1、公差配合與測量技術Tolerance and Measurement Technology 目 錄第1章 緒論1.1 互換性的基本概念1.2 加工誤差和公差1.3 標準化與標準的概念1.4 優先數和優先數系1.5 測量技術發展概況第2章 光滑圓柱體結合的極限與配合2.1 公差配合的基本術語和定義2.2 公差與配合國家標準2.3 國標中規定的公差帶與配合2.4 線性尺寸的一般公差2.5 常用尺寸段公差與配合的選用第3章 測量技術基礎3.1 技術測量的基本知識3.2 測量器具和測量方法的分類3.3測量器具和測量方法的主要度量指標 3.4測量誤差與測量數據的處理3.5測量器具的選擇第4章 形狀與位置

2、公差及其誤差的檢測4.1 概述4.2 形位公差帶4.3 形位誤差的檢測4.4 公差原則與公差要求4.5 選用形位公差的原則第5章 光滑極限量規5.1 概述5.2 量規尺寸公差帶5.3 量規的設計第6章 表面粗糙度6.1 概述6.2 表面粗糙度的評定參數和國家標準6.3 表面粗糙度的標注6.4 表面粗糙度的選用6.5表面粗糙度的測量第7章 螺紋的公差配合及測量7.1 概述7.2 普通螺紋的幾何參數誤差對互換性的影響7.3 普通螺紋的公差與配合7.4 普通螺紋的測量第8章 滾動軸承的公差與配合8.1 概述8.2 滾動軸承內徑、外徑公差帶及其特點8.3 滾動軸承與軸和外殼孔的配合及其選擇第9章 鍵與

3、花鍵的公差與配合9.1 鍵聯結9.2 花鍵聯結第10章 圓柱齒輪傳動的公差及齒輪測量10.1 概述10.2 漸開線圓柱齒輪的偏差和公差10.3 漸開線圓柱齒輪精度標準10.4 漸開線圓柱齒輪精度的選擇和確定第1章 緒論課時：2課時重點：互換性的含義、加工誤差與公差的區別、優先數系難點：優先數系授課方式：課堂教學所用教具：課件新課導入： 公差是用于協調機器零件的使用要求與制造經濟性之間的矛盾；配合是反映機器零件之間有關功能要求的相關關系。“公差與配合”的標準化直接影響產品的精度、性能和使用壽命，是評定產品質量的重要技術指標。要求： （1）掌握有關公差、測量的基本概念、基本理論、術語、定義。 （2

4、）培養公差設計及精度檢測的基本能力。 （3）學會查工具書，如手冊、標準等。1.1.1 什么叫互換性 定義：是指在同一規格的若干個零件或部件中任取一件，不需作任何挑選、修配或調整，就能裝配到機器或儀器上，并能滿足機器或儀器的使用性能的特性?；蛘哒f，同一規格的零部件，按規定的要求分別制造，能彼此相互替換并能保證使用要求的特性。 1.1.2 互換性分類： (1）完全互換性 特點：不限定互換范圍，以零部件裝配或更換時不需要挑選或修配為條件。如日常生活中所用電燈泡。1.1互換性的基本概念 (1)分組互換法：如機器上某部位精度愈高，相配零件精度要求就愈高，加工困難，制造成本高，為此，生產中往往把零件的精度

5、適當降低，以便于制造，然后再根據實測尺寸的大小，將制成的相配零件分成若干組，使每組內的尺寸差別比較小，最后，再把相應的零件進行裝配 。 (2)修配法：修配互換是待零部件加工完畢后，裝配時對某一特定的零件按所需要的尺寸進行調整，以滿足裝配要求和使用要求。 當零件的裝配精度要求較高時，采用完全互換將使零件的公差很小，加工困難，加工成本很高，甚至無法加工。這時可根據精度要求、結構特點、生產批量等具體條件，各種不同形式的不完全互換法進行加工。 （2）不完全互換性特點：零件在裝配或更換時，需要經過適當的選擇、調整或輔助加工（修配），才能具有相互替換的性能。即：指零件在一定范圍內互換。 (2)在制造方面，

6、有利于組織專業化生產，采用先進工藝和高效率的專用設備，提高生產效率。 (1)在設計方面，有利于最大限度采用標準件、通用件和標準件，大大簡化繪圖和計算工作，縮短設計周期。便于計算機輔助設計。1.1.3互換性在機械制造中有什么作用 (3)在使用、維修方面，可以減少機器的維修時間和費用，保證機器能連續持久的運轉。提高了機器的使用壽命。 (3)調整法：修配互換是待零部件加工完畢后，裝配時對某一特定的零件按所需要的尺寸進行調整，以滿足裝配要求和使用要求。 1.2 加工誤差和公差1.2.1 加工誤差和公差的含義允許零件幾何參數的變動量就是公差。零件的實際幾何參數與理想幾何參數之間的差異，稱為幾何量誤差。它

7、包括以下幾個方面：1 尺寸誤差 零件加工后的實際尺寸與理想尺寸之差。2 幾何形狀誤差 零件的幾何形狀誤差分為三種宏觀幾何形狀誤差微觀幾何形狀誤差表面波度 (1)宏觀幾何形狀誤差 指零件整個表面范圍內的形狀與理想形狀之間的差異。如理想形狀是正圓形，若加工后實際形狀為橢圓形或其他非正圓形，則存在形狀誤差。如圖1-1所示。宏觀幾何形狀誤差通常稱作形狀誤差。 (2) 微觀幾何形狀誤差 微觀幾何形狀誤差是加工后，刀具在工件表面上留下的許多微小的高低不平的波形。如圖1-2所示。微觀幾何形狀誤差通常稱作表面粗糙度。（3）表面波度 表面波度是介于宏觀和微觀幾何形狀誤差之間的一種表面形狀誤差，主要是由加工過程中

