互换性与测量技术基础课件.ppt

1、互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础教材及参考书教材：教材：互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础（第六版）廖念钊（第六版）廖念钊 主编主编 中国计中国计量出版社量出版社参考书参考书1:1:机械精度设计基础机械精度设计基础孙玉芹等主编孙玉芹等主编 科学出版社科学出版社参考书参考书2 2：公差配合与技术测量公差配合与技术测量刘越主编刘越主编 化学工业出版社化学工业出版社 3课程性质o 互换性与测量技术是一门互换性与测量技术是一门专业技术基础专业技术基础课课，机械类专业的，机械类专业的必修必修课程。课程。o 定义多，概念多，符号多，标准多，记定义多，概念多，符号多，标准多，记忆内容多，但忆内

2、容多，但简单易学简单易学。 o 承上启下：联系基础课及其他技术基础承上启下：联系基础课及其他技术基础课与专业课的桥梁作用；联系机械设计课与专业课的桥梁作用；联系机械设计类课程与机械制造工艺类课程的纽带。类课程与机械制造工艺类课程的纽带。4课程内容o 互换性和标准化的概念互换性和标准化的概念o 精度精度设计和设计和误差误差检验。检验。从从“精度精度”与与“误差误差”分析研究机械零件及机构的几何参数。分析研究机械零件及机构的几何参数。机器的设计，要进行运动分析、结构设计、强度、刚度计算机器的设计，要进行运动分析、结构设计、强度、刚度计算精度设计精度设计要处理好机器的使用要求与制造工艺的矛盾要处理好

3、机器的使用要求与制造工艺的矛盾合理的公差合理的公差5课程内容 绪言绪言第一章第一章 孔与轴的极限与配合孔与轴的极限与配合第二章第二章 长度测量基础长度测量基础第三章第三章 几何公差及检测几何公差及检测第四章第四章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测第五章第五章 光滑极限量规光滑极限量规第六章第六章 滚动轴承的公差与配合滚动轴承的公差与配合第七章第七章 尺寸链尺寸链第八章第八章 圆锥的公差配合及检测圆锥的公差配合及检测第九章第九章 螺纹公差及检测螺纹公差及检测第十章第十章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合第十一章第十一章 渐开线圆柱齿轮精度及检测渐开线圆柱齿轮精度及检测6课程要求o 掌握掌

4、握互换性和标准化的基本概念、基本理论、术互换性和标准化的基本概念、基本理论、术语、定义；语、定义；o 了解了解本课程所介绍的各个公差标准和基本内容，本课程所介绍的各个公差标准和基本内容，掌握掌握其特点和应用原则；其特点和应用原则；o 学会学会根据机器和零件的功能要求，选用合适的公根据机器和零件的功能要求，选用合适的公差与配合，即进行精度设计，并能正确地标注到差与配合，即进行精度设计，并能正确地标注到图样上；图样上；o 掌握掌握一般几何参数测量的基础知识；一般几何参数测量的基础知识；o 了解了解各种典型零件的测量方法，各种典型零件的测量方法，学会学会使用常用的使用常用的计量器具。计量器具。 7绪

5、言一、 互换性概述二、 公差与配合标准发展简介三、 计量技术发展简介四、 优先数和优先数系8一、互换性概述（一）、互换性的定义互换性互换性 同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑选或附加修配就能装在机器上，达到规定的功能要求。何挑选或附加修配就能装在机器上，达到规定的功能要求。例例 灯头和灯泡，螺钉螺母，滚动轴承灯头和灯泡，螺钉螺母，滚动轴承 汽车、自行车、缝纫机、手表汽车、自行车、缝纫机、手表 日用工业品、机床、汽车、电子产品、军工产品日用工业品、机床、汽车、电子产品、军工产品互换性互换性是机械制造、仪器仪表和其他许多工业生产中产品设是机

6、械制造、仪器仪表和其他许多工业生产中产品设计和制造的重要原则。计和制造的重要原则。互换性应该同时具备互换性应该同时具备两个条件两个条件：v 不需经过任何选择、修配或调整便能装配、维修更换；不需经过任何选择、修配或调整便能装配、维修更换；v 装配或更换后的整机能满足其使用性能要求。装配或更换后的整机能满足其使用性能要求。10互换性的分类按其互换程度分为完全互换和不完全互换。按其互换程度分为完全互换和不完全互换。完全互换（绝对互换）完全互换（绝对互换）：要求零部件在装配时，不需要挑要求零部件在装配时，不需要挑选和辅助加工，在几何参数上互相替换。选和辅助加工，在几何参数上互相替换。不完全互换（有限互

