机械基础 第三版 课件 （郁志纯）模块三 机械零件的精度

机械基础模块三机械零件的精度

目

录

单元一选用、标注极限与配合标注几何公差标注表面结构参数单元二单元三单元一

选用、标注极限与配合教学目标一、目标和要求(1)掌握公差配合的基本概念；(2)能根据尺寸公差配合代号确定配合类型及其基准制度；二、重点和难点(1)根据标注尺寸确定孔轴的公差、偏差第一节误差与公差第二节极限与配合的基本知识第三节标准公差

目

录

第四节基本偏差第五节公差带代号第六节基准制第七节极限与配合代号的识别与应用案例导入在日常生活中，灯泡坏了，我们只要买一个同样规格的灯泡换上即可；自行车的螺钉装上，就能恢复其使用性能。之所有这么方便，是零件具有互换性。

第一节误差与公差第二节极限与配合的基本知识第三节标准公差

目

录

第四节基本偏差第五节公差带代号第六节基准制第七节极限与配合代号的识别与应用误差与公差机器中采用最广泛的结合形式是孔与轴的结合，通常指孔与轴的圆柱体结合。为了零件加工后能满足互换性的要求，设计时必须严格贯彻国家标准《极限与配合》的尺寸精度要求。加工误差1.加工误差零件在生产中受到各种因素的影响，不可能把尺寸加工成理论上要求的绝对准确。

即使是同一个工人，在同一机器上，加工同一批相同规格的零件，也不能保证尺寸完全一致。

零件的实际尺寸与理论上的绝对准确尺寸之差称为加工误差。加工误差的存在影响零件的互换性，必须将加工误差控制在公差的范围内，才是合格的产品，才能满足互换性的要求。加工误差加工误差分为尺寸误差、形状误差、位置误差和表面轮廓误差。（1）尺寸误差

指加工后零件某处的实际尺寸与理想尺寸的偏差值。（2）形状误差

指加工后零件上实际的线或面对理想形状的偏差量。理想形状是指几何意义上绝对正确的直线，曲线、平面、圆柱面、球面等。（3）位置误差

指实际零件形体上的点，线，面对各自要求理想方向和理想位置的偏差量。（4）表面轮廓误差

指零件加工表面上的较小间距和峰，谷组成的微观几何形状对理想轮廓的偏差量。公差公差是指零件的尺寸，几何形状，几何位置关系与表面轮廓参数允许变动的范围。公差体现了零件的精度，公差值的大小用来限制零件的加工误差。公差的值由设计时给定，并已经标准化。公差分为尺寸公差、形状公差、位置公差、表面轮廓公差。对于同一尺寸来说，公差值大，允许的加工误差大，精度低，比较容易加工，零件的生产成本低;公差值小，允许的加工误差小，精度高，加工困难，零件的生产成本高。因此，零件的公差值大小，与零件的加工难易程度密切相关，直接影响到产品的成本高低。标准化标准是指技术标准，指为产品和工程上的规格，技术要求及检测方法等所做的技术规定。

标准是从事设计，制造和检测工作的技术依据。标准化是指制定，发布标准和贯彻执行技术标准为主要内容的全部活动内容。在现代化生产中，标准和标准化是一项重要的技术措施。

标准化的范围涉及生产和生活的各个方面。技术标准分为基础标准，产品标准，方法标准，安全与环境保护标准。标准化（1）基础标准

基础标准指针对最一般的共性要求，普遍的规律性而制定的标准，它具有通用性强的特点，有广泛的指导意义。如标准长度，计量单位。

（2）产品标准

产品标准指对产品的结构，规格，性能和质量等方面所做的统一规定。它分为产品系列标准和产品质量标准，如机电设备，钢材，零件等。

此外，产品质量标准分为国家标准，行业标准和企业标准。其中，企业标准技术要求最高，行业标准其次，国家标准最低。

（3）方法标准

方法标准指对设计，生产，验收过程中的重要程序，规划和方法等所做的规定，如设计计算方法，工艺规程，验收原则等。

（4）安全与环境保护标准

安全与环境保护标准指专门为安全与环境保护目的制定的标准。技术测量技术测量是把测出的数值与图样的要求进行比较，判断零件是否合格。

凡是尺寸在公差要求范围内的都是合格零件，凡是尺寸超出公差范围要求的都是不合格零件。正确的测量和检验，

是保证互换性生产的基本措施，测量是标准化生产的技术保证，标准化是测量的依据。技术测量的对象主要是指长度，角度，表面粗糙度，形状和位置误差。第一节误差与公差第二节极限与配合的基本知识第三节标准公差

目

录

第四节基本偏差第五节公差带代号第六节基准制第七节极限与配合代号的识别与应用极限与配合的基本知识在机器中，孔与轴的配合是最常见的配合形式，为了使加工后的孔与轴能满足互换性要求，设计时必须采用极限与配合的标准。孔轴的特点1.孔孔通常指圆柱形体的内表面和非圆柱形体的内表面，孔的特点是:（1）装配后孔是包容面。（2）在加工的过程中，零件实体材料变小，而孔的尺寸由小变大。孔轴的特点b为键槽的内表面，c为方形孔的内表面，它们都看成是孔孔孔轴的特点2.轴轴通常指圆柱形体的外表面和非圆柱形体的外表面，轴的特点是:（1）装配后轴是被包容面。（2）在加工的过程中，零件实体材料变小，而轴的尺寸由大变小。孔轴的特点b中右侧的轴为键槽底部表面到轴外面的距离c为方形孔的外表面，它们都看成是轴轴尺寸的定义1.尺寸