8、的振動引起的，表面成明顯的周期波形，如圖1-2所示。理想形狀（正圓）實際形狀（非正圓）圖1-1圖1-23 相互位置誤差 相互位置誤差是指加工后，零件各表面或中心線之間的實際位置與其理想位置之間的差值。如兩個平面之間的平行度、垂直度等。 1.2.2 誤差與公差的區別 加工誤差是在零件加工過程中產生的，是不可避免的，是客在的，它的大小受到加工過程中的各種因素的影響。公差則是允許零件的尺寸、幾何形狀和相互位置的最大變動量。它是由設計人員根據零件的功能要求給定的。1.3 標準化和標淮的概念 1.3.1 標準化和標淮含義 標準化就是指在經濟、技術、科學以及管理等社會實踐中，對重復性的事物（如產品、零件、

9、部件）和概念（如術語、規則、方法、代號、量值），在一定范圍內通過簡化、優選和協調，做出統一的規定，經審批后頒布、實施，以獲得最佳秩序和社會效益一個活動過程。 標準化的主要體現形式是標準。標準就是為在一定的范圍內獲得最佳秩序，對活動或結果規定的共同的和重復使用的規則、導則或特性文件。 1.3.2標準的分類和分級 1 標準的分類技術標準生產組織標準經濟管理標準按性質不同，分為 按適應程度不同，分為 基礎標準一般標準 按法律屬性不同，分為 強制性標準，其代號為“GB”推薦性標準，其代號為“GB/T”2 標淮分級 按制定的范圍不同，標準分為 國際標準 ISO IEC國家標準 GB 地方標準行業標準 如

10、機械（JB） 企業標準 QB1.4 優先數和優先數系 1.4.1優先數和優先數系的概念 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。 GB/T321-1980優先數和優先數系就是其中的一個重要標準。在確定機械產品的技術參數時，應盡可能地選用該標準中的數值。 1.4.2優先數系 優先數系是一種十進制的幾何級數。我國標準GB321-80與國際標準ISO推薦R5、R10、R20、R40、R80系列，前四項為基本系列（見表1-1）,R80為補充系列。其公比為： (1)基本系列 優先數系中的R5、R10、R20、R40四個系列是常用系 列，稱為基本系列。 (3)派生

11、系列 派生系列是從R5、R10、R20、R40、R80五個系列中，每隔P項取值導出的系列。其公比為：qr/p= = =10p/r 代號為Rr/p，其中r代表5、10、20、40、801.5測量技術發展概況(略)(2)補充系列 R80系列僅在參數分級很細或不能滿足需要時才采用，稱為補充系列。其代號表示方法與基本系列相同。 本課小結機械零件必須同時滿足兩個條件才具有互換性：裝配時，不需要經過挑選、修配和調整。裝配后能滿足使用要求?；Q性在產品的設計、制造、使用維修等方面都具有積極作用。實際生產中，可根據產品的復雜程度、精度要求、生產規模的大小以及生產設備和技術水平等的不同，采用完全互換、不完全互換

12、；內互換、外互換?；Q性是現代化生產的重要原則。但互換性必須通過標準化來實現。制訂和貫徹公差標準并采用相應的技術測量措施是實現互換性的必要條件。而優先數系則是標準化在互換性學科中最直接的應用。在加工過程中，零件的實際幾何參數不可避免地會與其理想幾何參數之間產生差異，即，產生幾何量誤差。但該誤差只要在允許的范圍內，零件就具有互換性。因此，設計人員在設計時應根據零件的功能要求給出允許該零件的變動量，即，規定公差，以便生產中以此為依據來判別零件是否合格。作業：1-1；1-2；1-3；1-6第2章 光滑圓柱體結合的公差與配合課時： 2課時 重點：孔與軸含義、尺寸偏差與公差區別、配合與配合公差定義、公差

13、帶圖與配合公差帶圖繪制。難點：公差帶圖與配合公差帶圖授課方式： 新授所用教具： 課件新課導入： 光滑圓柱體結合是機械產品最廣泛采用的一種結合形式，通常指孔與軸的結合。為使加工后的孔與軸能滿足互換性要求，必須在結構設計中統一其基本尺寸，在尺寸精度設計中采用公差與配合標準。因此，圓體結合的公差與配合標準是一項最基本、最重要的標準。首先要掌握有關尺寸、偏差、公差及配合的基本概念。.公差配合的基本術語和定義 2.1.1孔和軸 (1)孔 主要指工件圓柱形的內表面，也包括其它由單一尺寸確定的非圓柱形的內表面部分（由二平行平面或切面形成的包容面）。 (2)軸 主要指工件的圓柱形外表面，也包括其它由單一尺寸確

14、定的非圓柱外表面部分（由二平行平面或切面形成的被包容面） 在工差與配合標準中，孔是包容面，軸是被包容面，孔與軸都是由單一的主要尺寸構成，例如：圓柱形的直徑、軸的鍵槽寬和鍵的鍵寬等。孔和軸不僅表示通常的慨念,即圓柱體的內、外表面，而且也表示由二平行平面或切面形成的包容面、被包容面。由此可見，除孔、軸以外，類似鍵連接的公差與配合也可直截應用公差與配合國家標準。如圖2-1所示 。 2.1.2 尺寸、基本尺寸、實際尺寸、極限尺寸 (1)尺寸用特定單位表示長度值的數字。一般是指兩點之間的距離.常用毫米（mm）作為特定單位(2)基本尺寸設計給定的尺寸(孔D，軸-d)。通常有配合關系的孔和軸的基本尺寸相同。

15、 (3)實際尺寸通過測量所得的尺寸（Da,da）。實際尺寸并非真值。 圖2-1 (4)極限尺寸允許尺寸變化的兩個極限值，其中極限值較大者稱為最大極限尺寸（Dmax，dmax），極限值較小者稱為最小極限尺寸 （Dmin，dmin）如圖2-2所示。 2.1.3尺寸偏差和公差 （1）實際偏差實際尺寸減去其基本尺寸所得的代數差。以公式表示如下： 孔的實際偏差 a = Da D 軸的實際偏差 ea = da d 1.尺寸偏差某一尺寸減去其基本尺寸所得的代數差（簡稱偏差）。偏差分有：圖2-2（2）極限偏差極限尺寸減去其基本尺寸所得的代數差。其中最大極限尺寸與基本尺寸之差稱為上偏差（，es），最小極限尺寸與

