《極限配合與技術(shù)測量（第2版）》中職全套教學課件

全套可編輯PPT課件0緒論1極限與配合2技術(shù)測量基礎(chǔ)3幾何公差及其檢測4表面粗糙度5平鍵、花鍵連接的公差與檢測6螺紋連接的公差與檢測緒論一互換性概述

互換性是指在同一規(guī)格的一批零件或部件中，任取其一，不需要任何挑選、調(diào)整或修配就能裝在機器上，達到規(guī)定的性能要求。一般來說，組成現(xiàn)代技術(shù)裝備和日用機電產(chǎn)品的各種零件，都遵循互換性原則。1．互換性的分類

完全互換是指在零部件裝配或更換時，不需要挑選、調(diào)整或修配，就可以達到預(yù)定的裝配精度要求。

不完全互換是指在裝配前需要將零部件預(yù)先分組或在裝配時需要進行少量修配調(diào)整才能達到預(yù)定的裝配精度要求。按互換程度不同分類常見的螺栓、螺母等標準件的互換性就屬于完全互換。拖拉機、汽車的活塞銷和活塞銷孔裝配時的分組裝配法，減速器軸承蓋裝配時的墊片厚度調(diào)整裝配法等，這些都屬于不完全互換。實際生產(chǎn)中究竟是采用完全互換還是不完全互換，要根據(jù)使用要求、制造條件和制造成本等因素具體確定。

一般來說，在大批大量的生產(chǎn)中，常采用完全互換，但對于裝配精度要求較高、完全互換難以達到要求時，應(yīng)采用不完全互換，如分組裝配等；在單件小批量生產(chǎn)中，常采用不完全互換。2．互換性的作用互換性給產(chǎn)品的設(shè)計、制造、使用和維修都帶來了很大的方便。

從設(shè)計方面看，采用按互換性原則設(shè)計和生產(chǎn)的標準零件和部件，可以減少繪圖、計算等設(shè)計工作量，縮短設(shè)計周期，提高設(shè)計的可靠性，有利于產(chǎn)品的多樣化和計算機輔助設(shè)計。

從制造方面看，互換性有利于組織大規(guī)模專業(yè)化生產(chǎn)，有利于采用先進工藝和高效專用設(shè)備，有利于實現(xiàn)加工和裝配過程的機械化、自動化。

從使用和維修方面看，具有互換性的零部件在磨損或損壞后可以及時更換，因而減少了機器的維修時間和費用，可保證機器工作的連續(xù)性和持久性，提高了機器的使用價值?；Q性在保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低產(chǎn)品成本、降低勞動強度等方面均具有重要意義，它已成為現(xiàn)代機械制造業(yè)中一個普遍遵循的原則?；Q性生產(chǎn)的實現(xiàn)二為了滿足互換性的要求，理想狀況下需要同一規(guī)格零件的幾何參數(shù)完全一致，但從加工的角度看，這是不可能的。因為在零件加工過程中，由于諸多因素的影響，加工后得到的零件幾何參數(shù)會不可避免地偏離設(shè)計時的理想要求。1．幾何參數(shù)誤差和公差

幾何參數(shù)誤差：加工所得零件的實際幾何參數(shù)與圖樣規(guī)定理想幾何參數(shù)的差值。主要包括尺寸誤差、幾何誤差和表面粗糙度等。

幾何參數(shù)公差：零件幾何參數(shù)允許的最大變動量。它包括尺寸公差和幾何公差等。公差是用于限制誤差的。幾何參數(shù)誤差對零件的互換性有一定的影響。但實踐證明，只要把零件的幾何參數(shù)誤差控制在一定范圍內(nèi)，零件的互換性仍能滿足要求。2．檢測零件的實際幾何參數(shù)誤差是否在規(guī)定的公差范圍之內(nèi)，需要通過檢測來判斷。檢測包括檢驗和測量。檢驗是指采取適當?shù)姆椒ê褪侄?，判斷工件的幾何參?shù)是否在圖樣規(guī)定的合格范圍內(nèi)，不必測出其具體數(shù)值；測量是指將被測量與標準量進行比較，從而準確得到被測量具體數(shù)值的過程。檢測不僅可以用來評定產(chǎn)品質(zhì)量，還可以用來分析不合格品的產(chǎn)生原因，進而指導(dǎo)生產(chǎn)，預(yù)防廢品產(chǎn)生。事實證明，產(chǎn)品質(zhì)量的提高，除了需要設(shè)計水平和加工精度的提高外，還必須依靠檢測精度的提高。3．標準化要用公差來控制誤差的大小，那么就必須合理確定公差的大小。在現(xiàn)代化生產(chǎn)中，一種產(chǎn)品的制造往往涉及許多部門和企業(yè)，為了適應(yīng)各個部門和企業(yè)之間在技術(shù)上相互協(xié)調(diào)的要求，必須建立一個統(tǒng)一的公差標準，以保證互換性生產(chǎn)的實現(xiàn)。

標準化是指以制定標準和貫徹標準為主要內(nèi)容的全部活動過程。我國標準分為國家標準、行業(yè)標準、地方標準和企業(yè)標準四個級別。

標準化水平的高低體現(xiàn)了一個國家現(xiàn)代化水平的程度。本課程的性質(zhì)和任務(wù)三本課程是機械類各專業(yè)的必修課程，它通過比較全面地敘述機械加工中有關(guān)尺寸公差、幾何公差、表面粗糙度、常用標準件（如鍵、螺紋等）的公差與檢測等方面的基礎(chǔ)知識，為專業(yè)課學習和生產(chǎn)實習打下必要的基礎(chǔ)。掌握極限與配合的基本規(guī)定、計算方法及代號的標注和識讀。掌握技術(shù)測量的基本知識及常用計量器具的使用方法。掌握幾何公差代號的標注及識讀。掌握表面粗糙度的標注。掌握鍵連接、螺紋連接的公差配合及檢測方法。通過本課程的學習，學生應(yīng)達到下列基本要求。本課程具有很強的實踐性，學習時應(yīng)與生產(chǎn)實習結(jié)合起來，將所學知識運用于生產(chǎn)實習中，并通過實踐，進一步理解本課程的內(nèi)容。感謝觀看項目一極限與配合極限與配合國家標準是機械工業(yè)中應(yīng)用最多、涉及面最廣、最主要的互換性基礎(chǔ)標準。為了適應(yīng)我國機械制造業(yè)的發(fā)展及與國際標準接軌，國家頒布了GB/T1800.1—2009，GB/T1800.2—2009，GB/T1801—2009和GB/T1804—2000等極限與配合相關(guān)標準。

本項目主要介紹極限與配合國家標準，在介紹時，凡是有新標準替代舊標準的部分，均以新標準為主。掌握極限與配合的基本術(shù)語。掌握標準公差、基本偏差系列國家標準。理解常用和優(yōu)先公差帶與配合、一般公差的國家標準。掌握配合制、公差等級和配合的選擇。認識極限與配合的基本術(shù)語及定義了解極限與配合國家標準的基本規(guī)定選擇極限與配合項目實施一提到孔和軸，人們都會不由自主地想到圓柱形的內(nèi)外表面，但這是片面且具有局限性的。在極限與配合的相關(guān)標準中，孔和軸被賦予了更廣泛的含義，如鍵和鍵槽也可以稱為孔和軸。請大家思考一下還有哪些表面可以稱為孔和軸呢？一孔和軸

