公差学习课件.ppt
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1、1.1 1.1 概述概述 极限与配合是机械工程方面重要的基础标准,不仅用极限与配合是机械工程方面重要的基础标准,不仅用于孔和轴之间的结合,也用于其他由单一尺寸确定的结合。于孔和轴之间的结合,也用于其他由单一尺寸确定的结合。零件加工过程中,由于各种因素的影响,如机床、刀具、零件加工过程中,由于各种因素的影响,如机床、刀具、工艺系统刚性等原因,完工后的零件尺寸、形状、表面粗工艺系统刚性等原因,完工后的零件尺寸、形状、表面粗糙度以及相互位置等总会产生一定的误差。完工后的零件糙度以及相互位置等总会产生一定的误差。完工后的零件要满足互换性要求,在设计与制造时就必须执行公差与配要满足互换性要求,在设计与制
2、造时就必须执行公差与配合方面的国家标准。合方面的国家标准。第第1 1章章 极限与配合及检测极限与配合及检测 为适应科学技术发展和促进国际贸易,经国家技术监为适应科学技术发展和促进国际贸易,经国家技术监督局批准,我国颁布了:督局批准,我国颁布了:产品几何技术规范(产品几何技术规范(GPS)极限与配合第)极限与配合第1部分:公差、偏差和配合的基础部分:公差、偏差和配合的基础(GB/T 1800.1-2009)产品几何技术规范(产品几何技术规范(GPS)极限与配合极限与配合 第第2部分:部分:标准公差等级和孔、轴极限偏差表标准公差等级和孔、轴极限偏差表(GB/T 1800.2-2009)产品几何技术
3、规范(产品几何技术规范(GPS)极限与配合极限与配合 公差带公差带和配合的选择和配合的选择(GB/T 1801-2009)替代了:替代了:极限与配合极限与配合 基础基础 第第1部分:词汇部分:词汇(GB/1800.11997)极限与配合极限与配合 基础基础 第第2部分部分:公差、偏差和配合的基公差、偏差和配合的基本规定本规定(GB/T1800.21998)极限与配合极限与配合 基础基础 第第3部分:标准公差和基本偏差部分:标准公差和基本偏差数值表数值表(GB/T1800.3 1998)极限与配合极限与配合 标准公差等级和孔、轴的极限偏差表标准公差等级和孔、轴的极限偏差表(GB/T1804199
4、9)这些新标准的依据是国际标准,目的是争取尽快和国这些新标准的依据是国际标准,目的是争取尽快和国际标准接轨。际标准接轨。1.1.1 1.1.1 极限与配合的基本术语及定义极限与配合的基本术语及定义1 孔和轴孔和轴 孔孔 通常指工件的圆柱形内表面通常指工件的圆柱形内表面,也包括,也包括非圆柱形内非圆柱形内表面表面(即由两平行平面或切面形成的包容面)。(即由两平行平面或切面形成的包容面)。轴轴 通常指工件的圆柱形外表面通常指工件的圆柱形外表面,也包括,也包括非圆柱形外非圆柱形外表面表面(即由两平行平面或切面形成的被包容面)。(即由两平行平面或切面形成的被包容面)。从装配过程来看,圆柱形的孔、轴结合
5、,孔为包容面,从装配过程来看,圆柱形的孔、轴结合,孔为包容面,轴为被包容面。轴为被包容面。非圆柱形的内表面非圆柱形的内表面,如键槽的槽宽属于两,如键槽的槽宽属于两平行平面形成的内表面,视为孔;平行平面形成的内表面,视为孔;非圆柱形的外表面非圆柱形的外表面,如,如键的宽度属于两平行平面形成的外表面,视为轴;键槽与键的宽度属于两平行平面形成的外表面,视为轴;键槽与键宽的结合也属于包容面与被包容面的结合关系,是广义键宽的结合也属于包容面与被包容面的结合关系,是广义的孔和轴。使具有被包容面的工件可采用轴的公差带,具的孔和轴。使具有被包容面的工件可采用轴的公差带,具有包容面的工件可采用孔的公差带。有包容
6、面的工件可采用孔的公差带。从加工过程来看,随着加工过程的深入,孔的尺寸越从加工过程来看,随着加工过程的深入,孔的尺寸越来越大,轴的尺寸越来越小。来越大,轴的尺寸越来越小。1.1.2 有关尺寸的术语定义有关尺寸的术语定义1.尺寸尺寸 尺寸是指用特定单位表示线性尺寸值的数值,一般情尺寸是指用特定单位表示线性尺寸值的数值,一般情况下只表示长度值况下只表示长度值。如直径、半径、宽度、深度、高度和。如直径、半径、宽度、深度、高度和中心距等。中心距等。在机械制造中,规定用毫米(在机械制造中,规定用毫米(mm)为特定单位。在)为特定单位。在图样上标注尺寸时,可不标注单位,只标注数值。当以其图样上标注尺寸时,