16、基本尺寸之差稱為下偏差（，ei）， 孔的上偏差max- 軸的上偏差 es = dmax d 孔的下偏差 min- 軸的下偏差 ei = dmin -d 極限偏差用于控制實際偏差。完工后零件尺寸的合格條件常用偏差的關系式表示如下： 孔合格的條件 a 軸合格的條件 eieaes2.尺寸公差（簡稱公差TD ,Td ） 尺寸公差是最大極限尺寸與最小極限尺寸代數差的絕對值，或者是上偏差與下偏差代數差的絕對值，見圖2-2，其關系式表示如下： 孔的公差 TD = maxmin = ES EI 軸的公差 Td = dmax dmin = es ei 公差與偏差是兩種不同的概念。從工藝上講，公差大小決定了允許尺

17、寸變動范圍的大小;而極限偏差表示每個零件尺寸允許變動的極限值，是判斷零件尺寸是否合格的依據。從作用上看，極限偏差用于控制實際偏差，影響配合的松緊；而公差則影響配合的精度。2.1.4零線和公差帶圖解 (1) 零線 在公差帶圖中，確定偏差的一條基準直線稱為零線。通常以零線表示基本尺寸，偏差由零線算起，零線以上為正偏差，零線以下為負偏差 。 (2)尺寸公差帶 在公差帶圖中，由代表上、下偏差的兩條直線所限定的區域稱為尺寸公差帶（簡稱公差帶）。公差帶在垂直零線方向的寬度代表公差值，上面線表示上偏差，下面線表示下偏差。 (如圖2-3所示)圖2-3公差帶圖2.1.5配合和配合公差 1 配合 基本尺寸相同的相

18、互結合的孔與軸公差帶之間的關系。 (1) 間隙與過盈 孔的尺寸減去其相配合的軸的尺寸所得的代數差。此值為“+”時得間隙，此值為“-”時得過盈。 (2) 間隙配合 孔的公差帶在軸的公差帶之上，具有間隙的配合（包括最小間隙為零的配合），如圖2-4所示。間隙配合的性質用最大間隙Xmax、最小間隙Xmin和平均間隙Xav表示。計算式如下：Xmax D maxdmin = ESei XminD mindmax = EIes Xav（XmaxXmain）2圖2-4 間隙配合計算公式如下: Y min =D maxdmin = ESei YmaxD mindmax = EIes Yav（YmaxYmain）

19、2 (3)過盈配合 孔的公差帶在軸的公差帶之下，具有過盈的配合（包括最小過盈為零的配合）如圖2-5所示。過盈配合的性質可用最小過盈Y min、最大過盈Y max和平均過盈Yav來表示。圖2-5 過盈配合 (4)過渡配合 是指孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊，可能具有間隙或者過盈的配合如2-6圖所示。過渡配合的性質用最大間隙Xmax、最在過盈Y max、平均間隙Xav或平均過盈Yav來表示。其計算式如下Ymax=D mindmax = EIesX max= D maxdmin = ESeiXav或Yav（XmaxYmax）2 圖2-6過渡配合 2 配合公差（Tf） 允許間隙或過盈的變動量稱為配合公

20、差。配合公差的大小為極限間隙或極限過盈之代數差的絕對值，其計算公式如下： 間隙配合 Tf=|Xmax-Xmin| =Xmax-Xmin 過渡配合 Tf=|Xmax-Ymax| =Xmax-Ymax 過盈配合 Tf=|Ymin-Ymax| =Ymin-Ymax 當基本尺寸一定時，配合公差的大小 反映了配合精度的高低。且由式2-1可見：配合精度的高低決定于零件的加工精度的高低。 配合公差的特性可用配合公差帶圖來表示。在圖2-7中，零線以上的縱坐標為“+”，代表間隙；零線以下的縱坐標為“-”，代表過盈；符號代表配合公差帶。配合公差帶完全處在零線以上為間隙配合；完全處在零線以下為過盈配合；跨在零線上、

21、下兩側則為過渡配合。 三類配合的配合公差都為: Tf= TD+Td (2-1)例2-1 若已知某配合的基本尺寸為60mm，配合公差Tf=49m，最大間隙X max = 19m，孔的公差TD = 30m，軸的下偏差ei = +11m，試畫出該配合的尺寸公差帶圖與配合公帶圖，并說明配合類別。解 求孔與軸的極限偏差 因為Tf= TD+Td，所以 Td =Tf- TD=（49-30） m =19 m 因為X max = ESei，所以 ES = X max +ei=（19+11） m =30m ES- TD=（30-30） m =0 m 因為ESei且EIes，所以此配合為過渡配合。 求最大過盈 因為

22、 Tf =Xmax-Ymax 所以Ymax=Xmax- Tf=（19-49）m =-30 m 。 畫出尺寸公差帶圖和配合公差帶圖（見圖2-8a、b）。 作業： 已知一對配合的孔軸 ，按要求解答： (1)計算孔、軸的極限尺寸及公差值。 (2)判斷配合類型，計算極限間隙或過盈？ (3)計算配合公差Tf。 (4)畫出孔、軸公差帶圖及其配合公差帶圖。2.2 公差與配合國家標準 課時：2重點：查表確定標準公差及基本偏差的數值，學會公差配 合在圖樣中上的標注難點：公差配合在圖樣中上的標注授課方式：新授所用教具：課件新課導入：了實現互換性和滿足各種使用要求，公差與配合國家標準對形成各種配合的公差帶進行了標準

23、化，它的基本組成包括“標準公差系列”和“基本偏差系列”，前者確定公差帶的大小，后者確定公差的位置，二者結合構成了不同的孔、軸公差帶；而孔、軸公差帶之間不同的相互關系則形成了不同的配合。 2.2.1 標準公差系列 1.公差等級 公差等級是確定尺寸精確程度的等級。GB/T1800.31998將標準公差分為20個公差等級，用IT和阿拉伯數字組成的代號表示，按順序為IT01，IT0，IT1IT18，等級依次降低，標準公差值依次增大。 2.標準公差值 公差值計算時分三段進行 (1)IT5IT18 的公差值 當基本尺寸小于等于500mm時，公差值的計算式為T = ai；當基本尺寸大于500mm3150mm

