機(jī)械零件的精度

1、電子工業(yè)出版社第4章 機(jī)械零件的精度第4章 機(jī)械零件的精度 圖4-1 軸的零件圖任何機(jī)械都必須有精度要求，否則，將不能滿足其功能需要。機(jī)械零件的精度是保證整機(jī)精度的基礎(chǔ)。如圖4-1所示， 代表什么含義？第4章 機(jī)械零件的精度學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解極限與配合的術(shù)語(yǔ)、定義和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。2.了解幾何公差的基本概念。3.理解幾何公差及公差帶。4.會(huì)選用常用量具并對(duì)零件進(jìn)行測(cè)量。 能力目標(biāo)1.識(shí)讀極限偏差、配合制、公差等級(jí)及配合種類的能力。 2.使用常用測(cè)量工具的能力。 第4章 機(jī)械零件的精度4.1極限與配合4.2 幾何公差第4章 機(jī)械零件的精度4.1極限與配合4.1.1極限與配合的基本概念1.孔和軸孔通常指工

2、件的圓柱形內(nèi)尺寸要素，軸通常指工件的圓柱形外尺寸要素?？缀洼S的直徑分別用D和d表示。兩平行表面相對(duì)，其間沒(méi)有材料形成包容狀態(tài)，用于內(nèi)表面，則它們中間由單一尺寸所確定的部分稱為孔。如：D1、 D2 、 D3是孔的尺寸。兩平行表面相背，其外沒(méi)有材料形成被包容狀態(tài)，屬于外表面，則它們中間由單一尺寸所確定的部分稱為軸。如：d2、d3、d4是軸的尺寸。如果兩部分表面同向，既不能形成包容狀態(tài)，也不能形成被包容狀態(tài)，既非內(nèi)表面，亦非外表面，則它們中由單一尺寸所確定的部分即作為長(zhǎng)度。如L1、L2、L3是長(zhǎng)度尺寸。 第4章 機(jī)械零件的精度圖4-2 孔和軸第4章 機(jī)械零件的精度2.尺寸（1）尺寸尺寸是以特定單位表

3、示線性尺寸值的數(shù)值，圖樣上的尺寸都以mm為單位，在標(biāo)注時(shí)可將單位省略。（2）公稱尺寸公稱尺寸是由圖樣規(guī)范確定的理想形狀要素的尺寸?？子肈表示，軸用d表示。第4章 機(jī)械零件的精度極限尺寸是尺寸要素允許的尺寸的兩個(gè)極端，它以公稱尺寸為基數(shù)來(lái)確定。尺寸要素允許的最大尺寸稱為上極限尺寸，允許的最小尺寸稱為下極限尺寸?？缀洼S中的上極限尺寸和下極限尺寸分別用Dmax、dmax和Dmin、dmin表示，如圖4-3所示。圖4-3極限尺寸（3）極限尺寸第4章 機(jī)械零件的精度3.尺寸偏差與公差（1）尺寸偏差某一尺寸減去其公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為尺寸偏差（簡(jiǎn)稱偏差）。偏差可能為正或負(fù)，也可為零。（2）極限偏差極限尺

4、寸減去其公稱尺寸所得的代數(shù)差，稱為極限偏差。分為上極限偏差和下極限偏差。上極限偏差是上極限尺寸減去其公稱尺寸所得到的代數(shù)差?？椎纳蠘O限偏差用ES表示，軸的上極限偏差用es表示。下極限偏差是下極限尺寸減去其公稱尺寸所得到的代數(shù)差?？椎南聵O限偏差用表示EI，軸的下極限偏差用ei表示。極限偏差可用下列公式表示：第4章 機(jī)械零件的精度 表示公稱尺寸為40mm，上極限偏差+0.048mm，下極限偏差+0.009mm，上極限尺寸40.048mm，下極限尺寸40.009mm。 除零偏差外，前面必須標(biāo)有正號(hào)或負(fù)號(hào)，并且公稱尺寸的右上角標(biāo)上極限偏差，右下角標(biāo)下極限偏差。上極限偏差總是大于下極限偏差。例1 的含義

5、第4章 機(jī)械零件的精度（3）公差允許尺寸的變動(dòng)量稱為公差。公差等于上極限尺寸減去下極限尺寸之差，或等于上極限偏差減去下極限偏差之差?？椎墓钣肨h表示，軸公差用Ts表示。公差、極限尺寸和極限偏差的關(guān)系如下：孔公差 軸公差 需要注意的是：公差與偏差是有區(qū)別的，偏差是代數(shù)值，有正負(fù)號(hào)，也可能為零；而公差是絕對(duì)值，沒(méi)有正負(fù)之分，計(jì)算時(shí)不能加正負(fù)號(hào)，且不能為零。第4章 機(jī)械零件的精度（4）尺寸公差帶由代表上極限偏差和下極限偏差或上極限尺寸和下極限尺寸的兩條直線所限定的一個(gè)區(qū)域，稱為尺寸公差帶（簡(jiǎn)稱公差帶）。公差帶由公差大小和其相對(duì)于零線位置的基本偏差來(lái)確定。用圖表示的公差帶稱為公差帶圖，如圖4-4所示

6、。圖4-4 公差帶圖第4章 機(jī)械零件的精度零線為確定極限偏差的一條基準(zhǔn)線，是偏差的起始線，零線上方表示正偏差，零線下方表示負(fù)偏差。在畫公差帶圖時(shí)，注上相應(yīng)的符號(hào)“0”、“”和“”，在零線下方畫上帶單箭頭的尺寸線并標(biāo)上公稱尺寸值。上、下極限偏差之間的寬度表示公差帶的大小，即公差值。公差帶圖中，尺寸單位為mm，偏差及公差的單位也可以用m表示，單位省略不寫。（5）標(biāo)準(zhǔn)公差國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差數(shù)值表中所列的，用以確定公差帶大小的任一公差稱為標(biāo)準(zhǔn)公差。第4章 機(jī)械零件的精度（6）基本偏差 基本偏差是指用以確定公差帶相對(duì)于零線位置的上偏差或下偏差，一般是指靠近零線的那個(gè)偏差。 基本偏差用拉丁字母表示。大寫字

7、母代表孔，小寫字母代表軸。當(dāng)公差帶在零線上方時(shí)，基本偏差為下偏差；當(dāng)公差帶在零線下方時(shí)，基本偏差為上偏差。 根據(jù)實(shí)際需要，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分別對(duì)孔和軸各規(guī)定了28個(gè)不同的基本偏差（如圖4-5）。第4章 機(jī)械零件的精度圖4-5基本偏差系列示意圖第4章 機(jī)械零件的精度.配合（1）配合配合是指公稱尺寸相同的，相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。 （2）間隙或過(guò)盈在軸與孔的配合中，孔的尺寸減去軸的尺寸所得的代數(shù)差，當(dāng)差值為正時(shí)稱為間隙，用X表示，當(dāng)差值為負(fù)時(shí)稱為過(guò)盈，用Y表示。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：配合分為間隙配合、過(guò)盈配合和過(guò)渡配合。具有間隙（包括最小間隙等于零）的配合稱為間隙配合。在間隙配合中，孔的公差帶在軸的公差帶之

8、上，如圖4-5所示。圖4-5 間隙配合第4章 機(jī)械零件的精度由于孔和軸都有公差，所以實(shí)際間隙的大小隨著孔和軸的實(shí)際要素而變化。當(dāng)孔為上極限尺寸而軸為下極限尺寸時(shí)，裝配后得到最大間隙，當(dāng)孔為下極限尺寸而軸為上極限尺寸時(shí)，裝配后得到最小間隙。最大間隙用表示，最小間隙用表示。最大間隙 最小間隙 具有過(guò)盈（包括最小過(guò)盈等于零）的配合稱為過(guò)盈配合。在過(guò)盈配合中，孔的公差帶在軸的公差帶之下，如圖4-6所示。第4章 機(jī)械零件的精度圖4-6 過(guò)盈配合當(dāng)孔為下極限尺寸而軸為上極限尺寸時(shí)，裝配后得到最大過(guò)盈；當(dāng)孔為上極限尺寸而軸為下極限尺寸時(shí)，裝配后得到最小過(guò)盈。最大過(guò)盈用表示，最小過(guò)盈用表示。最大過(guò)盈 最小過(guò)盈

9、 第4章 機(jī)械零件的精度過(guò)渡配合是可能具有間隙或過(guò)盈的配合，此時(shí)孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊，它是介于間隙配合與過(guò)盈配合之間的一種配合。如圖4-7所示。圖4-7 過(guò)渡配合第4章 機(jī)械零件的精度當(dāng)孔為上極限尺寸而軸的上極限尺寸時(shí)，裝配后得到最大間隙，當(dāng)孔為下極限尺寸而軸為上極限尺寸時(shí)，裝配后得到最大過(guò)盈。最大間隙用表示，最大過(guò)盈用表示。 最大間隙 最大過(guò)盈 （3）配合公差允許間隙或過(guò)盈的變動(dòng)量稱為配合公差。它表明配合松緊程度的變化范圍。配合公差用表示，是一個(gè)沒(méi)有正負(fù)號(hào)的絕對(duì)值。對(duì)間隙配合 對(duì)過(guò)盈配合 對(duì)過(guò)渡配合 第4章 機(jī)械零件的精度在上式中，把最大、最小間隙和過(guò)盈分別用孔、軸的極限尺寸或極限

10、偏差帶入，可得到三種配合的配合公差都為 例2 公稱尺寸 ,孔的極限尺寸 , 軸的極限 ， ，求孔、軸的極限偏差、公差、并畫出公差帶圖解： 孔的極限偏差：第4章 機(jī)械零件的精度軸的極限偏差：孔的公差：軸的公差：第4章 機(jī)械零件的精度公差帶圖如圖4-8所示 圖4-8 公差帶圖第4章 機(jī)械零件的精度4.1.2 極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 1.極限制 （1）標(biāo)準(zhǔn)公差系列 為實(shí)現(xiàn)互換性和滿足各種使用要求，公差值必需標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)公差就是國(guó)標(biāo)規(guī)定的，用以確定公差帶大小的任一公差值。 確定尺寸精確程度的等級(jí)稱為公差等級(jí)。極限與配合在公稱尺寸至500mm內(nèi)規(guī)定了IT0l、IT0、IT1、IT18共20個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)，公

11、稱尺寸大于500mm3150mm內(nèi)規(guī)定了IT1IT18共18個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值見(jiàn)表4-1。 第4章 機(jī)械零件的精度表4-1 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值（摘自GB/T 1800.2-2009）第4章 機(jī)械零件的精度2.配合制國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種配合制：基孔制和基軸制。（1）基孔制基孔制是指基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同的基本偏差的軸的公差帶所形成的各種配合的一種制度。如圖4-9（a）所示。基孔制中的孔稱為基準(zhǔn)孔，用H表示。基準(zhǔn)孔的基本偏差為下極限偏差EI，且數(shù)值為零，即EI=0。上極限偏差為正值，其公差帶偏置在零線上側(cè)?；字婆浜现杏捎谳S的基本偏差不同，使它們的公差帶和基準(zhǔn)孔公差帶形成以下不同的配

12、合情況。H/ah間隙配合H/jsm過(guò)渡配合H/n、p過(guò)渡或過(guò)盈配合H/rzc過(guò)盈配合第4章 機(jī)械零件的精度（2）基軸制基軸制是指基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成的各種配合的一種制度。如圖4-9（b）所示。圖4-9 基準(zhǔn)制第4章 機(jī)械零件的精度基軸制中的軸稱為基準(zhǔn)軸，用h表示，基準(zhǔn)軸的基本偏差為上極限偏差es，且數(shù)值為零，即es=0。上極限偏差為負(fù)值，其公差帶偏置在零線的下側(cè)?；S制配合中由于孔的基本偏差不同，形成以下的配合。 AH/h間隙配合 JSM/h過(guò)渡配合 N、P/h過(guò)渡或過(guò)盈配合 RZC/h過(guò)盈配合不難發(fā)現(xiàn)，由于基本偏差的對(duì)稱性，配合H7/m6和M7/h6，H

13、8/f7和F8/h7具有相同的極限盈、隙指標(biāo)?；鶞?zhǔn)制可以轉(zhuǎn)換，亦稱為同名配合。第4章 機(jī)械零件的精度3.常用和優(yōu)先的公差帶與配合國(guó)標(biāo)規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先軸用公差帶共116種，如圖4-10所示。圖中方框內(nèi)的59種為常用公差帶，圓圈內(nèi)的13種為優(yōu)先公差帶。圖4-10 一般、常用和優(yōu)先的軸公差第4章 機(jī)械零件的精度國(guó)標(biāo)規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先孔用公差帶共105種，如圖4-11所示。圖中方框內(nèi)的44種為常用公差，圓圈內(nèi)的13種為優(yōu)先公差帶。圖4-11一般、常用和優(yōu)先的孔公差帶 第4章 機(jī)械零件的精度選用公差帶時(shí)，應(yīng)按優(yōu)先、常用、一般、任意公差帶的順序選用，應(yīng)盡量選用優(yōu)先和常用公差帶。對(duì)于配合，國(guó)標(biāo)規(guī)定

14、基孔制常用配合59種，優(yōu)先配合13種（表4-2），基軸制常用配合47種，優(yōu)先配合13種（表4-3）。 第4章 機(jī)械零件的精度注：標(biāo)注的配合為優(yōu)先配合 表4-2 基孔制優(yōu)先、常用配合（GB/T18012009）第4章 機(jī)械零件的精度表4-3 基軸制優(yōu)先、常用配合（GB/T18012009）注：，在公稱尺寸小于或等于3mm和在公稱尺寸小于或等于100mm時(shí)，為過(guò)渡配合；標(biāo)注的配合為優(yōu)先配合。第4章 機(jī)械零件的精度4.1.3 配合制、公差等級(jí)及配合種類的選用1.基準(zhǔn)制的選擇基孔制和基軸制是公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中確定的兩種基準(zhǔn)制度?？刹捎闷渲腥我夥N，為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的基本偏差，可在一定條件下，保證同名配

15、合并使其性質(zhì)相同?；鶞?zhǔn)制的選擇應(yīng)根據(jù)配合件結(jié)構(gòu)的合理性，主要應(yīng)從零件的結(jié)構(gòu)、工業(yè)、經(jīng)濟(jì)等方面來(lái)綜合考慮。（1）優(yōu)先選用基孔制由于選擇基孔制配合的零、部件生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟(jì)效益好，因而該配合被廣泛使用。由于同等精度的內(nèi)孔加工比外圓加工困難、成本高，往往采用按基準(zhǔn)孔設(shè)計(jì)與加工的鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、拉刀等定尺寸刀具，以減低加工難度和生產(chǎn)成本。而加工軸則不同，一把刀具可加工不同尺寸的軸。所以從經(jīng)濟(jì)方面考慮優(yōu)先選用基孔制。第4章 機(jī)械零件的精度（2）特殊場(chǎng)合選用基軸制配合在有些情況下，采用基軸制配合更為合理。 直接采用冷拉棒料做軸。其表面不需要再進(jìn)行切削加工，同樣可以獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益，在農(nóng)業(yè)、建筑、紡織

16、機(jī)械中常應(yīng)用。 有些零件由于結(jié)構(gòu)上的需要，采用基軸制更合理。柴油機(jī)的活塞銷同時(shí)與連桿孔和支承孔相配合，連桿要轉(zhuǎn)動(dòng)，故采用間隙配合，而與支承配合可緊一些，采用過(guò)渡配合。如采用基孔制，活塞銷需做成中間小、兩頭大形狀，這不僅對(duì)加工不利，同時(shí)裝配也有困難，易拉毛連桿孔。改用基軸制，活塞銷可尺寸不變，而連桿孔、支承孔分別按不同要求加工，較經(jīng)濟(jì)合理且便于安裝。（3）與標(biāo)準(zhǔn)件配合標(biāo)準(zhǔn)件通常由專業(yè)工廠大量生產(chǎn)，在制造時(shí)其配合部位的配合制已確定。所以與其配合的軸和孔一定要服從標(biāo)準(zhǔn)件既定的配合制。第4章 機(jī)械零件的精度2.公差等級(jí)的選擇公差等級(jí)的選用就是確定尺寸的制造精度與加工的難易程度，在確定公差等級(jí)時(shí)應(yīng)注意以

17、下幾個(gè)問(wèn)題：（1）孔和軸的工藝等價(jià)性孔和軸的工藝等價(jià)性是指將孔與軸加工難易程度視為相當(dāng)。在公差等級(jí)8級(jí)時(shí)，中小尺寸的孔加工比相同尺寸相同等級(jí)的軸加工要困難，加工成本也要高些，其工藝性是不等價(jià)的。為了使組成配合的孔、軸工藝等價(jià)，其公差等級(jí)應(yīng)按優(yōu)先常用配合孔、軸相差一級(jí)選用，這樣就可以保證孔軸工藝等價(jià)。按工藝等價(jià)選擇公差等級(jí)可參看表4-4 表4-4 按工藝等價(jià)性選擇軸的公差等級(jí)第4章 機(jī)械零件的精度要求配合條件：孔的公差等級(jí)軸應(yīng)選用的公差等級(jí)實(shí) 例間隙配合、過(guò)渡配合 IT8IT8軸比孔高一級(jí)軸與孔同級(jí)H7/ f 6H9/ d9過(guò)盈配合IT7IT7軸比孔高一級(jí)軸與孔同級(jí)H7/ p6H8/ s8第4章

18、 機(jī)械零件的精度（2）相關(guān)件與配合件的精度例如，齒輪孔與軸的配合，它們的公差等級(jí)決定于相關(guān)齒輪的精度等級(jí)（可參閱有關(guān)齒輪的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）。與滾動(dòng)軸承相配合的外殼孔和軸頸的公差等級(jí)決定于相配合的滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)。（3）配合與成本相配合的孔、軸公差等級(jí)的選擇，應(yīng)在滿足使用要求的前提下，為了降低成本，應(yīng)盡可能取低等級(jí)。此外，用類比法選擇公差等級(jí)時(shí)，還應(yīng)掌握各個(gè)公差等級(jí)的應(yīng)用范圍和各種加工方法所能達(dá)到的公差等級(jí)，以便有所依據(jù)。3.配合種類的選擇配合種類的選擇是在確定了基準(zhǔn)制的基礎(chǔ)上，根據(jù)機(jī)器或部件的性能允許間隙或過(guò)盈的大小情況，選定非基準(zhǔn)件的基本偏差代號(hào)。有的配合也同時(shí)確定基準(zhǔn)件與非基準(zhǔn)件的公差等級(jí)。當(dāng)

19、孔、軸有相對(duì)運(yùn)動(dòng)要求時(shí)，選擇間隙配合；當(dāng)孔、軸無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體工作條件的不同，確定過(guò)盈（用于傳遞扭矩）、過(guò)渡（主要用于精確定心）配合。確定配合類別后，首先應(yīng)盡可能地選用優(yōu)先配合，其次是常用配合，再次是一般配合，最后若仍不能滿足要求，則可以選擇其他任意的配合。第4章 機(jī)械零件的精度選擇配合時(shí)還應(yīng)考慮以下幾方面：載荷過(guò)大，需要過(guò)盈配合的過(guò)盈量增大。對(duì)于間隙配合，要求減小間隙；對(duì)于過(guò)渡配合，要選用過(guò)盈概率大的過(guò)渡配合。經(jīng)常需要裝拆的配合比不常拆裝的配合要松，有時(shí)零件雖然不常裝拆，但受結(jié)構(gòu)限制，裝配困難得配合，也要選擇較松的配合。若部位結(jié)合面較長(zhǎng)時(shí)，由于受形位誤差的影響，實(shí)際形成的配合比結(jié)合面

20、短的配合要緊，因此在選擇配合時(shí)應(yīng)適當(dāng)減小過(guò)盈或增大間隙。當(dāng)配合件中有一件是銅或鋁等塑性材料時(shí)，考慮到它們?nèi)菀鬃冃危x擇配合時(shí)可適當(dāng)增大過(guò)盈或減小間隙。當(dāng)裝配溫度與工作溫度相差較大時(shí)，要考慮熱變形對(duì)配合的影響。第4章 機(jī)械零件的精度4.2 幾何公差4.2.1 幾何公差的基本概念幾何公差研究的對(duì)象是幾何要素。幾何要素指構(gòu)成零件幾何特征的點(diǎn)、線、面，這是幾何公差的研究對(duì)象。如圖4-12所示，零件的球面、圓錐面、平面、圓柱面、球心、軸線、素線、頂尖點(diǎn)等都為該零件的幾何要素。圖4-12 零件的幾何要素第4章 機(jī)械零件的精度4.2.2 幾何公差及公差帶幾何公差帶是用來(lái)限制被測(cè)實(shí)際要素變動(dòng)的區(qū)域。幾何公差帶

21、的形狀，如圖4-13所示。幾何公差帶的大小體現(xiàn)形位精度要求的高低，是由圖樣上給出的幾何公差值t確定，一般指的是公差帶的寬度或直徑等。圖4-13 幾何公差帶的形狀第4章 機(jī)械零件的精度1.形狀公差與公差帶形狀公差是為了限制形狀誤差而設(shè)置的。形狀公差是指單一實(shí)際要素的形狀所允許的變動(dòng)全量。形狀公差用形狀公差帶來(lái)表達(dá)，用以限制實(shí)際要素變動(dòng)的區(qū)域。實(shí)際要素在此區(qū)域內(nèi)則為合格，反之，則為不合格。形狀公差帶的含義及標(biāo)注示例見(jiàn)表4-5。第4章 機(jī)械零件的精度表4-5 常用形狀公差帶定義及標(biāo)注解釋第4章 機(jī)械零件的精度第4章 機(jī)械零件的精度第4章 機(jī)械零件的精度2.位置公差與公差帶 （1）基準(zhǔn)基準(zhǔn)在位置公差中

22、對(duì)被測(cè)要素的位置起著定向或定位的作用，也是確定位置公差帶方位的主要依據(jù)?；鶞?zhǔn)的種類分為以下三種： 單一基準(zhǔn)由一個(gè)要素建立的基準(zhǔn)為單一基準(zhǔn)。如圖4-14所示由一個(gè)導(dǎo)出要素建立的基準(zhǔn)。 圖4-14 單一基準(zhǔn)示例第4章 機(jī)械零件的精度 組合基準(zhǔn)（公共基準(zhǔn)）由兩個(gè)或兩個(gè)以上的要素建立成一個(gè)獨(dú)立的基準(zhǔn)稱為組合基準(zhǔn)或公共基準(zhǔn)。如圖4-15所示中軸線的同軸度示例，兩段軸線A、B建立起公共基準(zhǔn)A-B。圖4-15 組合基準(zhǔn)示例第4章 機(jī)械零件的精度 基準(zhǔn)體系（也稱為三基面體系）在位置公差中，為了確定被測(cè)要素在空間的方向和位置，有時(shí)僅指定一個(gè)基準(zhǔn)是不夠的，而要使用兩個(gè)或三個(gè)基準(zhǔn)組成的基準(zhǔn)體系。三基面體系是由三個(gè)互

23、相垂直的平面構(gòu)成的一個(gè)基準(zhǔn)體系，如圖4-16所示。圖4-16 基準(zhǔn)體系第4章 機(jī)械零件的精度（2）位置公差位置公差是指關(guān)聯(lián)實(shí)際要素的方向、位置對(duì)基準(zhǔn)要素所允許的變動(dòng)全量，是限制兩個(gè)或兩個(gè)以上要素在位置關(guān)系上的誤差。位置公差帶的含義及標(biāo)注示例見(jiàn)表4-6。表4-6 常用位置公差帶的含義及標(biāo)注解釋第4章 機(jī)械零件的精度第4章 機(jī)械零件的精度如圖4-1所示的，表示50圓柱面的實(shí)際中心線應(yīng)限定在直徑等于0.03，以公共基準(zhǔn)軸線A-B為軸線的圓柱面內(nèi) 第4章 機(jī)械零件的精度 （3）方向公差方向公差是指關(guān)聯(lián)實(shí)際要素的方向?qū)鶞?zhǔn)要素所允許的變動(dòng)全量，是限制兩個(gè)或兩個(gè)以上要素在方向關(guān)系上的誤差。常用方向公差帶的

24、含義及標(biāo)注示例見(jiàn)表4-7。表4-7 常用方向公差帶的含義及標(biāo)注解釋第4章 機(jī)械零件的精度第4章 機(jī)械零件的精度（4）跳動(dòng)公差跳動(dòng)公差指關(guān)聯(lián)要素繞基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)一周或回轉(zhuǎn)時(shí)允許的最大跳動(dòng)量。跳動(dòng)公差分為圓跳動(dòng)公差和全跳動(dòng)公差。表4-8 幾何公差特征項(xiàng)目和符號(hào)4.2.3 幾何公差的項(xiàng)目特征、符號(hào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 11822008規(guī)定，幾何公差共計(jì)19個(gè)項(xiàng)目，其中形狀公差6個(gè)，因它是對(duì)單一要素提出的要求，因此無(wú)基準(zhǔn)要求。位置公差6個(gè)，因它是對(duì)關(guān)聯(lián)要素提出的要求，都有基準(zhǔn)要求。方向公差5個(gè)，跳動(dòng)公差2個(gè)，也都有基準(zhǔn)要求，見(jiàn)表4-8。第4章 機(jī)械零件的精度第4章 機(jī)械零件的精度4.2.4形狀公差項(xiàng)目、基準(zhǔn)

25、、公差數(shù)值的選用形位誤差對(duì)零部件的加工和使用性能有很大的影響。因此，正確合理地選擇形位公差對(duì)保證機(jī)器及零件的功能要求和提高經(jīng)濟(jì)效益十分重要。形位公差的選擇主要包括形位公差項(xiàng)目、基準(zhǔn)、公差值（公差等級(jí)）的選擇和公差原則的選擇等。第4章 機(jī)械零件的精度1.形位公差項(xiàng)目的選擇形位公差項(xiàng)目一般是根據(jù)零件的幾何特征、使用要求和經(jīng)濟(jì)性等方面因素，綜合考慮確定的。在保證了零件的功能要求，應(yīng)盡量使形位公差項(xiàng)目減少，檢測(cè)方法簡(jiǎn)單并能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。我們?cè)谶x用時(shí)主要從以下幾點(diǎn)考慮：（1）零件的幾何結(jié)構(gòu)特征 它是選擇被測(cè)要素公差項(xiàng)目的基本依據(jù)。如：軸類零件的外圓可能出現(xiàn)圓度、圓柱度誤差；零件平面要素會(huì)出現(xiàn)平面度

26、的誤差；階梯軸（孔）會(huì)出現(xiàn)同軸度誤差等。（2）零件的功能使用要求 著重從要素的形位誤差對(duì)零件在機(jī)器中使用性能的影響考慮，選擇確定所需的形位公差項(xiàng)目。如：對(duì)活塞兩銷孔的軸線提出了同軸度的要求；同時(shí)對(duì)活塞外圓柱面提出了圓柱度公差、用以控制圓柱體表面的形狀誤差。（3）形位公差項(xiàng)目的綜合控制職能 各形位公差項(xiàng)目的控制功能都不盡相同，選擇時(shí)要盡量發(fā)揮它們綜合控制的職能，以便減少形位公差的項(xiàng)目。如：圓柱度可綜合控制圓度、直線度等誤差。第4章 機(jī)械零件的精度（4）方便檢測(cè)選擇的形位公差項(xiàng)目要與檢測(cè)條件相結(jié)合，同時(shí)考慮檢測(cè)的可行性和經(jīng)濟(jì)性。如：對(duì)軸類零件，可用徑向圓跳動(dòng)或徑向全跳動(dòng)代替圓度、圓柱度以及同軸度公

27、差。2.基準(zhǔn)要素的選擇基準(zhǔn)要度素的選擇包括基準(zhǔn)部位的選擇、基準(zhǔn)數(shù)量的確定、基準(zhǔn)順序的合理安排等?；鶞?zhǔn)部位主要根據(jù)設(shè)計(jì)和使用要求、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并綜合考慮基準(zhǔn)的統(tǒng)一等原則。在滿足功能要求的前提下，一般選用加工或裝配中精度較高的表面作為基準(zhǔn)，力求使設(shè)計(jì)和工藝基準(zhǔn)重合，消除基準(zhǔn)不統(tǒng)一產(chǎn)生的誤差，同時(shí)簡(jiǎn)化夾具、量具的設(shè)計(jì)與制造。而且基準(zhǔn)要素應(yīng)具有足夠的剛度和尺寸，確保定位穩(wěn)定可靠。基準(zhǔn)數(shù)量一般根據(jù)公差項(xiàng)目的定向、定位幾何功能要求來(lái)確定。定向公差大多只需要一個(gè)基準(zhǔn)，而定位公差則需要一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)。如果選擇兩個(gè)或兩個(gè)以上的基準(zhǔn)要素時(shí)，就必須確定基準(zhǔn)要素的順序，并按順序填入公差框格中。基準(zhǔn)順序的安排主要考

28、慮零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及裝配和使用要求。第4章 機(jī)械零件的精度3.形位公差值的選擇形位公差等級(jí)的選擇原則與尺寸公差的選用原則基本相同。在滿足零件的功能要求的前提下選取最經(jīng)濟(jì)的公差值，即盡量選用低的公差等級(jí)。確定形位公差值的方法常采用類比法。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，除了線輪廓度、面輪廓度以及位置度未規(guī)定公差等級(jí)外，其余形位公差項(xiàng)目均已劃分了公差等級(jí)。一般分為12級(jí)，即1級(jí)、2級(jí)、12級(jí)，精度依次降低。其中圓度和圓柱度劃分為13級(jí)，增加了一個(gè)0級(jí)，以便適應(yīng)精密零件的需要。 4.2.5基本測(cè)量手段及常用測(cè)量量具1.基本測(cè)量方法根據(jù)被測(cè)件的特點(diǎn)和要求選擇合適的測(cè)量方法，可按照測(cè)量值獲得方式的不同，將測(cè)量方法分為以

29、下幾種：（1）按獲得結(jié)果的方式分類從測(cè)量器具的讀數(shù)裝置上直接得到被測(cè)量的數(shù)值或?qū)?biāo)準(zhǔn)值的偏差稱為直接測(cè)量，如用千分尺、比較儀測(cè)軸徑。測(cè)量與被測(cè)量有一定函數(shù)關(guān)系的其他量，再通過(guò)函數(shù)關(guān)系式求出被測(cè)量的測(cè)量稱為間接測(cè)量，如用正弦規(guī)測(cè)量錐角。第4章 機(jī)械零件的精度第4章 機(jī)械零件的精度（2）按比較的方式分類在計(jì)量器具的示數(shù)裝置上可表示出被測(cè)尺寸的全值的測(cè)量稱為絕對(duì)測(cè)量，如用千分尺測(cè)軸徑，既是直接測(cè)量又是絕對(duì)測(cè)量。在計(jì)量器具的示數(shù)裝置上只表示出被測(cè)量相對(duì)已知標(biāo)準(zhǔn)量的偏差值的測(cè)量稱為相對(duì)測(cè)量，如用量塊調(diào)整比較儀測(cè)量軸徑。2.常用測(cè)量量具測(cè)量?jī)x器和測(cè)量工具統(tǒng)稱為計(jì)量器具，按其原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及用途可分為：（1

30、）基準(zhǔn)量具 用來(lái)校對(duì)或調(diào)整計(jì)量器具，或作為標(biāo)準(zhǔn)尺寸進(jìn)行相對(duì)測(cè)量的量具稱為基準(zhǔn)量具。如量塊。量塊是用特殊的合金鋼制成的、無(wú)刻度的標(biāo)準(zhǔn)端面量具，其形狀為長(zhǎng)方形六面體（圖4-17）。它除了用作長(zhǎng)度基準(zhǔn)進(jìn)行尺寸傳遞外，還廣泛用于量具和儀器的檢定和校準(zhǔn)，機(jī)床和夾具的調(diào)修以及直接用于精密零件的測(cè)量與劃線等。第4章 機(jī)械零件的精度量塊是定尺寸量具，一個(gè)量塊只有一個(gè)尺寸。為了滿足一定范圍的不同要求，量塊可以利用其測(cè)量面的高精度所具有粘合性，將多個(gè)量塊研合在一起，組合使用。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)共規(guī)定了17種系列的成套量塊。表4-11列出了其中兩套量塊的尺寸系列。由于量塊的一個(gè)測(cè)量面與另一量塊的測(cè)量面問(wèn)具有能夠研合的性能，因

31、此可從成套的各種不同尺寸的量塊中選取幾塊適當(dāng)?shù)牧繅K組成所需要的尺寸。為了減少量塊組的長(zhǎng)度累積誤差，選取的量塊通常以不超過(guò)四塊為宜。選取量塊時(shí)，從消去所需要的尺寸的最小尾數(shù)開(kāi)始，逐一選取。第4章 機(jī)械零件的精度表4-11 成套量塊的尺寸序總塊數(shù)級(jí)別尺寸系列/mm間隔/mm塊數(shù)18300，0，1，2，（3）0.511.0051.01，1.02，1.491.5，1.6，1.92.0，2.5，9.510，20，1000.010.10.51011149516102460，1，2，311.001，1.002，1.0091.01，1.02，1.091.1，1.2，,1.92,3,910,20,1000.00

32、10.010.11101999810第4章 機(jī)械零件的精度例如，使用83塊一套的量塊組，從中選取量塊組成36375m。查表418，可按以下步驟選擇量塊尺寸：（2）通用計(jì)量器具能將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成可直接觀測(cè)的指示值或等效信息的測(cè)量工具，按其工作原理可分類如下： 第4章 機(jī)械零件的精度游標(biāo)類量具，利用游標(biāo)讀數(shù)原理制成的一種常用量具。將主尺刻度（n-1）格寬度等于游標(biāo)刻度n格的寬度，使游標(biāo)一個(gè)刻度間距與主尺一個(gè)刻度間距相差一個(gè)讀數(shù)值。游標(biāo)量具的分度值有：0.1、0.05、0.02mm兩種。如游標(biāo)卡尺(圖4-18)、游標(biāo)高度尺（圖4-19）等。圖4-18 游標(biāo)卡尺圖4-19 游標(biāo)高度尺第4章 機(jī)械零件的精

33、度使用游標(biāo)卡尺時(shí)，應(yīng)用軟布將量爪擦干凈，使其并攏，查看游標(biāo)和主尺身的零刻度線是否對(duì)齊。如果對(duì)齊就可以進(jìn)行測(cè)量，如沒(méi)有對(duì)齊則要記取零誤差（游標(biāo)的零刻度線在尺身零刻度線右側(cè)的叫正零誤差，在尺身零刻度線左側(cè)的叫負(fù)零誤差）。測(cè)量時(shí)，右手拿住尺身，大拇指移動(dòng)游標(biāo)，左手拿待測(cè)外徑（或內(nèi)徑）的物體，使待測(cè)物位于外測(cè)量爪之間，當(dāng)與量爪緊緊相貼時(shí)，即可讀數(shù)。游標(biāo)卡尺讀數(shù)時(shí)按以下規(guī)則進(jìn)行：（1）以游標(biāo)零刻線位置為準(zhǔn)，在主尺上讀取整毫米數(shù)。（2）看游標(biāo)上哪條刻線與主尺上的某一刻線（不用管是第幾條刻線）對(duì)齊，由游標(biāo)上讀出毫米以下的小數(shù)。如第6條刻度線與尺身刻度線對(duì)齊，則小數(shù)部分即為06毫米。（3）總的讀數(shù)為毫米整數(shù)加上毫米小數(shù)。如有零誤差，則一律用上述結(jié)果減去零誤差，最終讀數(shù)結(jié)果為：L整數(shù)部分小數(shù)部分零誤差如果需測(cè)量幾次取平均值，不需每次都減去零誤差，只要從最后結(jié)果減去零誤差即可。第4章 機(jī)械零件的精度螺旋類量具，利用螺旋副測(cè)微原理進(jìn)行測(cè)量的一種量具。根據(jù)不同用途螺旋測(cè)微類量具可分為外徑千分尺（圖4-20）、公法線千分尺、深度千分尺等。圖4-20 外徑千分尺千分尺讀數(shù)時(shí)， 可以按照下面的方法進(jìn)行：先讀整數(shù)。看微分