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1、第三章 孔、轴公差与配合目的：从基本几何量的精度项目入手,理解几何量线性尺寸、角度尺寸的基本概念,掌握常用孔、轴国标的构成，常用孔、轴公差与配合的选择，大尺寸孔、轴公差与配合及线性尺寸的未注公差。重点:掌握尺寸精度及配合的选用;孔、轴公差与配合在图样上的标注。难点:尺寸精度及配合的选用； 课次3：基本几何精度概念及精度设计 基本规定基本内容：本课题重要论述几何量的基本概念,有关几何量精度的基本术语和定义,几何参数误差,线性尺寸精度，角度尺寸精度。 规定深刻理解与纯熟掌握的重点内容有: 、 几何量精度的基本术语及定义;2、 尺寸公差原则；3、 常用孔、轴国标的构成-基本偏差系列、原则公差系列；4
2、、会画尺寸公差带图与配合公差带图; 5、在已知相似字母孔（轴)极限偏差的基本上,能求出与之相配的轴(孔）的极限偏差；难点:几何参数误差的项目、评估。 学时:6学时+习题课2学时基本几何量精度（一） 几何量:涉及长度、角度、几何形状、互相位置和表面粗糙度等几何参数。 几何量精度:是指这些几何参数的精度。几何量精度设计的重要任务是要使机械产品可以满足几何参数互换性的规定。 本次课重要论述：几何量的基本概念,有关几何量精度的基本术语和定义,长度即线性尺寸精度。简述角度尺寸精度。有关几何量精度的基本术语和定义： 孔和轴 尺寸：尺寸、基本尺寸、实际尺寸、作用尺寸、极限尺寸、实体尺寸 偏差与公差 尺寸公差
3、带图 加工误差与公差的关系 合格性鉴定原则 孔和轴 在满足互换性的配合中，孔和轴具有广泛的含义,即： 孔指圆柱形内表面及其他内表面中,由单一尺寸拟定的部分,其尺寸由D表达； 轴指圆柱形的外表面及其他外表面中由单一尺寸拟定的部分,其尺寸由d 表达。 即：孔为包容面,轴为被包容面。如下图所示 有关尺寸的概念尺寸:用特定单位表达长度值的数字。 基本尺寸：由设计给定的尺寸，一般规定符合原则的尺寸系列。 实际尺寸:通过测量所得的尺寸。涉及测量误差，且同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相似。用a、da表达。 极限尺寸：容许尺寸变化的两个界线值。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
4、、最小极限尺寸分别为 Dmax、dmax和Dmn、mi表达。 作用尺寸: 孔的作用尺寸m：在配合的全长上，与实际孔内接的最大抱负轴的尺寸；m-t形 轴的作用尺寸 ：在配合的全长上,与实际轴外接的最小抱负孔的尺寸。 最大实体尺寸(MMS):相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Din。最小实体尺寸（LS)：相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D。 有关偏差与公差的概念 偏差:某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。涉及实际偏差和极限偏差。根据某一尺寸为实际尺寸和极限尺寸，偏差又
5、分为实际偏差和极限偏差。由于极限尺寸又有最大极限尺寸和最小极限尺寸，因此极限偏差又分上偏差(ES、es)和下偏差（EI、ei）。 对于孔：ES=DaxD 对于轴: e=mx-d I=min-D=min- 公差：容许尺寸的变动量。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表达。 T=max- Dn ES-EI T=dma- dmin= -e 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、负或零值是故意义的;而公差是容许尺寸的变动范畴，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,是不也许的）。实际计算时由于最大极限尺寸不小于最
6、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，是判断竣工零件与否合格的根据,而公差则控制一批零件实际尺寸的差别限度。 从工艺上看：对某一具体零件，对于同一尺寸段内的尺寸(尺寸分段后）公差大小反映加工的难易限度，即加工精度的高下，它是制定加工工艺的重要根据,而极限偏差则是调节机床决定切削工具与工件相对位置的根据。 两者联系:公差是上、下偏差之代数差的绝对值，因此拟定了两极限偏差也就拟定了公差。 尺寸公差带图 由于公差与偏差的数值相差较大，不便用同一比例表达,故采用公差带图。 零线:表达基本尺寸的一条直线,以其为基精拟定偏差和公差，零线以上为正，如下为负。 尺寸公差带:由
7、代表上、下偏差的两条直线所限定的一种区域。公差带有两个基本参数，即公差带大小与位置。大小由原则公差拟定,位置由基本偏差拟定。 基本偏差：原则表中所列的，用以拟定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。一般为接近零线的那个极限偏差。 原则公差:原则中表列的，用拟定公差带大小的任一公差。 加工误差与公差的关系 工件在加工过程中，由于加工误差的影响,使加工后的零件的几何参数与与抱负值不相符合,其差别称为加工误差。其中涉及: 尺寸误差：实际尺寸与抱负尺寸（真值或可替代真值的值）之差。 几何形状误差:宏观几何形状误差（形状误差，由由加工误差所导致）、微观几何形状误差（表面粗糙度，刀具在工件上留下的波峰和波