24、時，計算式為T = aI。式中IT為標準公差；a為公差等級系數；i和I為公差單位。 i=0.45 +0.001D(um)I=0.004D+2.1(um) (2)IT01IT1的公差值 IT01、IT0、IT1 公差值比較小，主要考慮測量誤差的影響，其公差計算采用線性關系式：IT =A+BD，D為基本尺寸，常數A與系數B均采用優先數系的派生系列R10/2。 (3)IT2IT4的公差值 IT2IT4 其公差值是在IT1與IT5之間按等比級數插入,即IT2 =IT1q，IT3 = IT1q2 , ，其公比: q = 基本尺寸小于等于500mm標準公差的計算式見表2-1；基本尺寸大于500mm3150

25、mm，公差值可按T=aI式計算，方法與基本尺寸小于等于500mm相同，不再贅述 3. 尺寸分段 GB/T1800.3-1998將小于等于500mm的基本尺寸分成十三個尺寸段。這樣的尺寸段叫主段落。在一個主段落中的一段又分成23段中間段落以供確定基本偏差時使用?；境叽绶侄稳绫?-2所示。 在標準公差以及以后的基本偏差的計算公式中，基本尺寸D一律以所屬尺寸分段（D1Dn）內的首尾兩個尺寸的幾何平均值Dj Dj =（ D1Dn）進行計算。 2.2.2 基本偏差系列 1 基本偏差代號 基本偏差代號用拉丁字母來表示，其中孔用大寫字母表示，軸用小寫字母表示，構成28種基本偏差代號,分別形成孔、軸的基本偏

26、差系列。 在孔的基本偏差系列中，代號AH的基本偏差為下偏差EI,其絕對值逐漸減小，其中AG的EI為正值，H的IE=0，代號為JZC的基本偏差為上偏差ES（除J外，一般為負值）絕對值逐步增大。代號為JS的公差帶相對于零線對稱分布，因此其基本偏差可以為上偏差ES=+ 或下偏差EI= 。 在軸的基本偏差系列中，代號ah的基本偏差為上偏差es，其絕對值也是逐漸減小，其中ag的es為負值，h的es= 0，代號為jzc的基本偏差為下偏差ei（除J外，一般為正值）絕對值也逐步增大。代號為js的公差帶相對于零線對稱分布，因此其基本偏差可以為上偏差es = + 或下偏差ei = 。 在基本偏差系列圖中，僅繪出公

27、差帶的一端（由基本偏差決定），而公差帶的另一端取決于標準公差值的大小。因此，任何一個公差帶代號都由基本偏差代號和公差等級代號聯合表示。 2 基準制 基孔制配合中的孔是基準件，稱為基準孔，代號為H，其基本偏差（下偏差）為0，即EI=0，上偏差值為帶有正號的孔公差值。 (1)基孔制 基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度，稱為基孔制。如圖2-10所示。圖2-10 基軸制配合中的軸是基準件，稱為基準軸，代號為h，其基本偏差（上偏差）為0，即es =0，下偏差值為帶有負號的軸的公差值。 (2)基軸制 基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種

28、制度，稱為基軸制。如圖2-11所示。3.基本偏差構成規律 (1)軸的基本偏差數值 在基孔制中軸的基本偏差從ah ，用于間隙配合，其基本偏差的絕對值正好等于最小間隙。 a、b、c三種用于大間隙或者熱動配合，基本偏差采用與直徑成正比的關系計算。 d、e、f主要用于一般潤滑條件下的旋轉運動，為了保證良好的液體摩擦，最小間隙與直徑成平方根關系，但考慮到表面粗糙度的影響，間隙應適當減小，所以，計算式中D的指數略小于0.5。 g主要用于滑動、定心或半液體磨擦的場合，要求間隙小，所以D的指數更要減小。 cd、ef、fg基本偏差的絕對值分別按c與d、e與f、f與g基本偏差的絕對值的幾何平均值確定。 jn與基孔

29、制形成過渡配合，基本偏差的數值采用了與直徑成立方根的關系。其中j目前主要用于與滾動軸承相配合的孔與軸。 pzc用于過盈配合，常按所需的最小過盈和相配合基準孔的公差等級來確定基本偏差值。 (2)孔的基本偏差數值 孔的基本偏差數值是從同名軸的基本偏差數值換算得來的，換算原則是：應保證同名代號的孔和軸的基本偏差所組成的公差帶，在基軸制和基孔制中分別與基準軸和基準孔相配合，兩者的配合性質相同，即應保證兩者有相同的極限間隙或極限過盈，如 與 , 與 由于孔比軸加工困難，因此國家標準規定，為使孔和軸在工藝上等價，在較高精度等級的配合中，孔比軸的公差等級低一級；在較低精度等級的配合中，孔與軸采用相同的公差等

30、級。在孔與軸的基本偏差換算中，有以下兩種規則。 通用規則 同名代號的孔與軸的基本偏差的絕對值相等，而符號相反，即 ： 對于AH EI = -es 對于JZC ES = -ei 特殊原則 同名代號的孔與軸的基本偏差的符號相反，而絕對值相差一個值。即： ES = -ei + =ITn ITn-1 = ITh Its 此式適用于3mm基本尺寸500mm，標準公差小于IT8的JN和標準公差IT7的PZC。 孔的另一個極限偏差可根據下列公式計算： ES = EI + Ith或EI = ES-ITh 例2-5 查表確定25 和25 兩種配合的孔、軸的極限偏差，計算極限過盈，并畫出孔、軸公差帶圖。 解：由表

