![公差与配合教材(新版)[65P][2.26MB]](https://img.doczj.com/img8f/04aoyyz2vlektujnnb7a-f1.webp)
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《公差配合与技术测量技术》教案 课程性质和任务 性质：是机械类各专业的一门专业基础课。 任务：是使学生获得技术工所必须具备的公差和技术测量方面的基础知识与一定的实际工作技能，为专业工种应用公差标准和掌握检测技术打下基础。 课程教学目标 1．掌握公差配合、形位公差和表面粗糙度的标准及应用即看懂并学会有关公差与配合容在图纸上的标注方法和查阅有关表格。 2．了解有关测量的基本知识，理解常用量具的读数原理，掌握常用量具的使用方法。 绪论 课时：2课时 教学目的和要求： 本模块作为本课程的开篇,通过对互换性的讲解,引出了全课程的容,因此教学中要充分利用趣味性来引导学生对本课程特点的理解,提高学生的学习积极性.为此提出如下要求： 1. 了解互换性的含义； 2. 懂得学习《公差配合与技术测量基础》的重要性。 教学重点及难点： （１）掌握互换性的概念及其在机械制造业中的应用。 （２）掌握加工误差与公差之间的关系。 （３）理解标准化与计量、优先数的概念。 教学容: 一、互换性的概述 1、互换性的含义 在机械工业中,互换性是指制成的同一规格的一批零件或部件,不需作任何挑选,调整或辅助加工(如钳工修配),就能进行装配,并能满足机械产品的使用性能要求的一种特性。例：同型号的轴承、光管、螺钉等等。 互换性容：几何参数，力学性能，物理化学性能等方面。 2、作用 有利于组织专业化协作。 有利于用现代化工艺装配。 有利于采用流水线和自动线生产方式。 提高生产效率，降低成本，延长机器使用寿命。 3、分类 ①完全互换性：若零件在装配或更换时，不作任何选择，不需调整或修配，就能满足预定的使用 要求，则成为完全互换性（当不限定互换围时，称为完全互换法，也叫绝对互换法）。 ②不完全互换性：由于某种特殊原因只允许零件在一定围互换时，称为不完全互换法。 4、互换性条件 一批相同规格的零件具有互换性的条件为：实际尺寸在允许的围；形状误差在允许的围；位置误差在
公差等级表 GB/T1804－2000 线形尺寸的极限偏差数值 公差等级基本尺寸分段 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 (GB/T1804－2000)倒圆半径和倒角高度尺寸的极限偏差数值 公差等级基本尺寸分段 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 注:倒圆半径和倒角高度的含义参见GB/T6403.4 (GB/1804－2000)角度尺寸的极限偏差数值 公差等级长度分段 ～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′ (GB/T1184－1996)直线度和平面度的未注公差值 公差等级基本长度范围 ≤10 ＞10～30 ＞30～100 ＞100～300 ＞300～1000 ＞1000～3000 H 0.02 0.05 0.1 0.2 0.3 0.4 K 0.05 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 L 0.1 0.2 0.4 0.8 1.2 1.6 (GB/T1184－1996)垂直度未注公差值 公差等级基本长度范围 ≤100 ＞100～300 ＞300～1000 ＞1000～3000 H 0.2 0.3 0.4 0.5 K 0.4 0.6 0.8 1 L 0.6 1 1.5 2 (GB/T1184－1996)对称度未注公差值 公差等级基本长度范围 ≤100 ＞100～300 ＞300～1000 ＞1000～3000 H 0.5
第三章孔、轴公差与配合 目的：从基本几何量的精度项目入手，了解几何量线性尺寸、角度尺寸的基本概念，掌握常用孔、轴国家标准的构成，常用孔、轴公差与配合的选择，大尺寸孔、轴公差与配合及线性尺寸的未注公差。 重点：掌握尺寸精度及配合的选用；孔、轴公差与配合在图样上的标注。 难点：尺寸精度及配合的选用； 课次3：基本几何精度概念及精度设计 基本要求 ? 基本内容：本课题主要论述几何量的基本概念，有关几何量精度的基本术语和定义，几何参数误差，线性尺寸精度，角度尺寸精度。 要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有： 1、几何量精度的基本术语及定义； 2、尺寸公差标准； 3、常用孔、轴国家标准的构成---基本偏差系列、标准公差系列； 4、会画尺寸公差带图与配合公差带图； 5、在已知相同字母孔（轴）极限偏差的基础上，能求出与之相配的轴（孔）的极限偏差； 难点：几何参数误差的项目、评定。 ? 学时：6学时+习题课2学时 基本几何量精度（一） ? 几何量：包括长度、角度、几何形状、相互位置和表面粗糙度等几何参数。 ? 几何量精度：是指这些几何参数的精度。几何量精度设计的主要任务是要使机械产品能够满足几何参数互换性的要求。 ? 本次课主要论述：几何量的基本概念，有关几何量精度的基本术语和定义，长度即线性尺寸精度。简述角度尺寸精度。 有关几何量精度的基本术语和定义： ? 孔和轴 ? 尺寸：尺寸、基本尺寸、实际尺寸、作用尺寸、极限尺寸、实体尺寸 ? 偏差与公差 ? 尺寸公差带图 ? 加工误差与公差的关系 ? 合格性判定原则 孔和轴 ? 在满足互换性的配合中，孔和轴具有广泛的含义，即： ? 孔指圆柱形内表面及其它内表面中，由单一尺寸确定的部分，其尺寸由D表示； ? 轴指圆柱形的外表面及其它外表面中由单一尺寸确定的部分，其尺寸由d 表示。 ? 即：孔为包容面，轴为被包容面。如下图所示
