互換性與技術(shù)測量主編：黃微

第三章圓柱體結(jié)合尺寸精度的控制與評定熟練掌握標(biāo)準(zhǔn)公差、孔（軸）基本偏差、公差帶、基準(zhǔn)制、作用尺寸、配合性質(zhì)等常用的基本術(shù)語、定義和相應(yīng)計算；熟練掌握尺寸公差帶圖的畫法；掌握孔、軸基本偏差的換算規(guī)則；了解公差等級和配合種類的選擇方法。能較熟練的查表；能正確的進(jìn)行尺寸標(biāo)注。能對工件的合格性進(jìn)行判斷。重點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)公差、孔（軸）基本偏差等常用的基本術(shù)語、定義和計算；換算規(guī)則；公差等級和配合種類的選擇；尺寸標(biāo)注。教學(xué)內(nèi)容的基本要求、重點(diǎn)1.軸：通常指圓柱形工件的外表面，也可泛指被包容面。特點(diǎn)：隨著加工余量的切除，軸的尺寸是越加工越小。2.孔：通常指圓柱形工件的內(nèi)表面，也可泛指包容面。特點(diǎn)：隨著加工余量的切除，孔的尺寸越加工越大。3.尺寸：用特定的單位表示長度值的數(shù)字。3.1基本術(shù)語局部實際尺寸Da、da：由于測量時存在各種誤差，各截面實際尺寸（局部實際尺寸Da、da）可能不相同。6.極限尺寸：允許尺寸變化的兩個極限值。最大極限尺寸和最小極限尺寸：孔的最大極限尺寸Dmax；孔的最小極限尺寸Dmin；軸的最大極限尺寸dmax；軸的最小極限尺寸dmin；最大實體極限：軸、孔在尺寸公差范圍內(nèi)，具有允許的材料量為最多時的極限尺寸。孔的最大實體極限為孔最小極限尺寸Dmin軸的最大實體極限為軸最大極限尺寸dmax7.最大實體極限MML和最小實體極限LML最小實體極限：軸、孔在尺寸公差范圍內(nèi)，具有允許的材料量為最少時的極限尺寸。孔的最小實體極限為孔最大極限尺寸Dmax軸的最小實體極限為軸最小極限尺寸dmin8.作用尺寸(P70)：

孔的作用尺寸Dm：

在配合面的全長上，與實際孔內(nèi)接的最大理想軸的尺寸，稱為孔的作用尺寸。軸的作用尺寸dm

在配合面的全長上，與實際軸外接的最小理想孔的尺寸，稱為軸的作用尺寸。軸的作用尺寸與極限尺寸的關(guān)系合格時，軸的局部實際尺寸dmin≤

da≤dmax孔雖然尺寸處處合格，但如有形狀誤差，軸也可能不能正常裝配。軸合格性判定—極限尺寸判斷原則（泰勒原則）工件同時存在尺寸和形狀誤差時，如何判斷工件尺寸的合格性？為此規(guī)定了“極限尺寸判斷原則”，即泰勒原則。其定義為：孔或軸的作用尺寸不得超過最大實體尺寸，任何位置的實際尺寸不允許超過最小實體尺寸。其數(shù)學(xué)公式：

Dm≥Dmin，Da≤Dmaxdm≤dmax

，da≥dmin9.尺寸偏差：某尺寸與其基本尺寸的代數(shù)差。其差大于零時，偏差為正；小于零為負(fù)。將正號“+”或負(fù)號“-”標(biāo)于該差前。孔最大極限尺寸Dmax-基本尺寸D＝上偏差ES孔最小極限尺寸Dmin-基本尺寸D＝下偏差EI軸最大極限尺寸dmax-基本尺寸d＝上偏差es軸最小極限尺寸dmin-基本尺寸d＝下偏差ei實際孔Da-基本尺寸D＝實際偏差Ea實際軸da-基本尺寸d＝實際偏差ea實際偏差同樣有正、負(fù)、零之分。合格條件：下偏差≤實際偏差≤上偏差對孔有：EI≤Ea≤ES；對軸有:ei≤ea≤es偏差可以為正、為負(fù)和零；極限偏差用來確定公差位置，極限偏差用于限制實際偏差，調(diào)整刀具位置的；單個零件能測量出實際偏差，一批零件才有誤差問題。10.尺寸公差：允許尺寸的最大變動量。公差T＝上偏差－下偏差＝最大極限尺寸－最小極限尺寸公差是沒有正、負(fù)的絕對值，不能為零（因為誤差不能為零），公差表示制造精度要求，用來限制誤差，可反映加工難易。11零線、公差帶、公差帶圖零線：在公差帶圖中，確定偏差位置的基準(zhǔn)直線。是基本尺寸的起始位置。零線上方為正偏差值,下方為負(fù)偏差值。相當(dāng)是坐標(biāo)零點(diǎn)。尺寸公差帶：由上偏差和下偏差兩直線限定的區(qū)域。確定公差帶位置有兩要素：大小和位置。大小由p87表3.4中標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值決定；位置由p94～p96表3.7和表3.8軸或孔的基本偏差表中數(shù)值來決定。公差帶圖：用來描述孔、軸公差帶相對于零線位置或相互配合關(guān)系的圖。公差帶的大小應(yīng)大致成比例；長短適當(dāng)，一般不作規(guī)定。

尺寸公差帶圖（舉例）畫出基本尺寸為?