7、换）不完全互换（有限互换）：允许零部件在加工完后，通过测允许零部件在加工完后，通过测量将零件按实际尺寸大小分为若干组，使各组组内零件间实际尺量将零件按实际尺寸大小分为若干组，使各组组内零件间实际尺寸的差别减小，装配按对应组进行。寸的差别减小，装配按对应组进行。厂际合作厂际合作厂内制造装配或单件生产厂内制造装配或单件生产内互换内互换外互换外互换大数互换大数互换11互换性的意义设计方面：设计方面：可以最大限度地采用标准件、通用件和标准部可以最大限度地采用标准件、通用件和标准部件，大大简化了绘图和计算工作，缩短了设计周期，并有利件，大大简化了绘图和计算工作，缩短了设计周期，并有利于计算机辅助设计和产

8、品的多样化。于计算机辅助设计和产品的多样化。 标准化设计标准化设计 CAD制造方面：制造方面：有利于组织有利于组织专业化生产专业化生产，便于采用，便于采用先进先进工艺和高效率工艺和高效率的专用设备，有利于的专用设备，有利于计算机辅助计算机辅助制造制造，及实现，及实现加工过程和装配过程机械化、自加工过程和装配过程机械化、自动化动化，从而可以提高劳动生产率和产品质量，从而可以提高劳动生产率和产品质量，降低生产成本。降低生产成本。 优质高效低成本优质高效低成本使用维修方面：使用维修方面：具有互换性的零部件在磨损及损坏具有互换性的零部件在磨损及损坏后可及时更换，因而减少了机器的使用和维修后可及时更换，

9、因而减少了机器的使用和维修的时间和费用，提高了机器的使用价值。的时间和费用，提高了机器的使用价值。13（二）几何量的误差与公差1.1.误差误差：尺寸、形状、位置、表面粗糙度。：尺寸、形状、位置、表面粗糙度。2.2.公差：公差：允许零件几何参数的变动量。是允许零件几何参数的变动量。是允许的最大误差允许的最大误差。3.3.误差与公差的区别：误差与公差的区别：误差是在加工中产生的，要控制在规定误差是在加工中产生的，要控制在规定的公差范围内；公差是在设计中给定的。的公差范围内；公差是在设计中给定的。互换性互换性几何参数：几何参数：尺寸大小，几何形状（宏、微观），形面尺寸大小，几何形状（宏、微观），形面

10、间相互位置关系等。间相互位置关系等。机械（力学）性能：机械（力学）性能：硬度、强度。硬度、强度。理化性能：理化性能：化学成分。化学成分。设计者的任务设计者的任务在于正确地确定公差，并把在于正确地确定公差，并把它在图样上明确地表示出来。它在图样上明确地表示出来。完全一致不可能。完全一致不可能。达到互换性并不要求相同规格的零、部件几何参数绝对相同，而是达到互换性并不要求相同规格的零、部件几何参数绝对相同，而是允许保持在允许保持在一定的范围内一定的范围内变动。变动。14为使社会生产有序地进行，必须通过为使社会生产有序地进行，必须通过标准化标准化使产品使产品规格品种简化，使分散的、局部的生产环节相互协

11、调规格品种简化，使分散的、局部的生产环节相互协调和统一。和统一。二、公差与配合标准发展简介控制在控制在公差公差范围之内范围之内要使具有互换性的产品几何参数完全一致，是不可能，也是要使具有互换性的产品几何参数完全一致，是不可能，也是不必要的。在此情况下，要使同种产品具有互换性，只能使不必要的。在此情况下，要使同种产品具有互换性，只能使其几何参数、功能参数充分近似，其近似程度可按产品质量其几何参数、功能参数充分近似，其近似程度可按产品质量要求的不同而不同，控制在要求的不同而不同，控制在公差公差范围之内范围之内现代化生产的特点是品种多、规模大、分工细和协作多现代化生产的特点是品种多、规模大、分工细和

12、协作多15标准：指为了取得国民经济的最佳效果，对需要协指为了取得国民经济的最佳效果，对需要协调统一的具有重复特征的物品（如产品、零部件等）调统一的具有重复特征的物品（如产品、零部件等）和概念（如术语、规则、方法、代号、量值等），和概念（如术语、规则、方法、代号、量值等），在总结科学试验和生产实践的基础上，由有关方面在总结科学试验和生产实践的基础上，由有关方面协商制订，经主管部门批准后，在一定范围内作为协商制订，经主管部门批准后，在一定范围内作为活动的共同准则和依据。活动的共同准则和依据。标准化：指标准的制订、发布、贯彻、实施、修订指标准的制订、发布、贯彻、实施、修订的全部活动过程。的全部活动过

