1、 1. 互換性概述互換性概述 2. 公差與配合標準開展簡介公差與配合標準開展簡介 3. 計量技術開展簡介計量技術開展簡介 4. 優先數和優先數系優先數和優先數系一、互換性的含義一、互換性的含義互換性互換性 同一規格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何同一規格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑選或附加修配就能裝在機器上，到達規定的功能要求挑選或附加修配就能裝在機器上，到達規定的功能要求例例 燈頭和燈泡，螺釘螺母，滾動軸承燈頭和燈泡，螺釘螺母，滾動軸承 汽車、自行車、縫紉機、手表汽車、自行車、縫紉機、手表 日用工業品、機床、汽車、電子產品、軍工產品日用工業品、機床、汽車、電子產品、軍工產品

2、互換性應該同時具備兩個條件：互換性應該同時具備兩個條件：不需經過任何選擇、修配或調整便能裝配、維修更換不需經過任何選擇、修配或調整便能裝配、維修更換裝配或更換后的整機能滿足其使用性能要求裝配或更換后的整機能滿足其使用性能要求 二、互換性在機械制造生產中的作用二、互換性在機械制造生產中的作用使用方面使用方面 提供備件，維修方便保證了機器工作的連續性提供備件，維修方便保證了機器工作的連續性和持久性，延長了機器的使用壽命，提高了機器的使用價和持久性，延長了機器的使用壽命，提高了機器的使用價值值制造方面制造方面 提高生產水平，進行文明生產提高生產水平，進行文明生產1.為生產的專業化、為生產的專業化、協

3、作化、自動化創造了條件協作化、自動化創造了條件 2.裝配方便，組織裝配流水線裝配方便，組織裝配流水線設計方面設計方面 縮短了機器設計周期采用公差標準，標準零、部縮短了機器設計周期采用公差標準，標準零、部件，件，CAD互換性是重要的生產原那么和有效技術措施互換性是重要的生產原那么和有效技術措施不但能夠顯著提高勞動生產率，也有利于降低產品本錢，提高不但能夠顯著提高勞動生產率，也有利于降低產品本錢，提高產品質量和可靠性產品質量和可靠性三、到達互換性的方法三、到達互換性的方法幾何參數幾何參數 尺寸大小，幾何形狀宏觀、微觀以及尺寸大小，幾何形狀宏觀、微觀以及相互的位置關系相互的位置關系 本課程本課程 機

4、械性能機械性能 硬度、強度硬度、強度完全一致不可能完全一致不可能到達互換性并不要求相同規格的零、部件幾何參數絕到達互換性并不要求相同規格的零、部件幾何參數絕對相同，而是允許保持在一定的范圍內變動對相同，而是允許保持在一定的范圍內變動公差公差 允許零件尺寸和幾何參數的變動量允許零件尺寸和幾何參數的變動量互換性的分類互換性的分類 按可換性的程度按可換性的程度 完全互換完全互換(絕對互換絕對互換) 不需選擇、輔助加工和修配不需選擇、輔助加工和修配不完全互換不完全互換(絕對互換絕對互換) 當裝配精度要求較高，為降低當裝配精度要求較高，為降低本錢而采用其他技術手段來滿足裝配要求，如分本錢而采用其他技術手

5、段來滿足裝配要求，如分組裝配法組裝配法標準化是實現互換性的根底，是組織現代化生產的重要手段之一標準化是實現互換性的根底，是組織現代化生產的重要手段之一可簡化多余的產品品種可簡化多余的產品品種節約原材料、減少浪費、信息交流，提高產品可靠性節約原材料、減少浪費、信息交流，提高產品可靠性標準化標準化 為在一定的范圍內獲得最正確秩序，對實際的或潛在的問題制為在一定的范圍內獲得最正確秩序，對實際的或潛在的問題制定共同的和重復使用的規那么的活動定共同的和重復使用的規那么的活動 GB3935.1-1996標準化不是一個孤立的概念，而是一個活動過程，包括制訂、貫徹、修標準化不是一個孤立的概念，而是一個活動過程

6、，包括制訂、貫徹、修訂，循環往復，不斷提高訂，循環往復，不斷提高制訂、修訂、貫徹標準是標準化活動的重要任務制訂、修訂、貫徹標準是標準化活動的重要任務在標準化的全部活動中，貫徹標準是個核心環節在標準化的全部活動中，貫徹標準是個核心環節標準化在深度上是沒有止境的標準化在深度上是沒有止境的一切有人類智慧活動的地方都能展開，目前重點放在工業生產上一切有人類智慧活動的地方都能展開，目前重點放在工業生產上要使零部件具有互換性，就要求制訂統一的公差與配合標準要使零部件具有互換性，就要求制訂統一的公差與配合標準1902，英國倫敦以生產剪羊毛機為主的鈕瓦，英國倫敦以生產剪羊毛機為主的鈕瓦Newall 極限表極限

7、表1906，英國國標。，英國國標。1924，英國國標。，英國國標。1925，美國標準，美國標準A.S.A.B 4a德國標準德國標準DIN 基孔制、基軸制、公差單位等概念，標準溫度基孔制、基軸制、公差單位等概念，標準溫度201926，成立了國際標準化協會，成立了國際標準化協會ISA ，由第三技術委員會負責制定公，由第三技術委員會負責制定公差與配合標準差與配合標準1929，蘇聯，蘇聯 公差與配合標準公差與配合標準1940，正式公布了國際公差標準，正式公布了國際公差標準ISA1947年年2月國際標準化組織重建，改名為國際標準化組織月國際標準化組織重建，改名為國際標準化組織ISO，仍由，仍由第三技術委

8、員會負責制定公差與配合標準第三技術委員會負責制定公差與配合標準中國中國1955，一機部，一機部 第一個公差與配合的部頒標準第一個公差與配合的部頒標準1959，國家科委，國家科委 第一個公差與配合的國家標準第一個公差與配合的國家標準GB159174-59隨著我國經濟建設的開展，陸續制訂、修訂標準隨著我國經濟建設的開展，陸續制訂、修訂標準 長度計量在我國具有悠久的歷史長度計量在我國具有悠久的歷史長度基準的開展長度基準的開展檔案米尺，國際米原器，鉑銥合金，檔案米尺，國際米原器，鉑銥合金， ，激光，激光米是光在真空中于米是光在真空中于1/299 792 458秒時間間隔內的行秒時間間隔內的行程長度程長

