形位公差标注

2.4极限与配合

2.4.1基本术语及定义

1.孔和轴：

2.有关尺寸的术语和定义

3.有关尺寸偏差和尺寸 公差的术语和定义

2.4.2配合的术语与定义

1.配合的概念

配合-- 基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带 之间的关系。 配合条件分析： ①基本尺寸必须相同 ②相互结合的 ③公差带之间的关系

2.配合的分类 clearance fit

（1）间隙配合 （1）间隙配合 （2）过盈配合 （3）过渡配合

⑴间隙配合(X)

具有间隙（包括最小间隙为零）的配合。

(2)过盈配合 (Y) interference fit

具有过盈(包括最小过盈为零)的配合。

(3)过渡配合transition fit

可能具有间隙或过盈的配合。

配合示例

3.配合公差 (Tf)

允许间隙或过盈的变动量。 Xmin≤ X0≤ Xmax Ymin≤ Y0≤ Ymax

配合公差的计算

间隙配合：Tf = ︱Xmax - Xmin︱ 过盈配合: Tf = ︱Ymax - Ymin ︱ 过渡配合: Tf = ︱Xmax - Ymax︱ 全 部: Tf =TD十Td

配合公差的意义

①配合公差由孔、轴公差的大小决定，要提 高配合精度，就要提高孔、轴公差等级。 ②加工零件时，要使实际尺寸位于公差带的 中间，以便松紧适当，方便装配，提高产 品质量。

总结

公差带组成两要素 1大小--标准公差 2位置--基本偏差

2.4.3 标准公差与基本偏差 1.标准公差 标准公差系列是由不同公差等级和不同 基本尺寸的标准公差构成的。见表4-10

标准公差

是国标以表格形式列出的系列数值，用以确定公 差带大小。 ①公差等级—确定尺寸精确程度的等级。 IT01～IT18，共20级。 ②公差单位--计算标准公差的基本单位。i IT = a . i(f(D,d)) ③尺寸分段： 为简化，将﹤500mm的尺寸分为13段，如：3～ 6，6～10……

标准公差数值表查表练习

基本尺寸（mm) 6 8 18 公差等级 IT8 IT8 IT8 公差数值 ？ ？ ？

查表练习

基本尺寸（mm) 公差数值 400 25 150 25 50 25 公差等级 ? ? ?

2.基本偏差

基本偏差是指确定公差带相对零线位置 的上偏差或下偏差，一般为靠近零线的那个 偏差。

（1）基准制

①基孔制

②基轴制

③非基准制配合

CAXA实验安排

星期一 31班 32班 星期四 星期六

（2）基本偏差

轴的基本偏差系列

孔的基本偏差系列

3. 公差带与配合的代号及标注

公差带代号: 孔 H7，G6，F8…… 轴 h7, g6, f8…… 公差带代号标注（3种） ①φ50H8 + φ5000.039 ② + ③φ50H8( 0 0.039 ) 配合的代号标注 φ50H8 /f7

举例

写出基孔制ø10H6/p5和基轴制¢10P6/h5两配合孔轴的 极限偏差，并绘公差带图。 解：⑴查标准公差表(单位：mm） IT6=0.009 IT5=0.006 ⑵查基本偏差表 ø10H6/p5 H: EI=0 p(英小）: ei=+0.015 h: es=0 P(英大）: ES= -0.015+ △ (∵6﹤7 , ∴在7上增加△) ES = -0.015+(+0.003)= -0.012 ¢10P6/h5

(3)计算另一个偏差

在第一个配

合中： ES= EI+IT6 = 0+0.009 = +0.009 es = ei +IT5 = +0.015 +0.006 = +0.021 在第二个配合中: EI = ES - IT6 = -0.012 - 0.009 = -0.021 ei = es – IT5 = 0 - 0.006 = - 0.006 (4)公差带图

4.公差等级的选择

未注公差尺寸的极限偏差(低精度公差带，GB1804-79) 规定： 基本偏差：孔 H ,轴 h 标准公差：一般IT12～18，机加IT14，航空IT12～13

5.基准制的选择

⑴一般优先选用基孔制 （定径刀具，加工困难） ⑵特殊情况下选用基轴制

①较小直径（﹤18mm）的浅孔与细长轴配合时； ②大直径（﹥500mm）孔轴配合时（多用）； ③一根轴与几个孔配合， 且有不同类型配合要求时； ④轴采用标准件时； ⑤直接采用型材做为轴时。

6.配合种类的选择

根据使用要求确定配合类别 ①相对运动副（a～h,A～H） ②定心可拆联接(j～n,J～N) ③固定联接(p～zc,P～ZC)