13、程。标准的定义16标准化：指标准的制订、发布、贯彻、实施、指标准的制订、发布、贯彻、实施、修订的全部活动过程。修订的全部活动过程。标准化的定义v标准化是实现互换性的基础，是组织现代化生产的重要手段之一。标准化是实现互换性的基础，是组织现代化生产的重要手段之一。v可简化多余的产品品种。可简化多余的产品品种。v节约原材料、减少浪费、信息交流，提高产品可靠性。节约原材料、减少浪费、信息交流，提高产品可靠性。 标准化不是一个孤立的概念，而是一个活动过程，包括制订、贯彻标准化不是一个孤立的概念，而是一个活动过程，包括制订、贯彻、修订，循环往复，不断提高。、修订，循环往复，不断提高。 制订、修订、贯彻标准

14、是标准化活动的重要任务。制订、修订、贯彻标准是标准化活动的重要任务。 在标准化的全部活动中，贯彻标准是个核心环节。在标准化的全部活动中，贯彻标准是个核心环节。 标准化在深度上是没有止境的。标准化在深度上是没有止境的。 一切有人类智慧活动的地方都能展开，目前重点放在工业生产上。一切有人类智慧活动的地方都能展开，目前重点放在工业生产上。171902年：英国伦敦以生产剪羊毛机为主的纽瓦(Newall)公司编制了尺寸公差的”极限表”，这是最早的公差制。1906年：英国颁布了国家标准B.S.27。1924年：英国制定了国家标准B.S.164。1925年：美国出版了包括公差在内的美国标准A.S.A.B4a

15、。1926年：德国DIN：基孔制、基轴制、公差单位。1926年：日本JIS、法国AFNOR、瑞士SNV1929年：苏联“公差与配合”标准。1940年：正式颁布国际公差与配合标准，国际标准化组织ISO20世纪90年代以后：产品尺寸和几何技术规范与认证技术委员会，负责修订ISO公差标准体系公差与配合标准发展过程181959年: 颁布了公差与配合国家标准GB159174-19591979年: 重新颁布了新的公差与配合国标GB18001804-1979。1992年、1996年、2000年主要修订现在执行的标准： GB/T 1800.1-1997 极限与配合 基础 第1部分：词汇 GB/T 1800.2

16、-1998 极限与配合 基础 第2部分：公差、偏差和配合的基本规定 GB/T 1800.3-1998 极限与配合 基础 第3部分：标准公差和基本偏差的数值表 GB/T 1800.4-1999 极限与配合 基础 第4部分：标准公差等级和孔、轴的极限偏差表 GB/T 1801-1999 极限与配合 公差带和配合的选择 GB/T 1803-2003 极限与配合 尺寸至18mm孔、轴公差带 GB/T 1804-2000 一般公差、未注公差的线性和角度尺寸公差中国公差与配合标准发展过程19形状与位置公差标准： GB/T 1182-1996 GB/T 1184-1996 GB/T 4249-1996 GB

17、/T 16671-1996 表面粗糙度标准： GB/T 1031-1995 滚动轴承标准： GB/T 307.1-2005 圆锥公差标准： GB/T 11334-2005 普通螺纹公差标准： GB/T 197-2003 矩形花键公差标准： GB/T 1144-2001圆柱齿轮传动公差标准： GB/T 10095.12-2001 GB/Z 18620.14-2002其他公差标准20三、计量技术发展简介三、计量技术发展简介p长度计量在我国具有悠久的历史。长度计量在我国具有悠久的历史。早在我国商朝时期已有象牙制成早在我国商朝时期已有象牙制成的尺，到秦朝已统一了我国度量衡制度。公元的尺，到秦朝已统一了

18、我国度量衡制度。公元9 9年，即西汉末王莽年，即西汉末王莽建国元年，已制成铜质卡尺。建国元年，已制成铜质卡尺。p长度基准的发展：长度基准的发展：档案米尺，档案米尺，铂铱合金材料制成的铂铱合金材料制成的基准尺，国际米基准尺，国际米原器，原器， ，激光，光速定义米。，激光，光速定义米。p米米是光在真空中于是光在真空中于1/299 792 4581/299 792 458秒时间间隔内的行程长度。秒时间间隔内的行程长度。（19831983年年1010月第月第1717届国际计量大会）届国际计量大会）p计量器具的改进：计量器具的改进：游标卡尺、小型工具显微镜、万能工具显微镜、游标卡尺、小型工具显微镜、万能