9、度計量器具不斷改進計量器具不斷改進隧道顯微鏡隧道顯微鏡 分辨率分辨率0.01鈉米，可測原子或分子的鈉米，可測原子或分子的尺寸或形貌尺寸或形貌 Bining和和Rohrer 1986諾貝爾獎諾貝爾獎我國緊跟世界先進水平，已擁有一批骨干檢測儀我國緊跟世界先進水平，已擁有一批骨干檢測儀器制造廠器制造廠 86Kr 在生產中，為了滿足用戶各種各樣的要求，同一品種同一參數在生產中，為了滿足用戶各種各樣的要求，同一品種同一參數還要從大到小取不同的值，從而形成不同規格的產品系列還要從大到小取不同的值，從而形成不同規格的產品系列例：普通車床加工最大直徑例：普通車床加工最大直徑 320，400，500，630 形

10、成產品系列形成產品系列本身的零部件本身的零部件加工和檢驗用的刀、夾、量具及機床等加工和檢驗用的刀、夾、量具及機床等使用性能使用性能防止數值傳播的紊亂防止數值傳播的紊亂把產品品種的開展一開始就引向科學的標準化軌道把產品品種的開展一開始就引向科學的標準化軌道優先數和優先數系就是對各種技術參數的數值進行協調、簡化優先數和優先數系就是對各種技術參數的數值進行協調、簡化和統一的一種科學的數值標準和統一的一種科學的數值標準目前我國數值分級的國家標準目前我國數值分級的國家標準 GB321-80 優先數系由一些十進制等比數列構成，代號為優先數系由一些十進制等比數列構成，代號為 Rr 根本系列根本系列R5 1,

11、 1.6, 2.5, 4, 6.3,10R10 1, 1.25, 1.6, 2.0, 2.5, 3.15, 4.0, 5.0, 6.3, 8.0, 10R20 R40補充系列補充系列R80倒數系列倒數系列R10的倒數系列的倒數系列 1, 0.8, 0.63, 0.5, 0.4, 0.315, 0.25, 0.2, 0.16, 0.1變形系列變形系列 Rr/pR10/3 1, 2, 4, 8, 16, 31.5, 6 . 11055q25. 1101010q12. 1102020q06. 1104040q03. 1108080q2)10(3103/10q R5R5系列的項值包含在系列的項值包含在

12、R10R10系列之中，系列之中， R10R10系列的項值包含在系列的項值包含在R20R20系列之中，系列之中， R20R20系列的項值包含在系列的項值包含在R40R40系列之中，系列之中， R40R40系列的項值包含在系列的項值包含在R80R80系列之中系列之中RrRr系列中的項值可按十進法向兩端無限延伸，也適用于比值系列中的項值可按十進法向兩端無限延伸，也適用于比值r/pr/p等于整數的等于整數的派生系列派生系列Rr/pRr/p同一系列中任意相鄰兩優先數常用值的相對差近似不變。其中同一系列中任意相鄰兩優先數常用值的相對差近似不變。其中R5R5系列約為系列約為60%60%， R10R10系列約

13、為系列約為25%25%， R20R20系列約為系列約為12%12%， R40R40系列約為系列約為6%6%， R80R80系列約系列約為為3%3%R10/3R10/3，R20/6R20/6，R40/12R40/12的理論等比數列十分接近于公比為的理論等比數列十分接近于公比為2 2的倍數系列的倍數系列標注派生系列時，除含有項值標注派生系列時，除含有項值 1 1 的可用簡化符號的可用簡化符號Rr/pRr/p外，其它的均需說明外，其它的均需說明系列中含有的一個項值如系列中含有的一個項值如 R10/3( 2.5 )R10/3( 2.5 ) 例：試寫出例：試寫出R10/3R10/3從從0.0120.01

14、2到到100100的優先數系的派生數系的優先數系的派生數系 解：解： 該數系為該數系為 0.0160.016，0.03150.0315，0.0630.063，0.1250.125，0.250.25，0.50.5， 1 1，2 2，4 4，8 8，1616，31.531.5，6363 1. 概述概述 2. 公差與配合的根本術語及定義公差與配合的根本術語及定義 3. 公差與配合國家標準公差與配合國家標準 4. 國標規定的公差帶與配合國標規定的公差帶與配合 5. 公差與配合的選用公差與配合的選用 6. 一般公差一般公差 線性尺寸的未注公差線性尺寸的未注公差圓柱結合的使用要求圓柱結合的使用要求用作相對

15、運動副用作相對運動副 如：如：滑動軸承與軸頸的結合，導軌與滑塊的結合滑動軸承與軸頸的結合，導軌與滑塊的結合，有一定的配合間隙，有一定的配合間隙用作固定連接用作固定連接 整體零件拆成兩件如：整體零件拆成兩件如：齒輪軸齒輪與軸、蝸輪輪緣與輪轂的結合齒輪軸齒輪與軸、蝸輪輪緣與輪轂的結合 必須保證一定的過盈，以在傳遞足夠的扭矩或軸向力時不打滑必須保證一定的過盈，以在傳遞足夠的扭矩或軸向力時不打滑用作定位可拆連接用作定位可拆連接 主要用于保證有較高的同軸度和在不同修理周期下能拆卸的一種結構主要用于保證有較高的同軸度和在不同修理周期下能拆卸的一種結構 如：一般齒輪與軸、定位銷和銷孔的結合等，必須保證一定的

16、過盈，但也不能太大如：一般齒輪與軸、定位銷和銷孔的結合等，必須保證一定的過盈，但也不能太大 公差公差 協調機器零件的使用要求與制造經濟性之間的矛盾協調機器零件的使用要求與制造經濟性之間的矛盾 配合配合 反映機器零件之間有關功能要求的相互關系反映機器零件之間有關功能要求的相互關系GB15917459，GB1800180479， GB/T180492GB/T1800.1 1997， GB/T1800.2 1998， GB/T1800.3 1998， GB/T1800.4 1999， GB/T18011999， GB/T180379， GB/T18042000 有關孔、軸的定義有關孔、軸的定義孔孔