目录 课题一互换性与标准化概念 任务一互换性的基本概念 (1) 任务二标准化概念 (1) 任务三形位公差 (11) 任务四表面粗糙度 (29) 课题二尺寸链 任务一尺寸链基础 (36) 任务二工艺尺寸链 (40) 任务三装配尺寸链 (58) - 1 -
课题一互换性与标准化概念 任务一互换性的基本概念 在工厂的装配车间经常看到这样的情况，装配工人任意从一批相同规格的零件中取出其中一个装配到机器上，装配后机器就能正常工作。在生活中也有不少这样的例子，如轿车、自行车、手表的某个零件损坏后，买一个相同规格的零件，装好后就能照常使用，显得十分方便快捷。这些都是零件互换性的具体体现。 互换性就是指机器零部件相互之间可以替换，而且保证使用要求的一种特性。 互换性在现代化大规模生产中有着十分重要的意义。 在设计方面，按互换性进行设计可以最大限度地采用标准件和通用件，从而减少设计绘图的工作量，也有利于计算机辅助设计； 在制造方面，有利于组织大规模专业化生产； 在使用方面，便于维修和售后服务。 按互换性的程度又可把互换性分为完全互换和有限互换。 完全互换:对于同一规格的零件，若不加挑选和修配就能装配到机器上去，并且能满足使用要求，这种互换就称为完全互换。 完全互换一般用于大批量生产的标准零部件，如普通紧固螺纹制件、滚动轴承等。 有限互换:有时虽然是同一规格的零件，但在装配时需要进行挑选或修配才能满足使用要求，这种互换称为有限互换。 有限互换多用于生产批量小和装配精度要求高的情况。 任务二标准化概念 标准化是社会生产的产物，反过来它又能推动社会生产的发展。 标准是指对重复性事物和概念所做的同一规定。 标准化包含了标准制订、贯彻和修订标准的全部过程。 在机械制造中，标准化是实现互换性的必要前提。 技术标准(简称标准)即技术法规，是从事生产、建设工作以及商品流通等的一种共同技术依据，它以生产实践、科学试验及可靠经验为基础，由有关方面协调制订，由主管部门批准，以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据。 标准可以按不同级别颁布。 - 2 -
教案 1
一、新课导入： 极限配合与技术测量主要内容包括极限与配合、形位公差、表面粗糙度和技术测量，主要学习和研究互换性，围绕零件的制造误差和公差概念及其使用要求之间的关系，合理的解决生产成本、产品质量与效益之间的矛盾。 二、新授内容： 第一章概述 第一节互换性 （一）互换性基本概念： 所谓互换性是指在制成同一规格的零件中，不需要作任何挑选或附加加工（如选配或钳工加工）就可以组装成部件或整机，并能达到设计要求。 举例说明：自行车手机电脑零部件的互换性。 （二）互换性的种类： 根据零件的互换范围不同： a)完全互换性：零、部件在装配时，不需要作任何选择或附加加工。 b)不完全互换性：零、部件在装配时，允许进行附加加工、选择与调 整。 完全互换性在机器制造中被广泛采用。 （三）分组装配法：为了解决加工困难和装配精度要求之间的矛盾。 把零件的互换性范围限制在同一组内的方法，称为分组装配法。属于不完全互换性。 第二节加工误差和公差 （一）加工误差： 1、加工误差的定义：零件的实际尺寸和理论上的绝对准确尺寸之差。
2、加工误差的分类： a)尺寸误差； b)形状误差； c)位置误差； d)表面粗糙度误差； e)波纹度误差。（未标准化） （二）公差： 1、公差的定义：零件的尺寸、几何形状、几何位置关系及表面粗糙度参 数值允许变动的范围。 2、公差的分类： a)尺寸公差； b)形状公差； c)位置公差； d)表面粗糙度公差； 第三节极限与配合标准 (一)标准化和标准： a)标准化：制定标准和贯彻执行技术标准为主要内容的全部活动过程。 b)标准：指为产品和工程上的规格、技术要求及其检测方法方面等所作的 技术规定。 （二）国家有关标准： 标准分为：国家标准行业标准地方标准企业标准 第四节技术测量概念 （一）技术测量的意义和对象： a)技术测量是实现互换性的必要条件。 b)所谓技术测量就是把被测出的量值与具有计量单位的标准量进行比较 从而确定被测量的量值。 c)技术测量的对象：长度、角度、表面粗糙度和形位公差。
公差与配合（摘自GB1800～1804－79）1．基本偏差系列及配合种类 .2．标准公差值及孔和轴的极限偏差值 基本尺寸 mm 公差等级 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 >6～10 >10～18 >18～30 >30～50 >50～80 >80～120 >120～180 >180～250 >250～315 >315～400 >400～500 6 8 9 11 13 15 18 20 23 25 27 9 11 13 16 19 22 25 29 32 36 40 15 18 21 25 30 35 40 46 52 57 63 22 27 33 39 46 54 63 72 81 89 97 36 43 52 62 74 87 100 115 130 140 155 58 70 84 100 120 140 160 185 210 230 250 90 110 130 160 190 220 250 290 320 360 400 150 180 210 250 300 350 400 460 520 570 630
