配合公差原則

公差與配合

——素質(zhì)教育之四1公差是實(shí)際參數(shù)值的允許變動(dòng)量。參數(shù)，既包括機(jī)械加工中的幾何參數(shù)，也包括物理、化學(xué)、電學(xué)等學(xué)科的參數(shù)。所以說(shuō)公差是一個(gè)使用范圍很廣的概念。對(duì)于機(jī)械制造來(lái)說(shuō)，制定公差的目的就是為了確定產(chǎn)品的幾何參數(shù)，使其變動(dòng)量在一定的范圍之內(nèi)，以便達(dá)到互換或配合的要求。什么是公差2公差分類幾何參數(shù)的公差有尺寸公差、形狀公差、位置公差等。

①尺寸公差指允許尺寸的變動(dòng)量，等于最大極限尺寸與最小極限尺寸代數(shù)差的絕對(duì)值。

②形狀公差指單一實(shí)際要素的形狀所允許的變動(dòng)全量，包括直線度、平面度、圓度、圓柱度、線輪廓度和面輪廓度6個(gè)項(xiàng)目。

③位置公差指關(guān)聯(lián)實(shí)際要素的位置對(duì)基準(zhǔn)所允許的變動(dòng)全量，它限制零件的兩個(gè)或兩個(gè)以上的點(diǎn)、線、面之間的相互位置關(guān)系，包括平行度、垂直度、傾斜度、同軸度、對(duì)稱度、位置度、圓跳動(dòng)和全跳動(dòng)8個(gè)項(xiàng)目。公差表示了零件的制造精度要求，反映了其加工難易程度。

3基本概念1）基本尺寸；設(shè)計(jì)時(shí)給定的尺寸，稱為基本尺寸。

2）實(shí)際尺寸：零件加工后經(jīng)測(cè)量所得到的尺寸。

3）極限尺寸：實(shí)際尺寸允許變化的兩個(gè)界限值稱極限尺寸。它以基本尺寸確定。兩個(gè)極限值中較大的一個(gè)稱為最大極限尺寸Dmax（或dmax）；較小的一個(gè)稱為極限尺寸Dmin(或dmin)。

4）尺寸偏差；某一尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差，稱為尺寸偏差，簡(jiǎn)稱偏差。

實(shí)際偏差＝實(shí)際尺寸一基本尺寸4偏差的概念最大極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差，稱為上偏差；最小極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差，稱為下偏差；上偏差和下偏差統(tǒng)稱為極限偏差。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，孔的上偏差代號(hào)為ES，軸的上偏差代號(hào)為es；孔的下偏差代號(hào)為EI，軸的下偏差代號(hào)為ei，則：

ES＝孔的最大極限尺寸－孔的基本尺寸

es＝軸的最大極限尺寸－軸的基本尺寸

EI＝孔的最小極限尺寸－孔的基本尺寸

ei＝軸的最小極限尺寸－軸的基本尺寸

偏差值可以為正、負(fù)或零值。56公差帶尺寸公差：允許尺寸的變動(dòng)量稱為尺寸公差。公差等于最大極限尺寸與最小極限尺寸的代數(shù)差的絕對(duì)值；或等于上偏差與下偏差代數(shù)差的絕對(duì)值。

零線：在公差帶圖中，確定偏差的一條基準(zhǔn)線，即零偏差線，就叫零線，通常零線表示基本尺寸。正偏差位于零線之上。負(fù)偏差位于零線之下。

尺寸公差帶：在公差帶圖中，由代表上、下偏差的兩條直線所限定的一個(gè)區(qū)域。ES和EI直線所限定的區(qū)域?yàn)榭椎某叽绻顜В籩s和ei兩條直線所限定的區(qū)域則為軸的尺寸公差帶?？坠顜б粠О阌眯本€表示；軸公差帶一般打點(diǎn)表示。

78公差等級(jí)公差等級(jí)分為IT01、IT0、IT1、…、IT18共20級(jí)，等級(jí)依次降低，公差值依次增大。IT表示國(guó)際公差。公差等級(jí)或公差數(shù)值選擇的基本原則：應(yīng)使機(jī)器零件制造成本和使用價(jià)值的綜合經(jīng)濟(jì)效果最好，一般配合尺寸用IT5～I(xiàn)T13，特別精密零件的配合用IT2～I(xiàn)T5，非配合尺寸用IT12～I(xiàn)T18，原材料配合用IT8～I(xiàn)T14。9確定公差的兩個(gè)基本要素公差帶是由標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差兩個(gè)基本要素確定的，標(biāo)準(zhǔn)公差確定公差帶的大??；基本偏差確定公差帶相對(duì)于零錢的位置。