尺寸指用特定单位表示线性尺寸的数值。

在机械工程中，一般采用毫米作为特定单位。

在图样上只标注数值而不标注特定单位的，都是以mm(毫米)为计量单位。2.公称尺寸

零件的公称尺寸是根据使用要求，通过计算，试验在设计时确定的。

公称尺寸一般取整数，尽量不选小数，并圆整成标准直径或标准尺寸。

孔的公称尺寸用“D”表示，轴的公称尺寸用“d”表示。尺寸的定义3.实际尺寸

零件的实际尺寸是经过测量得到的某一孔或轴的尺寸。

孔的实际尺寸用“Da”表示，轴的实际尺寸用“da”表示。

4.局部实际尺寸

测量零件的实际尺寸时，只能测量孔或轴在某一个位置两点间的尺寸。

由于零件的表面有加工的尺寸误差和几何误差，所以同一表面不同位置的局部实际尺寸也不一定相同。尺寸的定义5.极限尺寸极限尺寸是指孔或轴所允许的两个界限值，孔或轴的实际尺寸应当位于两个界限值之间，也可以达到极限尺寸值。两个界限值中，较大的一个称为上极限尺寸，较小的一个称为下极限尺寸。上极限尺寸和下极限尺寸是控制加工尺寸的两个尺寸界线。孔的上极限尺寸用“Dmax”表示，轴的上极限尺寸用”dmax“表示。

孔的下极限尺寸用“Dmin”

表示，轴的下极限尺寸用“dmin”表示。

合格零件的实际尺寸必须大于或等于最小极限尺寸，且小于或等于最大极限尺寸。

极限尺寸是为了方便加工和满足使用要求而制定的。尺寸的定义6.实体尺寸实体尺寸分为最大实体尺寸和最小实体尺寸。最大实体尺寸是指在最大实体状态下的极限尺寸。对外表面来说，为上极限尺寸;对内表面来说，为下极限尺寸。最小实体尺寸是指在最小实体状态下的极限尺寸。对外表面来说，为下极限尺寸;对内表面来说，为上极限尺寸。偏差及其含义1.尺寸偏差尺寸偏差是用实际尺寸或极限尺寸减去公称尺寸所得到的代数差。2.上极限偏差上极限偏差是上极限尺寸减去公称尺寸所得到的代数差。孔的上极限偏差用“ES”表示ES=Dmax-D轴的上极限偏差用“es”表示es=dmax-d偏差及其含义3.下极限偏差下极限偏差是下极限尺寸减去公称尺寸所得到的代数差。孔的上极限偏差用“EI”表示EI=Dmin-D轴的上极限偏差用“ei”表示es=dmin-d4·极限偏差上极限偏差，下极限偏差称为极限偏差。偏差及其含义尺寸与偏差偏差及其含义5.实际偏差实际偏差是实际尺寸减去公称尺寸所得到的代数差。由于极限尺寸和实际尺寸有可能大于，小于或等于公称尺寸，极限偏差和实际偏差可以为正值，负值或零。合格产品的实际偏差应当控制在极限偏差的范围之内。公差的含义1.尺寸公差允许零件的实际尺寸在一个合理的范围内变动，这个允许尺寸的变动量称为尺寸公差，简称公差。孔的公差用“Th”表示，轴的公差用“Ts”表示。

即

孔的公差 Th=Dmax-Dmin=ES-EI轴的公差 Ts=dmax-dmin-=es-ei公差的含义2.公差带由代表上极限偏差与下极限偏差的两条直线所限定的区域，称为公差带。

公差带包含公差带的大小和公差带的位置两个因素，公差带的大小是由标准公差确定的，公差带的位置是由基本偏差确定的。

在分析公差时，为了直观地表达公称尺寸，偏差和公差的关系，常画出公差带图。公差的含义2.公差带

在公差带图中，零线是确定正、负基本偏差的一条基准线，极限偏差位于零线上方，表示偏差为正;极限偏差位于零线下方，表示偏差为负;当极限偏差与零线重合时，表示偏差为零。标注的尺寸公差，其上，下极限偏差有时都是正值，有时都是负值，有时一正一负。上，下极限偏差中可以有一个值是“0”，但不能两个值都是“0”。上、下极限偏差之间的宽度表示公差带的大小，即公差值。公差的含义3.零线在极限与配合图解中，表示公称尺寸的一条直线称为零线，以它为基准确定偏差和公差。

画公差带图时，先画出零线，标出公称尺寸，表示偏差的正负方向，然后根据上、下极限偏差的大小分别画出孔，轴的公差带。正偏差位于零线的上方，负偏差位于零线的下方。公差数值与零件尺寸的数值相差很大，难以用相同的比例画出，为了简化和分析方便，通常只将公差部分按比例放大画出来，不必画出孔和轴的全部。这对研究零件尺寸公差带和分析零件的配合性质是十分方便和清晰的。配合的类型配合是指公称尺寸相同的、相互结合的孔、轴公差带之间的位置关系。根据孔和轴的实际尺寸不同，孔与轴的配合可能出现不同的松紧程度，即出现“间隙”或“过盈”。当孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸为正时是间隙，为负时是过盈。国家标准规定将配合分为间隙配合、过盈配合和过渡配合三类。配合的类型1.间歇配合孔的实际尺寸比轴的实际尺寸大，孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为正值或零，孔与轴装配之后存在间隙，轴能在孔中做相对运动，称为间隙配合。孔的公差带完全在轴的公差带上面配合的类型1.间歇配合（1）最大间隙最大间隙是指孔的上极限尺寸与轴的下极限尺寸之差，也等于孔的上极限偏差减去轴的下极限偏差，用Xmax表示。