孔的极限差值（基本尺寸由大于10至315mm）μm
轴的极限偏差（基本尺寸由于大于10至315mm）
公差带级 >10～18>18～30 >30～50 >50～80 >80～120>120～180 >180～250>250～315 K 5 +9 +1 +11 +2 +13 +2 +15 +2 +18 +3 +21 +3 +24 +4 +27 +4 ▼6 +12 +1 +15 +2 +18 +2 +21 +2 +25 +3 +28 +3 +33 +3 +36 +4 7 +19 +1 +23 +2 +27 +2 +32 +2 +38 +3 +43 +3 +50 +4 +56 +4 M 5 +15 +7 +17 +8 +20 +9 +24 +11 +28 +13 +33 +15 +37 +17 +43 +20 6 +18 +7 +21 +8 +25 +9 +30 +11 +35 +13 +40 +15 +46 +17 +52 +20 7 +25 +7 +29 +8 +34 +9 +41 +11 +48 +13 +55 +15 +63 +17 +72 +20 N 5 +20 +12 +24 +15 +28 +17 +33 +22 +38 +23 +45 +27 +51 +31 +57 +34 ▼6 +23 +12 +28 +15 +33 +17 +39 +20 +45 +23 +52 +27 +60 +31 +66 +34 7 +30 +12 +36 +15 +42 +17 +50 +20 +58 +23 +67 +27 +77 +31 +86 +34 p 5 +26 +18 +31 +22 +37 +26 +45 +32 +52 +37 +61 +43 +70 +50 +79 +56 ▼6 +29 +18 +35 +22 +42 +26 +51 +32 +59 +37 +68 +43 +79 +50 +88 +56 7 +36 +18 +43 +22 +51 +26 +62 +32 +72 +37 +83 +43 +96 +50 +108 +56 注：标注▼者为优先公差等级，应优先选用。 形状和位置公差（摘自GB1182～1184－80） 形位公差符号 分类形状公差位置公差 项目直线 度 平面 度 圆度 圆柱 度 平行 度 垂直 度 倾斜 度 同轴 度 对称 度 位置 度 圆跳 动 全跳动 符号
配合与配合公差（1学时） ※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※本节课内容： 1. 配合的概念 2. 配合类型 3. 配合公差 4. 配合制 5. 小结。 要求深刻理解与熟练掌握的重点内容： 本节课所讲授的术语和定义均要深刻理解与熟练掌握，特别要注意对以下知识点的掌握： 1．间隙配合、过盈配合、过渡配合这三种配合的公差带特点； 2．基准制（基孔制和基轴制） 本节课难点： “过渡配合”的概念、“配合公差”的含义 教学方法： 1．启发式教学。 2．以多媒体为辅助教学手段。 ※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※具体内容的详细教案如下：（加黑字表示板书内容或应有板书的地方） 注：首先对上次课的主要内容用2分钟进行小结。 一、“配合”概念 1. 间隙与过盈 ＋间隙X 孔的尺寸－轴的尺寸＝代数差 Y 2.配合基本尺寸相同的，相互结合的孔、轴公差带之间的关系。（对一批零件而言）配合反映了机器上相互结合的零 件间松紧程度。 有三个含义： 1）必须是孔和轴
2）基本尺寸相同 3）对一批零件而言 二、配合类型 按公差带关系的不同，配合分为三种： 1）间隙配合 孔的公差带在轴公差带上方，即具有间隙的配合（包括X min ＝0的配合）。对一批零件而言，所有孔的尺寸≥轴的尺寸 特征参数： X max ＝D max －d min ＝ES －ei X min ＝D min －d max ＝EI －es X av =（X max +X min ）/2 注：要讲清间隙的作用在于： 储存润滑油 补偿温度引起的尺寸变化 补偿弹性变形及制造与安装误差 2) 过盈配合 孔的公差带在轴公差带下方，即具有过盈的配合（包括Y min ＝0的配合）。对一批零件而言，所有孔的尺寸≤轴的尺寸 特征参数： Y min ＝D max －d min ＝ES －ei Y max ＝ D min －d max ＝EI －es Y av =（Y max +Y min ）/2 过盈配合用于孔、轴的紧固连接，不允许两者有相对运动。 注：要讲清过盈的作用在于及如何装配。 3)过渡配合 孔、轴公差带相互重叠，即可能具有X 或Y 的配合。（对一批零件而言） 间隙配合（见课件） 过盈配合 （见课件） min =0
3、公差与配合的标注 （l）在装配图中的标注 国家标准规定，在装配图上标注公差与配合时，配合代号一般用相结合的孔与轴的公差带代号组合表示，即在基本尺寸的后面将代号写成分数的形式，分子为孔的公差带代号。分母为轴的公差带代号。孔和轴的公差带代号分别由基本偏差代号与公差等级两部件组成。 也可以注写成Φ５０Ｈ７／Ｋ６和Φ５０Ｆ８／ｈ７的形式。 当配合代号的分子中出现基孔制代号H，而分母中同时出现基轴制代号h 时，则称为基准件相互配合，如Φ５０Ｈ７／Ｋ６，它既可以视为基孔制，也可视为基轴制，是一种最小间隙为零的间隙配合。如分子分母均无基准件代号，则属于某一孔公差带与某一轴公差带组成的配合．在装配图中公差号配合的标注见图８． （2）零件图中尺寸公差的标注 在零件图中尺寸公差的标注形式有三种：