17、通常指圓柱形內外表，也包括非圓柱形內外表由二平行平通常指圓柱形內外表，也包括非圓柱形內外表由二平行平面或切面形成的包容面面或切面形成的包容面軸軸 通常指圓柱形外外表，也包括非圓柱形外外表由二平行平通常指圓柱形外外表，也包括非圓柱形外外表由二平行平面或切面形成的被包容面面或切面形成的被包容面也包括非圓柱形內外表也包括非圓柱形內外表從裝配關系看從裝配關系看從加工過程看從加工過程看在極限與配合制中，孔、在極限與配合制中，孔、軸的概念是廣義的，且都軸的概念是廣義的，且都是由單一尺寸構成的是由單一尺寸構成的 有關尺寸的術語和定義有關尺寸的術語和定義1尺寸尺寸 用特定單位表示長度值的數字用特定單位表示長度

18、值的數字 工程上規定，圖樣上的尺寸數字的特定單位為工程上規定，圖樣上的尺寸數字的特定單位為 mm 根本尺寸根本尺寸 設計給定的尺寸設計給定的尺寸 計算偏差的起始尺寸計算偏差的起始尺寸 孔、軸的根本尺寸代號分別為孔、軸的根本尺寸代號分別為 D 和和 d實際尺寸實際尺寸 零件加工后通過測量獲得的尺寸零件加工后通過測量獲得的尺寸 并非被測尺寸的真值并非被測尺寸的真值 孔、軸的實際尺寸代號分別為孔、軸的實際尺寸代號分別為 Da 和和 da極限尺寸極限尺寸 允許尺寸變化的兩個極限值，設計時給定允許尺寸變化的兩個極限值，設計時給定 孔、軸的最大、最小極限尺寸代號分別為孔、軸的最大、最小極限尺寸代號分別為

19、Dmax、 Dmin和和 dmax、 dmin 有關尺寸的術語和定義有關尺寸的術語和定義2最大實體狀態最大實體狀態MMC 具有材料量最多時的狀具有材料量最多時的狀態態 最大實體尺寸最大實體尺寸MMS 孔的最小極限尺寸孔的最小極限尺寸和軸的最大極限尺寸和軸的最大極限尺寸最小實體狀態最小實體狀態LMC 具有材料量最少時的狀具有材料量最少時的狀態態 最小實體尺寸最小實體尺寸MMS 孔的最大極限尺寸孔的最大極限尺寸和軸的最小極限尺寸和軸的最小極限尺寸作用尺寸作用尺寸 實際孔、軸都有形位誤差，當兩者實際孔、軸都有形位誤差，當兩者結合時，實際起作用的孔顯得小了，軸顯得結合時，實際起作用的孔顯得小了，軸顯得

20、大了大了 孔孔 在配合面的全長上，與實際孔內接的最在配合面的全長上，與實際孔內接的最大理想軸的尺寸大理想軸的尺寸 軸軸 在配合面的全長上，與實際軸外接的最在配合面的全長上，與實際軸外接的最小理想孔的尺寸小理想孔的尺寸 有關尺寸偏差與尺寸公差的術語與定義有關尺寸偏差與尺寸公差的術語與定義1尺寸偏差偏差尺寸偏差偏差 某一尺寸減其根本尺寸所得的代數某一尺寸減其根本尺寸所得的代數差差 上偏差上偏差 最大極限尺寸減其根本尺寸的代數差最大極限尺寸減其根本尺寸的代數差 孔孔 ES, 軸軸 es 下偏差下偏差 最小極限尺寸減其根本尺寸的代數差最小極限尺寸減其根本尺寸的代數差 孔孔 EI, 軸軸 ei 極限偏差

21、極限偏差 上偏差和下偏差統稱上偏差和下偏差統稱 實際偏差實際偏差 實際尺寸減其根本尺寸的代數差實際尺寸減其根本尺寸的代數差尺寸公差公差尺寸公差公差 允許尺寸的變動量允許尺寸的變動量 最大極限尺寸與最小極限尺寸的代數差的絕對值最大極限尺寸與最小極限尺寸的代數差的絕對值 上偏差與下偏差的代數差的絕對值上偏差與下偏差的代數差的絕對值 有關尺寸偏差與尺寸公差的術語與定義有關尺寸偏差與尺寸公差的術語與定義2尺寸公差帶圖尺寸公差帶圖 由零線和公差帶兩局部組成由零線和公差帶兩局部組成 公差及偏差的數值與根本尺寸數值相比差異甚大，公差及偏差的數值與根本尺寸數值相比差異甚大，不便用同一比例表示不便用同一比例表示

22、零線零線 零偏差線零偏差線 表示根本尺寸表示根本尺寸 公差帶公差帶 由代表上、下偏差的兩條直線所限定的一由代表上、下偏差的兩條直線所限定的一個區域個區域 在國標中，公差帶包括了在國標中，公差帶包括了“公差帶大小與公差帶大小與“公差公差帶位置兩個參數。帶位置兩個參數。根本偏差根本偏差 靠近零線的那個偏差靠近零線的那個偏差標準公差標準公差 用以確定公差帶大小的任一公差用以確定公差帶大小的任一公差 前者由標準公差確定，后者由根本偏差確定前者由標準公差確定，后者由根本偏差確定 有關配合的術語與定義有關配合的術語與定義1配合配合 根本尺寸相同的、相互結合的孔和軸公差帶之間的關系根本尺寸相同的、相互結合的

23、孔和軸公差帶之間的關系 根本條件：根本條件：孔和軸的根本尺寸必須相同孔和軸的根本尺寸必須相同具有包容和被包容的特性，即孔和軸的結合具有包容和被包容的特性，即孔和軸的結合 配合是指一批孔和軸的裝配關系，用公差帶相互位置關系反映配合比較確切配合是指一批孔和軸的裝配關系，用公差帶相互位置關系反映配合比較確切 配合的兩種基準制：配合的兩種基準制：基孔制基孔制 是根本偏差為一定的孔公差帶，與不同根本偏差的軸的公差帶形成各是根本偏差為一定的孔公差帶，與不同根本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度種配合的一種制度 根本偏差即下偏差根本偏差即下偏差=0 基準孔代號：基準孔代號：H基軸制基軸制 是根本偏差為一