即Xmax=Dmax-dmin=ES-ei（2）最小间隙最小间隙是指孔的下极限尺寸与轴的上极限尺寸之差，也等于孔的下极限偏差减去轴的上极限偏差，用Xmin表示。

即Xmin=Dmin-dmax=EI-es

配合的类型1.间歇配合（3）间隙配合公差间隙配合公差是指允许间隙变动的范围，其值等于最大间隙与最小间隙的代数差，用Tf表，即

即Tf=Xmax-Xmin=（Dmax-dmin）-（Dmin-dmax）=（Dmax-Dmin）-（dmax-dmin）=Th+Ts间隙配合公差等于相配合的孔公差与轴公差的代数和配合的类型2.过盈配合孔的实际尺寸比轴的实际尺寸小，孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为负值或零，孔与轴装配之后存在过盈，需要一定的外力才能把轴压入孔中，轴不能在孔中做相对运动，称为过盈配合。孔的公差带完全在轴的公差带下面配合的类型2.过盈配合（1）最大过盈最大过盈是指孔的下极限尺寸与轴的上极限尺寸之差，也等于孔的下极限偏差减去轴的上极限偏差，用Ymax表示。

即Ymax=Dmin-dmax=EI-es（2）最小过盈最小过盈是指孔的上极限尺寸与轴的下极限尺寸之差，也等于孔的上极限偏差减去轴的下极限偏差，用Ymin表示。

即Ymin=Dmax-dmin=ES-ei

配合的类型2.过盈配合（3）过盈配合公差过盈配合公差是指允许过盈变动的范围，其值等于最小过盈与最大过盈的代数差，用Tf表，即

即Tf=Ymin-Ymax=（Dmax-dmin）-（Dmin-dmax）=（Dmax-Dmin）-（dmax-dmin）=Th+Ts过盈配合公差也等于相配合的孔公差与轴公差的代数和配合的类型3.过渡配合当孔的公差带与轴的公差带相互交叠时，装配之后孔与轴之间可能出现过盈，也可能出现间隙'当孔的实际尺寸大于轴的实际尺寸时，是间隙配合;当孔的实际尺寸小于轴的实际尺寸时，是过盈配合，但过盈或间隙都比较小'这种介于过盈与间隙之间的配合为过渡配合配合的类型3.过渡配合（3）过渡配合公差过渡配合公差包括间隙公差和过盈公差，其数值等于最大过盈与最大间隙的代数差的绝对值用Tf表示

即Tf=│Xmax-Ymax│

=│（Dmax-dmin）-（Dmin-dmax）│

=│（Dmax-Dmin）-（dmax-dmin）│=Th+Ts过渡配合公差也等于相配合的孔公差与轴公差的代数和配合类型三种配合可用公差带形象地表示配合类型4.三种配合类型的特点(1)间隙配合间隙配合中孔的实际尺寸大于或等于轴的实际尺寸，孔与轴之间能产生相对转动，孔的公差带在轴的公差带上方

(2)过盈配合过盈配合中孔的实际尺寸小于或等于轴的实际尺寸，孔与轴之间不能产生相对转动，孔的公差带在轴的公差带下方’(3)过渡配合过渡配合中孔的实际尺寸小于或大于轴的实际尺寸，但相差很小;孔与轴之间可能存在过盈，也可能存在间隙，孔的公差带与轴的公差带相互交叠'配合类型5.配合类型的判断判别配合的类型取决于基本偏差代号和公差带图当孔的下极限偏差大于或等于轴的上极限偏差时，即EI≥es，该配合的类型一定是间隙配合当轴的下极限偏差大于或等于孔的上极限偏差时，即ei≥ES，该配合的类型一定是过盈配合如果不是上面的两种情况，该配合的类型一定是过渡配合第一节误差与公差第二节极限与配合的基本知识第三节标准公差

目

录

第四节基本偏差第五节公差带代号第六节基准制第七节极限与配合代号的识别与应用标准公差公差带由公差带的大小和公差带的位置两个因素决定公差带的大小取决于标准公差，公差带的位置取决于基本偏差’

公差带的大小和位置不同，形成不同类型和不同精度的配合标准公差基本偏差是指靠近零线的那个偏差，由其确定公差带的位置标准公差是指公差带的大小标准公差1.标准公差的含义标准公差用于确定任一公差的公差带的大小，标准公差用IT表示，国家标准，极限与配合对公差带的两个要素进行标准化，得到了多种大小不等，位置不等的公差带标准公差2.标准公差等级标准公差分为20级，用IT表示，后面用阿拉伯数字01，0，1，2，3…，17，18表示。