l）在基本尺寸后面只标注公差带代号。公差带代号应注写在基本尺寸的右边，如图9 所示，这种标注形式适合于大批量生产的零件。 2）在基本尺寸后面标注极限偏差、表示极限偏差的数字要比基本尺寸的数字小一号，如图9．b所示，偏差值一般要注写三位有效数字，上偏差注写在基本尺寸的右上力；下偏差应与基本尺寸注写在同一底线上。若其中有一个偏差值为零时，要以占位，并与上偏差或下偏差小数点前的个位数字对齐。如果上下偏差数值相同。符号相反，则应首先在基本尺寸的右边注上“士”号，再填写偏差数字，其高度与基本尺寸数字相同，如图10所示．这种标注形式适合于单件或小批量生产的零件。 3）在基本尺寸的后面同时标注公差带代号和极限偏差数值，此时极限偏差数值应加括号，如图9c所示。 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！ 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！
2.垂直度公差矩形、圆形凹模板的直角面，凸、凹模（或凸凹模）固定板安装孔的轴线与其基准面，模板上模柄（压入式模柄）安装孔的轴线与其基准面，一般均应有垂直度要求，可按下表的垂直度公差选取。而上、下模板的导柱、导套安装孔的轴线与其基准面的垂直度公差，应按如下规定：安装滑动式导柱、导套时取为0.01：100；安装滚动式导柱、导套时取为0.005：100。 注：1.基本尺寸是指被测零件的短边长度。
2.垂直度公差是指以长边为基准，短边对长边垂直度的最大允许值。 3.圆跳动公差各种模柄的圆跳动公差可按下表选取。与模板固定的导套圆柱面的径向圆跳动公差，可根据模具精度要求选取4级或5级，在冷冲模国家标准中，其圆跳动公差值已直接标注在导套零件图上。 4.同轴度公差阶梯式的圆截面凸模、凹模、凸凹模的工作直径与安装直径（采用过渡配合压入固定板内），阶梯式导柱的工作直径与安装（采用过盈配合压入模板内），均应有同轴度要求，其同轴度公差可按下表选取。
注：基本尺寸是指被测零件的直径。 5.圆柱度公差导柱与导套配合的圆柱面，其圆柱度公差一般可按6级精度选取。在冷冲模国家标准中，其圆柱度公差值已直接标注在导柱、导套零件图上。 三、模具零件的表面粗糙度要求 模具零件表面质量的高低用表面粗糙度衡量，通常以R a(μm)表示。R a数值愈小，表示其表面质量愈高。模具零件的工作性能如耐磨性、抗蚀性及强度等，在很大程度上受其表面质量的影响。模具零件的表面质量越高，其寿命也越长。但从另一方面看，对模具零件表面质量要求过高，则增加了模具制造成本。因此，应合理选用模具零件的表面粗糙度。模具零件常用的表面粗糙度要求列于下表，可供模具设计时参考。
我国尺寸公差与配合标准的发展历史 1944年：国民党政府制定了“尺寸公差与配合”的国家标准,但实际使用的是日本、德国、美国标准. 1955年：参照苏联标准,第一机械工业部颁布“公差与配合”的部颁标准,此标准只是将苏联标准（OCT标准）付与了中文名词. 1959年：颁布了“公差与配合”的国家标准GB159～174 （简称“旧国标”）（精度等级偏低、配合种类偏少）. 1979年：参照国际标准制定了“公差与配合”的国家标准GB1800～1804 —1979（简称“新国标”）取代GB159～174—1959. 1992～1996年上述新国标进行了部分修订，将《公差与配合》改为《极限与配合》, 用《极限与配合基础第一部分：词汇》（GB/T1800.1—1996）替代GB1800-1979中的《公差与配合的术语及定义》；用《一般公差线性尺寸的未注公差》（GB/T1804—1992）替代《未注公差尺寸的极限偏差》（GB1804—1979） 国家标准《极限与配合》中,公差与配合部分的标准主要包括： GB/T1800.1—1997《极限与配合基础第1部分：词汇》 GB/T1800.2—1998《极限与配合基础第2部分：公差、 偏差和配合的基本规定》 GB/T1800.3—1998《极限与配合基础第3部分：标准公 差和基本偏差数值表》 GB/T1800.4—1999《极限与配合标准公差等级和孔、 轴的极限偏差表》 GB/T1801—1999《极限与配合公差带和配合的选择》 GB/T1804—2000《一般公差未注公差的线性和角度尺 寸的公差》 2009年11月1日实施： GB/T1800.1—2009《极限与配合第1部分：公差、偏差 和配合的基础》 GB/T1800.2—2009《极限与配合第2部分：标准公差等 级和孔、轴极限偏差表》 GB/T1801—2009 《极限与配合公差带和配合的选择》 GB/T4249-2009 《公差原则》 GB/T16671-2009 《几何公差最大实体要求、最小实体 要求和可逆要求》 GB/T1182-2008 《几何公差形状、方向、位置和跳动 公差标准》 GB/T 1031-2009 《表面结构轮廓法表面粗糙度参 数及其数值》 GB/T 3177-2009 《光滑工件尺寸的检验》 GB/T 3505-2009 《表面结构轮廓法术语、定义 及表面结构参数》