孔通常是指工件的圓柱形內(nèi)表面，也包括非圓柱形的內(nèi)表面（由兩平行平面或切面所形成的包容面）。孔的尺寸用D表示。

軸通常是指工件的圓柱形外表面，也包括非圓柱形的外表面（由兩平行平面或切面所形成的被包容面）。軸的尺寸用d

表示。從裝配關(guān)系看，孔是包容面，在它之內(nèi)無材料，其尺寸越加工越大；軸是被包容面，在它之外無材料，其尺寸越加工越小。

國家標準中，孔和軸既可以是圓柱形的，也可以是非圓柱形的。圖中，D1，D2，D3和D4均可稱為孔，d1，d2，d3和d4均可稱為軸。

實際（組成）要素是指通過測量獲得的尺寸?？住⑤S的實際（組成）要素分別用Da和da表示，通常采用兩點法測量。1．實際（組成）要素二尺寸要素及尺寸

提取組成要素是指按規(guī)定方法，由實際（組成）要素提取有限數(shù)目的點所形成的實際（組成）要素的近似替代。2．提取組成要素

擬合組成要素是指由提取組成要素形成的并具有理想形狀的組成要素。3．擬合組成要素

尺寸是指以特定單位表示線性尺寸值的數(shù)值，如長度、高度、直徑和半徑等都是尺寸。

在機械制造中，尺寸通常以“mm”為單位，標注時可將單位“mm”省略，僅標注數(shù)值；但當以其他單位表示尺寸時，則必須在數(shù)值后注明相應(yīng)的單位。4．尺寸

公稱尺寸是指由圖樣規(guī)范確定的尺寸。設(shè)計時，設(shè)計者應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的使用性能要求，參照國家標準規(guī)定的標準直徑或標準長度數(shù)值進行圓整，給定公稱尺寸。公稱尺寸只表示尺寸的基本大小，不表示在加工中準確得到的尺寸。公稱尺寸可以是一個整數(shù)或一個小數(shù)。5．公稱尺寸

極限尺寸是指孔或軸允許的尺寸的兩個極端。極限尺寸是依據(jù)公稱尺寸來確定的，兩個極端中，較大的一個稱為上極限尺寸，較小的一個稱為下極限尺寸。如圖所示，孔、軸的上極限尺寸分別用Dmax和dmax表示，下極限尺寸分別用Dmin和dmin表示。6．極限尺寸極限尺寸是用來控制實際（組成）要素變動范圍的，一般情況下，實際（組成）要素應(yīng)介于兩極限尺寸之間，即不允許大于上極限尺寸，也不允許小于下極限尺寸，否則零件就不合格。

偏差是指某一尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差。偏差可以為正，可以為負，也可以為零。1．偏差三偏差與公差

極限偏差是指極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差，包括上極限偏差和下極限偏差。

上極限偏差是指上極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差?？住⑤S的上極限偏差分別用ES和es表示。

下極限偏差是指下極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差?？?、軸的下極限偏差分別用EI

和ei

表示。1）極限偏差孔：軸：

實際偏差是指零件的實際（組成）要素減其公稱尺寸所得的代數(shù)差。孔、軸的實際偏差分別用Ea和ea表示。合格零件的實際偏差應(yīng)在極限偏差范圍內(nèi)。2）實際偏差

【例1-1】如圖所示，有一公稱尺寸為?35mm的孔，其上極限尺寸為?35.028mm，下極限尺寸為?35.007mm，求其極限偏差。

【解】由孔的極限偏差公式可得孔的上極限偏差為：孔的下極限偏差為：

【例1-2】如圖所示，有一公稱尺寸為?50mm的軸，其上極限尺寸為

?50.048mm，下極限尺寸為?49.998mm，求其極限偏差。

【解】由軸的極限偏差公式可得軸的上極限偏差為：軸的下極限偏差為：

尺寸公差簡稱公差，是指上極限尺寸減下極限尺寸之差，或上極限偏差減下極限偏差之差，它是尺寸的允許變動量。

孔、軸的公差分別用Th和Ts表示。尺寸公差是一個沒有符號的絕對值。2．尺寸公差公差、極限尺寸和極限偏差的關(guān)系為孔的公差軸的公差

【例1-3】求孔

的尺寸公差。

【解】由孔的公差公式可得或公差代表尺寸的制造精度要求，用以反映加工的難易程度。公稱尺寸相同的零件，公差值越大，加工就越容易；反之，公差值越小，加工就越困難。這一點應(yīng)與偏差區(qū)別開來，因為偏差僅表示尺寸與公稱尺寸的偏離程度，與加工的難易程度無關(guān)。為了說明尺寸、偏差和公差之間的關(guān)系，一般采用極限與配合示意圖，如左下圖所示。這種示意圖是把極限偏差和公差部分放大而尺寸不放大畫出來的。3．公差帶圖實際中，為了簡化起見，通常不將孔和軸全部畫出，而只將孔和軸的有關(guān)公差部分畫出，這種圖形稱為尺寸公差帶圖，簡稱公差帶圖，如右圖所示。

零線是指在公差帶圖中，表示公稱尺寸的一條直線，以其為基準確定偏差和公差。通常，零線沿水平方向繪制，正偏差位于其上，負偏差位于其下。1）零線

公差帶是指在公差帶圖中，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區(qū)域。2）公差帶

基本偏差是指用以確定公差帶相對于零線位置的上極限偏差或下極限偏差，一般為靠近零線的那個極限偏差。3）基本偏差①畫零線，在零線附近標注相應(yīng)的符號“+、0、?”，在零線下方畫一個帶單箭頭并垂直指向零線的尺寸線表示公稱尺寸。4）公差帶圖的畫法②畫出兩條平行于零線的直線，上面的一條直線代表上極限偏差，下面的一條直線代表下極限偏差，這兩條直線之間的寬度代表公差帶的大?。垂钪档拇笮。?，在公差帶的上、下界線旁標注極限偏差值ES，EI或es，ei。

【例1-4】已知公稱尺寸

，孔的極限尺寸為：

，

；軸的極限尺寸為：

，

。現(xiàn)測得孔和軸的實際（組成）要素分別為：

，。求孔和軸的極限偏差、實際偏差及公差，判別零件的合格性，并畫出公差帶圖。

【解】

①計算孔和軸的極限偏差、實際偏差及公差。由孔的極限偏差公式可得由軸的極限偏差公式可得孔的實際偏差為軸的實際偏差為由孔的公差公式可得，孔的公差為由軸的公差公式可得，軸的公差為②判別零件的合格性，并畫出公差帶圖。由于孔和軸的實際偏差都在兩個極限偏差之內(nèi)，所以孔和軸都合格。公差帶圖如圖所示。配合四