其中01级的精度最高，18级的精度最低，标准公差具体数值需查表在公称尺寸相同时，标准公差值随着公差等级高低的不同而不同。标准公差等级越高，标准公差的数值越小；标准公差等级越低，标准公差的数值越大。同一个标准等级的孔与轴，随着公称尺寸的不同其相应的标准公差数值也不同，公称尺寸小，其标准公差数值也小;公称尺寸大，其标准公差数值也大‘标准公差的数值与标准公差的等级与公称尺寸的大小有关。标准公差3.标准公差数值表为了应用的方便，减少公差数值的数量，统一公差数值，简化公差表，将公称尺寸0～500mm分为13段，分别规定了IT1~IT18中每一段的标准公差数值‘。由于IT01与IT0级的标准公差数值很少用到，所以没有给出具体的数值标准公差4.公差等级的选用公差等级的选用原则是在满足零件使用要求的前提下，尽可能选择精度较低的公差等级，这是因为，公差等级精度越高，使用性能越好，但是加工的难度大，生产成本高;反之，公差等级精度越低，使用性能越差，但是容易加工，生产成本低'所以，要合理地选用公差等级，既达到使用性能的要求，又要降低零件的生产成本'在常用的公差等级中，IT5~IT7为高级精度，IT8~IT10为中级精度，IT11~IT13为低级精度最常用的是中级精度'标准公差4.公差等级的选用各种加工方法与公差等级之间的关系第一节误差与公差第二节极限与配合的基本知识第三节标准公差

目

录

第四节基本偏差第五节公差带代号第六节基准制第七节极限与配合代号的识别与应用基本偏差1.基本偏差的含义确定公差带相对零线位置的数值称为基本偏差。基本偏差是指公差带靠近零线的偏差。公差带可能在零线以上，，也可能在零线以下，都是基本偏差。公差带在零线以上的基本偏差是下极限偏差，公差带在零线以下的基本偏差是上极限偏差。基本偏差2.基本偏差的代号国家标准对孔和轴的基本偏差做出规定，用21个拉丁字母和7个双字母共28个组成不同的基本偏差大写字母代表孔，小写字母代表轴基本偏差系列图只表示了公差带的位置，没有表示公差带的大小，所以公差带基本偏差的一端是封闭的，而另一端是开口的。基本偏差基本偏差系列基本偏差（1）孔的基本偏差A~H

段孔的基本偏差是下极限偏差，为正值，绝对值依次减小，H的下极限偏差为0JS的标准公差带对称分布在零线两侧，即ES=+IT/2或EI=-IT/2，基本偏差认为是上极限偏差或下极限偏差都可以

从J~ZC段孔的基本偏差是上极限偏差，J是正值，K~ZC是负值，其绝对值依次增大。

从J~ZC段孔的基本偏差数值随着公差等级的不同而不同，只保留6，7，8三个等级。基本偏差（2）轴的基本偏差a~h段轴的基本偏差是上极限偏差，为正值，绝对值依次减小，h的下极限偏差为0js的标准公差带对称分布在零线两侧，即es=+IT/2或ei=-IT/2，基本偏差认为是上极限偏差或下极限偏差都可以

从j~zc段孔的基本偏差是下极限偏差，j是负值，k~zc是正值，其绝对值依次增大。

基本偏差（2）孔、轴公差带中另一个极限偏差的计算孔，轴公差带中另一极限偏差要根据标准公差和基本偏差来计算。当基本偏差是下极限偏差时，另一上极限偏差的计算公式为ES(es)=EI(ei)+IT当基本偏差是上极限偏差时，另一下极限偏差的计算公式为EI(ei)=ES(es)-IT

第一节误差与公差第二节极限与配合的基本知识第三节标准公差

目

录

第四节基本偏差第五节公差带代号第六节基准制第七节极限与配合代号的识别与应用公差带代号1.孔、轴公差带的组成孔，轴的尺寸公差可用公差带代号表示。公差带代号由基本偏差代号(字母)和标准公差等级数字组成，用同一字体书例如：(1)Φ50H8的含义

孔的公称尺寸为Φ50，H8为孔的公差带代号，基本偏差为H，公差等级为8级，

查表得:Φ50H8的上极限偏差为+0.039，下极限偏差为0

(2)Φ50f7的含义

轴的公称尺寸为Φ50，f7为轴的公差带代号，基本偏差为f，公差等级为7级'查表得::Φ50f7的上极限偏差为-0.025，下极限偏差为-0.050’

¹¹'+

·

³9

公差带代号2.配合公差带代号国家标准《极限与配合》中规定了孔与轴配合的代号表示方法，写成分数的形式，分子代表孔的公差带代号，分母代表轴的公差带代号、如孔Φ50H8与轴Φ50f7配合，

写成

或

公差带代号3.标注方法国家标准规定孔与轴配合公差带的标注方法有三种:公差带代号3.标注方法在图样上标注示例:公差带代号3.标注方法标注公差带时应当注意:(1)上，下极限偏差值的字体比公称尺寸的字体小一号，上极限偏差值注在公称尺寸的右上方，下极限偏差值注在公称尺寸的右下方，极限偏差值的数字与公称尺寸的数字在同一底线上。(2)当上，下极限偏差数值相同时，在公称尺寸的后面标注“±”符号，只写一个极限偏差数值。(3)当上极限偏差数值或下极限偏差数值为零时，必须标出数值“0”'上，下极限偏差数值的小数点必须对齐。(4)同时标注公差带代号和上，下极限偏差数值，便于判断配合性质和公差等级，但应把上，下极限偏差数值加上圆括号。第一节误差与公差第二节极限与配合的基本知识第三节标准公差

目

录

第四节基本偏差第五节公差带代号第六节基准制第七节极限与配合代号的识别与应用基准制

为了满足各类机器零件的孔与轴不同配合松紧度的要求，国家标准《极限与配合》中规定了孔与轴的三种配合。并对组成配合的原则规定了基孔制和基轴制两种基准制。1.基孔制

基孔制指在孔与轴的配合中，以孔作为基准，孔的基本偏差固定，孔的公差带与不同基本偏差轴的公差带形成各种配合的一种制度。在基孔制中，孔与轴公差带的位置。基准制基孔制的特点如下:(1)基孔制中的孔为基准孔,用“H”表示(2)基孔制的公差带位于零线上方,其下极限偏差为零(3)基孔制的下极限尺寸等于公称尺寸基准制2.基轴制