《公差配合与测量技术》知识点 绪言 互换性是指在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑选或附加修配就能装在机器上，达到规定的功能要求，这样的一批零件或部件就称为具有互换性的零、部件。 通常包括几何参数和机械性能的互换。 允许零件尺寸和几何参数的变动量就称为公差。 互换性课按其互换程度，分为完全互换和不完全互换。 公差标准分为技术标准和公差标准，技术标准又分为国家标准，部门标准和企业标准。 第一章圆柱公差与配合 基本尺寸是设计给定的尺寸。实际尺寸是通过测量获得的尺寸。 极限尺寸是指允许尺寸变化的两个极限值，即最大极限尺寸和最小极限尺寸。最大实体状态是具有材料量最多的状态，此时的尺寸是最大实体尺寸。 与实际孔内接的最大理想轴的尺寸称为孔的作用尺寸，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸称为轴的作用尺寸。 尺寸偏差是指某一个尺寸减其基本尺寸所得的代数差。 尺寸公差是指允许尺寸的变动量。 公差=|最大极限尺寸 - 最小极限尺寸|=上偏差-下偏差的绝对值 配合是指基本尺寸相同的，相互结合的孔与轴公差带之间的关系。 间隙配合：孔德公差带完全在轴的公差带上，即具有间隙配合。 间隙公差是允许间隙的变动量，等于最大间隙和最小间隙的代数差的绝对值，也等于相互配合的孔公差与轴公差的和。 过盈配合，过渡配合 T=ai, 当尺寸小于或等于500mm时，i=0.45+0.001D(um), 当尺寸大于500到3150mm时，I=0.004D+2.1（um）. 孔与轴基本偏差换算的条件：1.在孔，轴为同一公差等级或孔比轴低一级配合2.基轴制中孔的基本偏差代号与基孔制中轴的基本偏差代号相当 3.保证按基轴制形成的配合与按基孔制形成的配合相同。 通用规则，特殊规则 例题 基准制的选用：1.一般情况下，优先选用基孔制。2.与标准件配合时，基准制的选择通常依标准件而定。3.为了满足配合的特殊需要，允许采用任一孔，轴公差带组合成配合。 公差等级的选用：1.对于基本尺寸小于等于500mm的较高等级的配合，由于孔比同级轴加工困难，当标准公差小于等于IT8时，国家标准推荐孔比轴低一级相配合，但对标准公差大于IT8级或基本尺寸大于500mm的配合，由于孔德测量精度比轴容易保证，推荐采用同级孔，轴配合。2.既要满足设计要求，又要考虑工艺的可能性和经济性。 各种配合的特性：间隙：主要用于结合件有相对运动的配合。 过盈：主要用于结合件没有相对运动的配合。 过渡：主要用于定位精确并要求拆卸的相对静止的联结。
第二章光滑圆柱的公差与配合 ?第一节光滑圆柱的公差与配合的概念 ?第二节公差与配合标准的组成与特点 ?第三节公差配合的选择 Back
一、有关尺寸的术语、定义 设计图样上的尺寸标注?100±0.14mm 1、基本尺寸（D ，d ）?100 2、极限尺寸：允许尺寸变化的两各界限值。 最大极限尺寸：D max d max 最小极限尺寸：D min d min 3、实际尺寸：在零件上实际测量的尺寸。 举例：一批轴尺寸为?100±0.14mm ，若某一轴 实际尺寸为?99.92mm ，判断其合格性。 第一节光滑圆柱的公差与配合的概念
4、实体状态和实体尺寸 最大实体状态：合格零件占有材料最多时的状态 最大实体尺寸：D min d max 最小实体状态：合格零件占有材料最小时的状态 最小实体尺寸：D max d min 二、尺寸偏差、公差 1、尺寸偏差：某一尺寸—基本尺寸所得的代数差 2、实际偏差：实际尺寸—基本偏差=实际偏差
3、极限偏差极限尺寸—基本尺寸=极限偏差 上偏差：ES=D max -D es=d max -d 下偏差：EI=D min -D ei=d min -d 实际偏差在极限偏差范围内即为合格 极限偏差在图样上的标注： ?100±0.14mm ?50?25说明：偏差可为正、负、零。1.00+020.0033 .0??
4、尺寸公差：T D T d 定义：允许尺寸的变动量 ?100±0.14mm ，变动量为0.28 计算：T D =D max -D min =ES-EI T D =d max -d min =es-ei 说明：①公差值为正直 ②公差大小反映零件加工的难易程度， 尺寸的精确程度。动画演示 5、尺寸的公差带图 为清晰表达一批轴和孔的公差与配合，引入公差带图。 不画孔、轴的结构，只画放大了的孔、轴公差带。
教学大纲___________________________________________________________________ 计划学时：总32学时其中讲课:26学时实验:6学时 适用专业：机械工程及自动化、工业工程 参考教材： 1. 韩进宏.互换性与技术测量. 北京：机械工业出版社,2004.07 2. 王伯平. 互换性与测量技术基础. 北京：机械工业出版社,2005.01 3. 谢铁邦.李柱.席宏卓.互换性与技术测量.武汉：华中科技大学出版社,2002.01 4. 史锦屏. 互换性与技术测量实验指导书.济南：济南大学出版社,2004.06 课程的教学目的与任务 “互换性与技术测量”是一门综合性的应用技术基础课，它既是联系设计类和工艺类课程的纽带，也是从基础课与技术基础课教学过渡到专业课教学的桥梁。该学科将实现互换性生产的标准化领域与计量学领域的有关知识结合在一起，涉及机械、电子产品的设计、制造、质量控制等诸多方面。课程的学习旨在使学生掌握有关互换性生产原则及公差与配合的规律与选用；掌握圆柱结合的精度设计原则及检测技术；掌握零件形位公差标准、选用原则及检测技术；理解常用零部件的几何精度设计原则与方法，具备精度设计方法及技术测量的基本技能。 课程的基本要求 1. 掌握几何量公差、标准化以及计量学的基本知识，深刻领会上述几方面在实现和发展互换性生产、 保证产品质量中所起的重要作用。 2. 确切理解有关公差标准的基本术语和定义，掌握标准的内容和特点。初步掌握选用公差、进行精 度设计的基本原则。 3. 建立测量技术的基本概念，了解常用测量方法与测量器具的原理，学会分析测量误差与测量结果 的处理。通过实验，初步掌握常用仪器的操作技能。 各章节授课内容、教学方法及学时分配建议（含课内实验） 第一章绪论建议学时：1 第一节互换性与公差的概念 第二节标准化与优先数系 第三节几何量检测的重要性及其发展 授课方法：以课堂讲授为主，辅助课堂练习，课堂讨论、课外作业及自学来完成。第二章：几何量测量技术基础建议学时：1 第一节测量与检验的概念 第二节长度基准与量值传递 第三节计量仪器和测量方法分类 第四节测量误差 授课方法：以课堂讲授为主，辅助课堂练习，课堂讨论、课外作业及自学来完成，并通过实验来强化知识掌握。 第三章孔、轴的极限与配合建议学时：6