19、工具显微镜、隧道显微镜。隧道显微镜。p隧道显微镜隧道显微镜19861986年获诺贝尔物理奖：测量的分辨率提高到纳米级，年获诺贝尔物理奖：测量的分辨率提高到纳米级，可测原子、分子的尺寸；测量范围由两维空间发展到三维空间；测可测原子、分子的尺寸；测量范围由两维空间发展到三维空间；测量的尺寸范围从原子、分子尺寸到飞机的机架尺寸；测量的自动化量的尺寸范围从原子、分子尺寸到飞机的机架尺寸；测量的自动化程度，从人工对准刻度尺读数到自动对准、计算机处理数据、自动程度，从人工对准刻度尺读数到自动对准、计算机处理数据、自动打印或自动显示测量结果。打印或自动显示测量结果。86Kr21解放前，我国没有计量仪器生产工

20、厂。解放后，随着生产解放前，我国没有计量仪器生产工厂。解放后，随着生产的迅速发展，新建和扩建了一批量仪厂。如哈尔滨量具刃的迅速发展，新建和扩建了一批量仪厂。如哈尔滨量具刃具厂、成都量具刃具厂、上海光学仪器厂、新添光学仪器具厂、成都量具刃具厂、上海光学仪器厂、新添光学仪器厂、北京量具刃具厂以及中原量仪厂等。厂、北京量具刃具厂以及中原量仪厂等。我国在计量科学研究工作中也取得了很大的成绩。先后研我国在计量科学研究工作中也取得了很大的成绩。先后研制成功了激光光电光波比长仪、激光二坐标测量仪、激光制成功了激光光电光波比长仪、激光二坐标测量仪、激光量块干涉仪以及波长为量块干涉仪以及波长为3.39m甲烷稳定

21、的激光测量系统和甲烷稳定的激光测量系统和波长为波长为0.633m碘稳定的激光测量系统。碘稳定的激光测量系统。2020世纪世纪9090年代初，我国又先后研制成功了隧道显微镜、原年代初，我国又先后研制成功了隧道显微镜、原子力显微镜，使我国在纳米测量技术方面进入了世界先进子力显微镜，使我国在纳米测量技术方面进入了世界先进行列。行列。我国计量仪器的发展我国计量仪器的发展22四、优先数和优先数系四、优先数和优先数系优先数和优先数系就是对各种技术参数的数值进行协调、简化和统一的一种科学的数值标准。在生产中，为了满足用户各种各样的要求，同一品种同一参数在生产中，为了满足用户各种各样的要求，同一品种同一参数还

22、要从大到小取不同的值，从而形成不同规格的产品系列。还要从大到小取不同的值，从而形成不同规格的产品系列。这个系这个系列确定得是否合理，与所取的数值如何分档、分级直接有关。列确定得是否合理，与所取的数值如何分档、分级直接有关。例：普通车床加工最大直径例：普通车床加工最大直径 320，400，500，630 形成产品系列形成产品系列 本身的零部件本身的零部件 加工和检验用的刀、夹、量具及机床等加工和检验用的刀、夹、量具及机床等 使用性能使用性能防止数值传播的紊乱防止数值传播的紊乱把产品品种的发展一开始就引向科学的标准化轨道把产品品种的发展一开始就引向科学的标准化轨道目前我国数值分级的国家标准目前我国

23、数值分级的国家标准 GB32180 23优先数系优先数系由一些优先数系由一些十进制等比数列十进制等比数列构成，代号为构成，代号为 Rr ，公比公比qr03. 1108080q补充系列补充系列 R806 . 11055q25. 1101010q12. 1102020q06. 1104040q基本系列基本系列R5 1, 1.6, 2.5, 4, 6.3,10R10 1, 1.25, 1.6, 2.0, 2.5, 3.15, 4.0, 5.0, 6.3, 8.0, 10R20 1, 1.12, 1.25, 1.4, 1.6, 1.8, 2, 2.24, 2.36, , 10R40 1, 1.06,

24、1.12, 1.18, 1.25, 1.32, 1.4, 1.5, ,10派生系列派生系列 Rr/p R10/3 1, 2, 4, 8, 16, 31.5, 2)10(3103/10q24优先数系（表绪-1）25优先数系的主要特征R5系列的项值包含在系列的项值包含在R10系列之中，系列之中，R10系列的项值包含在系列的项值包含在R20系列之中，系列之中， R20系列的项值包含在系列的项值包含在R40系列之中，系列之中，R40系列的项值包含在系列的项值包含在R80系列之中。系列之中。Rr系列中的项值可按十进法向两端无限延伸，也适用于比值系列中的项值可按十进法向两端无限延伸，也适用于比值r/p等于