基轴制指在孔与轴的配合中,以轴作为基准,轴的基本偏差固定,轴的公差带与不同基本偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度。基准制2.基轴制基轴制的特点是:(1)基轴制中的轴为基准轴，用“h”表示’(2)基轴制的公差带位于零线下方,其上极限偏差为零’(3)基轴制的上极限尺寸等于公称尺寸、基准制3.基准制的选用(1)优先选用基孔制优先选用基孔制的原因是孔的加工比轴的加工困难,加工孔所用的刀具,量具数量和规格也多,所以在条件允许的情况下,尽量采用基孔制’基准制3.基准制的选用(2)

宜选用基轴制的场合在下列情况下，应选用基轴制。(1)当采用具有一定公差等级的冷拉钢材作为轴，其外径不经切削加工即能满足使用要求时，应选择基轴制配合。（2）同一直径的轴，需要装上不同配合性质的孔，应选择基轴制配合。基准制3.基准制的选用发动机的活塞销需与连杆铜套孔形成间隙配合和活塞孔之间形成过渡配合，采用基轴制配合，可使加工销较方便。基准制3.基准制的选用3.与标准件配合时的选择与标准件配合时，应以标准件为基准来确定配合制。标准件通常由专业工厂大量生产，在制造时其配合部位的配合制已确定。所以与其配合的轴和孔一定要服从标准件既定的配合制。例如，滚动轴承的外圈与座孔的配合，应选用基轴制；滚动轴承内圈与轴的配合，应选用基孔制。

第一节误差与公差第二节极限与配合的基本知识第三节标准公差

目

录

第四节基本偏差第五节公差带代号第六节基准制第七节极限与配合代号的识别与应用极限与配合代号的识别与应用1.极限与配合代号的识别(1)公差带代号的识别

识别公差带代号的内容有:是代表孔还是代表轴,是属于什么性质配合的孔或轴;再看公称尺寸是多少,极限偏差是多少,公差等级是几级;是什么基准制。凡是标注“H”代号的,表示基孔制;凡是标注“h”代号的,表示基轴制。(2)配合代号的识别

识别配合代号的内容有:先确定相配合的轴与孔公差带的位置关系;再看公称尺寸是多少,是哪一种基准制配合,是几级公差的基准孔与几级公差的轴相配合。极限与配合代号的识别与应用1.极限与配合代号的识别例如:Φ40f7表示公称尺寸为Φ40,基本偏差为f,公差等级为7级,基孔制间隙配合的轴'Φ40H8表示公称尺寸为Φ40,基本偏差为H,公差等级为8级的孔,基孔制间隙配合的基准孔,或是基轴制间隙配合的孔'Φ40H8/f7表示公称尺寸为Φ40,基孔制,孔的基本偏差为H,轴的基本偏差为f,公差等级为7级的轴与公差等级为8级的基准孔配合'Φ40K8/h7表示公称尺寸为Φ40,基轴制,孔的基本偏差为K,轴的基本偏差为h,公差等级为8级的孔与公差等级为7级的基准轴配合'极限与配合代号的识别与应用2.配合性质的识别(1)配合的性质配合件与基准件相配合时,具有以下规律:

配合代号从A~H或a~h,无论选用哪一公差等级的配合,均为间隙配合。配合代号从P~ZC或p~zc,无论选用哪一公差等级的配合,均为过盈配合。

配合代号J,JS,K,M,N或j,Ijs,k,¹m,n,无论选用哪一公差等级的配合,均为过渡配合。极限与配合代号的识别与应用2.配合性质的识别(2)配合等级以孔的IT8为例,凡高于IT8的孔,均与高一级的轴相配合,如H7/g6;

低于IT8的孔均与同级的轴相配合,如H9/k9;

等于IT8的孔,可与高一级或同级的轴相配合,如H8/d7，或H8/d8极限与配合代号的识别与应用2.配合性质的识别(3)基准件配合基孔制的孔用“H”表示,基轴制的轴用“h”表示’凡是配合代号中分子是H的就是基孔制,例如,Φ90H7/g6，是以孔的公称直径Φ90为基准的基孔制;凡是配合代号中分子是h的就是基轴制,例如,Φ90K8/h7，是以轴的公称直径Φ90为基准的基轴制;当配合代号中同时出现H和h时,解释为基孔制或基轴制配合均可,如Φ90H8/h7;而当配合代号中没有出现H和h时,可以解释为无基准件配合,如Φ90K8/f7极限与配合代号的识别与应用3.常用尺寸段的极限与优先配合的应用基本偏差有28种,标准公差有20种,孔与轴的公差带可以组合成数万种配合。