配合是指公稱尺寸相同、并且相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。1．配合

間隙是指孔的尺寸減去與其相配合的軸的尺寸之差為正，用X表示。過盈是指孔的尺寸減去與其相配合的軸的尺寸之差為負，用Y表示。例如，代數(shù)差為+15μm，表示間隙量為15μm；代數(shù)差為-15μm，表示過盈量為15μm。2．間隙與過盈按孔和軸公差帶之間關(guān)系的不同，配合可分為間隙配合、過盈配合和過渡配合三種。3．配合的種類

間隙配合是指具有間隙（包括最小間隙等于零）的配合。

此時，孔的公差帶在軸的公差帶之上，如圖所示。1）間隙配合由于孔和軸的實際（組成）要素允許在其各自公差帶內(nèi)變動，所以其配合的間隙也是變動的。當孔為上極限尺寸而與其相配的軸為下極限尺寸時，配合處于最松狀態(tài)，此時的間隙稱為最大間隙，用表示Xmax；當孔為下極限尺寸而與其相配的軸為上極限尺寸時，配合處于最緊狀態(tài)，此時的間隙稱為最小間隙，用

表示Xmin，即

過盈配合是指具有過盈（包括最小過盈等于零）的配合。

此時，孔的公差帶在軸的公差帶之下，如圖所示。2）過盈配合與間隙配合一樣，在過盈配合中，孔、軸的配合處于最緊狀態(tài)時具有最大過盈Ymax，處于最松狀態(tài)時具有最小過盈Ymin，即

過渡配合是指可能具有間隙或過盈的配合。此時，孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊，如圖所示。3）過渡配合同理，在過渡配合中，每對孔和軸的間隙或過盈也是變化的。當孔為上極限尺寸而與其相配的軸為下極限尺寸時，配合處于最松狀態(tài)，具有最大間隙Xmax；當孔為下極限尺寸而與其相配的軸為上極限尺寸時，配合處于最緊狀態(tài)，具有最大過盈Ymax。過渡配合最大間隙和最大過盈的計算公式與間隙配合和過盈配合相同。

配合公差是指組成配合的孔和軸的公差之和。它是允許間隙或過盈的變動量，反映配合的松緊變化程度。配合公差用Tf

表示，它是一個沒有符號的絕對值。4．配合公差配合公差越小，則配合后的松緊差別程度越小，即配合的一致性越好，配合精度越高；反之，配合精度越低。

【例1-5】已知某配合的公稱尺寸為?60mm，配合公差

Tf為49μm，最大間隙Xmax為19μm，孔的公差

Th為30μm，軸的下極限偏差ei為+11μm，試畫出該配合的尺寸公差帶圖，并說明配合的種類。

【解】

①計算孔和軸的極限偏差。軸的公差為軸的上極限偏差為孔的上極限偏差為孔的下極限偏差為②畫尺寸公差帶圖，判斷配合類型。畫出尺寸公差帶圖，如圖所示?？梢钥闯觯缀洼S的公差帶有交疊，故為過渡配合。①將學生分為10組，每組選擇一個表1-1所示的零件尺寸，繪制其公差帶圖，并計算其極限尺寸、極限偏差、公差。零件類型尺寸規(guī)格（mm）孔軸表1-1軸、孔零件尺寸規(guī)格②各小組將自己繪制的公差帶圖裁剪下來，粘貼在展示板（見下頁圖）上指定的零線位置區(qū)域，并判斷所粘貼的孔軸公差帶代表哪種配合關(guān)系。提示：1～5組先在展示板的指定位置粘貼公差帶紙片，6～10組根據(jù)前組完成情況補充粘貼使其成孔軸配合關(guān)系。展示板布局③根據(jù)本任務(wù)的實際完成情況，在表1-2中進行評分。姓

名班

級組

別考核項目考核要求分

值得

分個人自評本任務(wù)的知識掌握情況20分小組評價任務(wù)完成的準時性10分任務(wù)完成效果20分團隊協(xié)作情況10分興趣與積極性10分課堂紀律10分教師評價課堂綜合表現(xiàn)20分合計表1-2操作評分表如圖所示為兩個光軸零件，它們的尺寸精度哪個比較高，更難加工呢？顯然，左圖所示的光軸加工精度更高，更難加工。那么，得出這個結(jié)論的依據(jù)又是什么呢？下面，我們將學習極限與配合國家標準的基本規(guī)定來解答這些問題。

標準公差（IT）是指國家標準中規(guī)定的公差值，如表1-3所示。標準公差值的大小與公稱尺寸分段和公差等級有關(guān)。一標準公差系列公稱尺寸（mm）公

差

等

級IT01IT0IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18大于至μmmm—30.30.50.81.2234610142540600.10.140.250.40.611.4360.40.611.52.545812183048750.120.180.30.480.751.21.86100.40.611.52.546915223658900.150.220.360.580.91.52.210180.50.81.2235811182743701100.180.270.430.71.11.82.7表1-3標準公差數(shù)值（摘自GB/T1800.1—2009）公稱尺寸（mm）公

差

等

級IT01IT0IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18大于至μmmm18300.611.52.546913213352841300.210.330.520.841.32.13.330500.611.52.54711162539621001600.250.390.6211.62.53.950800.81.2235813193046741201900.30.460.741.21.934.68012011.52.5461015223554871402200.350.540.871.42.23.55.41201801.223.55812182540631001602500.40.6311.62.546.3180250234.571014202946721151852900.460.721.151.852.94.67.22503152.54681216233252811302103200.520.811.32.13.25.28.131540035791318253657891402303600.570.891.42.33.65.78.9400500468101520274063971552504000.630.971.552.546.39.750063091116223244701101752804400.71.11.752.84.4711表1-3標準公差數(shù)值（續(xù)）公稱尺寸（mm）公

差

等

級IT01IT0IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18大于至μmmm630800101318253650801252003205000.81.2523.25812.58001000111521284056901402303605600.91.42.33.65.6914100012501318243347661051652604206601.051.652.64.26.610.516.525016001521293955781251953105007801.251.953.157.812.519.5160020001825354665921502303706009201.52.33.769.2152320002500223041557811017528044070011001.752.84.471117.52825003150263650689613521033054086013502.13.35.48.613.52133表1-3標準公差數(shù)值（續(xù)）注：①公稱尺寸大于500mm的IT1～IT5的標準公差數(shù)值為試行的。

②公稱尺寸小于或等于1mm時，無IT14～IT18。實際生產(chǎn)中使用的公稱尺寸很多，如果每一個公稱尺寸都對應(yīng)一個公差值，就會形成一個龐大的公差數(shù)值表，不利于實現(xiàn)標準化。因此，國家標準對公稱尺寸進行了分段。1．公稱尺寸分段標準公差等級代號由符號IT和數(shù)字組成，如IT7。2．標準公差等級國家標準規(guī)定：公稱尺寸≤500mm時，標準公差分為20個等級，分別為IT01，IT0，IT1，IT2，…，IT18，其中，IT01級精度最高，IT18級精度最低；公稱尺寸>500～3150mm時，標準公差分為18個等級，分別為IT1，IT2，…，IT18。

