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1、零件的几何精度麻城理工学校 程秋花1、什么是零件的互换性？ 零件的互换性是指相同的零件可以互 相调换，并不需要做任何挑选或修配，就 能保证机器性能要求的性质。 2、零件具有互换性的意义： 可以简化产品设计 缩短生产周期 提高劳动生产率 降低产品成本 方便维修零件几何精度所包含的内容零件几何精度所包含的内容：尺寸精度、形状精 度、位置精度、表面精度等国家标准相应制定：公差配合标准（GB1800180479）形位公差标准（GB1182118480）表面粗糙度标准（GB350583、GB103181 ）一、尺寸公差与配合 1、公差与配合的术语及定义孔：主要指圆柱形的内表面，也包括其 他内表面中由单一
2、尺寸确定的部分。如图1 所示。轴：主要指圆柱形的外表面，也包括其他 外表面中由单一尺寸确定的部分。如图2所示 。尺寸的术语及定义 公差配合中的尺寸 尺寸：用特定单位表示长度值的数值。机械图样中特定单 位是mm，在图上不标注。 基本尺寸:设计给定的尺寸。一般图样上标注的尺寸都是基 本尺寸。通常基本尺寸孔用D表示。轴用d表示。 实际尺寸:通过测量所得到的尺寸，由于有测量误差存在， 所以实际尺寸并非尺寸真值。通常实际尺寸孔用Da表示 、轴用da表示。 极限尺寸:允许尺寸变化的两个界限值，它以基本尺寸为基 数来确定。其中较大的一个尺寸称为最大极限尺寸，孔、 轴分别用Dmax和dmax表示；较小的一个尺
3、寸称为最小 极限尺寸，孔、轴分别用Dmin和dmin表示。零件测量后所得的实际尺寸必须在最大极限尺寸与最 小极限尺寸之间才是合格的，即Dmin Da Dmax或 dmin da dmax偏差的术语及定义 公差配合中的偏差 尺寸偏差：尺寸偏差简称偏差，是指某一尺寸减去 基本尺寸所得的代数差。定义中的“某一尺寸”指的 是极限尺寸和实际尺寸，因此偏差又分为极限偏差 和实际偏差。 实际偏差：实际尺寸减去基本尺寸所得的代数差。 极限偏差：极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差称 为极限偏差;其中最大极限尺寸减去基本尺寸所得的 代数差称为上偏差，孔、轴上偏差分别用“ES”， “es”表示；其中最小极限尺寸减去基
4、本尺寸所得的 代数差称为下偏差，孔、轴下偏差分别用“EI”， “ei”表示。因此，极限偏差就是上、下偏差的统称 。在实际应用中，一般图样上标注的是基本尺寸 和极限偏差。如孔80+0.030 轴轴60-0.02000加工时常需要计算极限尺寸，以判断零件 是否合格，它们的关系如下：孔：Dmax=D+ES (1-1)Dmin=D+EI (1-2)轴：dmax=d+es (1-3)dmin=d+ei (1-4)例1-1有一轴在图样上标注的直径为80-0.030 ，试计试计 算其极 限尺寸是多少？如果加工后测测得直径为为79.96，问问是否 合格？解已知d=80,es=-0.030mm,ei=-0.04
5、0mm,求dmax=? dmin=?由公式1 -3有dmax=d+es=80+(-0.030)=79.97mm由公式1 -4有dmin=d+ei=80+(-0.040)=79.96mm又因da=79.96=dmin,所以该该尺寸合格。答：轴轴的最大极限尺寸为为79.97，最小极限尺寸为为 79.96，如果加工后测测量直径为为79.96，则该轴则该轴 是合格 的。因为为极限尺寸和实际实际 尺寸可能大于、小于或等于基本尺 寸，所以极限偏差和实际实际 偏差可以为为正、负负或者零值值。-0.040 (5)尺寸公差的术语及定义 尺寸公差如图3所示 尺寸公差 尺寸公差简称公差，指允许 尺寸变动量。因尺寸允
