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1、公差与测量技术,课程负责人：南秀蓉,http:/,省精品课程,一、序言（课程作用）,1、今后工作的一个方向产品质量检验 零件检验（或加工检测）。,2、为今后的课程及设计（课程设计、毕业设计及产品设计）工作打下良好基础。,7、具有很好的合作协助精神，共同完成项目检测，并养成一丝不苟的素养。,2、根据零件被测要素的要求，正确查用国家公差与配合标准内容和相 关表格；,3、根据图纸要求，正确选择实际生产中的计量器具，并了解结构，制订 测量方案；,4、熟练、正确使用实际生产中的通用量具，测量零件几何量误差，并正 确测量典型零件误差；,5、按照计量器具的要求，能熟练、正确地进行保养和维护；,6、能正确填写
2、检测报告，对检测数据科学处理，正确判断零件几何量合 格与否；,二、本课程的任务,一、任务的提出（旧标准）,项目一 外圆和长度测量,一、任务的提出（新标准）,项目一 外圆和长度测量,二、互换性的概念和作用,1、互换性的概念：,机械产品在装配时，同一规格的零件或部件能够不经选择、不经修配、不经调整就能保证机械产品使用性能要求的一种特性（例：汽车、螺钉、白炽灯等）,2、互换性的意义：,运用互换性原理，组织专业化和协作化生产，形成规模经济，取得最佳经济效益,资讯,3、互换性的种类：,1）绝对互换（完全互换）：一批零、部件装配前不经选择，装配时也不需修配和调整，装配后即可满足预定的使用要求。,2）有限互
3、换（不完全互换）：需经测量后，进行选配；或同一种规格的零件按尺寸公差不同划分、装配的方式。,此时的互换只能在划分出的组内进行 用于高精度等级的零件生产。 如印刷机中齿轮与轴的配合等.,资讯,4、互换性的作用,1）从使用上：有了互换性，可以延长使用寿命。如：轴承、螺钉等的更换,2）从制造方面：是组织专业化、协作化生产的重要基础。 桑塔纳汽车生产 温州瑞立集团汽摩配生产 德力西集团等 也是现代企业生产基础，提高产品质量、降低生产成本。,4）从设计方面：便于CAD，缩短了设计周期和设计成本。 新产品开发：如手表等。,5）从装配过程：提高装配质量，缩短周期，便于实现装配自动换，提高生产效率。,3）从维
4、护方面,互换性靠什么来保证？,四、零件的加工误差、公差和检测,1、加工误差：零件加工时，由于刀具、机床、量 具等方面的因素，任何一种加工方法车、铣、 刨、磨、镗、钻、数控加工等，不能保证加工出的 零件和图纸要求绝对一致。,误差实际要素和理想要素之间的差异,1）尺寸误差加工完的零件实际尺寸和理想尺寸之差,39.98,如要求加工40,2）形状误差零件的实际形状和理想形状差异,3）位置误差加工零件的表面、轴线、对称平 面等之间的相互位置与理想位置的差异。,4）表面粗糙度加工零件表面上具有较小间距 和峰谷所形成的微观的几何形状误差,宏观,微观,2、公差T的概念,公差 T允许尺寸、形状、位置误差变动的范
5、围。,T 越小，,公差设定的原则T尺寸 T位置 T形状表面粗糙度,3、检测：检验和测量,检验确定被检零件参数是否在极限范围内，从而判断 合格与否。,测量测出量和标准值相比较，确定被测量的大小,加工越困难,三、计量标准,M20螺钉,M20的螺纹孔,标准,对螺纹M20制定了标准,厂家按该标准（大径、中径、螺距等生产）,标准分类,国家标准 GB,行业标准JB、YB等,地方、企业标准QB,国际标准 ISO,区域标准,四、尺寸术语（第二章 ）,（1）尺寸以特定单位表示线性尺寸值的数值。如直径、 长度、宽度、深度、中心距、角度等,单位 mm,(2)孔和轴,孔通常是指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面
6、（二平行平面或切平面形成的包容面）。,轴通常是指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（二平行平面或切平面形成的被包容面）。,（3）公称尺寸设计给定的尺寸。通过强度、刚度或机 械结构等方面计算或考虑确定的，一般取整数。它和 上、下偏差构成完整的尺寸。,（4）提取组成要素Da、da零件加工完成后，通过测量所得的孔、轴的尺寸。,测量时，由于量具、人员、测量方法等因素，造成实际尺寸和零件的真实尺寸有差异。,局部实际尺寸任何两相对点之间测得的尺寸。,20,提取组成要素应该是局部实际尺寸。所以测量时，应在不同截面、不同方向进行测量。获得的值是一个具体的值，而不是,（4）极限尺寸允许零件尺寸变化的两个界
7、限值（极端值）,如,上极限尺寸20.03,下极限尺寸19.98,判断零件合格与否,实际尺寸是否在两极限尺寸之间,2、偏差和公差术语,（1）偏差实际尺寸或极限尺寸减其公称尺寸所得代数差。,它可以是“+”、“”、0,（a）实际偏差Ea、ea实际尺寸和公称尺寸差的代数值。,孔 Ea =Da-D,轴 ea =da-d,（b）极限偏差极限尺寸公称尺寸的代数值。,上极限偏差上极限尺寸和公称尺寸差的代数值,孔 ES = Dmax D,轴 es = dmax d,下极限偏差下极限尺寸和公称尺寸差的代数值。,孔 EI = DminD,轴 ei = dmind,例：有一轴允许上极限尺寸20.05、 下极限尺寸 1
8、9.97，公称尺寸20，求其上、下极限偏差。,es = 20.520 = +0.05,ei = 19.9720 = -0.03,尺寸公差T允许尺寸变动的范围,（2）公差允许尺寸、形状、方向、位置、跳动误差、 表面粗糙度变动的范围。,孔的公差 Th=DmaxDmin=ES-EI,轴的公差 Ts=dmaxdmin=es-ei,公差为无符号的绝对值，但不允许为0,公差 T=0.05 -（-0.03）=0.08,（3）尺寸公差带图用图来表示尺寸的公差、上极限偏差、 下极限偏差。,零线，表示公称尺寸,0,公称尺寸,零线上方为“+”，下方为“”,+,按适当比例画出上、下 极限偏差所在的位置,Ts,如,40
9、,+50,-30,单位为微米m,3、配合术语,（2）间隙配合孔的尺寸减去相配轴的尺寸为正时的配合， 即孔的尺寸大于轴的 尺寸或孔的公差带在轴的公差带的上 方。,和轴40,0,+,-,Th,Ts,+40,-10,-25,40,（1）配合：公称尺寸相同的相互结合的孔与轴公差带之间的关系。,间隙量,最大间隙 Xmax=Dmaxdmin,=ES ei,=40 （-25）= 65m,最小间隙 Xmin= Dmin - dmax,=EI - es,=0 -（-10）= 10m,配合公差 Tf = Th + Ts,=Xmax-Xmin,=65-10=55 m,（3）过盈配合孔的尺寸减去相配轴的尺寸为负值的配
10、合。即孔的尺寸小于轴的尺寸或孔的公差带在轴的公差带下方。,例孔的尺寸35 和轴35 配合,-0.025,-0.040,+0.020,+0.010,0,+,-,Th,Ts,-25,+10,+20,35,-40,过盈量,=EI es,=（-40）- 20 = - 60 m,最小过盈 Y min= Dmax - dmin,=ES - ei,=（-25） - 10 = - 35m,配合公差 Tf = Th + Ts,= Y min - Y max,=15+10=25 m,最大过盈 Ymax =Dmin-dmax,= （-35） - （- 60）= 25 m,(4)过渡配合可能具有间隙也可能具有过盈的配
11、合。孔的公差带和轴的公差带重叠。,例孔的尺寸35 和轴35 配合,0,-0.040,+0.020,-0.010,0,+,-,Th,Ts,-10,+20,35,-40,最大过盈 Ymax = Dmin-dmax,最大间隙 Xmax=Dmaxdmin,= ES ei,=0-（-10）=10 m,= EI es = -（40）-20 = - 60m,例：公称尺寸80的孔和轴配合，Tf=49 m，Xmax=19 m，Th=30 m，ei=+11 m。试画出该配合的尺寸公差带图和配合公差带图，说明配合类别。,请看下图：,0,+,-,60,Th,Ts,Th,Ts,+60,-10,-30,+55,-5,-1
12、5,-35,这二对孔和轴的配合,间隙配合,最大、最小配合间隙相等,可以有无数对的孔和轴组成，得到同样的结果,五、尺寸的公差与配合,1、标准公差,（1）标准公差等级,按GB/T1800.22009标准：,IT01、IT0、IT1、T2、IT18,基本尺寸5003150,IT1、IT2、IT3、IT18,基本尺寸1500,20个等级,高,低,高,低,18个等级,（2）公差值,T = ai,标准公差数值表P13表21,a公差等级系数,i标准公差因子,公称尺寸500时，,公称尺寸5003150时，,（3）尺寸分段,如果每一个尺寸都有不同的公差，那么公差等级系列会很庞大。,I=0.004D+2.1,2、
13、标准偏差,（1）基本偏差及代号,前述对公差进行了标准化，即公差带有了大小，但公差带区域 相对零线的位置却未定,基本偏差靠近0线的上极限偏差或下极限偏差。,代号在26个拉丁字母中去掉：,L、,I、,O、,Q、,W,（i、l、o、q、w）,同时增加CD、,EF、,FG、,JS、,ZA、,ZB、,ZC,（cd、ef、js、za、zb、zc）,4、偏差系列 （1）基本偏差及代号,（2）表示方法公称尺寸+基本偏差+公差等级,（3）查表方法,如：50H8,查基本偏差,查公差值,计算另一偏差,例： 50H8确定其上、下极限偏差,基本偏差为H,计算另一偏差,0（可查表P20-24）,下极限偏差EI,查公差值,
14、8,39m,上极限偏差ES=EI+IT8=0+39=+39 m,练习：查表,1、24f6,基本偏差为上极限偏差es f= - 20m,公差IT6=13,下极限偏差ei=-20-13= - 33m,24f6（ ）,-0.033,-0.020,2、50js7,50js7（0.012）,3、30k8,30k8（ ）,0,+0.033,30k7,（ ）,+0.002,+0.023,4、35P6,35P6（ ）,-0.037,-0.021,六、国家计量法,我国于1985年9月经第六届全国人民代表大会常务委员会通过发布了中华人民共和国计量法。,1、计量标准器具,1）计量基准,2）计量标准,2、计量检定,1）新制造的计量器具，由于设计、加工和装配等各种原因引起的误差是否在允许的范围内，必须由一定等级的计量标准来检定，判断其是否合格。,2）使用过程中的计量标准器和工作计量器具，由于使用中的磨损、环境影响和使用不当等原因，也会引起计量参数的变化，需要定期采用一定等级的计量标准对其检定，判断其是否合格。,