8、长)、表面波度误差(加工过程中振动引起的)。 位置误差：各要素之间实际相对位置与抱负位置的差值。 加工误差是不可避免的,其误差值在一定范畴内变化是容许的，加工后的零件的误差只要不超过零件的公差,零件是合格的。因此,公差是设计给定的，用于限制加工误差的;误差则是加工过程中产生的。 合格性鉴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，为对的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容许超过最小实体尺寸。 DDmin ,Dama dmdma, ddmin课题二、基本几何量精度 配合及配合制 基本规
9、定 基本内容：理解有关配合的基本概念,掌握光滑圆柱结合的配合基准制。 重点内容：有关配合的基本计算、基准制。 难点内容：基准制;配合与配合制;配合的概念；配合的种类;配合公差;配合制。 配合的概念 基本尺寸相似,互相结合的孔、轴公差带之间的关系,称为配合。在前面我们学过有关尺寸、偏差和公差的有关术语和定义,为清晰表达各术语间关系,可作公差与配合示意图。简化它们的关系,即可作公差带图。配合的类别 通过公差带图,我们能清晰地看到孔、轴公差带之间的关系。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。 间隙:孔的尺寸减去与其配合的轴的尺寸所得数值为“正”者,称为间隙。过盈:孔的尺寸
10、减去与其配合的轴的尺寸所得数值为“付”者，称为过盈。 计算 解:(1） 最大间隙 Xax=S-=0.05-(-0.1)= +0.066 m 最小间隙 XmiEIe=-(-05)= +0.025 mm配合公差 T f =XmaxXmin=+0.066-(+.025)=041 m (2) 最大过盈 YmaxE-es0-(+.05)= -0.05m 最小过盈 Ymi=ES-e.25-（0.43) =-.08m 配合公差 =YmiYmax=-0018（-0059）=.041m (3) 最大间隙XmxEei=0.0-（0.0)= 0.023mm 最大过盈 Ymax=EI-0(0.018) -0.01 m
11、m 配合公差Tf=maxYmx=+0023(-0.08)= 0.041m 配合制 变化孔和轴的公差带位置可以得到诸多种配合，为便于现代大生产，简化原则， 原则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多种配合 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多种配合的一种制度。基轴制中的轴为基准轴， 其上偏差为零。配合代号 原则规定，配合代号由互相配合的孔和轴的公差带代号以分数的形式构成，孔的公差带代号作为分子，轴的公差带代号作为分母。例如：0H8/7，80/6。 基准
12、孔和基准轴与多种非基准件配合时，得到多种不同性质的配合,如：和与基准件配合，形成间隙配合; JN和j与基准件配合，基本上形成过渡配合,PZC和p与基准件配合，基本上形成过盈配合。 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, 国标在尺寸500mm的范畴内,规定了基孔制和基轴制的优先(基孔制、基轴制各种）和常用配合(基孔制59种，基轴制7种)。 常用尺寸段配合特点 公差设计时,尺寸mm的常用尺寸段配合,应按优先、常用和一般公差带和配合的顺序，选用合适的公差带和配合。 原则推荐的优先、常用配合满足工艺等价原则:当轴的原则公差不小于IT
13、8时,与同级基准孔相配合,如:H9/h,H0/d10;当轴的原则公差不不小于I8时,与高一级的基准孔相配合，如：7/m6,6k；当孔的原则公差等于8，可与同级轴配合也可与 高一级轴配合。如：H/m7,8/h8。其他尺寸段配合特点 大尺寸段(基本尺寸50010mm）:原则规定了常用轴公差带41种,孔公差带31种，没有推荐配合,规定一般采用基孔制的同级配合。根据零件制造特点和生产实际状况,可采用基轴制配合。小尺寸段（尺寸至1m）：重要合用于仪器仪表和钟表工业,国标规定了163种轴公差带和45种孔公差带，原则未指明选用顺序, 也未推荐配合。由于小尺寸段轴比孔难加工，因此基轴制用的较多。配合公差级别也
14、更为复杂。 练习 下列配合属于哪种基准制的哪种配合,拟定其配合的极限间隙(过盈)和配合公差。并画出其公差带图。 5/f 3K/ 3H7p6第三次课 常用孔、轴极限与配合国标的构成 机械产品中,基本尺寸不不小于 的尺寸段在生产中应用最广，该尺寸段称为常用尺寸段。 由上一节的内容可知,多种配合是由孔与轴的公差带之间的关系决定的,而孔轴公差带是由它的大小和位置决定的，而公差带大小由原则公差决定，公差带的位置由基本偏差决定。为了使差带的大小和位置原则化，G/T180.2-198规定了原则公差系列与基本偏差系列。 一、原则公差系列 原则公差是为国标极限与配合制中所规定的任意公差。它的数值取决于控或轴的原则公差登记和基本尺寸。 、原则公差级别及其代号 G/T1800.2-1998将原则公差分为0个级别,它们用符号I和阿拉伯数字构成的代号表达,分别为IT0、T0、IT1、ITT18表达。其中，I01级别最高,然后依次减少，IT18最低。而相应的原则公差值依次增大，即I01公差值最小,I18公差值最大。注意:
