一 导论互换性及标准化的基本含义*1几何产品规范与检验• 了解互换性的意义、标准化的概念、机械精度设 计的基本原则、主要方法、本课程的研究对象、任 务及要求Date2几何产品规范与检验互换性的概念：• 概念：同一规格的一批零部件，任取其一，不经 任何挑选和修配就能装在机器上，并能满足其使用 功能要求的特性叫做互换性 • 机械制造业中的互换性通常包括几何参数和力学 性能的互换性的互换Date3几何产品规范与检验互换性的分类• 分类：互换性按其互换程度分为完全互换 和不完全互换 • 定义：完全互换—装配时不需挑选和修配 不完全互换—装配时允许挑选、调整和修 配 • 应用：零部件厂际协作应采用完全互换， 部件或构件在同一厂制造和装配时，可采用 不完全互换Date4几何产品规范与检验• 公差：允许零件几何参数的变动量称为公差 • 标准按不同的级别颁发我国标准分为国家标准 、行业标准、地方标准和企业标准 • 对需要在全国范围内统一的技术要求，应当制定 国家标准，代号为GB，对没有国家标准而又需要在 全国某个行业范围内统一的技术要求，可制定行业 标准，如机械标准（JB）等；对没有国家标准和行 业标准而又需要在某个范围内统一的技术要求，可 制定地方标准或企业标准，它们的代号分别用DB、 QB表示。
Date5几何产品规范与检验优先数和优先数系• GB321—80中规定以十进制等比数列为优先数系，并规 定了五个系列，它们分别用系列符号R5、 R10、 R20、 R40和R80表示，其中前四个系列作为基本系列， R80为补 充系列，仅用于分级很细的特殊场合Date6几何产品规范与检验精度设计原则• 互换性原则：机械零件几何参数的互换性是指同种零件在 几何参数方面能够彼此互相替换的性能 • 经济性原则：工艺性 、合理的精度要求、合理选材、合 理的调整环节、提高寿命 • 匹配性原则：根据机器或位置中各部分各环节对机械精度 影响程度的不同，对各部分各环节提出不同的精度要求和恰 当的精度分配，做到恰到好处，这就是精度匹配原则 • 最优化原则：探求并确定各组成零、部件精度处于最佳协 调时的集合体例如探求并确定先进工艺，优质材料等 Date7几何产品规范与检验二 孔、轴极限与配合*8几何产品规范与检验有关尺寸的概念 • 尺寸：用特定单位表示长度值的数字 • 基本尺寸：由设计给定的尺寸，一般要求符合标准的 尺寸系列 • 实际尺寸：通过测量所得的尺寸包含测量误差，且 同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相同。
用Da、da 表示 • 极限尺寸：允许尺寸变化的两个界限值两者中大的 称为最大极限尺寸，小的称为最小极限尺寸孔和轴的 最大、最小极限尺寸分别为 Dmax、dmax和Dmin、 dmin表 示 • 作用尺寸：孔的作用尺寸Dm：在配合的全长上，与 实际孔内接的最大理想轴的尺寸；Dm=Da-t形轴的作用尺寸dm ：在配合的全长上，与实际轴外接 的最小理想孔的尺寸 dm=da+t形Date9几何产品规范与检验• 最大实体尺寸（MMS）：对应于孔或轴的最大 材料量（实体大小）的那个极限尺寸， 即：轴的最大极限尺寸dmax；孔的最小极限尺寸 Dmin • 最小实体尺寸（LMS）：对应于孔或轴的最小 材料量（实体大小）的那个极限尺寸， 即：轴的最小极限尺寸dmin；孔的最大极限尺寸 DmaxDate10几何产品规范与检验偏差与公差• 偏差：某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差包括实际偏 差和极限偏差极限偏差又分上偏差（ES、es）和下偏差 （EI、ei）ES=Dmax-D es=dmax-dEI=Dmin-D ei=dmin-d • 公差：允许尺寸的变动量等于最大极限尺寸与最小极限 尺寸之代数差的绝对值。
孔、轴的公差分别用Th和Ts表示Th=︱ Dmax- Dmin ︱= ︱ ES-EI︱Ts=︱ dmax- dmin ︱= ︱ es-ei︱Date11几何产品规范与检验公差与极限偏差的比较•两者区别： •从数值上看：极限偏差是代数值，正、负或零值是有意义的；而公差 是允许尺寸的变动范围，是没有正负号的绝对值，也不能为零（零值意 味着加工误差不存在，是不可能的）实际计算时由于最大极限尺寸大 于最小极限尺寸，故可省略绝对值符号 •从作用上看：极限偏差用于控制实际偏差，是判断完工零件是否合格 的根据，而公差则控制一批零件实际尺寸的差异程度 •从工艺上看：对某一具体零件，公差大小反映加工的难易程度，即加 工精度的高低，它是制定加工工艺的主要依据，而极限偏差则是调整机 床决定切削工具与工件相对位置的依据 •两者联系：公差是上、下偏差之代数差的绝对值，所以确定了两极限 偏差也就确定了公差Date12几何产品规范与检验尺寸公差带图• 零线：表示基本尺寸的一条直线， 零线以上为正，以下为负 • 尺寸公差带：由代表上、下偏差的 两条直线所限定的一个区域 • 基本偏差：标准中表列的，用以确 定公差带相对于零线位置的上偏差或 下偏差。
一般为靠近零线的那个极限 偏差 • 标准公差：标准中表列的，用以确 定公差带大小的任一公差孔轴0基本尺寸ESEIeseiThT s+-Date13几何产品规范与检验合格性判定原则——极限尺寸判断原则• 工件除线性尺寸误差外，还存在形状误差，为正 确地判断工件尺寸的合格性，规定了极限尺寸判断 原则，即泰勒原则其内容为： • 孔或轴的作用尺寸不超过最大实体尺寸，任何位 置的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸Dm≥Dmin ， Da≤Dmaxdm≤dmax ， da≥dminDate14几何产品规范与检验标准公差的特点• IT6可读作：标准公差6级或简称6级公差 • 同一基本尺寸的孔与轴，其标准公差数值大小应 随公差等级的高低而不同 • 公差等级↑，公差值↓ • 同一公差等级的孔与轴，随着基本尺寸大小的不 同应规定不同的标准公差值 • 公差是加工误差的允许值，同一等级的公差具有 相同的加工难易程度 • 总之，标准公差的数值，一与公差等级有关，二 为基本尺寸的函数Date15几何产品规范与检验公差带代号及标注• 公差带的代号由基本偏差代号与公差等级代号 组成，如H7、h6、M8、d9等等。
在图样上标 注尺寸公差时，可以标注极限偏差，（上偏差放 在基本尺寸的右上角，下偏差放在基本尺寸的右 下角，例如： 、 ，也可以标注 尺寸公差带代号，如：ø50H7、 ø50f6或者两 者都标注ø50H7 、 ø50f6 0.025 0 -0.025-0.041Date16几何产品规范与检验配合代号• 标准规定，配合代号由相互配合的孔和轴的公差带以分 数的形式组成，孔的公差带为分子，轴的公差带为分母例 如：Φ40H8/f7，Φ80K7/h6 • 原则上，任意一对孔、轴公差带都可以构成配合，为了 简化公差配合的种类，减少定值刀、量具和工艺装备的品种 及规格，国家标准在尺寸≤500mm的范围内，规定了基孔 制和基轴制的优先（基孔制、基轴制各13种）和常用配合 （基孔制59种，基轴制47种） Date17几何产品规范与检验线性尺寸的一般公差的国标规定• ＧＢ／Ｔ1804国家标准规定了线性尺寸一 般公差（未注公差）的规范 • 线性尺寸的一般公差规定了四个公差等级 ：精密级(f)、中等级(m)、和粗糙级(c)和最 粗级(v)Date18几何产品规范与检验配合的概念• 基本尺寸相同，相互结合的孔、轴 公差带之间的关系，称为配合。
配合的类别根据其公带位置不同，可分为三种类型：间隙配 合、过盈配合和过渡配合.Date19几何产品规范与检验有关计算• 计算:孔 mm与轴 mm孔 mm与轴 mm孔 mm与轴 mm配合的极限间隙或极限过盈、配合公差并 画出公差带图，说明配合类别000+++---ø50ø50ø50+0.025-0.025-0.041+0.025+0.059 +0.043+0.025+0.018+0.002Date20几何产品规范与检验配合制• 标准对配合规定了两种配合制：基孔制和基轴制 • 基孔制：基本偏差为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基孔 制中的孔为基准孔，其下偏差为零 • 基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带与不同基 本偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度基轴 制中的轴为基准轴，其上偏差为零Date21几何产品规范与检验第三章 形状和位置公差及检测Date22几何产品规范与检验形位公差的要素定义：构成零件 几何特征的点、线、面。
• 分类： （一）按结构特征分：轮廓要素、中心要素； （二）按存在状态分：实际要素、理想要素； （三）按所处地位分：被测要素、基准要素； （四）按功能关系分：单一要素、关联要素Date23几何产品规范与检验形位公差的标注• 以公差框格的形式标注（两格或多格）0.05 A公差特征符号 公差值 基准 指引线 (从表4-1中选) (以mm为单位) (由基准字母表示) (指向被测要素) 注意: ①公差值 如果公差带为圆形或圆柱形，公差值前加注Ø，如果是球形， 加注ＳØ ②基准 单一基准用大写表示；公共基准由横线隔开的两个大写字母表 示；如果是多基准，则按基准的优先次序从左到右分别置于各格 ③指引线 用细实线表示从框格的左端或右端垂直引出，指向被测要 素指引线的方向必须是公差带的宽度方向 Date24几何产品规范与检验形位公差标注（二）• 重要提示： ①指引线指向被测要素时， 要注意区分轮廓要素和中心 要素 ②基准符号用带小圆的大写 字母以细实线与粗的短实线 相连，基准要素也要注意区 分轮廓要素和中心要素Date25几何产品规范与检验形状公差 • 单一要素对其理想要素允许的变动 量。
其公差带只有大小和形状，无方 向和位置的限制 • 直线度 • 平面度 • 圆度 • 圆柱度 Date26几何产品规范与检验位置公差 定向公差1、平行度2、垂直度3、倾斜度定位公差1、同轴度2、对称度3、位置度跳动公差1、圆跳动公差2、全跳动公差Date27几何产品规范与检验公差原则的定义• 定义：处理尺寸公差和形位公差关系的 规定 • 分类：Date28几何产品规范与检验（一）独立原则• 定义：图样上给定的 每一个尺寸和形状、 位置要求均是独立的 ，应分别满足要求 • 标注：不需加注任何 符号φ300-0.033标注0Φ0.015Date29几何产品规范与检验（二）相关要求（1）包容要求• 定义：实际要素应遵守最大实体边界，其 局部实际尺寸不得超过最小实体尺寸 • 标注：在单一要素尺寸极限偏差或公差带 代号之后加注符号“○ ”， • 应用：适用于单一要素主要用于需要严 格保证配合性质的场合 • 边界：最大实体边界 • 测量：可采用光滑极限量规（专用量具） Date30几何产品规范与检验（2）最大实体要求• 定义：控制被测要素的实际轮廓处于其最大实 体实效边界之内的一种公差要求当其实际尺寸 偏离最大实体尺寸时，允许其形位误差值超出其 给出的公差值，即形位误差值能得到补偿。
• 标注：应用于被测要素时，在被测要素形位公 差框格中的公差值后标注符号“ M ”；应用于基 准要素时，应在形位公差框格内的基准字母代号 后标注符号“ M ”Date31几何产品规范与检验可逆要求（最大实体要求）• 可逆要求应用于最大实体要求时，被测要 素的实际轮廓应遵守最大实体实效边界，当 其实际尺寸偏离最大 实体尺寸时，允许其形 位误差得到补偿，而当其形位误差小于给出 的形位公差时，也允许其实际尺寸超出最大 实体。