1）標(biāo)準(zhǔn)公差：標(biāo)準(zhǔn)公差是由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的，用于確定公差帶大小的任一公差。當(dāng)基本尺寸一定時(shí)，公差等級(jí)愈高，標(biāo)準(zhǔn)公差值愈小，尺寸的精確度就愈高。基本尺寸和公差等級(jí)相同的孔與軸，它們的標(biāo)準(zhǔn)公差相等。

2）基本偏差；國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用來(lái)確定公差帶相對(duì)于零線位置的上偏差或下偏差；一般為最靠近零線的那個(gè)偏差為基水偏差。當(dāng)公差帶位于零線的上方時(shí)，基本偏差為下偏差；當(dāng)公差帶位于零錢的下方時(shí)，基本偏差為上偏差。

10公差帶表示方法國(guó)家標(biāo)推已經(jīng)將基本偏差標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，規(guī)定了孔和軸各28個(gè)基本偏差，分別用拉丁字表示，按順序排列，大寫字母表示孔，小寫字母表示軸。

在孔的基本偏差系列中，從A～H的基本偏差為下偏差EI，從J～ZC的基本偏差為上偏差ES，JS的上、下偏差分別為+／－IT／2。

在軸的基本偏差系列中，從a～h的基本偏差為上偏差es，從j～zc的基本偏差為下偏差ei，is的上、下偏差分別為+／－IT／2。

在設(shè)計(jì)的時(shí)候首先要根據(jù)需要確定定公差等級(jí)，然后按公差加工，最后測(cè)量結(jié)果看是不是符合公差范圍。11公差原則就是處理公差之間關(guān)系的原則。

GB／T4249-1996和GB／T16671-1996規(guī)定了形位公差與尺寸公差之間的關(guān)系。獨(dú)立原則相關(guān)要求公差原則：圖樣上給定的尺寸公差與形位公差相互有關(guān)：圖樣上給定的尺寸公差與形位公差相互獨(dú)立無(wú)關(guān)公差原則公差原則的選用跟行業(yè)無(wú)關(guān)。12公差原則適用范圍獨(dú)立原則一般用于非配合件，或?qū)π螤詈臀恢靡髧?yán)格，而對(duì)尺寸精度要求相對(duì)較低的場(chǎng)合。如印刷機(jī)的滾筒，尺寸精度要求不高，但對(duì)圓柱度要求高，以保證印刷清晰，因而給出了圓柱度公差，而其尺寸公差則按未注公差處理。

包容要求主要用于機(jī)器零件上的配合性質(zhì)要求較嚴(yán)格的配合表面。如回轉(zhuǎn)軸的軸頸、滑動(dòng)套筒和孔、滑塊和滑塊槽等。最大實(shí)體要求常用于對(duì)零件配合性質(zhì)要求不嚴(yán)，但要求順利保證零件可裝配性的場(chǎng)合。最小實(shí)體要求常用于保證零件的最小壁厚，以保證必要的強(qiáng)度要求的場(chǎng)合?？赡嬉笾挥糜诒粶y(cè)要素，不用于基準(zhǔn)要素。

13獨(dú)立原則圖樣上給定的每一個(gè)尺寸和形狀、位置要求均是獨(dú)立的，應(yīng)分別滿足要求。實(shí)際要素的尺寸由尺寸公差控制，與形位公差無(wú)關(guān)；形位誤差由形位公差控制，與尺寸公差無(wú)關(guān)。如果對(duì)尺寸和形狀、尺寸與位置之間的相互關(guān)系有特定要求應(yīng)在圖樣上規(guī)定。

獨(dú)立原則是尺寸公差和形位公差相互關(guān)系遵循的基本原則。14包容要求包容要求是指被測(cè)實(shí)際要素要處處位于具有理想形狀的包容面內(nèi)的一種公差原則。包容要求適用于單一要素如圓柱表面或兩平行表面。

包容要求表示實(shí)際要素應(yīng)遵守其最大實(shí)體邊界，其局部實(shí)際尺寸不得超出最小實(shí)體尺寸。采用包容要求的單一要素應(yīng)在其尺寸極限偏差或公差帶代號(hào)之后加注符號(hào)E。采用包容要求主要是為了保證配合性質(zhì)，特別是配合公差較小的精密配合。15最大實(shí)體要求最大實(shí)體要求是孔或軸的體外作用尺寸不允許超過(guò)最大實(shí)體實(shí)效尺寸，局部實(shí)際尺寸不超出極限尺寸。