为了便于标准化的管理,在满足生产要求的前提下,国家标准规定了常用尺寸段的孔、轴公差带,并列出优先、常用和一般用途的孔、轴公差带,提供了优先、常用配合。极限与配合代号的识别与应用3.常用尺寸段的极限与优先配合的应用(1)基孔制的优先与常用配合基孔制的优先配合有13种,优先配合与常用配合共有59种极限与配合代号的识别与应用3.常用尺寸段的极限与优先配合的应用(2)基轴制的优先与常用配合基轴制的优先配合有13种,优先配合与常用配合共有47种极限与配合代号的识别与应用3.常用尺寸段的极限与优先配合的应用(3)配合种类的选择国家标准规定：首先选用优先公差带与优先配合,其次选用常用公差带与常用配合,再次选用一般公差带与一般配合单元小结1.互换性是指在同样的零件中任取一个，不经修配就能装上，并能满足性能、质量和使用要求的性质。要满足互换性要求，加工误差就必须要控制在公差范围内。2.加工误差分尺寸公差、形状误差、位置误差和表面轮廓误差。3.公差是零件的尺寸、几何形状、几何位置与表面轮廓参数允许变动的范围，体现零件的精度，公差值由设计时给定。4.孔泛指零件的内表面，其公称尺寸常用“D”表示；轴泛指零件的外表面，其公称尺寸常用“d”表示。孔轴要配合公称尺寸必须相同，即“D=d”5.尺寸偏差是用实际尺寸或极限尺寸减去公差尺寸所得到的代数差。上极限偏差是上极限尺寸减去公称尺寸所得到的代数差。下极限尺寸是最小极限尺寸减去公称尺寸所得到的代数差。6.配合是指公称尺寸相同的、相互结合的孔、轴公差带之间的位置关系。根据孔和轴的实际尺寸不同，孔与轴的配合可能出现不同的松紧程度，即出现“间歇”或“过盈”。国家标准规定将配合分为间歇配合、过盈配合和过渡配合三类。7.公差带由公差带的大小和公差带的位置两个因素决定。公差带的大小取决于标准公差，公差带的位置取决于基本偏差。

机械基础模块三机械零件的精度

目

录

单元一选用、标注极限与配合标注几何公差标注表面结构参数单元二单元三单元二

标注几何公差教学目标一、目标和要求(1)能读懂几何公差项目及能解释公差带含义(2)按照要求在图上标注几何公差项目二、重点和难点几何公差带的标注与解释第一节几何公差特征与符号第二节几何公差的标注第三节几何公差的数值

目

录

第四节热处理案例导入

零件公差产生于十九世纪后期,初衷是为了保证零件的互换性,初期只有尺寸正负公差,给定公差一般都比较大,当时的制造设备和能力不能保证高精度产品的加工。随着产品性能要求的不断提高和批量生产,产品公差逐步缩小,从而导致产品的可装配性逐渐成了问题,随后泰勒先生提出了装配功能要求的“泰勒原则”,也就是现在公差标准中的包容原则,它有效地解决了零件的大小和形状的关系,从而保证了产品的可装配性.

直到二战期间,零件的制造逐渐分包给供应商,设计部门和制造部门越来越远,设计与制造部门之间的随时交流就不太可能,另外一方面产品公差越来越小,零件的可装配性和互相性问题越来越突出.因此各种定义几何公差的几何语言的标准就应运而生。第一节几何公差特征与符号第二节几何公差的标注第三节几何公差的数值

目

录

第四节热处理几何公差特征与符号对于一般零件,它的形状和位置公差由尺寸公差,加工机床的精度加以保证“对于精度要求较高的零件,需要根据设计要求,在零件图上注出有关的形状和位置公差”。国家标准GB/T1182—2008对形状.和位置公差在图样上的标注做了详细的规定。几何公差特征与符号几何公差特征与符号形状公差形状公差带的特点：不涉及基准，它的方向和位置均是浮动的，只能控制被测要素形状误差的大小。形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动量。形状公差包括直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度。形状公差1.直线度（）限制实际直线对理想直线变动量的一项指标。它是针对直线发生不直而提出的要求。形状公差2.平面度（）是限制实际平面对理想平面变动量的一项指标。它是针对平面发生不平而提出的要求。形状公差3.圆度（）是限制实际圆对理想圆变动量的一项指标。它是对具有圆柱面（包括圆锥面、球面）的零件，在一正截面（与轴线垂直的面）内的圆形轮廓要求。形状公差4.圆柱度()是限制实际圆柱面对理想圆柱面变动量的一项指标。它控制了圆柱体横截面和轴截面内的各项形状误差，如圆度、素线直线度、轴线直线度等。圆柱度是圆柱体各项形状误差的综合指标。方向公差公差带相对于基准有方向要求，位置浮动，它综合控制被测要素的形状与方向误差，若给出定向公差不再标注形状公差。方向公差包括平行度、垂直度、倾斜度、线轮廓、面轮廓。方向公差1.平行度（）用来控制零件上被测要素（平面或直线）相对于基准要素（平面或直线）的方向偏离0°的要求，即要求被测要素对基准等距。方向公差2.垂直度（）用来控制零件上被测要素（平面或直线）相对于基准要素（平面或直线）的方向偏离90°的要求，即要求被测要素对基准成90°。方向公差3.倾斜度（）用来控制零件上被测要素（平面或直线）相对于基准要素（平面或直线）的方向偏离某一给定角度（0°～90°）的程度，即要求被测要素对基准成一定角度（除90°外）位置公差位置公差是指关联要素对基准在位置上允许的变动量。位置公差带相对于基准的位置是固定的。位置公差带既控制被测要素的位置误差，又控制被测要素的方向误差和形状误差。位置公差主要包括同轴度、对称度、和位置度三种。位置公差1.同轴度()用来控制理论上应该同轴的被测轴线与基准轴线的不同轴程度。位置公差2.对称度()一般用来控制理论上要求共面的被测要素（中心平面、中心线或轴线）与基准要素（中心平面、中心线或轴线）的不重合程度。位置公差3.位置度()用来控制被测实际要素相对于其理想位置的变动量，其理想位置由基准和理论正确尺寸确定。跳动公差跳动公差是关联实际要素绕基准轴线旋转一周或若干次旋转时所允许的最大跳动量。跳动公差分为圆跳动与全跳动两类。圆跳动又分为径向圆跳动、端面圆跳动；全跳动分为径向全跳动和端面全跳动。跳动公差1.圆跳动()圆跳动是被测实际要素绕基准轴线作无轴向移动、回转一周中，由位置固定的指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差。（1）径向圆跳动公差带定义：公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内，半径为公差值t，且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域。跳动公差1.圆跳动()（2）端面圆跳动公差带定义：公差带是在与基准轴线同轴的任一半径位置的测量圆柱面上沿母线方向距离为公差值t的两圆之间的区域。跳动公差2.全跳动()全跳动是被测实际要素绕基准轴线作无轴向移动的连续回转，同时指示器沿理想素线连续移动，由指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差。径向全跳动的公差带与圆柱度公差带的形状是相同的，但前者的轴线与基准轴线同轴，后者的轴线是浮动的，随圆柱度误差形状而定。端面全跳动的公差带与端面对轴线的垂直度公差带是相同的，因此两者控制位置误差的效果也是一样的。跳动公差2.全跳动()（1）径向全跳动公差带是半径差为公差值t，且与基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域。跳动公差2.全跳动()（2）端面全跳动公差带是距离为公差值t，且与基准轴线垂直的两平行平面之间的区域。轮廓度轮廓度是指被测实际轮廓相对于理想轮廓的变动情况。这一概念用于描述曲面或曲线形状的准确度。可以带基准或不带基准。轮廓度1.线轮廓度()是限制实际曲线对理想曲线变动量的一项指标。它是对非圆曲线的形状精度要求。轮廓度2.面轮廓度()是限制实际曲面对理想曲面变动量的一项指标。它是对曲面的形状精度要求。第一节几何公差特征与符号第二节几何公差的标注第三节几何公差的数值

