公差配合与技术测量培训教材.ppt

1、第一章 公差配合与技术测量,一、互换性,同一批零件，不经挑选和辅助加工，任取一个就可顺利地装到机器上去，并满足机器的性能要求。,基本概念：,保证零件具有互换性的措施：,由设计者确定合理的配合要求和尺寸公差大小。,尺寸公差与配合,二、公差与配合的概念,基本尺寸:,实际尺寸:,极限尺寸:,最大极限尺寸:,零件合格的条件：,最大极限尺寸实际尺寸最小极限尺寸,经测量获得的某一孔、轴的尺寸。,一个孔或轴允许的尺寸的两个界限值。,孔或轴允许尺寸的最大值。,孔或轴允许尺寸的最小值。, 基本概念,最小极限尺寸:,设计时确定的尺寸。,例：一个孔的直径为400.005,基本尺寸:,最大极限尺寸:,最小极限尺寸:,

2、 40,零件合格的条件：, 40.005实际尺寸 39.995, 40.005, 39.995, 尺寸偏差和尺寸公差,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,代号：,孔为ES 轴为es,代号：,孔为EI 轴为ei,尺寸公差(简称公差):,允许实际尺寸的变动量。,公差 = 最大极限尺寸最小极限尺寸 = 上偏差下偏差,例： 450.004,上偏差 = 45.00445 = +0.004,下偏差 = 44.99645 = -0.004,公 差= 0.004(-0.004) = 0.008,偏差可正可负,公差恒为正,+0.008,-0.008,公差带图：,作用：直观地表示出

3、了公差的大小及公差带相对于零线的位置。,标准公差和基本偏差,1）标准公差,用以确定公差带的大小，国家标准共规定了20 个等级。,即：IT01、IT02、 IT1-IT18,标准公差的数值由基本尺寸和公差等级确定。,2）基本偏差,用以确定公差带相对于零线的位置。,一般为靠近零线的那个偏差。,基本偏差系列,作用：确定了孔和轴的公差带位置。, 配合,1） 配合的概念,基本尺寸相同的相互结合的孔和轴的公差带之间的关系。,间隙或过盈:,=孔的实际尺寸轴的实际尺寸,配合：,0 间隙 0 过盈,2） 配合的种类, 间隙配合,具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合。,孔的公差带在轴的公差带之上, 过盈配合,具有

4、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, 过渡配合,可能具有间隙或过盈的配合。,孔的公差带与轴的公差带相互交叠,3） 配合的基准制, 基孔制,基本偏差为一定的孔的公差带, 与不同基本偏差的轴的公差带形成各种不同配合的制度。,基准孔,间隙配合,过渡配合,过盈配合,公差带图：,基孔制中孔为基准孔，用代号H表示，其下偏差为零。, 基轴制,基准轴,间隙配合,过渡配合,过盈配合,公差带图：,基本偏差为一定的轴的公差带,与不同基本偏差的孔的公差带形成各种不同配合的制度。,基轴制中轴为基准轴，用代号h表示，其上偏差为零。,基轴制：,N,K,JS,r,fg,ef,h,js,j,k,m,

5、n,p,s,t,u,g,f,轴,H,FG,F,J,M,G,R,S,T,P,U,孔,EF,A H 通常形成间隙配合,J N 通常形成过渡配合,P ZC 通常形成过盈配合,基孔制：,a h 通常形成间隙配合,j n 通常形成过渡配合,p zc 通常形成过盈配合,三、公差与配合在图样上的标注, 在装配图上的标注,标注形式为：,采用基孔（轴）制时，分子（母）为基准孔（轴）代号H(h)及公差等级。,例如：,基轴制间隙配合,基孔制过渡配合,其他标注形式,借用尺寸线作为分数线,用斜线作分数线,标注上、下偏差值,借用尺寸线作为分数线,零件图上极限的标注,1） 标注公差带代号,配合精度明确，标注简单，便于与装配

6、图对照。,缺点：数值不直观。,用途：适用于量规检测的尺寸和大量生产。,优点：,2）标注极限偏差,优点：数值直观，便于用万能量具检测。 用途：试制单件及小批生产用此法较多。,3）公差带代号与极限偏差值同时标注,优点：有明确配合精度又有公差数值。 用途：适用于生产规模不确定的情况。,3公差与配合的标注示例及查表,基孔制过盈配合,基轴制间隙配合,线性尺寸的极限偏差数值 mm,4一般公差(GB/T 18042000),第二章 常用测量器具与使用方法,2.1 测量器具的分类,测量器具可按其测量原理、结构特点及用途等分为四类，即基准（标准）量具、极限量规、通用测量器具、测量装置。 2.1.1 基准量具 基