25、整数的等于整数的派生系列派生系列Rr/p，每个十进区间各，每个十进区间各r个优先数。个优先数。同一系列中任意相邻两优先数常用值的相对差近似不变。其中同一系列中任意相邻两优先数常用值的相对差近似不变。其中R5系列约为系列约为60%，R10系列约为系列约为25%，R20系列约为系列约为12%，R40系列约为系列约为6%，R80系列系列约为约为3%。R10/3，R20/6，R40/12的理论等比数列十分接近于公比为的理论等比数列十分接近于公比为2的倍数系列。的倍数系列。标注派生系列时，除含有项值标注派生系列时，除含有项值1 1的可用简化符号的可用简化符号Rr/p外，其它的均需表明系外，其它的均需表明

26、系列中含有的一个项值如列中含有的一个项值如 R10/3( 2.5 )。例：例： 试写出试写出R10/3从从0.016到到100的优先数系的派生数系。的优先数系的派生数系。 解：该数系为解：该数系为 0.016，0.0315，0.063，0.125，0.25，0.5， 1，2，4，8，16，31.5，6326第一章 孔与轴的极限与配合第一节 概述第二节 极限与配合的基本词汇第三节 极限与配合国家标准第四节 国家标准规定的公差带与配合第五节 公差与配合的选用第六节 配制配合第七节 线性尺寸的未注公差27第一章 孔与轴的极限与配合目的要求：目的要求：1、熟悉有关尺寸、偏差及公差配合的术语及定义；、熟

27、悉有关尺寸、偏差及公差配合的术语及定义；2、掌握三大配合的计算、标记和公差带图的绘制；、掌握三大配合的计算、标记和公差带图的绘制；3、掌握配合的类别和标注方法；掌握基准制和公差、掌握配合的类别和标注方法；掌握基准制和公差等级的选择原则和方法。等级的选择原则和方法。掌握尺寸精度及配合的选用；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。孔、轴公差与配合在图样上的标注。重点难点：重点难点：28第一节 概述极限：极限：用于协调零件的使用要求与制造经济型之间的矛盾；用于协调零件的使用要求与制造经济型之间的矛盾；配合：配合：反映机器零件之间有关功能要求的相互关系。反映机器零件之间有关功能要求

28、的相互关系。极限与配合的标准化有利于机器的设计制造、使用和极限与配合的标准化有利于机器的设计制造、使用和维修，直接影响产品的精度、性能和使用寿命，是维修，直接影响产品的精度、性能和使用寿命，是评定产评定产品质量品质量的的重要技术标准重要技术标准。极限与配合标准不仅是机械工业各部门进行产品设计、极限与配合标准不仅是机械工业各部门进行产品设计、工艺设计和制定其他标准的基础，而且是广泛工艺设计和制定其他标准的基础，而且是广泛组织协作和组织协作和专业化生产专业化生产的的重要依据重要依据。291959年: 颁布了公差与配合国家标准GB159174-19591979年: 重新颁布了新的公差与配合国标GB1

29、8001804-1979。1992年、1996年、2000、2003、2009年主要修订现在执行的标准： GB/T 1800.1-2009 极限与配合 第1部分：公差、偏差和配合的基础 GB/T 1800.2-2009 极限与配合 第2部分：标准公差等级和孔、轴极限偏差表 GB/T 1801-2009 极限与配合 公差带和配合的选择 GB/T 1803-2003 极限与配合 尺寸至18mm孔、轴公差带 GB/T 1804-2000 一般公差、未注公差的线性和角度尺寸公差极限配合标准内容30第二节 极限与配合的基本词汇国标国标 (GB/T 1800.1-2009) 极限与配合极限与配合 基基础础

30、 第第1部分：词汇部分：词汇规定了极限与配合的基本术规定了极限与配合的基本术语和定义。语和定义。一、有关一、有关“尺寸尺寸” 的术语和定义的术语和定义2.尺寸：尺寸：以特定单位表示以特定单位表示线性尺寸线性尺寸值值的数值。的数值。广义地说：尺寸也包括以角度单位表示广义地说：尺寸也包括以角度单位表示角度值角度值的数值。的数值。1.尺寸要素：尺寸要素：是由一定大小的线性尺寸或角度尺寸确定的几何是由一定大小的线性尺寸或角度尺寸确定的几何形状。形状。313. 孔和轴孔和轴孔孔(hole)：指工件的圆柱形指工件的圆柱形内内表面，也包表面，也包括非圆柱形内表面（由两平行平面或切面括非圆柱形内表面（由两平行