50，最大極限尺寸為?

50.025、最小極限尺寸為?

50mm的孔與最大極限尺寸為?

49.975、最小極限尺寸?

49.959mm的軸相配合的公差帶圖。0+-?50孔軸+0.025-0.025-0.041-0.05若實際孔尺寸為50.01mm,實際軸尺寸為?

49.950mm，問零件是否合格。12.基本偏差、標(biāo)準(zhǔn)公差13.配合P73基本尺寸相同，相互結(jié)合的孔、軸公差帶之間的關(guān)系，稱為配合。用軸、孔配合公差帶圖來描述基本尺寸、極限尺寸、極限偏差和公差之間的關(guān)系。配合種類有三種：間隙、過盈、過渡。基本偏差用來確定公差帶相對于零線位置的上偏差或下偏差。一般指靠近零線的那個偏差。標(biāo)準(zhǔn)公差指國標(biāo)規(guī)定的用以確定公差帶大小的任一公差。見p87表3.4。選擇配合種類（根據(jù)工程需要）配合種類：間隙配合、過盈配合、過渡配合間隙配合：①

孔尺寸-軸尺寸＝S＞0，最大間隙Smax＝Es-ei＝Dmax-dmin＞0，最小間隙Smin＝EI-es＝Dmin-dmax＞0，②孔公差帶在軸公差帶上方。配合公差Tf：允許間隙的變動量。Tf=∣Smax-Smin∣=TD+Td,TH為孔公差；Ts為軸公差間隙配合用于孔、軸間有相對運(yùn)動的連接，同時，間隙還可儲藏潤滑油，補(bǔ)償溫度和力引起變形。過盈配合①

孔尺寸-軸尺寸＜0，孔尺寸小,軸尺寸大，形成過盈。最大過盈δmax＝EI-es＝Dmin-dmax＜0，

最小過盈δmin=Es-ei＝Dmax-dmin＜0,②孔公差帶在軸公差帶下方。配合公差Tf：允許過盈的變動量。Tf=∣δmax-δmin∣=TH+Ts過盈配合用于孔、軸間的緊固連接，孔、軸間不能有相對運(yùn)動，裝配時要加壓力。也可利用熱脹冷縮的方法進(jìn)行裝配。緊固連接利用孔、軸表面的彈塑性變形實現(xiàn)的。能承受一定的扭矩和軸向推力。過渡配合特點(diǎn):孔、軸公差帶有重疊，配合結(jié)果不是小間隙就是小過盈。常用于定心精度高、對中性和同軸度好、便于拆卸和裝配的場合。最大間隙Smax＝Es-ei＝Dmax-dmin＞0，最大過盈δmax＝EI-es＝Dmin-dmax＜0，配合公差Tf：允許過盈和間隙的變動量。Tf=∣Smax-δmax∣=TH+Ts配合種類圖根據(jù)其公帶位置不同，有三種配合類型：間隙配合、過盈配合和過渡配合。0+-基本尺寸孔軸孔軸孔軸間隙過盈過渡+--00+基本尺寸基本尺寸ESeiesEIESEIesei配合公差帶圖：見P77圖3.1114.基準(zhǔn)制基孔制：基本偏差為零的孔公差帶與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合。基軸制：基本偏差為零的軸公差帶與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合。國標(biāo)規(guī)定的用于配合的制度，有兩種：基孔制、基軸制3.3ISO極限與配合制P83我國現(xiàn)行GB極限與配合國家標(biāo)準(zhǔn)采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO制。標(biāo)準(zhǔn)公差系列（GB1800-79所表列的，用以確定公差帶大小的任一公差）見表3.4。1、公差等級：確定尺寸精確程度的等級。標(biāo)準(zhǔn)公差有20個等級：IT01、IT0、IT1、…、IT18