基本偏差是決定公差帶位置的參數(shù)。為了實現(xiàn)公差帶的標準化，國家標準對孔和軸各規(guī)定了28個基本偏差。二基本偏差系列1．基本偏差系列圖及其特征基本偏差的代號用拉丁字母表示，包括21個單寫字母（在26個字母中，除去易混淆的5個字母I，L，O，Q，W或i，l，o，q，w后的剩余字母）和7個雙寫字母（CD，EF，F(xiàn)G，JS，ZA，ZB，ZC或cd，ef，fg，js，za，zb，zc），大寫代表孔，小寫代表軸。從基本偏差系列圖中可以看出：①在軸的基本偏差系列中，a～h的基本偏差為上極限偏差es，其絕對值逐漸減??；j～zc的基本偏差為下極限偏差ei，其絕對值逐漸增大。②在孔的基本偏差系列中，A～H的基本偏差為下極限偏差EI，其絕對值逐漸減??；J～ZC的基本偏差為上極限偏差ES，其絕對值逐漸增大。③JS和js的公差帶對稱分布于零線兩側(cè)，上、下極限偏差均可作為基本偏差。④H和h的基本偏差均為零。軸和孔的基本偏差數(shù)值已標準化，如教材上的表1-4和表1-5所示，實際應(yīng)用時直接查表即可。2．基本偏差數(shù)值查表時應(yīng)注意以下幾點。①基本偏差代號有大、小寫之分，大寫時查孔的基本偏差數(shù)值表，小寫時查軸的基本偏差數(shù)值表。②分清基本偏差是上極限偏差還是下極限偏差（注意表上方有標示）。③代號j，k，J，K，M，N，P～ZC的基本偏差數(shù)值與公差等級有關(guān)，查表時應(yīng)根據(jù)基本偏差代號和公差等級確定相應(yīng)的列?；酒顩Q定了公差帶中的一個極限偏差，即靠近零線的那個極限偏差，而另一個極限偏差的數(shù)值可由極限偏差和標準公差的關(guān)系式進行計算，即3．另一極限偏差值的確定對于軸對于孔或或三公差帶孔和軸的公差帶代號由基本偏差代號和公差等級數(shù)字組成。例如，H7為孔的公差帶代號；f6為軸的公差帶代號。1．公差帶代號圖樣上尺寸公差帶的標注方法有三種，如圖所示。2．圖樣上尺寸公差帶的標注

①在公稱尺寸后注出所要求的公差帶，如f65k6，f100g6。②在公稱尺寸后注出所要求的公差帶對應(yīng)的極限偏差值，如

，?

。③在公稱尺寸后注出所要求的公差帶和對應(yīng)的極限偏差值，如，?

。

【例1-6】已知孔?25H8與軸?25p8相配合，孔?25P8與軸?25h8相配合，試確定兩配合中孔與軸的極限偏差。

【解】25mm在18～30mm尺寸段內(nèi)，由表1-3所示可知，

。①確定孔?25H8與軸?25p8的極限偏差?？譎8的下極限偏差為0，則其上極限偏差為軸p8的基本偏差為下極限偏差，由表1-4所示可知。

軸p8的上極限偏差為②確定孔?25P8與軸?25h8的極限偏差?？譖8的基本偏差為上極限偏差，由表1-5所示可知。孔P8的下極限偏差為軸h8的上極限偏差為0，則其下極限偏差為綜上所述，，；，。

【例1-7】已知孔?25H7與軸?25p6相配合，孔?25P7與軸?25h6相配合，試確定兩配合中孔與軸的極限偏差。

【解】由表1-3所示可知，，

。①確定孔?25H7與軸?25p6的極限偏差?？譎7的下極限偏差為0，根據(jù)式（1-11），可得其上極限偏差為軸p6的基本偏差為下極限偏差，由表1-4所示可知。軸p6的上極限偏差為②確定孔?25P7與軸?25h6的極限偏差。孔P7的基本偏差為上極限偏差，由表1-5所示可知孔P7的下極限偏差為軸h6的上極限偏差為0，則其下極限偏差為綜上所述，，；，。國家標準對公稱尺寸≤500mm的孔和軸規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先公差帶。如圖所示，孔的一般用途公差帶有105種，其中，圓圈內(nèi)的13種為優(yōu)先公差帶，方框內(nèi)的44種為常用公差帶。3．公差帶系列H1JS1H2JS2H3JS3H4JS4K4M4G5H5JS5K5M5N5P5R5S5F6G6H6J6JS6K6M6N6P6R6S6T6U6V6X6Y6Z6D7E7F7G7H7J7JS7K7M7N7P7R7S7T7U7V7X7Y7Z7C8D8E8F8G8H8J8JS8K8M8N8P8R8S8T8U8V8X8Y8Z8A9B9C9D9E9F9H9JS9N9P9A10B10C10D10E10H10JS10A11B11C11D11H11JS11A12B12C12H12JS12H13JS13如圖所示，軸的一般用途公差帶有116種，其中，圓圈內(nèi)的13種為優(yōu)先公差帶，方框內(nèi)的59種為常用公差帶。選用公差帶時，應(yīng)按優(yōu)先、常用、一般公差帶的順序選取。h1js1h2js2h3js3g4h4js4k4m4n4p4r4s4f5g5h5j5js5k5m5n5p5r5s5t5u5v5x5e6f6g6h6j6js6k6m6n6p6r6s6t6u6v6x6y6z6d7e7f7g7h7j7js7k7m7n7p7r7s7t7u7v7x7y7z7c8d8e8f8g8h8js8k8m8n8p8r8s8t8u8v8x8y8z8a9b9c9d9e9f9h9js9a10b10c10d10e10h10js10a11b11c11d11h11js11a12b12c12h12js12a13b13h13js13四配合

配合制又稱為基準制，是指在制造相互配合的零件時，使其中一種零件作為基準件，其基本偏差固定，通過改變另一種零件的基本偏差來獲得各種不同性質(zhì)配合的制度。

國家標準規(guī)定，配合制可分為基孔制配合和基軸制配合兩種。1．配合制

基孔制配合是指基本偏差一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的制度，如圖所示。

基孔制配合的孔為基準件，稱為基準孔，以基本偏差代號H

表示；軸為非基準件，稱為配合軸。國家標準規(guī)定基準孔的下極限尺寸與公稱尺寸相等，即下極限偏差EI（基本偏差）為零。1）基孔制配合

基軸制配合是指基本偏差一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的制度，如圖所示。

基軸制配合的軸為基準件，稱為基準軸，以基本偏差代號h表示；孔為非基準件，稱為配合孔。國家標準規(guī)定基準軸的上極限尺寸與公稱尺寸相等，即上極限偏差es（基本偏差）為零。1）基軸制配合兩圖中，水平實線代表孔和軸的基本偏差，虛線代表另一極限，表示孔和軸之間可能的不同組合與它們的公差等級有關(guān)。配合代號用孔、軸公差帶代號的組合表示，寫成分數(shù)形式，分子為孔的公差帶代號，分母為軸的公差帶代號，如