31、平面或切面形成的形成的包容面包容面）。）。轴轴(shaft)：指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外外表表面（由两平行平面或切面形成的面（由两平行平面或切面形成的被包容面被包容面）。）。理解：理解：v从从加工加工看：看：孔孔的尺寸越加工越大，的尺寸越加工越大，轴轴的尺寸越加工越小；的尺寸越加工越小；v从从配合配合看：看：孔孔是包容面，如轴承内圈的内径，轴上键槽宽度等；是包容面，如轴承内圈的内径，轴上键槽宽度等；轴轴是被包容面，如圆是被包容面，如圆柱体直径、长度；长方体长、宽、高；键宽等。柱体直径、长度；长方体长、宽、高；键宽等。v一般来说，零部件上的尺寸要么

32、是孔，要么是轴，但有一类尺寸例外，既不是孔，也一般来说，零部件上的尺寸要么是孔，要么是轴，但有一类尺寸例外，既不是孔，也不是轴，如两个孔的中心距尺寸。不是轴，如两个孔的中心距尺寸。d1D 1D 232分析孔、轴尺寸及非孔轴尺寸分析孔、轴尺寸及非孔轴尺寸图图1-1 孔和轴孔和轴334. 公称尺寸（基本尺寸）公称尺寸（基本尺寸）由图样规范确定的理想由图样规范确定的理想形状要素的尺寸。形状要素的尺寸。D 孔的基本尺寸孔的基本尺寸d 轴的基本尺寸轴的基本尺寸v是设计零件时，根据使用要求，通过刚度、强度计是设计零件时，根据使用要求，通过刚度、强度计算或工艺结构等方面的考虑，设计给定的尺寸。算或工艺结构等

33、方面的考虑，设计给定的尺寸。v尽量尽量符合标准尺寸系列，减少加工用刀具、量具和符合标准尺寸系列，减少加工用刀具、量具和夹具的种类。夹具的种类。v是计算极限尺寸和极限偏差的起始尺寸。是计算极限尺寸和极限偏差的起始尺寸。v例如例如 、35、 中中35都是基本尺寸。都是基本尺寸。025. 0035039. 0020. 035345. 实际尺寸实际尺寸通过测量获得的尺寸。通过测量获得的尺寸。Da 孔的实际尺寸孔的实际尺寸da 轴的实际尺寸轴的实际尺寸v按同一图纸要求加工的各个零件，其实际尺寸往往是不按同一图纸要求加工的各个零件，其实际尺寸往往是不相同的，这是由于相同的，这是由于加工误差加工误差的存在。

34、的存在。v甚至同一个零件的不同位置、不同方向的实际尺寸也往甚至同一个零件的不同位置、不同方向的实际尺寸也往往不同，存在往不同，存在形状误差形状误差。356. 提取组成要素的局部尺寸提取组成要素的局部尺寸提取组成要素：提取组成要素：根据规定方法，对实际根据规定方法，对实际(组成组成)要要素测量有限点得到的实际素测量有限点得到的实际(组成组成)要素的近似替代要要素的近似替代要素。素。实际实际(组成组成)要素要素:是由无穷多个连续点所构成的要是由无穷多个连续点所构成的要素，但只能用有限的测量点来近似的描述实际表面素，但只能用有限的测量点来近似的描述实际表面的组成要素。的组成要素。提取组成要素的局部尺

35、寸：提取组成要素的局部尺寸：一切提取组成要素一切提取组成要素上两对应点距离的统称。上两对应点距离的统称。366. 极限尺寸极限尺寸允许尺寸变化的两个极限值。允许尺寸变化的两个极限值。上极限尺寸上极限尺寸 Dmax、dmax下极限尺寸下极限尺寸 Dmin、dminv极限尺寸是极限尺寸是以公称尺寸为基数以公称尺寸为基数来确定的。来确定的。v极限尺寸用于极限尺寸用于控制实际尺寸控制实际尺寸，合格的零件其实际尺寸应，合格的零件其实际尺寸应位于极限尺寸之中，也可达到极限尺寸。位于极限尺寸之中，也可达到极限尺寸。37二、有关二、有关“偏差与公差偏差与公差” 的术语及定义的术语及定义1.尺寸偏差（简称偏差）

36、：尺寸偏差（简称偏差）：某一尺寸减其公称尺寸所得的代数差称尺寸偏某一尺寸减其公称尺寸所得的代数差称尺寸偏差，简称偏差。差，简称偏差。孔：上偏差孔：上偏差 ES=Dmax-D 下偏差下偏差 EI=Dmin-D轴：上偏差轴：上偏差 es=dmax-d 下偏差下偏差 ei=dmin-d实际偏差实际偏差：实际尺寸减其公称尺寸的代数差。：实际尺寸减其公称尺寸的代数差。极限偏差极限偏差：极限尺寸减其公称尺寸的代数差。：极限尺寸减其公称尺寸的代数差。上偏差上偏差：上极限尺寸减其公称尺寸的代数差。：上极限尺寸减其公称尺寸的代数差。 孔孔 ES, 轴轴 es下偏差下偏差：下极限尺寸减其公称尺寸的代数差。：下极限