6、许在极限尺寸之间 变动，所以公差等于最大极限尺寸减去最 小极限尺寸代数差的绝对值，也等于上偏 差减去下偏差代数差的绝对值。通常孔、 轴公差分别用“Th”、“Ts”表示,显然有：Th=Dmax-Dmin=ES-EI=ES-EITS=dmax-dmin= es-ei =es-ei 例1-2 已知一孔、轴直径分别为9090， 试计试计 算其公差是多少？解：已知ES=-0.058mm,EI=0.093mm,es=0, ei=-0.022mm,求Th=? Ts=? 由公式1-5有：Th=ES-EI=-0.058-(-0.093)=0.035mm 由公式1-6有：Ts=es-ei=0-(-0.022)=0
7、.022mm答：孔、轴轴的公差分别为别为 0.035mm和0.022mm.-0.058 -0.0930 -0.022 因公差是允许尺寸的变动量,而加工时 尺寸又不可能绝对准确,故公差不可能 为零或负值.所以”零公差”、”负公差” 都是错误的。公差是变动量，而偏差 是代数差，为了以示区别，正偏差值 在书写时也要写“+”，公差却不写“+” 号，也不叫“正公差”。 尺寸公差带 在尺寸公差带图中， 用以确定偏差位置的一条基准线，称 为零线。通常零线代表基本尺寸（见 图199）。所以正偏差应在零线的上 方，负偏差应在零线的下方，零偏差 就在零线上。 尺寸公差带简称公差带， 就是在公差带图 中，由代表上、
8、下偏差的两条直线所限定 的区域，如图所示： 标准公差与基本偏差 标准公差 标准公差是符合国家标准 的，用以确定公差带大小的任一公差，用 “IT”表示，其数值见附录1，它是由基本尺 寸和公差等级两个因素确定的。公差等级是用以确定尺寸精确程度的等 级，共分20个等级，用阿拉伯数字01、1、 2、17、18表示，其中01级最高，18 级最低。注意：属于同一公差等级的标准公差值 ，尽管对于不同的基本尺寸可能不同，但 认为具有相同的精度等级。只有当基本尺寸相同时，才能认 为公差值越大，尺寸的精度等级越低，加 工越容易。 基本偏差 基本偏差是指用以确定公差 带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一 般为靠近零
9、线的那个偏差。图1-101 国家标准规定了孔、轴各28个基本偏差， 分别用大写和小写的拉丁字母表示基本偏 差代号，大写字母表示孔的基本偏差代号 ，小写字母表示轴的基本偏差代号。在26 个字母中，除I、O、L、Q、W、（i、o、l 、q、w)等五个不用外，使用21个，再加上 用双写字母表示的CD、EF、FG、JS、ZA 、ZB、ZC（cd、ef、fg、js、za、zb、 zc)七个，共28个，其分布情况见图1101 ，相应数值见附录2和附录3。 （7）配合 基本尺寸相同的、相互结合的孔与轴公差带之间的位置关系。配合反映了孔与轴在相互结合时的松紧程度，分为间隙配合、过盈配合和过渡配合三大类 。 （
10、8）间隙或过盈 指孔的尺寸减去相配合轴 的尺寸所得的代数差。此差值大于或等于零 时，称为间隙，用代号“X”表示；此差值小 于或等于零时，称为过盈 用代号“Y”表示。（9）间隙配合 具有间歇（包括最小间 隙为零）的配合。此时孔的公差代为于轴 的公差带的上方。如图1-102所示。 （10）过盈配合 具有过盈（包括最小过盈为零）的配合。此时孔的 公差带位于轴的公差带下方，如图1-103所示。（11）过渡配合 可能具有间隙或过盈的配合。此时孔的公差带与轴 的公差带相互重叠（部分重叠或全部重叠），如图1-104所示。 （12）基准配合 国标规定用两种方法获得 孔与轴的三种配合，并相应建立了基孔制 和基轴