31、2-3查得：基本尺寸為25mm、IT6的d = 13m， IT7級 的TD =21m。 對于25 25H7為7級基準孔的EI = 0,ES = +21m 25r6 基本偏差為下偏差，查表2-5得 ei = +28m es = ei + Td= +41m 極限過盈 Y min = ES ei = （ 21-28 )m = 7m Y max =EI es = （ 0-41 ） m = 41m 對于25 25R7基本偏差為上偏差，查表2-6得 ES= 28m + = (28+8)m = 20m EI=ESTD=(-20-21)m=41m25h6為6級基準軸 es=0,ei=13m 極限過盈Ymin=

32、ESei=20（13）m=7m Y max =EI es =(41 0 ）m = 41m 公差帶圖見圖2-12。由于25 和25 是同名配合，所以配合性質相同，即極限過盈相同。4. 圓柱孔、軸公差配合在圖樣上的標注法 （1)孔和軸的公差帶在零件圖上的標注如圖2-13所示，主要標注上下偏差數值，也可附注基本偏差代號及公差等級。 圖2-13 零件圖上標注 圖2-12圖2-14 裝配圖上標注 （2)孔和軸的公差帶在裝配圖上標注如圖2-14所示，主要標注配合代號，即標注孔、軸的基本偏差代號及公差等級，也可附注上下偏差數值。 例2-6 試確定 和 的極限偏差，并畫出公差帶圖。解：查表得 TD=IT7=0

33、.030m Td=IT6=0.019m ：60H7為基準孔，其基本偏差為EI=0m，ES=0.030m 查表得60p6的基本偏差為上偏差 ei=+0.032 m 所以 es=ei+Td=+0.032+0.019=+0.051 m ：60h6為基準軸，其基本偏差為 es=0，ei=-0.019m60P7 滿足特殊規則，查表2.6得其基本偏差為上偏差： ES=-ei+=-0.032+0.011=-0.021 m ，所以 EI=ES- TD=-0.021-0.030=-0.051 m由于 和 是同名配合，所以配合性質相同。公差帶圖例2-7 已知軸30k6中的e i=+2m，求30K7孔的公差帶。解：

34、30K7孔屬于特殊規則實用的范圍(1) 知道30k7中的e i=+2m(2) 查表知道IT7=21m,IT6=13m(3)因此,= ITn-IT(n-1)=IT7-IT6=8m所以ES(30K7)=-ei+ =-2+8 =6 m(4)核對,查表2-6得 = 8, ES(30K7)=-ei+ =-2+8 =6 m 例2-8 已知 ，不用查表求 的孔與軸的上下偏差，并查表驗證。課時：4重點：基準制、公差等級和配合種類的選擇 。難點：公差等級和配合種類的選擇。授課方式：新授所用教具：課件新課導入：從理論上說，孔和軸公差帶的組合數目（即配合）非常多，但許多配合在實際生產中根本用不著，因此，根據生產實際

35、需要，同時為了減少定值刀具、量具的數量，國家標準推薦了一般、常用和優先配合及公差帶，了解這些配合和公差帶是合理選用配合的基礎。2.3 國標中規定的公差帶與配合 2.4 線性尺寸的一般公差 2.5常用尺寸段公差與配合選用 2.3.1 一般、常用和優先公差帶 GB/T1801-1999規定了基本尺寸500mm的一般用途軸的公差帶119個和孔的公差帶105個,再從中選出常用軸的公差帶59個和孔的公差帶44個,并進一步選出孔和軸的優先公差帶13個。2.3.2 常用和優先配合 對基孔制，規定有59種常用配合；對基軸制，規定有47 種常用配合。在此基礎上，又從中各選取了13 種優先配合。如表2-9所示和表

36、2-10所示。2.4 線性尺寸的一般公差 一般公差是指在車間一般加工條件下可以保證的公差，是機床設備在正常維護操作情況下，能達到的經濟加工精度。采用一般公差時，在該尺寸后不標注極限偏差或其他代號，所以也稱未注公差。 GB/T1804-2000對線性尺寸的一般公差規定了4個公差等級：精密級、中等級、粗糙級和最粗級。分 2.3 國標中規定的公差帶與配合 當采用一般公差時，在圖樣上只注基本尺寸，不注極限偏差，而應在圖樣的技術要求或有關技術文件中，用標準號和公差等級代號作出總的表示。例如，當選用中等級m時則表示為GB/T1804m。2.5常用尺寸段公差與配合選用 2.5.1基準制的選用 1.優先選用基

37、孔制 2.下列條件下選用基軸制： 1）直接使用有一定公差等級（IT8IT11）而不再進行機械加工的冷拔鋼材（這種鋼材按基準軸的公差帶制造）做軸。 2）加工尺寸小于1mm的精密軸比同級孔要困難，因此在儀表制造、 鐘表生產、無線電工程中，常使用經過光軋成形的鋼絲直接做軸，這時采用基軸制較經濟。 別用字母f、m、c和v表示，而對尺寸也采用了大的分段，具體數值見表2-11 3）根據結構上的需要，同一基本尺寸的軸上裝配有不同配合要求的幾個孔件時應采用基軸制。 .與標準件配合時，必須按標準件來選擇基準制。 4.為了滿足配合的特殊需要,允許選用非基準制的配合。 2.5.2 公差等級的選用 選擇公差等級的基本

38、原則是：在滿足使用要求的前提下，盡量選取低的公差等級。 公差等級的選擇可用類比法,用類比法選擇公差等級時，應注意以下幾個方面： 1）相互配合的孔與軸的工藝等價性 2）相配零件或部件精度的匹配性 3）加工成本 2.5.3 配合種類的選擇 1.配合種類的選擇 配合分為三類：間隙配合、過渡配合和過盈配合。 1）間隙配合具有一定的間隙量，間隙量小時主要用于精確定心又便于拆卸的靜聯接，或結合件間只有緩慢移動或轉動的動聯接;間隙量較大時主要用于結合件間有轉動、移動或復合運動的動聯接。 2）過渡配合可能具有間隙或過盈，但不論是間隙量還是過盈量都很小，主要用于精確定心，結合件間無相對運動,可拆卸的靜聯接 3)