7、可不标注单位,只标注数值。当以其他单位来表示时,则需标注相应的长度单位。他单位来表示时,则需标注相应的长度单位。2.基本尺寸基本尺寸 基本尺寸是指通过设计给定的尺寸基本尺寸是指通过设计给定的尺寸。它是设计时根据。它是设计时根据使用要求、通过刚度和强度等设计计算,以及结构、工艺使用要求、通过刚度和强度等设计计算,以及结构、工艺设计或根据经验确定的尺寸;它也是计算极限尺寸和极限设计或根据经验确定的尺寸;它也是计算极限尺寸和极限偏差的起始尺寸。偏差的起始尺寸。基本尺寸一般应按标准选取,可以是一个整数或一个基本尺寸一般应按标准选取,可以是一个整数或一个小数,如小数,如12、31.5、71.8、85等等
8、。等等。孔的基本尺寸代号用孔的基本尺寸代号用D表示,轴的基本尺寸代号用表示,轴的基本尺寸代号用d表表示。示。3.实际尺寸实际尺寸 实际尺寸是指零件加工后通过测量所得到的尺寸实际尺寸是指零件加工后通过测量所得到的尺寸。孔。孔的实际尺寸用的实际尺寸用Da表示,轴的实际尺寸用表示,轴的实际尺寸用da表示。由于存在表示。由于存在测量误差,实际尺寸并非被测零件的真实尺寸,而是真实测量误差,实际尺寸并非被测零件的真实尺寸,而是真实尺寸的一个近似值。同时由于零件加工后一定存在形状误尺寸的一个近似值。同时由于零件加工后一定存在形状误差,因此,即使是零件同一表面,不同部位的实际尺寸往差,因此,即使是零件同一表面
9、,不同部位的实际尺寸往往也是不一样的。往也是不一样的。4.极限尺寸极限尺寸 极限尺寸是指允许尺寸变化的两个极限值极限尺寸是指允许尺寸变化的两个极限值。两个极限。两个极限值中较大的一个称为值中较大的一个称为最大极限尺寸最大极限尺寸,较小的一个称为,较小的一个称为最小最小极限尺寸极限尺寸。孔和轴的最大极限尺寸分别用孔和轴的最大极限尺寸分别用Dmax和和dmax表示。孔和表示。孔和轴的最小极限尺寸分别用轴的最小极限尺寸分别用Dmin和和dmin表示,表示方法如图表示,表示方法如图所示。所示。基本尺寸和极限尺寸是设计时事先给定的,而基本尺寸和极限尺寸是设计时事先给定的,而实际尺实际尺寸是加工后通过测量
10、得到的寸是加工后通过测量得到的;因而,实际尺寸必须限制在;因而,实际尺寸必须限制在极限尺寸范围之内,才能符合设计要求。极限尺寸范围之内,才能符合设计要求。合格的孔和轴的实际尺寸必须满足如下要求:合格的孔和轴的实际尺寸必须满足如下要求:maxminDDDamaxminddda1.1.3 有关尺寸偏差、公差的术语定义有关尺寸偏差、公差的术语定义1.尺寸偏差尺寸偏差 尺寸偏差(偏差)是某一尺寸(极限尺寸、实际尺寸)尺寸偏差(偏差)是某一尺寸(极限尺寸、实际尺寸)减去基本尺寸所得的代数差。因为极限尺寸和实际尺寸可减去基本尺寸所得的代数差。因为极限尺寸和实际尺寸可能大于、也可能小于或等于基本尺寸,所以尺
11、寸偏差可能能大于、也可能小于或等于基本尺寸,所以尺寸偏差可能是正值,也可能是负值或零。是正值,也可能是负值或零。2.实际偏差实际偏差 实际偏差是实际偏差是实际尺寸减去基本尺寸所得的代数差实际尺寸减去基本尺寸所得的代数差。孔的实际偏差用孔的实际偏差用Ea表示,轴的实际偏差用表示,轴的实际偏差用ea表示。表示。Ea=Da-D,ea=da-d 实际偏差应控制在极限偏差范围内,也可以等于极限实际偏差应控制在极限偏差范围内,也可以等于极限偏差。即:偏差。即:EIEaES,eieaes 3.极限偏差极限偏差 极限偏差是极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差极限偏差是极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差。极。极限偏差
12、又可分为上偏差和下偏差。限偏差又可分为上偏差和下偏差。最大极限尺寸减去基本尺寸所得的偏差叫做最大极限尺寸减去基本尺寸所得的偏差叫做上偏差上偏差。孔和轴的上偏差分别用孔和轴的上偏差分别用ES和和es表示。表示。ES=Dmax-D,es=dmax-d 最小极限尺寸减去基本尺寸所得的偏差叫做最小极限尺寸减去基本尺寸所得的偏差叫做下偏差下偏差。孔和。孔和轴的下偏差分别用轴的下偏差分别用EI和和ei表示。表示。EI=Dmin-D,ei=dmin-d 偏差值除零以外,前面必须标注正、负号偏差值除零以外,前面必须标注正、负号,而且上偏而且上偏差一定大于下偏差差一定大于下偏差,如:,如:006.000003.