37、尺寸减其公称尺寸的代数差。 孔孔 EI, 轴轴 eiv由于满足孔与轴配合的不同松紧要求，极限尺寸可能大于、小于或等于其公称尺寸。因此，极限偏由于满足孔与轴配合的不同松紧要求，极限尺寸可能大于、小于或等于其公称尺寸。因此，极限偏差的数值可能是正值、负值或零值。故在偏差值的前面除零值外，应标上相应的差的数值可能是正值、负值或零值。故在偏差值的前面除零值外，应标上相应的“+”号或号或“”号。号。v偏差的标注：上偏差标在基本尺寸右上角；下偏差标在基本尺寸右下角。偏差的标注：上偏差标在基本尺寸右上角；下偏差标在基本尺寸右下角。v例：例： 表示基本尺寸为表示基本尺寸为25，上偏差为，上偏差为0.020mm

38、，下偏差为下偏差为0.033mm。020. 0033. 025382.尺寸公差（简称公差）：尺寸公差（简称公差）：允许尺寸的变动量。允许尺寸的变动量。上极限尺寸与下极限尺寸的代数差的上极限尺寸与下极限尺寸的代数差的绝对值绝对值上偏差与下偏差的代数差的上偏差与下偏差的代数差的绝对值绝对值精度要求精度要求，给定，给定T，制造愈难。，制造愈难。公差值无正负含义。它表示尺寸变动范围的大小。不应出现公差值无正负含义。它表示尺寸变动范围的大小。不应出现“+”、“-”号号加工误差不可避免加工误差不可避免T0。39尺寸、偏差和公差的关系尺寸、偏差和公差的关系图图1-2 极限与配合极限与配合40公差与极限偏差的

39、比较两者区别：从数值上看从数值上看：极限偏差是代数值，正、负或零值是有意义的；而：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。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：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

40、际尺寸的差异程度。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，：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。则是调整机床决定切削工具与工件相对位置的依据。两者两者联系联系：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。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。41偏差与公差（举例）例例1-11-1：公称尺寸为：公称

41、尺寸为 50mm50mm，上极限尺寸为，上极限尺寸为 50.008 50.008 、下极限尺寸为、下极限尺寸为 49.992mm49.992mm，试计算偏，试计算偏差和公差。差和公差。解：解：上偏差上偏差=上极限尺寸上极限尺寸-公称尺寸公称尺寸=50.008-50=+0.008mm下偏差下偏差=下极限尺寸下极限尺寸-公称尺寸公称尺寸=49.992-50=-0.008mm公差公差=上极限尺寸上极限尺寸-下极限尺寸下极限尺寸=50.008-49.992 =0.016mm公差公差=上偏差上偏差-下偏差下偏差=+0.008-（-0.008）=0.016mm423.零线与公差带零线与公差带孔孔轴轴0基本

42、尺寸基本尺寸ESEIeseiTDTd+-n标准公差标准公差：国家标准规定的，用以确定公差带大小的任国家标准规定的，用以确定公差带大小的任一公差。一公差。n零线零线：表示表示公称尺寸公称尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和的一条直线，以其为基准确定偏差和公差，零线以上为正，以下为负。公差，零线以上为正，以下为负。n公差带公差带：由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域，由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域，表示尺寸允许变化的界限。决定公差带有表示尺寸允许变化的界限。决定公差带有两个基本参数两个基本参数，即，即公公差带大小差带大小与与位置位置。大小由。大小由标准公差标准公差确定，位置由确定

43、，位置由基本偏差基本偏差确定。确定。n基本偏差基本偏差：用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。一般为下偏差。一般为距离零线最近距离零线最近的那个极限偏差。的那个极限偏差。n公差带图公差带图：以公称尺寸为零线，用适当比例画出两极限偏差或两极限尺寸，以表示以公称尺寸为零线，用适当比例画出两极限偏差或两极限尺寸，以表示尺寸允许变动的界限。尺寸允许变动的界限。43尺寸公差带图（举例）例：画出公称尺寸为例：画出公称尺寸为 50，上极限尺寸为上极限尺寸为 50 .025 、下极限尺寸为下极限尺寸为 50 mm的孔与上极限尺的孔与上极限尺寸为寸为 49.975

44、、下极限尺寸为下极限尺寸为 49.959mm的轴的的轴的公差带图。公差带图。0+-50孔孔轴轴+0.025-0.025-0.04144解：孔的上偏差解：孔的上偏差ESmmDD021. 025021.25max孔的下偏差孔的下偏差EImmDD02525min轴的上偏差轴的上偏差esmmdd020. 025980.24max轴的下偏差轴的下偏差eimmdd033. 025967.24min孔的公差孔的公差mmDDTD021. 025021.25minmaxmmEIESTD021. 00021. 0轴的公差轴的公差mmddTd013. 0967.24980.24minmaxmmeiesTd013.