等級高等級低如IT6可表示：IT標(biāo)準(zhǔn)公差，公差等級為6級。

2、公差單位i、等級系數(shù)、尺寸分段公差單位是計算標(biāo)準(zhǔn)公差值的基本單位，是造表3.1的基礎(chǔ)。尺寸≤500mm時，公差單位計算公式為：

i=0.45+0.001DμmD為孔、軸基本尺寸分段后的計算值。公差等級IT=aia—公差等級系數(shù)，等比數(shù)系如10、16、25。將基本尺寸分為若干段。在同一尺寸分段內(nèi)，只要公差等級相同，標(biāo)準(zhǔn)公差值就相等。標(biāo)準(zhǔn)公差系列特點(diǎn)：分析標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表3.4A）基本尺寸相同的孔與軸，標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值越大，則公差等級越低；反之，公差等級越高。B）公差等級相同的孔或軸，其基本尺寸增大，則標(biāo)準(zhǔn)公差值增大；反之，標(biāo)準(zhǔn)公差值減少。C）公差是加工誤差的最大允許值，標(biāo)準(zhǔn)公差的數(shù)值與公差等級、基本尺寸和溫度有關(guān)。i=0.45+0.001Dμm

0.45是與加工有關(guān)的系數(shù)，0.001是與溫度有關(guān)的系數(shù)。尺寸公差與極限偏差的比較極限偏差是代數(shù)值，有正、負(fù)或零；公差是尺寸允許的變動范圍，是沒有正負(fù)號的絕對值，不能為零。零值意味著加工誤差不存在，是不可能的。極限偏差是理論值，用于控制實際偏差，是判斷零件合格與否的根據(jù)；公差用于控制一批零件實際尺寸的差異程度。公差是上、下偏差之代數(shù)差的絕對值，尺寸公差的位置由極限偏差來確定。公差大小反映加工的難易程度，即加工精度的高低;極限偏差則是調(diào)整機(jī)床，決定切削工具與工件相對位置的依據(jù)。加工誤差與公差的關(guān)系加工后零件的幾何參數(shù)與與理想值是不相符合的。尺寸誤差：實際尺寸與理想尺寸之差。幾何形狀誤差：宏觀幾何形狀誤差.微觀幾何形狀誤差（如：表面粗糙度，刀具在工件上留下的刀痕）造成的。位置誤差：各幾何要素之間實際位置與理想位置的差值。加工誤差是不可避免的，只要加工后其誤差不超過零件的公差，一般講零件就是合格的。誤差是在加工過程中產(chǎn)生的，可通過測量得到。公差是設(shè)計給定的，用于限制加工誤差的變動范圍。見P87表3.4,IT6-IT18段采用數(shù)系R5，r=5，公比為1.6，相隔r項的末項與首項之比等于10。數(shù)列每相隔5個數(shù)，數(shù)列的值相差10倍。

練習(xí)：已知基本尺寸為?

50mm,查表求IT7=?，不查表求基本尺寸?

50mm,IT12=?已知?

50mm，IT8＝0.039；不查表求基本尺寸為?

50mm時,IT13=?課堂練習(xí)公差帶代號(書上沒有)孔、軸的公差帶代號由基本偏差代號和公差等級代號組成。例：試說明?50H8、?50f7的含意。配合代號配合代號由孔和軸的公差帶代號組成，寫成分?jǐn)?shù)形式，分子為孔的公差帶代號，分母為軸的公差帶代號。分子中含H的為基孔制配合，分母中含h的為基軸制配合。例:試說明的含意。該配合的基本尺寸為?25mm、基孔制,間隙配合，基準(zhǔn)孔的公差帶代號為H7（基本偏差代號為H，公差等級IT為7級），軸的公差帶代號為g6（基本偏差代號為g，公差等級IT為6級）。當(dāng)公差帶相對于基本尺寸對稱配置，即兩個極限偏差絕對值相同時，可在基本尺寸與極限偏差值之間標(biāo)注上符號“士”，因兩個極限偏差的數(shù)字相同可只寫一個。如：

基本尺寸

mm公差等級IT01

IT0

IT1

IT2

IT3

IT4

IT5

IT6

IT7

IT8

IT9

IT10

IT11

IT12

IT13

IT14

IT15

IT16

IT17

IT18

μm≤3

0.30.50.81.2234610142540600.10.140.250.40.611.4＞3~6

0.40.611.52.545812183048750.120.180.30.480.751.21.8＞6

~00.40.611.52.546915223658900.150.220.360.580.91.52.2＞10~18

0.50.81.2235811182743701100.180.270.430.71.11.82.7＞18~30

0.611.52.546913213352841300.210.330.520.841.32.13.3＞30~50

0.611.52.54711162539621001600.250.390.6211.62.53.9＞50~80

0.81.2235813193046741201900.30.460.741.21.934.6＞80~120

11.52.5461015223554871402200.350.540.871.42.23.55.4＞120~180

1.223.55812182540631001602500.40.6311.62.546.3＞180~250

234.571014202946721151852900.460.721.151.852.94.67.2＞250~315

2.54681216233252811302103200.520.811.32.13.25.28.1＞315~400

35791318253657891402303600.570.891.42.33.65.78.9＞400~500

468101520274063971552504000.630.971.552.546.39.7附表：標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值（GB/T1800.3-1998）練習(xí)計算:孔mm與軸mm孔mm與軸mm孔mm與軸mm