第三节公差与配合.docx

第三节公差与配合 一、公差与配合的基本概念 1基本尺寸设计时确定的尺寸称为基本尺寸，如图5-7中的ϕ50。 2最大极限尺寸零件实际尺寸所允许的最大值。 3最小极限尺寸零件实际尺寸所允许的最小值。 4上偏差最大极限尺寸和基本尺寸的差。孔的上偏差代号为ES，轴的上偏差代号为es。 5下偏差最小极限尺寸和基本尺寸的差。孔的下偏差代号为EI，轴的下偏差代号为ei。 6公差允许尺寸的变动量，公差等于最大极限尺寸和最小极限尺寸的差。 图5-7公差与配合的基本概念 综上所述，计算孔、轴的极限尺寸可以按下列公式进行。 孔最大极限尺寸＝基本尺寸ES 孔最小极限尺寸＝基本尺寸EI 轴最大极限尺寸＝基本尺寸es 轴最小极限尺寸＝基本尺寸ei 例题 有一个轴的直径为ϕ30-0.041-0.02，求它的极限尺寸是多少 已知 基本尺寸＝30，es-0.02，ei-0.041。 则 最大极限尺寸＝30-0.0229.98 最小极限尺寸＝30-0.04129.959 二、公差带图 用零线表示基本尺寸，上方为正，下方为负，用矩形的高表示尺寸的变化范围公差，矩形的上边代表上偏差，矩形的下边代表下偏差，距零线近的偏差为基本偏差，矩形的长度无实际意义，这样的图形叫公差带图，如图5-8所示。 图5-8公差带图 三、标准公差和基本偏差系列 标准公差是由国家标准规定的公差值，其大小由两个因素决定，一个是公差等级，另一个是基本尺寸。国家标准将公差划分为20个等级，分别为IT01、IT0、IT1，IT2、IT3IT16、IT18，其中IT01精度最高，IT18精度最低。 轴和孔的基本偏差系列代号各有28个，用字母或字母组合表示，孔的基本偏差代号用大写字母表示，轴的基本偏差代号用小写字母表示，如图5-9所示。基本偏差决定公差带的位置，标准公差决定公差带的高度。 图5-9基本偏差系列 四、配合类别 从装配关系看，孔是包容面，轴是被包容面；从加工过程看，随着余量的切除，孔由小变大，轴由大变小。基本尺寸相同相互结合的轴和孔公差带之间的关系称为配合。按配合性质不同可分为间隙配合、过盈配合和过渡配合，如图5-10所示。 a-间隙配合；b-过盈配合；c-过渡配合 图5-10配合类别 五、基准制 采用基准制是为了统一基准件的极限偏差，从而达到减少零件加工定值刀具和量具的规格数量，国家标准规定了两种配合制度基孔制和基轴制，如图5-11所示。 图5-11基准制 六、偏差代号的标注 在零件图中线性尺寸的偏差有3种标注形式只标注上、下偏差；只标注偏差代号；既标注偏差代号，又标注上、下偏差，但偏差用括号括起来。在装配图上一般只标注配合代号，配合代号用分数表示，分子为孔的偏差代号，分母为轴的偏差代号，如图5-12所示。 图5-12 装配图中偏差的标注 七、形位公差项目名称及含义 形位公差就是形状公差和位置公差的总称。它共有14个项目，其中形状公差6项，位置公差8项。形位公差的名称及符号见表5-2。 分类 名称 符号 形状公差 直线度 平行度 圆度 圆柱度 线轮廓度 面轮廓度 分类 名称 符号 位置公差 定位 平行度 垂直度 倾斜度 定向 同轴度 对称度 位置度 跳到 圆跳动 全跳到 1.形状公差各项目的名称及含义 1直线度。直线度是指圆柱面或圆锥面的素线、轴线、面与面的交线以及平面上任意截面的截面线，加工后实际形状不直的程度，如液压支架中立柱、千斤顶和活塞杆等。而被测直线相对于理想直线的允许变动量，称为直线度公差。 2平面度。平面度是指平面加工后实际形状不平的程度，如泵体平面、阀体平面不平等。而被测平面相对于理想平面的允许变动量，则称为平面度公差。 3圆度。圆度是指平面上的圆、回转体任一截面上的圆及过球心截面上的圆，加工后与实际形状不同的程度，如加工轴产生的不圆等。而被测面上的圆相对于理想圆的允许变动量，则称为圆度公差。 4圆柱度。圆柱度是指圆柱面加工后实际形状相对于理想圆柱面的误差程度。它是圆柱面的圆度、素线的直线段、纵截面上两素线平行度的综合误差，如加工轴产生锥形等。而被测圆柱面相对于理想圆柱面的允许变动量，则称为圆柱度公差。 5线轮廓度。线轮廓度是指被加工曲面被指定方向的剖切平面剖切后，所得截面上的轮廓曲线相对理想轮廓曲线的误差程度，如平面密封转阀轮廓曲线加工产生的误差等。而被测轮廓曲线相对于理想轮廓曲线的允许变动量，则称为线轮廓度公差。 6面轮廓度。面轮廓度是指被加工轮廓曲面相对于理想轮廓曲面的误差程度，如蓄能器的壳体加工误差等。而被测轮廓曲面相对于理想轮廓曲面的允许变动量，则称为面轮廓度公差。 2.位置公差各项目的名称及含义 1平行度。平行度是指加工后零件的面、线或线相对于该零件上作为基准的面、线或轴线不平行的程度，如加工长方形零件上平面相对于底平面不平行等。而被测要素相对于与基准平行的理想要素的允许变动量，则称为平行度公差。 2垂直度。垂直度是指加工后零件上的面线或轴线相对于该零件上作为基准面线或轴线不垂直的程度，如加工长方体零件侧平面相对于底平面不垂直等。而被测要素相对于与基准垂直的理想要素允许变动量，则称为垂直度公差。 3倾斜度。倾斜度是指加工后零件上相对于与基准面或线倾斜成一定角度的面或偏离理想角度的程度，如加工斜面产生倾斜角度有误差等。而被测要素相对于与基准倾斜的理想要素的允许变动量，则称为倾斜度公差。 4同轴度。同轴度是指加工后零件上的轴线相对于该零件上作为基准的轴线不处在同一直线上的误差程度，如加工阶梯轴产生各段圆柱的轴线不在一直线等。而被测轴线相对于某准轴线同轴的理想轴线的允许变动量，则称为同轴度公差。 5对称度。对称度是指加工后零件上的中心平面、中心线、轴线相对于作为基准的中心平面、中心线、轴线不共面或不共线的误差程度，如在轴上加工键槽与轴线不对称等。而被测要素相对于基准共面或共线的理想要素的允许变动量，则称为对称度公差。 6位置度。位置度是指加工后的零件上的点、线、面偏离理想位置的程度，如在平面上钻孔，孔的轴线偏离图纸要求位置等。而被测要素实际位置相对于理想位置的允许变动量，则称为位置度公差。 7圆跳动。圆跳动是指回转体零件绕基准轴线回转时，由位置固定的指示计在被测表面指定方向的任一测量面上测得的跳动量。例如加工轴后，将轴用两顶尖水平安装，并用一垂直安装且位置固定的百分表，测量被测圆柱面回转一周的最大读数差。而被测表面在指定方向的任一测量面上所允许的最大跳动量，则称为圆跳动公差。 八、表面粗糙度 1.表面粗糙度的概念和评定参数 在零件加工时，由于切削变形和机床振动等因素，使得零件的实际加工表而存在着微观的高低不平，这种微观的高低不平程度称为表面粗糙度。 表面粗糙度的评定参数有轮廓算术平均偏差Ra和轮廓最大高度Rz。实际使用时多选用Ra，也可选用Rz。参数值可给出极限值，也可给出取值范围。参数Ra较能客观地反映表面微观不平度，所以优先选用Ra作为评定参数；参数Rz在反映表面微观不平程度上不如Ra，但易于在光学仪器上测量，特别适用于超精加工零件表面粗糙度的评定。 2.表面粗糙度代号 GB/T131-1993规定，表面粗糙度代号是由规定的符号和有关参数组成，表面粗糙度符号的画法和意义见表5-3。 表5-3表面粗糙度的画法和意义 序号 符号 意义 1 基本符号，表示表面可用任何方法获得。当不加注粗糙度参数值或有关说明时，仅适用于简化代号标注 2 表示表面是用去除材料的方法获得，如车、铣、钻、磨 3 表示表面是用不去除材料的方法获得，如铸、锻、冲压、冷轧等 4 寸寸寸在上述三个符号的长边上可加一横线，用于标注有关参数或说明 5 JJJ在上述三个符号的长边上可加一小圆，表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求中“当参数值的数字或大写字母的高度为2.5mm时，粗糙度符号的高度取8mm，三角形 6 高度取3.5mm，三角形是等边三角形，当参数值不是2.5mm时，粗糙度符号和三角形符号的高度也将发生变化 3.常用表面粗糙度Ra的数值与加工方法 常用表而粗糙度Ra的数值与加工方法见表5-4。 表5-4常用表面粗糙度Ra的数值与加工方法 表面特征 表面粗糙度Ra数值 加工方法 明显可见刀痕 粗车、粗创、粗铣、钻孔 微见刀痕 精车、精创、精铣、粗铰、粗磨 看不见加工痕迹，微辨加工方向 精车、精磨，精饺、研磨 暗光泽面 研磨，珩磨、超精磨 4.表面粗糙度代号的标注 在同一图样上，同一表面一般只标注一次表面粗糙度代号，并尽可能标注在反映该表面位置特征的视图上，表面粗糙度代号应注在可见轮廓线、尺寸界限或它们的延长线上，符号的尖端必须从材料外指向表面。当零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度时，可将最多的一种粗糙度代号统一标注在右上角，并加注“其余”两字。国标规定代号中数字的方向和尺寸数字的方向一致图5-13。 图5-13表面粗糙度代号的标注