目

录

第四节热处理几何公差的标注1.公差框格公差要求在矩形方框中给出,该方框由两格或多格组成。

框格中的内容从左到右按以下次序填写,公差框格包括:第一格标注几何特征符号第二格标注公差数值第三格和以后各格表示一个或多个基准符号字母和有关符号几何公差的标注1.公差框格如图(a)由于形状公差无参照的基准,所以形状公差只有两格;而在图(b),(c),(d)中,方向,位置公差有参照的基准,需要用第三格和以后各格表示测量的基准几何公差的标注2.被测要素用带箭头的指引线将框格与被测要素相连,按以下方式标注:(1)当公差涉及轮廓线或表面时,箭头必须与尺寸线明显地分开,置于要素的轮廓线或轮廓线的延长线上(2)当指向实际表面时,箭头可置于带点的参考线上，该点指在实际表面上(3)当公差涉及轴线,中心平面或由带尺寸要素确定的点时,带箭头的指引线应与尺寸线的延长线重合几何公差的标注2.被测要素几何公差的标注3.基准基准是零件上用于确定被测要素的方向和位置的点,线或面,基准用带小方格的基准字母表示,用细实线与涂黑三角形相连,基准字母注在公差框格内(1)当基准要素是轮廓线或表面时,带基准字母与涂黑三角形应与尺寸线明显地错开,标注

在要素的外轮廓上或延长线上;基准符号还可置于用圆点指向实际表面的参考线上几何公差的标注3.基准(2)当基准要素是确定的点,轴线,中心平面时,涂黑三角形的基准符号与尺寸线一致,

如尺寸线放不了两个箭头,可用短横线代替箭头第一节几何公差特征与符号第二节几何公差的标注第三节几何公差的数值

目

录

第四节热处理几何公差数值的标注几何公差数值是几何误差的最大允许值,数值都是线性值,一般是指被测要素全长或全面积几何公差数值,在图样上将公差数值标注在相应的第二格公差框格内.图(a)所示表示被测要素全长度的直线度公差为0.02;图(b)所示表示被测要素全长度的直线度公差为0.05mm,而在任意200¹mm长度内的直线度公差为0.02mm图(c)所示表示被测要素上任意100mm×100mm的正方形面积上,平面度公差为0.05mm第一节几何公差特征与符号第二节几何公差的标注第三节几何公差的数值

目

录

第四节热处理热处理2.基本偏差的代号在制造机器和修理过程中,常采用热处理的方法使零件获得良好的力学性能和使用性能,以改善材料的加工性能。热处理可分为退火,正火,淬火,回火及表面热处理等。零件表面有各种热处理要求的标注方法:(1)零件表面需要全部进行某种热处理时,可在技术要求中用文字统一加以说明(2)零件表面需要局部热处理时,可在技术要求中用文字说明,也可在零件图上标注。如将零件局部热处理时,应用粗点画线画出热处理的范围并标注尺寸,也可将其要求写在表面粗糙度符号长边的横线上热处理热处理标注单元小结1.几何公差包括形状公差、方向公差、位置公差和跳动公差。2.形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动量，如平面度、圆度、圆柱度、直线度、轮廓度等。是被测要素的几何形状的公差，即几何形状的准确性，不存在对基准的误差，是独立的误差。形状公差带只能控制被测要素的形状误差。3.方向公差是指关联实际要素对基准在方向上允许的变动量。方向公差带的方向是固定的，它由基准确定，而其位置则可在尺寸公差带内浮动。方向公差带既控制被测要素的方向误差，又控制其形状误差。这类公差主要包括平行度、垂直度及倾斜度三种。4.位置公差是指关联要素对基准在位置上允许的变动量。位置公差带相对于基准的位置是固定的。位置公差带既控制被测要素的位置误差，又控制被测要素的方向误差和形状误差。这类公差主要包括同轴度、对称度、和位置度三种。单元小结5.跳动公差是关联实际要素绕基准轴线旋转一周或若干次旋转时所允许的最大跳动量。跳动公差分为圆跳动与全跳动两类。圆跳动又分为径向圆跳动、端面圆跳动；全跳动分为径向全跳动和端面全跳动。6.轮廓度是指被测实际轮廓相对于理想轮廓的变动情况。这一概念用于描述曲面或曲线形状的准确度，可以带基准或不带基准。无基准要求时是形状公差，有基准要求时是位置公差。7．当被测要素公差涉及轮廓线或表面时,箭头必须与尺寸线明显地分开,置于要素的轮廓线或轮廓线的延长线上；当公差涉及轴线、中心平面时,带箭头的指引线应与尺寸线的延长线重合。8.当基准要素是轮廓线或表面时,带基准字母与涂黑三角形应与尺寸线明显地错开,标注在要素的外轮廓上或延长线上;当基准要素是确定的点,轴线,中心平面时，基准符号应与尺寸线对齐。机械基础模块三机械零件的精度