7、准量具是测量中体现标准量的量具，以固定形式复现量的测量器具。包括单值量具和多值量具。 单值量具有：基准米尺、量块、角度量块、多面棱体、直角尺等。 多值量具有：刻线尺、钢皮尺、量角器。,2.1.2 极限量规 极限量规是用以检验零件尺寸、形状或相互位置的无刻度专用检验工具。它不能得到被检验尺寸的具体数值，但能确定其是否合格。例如：环规、塞规。 2.1.3 通用测量器具 通用测量器具有刻度，可测量一定范围内的各种参数并得出具体数值。通用测量器具按结构特点可分为以下几种。 （1）游标类量具 （2）微动螺旋量具 （3）指示表 （4）光学机械类量仪 （5）气动类量仪 （6）电学类量仪,2.2 测量方法的分

8、类,2.3 常用测量器具的使用方法,一、游标卡尺 游标卡尺是工业上常用的测量长度的仪器，它由尺身及能在尺身上滑动的游标组成，如图一所示。若从背面看，游标是一个整体。游标与尺身之间有一弹簧片，利用弹簧片的弹力使游标与尺身靠紧。游标上部有一紧固螺钉，可将游标固定在尺身上的任意位置。尺身和游标都有量爪，利用内测量爪可以测量槽的宽度和管的内径，利用外测量爪可以测量零件的厚度和管的外径。深度尺与游标尺连在一起，可以测槽和筒的深度，应用范围很广。,常用的游标卡尺有：三用游标卡尺、双面量爪游标卡尺和单面量爪游标卡尺。 三用游标卡尺的测量范围：0125mm和0150mm。 双面量爪游标卡尺的测量范围： 020

9、0mm和0300mm。 单面量爪游标卡尺的测量范围：相对较大，可达1000m。 1. 测量范围为0150mm的游标卡尺，制成带有刀口形的上下量爪和带有深度尺的型式: 1-尺身； 2-上量爪； 3-尺框； 4-紧固螺钉； 5-深度尺； 6-游标； 7-下量爪,2. 测量范围为0200mm和0300mm的游标卡尺，可制成带有内外测量面的下量爪和带有刀口形的上量爪的型式: 1-尺身；2-上量爪；3-尺框；4-紧固螺钉；5-微动装置；6-主尺；7-微动螺母；8-游标；9-下量爪,3.测量范围为0200mm和0300mm的游标卡尺，可制成只带有内外测量面的下量爪的型式，而测量范围大于300mm的游标卡尺

10、，只制成这种仅带有下量爪的型式。,1-紧固螺钉； 2-游标； 3-微动游框； 4-尺身； 5-量爪,游标卡尺的读数方法 使用游标卡尺测量时应先弄清游标的读数值和测量范围。游标卡尺上零刻度线是读数的基准，在读数时，同时要看请尺身和游标的刻线，两者应结合起来读。具体步骤如下： 读整数时，读出游标零线坐标尺身上最接近零线的刻线数值，该数就是被测量的整数值。 读小数时，找出游标零线右边与尺身刻线相重合的刻线，将该刻线的顺序数乘以游标的读数值所得的积，即为被测量的小数值。 将上述两次读数相加即为被测量的整个读数。,其他的游标卡尺 1.带表的游标卡尺 2.数显游标卡尺 3.深度游标卡尺 4.带表深度游标卡

11、尺 5.电子数显深度游标卡尺,二、万能角度尺,万能角度尺适用于机械加工中的内、外角度测量，可测0320的外角和40130的内角。游标万能角度尺有型和型两种，其测量范围和读数值见下表： 表21 游标万能角度尺测量范围和读数值,注意：型游标万能角度尺的读数方法与游标卡尺相似，期读书步骤为：先读度() ，再读分(),最后将两个数值相加得到整个读数。,第三章 形状和位置公差及检测,经过机械加工后的零件，由于机床夹具、刀具及工艺操作水平等因素的影响，零件的尺寸和形状及表面质量均不能做到完全理想而会出现加工误差 。,尺寸误差 几何形状误差 相互位置误差 表面粗糙度,加 工 误 差,零件在加工过程中，形状和

12、位置误差（简称形位误差）是不可避免的。 如工件在机床上的定位误差、切削力、夹紧力等因素都会造成各种形位误差,形位误差不仅会影响机械产品的质量（如工作精度、联接强度、运动平稳性、密封性、耐磨性、噪声和使用寿命等），还会影响零件的互换性。,形状和位置公差简介,为了满足零件的使用要求，保证零件的互换性和制造的经济性，设计时必须合理控制零件的形位误差，即对零件规定形状和位置公差（简称形位公差）。,二、形位公差的符号,三、形位公差带的标注,形位公差的标注 按形位公差国家标准的规定，在图样上标注形位公差时，应采用代号标注。 无法采用代号标注时，允许在技术条件中用文字加以说明。 形位公差的代号包括：形位公差