39、過盈配合具有一定的過盈量，主要用于結合件無相對運動不可拆卸的靜聯接。當過盈量較小時，只作精確定心用;過盈量較大時，可直接用于傳遞力矩 2.配合種類選擇的基本方法 配合種類選擇的基本方法有三種：計算法、試驗法和類比法。在實際工作中，大多采用類比法來選擇公差與配合。 2.5.4各種配合的特征及應用 1.間隙配合 （1）H/a、H/b、H/c配合為特大間隙配合，應用不廣泛，一般應用于受力變形較大或較大間隙的場合的場合，如起重機吊鉤的鉸鏈等。 （2）H/d配合一般用于IT7IT11級 間隙較大，適用于較松的配合，如滑輪、空轉帶輪等與軸的配合，推薦的配合H9/d9。（3）H/e配合多用于IT7IT9級，

40、通常適用于要求有明顯間隙，易于轉動的支撐配合，如內燃機主軸承的配合 （4）H/f配合多用于IT6IT8級的一般轉動配合。當溫度影響不大時，被廣泛用于普通潤滑油（或潤滑脂）潤滑的支承。推薦的配合為H8/f7 （5）H/g配合多用于IT5IT7級，配合間隙很小，制造成本高，該配合最適合不回轉的精密滑動配合，也用于插銷等的定位配合 （6）H/h配合多用于IT4IT11級。廣泛用于無相對傳動零件，作為一般的定位配合。推薦的配合為H7/h6、H8/h7、H9/h9、H11/h11。 2 過渡配合 屬于過渡配合一類的基本偏差代號主要是js、j、k、m、n（或J、JS、K、M、N），適用于IT4IT7級。

41、（1）H/js和H/j配合用于要求間隙比h軸小并且允許略有過盈的定位配合，推薦的配合為H7/js6。用于較精密的定位，如帶輪與軸的配合。（2）H/k配合為平均間隙接近于0的配合?？捎糜谏杂姓駝拥亩ㄎ慌浜?，推薦的配合為H7/k6，用于精確定位，如剛性聯軸器的配合 （3）H/m配合為平均具有很小過盈的配合。用于能抗振的精確定位，加鍵能傳遞較大的荷載，一般可用木錘來裝配，但在最大過盈時，要求有相當的壓入力。 （4）H/n配合的平均過盈比m軸稍大，通常用于精確定位或精密組件配合，加鍵能傳遞大轉矩或沖擊性載荷，一般大修時才拆卸，用錘或壓入機裝配。3.過盈配合 屬于過盈配合一類的基本偏差代號為pzc（或P

42、ZC）共十二種基本偏差,一般過盈配合公差等級為IT5IT7級 (1)H/p、H/r配合為輕型過盈配合，主要用于定位精度很高。推薦的配合為H7/p6 （2）H/s、H/t配合為中型過盈配合，多采用IT6、IT7級。主要用于鋼或鐵制零件的永久性或半永久性結合。一般用壓力機裝配 。（3）H/u、H/v配合為重型過盈配合。適用于傳遞和承受大的轉矩和動荷載，完全依靠過盈產生的結合力保證牢靠聯結的配合。 （4）H/x、H/y、H/z配合為特重型過盈配合。經試驗后才能應用。 2.5.4 公差與配合選擇綜合示例 例- 如圖所示為鉆模的一部分。鉆模板4上有襯套2，快換鉆套1在工作中要求能迅速更換，當快換鉆套1以

43、其銑成的缺邊對正鉆套螺釘3后可以直接裝入襯套2的孔中，再順時針旋轉一個角度，鉆套螺釘3的下端面就蓋住鉆套 解：(1)基準制的選擇：對襯套與鉆模板的配合以及鉆套與襯套的配合，因為結構無特殊要求，按國際規定，應優先選用基孔制。 對鉆頭與鉆套內孔的配合，因鉆頭屬于標準刀具，可以視為標準件，故與鉆套的內孔配合應該采用基軸制。 1的另一缺面。這樣鉆削時，鉆套1便不會因為切屑排出產生的摩擦力而使其退出襯套2的孔外，當鉆孔后更換鉆套1時，可將鉆套1逆時針旋轉一個角度后直接取下，換上另一個孔徑不同的快換鉆套而不必將鉆套螺釘3取下。鉆?，F需加工工件上的12mm孔時，試選擇如圖襯套2與鉆模板4的公差配合、鉆孔時快

44、換鉆套1與襯套2以及內孔與鉆頭的公差配合。 (2)公差等級的選擇：參看表2-13，鉆模夾具各元件的連接，可以按照用于配合尺寸的IT5IT8級選用。 參看表2-16，重要的配合尺寸，對軸可以選IT6，對孔可以選擇IT7。本例中鉆模板的孔、襯套的孔、鉆套的孔統一按照IT7選用。而襯套的外圓、鉆套的外圓則按照IT6選用。（3）配合種類的選擇：襯套與鉆模的配合，要求連接牢靠，在輕微沖擊和負荷下不用連接件也不會發生松動，即使襯套內孔磨損了，需要更換時拆卸的次數也不多。因此選擇平均過盈率大的過渡配合，本例配合選為 。 鉆套與襯套的配合，經常用手更換，故需要一定間隙保證更換迅速，但是因為又要求有準確的定心，

45、間隙不能過大，為此精密手動移動的配合選定為。本例中選為 。 至于鉆套內孔，因要引導旋轉著的刀具進給，既要保證一定的導向精度，又要防止間隙過小而被卡住。根據表2-16選取的配合為（本例選擇為）。 必須指出：對于鉆套配合的襯套內孔，根據上面分析本應該選擇18，考慮到GB226380（夾具標準）,為了統一鉆套內孔與襯套內孔的公差帶，規定了統一選用F7，以利于制造。所以，在襯套內孔公差帶為F7的前提下，選用相當于H7/g6類配合的F7/k6非基準制配合。具體對比見圖2-38。從圖上可見，兩者的極限間隙基本相同。圖2-38公差帶圖 公差等級與配合種類的選擇采用類比法。用類比法選擇公差等級時應注意（1）孔