或H7/f6。在圖樣上標注時，配合代號標注在公稱尺寸之后，如圖所示。2．配合代號及其標注國家標準在規(guī)定孔和軸公差帶選用的基礎(chǔ)上，還規(guī)定了孔和軸公差帶的常用和優(yōu)先配合。3．常用和優(yōu)先配合公稱尺寸≤500mm時，規(guī)定了59種基孔制常用配合，其中，標注三角符號的13種為優(yōu)先配合，如教材上的表1-6所示；規(guī)定了47種基軸制常用配合，其中，標注三角符號的13種為優(yōu)先配合，如教材上的表1-7所示。選用配合時，應(yīng)按優(yōu)先、常用配合的順序選取。五一般公差——線形尺寸的未注公差

一般公差是指在車間普通工藝條件下可保證的公差。在正常維護和操作的條件下，它代表經(jīng)濟加工精度。采用一般公差的尺寸在正常車間精度保證的條件下，一般可不檢驗。一般公差適用于金屬切削加工的尺寸，也適用于一般沖壓加工的尺寸。非金屬材料和其他工藝方法加工的尺寸可參照采用。采用一般公差，可帶來以下好處。1．一般公差的優(yōu)點①采用一般公差的要素在圖樣上可不單獨注出其公差，而是在技術(shù)要求或技術(shù)文件（如企業(yè)標準）中作出總的說明，這樣可以簡化制圖，使圖面清晰易讀。②設(shè)計人員不必逐一考慮或計算公差值，大大減小了設(shè)計工作量，節(jié)約了圖樣設(shè)計時間。③圖樣明確了由一般工藝水平保證的要素，可簡化檢驗要求，有助于質(zhì)量管理。④突出了圖樣上注出公差的尺寸，使其能在加工和檢驗時引起重視。國家標準規(guī)定，一般公差分精密f、中等m、粗糙c和最粗v四個等級。各公差等級線性尺寸的極限偏差數(shù)值如表1-8所示：2．一般公差的公差等級和極限偏差公差

等級基本尺寸分段0.5～3>3～6>6～30>30～120>120～400>400～1000>1000～2000>2000～4000精密f±0.05±0.05±0.1±0.15±0.2±0.3±0.5―中等m±0.1±0.1±0.2±0.3±0.5±0.8±1.2±2粗糙c±0.2±0.3±0.5±0.8±1.2±2±3±4最粗v―±0.5±1±1.5±2.5±4±6±8表1-8線性尺寸的極限偏差數(shù)值（摘自GB/T1804—2000）

單位：mm倒圓半徑和倒角高度尺寸的極限偏差數(shù)值如表1-9所示：公差等級基本尺寸分段0.5～3>3～6>6～30>30精密f±0.2±0.5±1±2中等m粗糙c±0.4±1±2±4最粗v表1-9倒圓半徑和倒角高度尺寸的極限偏差數(shù)值（摘自GB/T1804—2000）單位：mm注：倒圓半徑和倒角高度的含義參見GB/T6403.4。倒圓半徑和倒角高度尺寸的極限偏差數(shù)值如表1-9所示：公差等級長度分段（mm）～10>10～50>50～120>120～400>400精密f±1′±30′±20′±10′±5′中等m粗糙c±1°30′±1°±30′±15′±10′最粗v±3°±2°±1°±30′±20′表1-10角度尺寸的極限偏差數(shù)值（摘自GB/T1804—2000）采用一般公差時，應(yīng)在圖樣標題欄附近或技術(shù)要求、技術(shù)文件（如企業(yè)標準）中注出國家標準號及公差等級代號。例如，選取中等級時，標注為GB/T1804—m。3．一般公差的表示方法六標準參考溫度一個零件在不同溫度條件下測量可能會得到不同的結(jié)果，那么該以什么溫度條件下測得的結(jié)果為準呢？

國家標準中進行了規(guī)定。國家標準規(guī)定的標準參考溫度為20℃，即技術(shù)文件及設(shè)計圖樣上規(guī)定的尺寸、公差與配合，如果沒有特殊說明均為20℃時的數(shù)值。

測量零件時，如果偏離標準參考溫度，則需對測量結(jié)果進行修正；選擇配合時，應(yīng)考慮不同工作溫度對配合性質(zhì)的影響。①將學生分為10組，各小組根據(jù)表1-3“標準公差數(shù)值”和表1-4、表1-5“孔和軸的基本偏差數(shù)值”，查出表1-11中公差帶的上、下極限偏差。提示：JS與js沒有基本偏差，其上、下極限偏差與零線對稱，分別是±IT/2。組

別第1組第2組第3組第4組第5組公差帶?35h7?120K7?80h11?150JS8?45D9組

別第6組第7組第8組第9組第10組公差帶?35F8?120p6?80JS10?150f7?45m6表1-11查詢公差帶的上、下極限偏差②完成查表任務(wù)后，各小組選派代表在展示板上公示所查結(jié)果，找到與之配合的孔（軸）尺寸標記，并說明是哪種性質(zhì)的配合。③根據(jù)本任務(wù)的實際完成情況，在表1-12中進行評分。姓

名班

級組

別考核項目考核要求分

值得

分個人自評本任務(wù)的知識掌握情況20分小組評價任務(wù)完成的準時性10分任務(wù)完成效果20分團隊協(xié)作情況10分興趣與積極性10分課堂紀律10分教師評價課堂綜合表現(xiàn)20分合計表1-12操作評分表請大家思考一下，用于自行車上的螺栓和用于航天飛行器的螺栓，其加工精度是否相同？設(shè)計零件時一味地追求高精度是否正確？在前面學習中我們已經(jīng)掌握了極限與配合的基本知識，而在實際工作中，如何從眾多數(shù)值和配合比中選擇出適合的選項，是學習本任務(wù)的主要目標。下面讓我們來學習如何選擇極限與配合。合理選擇極限與配合是機械設(shè)計與制造中的一個重要環(huán)節(jié)，它對提高產(chǎn)品的性能、質(zhì)量以及降低生產(chǎn)成本具有重要影響。

極限與配合的選擇主要包括配合制的選擇、公差等級的選擇及配合的選擇三個方面，其選擇原則是在充分滿足使用要求的前提下盡可能獲得最佳經(jīng)濟效益。計算法最常用，本任務(wù)主要采用類比法選擇極限與配合。類比法試驗法極限與配合的選擇方法一配合制的選擇選擇配合制時，應(yīng)從零件的結(jié)構(gòu)性、工藝性和經(jīng)濟性等方面綜合考慮，合理選擇。①優(yōu)先選用基孔制配合