13、项目的符号、框格、指引线、公差数值、基准符号以及其他有关符号。,三、形位公差带的标注,形位公差的标注 公差框格 形位公差的框格有两格或多格组成。 第一格填写公差项目的符号； 第二格填写公差值及有关符号； 第三、四、五格填写代表基准的字母及有关符号,三、形位公差带的标注,形位公差的标注 框格指引线 标注时指引线可由公差框格的一端引出，并与框格端线垂直，箭头指向被测要素，箭头的方向是公差带宽度方向或直径方向。,三、形位公差带的标注,形位公差的标注 基准 基准代号的字母采用大写拉丁字母。 为避免混淆，标准规定不许采用E、I、J、M、O、P、L、R、F等字母。 基准的顺序在公差框格中是固定的 。,三、

14、形位公差带的标注,形位公差的标注 基准,无论基准符号在图样上的方向如何，圆圈内的字母要水平书写。,三、形位公差带的标注,形位公差的标注 基准,三、形位公差带的标注,形位公差标注的简化,三、形位公差带的标注,其他标注,如果对被测要素任意局部范围内的公差要求，应将该局部范围的尺寸（长度、边长或直径）标注在形位公差值的后面，用斜线相隔。,三、形位公差带的标注,其他标注,如仅对要素的某一部分提出公差要求，则用粗点划线表示其范围，并加注尺寸。 同理，如要求要素的某一部分作为基准，该部分也应用粗点划线表示并加注尺寸,三、形位公差带的标注,其他标注,当被测要素为视图上的整个外轮廓线（面）时，应采用全周符号。

15、,三、形位公差带的标注,其他标注,如要求在公差带内进一步限定被测要素的形状，则应在公差值后面加注符号。,四、形位公差带,形位公差带是限制实际被测要素变动的区域，其大小是由形位公差值确定的。 只要被测实际要素被包含在公差带内，则被测要素合格。 形位公差带控制的是点（平面、空间）、线（素线、轴线、曲线）、面（平面、曲面）、圆（平面、空间、整体圆柱）等区域，所以它不仅有大小、还具有形状、方向、位置共四个要素。,四、形位公差带,形状 ：随实际被测要素的结构特征、所处的空间以及要求控制方向的差异而有所不同。,四、形位公差带,大小：表示了形位精度要求的高低。有两种情况即公差带区域的宽度（距离）t或直径t（

16、St）。,四、形位公差带,方向：理论上应与图样上形位公差框格指引线箭头所指的方向垂直。,形状公差,形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动全量，因而形状公差带是指被测的单一实际要素允许变动的区域。,形状公差包括： 1、直线度公差 2、平面度公差 3、圆度公差 4、圆柱度公差,1、直线度公差,限制被测实际直线相对于理想直线的变动量。被限制的直线可以是平面内的线、直线回转体（圆柱和圆锥）上的素线、空间的线（平面与平面的交线）和轴线等。,（1）平面内的线,给定平面内的直线度除用于平面上的刻线外，还用于限制被测表面的素线的直线度误差。 给定平面内直线度的公差带是距离为公差值t的两平行线之间的区域。,

17、（2）、空间的直线,当直线度限制的要素是空 间直线时，就需要明确所限制 的方向。 给定方向上直线度的公差 带距离为公差值t的两平行平 面之间的区域。,（3）、任意方向上的线,任意方向上的直线度是指被线在围绕其一周范围内的任意方向直线度要求。常用于表达回转体零件轴线的形状精度要求。 任意方向上的直线度的公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域。,2、平面度公差,限制实际平面对其理想平面变动量的一项指标。用于对实际平面的形状精度提出要求。,平面度的公差带是距离 为公值t的两平行平面之间 的区域。,3、圆度公差,限制实际圆对理想圆的变动。 圆度用于对回转体表面（圆柱、 圆锥和曲线回转体）任一正截面 的

18、圆轮廓提出形状精度要求。,圆度公差带是在同一正截面上 半径差为公差值t的两同心圆之间 的区域。,4、圆柱度公差,限制实际圆柱面对理想圆的变 动。圆柱度公差综合控制圆柱形状 精度。可同时控制圆度、素线线的 直线度、以及两条素线的平行度。,圆柱度的公差带是半径差为公 值t的的两同轴圆柱面之间的区域。,平面度标注解读示例,上图标注表示： 零件的上表面必须位于距离为公差值0.1mm的两平 行平面之间,圆度公差标注解读示例,左图标注表示： 零件被测圆柱面上任一正截 面上的截面圆必须位于半径差为 公差值0.03mm的两同心圆之间。,圆柱度公差标注解读示例,左图标注表示： 零件被测圆柱面上任一正截面上的截面