46、與軸的工藝等價性（2）相配零件或部件精度的匹配性 （3）加工成本 作業2-4，2-5本課小結在車間普通工藝條件下，機床設配能保證的公差稱為一般公差，。它主要用于精度較低的非配合尺寸，在圖樣上不必標注。國家標準對一般公差規定了f、m、c、v四個公差等級。 基準制的選用原則是：優先選用基孔制 ；只有在下列條件下才使用基軸制 ：直接使用有一定公差等級而不再進行機械加工的冷拔鋼材做軸 加工尺寸小于1mm的精密軸同一基本尺寸的軸上裝配有不同配合要求的幾個孔件時；與標準件配合時，必須按標準件來選擇基準制；特殊需要,允許選用非基準制。 習題課1. 有一配合，基本尺寸為35，要求配合的最大間隙為+120，最小

47、間隙為+50。試確定基準制,孔和軸的公差等級，選擇配合的代號，并繪出尺寸公差帶圖。2.設有一基本尺寸為40的配合，為保證連接可靠，經計算確定其最小過盈為-35m，為保證裝配后不發生塑性變形，其最大過盈為-80m，若采用試確定此配合基準制，孔、軸公差帶代號，并畫出其尺寸公差帶圖。3.已知基本尺寸為60mm,允許的最大間隙為+50m,最大過盈為-32m。 試確定基準制、孔和軸的公差等級，選擇配合的代號，并繪出尺寸公差帶圖。1. 解：（1）選擇基準制因為沒有特殊要求優先選擇基孔制配合，基孔制配合EI=0。（2）選擇孔、軸的公差等級采用間隙配合，其配合公差為： Tf=maxX min（12050）m=

48、70m 選擇的孔軸公差值應滿足：查表-基本尺寸為35mm，IT7=25m，IT8=39m，較高精度的孔加工困難，故可選比軸低一級精度。軸選IT7，Td=25m，孔選IT8 ，TD=39m， =TD+Td=（25+39）m=64m，接近70m間隙配合的要求。 （3）確定孔、軸公差帶代號選擇的孔軸公差帶代號應滿足：采用基孔制,35mm孔的下偏差EI=0， ES=+39m，根據EIes X min，軸的上偏差應該滿足： esEIX min=50m，查表2-5選取極限偏差為e，則軸為e7, 其上偏差為-50m，下偏差為：ei=esTd =(-5025) m=75m。（4）驗算故35H8/e7合理。2.

49、 解：（1）選擇基準制因為沒有特殊要求優先選擇基孔制配合，基孔制配合EI=0。（2）選擇孔、軸的公差等級采用過盈配合，其配合公差為： Tf=min- max-（-0）m =m，選擇的孔軸公差值應滿足：查表-基本尺寸為mm ，IT=m，IT=m，較高精度的孔加工困難，故可選比軸低一級精度，軸選IT，Td=m，孔選IT， TD=m， =TD+Td=（+）m=m，接近m過盈配合的要求 （3）確定孔、軸公差帶代號選擇的孔軸公差帶代號應滿足：采用基孔制,40mm孔的下偏差EI=0， ES=25m，根據ESei Y min，軸的上偏差應該滿足： eiESY min=25-(-35)=60m，查表2-5選取

50、軸的極限偏差為u，則軸為u6, 其下偏差為60m，上偏差為：es=ei+Td =(60+16)m=76m。（4）驗算故合格。3. 解：（1）選擇基準制因為沒有特殊要求優先選擇基孔制配合，基孔制配合EI=0。（2）選擇孔、軸的公差等級采用過渡配合，其配合公差為： Tf=maxY max50-(-32)m=82m 選擇的孔軸公差值應滿足：查表-基本尺寸為60mm ，IT7=30m，IT8=46m，較高精度的孔加工困難，故可選比軸低一級精度，軸選IT7，Td=30m，孔選IT8， TD=46m，=TD+Td=（46+30）m=76m，接近82m過渡配合的要求。（3）確定孔、軸公差帶代號選擇的孔軸公差

51、帶代號應滿足：采用基孔制,60mm孔的下偏差EI=0， ES=46m，根據ESei X max，軸的上偏差應該滿足： eiESX max=46-50=-6m，查表2-5選取軸的極限偏差為k，則軸為k7, 其下差為m，上偏差為：es=ei+Td =(2+30)m=32m。（4）驗算故合格。第3章 測量技術基礎 課時數：1課時 重點：測量的四個要素和量塊的組合使用。 難點：量塊的組合使用。 授課方式：新授 新課導入： 在工業生產中，測量技術是進行質量管理的手段， 是貫徹質量標準的技術保證。零件幾何量合格與否， 需要通過測量或檢驗方能確定。3.1 技術測量的基本知識 所謂“測量”就是以確定被測對象量

52、值為目的的全部操作。 計量單位的選擇取決于被測量值所要求的精確程度。 幾何量的測量是指測量結果為被測量的具體數值。如用千分尺測量軸的直徑尺寸。 一個完整的幾何量測量過程應包括：被測對象、計量單位、測量方法及測量精度等四個要素。 3.1.1 測量的概念和測量要素1被測對象 主要指幾何量。 2計量單位 一切屬于國際單位制的單位都是我國的法定計量單位。 在幾何量計量中，長度單位是米（m），其他常用的單位有毫米（mm）和微米（m）。1mm=103m，1m103mm。在超高精度測量中，采用納米(nm)為單位，lnm103m。 在角度測量中，單位為弧度（rad）及度（）、分（）、秒（）。10.017453

53、3rad，160，160。 3測量方法 指在進行測量時所采用的測量原理、計量器具和測量條件的綜合。 4測量精度 指測量結果與真值的一致程度。與之相對應的概念即測量誤差。 幾何量的檢驗是指確定零件的實際幾何參數是否在規定的極限范圍內，從而做出合格與否的判斷。 測量誤差大說明測量結果與真值的一致程度低，則測量精度低；測量誤差小則測量精度高。 檢定是指為評定計量器具的精度指標是否合乎該計量器具的檢定規程的全部過程。 3.1.2 長度基準和長度量值傳遞系統 為保證測量過程中標準量的統一，國務院于1984年2月27日頒發了關于在我國統一實行法定計量單位的命令。 國際單位制是我國法定計量單位的基礎，一切屬