一般情況下，設(shè)計時應(yīng)優(yōu)先選用基孔制配合。孔加工時通常采用鉆頭、鉸刀和拉刀等定尺寸刀具，檢測時通常采用塞規(guī)等定尺寸量具，因此，設(shè)計時若采用基孔制可以減少孔公差帶的數(shù)量，從而大大減少定尺寸刀具和量具的規(guī)格和數(shù)量，有利于刀具和量具的標準化和系列化，具有較好的經(jīng)濟性。在有些情況下可采用基軸制。例如，采用冷拔圓棒料制作精度要求不高的軸，由于這種棒料外圓的尺寸、形狀相當準確，表面光潔，因而外圓不需加工就能滿足配合要求，此時采用基軸制在技術(shù)上和經(jīng)濟上都是合理的。②與標準件配合時，應(yīng)選以標準件為基準的基準制例如，滾動軸承為標準件，其內(nèi)圈（孔）與軸配合時采用基孔制配合，外圈（軸）與軸承座孔配合時采用基軸制配合；平鍵為標準件，其與鍵槽配合時，應(yīng)采用基軸制配合。此外，為了滿足特殊的配合需要，允許采用任意孔、軸公差帶組成配合，即非基準制配合，如

?52J7/f9。二公差等級的選擇選擇公差等級時，要正確處理使用要求、制造工藝和成本之間的關(guān)系，其選擇原則是在滿足使用要求的前提下，盡可能選擇較低的公差等級。設(shè)計時，可參考表1-13至表1-15。應(yīng)

用公差等級（IT）010123456789101112131415161718量塊———量規(guī)———————一般配合—————————特別精密的零件————非配合尺寸———————原材料公差———————表1-13公差等級的劃分范圍公差等級應(yīng)用范圍IT01～IT1用于量塊，大致相當于量塊的1，2，3級精度IT2～IT5用于精密零件的配合軸IT5孔IT6用于高精度的重要配合，如精密機床中主軸軸徑與軸承、發(fā)動機中活塞銷與活塞銷孔、車床尾座孔與頂尖套筒的配合等。其配合公差很小，加工要求很高，故應(yīng)用較少軸IT6孔IT7用于較高精度的重要配合，如機床傳動機構(gòu)中齒輪與軸、軸與軸承的配合，內(nèi)燃機中曲柄與軸套的配合等。其配合公差較小，一般精密加工能夠?qū)崿F(xiàn)，在精密機械制造中應(yīng)用較廣，國家標準推薦的常用公差帶也較多IT7～IT8用于中等精度的配合，如一般機械中速度不高的配合（軸與軸承的配合）、重型機械中精度要求稍高的配合（發(fā)動機活塞環(huán)與活塞環(huán)槽）、農(nóng)業(yè)機械中較重要的配合（拖拉機上的齒輪與軸）等。其配合公差中等，加工易于實現(xiàn)，在一般機械中廣泛應(yīng)用IT9～IT10用于一般要求的配合或長度精度要求較高的配合，某些配合尺寸的特殊要求，如飛機機身外殼的尺寸，由于其重量限制，要求達到此等級。其配合公差稍大，加工易于實現(xiàn)，在一般機械中廣泛應(yīng)用IT11～IT12用于不重要或只要求便于連接的配合，如螺栓或螺孔、鉚釘和孔等IT13～IT18用于未注公差的尺寸或粗加工的工序尺寸，如箱體的外形、手柄的直徑、沖壓件及鑄鍛件等表1-14公差等級的應(yīng)用范圍加工方法公差等級（IT）01012345678910111213141516研磨—

——————珩————圓磨—————平磨—————金剛石車———金剛石鏜———拉削————鉸孔—————車—————鏜—————銑————刨、插——鉆孔————滾壓、擠壓——沖壓—————壓鑄————粉末冶金成形———粉末冶金燒結(jié)————砂型鑄造、氣割—鍛造—表1-15各種加工方法的加工精度三配合的選擇在進行配合的選擇時，應(yīng)盡量選用國家標準推薦的優(yōu)先配合和常用配合；優(yōu)先配合和常用配合不能滿足使用要求時，可選擇國家標準推薦的一般用途孔、軸公差帶，組成所需要的配合；如仍不能滿足使用要求，允許從國家標準所提供的孔、軸公差帶中任意選取合適的公差帶，組成所需要的配合。選擇配合時，應(yīng)首先根據(jù)配合的具體要求，參考表1-16所示確定配合類別。相互運動情況配合處的裝配要求與使用要求配合選擇配合件之間

無相互運動需要傳遞載荷要精確同軸永久結(jié)合過盈配合可拆結(jié)合過渡配合或基本偏差為H（h）的間隙配合，傳遞載荷時要加緊固件（銷、鍵和螺釘?shù)龋┎灰缶_同軸間隙配合加緊固件不需要傳遞載荷過渡配合或過盈量較小的過盈配合配合件之間

有相互運動只有移動基本偏差為H（h）、G（g）等間隙配合轉(zhuǎn)動、移動或往復(fù)運動基本偏差為A（a）～F（f）等間隙配合在確定了配合類別后，需進一步通過類比，確定應(yīng)選哪一種配合。如表1-17所示為公稱尺寸≤500mm常用和優(yōu)先配合的特征及應(yīng)用，可供選擇時參考。表1-16配合類別選擇的一般方法類別配合特征配合代號（軸或孔）應(yīng)

用間隙配合特大間隙H11/a11，H11/b11，H12/b12A11/h11，B11/h11，B12/h12用于高溫或工作時要求大間隙的配合很大間隙（H11/c11），H11/d11（C11/h11）用于工作條件差、受力變形大或為便于裝配而需要大間隙的配合和高溫工作的配合較大間隙H9/c9，H10/c10，H8/d8，（H9/d9），H10/d10，H8/e7，H8/e8，H9/e9（D9/h9），D10/h10，D8/h8，D11/h11，E8/h7，E8/h8，E9/h9用于高速重載的滑動軸承或大直徑的滑動軸承，也可用于大跨距或多支點支承的配合一般間隙H6/f5，H7/f6，（H8/f7），H8/f8，H9/f9F6/h5，F(xiàn)7/h6，（F8/h7），F(xiàn)8/h8，F(xiàn)9/h9用于一般轉(zhuǎn)速的間隙配合。當溫度影響不大時，廣泛應(yīng)用于普通潤滑油潤滑的支承配合較小間隙H6/g5，（H7/g6），H8/g7G6/h5，（G7/h6）用于精密滑動零件或緩慢間歇回轉(zhuǎn)零件的配合很小間隙和零間隙H6/h5，（H7/h6），（H8/h7），H8/h8，（H9/h9），H10/h10，（H11/h11），H12/h12用于不同精度要求的一般定位件的配合及緩慢移動和擺動零件的配合表1-17公稱尺寸≤500mm常用和優(yōu)先合的特征及應(yīng)用

類別配合特征配合代號（軸或孔）應(yīng)