19、圆必须位于半径差为公差值0.03mm的两同心圆之间。,线轮廓度公差,实际被测要素对理想轮廓线的允许变动量，其公差带是距离为公差值t，对理想轮廓线对称分布的两等距曲线之间的区域。,线轮廓度公差带,面轮廓度公差,实际被测要素对理想轮廓面的允许变动量，其公差带是距离为公差值t，对理想轮廓面对称分布的两等距曲面之间的区域，理想轮廓面由理论正确尺寸标出。,面轮廓度公差带,1.定向位置公差平行度,被测实际要素相对于基准要素的方向成0的要求。,以平面为基准的平行度公差带,1.定向位置公差垂直度,被测实际要素相对于基准要素的方向成90的要求。,以轴线为基准的垂直度公差带,1.定向位置公差倾斜度,被测实际要素相

20、对于基准要素的方向成一定角度的要求。,倾斜度公差带,2.定位位置公差同轴度,要求被测实际要素与基准要素同轴。,同轴度公差带,2.定位位置公差对称度,要求被测实际要素与基准要素共面。,对称度公差带,2.定位位置公差位置度,要求被测实际要素与基准要素有一定的位置关系。,孔轴线的位置度公差带,3.跳动位置公差圆跳动,单个被测实际要素在任一截面上相对于基准要素的允许跳动量。 根据允许变动的方向的不同，圆跳动可分为： 径向圆跳动 端面圆跳动 斜向圆跳动,径向圆跳动,径向圆跳动用于控制圆柱表面任一横截面上的跳动量。,径向圆跳动公差带,端面圆跳动,端面圆跳动用于控制端面任一测量直径处，在轴向方向的跳动量。,

21、端面圆跳动公差带,3.跳动位置公差全跳动,整个被测实际要素相对于基准要素的允许跳动总量。 根据允许变动的方向的不同，全跳动可分为： 径向全跳动 端面全跳动 斜向全跳动,径向全跳动,径向全跳动用于控制整个圆柱表面上的跳动总量。,径向全跳动公差带,端面全跳动,端面圆跳动用于控制整个端面在轴向方向的跳动总量。,端面全跳动公差带,形位公差标注示例,气门阀杆的形位公差标注示例,杆身16的圆柱度公差为0.005,M81的螺纹轴线对于16 轴线的同轴度公差是0.1,S750的球面对于16轴 线的圆跳动公差是0.003,6.3 形位误差检测原则,由于零件的结构形式多样，形位误差的项目又较多，所以检测方法也很多

22、。国标形状和位置公差检测规定规定了形位误差检测的五条原则，这些原则是各种检测方案的概括。 检测时根据被测对象的特点和有关条件，按照国标规定可选出最合理的检测方案。,第四章 尺寸精度和表面粗糙度的检测,一、基本概念,表面粗糙度是指零件表面因加工而形 成的微观几何形状误差.,二、评定表面粗糙度的参数,2. 轮廓算术平均偏差Ra,3. 轮廓最大高度Rz,优先选用轮廓算术平均偏差Ra,4.1 表面粗糙度的概念及其注法,1. 基本术语及定义,二、表面粗糙度的评定参数,1.基本术语及定义（GB/T 3505-2000）,取样长度（lr） 用于判别被评定轮廓的不规则特征的X轴方向上的长度，即具有表面粗糙度特

23、征的一段基准线长度。 X轴的方向与轮廓总的走向一致，一般应包括5个以上的波峰和波谷。,三、表面粗糙度代（符）号及其注法, 表面粗糙度符号、意义及说明,H1.4h h 字高,a-用任何方法获得的表面（单独使用无意义）,b-用去除材料的方法获得的表面,c-用不去除材料的方法获得的表面,d-横线上用于标注有关参数和说明,e-表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求,2.表面粗糙度参数:,1）表面粗糙度参数的单位是m。,2）注写Ra时，只写数值：,3）注一个值时，表示为上限值；注两 个值时，表示为上限值和下限值。,注写Rz时，应同时注出Rz和数值：,意 义,代 号,意 义,用任何方法获得的表面粗糙度，Ra

24、的上限值为3.2m。,用去除材料的方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2m，Ra的下限值为1.6m。,表面粗糙度的代号举例,用去除材料的方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2m。,用铣削方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为6.3m。,用不去除材料的方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2m。,用去除材料的方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2m，Rz的上限值为12.5m。,3.2,12.5, 当标注上限值或上限值与下限值时，允 许实测值中有16%的测值超差。, 当不允许任何实测值超差时，应在参数 值的右侧加注max或同时标注max和min。,说明：,不同表面粗糙度的外观情况，加工方法和应用举例：,注在轮廓线的延长线上,注在尺寸界线上,注在可见 轮廓线上,注在尺寸界线的延长线上上,3. 表面粗糙度在图样上的标注方法,表面粗糙度符号的规定画法,表面粗糙度符号的尺寸：,mm,表面粗糙度、镀（涂）覆及热处理在图样上的标注方法,表面粗糙度符