《公差配合与测量技术》教学大纲 一、课程性质和任务 本课程是高职学院机械类（数控技术应用机械制造、模具设计与制造、数控技术应用、机电一体化、焊接技术等）专业的一门专业技术基础课，它涉及几何量公差与技术测量两个范畴。它是联系机械设计课程与机械制造课程的纽带是从基础课学习过度到专业课学习的桥梁。 本课程的主要任务是从互换性的角度出发，围绕误差与公差两个概念研究产品使用要求与制造要求之间的矛盾，培养学生正确应用国家标准和检测方法。 二、课程教学目标 本课程的教学目标是：从互换性角度出发，通过系统简练地介绍几何量公差的有关标准、选用方法和误差检测的基本知识，使学生学到有关精度设计和几何量检测的基础理论知识和基本技能。 ( 一 ) 知识教学目标 1. 系统、简练地宣传贯彻国家颁布的几何量公差的有关标准和选用方法。 2. 从保证机械零件的互换性和几何精度出发，介绍测量技术的基本理论和方法。 ( 二 ) 能力培养目标 1. 掌握有关互换性、公差、检测及标准化的概念。 2. 掌握公差配合、形位公差、表面粗糙度标准的规定并能正确选用及标注。 3. 基本掌握常用件的公差配合及常用检测方法。 4. 掌握尺寸传递概念，尺寸链的计算方法。 5.理解计量器具的分类、常用度量指标、测量方法并能正确应用。 三、教学内容和要求 理论教学模块 概论 1、掌握互换性的概念及互换性在设计、制造、使用和维修等方面的重要作用。 2、掌握互换性与公差、检测的关系。 3 、理解标准化与、优先数的概念。 ( 一) 极限与配合及检测 1 、正确理解有关尺寸、公差、偏差、配合等术语和定义。
2 、掌握公差与配合标准的相关规定、熟练应用公差表格、正确进行相关参数的计算。 3 、初步学会公差与配合的正确选用。 4 、掌握计量器具的选择和验收极限的确定。 ( 二 ) 形状和位置公差及检测 1 、熟记形位公差特征项目符号及名称，基本学会分析典型的形位公差带的形状、大小、方向和位置。 2、掌握评定形位误差时“最小条件”的概念及“最小条件”的意义。 3、理解最小包容区与公差带的关系。 4、理解独立原则、相关原则在图样上的标注、含义、检验手段和主要应用场合。 5、掌握形位公差的选用及标注方法。 6、了解形位公差的检测方法。 ( 三 ) 表面粗糙度和检测 1 、了解粗糙度的实质及对零件使用性能的影响和粗糙度的测量方法及原理。 2 、掌握粗糙度评定参数的含义、应用场合、选用方法和标注方法。 3、初步掌握表面粗糙度的选用。 （四）测量技术基础 1、了解测量的基本概念及尺寸传递、测量误差等概念。 2、理解测量方法、计量器具的分类及常用的度量指标。 3、掌握基本技术测量理论和方法。 ( 五 ) 光滑极限量规 1、了解光滑极限量规的作用、种类。 2、理解泰勒原则的含义。 3、掌握工作量规的公差带的分布及设计方法。 ( 六 )键和花键的公差及其检测 1、掌握平键连接的公差与配合、形位公差和表面粗糙度的选用与标注。 2、掌握矩形花键连接的定心方式。 3、掌握矩形花键连接的公差配合、形位公差、表面粗糙度的选用与标注。 4、了解平键、花键连接采用的基准制及检测方法。 （七）普通螺纹结合的公差及其检测 1、了解普通螺纹的使用要求、主要几何参数及其对互换性的影响和常用的检测方法。
教学过程: 总论 一、互换性的概述 1.互换性的概念及分类 概念：互换性指在机械和仪器制造工业中，零、部件的互换性是指在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑选或附加修配（如钳工修理）就能装在机器上，达到规定的性能要求。例：同型号的轴承、光管、螺钉、手机的显示屏等等。 互换性内容：几何参数，力学性能，物理化学性能等方面。 1）分类： ①完全互换性：若零件在装配或更换时，不作任何选择，不需调整
或修配，就能满足预定的使用要求，则成为完全互换性（当不限定互换范围时，称为完全互换法，也叫绝对互换法）。 ②不完全互换性：由于某种特殊原因只允许零件在一定范围内互换时，称为不完全互换法。 2）其区别是：a、完全互换是一批零件或部件在装配时不需分组、挑选、调整和修配，装配后即能满足预定要求。而不完全互换是零件加工好后，通过测量将零件按实际尺寸的大小分为若干组，仅同一组内零件有互换性，组与组之间不能互换。b、当装配精度要求较高时，采用完全互换将使零件制造精度要求提高，加工困难，成本增高； 而采用不完全互换，可适当降低零件的制造精度，使之便于加工，成本降低。 3）适用场合：一般来说，使用要求与制造水平，经济效益没有矛盾时，可采用完全互换；反之，采用不完全互换。 2、互换性的技术经济意义 （1）在设计方面，有利于最大限度采用标准件、通用件和标准件，大大简化绘图和计算工作，缩短设计周期。便于计算机辅助设计C AD。 （2）在制造方面，有利于组织专业化生产，采用先进工艺和高效率的专用设备，提高生产效率。 （3）在使用、维修方面，可以减少机器的维修时间和费用，保证机器能连续持久的运转。提高了机器的使用寿命。 3、实现互换性的条件 一批相同规格的零件具有互换性的条件为：实际尺寸在允许的范围内；形状误差在允许的范围内；位置误差在允许的范围内；表面粗糙度达到规定的要求。