最大實(shí)體要求是從裝配互換性基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，主要應(yīng)用在要求裝配互換性的場(chǎng)合。常用于零件精度低（尺寸精度、形位精度較低），配合性質(zhì)要求不嚴(yán)，但要求能自由裝配的零件，以獲得最大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)應(yīng)用于被測(cè)要素或基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)在形位公差框格中的形位公差值或基準(zhǔn)后面加注符號(hào)M。16最小實(shí)體要求最小實(shí)體要求常用于保證零件的最小壁厚，以保證必要的強(qiáng)度要求的場(chǎng)合。最小實(shí)體要求適用于中心要素。

最小實(shí)體要求是控制被測(cè)要素的實(shí)際輪廓處于其最小實(shí)體實(shí)效邊界之內(nèi)的一種公差要求。當(dāng)其實(shí)際尺寸偏離最小實(shí)體尺寸時(shí)，允許其形位誤差值超出其給出的公差值。此時(shí)應(yīng)在圖樣上標(biāo)注符號(hào)

L。17可逆要求是指中心要素的形位誤差值給出的形位公差值，允許在滿足零件功能要求的前提下擴(kuò)大尺寸公差的一種要求。采用了可逆要求后，在不影響零件功能的前提下，形位公差可補(bǔ)償尺寸公差。此時(shí)應(yīng)在圖樣上標(biāo)注符號(hào)

R。

可逆要求只用于被測(cè)要素，不用于基準(zhǔn)要素。18尺寸公差舉例19形位公差的標(biāo)注應(yīng)注意以下問(wèn)題(1)形位公差內(nèi)容用框格表示,框格內(nèi)容自左向右第一格總是形位公差項(xiàng)目符號(hào),第二格為公差數(shù)值,第三格以后為基準(zhǔn)。(2)被測(cè)要素為中心要素時(shí),箭頭必須和有關(guān)的尺寸線對(duì)齊。只有當(dāng)被測(cè)要素為單段的軸線或各要素的公共軸線,公共中心平面時(shí),箭頭可直接指在軸線或中心線。(3)被測(cè)要素為輪廓要素時(shí),箭頭指向一般均垂直于該要素。但對(duì)圓度公差,箭頭方向必須垂直于軸線。(4)當(dāng)公差帶為圓或圓柱體時(shí),在公差數(shù)值前需加注符號(hào)“Φ”,其公差值為圓或圓柱體的直徑，這種情況在被測(cè)要素為軸線時(shí)才有。同軸度的公差帶總是一圓柱體,所以公差值前總是加上符號(hào)“Φ”;軸線對(duì)平面的垂直度,軸線的位置度一般也是采用圓柱體公差帶,需在公差值前也加上符號(hào)“Φ”。20形位公差列表21垂直度22直線度23平行度24同軸度25對(duì)稱度26位置度27圓跳度28全跳度29配合基本尺寸相同的相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。配合分基孔制配合和基軸制配合，在一般情況下優(yōu)先選用基孔制配合，如有特殊需要允許將任一孔軸公差帶組成配合。配合分為間隙配合、過(guò)渡配合和過(guò)盈配合。屬于哪一種配合取決于孔軸公差帶的相互關(guān)系。基孔制（基軸制）配合中：基本偏差a至h（A至H）用于間隙配合?；酒頹至jc（J至JC）用于過(guò)渡配合和過(guò)盈配合。30配合方式解析31基孔制與基軸制基孔制：基本偏差為一定的孔的公差帶與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度。是孔的最小極限尺寸與基本尺寸相等孔的下偏差為零的一種配合制?；S制：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各種配合的一種制度。是軸的最大極限尺寸與基本尺寸相等軸的上偏差為零的一種配合制。32配合公差舉例33表面粗糙度概念表面粗糙度是加工表面上具有的較小間距和峰谷所組成的微觀幾何形狀特性，即表面微觀不平整度。它是互換性研究的問(wèn)題之一。表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的。由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕跡的深淺、疏密、形狀和紋理都有差別。表面粗糙度與機(jī)械零件的配合性質(zhì)、耐磨性、疲勞強(qiáng)度、接觸剛度、振動(dòng)和噪聲等有密切關(guān)系，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的使用壽命和可靠性有重要影響，因此粗糙度是衡量機(jī)器和機(jī)械零件質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。

34表面粗糙度的計(jì)算方法輪廓算術(shù)平均偏差Ra：在取樣長(zhǎng)度l內(nèi)輪廓偏離絕對(duì)值得算術(shù)平均值。35表面粗糙度的表示方法表示表面靠去除材料的方法獲得，如車、銑、磨、鉆和電火花加工等。表示表面不用去除材料方法獲得，如鑄造、沖壓和軋制等。表示表面靠任何方法獲得。規(guī)定表面粗糙度時(shí)除必須給出粗糙度參數(shù)值外，必要時(shí)還可規(guī)定表面加工紋理、加工方法等附加要求。圖中a1、