54、于國際單位制的單位都是我國法定計量單位。在幾何量測量中，長度單位是米（m），角度單位是弧度（rad）。 在幾何量計量中，長度單位“米”是指光在真空中于1299 792 458秒時間間隔內的行程長度。圖31 角度也是機械制造中的重要幾何量之一，由于一個圓周角定義為360，因此角度不需要與長度一樣再建立一個自然基準。 圖3-1 長度量值傳遞系統 3.1.3 量塊及其使用量塊又名塊規，它是一種平面平行的端面量具。 它除了作為量值傳遞的媒介以外，還可用于計量器具、機床、夾具的調整以及工件的測量和檢驗。 量塊用特殊合金綱（常用鉻錳鋼）制成，其線膨脹系數小、性能穩定、不易變形且耐磨性好。 量塊的形狀為長方

55、形六面體，它有兩個相互平行的測量面和四個非測量面，如圖3-2所示。 量塊上測量面的中點和與其另一測量面相研合的輔助體表面之間的垂直距離，稱為量塊的中心長度。 圖3-2 量塊及其中心長度 量塊上標出的尺寸稱為量塊的標稱長度（或名義尺寸）。國家標準對量塊規定了若干精度等級。GB60931985量塊 對量塊的制造精度規定了六級：00，0，1，2，3和K級。K級為校準級。 “級”主要是根據量塊長度極限偏差、量塊長度變動量、量塊測量面的平面度、量塊測量面的粗糙度以及量塊測量面的研合性等指標來劃分的。其中00級最高，精度依次降低，3級最低，K級為校準級。 在各級計量部門中，量塊常按檢定后的尺寸使用。因此，

56、按檢定的技術要求，量塊分為6等，即1，2，3，4，5和6等。 量塊的量值是按長度量值傳遞系統進行傳遞的，即低一等的量塊的檢定，必須用高一等的量塊作基準進行測量. 量塊的基本特性除穩定性和準確性外，還有一個重要特性粘合性。 每塊量塊只有一個確定的工作尺寸，因此為了滿足一定尺寸范圍內的不同測量尺寸的要求，量塊可以組合使用。 所謂粘合性，是指兩量塊的測量面互相接觸，并在不大的壓力下作切向相對滑動，就能粘附在一起的性質。 根據GB60931985規定，我國生產的成套量塊有91塊，83塊，46塊，38塊等17種規格。 量塊組合使用的原則：為了減少量塊的組合誤差，應盡量減少量塊組的量塊數目。 通常，總塊數

57、不應超過四塊。選用量塊時應從消去需要數字的最小尾數開始，逐一選取。 例如從83塊一套的量塊中組合尺寸48.885mm的量塊組，則可分別選用：1.005，1.38，6.5和40mm 等四塊量塊。 練習：28.785mm1.005201.286.528.785本課小結 測量就是以確定被測對象量值為目的的全部操作。一個完整的幾何量測量過程應包括：被測對象、計量單位、測量方法及測量精度等四個要素。 國際單位制是我國法定計量單位的基礎，一切屬于國際單位制的單位都是我國法定計量單位。 量塊組合使用的原則：為了減少量塊的組合誤差，應盡量減少量塊組的量塊數目。作業：習題3 3-23.2 測量器具與測量方法的分

58、類 課時數：1課時 重點：測量方法的采用和主要度量指標。 難點：測量器具和測量方法的主要度量指標。 授課方式：新授 新課導入： 在進行技術測量時，選擇適當的計量器具，熟悉 測量器具和測量方法的主要度量指標，采用正確的測 量方法，是測量的前提。3.2.1 測量器具的分類 測量器具是測量儀器和測量工具的總稱，是指單獨地或連同輔助設備一起用以進行測量的器具。 測量器具按其本身的結構特點和用途進行分類，可分為： 1標準量具標準量具指使用時以固定形態復現量值的測量工具。包括單值量具和多值量具兩種。2極限量規 極限量規是一種沒有刻度的專用檢驗工具。 3測量儀器 測量儀器（量儀）是指能將被測的量值轉換成可直

59、接觀察的指示值或等效信息的測量器具。 4計量裝置 計量裝置是指為確定被測幾何量量值必需的計量器具和輔助設備的總體。3.2.1 測量方法的分類 測量方法可按各種不同的形式進行分類。 按實測量是否為被測量，測量方法可分為直接測量與 間接測量。 直接測量指不需要將被測量與其他實測量進行一定函數關系的輔助計算而直接得到被測量值的測量。直接測量又可分為絕對測量和相對測量。 間接測量指通過直接測量與被測參數有已知函數關系的其他量而得到該被測參數量值的測量。 2. 按零件上同時被測參數的多少，測量方法可分為綜合 測量與單項測量。綜合測量指同時測量工件上的幾個有關參數，綜合地判斷工件是否合格。單項測量指單個地

60、彼此沒有聯系地測量工件的單項參數。3. 按被測工件表面與量儀之間是否有機械作用的測量力， 測量方法可分為接觸測量與非接觸測量。接觸測量指儀器的測量頭與被測零件表面直接接觸，并有機械作用的測力存在。非接觸測量指儀器的傳感部分與被測零件表面間不接觸，沒有機械測力存在。4. 按測量在機械加工過程中所處的位置，測量方法可分 為在線測量與離線測量。在線測量指零件在加工中進行的測量，此時測量結果直接用來控制零件的加工過程，它能及時防止和消滅廢品。離線測量指零件加工完后在檢驗站進行的測量。5. 按被測量或零件在測量過程中所處的狀態，測量方法 可分為靜態測量與動態測量。靜態測量指被測表面與測量頭相對靜止，沒有