公差与配合教案 1．互换性概念 互换性定义 互换性是指从一批相同的零件中任取一件，不经修配就能装配到 机器或部件中，并满足产品的性能要求。 互换性意义 零件具有互换性有利于组织协作和专业化生产，对保证产品质量，降低成本及方便装配，维修有重要意义。 尺寸公差的术语和定义 1）基本尺寸——设计给定的尺寸。如图a中的?30mm。 2）实际尺寸——零件制成后，通过测量所得的尺寸。 3）极限尺寸——允许零件实际尺寸变化的两个界限值，其中较大的一个尺寸称为最大极限尺寸，较小的一个尺寸称为最小极限尺寸。
如图b示出了轴?30mm的最大极限尺寸为?29.993mm，最小极限尺寸为?29.980mm。实际尺寸只要在这两个极限尺寸之间均为合格。 ）尺寸偏差（简称偏差）——某一尺寸减去基本尺寸所得的代数 差。尺寸偏差有上偏差、下偏差（统称极限偏差）和实际偏差。 上偏差＝最大极限尺寸 - 基本尺寸 下偏差＝最小极限尺寸 - 基本尺寸 如上图所示的轴: 上偏差＝ (29.993-30)mm＝ -0.007mm 下偏差＝ (29.980-30)mm＝ -0.020mm 国家标准规定：用代号ES和es分别表示孔和轴的上偏差；用代号EI和ei分别表示孔和轴 的下偏差。偏差可以为正，负或零值。 实际尺寸减去基本尺寸的代数差称为实际偏差。零件尺寸的实际偏差在上、下偏差之间均为合格。 5）尺寸公差（简称公差）——允许尺寸变动的量。 即：公差＝最大极限尺 寸-最小极限尺寸 或：公差＝上偏差-下偏 差 如上图所示的轴 公差＝ (29.993-29.980) mm ＝0.013mm 或：公差＝
[-0.007-(-0.020)] mm ＝0.013mm 由于最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸，所以公 差总是正值，且不能为零。 在零件图上，凡有公差要求的尺寸，通常不是标注两个极限尺寸，而是标注出基本尺寸和上、下偏差，见上图a。 6）尺寸公差带（简称公差带）——公差带是表示公差大小和相对于零线位置的一个区域。 上图a表示了一对互相结合的孔与轴的基本尺寸、极限尺寸、偏差、公差的相互关系。为简化起见，一般只画出孔和轴的上、下偏差围成的方框简图，称为公差带图，见上图b。 在公差带图中，零线是表示基本尺寸的一条直线。当零线画成水平线时，正偏差位于零线的上 方，负偏差位于零线的下方，偏差值的单位为微米。
1．1 互换性与标准化概念 1．1．1互换性的基本概念 在工厂的装配车间经常看到这样的情况，装配工人任意从一批相同规格的零件中取出其中一个装配到机器上，装配后机器就能正常工作。在H常生活中也有不少这样的例子，如轿 车、自行车、手表的某个零件损坏后，买一个相同规格的零件，装好后就能照常使用，显得十分 方便快捷。这些都是零件互换性的具体体现。互换性就是指机器零部件相互之间可以替换，而且保证使用要求的一种特性。 互换性在现代化大规模生产中有着十分重要的意义。在设计方面，按互换性进行设计，可 以最大限度地采用标准件和通用件，从而减少设计绘图的工作量，也有利于计算机辅助设计；在制造方面，有利于组织大规模专业化生产；在使用方面，便于维修和售后服务。 互换性可以分为广义互换性和狭义互换性。广义互换性是指机器的零件在各种性能方面都具有互换性，如零件的几何参数、力学性能、抗腐蚀性、热变形、电导性等。狭义互换性是指 机器的零部件只满足几何参数方面的要求，如尺寸、形状、位置和表面粗糙度的要求。本课程 只研究零件几何参数方面的互换性。 按互换性的程度又可把互换性分为完全互换和有限互换。对于同一规格的零件，若不加
挑选和修配就能装配到机器上去，并且能满足使用要求，这种互换就称为完全互换。有时虽然 是同一规格的零件，但在装配时需要进行挑选或修配才能满足使用要求，这种互换称为有限互换。 完全互换一般用于大批量生产的标准零部件，如普通紧固螺纹制件、滚动轴承等。这种生 产方式效率高，同时也有利于各生产单位和部门之问的协作。 有限互换多用于生产批量小和装配精度要求高的情况。当装配精度要求很高时，每个零件的精度也势必要求很高，这样会给零件的制造带来一定的困难。为了解决这一矛盾，在生产中经常采用分组装配法和修配法。分组装配法的具体方法是，将零件的制造公差适当扩大到 方便加工的程度，完工后按实际尺寸的大小把被装配的零件分成若干组，按对应组进行装配。 分组越细，装配精度就越高，但应以满足装配精度为依据。分组太细将会降低装配效率，提高 制造成本；分组太粗将不能保证装配精度要求。 对于单件小批量生产的高精度产品，在装配时往往采用修配法或调整法。这种生产方式效率低，但能获得高精度的产品。因此，在精密仪器和精密机床的生产中被广泛采用。 只有同一规格的零件才能够实现互换性，但规格相同的零件其实际尺寸或形状并不完全一致，在生产实际中不可避免地会产生加工误差。为了达到预定的互换性要求，必须将零部件 的几何参数控制在一定的变动范围内，这个允许零件几何参数的变动范围称为公差。因