目

录

单元一选用、标注极限与配合标注几何公差标注表面结构参数单元二单元三单元三

标注表面结构参数教学目标一、目标和要求（1）了解表面结构参数代号（2）掌握表面结构参数的含义与标注方法二、重点和难点

表面粗糙度在图样上的标注第一节表面结构基本知识第二节表面结构的标注第三节粗糙度轮廓的加工

目

录

第四节表面粗糙度的选用原则案例导入加工零件时，由于刀具在零件表面上留下刀痕和切削分裂时表面金属的塑性变形等影响，使零件表面存在着间距较小的轮廓峰谷，这就是表面粗糙度。第一节表面结构基本知识第二节表面结构的标注第三节粗糙度轮廓的加工

目

录

第四节表面粗糙度的选用原则表面结构基本知识为满足零件的使用功能，互换性要求，提高机械制造的经济性，需要对零件提出技术要求。技术要求包括零件各几何形状的尺寸，位置的变动范围限制，零件表面结构的质量控制。表面结构是表面粗糙度，表面波纹度，表面纹理的总称。表面结构基本知识1.基本术语(1)表面轮廓对实际表面微观几何特征的研究采用轮廓法。

一个指定平面与实际表面相交所得的轮廓称为表面轮廓。表面结构基本知识1.基本术语(1)表面轮廓实际轮廓是由无数大小不同的波形叠加在一起形成的复杂曲线，图示为从某一实际轮廓中分离出来的粗糙度轮廓，波纹度轮廓和形状轮廓(原始轮廓)。

这三种轮廓的相关参数分别称为R参数，W数和P参数。表面结构基本知识加工后零件表面轮廓的微小峰谷高低程度z和波距λ,如图其轮廓一般按λ分为如下三类：波距λ＜1mm为表面粗糙度（微观几何误差）；波距1≤λ≤10mm为波纹度（中间几何形状误差）；波距λ＞10mm为形状误差（宏观几何误差）。在图样中，Ra和Rz是常用的表面结构参数，国家标准推荐优先选用Ra参数。

表面结构基本知识1.基本术语(2)表面粗糙度表面粗糙度指零件加工时，由于切削变形和机床振动等因素的影响，零件加工表面上存在的具有较小间距和轮廓峰与轮廓谷所组成的微观高低不平度，如图所示表面结构基本知识1.基本术语(2)表面粗糙度在x轴方向判别被评定轮廓不规则特征的长度称为取样长度lr。规定取样的长度是为了限制和减弱表面波纹度对表面粗糙度测量结果的影响，取样长度lr一般规定包含5个以上的轮廓峰和轮廓，如图表面结构基本知识1.基本术语(3)评定长度评定长度(ln)是指用于评定被评定轮廓的x轴方向上的长度，包括1个或几个取样长度，由于被测表面粗糙度的不均匀性，只根据一个取样长度的测量结果来评定整个表面粗糙度显然是不够准确和合理的。为了充分并客观地反映被测轮廓表面的粗糙度，需连续取几个取样长度，测量后取平均值作为轮廓表面的粗糙度值。表面结构基本知识1.基本术语(4)中线中线是具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线在取样长度内，轮廓与中线相交，轮廓峰是指轮廓在中线以上的部分，轮廓谷是指连接两相邻交点中线以下向内的轮廓部分。轮廓峰与轮廓谷组成了取样长度内的轮廓微观不平度。表面结构基本知识2.表面粗糙度的评定参数根据评定测量的方法不同，国家标准《表面粗糙度参数及其数值》

，(GB/1031—2009)中规定了表面粗糙度参数及其数值。表面粗糙度的评定参数有轮廓算术平均偏差Ra和轮廓最大高度Rz。表面结构基本知识2.表面粗糙度的评定参数(1)轮廓算术平均偏差Ra

在一个取样长度内纵坐标值Z（x）绝对值的算术平均值为轮廓算术平均偏差Ra。其几何意义如图Ra按下列公式计算：表面结构基本知识2.表面粗糙度的评定参数(1)轮廓算术平均偏差Ra表面粗糙度对零件耐磨损，抗疲劳，耐腐蚀以及零件间的配合性质都有很大的影响。

不平程度越大，零件表面性能越差;反之，表面性能越高，加工也随之困难。

在保证使用要求的前提下，应选用较为经济的表面粗糙度