24、定的軸公差帶，與不同根本偏差的孔的公差帶形成是根本偏差為一定的軸公差帶，與不同根本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度各種配合的一種制度 根本偏差即上偏差根本偏差即上偏差=0 基準軸代號：基準軸代號：h 有關配合的術語與定義有關配合的術語與定義2 配合公差配合公差 允許間隙或過盈的變動量，表示裝配后的配合精度允許間隙或過盈的變動量，表示裝配后的配合精度 Tf間隙間隙 孔的尺寸減去相配合軸的尺寸所得差值為正孔的尺寸減去相配合軸的尺寸所得差值為正 最大間隙最大間隙 孔的最大極限尺寸減軸的最小極限尺寸所得的代數差孔的最大極限尺寸減軸的最小極限尺寸所得的代數差 X max 最小間隙最小間隙 孔的最小

25、極限尺寸減軸的最大極限尺寸所得的代數差孔的最小極限尺寸減軸的最大極限尺寸所得的代數差 X min 間隙公差間隙公差 允許間隙的變動量，最大間隙與最小間隙的代數差允許間隙的變動量，最大間隙與最小間隙的代數差 間隙配合間隙配合 孔的公差帶完全在軸的公差帶之上，即具有間隙的配合孔的公差帶完全在軸的公差帶之上，即具有間隙的配合 包包括括 X min =0 例例2 有關配合的術語與定義有關配合的術語與定義3過盈過盈 孔的尺寸減去相配合軸的尺寸所得差值為負孔的尺寸減去相配合軸的尺寸所得差值為負 最大過盈最大過盈 孔的最小極限尺寸減軸的最大極限尺寸所得的代數差孔的最小極限尺寸減軸的最大極限尺寸所得的代數差

26、Y max 最小過盈最小過盈 孔的最大極限尺寸減軸的最小極限尺寸所得的代數差孔的最大極限尺寸減軸的最小極限尺寸所得的代數差 Y min 過盈公差過盈公差 允許過盈的變動量，最小過盈與最大過盈之代數差的絕對值允許過盈的變動量，最小過盈與最大過盈之代數差的絕對值 過盈配合過盈配合 孔的公差帶完全在軸的公差帶之下，即具有過盈的配合孔的公差帶完全在軸的公差帶之下，即具有過盈的配合 包包括括Y min =0 例例3 有關配合的術語與定義有關配合的術語與定義4o過渡配合過渡配合 孔的公差帶與軸的公差帶相互交迭孔的公差帶與軸的公差帶相互交迭 配合公差配合公差 最大間隙與最大過盈之代數差的絕對值最大間隙與最大

27、過盈之代數差的絕對值 極限情況極限情況 X max Y max 例例41.3.1 標準公差系列標準公差系列 公差單位，公差等級，根本尺寸分段公差單位，公差等級，根本尺寸分段標準公差標準公差 國標規定的用以確定公差帶大小的任一公差值國標規定的用以確定公差帶大小的任一公差值 公差等級系數和公差單位的乘積值公差等級系數和公差單位的乘積值 IT ISO Tolerance 公差單位公差單位 i 計算標準公差的根本單位，是制定標準公差系列表計算標準公差的根本單位，是制定標準公差系列表的根底的根底 尺寸尺寸D500 第一項主要反映加工誤差，呈拋物線規律第一項主要反映加工誤差，呈拋物線規律 第二項用于補償與

28、直徑成正比的誤差，包括測量誤差第二項用于補償與直徑成正比的誤差，包括測量誤差 D500 3150 大尺寸大尺寸 i 采用線性關系采用線性關系 溫度溫度公差等級公差等級 根本尺寸一定，公差等級系數唯一決定公差大小根本尺寸一定，公差等級系數唯一決定公差大小 公差等級分為公差等級分為20級級 IT01,IT0,IT1,IT18 依次降低，系數依次降低，系數依次增大依次增大根本尺寸分段根本尺寸分段 D180 ISO一致，不均勻遞增數系一致，不均勻遞增數系 D180 優先數系優先數系 主段落主段落R10 中間段落中間段落R20mDDi001. 045. 03mDi1 . 2004. 0 根本偏差根本偏差

29、 靠近零線的那個偏差，使公差帶位置標準化的唯靠近零線的那個偏差，使公差帶位置標準化的唯一指標一指標 根本偏差系列用拉丁字母表示，按順序排列，除根本偏差系列用拉丁字母表示，按順序排列，除i, l, o, q, w外的外的21字母加上字母加上cd, ef, fg, za, zb, zc, js共有共有28個代號個代號孔用大寫字母表示，軸用小寫字母表示孔用大寫字母表示，軸用小寫字母表示H和和h的根本偏差為的根本偏差為0，H為基準孔，為基準孔， h為基準軸為基準軸JS和和js是對稱分布，根本偏差為是對稱分布，根本偏差為+IT/2或或-IT/2，逐漸取代近似對稱，逐漸取代近似對稱偏差偏差J和和j另一極限

30、偏差由公差等級決定另一極限偏差由公差等級決定根本偏差字母與公差等級數字并列，且大小相同，如根本偏差字母與公差等級數字并列，且大小相同，如H7不能寫成不能寫成H7 ，因為根本偏差和公差等級是組成公差帶的兩個獨立要素，因為根本偏差和公差等級是組成公差帶的兩個獨立要素，二者地位等同二者地位等同o軸的根本偏差軸的根本偏差o 計算公式，是根據使用要求、生產實踐經驗和科學試驗，經數理統計計算公式，是根據使用要求、生產實踐經驗和科學試驗，經數理統計分析整理出來的，是以基孔制配合為根底來考慮的分析整理出來的，是以基孔制配合為根底來考慮的o ah 用于間隙配合，根本偏差的絕對值等于最小間隙用于間隙配合，根本偏差