公差与配合的计算教程 1．根据表1中给出的标准公差和基本偏差数值，求出下列孔、轴的上下偏差数值： （1）．7850 h E Φ （2）．7 8 60m H Φ 表1 标准公差和基本偏差数值表 1．解： （1）．7 850h E Φ为基轴制，故： es ＝0 ei ＝－IT7＝－25m μ 而孔的基本偏差可通过通用规则求出： EI ＝－es ＝＋50m μ ES ＝EI ＋IT8＝＋50＋39＝＋89m μ （2）．7 8 60 m H Φ的基本偏差可直接查表求得： EI ＝0 ES ＝＋IT8＝＋46m μ ei ＝＋11m μ es ＝ei ＋IT7＝＋11＋30＝＋41m μ 2．设某配合的孔为 ()027 .00 815+H φmm ，轴为 () 016 .0034.0715--f φmm ，试分别计算它们的基本尺寸、 极限尺寸、极限偏差、尺寸公差和配合公差、极限间隙（或极限过盈），并指出它们属于何 种基准制的配合类别，画出尺寸公差带图。 解： 孔、轴的基本尺寸：D = d = 15mm 。 此配合为基孔制的间隙配合。 孔 轴 最大极限尺寸： D max = 15.027mm ， d max = 14.984mm 。 最小极限尺寸： D min = 15mm ， d min = 14.966mm 。 极限偏差: ES = 27μm ，EI = 0 es = -16μm ， 尺寸公差： T h = 27μm ， T s = 18μm 。 配合公差： T f = T h + T s = 27 + 18 = 45μm 。 最大间隙: X max = ES – ei = 27 - (-34) = 61μm 。 最小间隙: X min = EI – es = o - (-16) = 16μm 。 画出尺寸公差带图如图所示。 3．设某配合的孔为( )007 .0018 .07 50+-K φmm ，轴为( )0 016 .0650-h φmm 极限尺寸、极限偏差、尺寸公差和配合公差、极限间隙（或极限过盈），并指出它们属于何种基准制的配合类别，画出尺寸公差带图。 解： 孔、轴的基本尺寸：D = d = 50mm 。 此配合为基轴制的过渡配合。 孔 轴
公差与配合(摘自GB1800～1804－79) 1.基本偏差系列及配合种类 、2.标准公差值及孔与轴得极限偏差值 基本尺寸 mm 公差等级 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 >6～10 >10～18 >18～30 >30～50 >50～80 >80～120 >120～180 >180～250 >250～315 >315～400 >400～500 6 8 9 11 13 15 18 20 23 25 27 9 11 13 16 19 22 25 29 32 36 40 15 18 21 25 30 35 40 46 52 57 63 22 27 33 39 46 54 63 72 81 89 97 36 43 52 62 74 87 100 115 130 140 155 58 70 84 100 120 140 160 185 210 230 250 90 110 130 160 190 220 250 290 320 360 400 150 180 210 250 300 350 400 460 520 570 630 孔得极限差值(基本尺寸由大于10至315mm) μm 公差带等 级 基本尺寸m m >0～18>18～30 >30～50 >50～80 >80～120>120～180 >180～250>250～315 D 8 +77 +50 +98 +65 +119 +80 +146 +100 +174 +120 +208 +145 +242 +170 +271 +190
公差带 等 级 基本尺寸m m >10～18>18～30 >30～50 >50～80 >80～120>120～180 >180～250>250～315 6 +18 +7 +21 +8 +25 +9 +30 +11 +35 +13 +40 +15 +46 +17 +52 +20 7 +25 +7 +29 +8 +34 +9 +41 +11 +48 +13 +55 +15 +63 +17 +72 +20 N 5 +20 +12 +24 +15 +28 +17 +33 +22 +38 +23 +45 +27 +51 +31 +57 +34 ▼6 +23 +12 +28 +15 +33 +17 +39 +20 +45 +23 +52 +27 +60 +31 +66 +34 7 +30 +12 +36 +15 +42 +17 +50 +20 +58 +23 +67 +27 +77 +31 +86 +34 p 5 +26 +18 +31 +22 +37 +26 +45 +32 +52 +37 +61 +43 +70 +50 +79 +56 ▼6 +29 +18 +35 +22 +42 +26 +51 +32 +59 +37 +68 +43 +79 +50 +88 +56 7 +36 +18 +43 +22 +51 +26 +62 +32 +72 +37 +83 +43 +96 +50 +108 +56 注:标注▼者为优先公差等级,应优先选用。 形状与位置公差(摘自GB1182～1184－80) 分类形状公差位置公差 项目直线 度 平面 度 圆度 圆柱 度 平行 度 垂直 度 倾斜 度 同轴 度 对称 度 位置 度 圆跳 动 全跳动 符号 主参数d(D)图例 公差等级 主参数d(D) mm 应用举例>6 ～ 10 >10 ～18 >18～ 30 >30 ～50 >50～ 80 >80 ～120 >120 ～180 >180 ～250 >250 ～315 >315 ～400 >400 ～500 5 1、5 2 2、5 2、5 3 4 5 7 8 9 10 安装E、C级滚动轴承得配合