11、制两种基本的配合制度。 基孔制 基本偏差一定的孔的公差带 ，与不同基本偏差轴的公差带形成各种配 合的一种制度，称为基孔制，如图1-105a 所示。其中基孔制的孔称为基准孔，基本 偏差代号为“H”,旗下偏差EI=0. 基孔制中，轴的基本偏差为a-h,与基准 件（基准孔）组成间隙配合；j-zc与基准件 组成过渡或过盈配合。 国标规定优先采用基孔制。1-105b 基轴制 基本偏差一定的轴的公差带， 与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配 合性质的一种制度，称为基轴制，如图1- 105b所示。其中基轴制的轴称为基准轴， 基本偏差代号为“h”,其上偏差es=0. 基轴制中，孔的基本偏差代号为A-H,与 基
12、准件（基准轴）组成间隙配合；J-zc的孔 与基准件组成过渡或过盈配合。 2、公差带代号与配合代号 孔、轴公差带代号 孔、轴公差带代号由基本偏差代 号和公差等级代号所组成，并用同样大小的字体书写，例 如：P7、H6、K8、d6、f7、h7、g6等。 在图样上，公差带常采用以下三种形式标注： 在基本尺寸后直接标注公差带代号。如50H7、 40f6等。 在基本尺寸后直接标注极限偏差，如50 、 40 等 在基本尺寸后先标注公差带代号，在标注极限偏差 （加括号）。如：50H7( )、40f6( )等。+0.0250-0.025 -0.041+0.0250-0.025 -0.041 孔、轴极限偏差的确定
13、 图样上直接标注公差 带代号时，往往要确定极限偏差的数值。 根据标准公差和基本偏差确定极限偏差 基本 偏差可直接查表确定，而另一极限偏差可以通过 计算求得。 如果基本偏差是上偏差（ES或es),则另一极限 偏差(EI或ei),可由下式计算： EI=ES-IT 或 ei=es-IT (1-7) 如果基本偏差是下偏差（EI或ei),则另一极限偏 差就是上偏差（ES或es),可由下式计算： ES=EI+IT 或 es=ei+IT (1-8) 例1-3 已知40F7、60k6,查标查标 准公差和基本偏差，并 计计算另一极限偏差。 解：确定40F7的标标准公差和极限偏差。 查查附录录1得:IT7=0.0
14、25mm 查查附录录3得：EI=+0.025mm 由公式1-8有：ES=EI+IT7=0.025+0.025=+0.050mm 确定60k6的标标准公差和极限偏差 查附录1得：IT6=0.019mm 查附录2得：ei=+0.002mm 由公式1-8得：es=ei+IT6=0.002+0.019=+0.021mm 答：40F7可写成40F7( )、60k6可写成60k6( ).+0.050 +0.025+0.021 +0.002 查极限偏差表确定 根据基本尺寸和公 差带代号直接查孔、轴极限偏差表确定（ 见附录4和附录5） （3）配合代号 配合代号由孔、轴公差带 代号组成，并写成分数形式，其中分子
15、为 孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号 。如：H7/d6、F7/h6等。在装配图上标注 时，用基本尺寸与配合代号表示，如： 60H7/d6、50F7/h6等。 （4）公差带代号和配合代号的识读方法 正确 识读图样，必须掌握图中公差带代号和配合代号 的含义，其方法见表1-21.序 号实实例表示含义义120D7基本尺寸20，公差等级级7级级，基本偏差代号是D的基轴轴制间间隙配合的孔 230H5基本尺寸30，公差等级级5级级，基孔制的基准孔基本尺寸30，公差等级级5级级、基本偏差代号是H的基轴轴制间间隙配合的 孔 350u7基本尺寸50，公差等级级7级级，基本偏差代号是u的基孔制过过盈配合的轴轴440h7基本尺寸40，公差等级级7级级，基轴轴制的基准轴轴 基本尺寸40，公差等级级7级级，基本偏差代号是h的基孔制间间隙配合的 轴轴 530js