45、0)033. 0(02. 045三、有关三、有关“配合配合”的术语及定义的术语及定义1.间隙与过盈间隙与过盈间隙：间隙：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差0；用用X表示表示。过盈：过盈：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差500 3150mm 大尺寸时大尺寸时I与与D成成线性关系线性关系mDI1 . 2004. 0-与公称尺寸有关与公称尺寸有关572. 标准标准公差等级公差等级nT=ai基本尺寸一定，公差等级系数唯一决定公差大基本尺寸一定，公差等级系数唯一决定公差大小。小。n国家标准将标准公差等级分为国家标准将标准公差等级分为20级：级

46、： IT01, IT0, IT1, , IT18 公差等级依次降低，系数依次增大公差等级依次降低，系数依次增大。n各级公差值计算方法各级公差值计算方法表表14，表，表15，表，表1658nIT6IT18级，级，a值按值按R5优先数系增加，公比为优先数系增加，公比为6 . 1105尺寸尺寸 500mm、公差等级从、公差等级从IT5IT18,按表按表1-4计算计算对尺寸对尺寸 500mm的的IT01,IT0和和IT1等级，主要考虑测等级，主要考虑测量误差，公式计算采用线性关系。如表量误差，公式计算采用线性关系。如表1-5所示所示2. 标准标准公差等级（续）公差等级（续）59nIT2IT4级，几何级

47、数分布。级，几何级数分布。2. 标准标准公差等级（续）公差等级（续）尺寸尺寸500mm、公差等级从、公差等级从IT5IT18,按表按表1-6所示所示2. 标准标准公差等级（续）公差等级（续）61n为了减少公差数目、统一公差值、简化公差表格和便于为了减少公差数目、统一公差值、简化公差表格和便于应用，国家标准对公称尺寸进行了分段。应用，国家标准对公称尺寸进行了分段。如如P16表表1-7。n尺寸分段后，对同一尺寸分段内的所有公称尺寸，在公尺寸分段后，对同一尺寸分段内的所有公称尺寸，在公差等级相同的情况下，规定相同的标准公差。差等级相同的情况下，规定相同的标准公差。n公称尺寸公称尺寸 3150mm内，

48、分成内，分成21个主段落。个主段落。n在相应的尺寸分段内，标准公差是按首、尾两个尺寸的在相应的尺寸分段内，标准公差是按首、尾两个尺寸的几何平均值几何平均值来计算的。来计算的。3. 公称尺寸分段公称尺寸分段例：尺寸段例：尺寸段1018：4 .131810D62表表1-7 公称尺寸分段公称尺寸分段63例1-5IT6=10i10X1.3113.113mIT7=16i16X1.3120.96 21 m公称尺寸为公称尺寸为 25mm，求，求IT6和和IT7的标准的标准公差值。公差值。解：解： 25mm属于属于1830mm的尺寸分段，的尺寸分段，mmD24.233018几何平均值：几何平均值：公差因子：公

49、差因子：DDi001.045.03m31.124.23001.024.2345.0364表表1-8 标准公差数值（标准公差数值（GB/T 1800.3-2009）65标准公差（P17表1-8）的特点IT6IT6可读作：标准公差可读作：标准公差6 6级或简称级或简称6 6级标准公差。级标准公差。同一公称尺寸的孔与轴，其标准公差数值大小应随公差等同一公称尺寸的孔与轴，其标准公差数值大小应随公差等级的高低而不同。级的高低而不同。 公差等级公差等级，公差值，公差值同一公差等级的孔与轴，随着公称尺寸大小的不同应规定同一公差等级的孔与轴，随着公称尺寸大小的不同应规定不同的标准公差值。不同的标准公差值。 公

50、称尺寸公称尺寸，公差值，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。工难易程度。标准公差的数值，一与公差等级有关，二为公称尺寸的函标准公差的数值，一与公差等级有关，二为公称尺寸的函数。数。66二 基本偏差系列基本偏差是基本偏差是靠近零线的那个偏差，用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或靠近零线的那个偏差，用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。下偏差。各种位置的公差带与基准件将形成不同的配合，配合种类的多少取决于基本偏各种位置的公差带与基准件将形成不同的配合，配合种类的多少取决于基本偏差的数量。差的数量。国家标准对