31、的絕對值等于最小間隙o jn 主要用于過渡配合，保證孔軸配合時對中，拆卸不困難主要用于過渡配合，保證孔軸配合時對中，拆卸不困難o pzc 過盈配合，根本偏差為下偏差，保證足夠連接強度，正常傳遞過盈配合，根本偏差為下偏差，保證足夠連接強度，正常傳遞扭矩扭矩o 軸的另一個偏差軸的另一個偏差 ei = es IT 或或 es = ei +IT o孔的根本偏差孔的根本偏差o是以軸的根本偏差換算得來的是以軸的根本偏差換算得來的o換算的前提是：保證按基軸制形成的配合和按基孔制形成的同名配合相換算的前提是：保證按基軸制形成的配合和按基孔制形成的同名配合相同同o 25H8/f8 25F8/h8 25F7/h6

32、 25H7/f6 o 通用規那么通用規那么 用同一字母表示的孔、軸根本偏差的絕對值相等，而用同一字母表示的孔、軸根本偏差的絕對值相等，而符號相反符號相反o 孔孔 AH: EI = -es JZC: ES = - eio 特殊規那么特殊規那么 孔的根本偏差孔的根本偏差ES和軸的根本偏差和軸的根本偏差ei符號相反，而絕對值符號相反，而絕對值相差相差o 因為在較高公差等級中，孔比同級的軸加工困難，常采用孔比因為在較高公差等級中，孔比同級的軸加工困難，常采用孔比軸低一級相配軸低一級相配o 孔的另一個偏差孔的另一個偏差 EI = ES IT 或或 ES = EI + IT對選用的公差帶與配合要標準化，要

33、有限制對選用的公差帶與配合要標準化，要有限制按國標提供的標準公差和根本偏差，可以組成很多種公差帶按國標提供的標準公差和根本偏差，可以組成很多種公差帶 標準公差標準公差20等級，根本偏差等級，根本偏差28種，孔和軸種，孔和軸公差帶種數太多，對生產不利，零件、定值刀、量具和工藝裝備公差帶種數太多，對生產不利，零件、定值刀、量具和工藝裝備根據我國生產實際情況，考慮各種產品的特點，兼顧今后開展的根據我國生產實際情況，考慮各種產品的特點，兼顧今后開展的需要，分別推薦了孔和軸的一般、常用和優先的軸公差帶以需要，分別推薦了孔和軸的一般、常用和優先的軸公差帶以及常用、優先配合及常用、優先配合表表1-13 一般

34、、常用和優先的軸公差帶一般、常用和優先的軸公差帶表表1-14 一般、常用和優先的孔公差帶一般、常用和優先的孔公差帶表表1-15 基孔制常用、優先配合基孔制常用、優先配合表表1-16 基軸制常用、優先配合基軸制常用、優先配合優先采用優先采用 優先公差帶、優先配合優先公差帶、優先配合其次采用其次采用 常用公差帶、常用配合常用公差帶、常用配合再次再次 一般公差帶一般公差帶必要時必要時 可自行組合可自行組合表表1-13 一般、常用和優先的軸公差帶尺寸一般、常用和優先的軸公差帶尺寸500mm1195913表表1-14 一般、常用和優先的孔公差帶尺寸一般、常用和優先的孔公差帶尺寸500mm1054413表

35、表1-15 基孔制常用、優先配合基孔制常用、優先配合常用常用5959、優先、優先13 13 種，軸的標準公差種，軸的標準公差 IT7 IT7，與低一級的孔相配合，其余同級，與低一級的孔相配合，其余同級表表1-16 基軸制常用基軸制常用47、優先、優先13 種配合種配合常用常用4747、優先、優先13 13 種，孔的標準公差種，孔的標準公差 IT7 IT7、8 8，與高一級的軸相配合，與高一級的軸相配合 確定基準制、公差等級、配合種類確定基準制、公差等級、配合種類1.5.1 基準制的選用基準制的選用一般情況下，應優先選用基孔制一般情況下，應優先選用基孔制 減少孔加工用的定尺寸刀、量具減少孔加工用

36、的定尺寸刀、量具基軸制僅用于有明顯經濟效果的情況基軸制僅用于有明顯經濟效果的情況用冷拉鋼材作軸，外圓不經加工用冷拉鋼材作軸，外圓不經加工在同一根本尺寸的軸上，需裝上不同配合的零件在同一根本尺寸的軸上，需裝上不同配合的零件與標準件配合時，依標準件而選與標準件配合時，依標準件而選允許采用任一孔、軸公差帶組成配合允許采用任一孔、軸公差帶組成配合1.5.2 公差等級的選用公差等級的選用尺寸尺寸500mm，公差標準高于，公差標準高于IT8的，孔比軸低一級的，孔比軸低一級保證產品質量條件下，盡可能選擇較低的精度等級保證產品質量條件下，盡可能選擇較低的精度等級1.5.2 公差等級的選用公差等級的選用表表1-

37、21 各種加工方法的合理加工精度各種加工方法的合理加工精度1.5.3 配合的選用配合的選用計算法計算法 根據一定的理論公式計算出所需的間隙和過盈根據一定的理論公式計算出所需的間隙和過盈試驗法試驗法 可靠但本錢較高可靠但本錢較高類比法類比法 廣泛應用廣泛應用工作情況對過盈或間隙的影響工作情況對過盈或間隙的影響1.5.3 配合的選用配合的選用各種根本偏差的應用說明各種根本偏差的應用說明1.5.3 配合的選用配合的選用各種根本偏差的應用說明各種根本偏差的應用說明1.5.3 配合的選用配合的選用優先配合選用說明優先配合選用說明一般公差一般公差 車間一般加工條件下可以保證的公差車間一般加工條件下可以保證

38、的公差不單獨注出極限偏差不單獨注出極限偏差當允許公差更為經濟時，應在尺寸后直接注出極限偏差當允許公差更為經濟時，應在尺寸后直接注出極限偏差表表1-25 線性尺寸的極限偏差的數值線性尺寸的極限偏差的數值表表1-26 倒圓半徑與倒角高度尺寸的極限偏差的數值倒圓半徑與倒角高度尺寸的極限偏差的數值測量的根本概念測量的根本概念計量器具和測量方法計量器具和測量方法測量誤差及數據處理測量誤差及數據處理一、測量、檢驗與檢定一、測量、檢驗與檢定測量測量 為確定被測對象的量值而進行的實驗過程為確定被測對象的量值而進行的實驗過程 q=L/E 被測量值被測量值L等于計量單位等于計量單位E與測量值與測量值q的乘積的乘積

39、 測量對象測量對象 主要指幾何量，包括長度、角度、外表粗糙度以及形主要指幾何量，包括長度、角度、外表粗糙度以及形位誤差等位誤差等計量單位計量單位 我國根本計量制度是米制即公制我國根本計量制度是米制即公制 長度長度 m, mm,m, nm 角度角度 弧度弧度(rad), 度度(), 分分(), 秒秒()測量方法測量方法 測量時所采用的計量器具和測量條件的綜合測量時所采用的計量器具和測量條件的綜合測量的精確度測量的精確度 測量結果與真值的一致程度測量結果與真值的一致程度檢驗檢驗 判斷被檢對象是否合格，可用計量器具也可用量規、樣板判斷被檢對象是否合格，可用計量器具也可用量規、樣板等專用定值量具，不能

40、得出具體的量值等專用定值量具，不能得出具體的量值檢定檢定 為評定計量器具的精度指標是否符合該計量器具的檢定規為評定計量器具的精度指標是否符合該計量器具的檢定規程的全部過程，如用量塊來檢定千分尺的精度指標等程的全部過程，如用量塊來檢定千分尺的精度指標等二、測量基準和尺寸傳遞系統二、測量基準和尺寸傳遞系統實際生產和科學研究中，用各種計實際生產和科學研究中，用各種計量器具進行測量量器具進行測量為了保證零件在國內外具有互換性，為了保證零件在國內外具有互換性，必須保證量值的統一必須保證量值的統一長度尺寸基準和傳遞系統長度尺寸基準和傳遞系統由長度的最高基準過渡到國由長度的最高基準過渡到國家基準、工作基準、

41、工作器家基準、工作基準、工作器具、被測對象具、被測對象米是光在真空中于米是光在真空中于1/299 792 458秒時間間隔內的行程長度秒時間間隔內的行程長度機械制造中實用的長度基準機械制造中實用的長度基準是量塊和線紋尺，其中量塊是量塊和線紋尺，其中量塊應用較廣應用較廣二、測量基準和尺寸傳遞相系統二、測量基準和尺寸傳遞相系統2角度尺寸基準和傳遞系統角度尺寸基準和傳遞系統三、定值的長度和角度基準三、定值的長度和角度基準量塊量塊 無刻度的標準端面量具，主要用作尺寸傳遞系統中的中間標準量具，無刻度的標準端面量具，主要用作尺寸傳遞系統中的中間標準量具，或在相對法測量時作為標準件調整儀器的零位，也可用來直

42、接測量零件或在相對法測量時作為標準件調整儀器的零位，也可用來直接測量零件o形狀形狀 長方形平面六面體，長方形平面六面體，2個測量面和個測量面和4個非測量面個非測量面o標稱長度標稱長度 兩相互平行的測量面之間的距離兩相互平行的測量面之間的距離o材料材料 特殊合金鋼特殊合金鋼 量塊的研合性量塊的研合性 量塊的一個測量量塊的一個測量面與另一量塊的測量面或另一面與另一量塊的測量面或另一經精密加工的類似的平面，通經精密加工的類似的平面，通過分子吸力作用而粘合的性能過分子吸力作用而粘合的性能 量塊的工作面是經過超精研量塊的工作面是經過超精研磨制造的。測量外表留有一層磨制造的。測量外表留有一層極薄的油膜約極

43、薄的油膜約0.02m，切向推合力作用，牢固聯接切向推合力作用，牢固聯接三、定值的長度和角度基準三、定值的長度和角度基準2量塊的精度量塊的精度級級 以量塊的標稱長度為工作尺寸，忽略制造誤差以量塊的標稱長度為工作尺寸，忽略制造誤差等等 以量塊經檢定后所給出的實際中心尺寸作為工作尺寸，忽略檢定時的測量誤差以量塊經檢定后所給出的實際中心尺寸作為工作尺寸，忽略檢定時的測量誤差三、定值的長度和角度基準三、定值的長度和角度基準3GB6093-85規定：量塊共有規定：量塊共有17種套別種套別例：例：83塊一套的量塊組成所需尺寸塊一套的量塊組成所需尺寸51.995三、定值的長度和角度基準三、定值的長度和角度基準

44、4多面棱體多面棱體 用特殊合金鋼或石英玻璃經精細加工制成，常見的有用特殊合金鋼或石英玻璃經精細加工制成，常見的有4, 6, 8, 12, 24, 36, 72面體等面體等一、計量器具一、計量器具分類分類 測量儀器和測量工具的統稱測量儀器和測量工具的統稱基準量具基準量具通用計量器具通用計量器具極限量規類極限量規類 一種沒有刻度的用于檢驗被測量是否處于一種沒有刻度的用于檢驗被測量是否處于給定的極限偏差之內的專用量具，如光滑極限量規、給定的極限偏差之內的專用量具，如光滑極限量規、螺紋量規、功能量規等螺紋量規、功能量規等檢驗夾具檢驗夾具 專用的檢驗工具專用的檢驗工具度量指標度量指標分度值分度值 相鄰兩

45、刻線所代表的量值之差相鄰兩刻線所代表的量值之差刻度間距刻度間距 相鄰兩刻線中心距離相鄰兩刻線中心距離示值范圍示值范圍 計量器具所指示或顯示的最低值到最高值計量器具所指示或顯示的最低值到最高值的范圍的范圍測量范圍測量范圍 在允許誤差限內，計量器具所能測量零件在允許誤差限內，計量器具所能測量零件的最低值到最高值的范圍的最低值到最高值的范圍靈敏度靈敏度 計量器具示數裝置對被測量變化的反響能力計量器具示數裝置對被測量變化的反響能力二、測量方法分類及其特點二、測量方法分類及其特點直接測量直接測量 用計量器具直接測量被測量的整個數值或相對于標準用計量器具直接測量被測量的整個數值或相對于標準量的偏差量的偏差

46、 間接測量間接測量 測量與被測量有函數關系的其他量，再通過函數測量與被測量有函數關系的其他量，再通過函數關系式求出被測量關系式求出被測量絕對測量絕對測量 在計量器具的示數裝置上可表示出被測量的全值在計量器具的示數裝置上可表示出被測量的全值 相對比較測量相對比較測量 在計量器具的示數裝置上只表示出被測在計量器具的示數裝置上只表示出被測量相對標準量的偏差值量相對標準量的偏差值單項測量和綜合測量單項測量和綜合測量靜態測量和動態測量靜態測量和動態測量接觸測量和非接觸測量接觸測量和非接觸測量等精度測量等精度測量 在測量過程中，影響測量精度的各因素不改變在測量過程中，影響測量精度的各因素不改變 不等精度測

47、量不等精度測量 在測量過程中，影響測量精度的各因素全在測量過程中，影響測量精度的各因素全部或局部有改變部或局部有改變測量誤差測量誤差 測量結果與被測量的真值之差測量結果與被測量的真值之差 誤差分類誤差分類 系統誤差系統誤差 在同一條件下，屢次測量同一量值時，誤差的絕對值和符號保持在同一條件下，屢次測量同一量值時，誤差的絕對值和符號保持恒定或按一定規律變化的誤差恒定或按一定規律變化的誤差隨機誤差隨機誤差 在同一條件下，屢次測量同一量值時，誤差的絕對值和符號以不在同一條件下，屢次測量同一量值時，誤差的絕對值和符號以不可預定的方式變化著的誤差可預定的方式變化著的誤差粗大誤差粗大誤差 超出在規定條件下

48、預計的誤差超出在規定條件下預計的誤差精度精度精密度精密度 表示測量結果中隨機誤差的影響程度表示測量結果中隨機誤差的影響程度正確度正確度 表示測量結果中系統誤差的影響程度表示測量結果中系統誤差的影響程度精確度精確度(準確度準確度) 表示測量結果中隨機誤差和系統誤差綜合的影響程度表示測量結果中隨機誤差和系統誤差綜合的影響程度隨機誤差隨機誤差 特點特點對稱性對稱性 絕對值相等的正誤差和負誤差出現的次數大致相等絕對值相等的正誤差和負誤差出現的次數大致相等單峰性單峰性 絕對值小的誤差比絕對值大的誤差出現的次數多絕對值小的誤差比絕對值大的誤差出現的次數多有界性有界性 在一定的條件下，誤差的絕對值不會超過一

49、定的限度在一定的條件下，誤差的絕對值不會超過一定的限度抵償性抵償性 當測量次數當測量次數n增大時，算術平均值愈趨近于真值增大時，算術平均值愈趨近于真值 評定隨機誤差的尺度評定隨機誤差的尺度標準偏差標準偏差概率論原理概率論原理 正態分布曲線正態分布曲線不存在系統誤差時，測量方法精密度的上下可用標準偏差不存在系統誤差時，測量方法精密度的上下可用標準偏差的大小來表示的大小來表示評定隨機誤差的尺度評定隨機誤差的尺度標準偏差標準偏差2極限誤差是單次測量標準偏差的極限誤差是單次測量標準偏差的3倍，或稱謂概率為倍，或稱謂概率為99.73%的隨機不確定度，的隨機不確定度，即隨機誤差絕對值不會超過的限度即隨機誤

50、差絕對值不會超過的限度算術平均值算術平均值當測量次數當測量次數n增大時，算術平均值愈趨近于真值增大時，算術平均值愈趨近于真值用算術平均值作為最后測量結果比用其它任一測量值作為測量結果更可靠用算術平均值作為最后測量結果比用其它任一測量值作為測量結果更可靠由剩余誤差求標準偏差由剩余誤差求標準偏差判斷系統誤差的剩余誤差觀察法判斷系統誤差的剩余誤差觀察法不存在系統誤差不存在系統誤差 系列剩余誤差大體正負相同，無顯著變化規律系列剩余誤差大體正負相同，無顯著變化規律存在線性系統誤差存在線性系統誤差 系列剩余誤差有規律地遞增或遞減系列剩余誤差有規律地遞增或遞減存在周期性系統誤差存在周期性系統誤差 系列剩余誤

51、差有規律地逐漸由負變正或由正變負系列剩余誤差有規律地逐漸由負變正或由正變負該方法不能發現定值系統誤差該方法不能發現定值系統誤差判斷粗大誤差判斷粗大誤差 拉依達準那么拉依達準那么3準那么，服從正態分布的誤差且重復測準那么，服從正態分布的誤差且重復測量次數較多量次數較多算術平均值的標準偏差算術平均值的標準偏差 1. 概述概述 2. 形狀公差形狀公差 3. 位置公差位置公差 4. 公差原那么公差原那么 5. 形位公差的選擇形位公差的選擇 6. 形位誤差的檢測形位誤差的檢測一、形位誤差的產生及其影響一、形位誤差的產生及其影響機床機床夾具夾具刀具間幾何誤差刀具間幾何誤差 + 受力變形受力變形 + 熱變形

52、熱變形 + 振振動動 + 磨損等磨損等 零件在加工過程中產生的誤差包括零件在加工過程中產生的誤差包括尺寸偏差尺寸偏差 、形狀偏差、形狀偏差 、位置偏差、位置偏差對零件的使用功能有較大影響對零件的使用功能有較大影響功能要求功能要求 機床導軌外表的直線度、平面度，齒輪箱上機床導軌外表的直線度、平面度，齒輪箱上各軸承孔的位置誤差各軸承孔的位置誤差配合性質配合性質 間隙、過盈間隙、過盈自由裝配性自由裝配性 形位公差形位公差 限制零件的形狀和位置誤差限制零件的形狀和位置誤差 保證零件的裝配要求、保證產品的工作性保證零件的裝配要求、保證產品的工作性能能一、形位誤差的產生及其影響一、形位誤差的產生及其影響二

53、、形位誤差的研究對象幾何要素二、形位誤差的研究對象幾何要素幾何要素幾何要素 構成零件幾何特征的點、線、面構成零件幾何特征的點、線、面按存在的狀態分按存在的狀態分理想要素理想要素 具有幾何意義的要素具有幾何意義的要素實際要素實際要素 零件上存在的要素，在測量時，由測得的要素代替實零件上存在的要素，在測量時，由測得的要素代替實際要素際要素按檢測關系分按檢測關系分被測要素被測要素 圖樣上給出了形狀或位置公差要求需要研究和測量的圖樣上給出了形狀或位置公差要求需要研究和測量的要素要素基準要素基準要素 圖樣上規定用來確定被測要素的方向或位置的要素圖樣上規定用來確定被測要素的方向或位置的要素 理想的基準要素