用過渡配合絕大部分有微小間隙H6/js5，H7/js6，H8/js7JS6/h5，JS7/h6，JS8/h7用于易于裝拆的定位配合或加緊固件后可傳遞一定靜載荷的配合大部分有微小間隙H6/k5，（H7/k6），H8/k7K6/h5，（K7/h6），K8/h7用于稍有振動的定位配合，加緊固件后可傳遞一定的載荷。裝拆方便，可用木槌敲入大部分有微小過盈H6/m5，H7/m6，H8/m7M6/h5，M7/h6，M8/h7用于定位精度要求較高且能抗振的定位配合，加鍵可傳遞較大的載荷?？捎勉~錘敲入或小壓力壓入絕大部分有微小過盈（H7/n6），H8/n7（N7/h6），N8/h7用于精確定位或緊密組合件的配合，加鍵能傳遞大力矩或沖擊性載荷。只在大修時拆卸絕大部分有較小過盈H8/p7用于加鍵后能傳遞很大扭矩，且承受振動和沖擊的配合，裝配后不拆卸過盈配合輕型H6/n5，H6/p5，（H7/p6），H6/r5，H7/r6，H8/r7N6/h5，P6/h5，（P7/h6），R6/h5，R7/h6用于精確定位配合。一般不能靠過盈傳遞力矩，要傳遞力矩需加緊固件中型H6/s5，（H7/s6），H8/s7，H6/t5，H7/t6，H8/t7S6/h5，（S7/h6），T6/h5，T7/h6用于不需加緊固件就可傳遞較小力矩和軸向力、加緊固件后可承受較大載荷或動載荷的配合重型（H7/u6），H8/u7，H7/v6，（U7/h6）用于不需加緊固件就可傳遞較大力矩和動載荷的配合，要求配合件的材料有較高的強度特重型H7/x6，H7/y6，H7/z6用于能傳遞和承受很大力矩和動載荷的配合，須經(jīng)試驗后方可應(yīng)用表1-17公稱尺寸≤500mm常用和優(yōu)先合的特征及應(yīng)用（續(xù)）

①將學生分為若干小組，各小組可自行查找機械，為其選擇適合的配合制、公差等級和公差，還可以由老師給各小組設(shè)定不同的已知條件，練習選擇極限與配合。②小組成員討論達成一致后，將最終結(jié)果以報告形式提交給老師，并在課堂上由選派的代表闡述理由和依據(jù)。姓

名班

級組

別考核項目考核要求分

值得

分個人自評本任務(wù)的知識掌握情況20分小組評價任務(wù)完成的準時性10分任務(wù)完成效果20分團隊協(xié)作情況10分興趣與積極性10分課堂紀律10分教師評價課堂綜合表現(xiàn)20分合計③根據(jù)本任務(wù)的實際完成情況，在表1-18中進行評分。表1-18操作評分表錐齒減速器的公差等級和配合選擇如圖所示為錐齒減速器，已知傳遞功率

，輸入軸轉(zhuǎn)速

，稍有沖擊，在中小型工廠小批生產(chǎn)。

現(xiàn)需要對以下四處的公差等級和配合進行選擇：聯(lián)軸器1和輸入軸2輸入端軸頸套杯4外徑和箱體6座孔帶輪8和輸出軸11輸出端軸頸小錐齒輪10和輸入軸2輸出端軸頸。以下為錐齒減速器的公差等級和配合選擇報告。1－聯(lián)軸器；2－輸入軸；3－軸承蓋；4－套杯；5－軸承；6－下箱體；7－隔套；

8－帶輪；9－大錐齒輪；10－小錐齒輪；11－輸出軸。（1）配合制的選擇由于四處配合均無特殊要求，所以優(yōu)先采用基孔制。（2）公差等級的選擇這四處配合均為減速器的重要配合。聯(lián)軸器1和輸入軸2輸入端軸頸配合、套杯4外徑和箱體6座孔配合中，公差等級要求較高，根據(jù)工藝等價性原則及表1-14可選擇其公差等級：孔為IT7級，軸為IT6級；帶輪8和輸出軸11輸出端軸頸配合中，由于精度要求相對不高，根據(jù)表1-14可選擇其公差等級：孔為IT8級，軸為IT7級；小錐齒輪10和輸入軸2輸出端軸頸的配合中，其公差等級取決于齒輪的精度等級，一般減速器齒輪精度為7級，故根據(jù)工藝等價性原則可選擇其公差等級：孔為IT7級，軸為IT6級。（3）配合的選擇①聯(lián)軸器1是用精制螺栓連接的固定式剛性聯(lián)軸器，為防止偏斜引起附加載荷，要求對中性好。聯(lián)軸器是輸入軸上的重要配合件，無軸向附加緊固裝置，結(jié)構(gòu)上有平鍵傳遞載荷，可選擇基本偏差m，形成過渡配合?50H7/m6。②套杯4外徑和箱體6座孔的配合是影響齒輪傳動性能的重要部位，定心精度要求較高，但考慮到可能需因為調(diào)整錐齒輪間隙而使套杯4軸向移動，可選擇基本偏差h，形成間隙配合?130H7/h6。③帶輪8和輸出軸11輸出端軸頸的配合，定心精度要求不高，且有軸向定位件，但需經(jīng)常更換帶輪，可選擇基本偏差h，形成間隙配合?50H8/h7。④小錐齒輪10和輸入軸2輸出端軸頸的配合是影響齒輪傳動的重要配合，為保證齒輪的工作精度和嚙合性能，要求準確對中，一般選用過渡配合加緊固件（平鍵），可供選擇的配合有H7/js6，H7/k6，H7/m6，H7/n6，甚至H7/p6，H7/r6。但考慮到此處的具體工作條件：稍有沖擊、小批生產(chǎn)，可選擇過渡配合?50H7/k6。實施

公差帶和配合代號的確定現(xiàn)有一孔、軸配合，其基本尺寸為?90mm，要求配合間隙為+0.036～+0.125mm。試計算確定此配合的孔、軸公差帶和配合代號。該配合的孔、軸公差帶和配合代號的計算確定過程如下。①選擇配合制。由于沒有特殊要求，所以優(yōu)先用基孔制，孔的基本偏差代號為H。②確定孔、軸公差等級。根據(jù)使用要求，間隙配合允許的配合公差為假設(shè)該孔、軸的配合間隙按極值考慮，因為，如果孔與軸采用同級配合，則有查表1-3可知，44.5μm介于

和

之間，在這一公差等級范圍內(nèi)，根據(jù)孔、軸的工藝等價性，國家標準要求孔比軸選用低一級精度。因此確定孔的公差等級為IT8，軸的公差等級為IT7。此時有③確定軸的基本偏差代號。根據(jù)已選定的基孔制配合，且孔的公差等級為IT8，即可得出孔的公差代號為?90H8，其中因為，所以可以得到軸的上極限偏差為查表1-4可知，

對應(yīng)的軸的基本偏差代號為f，則軸的公差代號為?90f7。軸的另一個極限偏差為④所選擇的配合為

?90H8/f7。⑤驗算。經(jīng)驗算可知，上述結(jié)果滿足要求。感謝觀看項目二技術(shù)測量基礎(chǔ)在機械制造中，為保證機械零件的互換性，需在加工過程中和加工之后對其進行測量和檢驗，以確定其是否符合技術(shù)要求。測量和檢驗共同組成了技術(shù)測量。技術(shù)測量在機械制造中具有非常重要的作用，技術(shù)測量水平的高低將反映出一個國家科技發(fā)展水平的高低。