13、0003.0003.0004.0001.065;48;002.028;27;224.尺寸公差尺寸公差 允许尺寸变化的范围称为允许尺寸变化的范围称为尺寸公差尺寸公差,简称为公差简称为公差。工。工件的尺寸误差在公差范围内为合格,否则为不合格。公差件的尺寸误差在公差范围内为合格,否则为不合格。公差是最大极限尺寸减去最小极限尺寸,或上偏差减去下偏差是最大极限尺寸减去最小极限尺寸,或上偏差减去下偏差的差值。的差值。孔的公差用孔的公差用Th表示,轴的公差用表示,轴的公差用Ts表示。极限尺寸、表示。极限尺寸、极限偏差和公差的关系如下:极限偏差和公差的关系如下:孔的公差孔的公差:Th=Dmax-Dmin=ES
14、-EI 轴的公差:轴的公差:Ts=dmax-dmin=es-ei 由于最大极限尺寸一定大于最小极限尺寸由于最大极限尺寸一定大于最小极限尺寸,上偏差又,上偏差又一定大于下偏差,一定大于下偏差,公差一定大于零,没有正负之分,仅表公差一定大于零,没有正负之分,仅表示允许变化的范围示允许变化的范围。而。而偏差是一个代数值,可以为正,可偏差是一个代数值,可以为正,可以为零以为零,也可以为负。用一个图形来表示时就称为公差与,也可以为负。用一个图形来表示时就称为公差与配合示意图配合示意图。公差与配合示意图公差与配合示意图5.尺寸公差带尺寸公差带 由代表最大极限尺寸和最小极限尺寸或上偏差和下偏由代表最大极限尺
15、寸和最小极限尺寸或上偏差和下偏差的两条直线所限定的区域,称为差的两条直线所限定的区域,称为尺寸公差带尺寸公差带。国家标准对极限与配合作了如下规定:公差带的大小国家标准对极限与配合作了如下规定:公差带的大小由标准公差确定,公差带的位置由基本偏差确定。由标准公差确定,公差带的位置由基本偏差确定。为了直观地表示出相互结合的孔和轴的基本尺寸以及为了直观地表示出相互结合的孔和轴的基本尺寸以及偏差和公差之间的关系,可以把孔和轴的基本尺寸和极限偏差和公差之间的关系,可以把孔和轴的基本尺寸和极限偏差同时在示意图上表达出来,这就是偏差同时在示意图上表达出来,这就是公差带示意图公差带示意图(简简称公差带图称公差带
16、图)。)。在公差带示意图中,在公差带示意图中,用零线表示基本尺寸用零线表示基本尺寸,零线以上零线以上为正偏差,零线以下为负偏差为正偏差,零线以下为负偏差,正好位于零线上的偏差为,正好位于零线上的偏差为零偏差。零偏差。在零线垂直方向上的公差带宽度代表公差值在零线垂直方向上的公差带宽度代表公差值,沿,沿零线方向的长度无实际意义,可适当选取。公差带示意图零线方向的长度无实际意义,可适当选取。公差带示意图中,基本尺寸的单位是毫米(中,基本尺寸的单位是毫米(mm),极限偏差及公差可用极限偏差及公差可用毫米(毫米(mm),也可用微米(),也可用微米(m)表示。用微米为单位时,)表示。用微米为单位时,需要把
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