7.优先常用配合及其选用

选用顺序为：优先、常用、自配 如：

H11/c11(或C11/h11) 用于间隙极大，转速很高…. H8/f7 (或F8/h7)用于间隙不大，中等转速…… H7/k6 (或K7/h6)用于要求拆装的精密定位…… H7/u6 (或U7/h6)用于过盈较大，传递大扭矩……

8.综合举例

某配合的基本尺寸为φ4Omm，设计要求孔、 轴间具有10～52um的间隙，试确定公差等级并选取 合适的标准配合。 解： 1)确定基准制 2)确定孔公差带 由已知 Tf =∣Xmax-Xmin∣=∣0.052-0.010∣=0.042mm 应是孔轴公差之和，即公差在0.042/2=0.021左右。

查标准公差表： IT7=0.025mm IT6=0.016mm 可取IT7

3)确定轴的公差带 因为是间隙配合，知轴的公差带在零线下

方，且∣Xmin∣=∣es∣ 又知:Xmin = 0.010 ∴ es=-0.010 查基本偏差表，取 g ， es= -0.009

轴的公差初步确定为：

Td = Tf – TD = 0.042-0.025=0.017mm 前已查： IT6=0.016mm

这时，ei=es-IT6=-0.009-0.006=-0.025mm 轴的公差带确定为g6, 最后，配合选取 为Ø40H7/g6。

4)检验

标准：选取的极限间隙（或过盈）与设计要求之差 的绝对值△不超过设计要求配合公差 的10% 为合格。 本题： 设计要求间隙： 0.010～0.052 实际选取间隙： 0.009～0.050 ∣△∣/ Tf =∣0.009-0.010∣/0.042=1/42 ﹤10% ∣△∣/ Tf =∣0.050-0.052∣/0.042=2/42 ﹤10% ∴选用Ø40H7/g6是适宜的。

2.4.5形状和位置公差

基本概念回忆 五个标准： GB1182-80 形状和位置公差 GB1183-80 形状和位置公差 GB1184-80 形状和位置公差 GB1158-80 形状和位置公差 GB4249-80 公差原则。

代号及其注法; 术语及定义; 末注公差的规定; 检测规定;

形状和位置误差产生的原因

定位不准确,震动. 工件、刀具受力变形，机床系统变 形 Φ300-0.03

29.97 29.98

形位公差和尺寸公差的区别

尺寸公差:表面之间的尺寸 精度大小. 形状公差:指表面与理想表 面之间在形状上接近程度 的大小.

术语、定义(1)

理想要素-- 具有几何意义上的要素。该要素不 存在任何误差。 实际要素-- 零件上实际存在的要素。测量时由 测得要素来替代。它并非该要素的真实情况。 被测要素-- 在图样上给出形状或位置公差的要 素。被测要素又可分为单一要素和关联要素。 单一要素 --仅对其本身给 出形状公差要求的要素。

术语、定义(2)

关联要素 --对其它要素有功能关系的要素，或 在图样上给出位置公差的要素。 基准要素 --用以确定被测要素方向或位置的要 素。理想基准要素简称基准。 轮廓要素--构成零件轮廓的点、线、面。 中心要素 --对称要素的中心点、中心线、或回 转表面的轴线。 理论正确尺寸 --确定被测要素的理想形状、方 向、位置的尺寸。该尺寸不附带公差。

一、形位公差标注方法

1.形位公差的项目与符号

2.形位公差带的形状特征

公差带指被测实际要素变动的区域，由形状、大小、 方向、位置四个要素决定。 其形状（根据特征）最典型的有四种：

3.形位公差的标注

形位公差标注的内容： ⑴公差框格：①公差的项目符号②公差数值③基准符号 ⑵公差数值 ： 需选择 ⑶被测要素指引线 ： 带箭头 ⑷基准要素 ：两种方式（形状公差无）

二、形状公差

1.直线度 圆柱表面上的任一素线必须位于轴向平面内， 距离为公差值0.02mm的两平行直线之间。

2.平面度

3.圆度

0. 02

4.圆柱度

它同时控制圆柱面的圆度和轴剖面内素线的直线度

5.线轮廓度、面轮廓度（简介）

三、位置公差

1.平行度

（定向） 四种情况： 面对面 线对线 线对面 面对线。

2.垂直度（定向）

四种情况： 面对面 线对线 线对面 面对线。

3.同轴度 (定位)