本項目將主要介紹技術(shù)測量基礎(chǔ)知識。

掌握量塊的相關(guān)知識。熟悉測量方法的分類和計量器具的基本度量指標。掌握計量器具的分類，以及測量尺寸和角度的常用計量器具。了解測量誤差的分類及其數(shù)據(jù)處理。熟悉光滑工件尺寸的檢驗及光滑極限量規(guī)。認識尺寸傳遞與測量基礎(chǔ)知識認識測量線性尺寸的常用計量器具認識測量角度的常用計量器具項目實施認識測量誤差光滑工件尺寸的檢驗及光滑極限量規(guī)無論是對機械零件尺寸的測量，還是對機床、夾具在加工中定位尺寸的調(diào)整，都需要對長度量值進行統(tǒng)一。這就需要引入尺寸傳遞這一概念，即將量度基準和量值準確地傳遞到生產(chǎn)中應(yīng)用的計算器具和工件上。在此過程中又會涉及各種測量方法，應(yīng)用到各種計量器具。下面我們來學習有關(guān)尺寸傳遞與測量基礎(chǔ)的相關(guān)知識。一計量單位我國的法定計量單位采用國際單位制。

其中，長度的計量單位為米（m）；角度的計量單位為弧度（rad）和度（°）、分（′）、秒（″）。在機械制造中，常用的長度計量單位，一般測量時為毫米（mm），精密測量時為微米（μm），超精密測量時為納米（nm），其換算關(guān)系為：

常用的角度計量單位有弧度、微弧度（μrad）和度、分、秒，其換算關(guān)系為：

，

，

。測量是指將被測的幾何量與具有計量單位的標準量進行比較的實驗過程。為了保證長度測量的精度，必須建立一個國際統(tǒng)一的、穩(wěn)定可靠的長度基準。1．長度量值傳遞系統(tǒng)二量值傳遞系統(tǒng)1983年，在第17屆國際計量大會上通過了作為長度基準的米的定義，規(guī)定：“米”是光在真空中于1/299792458s的時間間隔內(nèi)所行經(jīng)路程的長度。

由于激光穩(wěn)頻技術(shù)的發(fā)展，國際計量大會推薦采用激光波長作為長度基準。我國采用碘吸收穩(wěn)定的0.633μm氦氖激光輻射作為波長標準來復(fù)現(xiàn)“米”的定義。在實際生產(chǎn)中，由于用光波波長作為長度基準進行測量不方便，故一般采用各種計量器具進行測量。為了保證量值統(tǒng)一，必須將長度基準的量值準確地傳遞到生產(chǎn)中應(yīng)用的計量器具和工件上去。因此，必須建立一套從長度的最高基準到被測工件的、嚴密而完整的長度量值傳遞系統(tǒng)。我國的長度量值傳遞系統(tǒng)如圖所示，從國家基準波長開始，通過兩個平行系統(tǒng)向下傳遞：一個是刻線量具（線紋尺）系統(tǒng)，另一個是端面量具（量塊）系統(tǒng)。

量塊又稱為塊規(guī)，是一種沒有刻度的端面量具。它用特殊合金鋼（一般為CrWMn鋼）制成，具有線膨脹系數(shù)小、不易變形、硬度高、耐磨性好等特點。量塊除可作為長度基準外，還可用來檢定和校準計量器具、調(diào)整精密機床、進行精密劃線和精密測量等。2．量塊常用的量塊為長方體，其上有兩個平行的測量面和四個非測量面。常用的量塊尺寸有量塊長度l和量塊標稱長度ln。1）量塊的尺寸與研合性

量塊長度l是指一個測量面上的任意點到與另一測量面相研合的輔助體表面的垂直距離。

量塊標稱長度ln是指標記在量塊上的量值，如圖中的“40”。量塊的測量面非常平整和光潔，用少許壓力推合量塊，使它們的測量面緊密接觸，量塊就能黏合在一起。量塊的這種特性稱為研合性。利用量塊的研合性，就可用不同尺寸的量塊組合成所需的各種尺寸。為了滿足不同的使用場合，國家標準對量塊的精度規(guī)定了若干級和若干等。2）量塊的精度量塊的制造精度分為0，1，2，3和K級，其中，0級精度最高，3級精度最低，K級為校準級。量塊的檢定精度分為1～5等，其中，1等精度最高，5等精度最低。量塊按“級”使用時，以量塊標稱長度ln作為工作尺寸。該尺寸包含量塊的制造誤差。量塊按“等”使用時，以檢定后得到的實測中心長度作為工作尺寸。該尺寸不包含制造誤差，只包含檢定時的較小測量誤差。實際中，量塊是成套生產(chǎn)的。GB/T6093—2001規(guī)定，我國成套生產(chǎn)的量塊有91塊、83塊、46塊、38塊等17種規(guī)格，如表2-1所示。3）量塊的尺寸組合及使用方法套別總塊數(shù)級

別尺寸系列（mm）間隔（mm）塊

數(shù)1910，10.5―11―11.001，1.002，…，1.0090.00191.01，1.02，…，1.490.01491.5，1.6，…，1.90.152.0，2.5，…，9.50.51610，20，…，1001010表2-1成套量塊的組合尺寸（摘自GB/T6093—2001）套別總塊數(shù)級

別尺寸系列（mm）間隔（mm）塊

數(shù)2830，1，20.5―11―11.005―11.01，1.02，…，1.490.01491.5，1.6，…，1.90.152.0，2.5，…，9.50.51610，20，…，10010103460，1，21―11.001，1.002，…，1.0090.00191.01，1.02，…，1.090.0191.1，1.2，…，1.90.192，3，…，91810，20，…，1001010表2-1成套量塊的組合尺寸（續(xù)）套別總塊數(shù)級

別尺寸系列（mm）間隔（mm）塊

數(shù)4380，1，21―11.005―11.01，1.02，…，1.090.0191.1，1.2，…，1.90.192，3，…，91810，20，…，1001010表2-1成套量塊的組合尺寸（續(xù)）使用量塊時，應(yīng)合理選擇若干量塊組成所需的尺寸。為了減少量塊的累積誤差，應(yīng)盡量減少量塊的使用塊數(shù)，通常不超過4～5塊。選取量塊時，應(yīng)從所需組合尺寸的最后一位數(shù)字開始，每選一塊，至少應(yīng)減去所需尺寸的一位尾數(shù)。例如，從83塊一套的量塊中選取尺寸為36.745mm的量塊組，選取方法為36.745所需尺寸

-1.005

第一塊量塊尺寸35.740

-1.24

第二塊量塊尺寸34.500

-4.5

第三塊量塊尺寸30.000第四塊量塊尺寸即角度是機械制造的重要幾何參數(shù)之一。由于任何一個圓周均可形成封閉的360°（2πrad）中心平面角，因此，角度測量不需要和長度測量一樣建立自然基準。但為了便于工作，計量部門在高精度的分度中，仍常以多面棱體作為角度基準建立角度量值傳遞系統(tǒng)。3．角度量值傳遞系統(tǒng)多面棱體用特殊合金或石英玻璃精細加工而成。

常見的多面棱體有4，6，8，12，24，36及72面體。

如圖所示為正八面棱體，在任意橫切面上，其相鄰兩面法線間的夾角為45°。用它作基準可以測量n×45°