54、成為基準理想的基準要素成為基準按功能要求分按功能要求分單一要素單一要素 對要素本身提出形狀公差要求的被測要素對要素本身提出形狀公差要求的被測要素關聯要素關聯要素 相對基準要素有方向或和位置功能相對基準要素有方向或和位置功能 要求而給出位置公差要求的被測要素要求而給出位置公差要求的被測要素按結構特征分按結構特征分輪廓要素輪廓要素 構成零件輪廓的點、線或面的要素構成零件輪廓的點、線或面的要素中心要素中心要素 輪廓要素對稱中心點、線、面或軸線的要素輪廓要素對稱中心點、線、面或軸線的要素三、形位誤差特征工程和符號三、形位誤差特征工程和符號 GB/T 11821996四、形位誤差的標注四、形位誤差的標注

55、公差框格公差框格四、形位誤差的標注四、形位誤差的標注被測要素的表示法被測要素的表示法四、形位誤差的標注四、形位誤差的標注基準要素的表示法基準要素的表示法形狀公差形狀公差 單一實際要素的形狀所允許的變動全量單一實際要素的形狀所允許的變動全量 用形狀公差帶表達：形狀、方向、位置和大小等用形狀公差帶表達：形狀、方向、位置和大小等 其公差值用公差帶寬度或直徑來表示其公差值用公差帶寬度或直徑來表示直線度直線度 用于限制給定平面內或空間直線、軸線的形狀誤差用于限制給定平面內或空間直線、軸線的形狀誤差 根據零件功能分為給定平面內、給定方向上、任意方向上根據零件功能分為給定平面內、給定方向上、任意方向上 平面

56、度平面度 用于限制被測實際平面的形狀誤差用于限制被測實際平面的形狀誤差圓度圓度 用于限制回轉外表的徑向截面輪廓的形用于限制回轉外表的徑向截面輪廓的形狀誤差狀誤差圓柱度圓柱度 用于限制被測實際圓柱面的形狀誤差用于限制被測實際圓柱面的形狀誤差 線輪廓度線輪廓度 用于限制平面曲線的形狀誤差用于限制平面曲線的形狀誤差理論正確尺寸理論正確尺寸 用于確定被測要素的理想形狀、方向、位置的尺寸用于確定被測要素的理想形狀、方向、位置的尺寸 設計時對被測要素的理想要求，不附帶公差設計時對被測要素的理想要求，不附帶公差 面輪廓度面輪廓度 用于限制一般曲面的形狀誤差用于限制一般曲面的形狀誤差 位置公差位置公差 關聯實

57、際要素的位置對基準所允許的變動全量關聯實際要素的位置對基準所允許的變動全量 位置公差帶是限制關聯實際要素變動的區域位置公差帶是限制關聯實際要素變動的區域 根據關聯要素對基準功能要求的不同，分為根據關聯要素對基準功能要求的不同，分為定向公差是關聯實際要素對基準在方向上允許的變動全量定向公差是關聯實際要素對基準在方向上允許的變動全量分為給定一個方向、給定兩個方向和任意方向上的三種分為給定一個方向、給定兩個方向和任意方向上的三種 包括包括平行度平行度垂直度垂直度傾斜度傾斜度 定位公差是關聯實際要素對基準在位置上允許的變動全量定位公差是關聯實際要素對基準在位置上允許的變動全量 包括包括同軸度同軸度對稱

58、度對稱度位置度位置度跳動公差是基于特定的測量方法規定的具有綜合性質的公差工跳動公差是基于特定的測量方法規定的具有綜合性質的公差工程，分為圓跳動與全跳動程，分為圓跳動與全跳動 平行度平行度 用于限制被測要素對基準要素相平行的誤差用于限制被測要素對基準要素相平行的誤差 垂直度垂直度 用于限制被測要素對基準要素相垂直的誤差用于限制被測要素對基準要素相垂直的誤差 傾斜度傾斜度 用于限制被測要素對基準要素有夾角用于限制被測要素對基準要素有夾角090的誤差的誤差 同軸度同軸度 用于限制被測要素的軸線對基準要素的軸線的同軸用于限制被測要素的軸線對基準要素的軸線的同軸位置誤差位置誤差對稱度對稱度 用于限制被測

59、要素中心線或平面對基準要素中用于限制被測要素中心線或平面對基準要素中心線或平面的共線或面的誤差心線或平面的共線或面的誤差 位置度位置度 用于限制被測點、線、面的實際位置對其理想位置用于限制被測點、線、面的實際位置對其理想位置的變動的變動圓跳動圓跳動 被測實際要素繞基準軸線作無軸向移動回轉一周時，由固定的被測實際要素繞基準軸線作無軸向移動回轉一周時，由固定的指示表在給定方向上測得的最大與最小讀數之差指示表在給定方向上測得的最大與最小讀數之差 包括徑向圓跳動、端面圓跳動、斜向圓跳動包括徑向圓跳動、端面圓跳動、斜向圓跳動 全跳動全跳動 被測實際要素繞基準軸線作假設干次旋轉，同時指示被測實際要素繞基準

60、軸線作假設干次旋轉，同時指示表作平行或垂直于基準軸線的直線移動時，在整個外表上表作平行或垂直于基準軸線的直線移動時，在整個外表上允許的最大跳動量允許的最大跳動量 包括徑向全跳動、端面全跳動包括徑向全跳動、端面全跳動 公差原那么公差原那么 確定形位公差與尺寸公差之間相互確定形位公差與尺寸公差之間相互關系所遵循的原那么關系所遵循的原那么獨立原那么獨立原那么 圖樣上給定的形位公差與尺寸公差圖樣上給定的形位公差與尺寸公差相互無關，分別滿足要求相互無關，分別滿足要求 相關要求相關要求 圖樣上給定的形位公差與尺寸公差相圖樣上給定的形位公差與尺寸公差相互有關的要求互有關的要求 包容要求包容要求 要求實際要素