4.跳动

⑴圆跳动 径向圆跳动

圆跳动

端面圆跳动

⑵全跳动

径向全跳动

全跳动

端面全跳动

六、形位公差的选择

1、形位公差项目、数值的选择

2、形位公差值选择

（1）使用性能 （2）制造成本 3、形位公差、位置公差和尺寸公差的关系 对于同一要素： T尺寸≥T位置 > T形状> Ra （表面粗糙度）

作业

P251，4-6、4-7、4-8、4-10、4-12（1） （3）4-13、4-14

形位公差标注示例(1)

形位公差标注示例(2)

形位公差标注示例(3)

形位公差标注示例(4)

形位公差标注示例(5)

2.5表面粗糙度

几何形状误差 宏观----形状误差，波距大于10 。 微观----表面粗糙度，波距小于10 。

基 本术语

实际轮廓：指平面与实际表面相交所得的轮廓线。 横向实际轮廓：与加工纹理方向垂直的截面上的 轮廓。

取样长度L与评定长度Ln

L:用于判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度 , 一般包括5个以上的轮廓峰与轮廓谷。 Ln:是用以评定轮廓所必需的

一段长度，包括一个 或几个取样长度 .

基准线

评定表面粗糙度参数数值大小 的一条参考线称为基准线。通常 采用轮廓算术平均中线。

轮廓算术平均中线m

在取样长度内，划分实际轮廓为上 下两部分，且使上下面积相等的线

主要评定参数

1.轮廓算术平均偏差Ra: Ra是在取样长度内，轮廓偏距y的绝对值的算 术平均值。用公式表示为:

式中n——在取样长度内所测点的数目。

2.微观不平度十点高度Rz

• Rz是在取样长度内五个最大的轮廓峰高 （ ypi） 的 平 均 值 与 5 个 最 大 的 轮 廓 谷 深 （vyi）的平均值之和。用公式表示为：

3.轮廓最大高度Ry

Ry是在取样长度内，轮廓峰顶线和轮 廓谷底线之间的距离。

表面粗糙度标注法

各类公差等级与表面粗糙度的对应关系

表面粗糙度标注示例

Ra 、Rz、Ry的应用？

1、实验室无测量Ra仪器(电动轮廓仪 ) 或超过其测量范围,有显微镜时，可测哪 一参数？ 2、表面粗糙度的哪一个参数与材料疲 劳性能有关？ 3、通常在图纸上用那一个参数标注零 件的表面粗糙度？ 4、Ra Rz Ry从数值大小上如何排列？

表面粗糙度的选择

⑴同一零件上，工作表面的表面粗糙度值 小于非工作表面。 ⑵摩擦表面的表面粗糙度值应小于非摩擦 表面；滚动摩擦表面的表面粗糙度值应小于滑 动摩擦表面；运动速度高、单位压力大的表面 粗糙度值应小。 ⑶受循环载荷的表面及易引起应力集中的 部位(如圆角、沟槽)表面粗糙度值应选得小 些。

表面粗糙度的选择

⑷配合性质要求高的结合表面，配合间 隙小的配合表面以及要求连接可靠，受重载 的过盈配合表面等都应取较小的表面粗糙度 值。 ⑸配合性质相同，零件尺寸越小，其表 面粗糙度值应越小。同一精度等级，小尺寸 比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度值要小。 ⑹对于配合表面，其尺寸公差、形状公差、 表面粗糙度应当协调，一般情况下有一定的 对应关系。推荐如下：

设尺寸公差代号为IT；形状公差代号为T；表面 粗糙度代号为Ra、Rz 若 T= 0.6IT 则 Ra≤0.05IT T= 0.4IT Ra≤0.025IT T= 0.25IT Ra≤0.012lT T＜0.25IT Ra≤0.l5T Rz≤0.21IT Rz≤0.1IT Rz≤0.05IT Rz≤0.6T

本章要求

通过本章的学习，在理解几何元素投影规律的基础上 掌握有关工程制图的基本规定和视图表达方式，能够读懂 简单的零件图，并初步掌握应用CAD工具绘制工程图纸， 在学习和复习中，注意培养用工程图纸表达设计意图的能 力。 1.掌握《工程制图》国家标准基本内容。 2.掌握几何要素投影、三视图及其画法。 3.熟悉零件图的表达方式。 4.熟悉图纸的标注-理解公差与配合、表面粗糙度的含 义。 5.能够正确选择并标注尺寸公

差、形位公差和表面粗糙 度。

通知

在B-401\403号机械基础实验中心 做CAXA实验

应用CAXA电子图板绘制零件图

1.学会使用CAXA绘图软件 各按钮功能 尺寸标注 技术说明