方向上变动量的一项指标。2、垂直度的公差带是直径等于公差值ø0.01mm，且于基准垂直的圆柱体内的区域。倾斜度公差0.02AA0.021、定义：倾斜度是限制实际要素对基准在倾斜方向上变动量的一项指标。2、公差带是距离为公差值0.02mm的两平行平面之间区域，且平行平面与基准成理论正确角度。同轴度公差Ø0.04Ø0.01AA1、定义：同轴度是限制被测轴线偏离基准轴线的一项指标。2、同轴度公差带是直径为公差值ø0.01mm，且与基准轴线同轴的圆柱面内区域。0.01AAøf＝0.01基准轴线辅助平面1、定义：对称度是限制被测中心要素偏离基准中心要素的一项指标。2、对称度的公差带是距离为公差值0.01mm，且相对基准轴线对称配置的两平行平面之间的区域。对称度公差位置度公差Ø0.01ABC4-øABCCBØ0.011、定义：位置度是限制被测点线面的实际位置对其理想位置变动量的一项指标。