绪论
在工业及日常生活中到处都能遇到互换性。例如，机器上丢了一个螺钉，可以按相同的规格装上一个；灯泡坏了，可以换个新的；自行车、缝纫机、钟表的零部件磨损了，也可以换个相同规格的新的零部件，即能满足使用要求。互换性是机器和仪器制造行业中产品设计和制造的重要原则。
1. 互换性概述
（1）互换性及其意义
所谓互换性的含义即指：同一规格的一批零部件，任取其一，不需任何挑选和修理就能装在机器上，并能满足其使用功能要求。
在设计方面，零部件具有互换性，就可以最大限度地采用标准件、通用件和标准部件，大大简化了绘图和计算工作，缩短了设计周期，有利于计算机辅助设计和产品品种的多样化。
在制造方面，互换性有利于组织专业化生产，有利于采用先进工艺和高效率的专用设备，有利于用计算机辅助制造，有利于实现加工过程和装配过程机械化、自动化，从而可以提高劳动生产率和产品质量，降低生产成本。
在使用和维修方面，具有互换性的零部件在磨损及损坏后可及时更换，因而减少了机器的维修时间和费用，保证机器连续运转，从而提高机器的使用价值。
（2）互换性的分类
机器和仪器制造业中的互换性，通常包括几何参数(如尺寸)和力学性能(如硬度、强度)的互换，本课程仅讨论几何参数的互换。
所谓几何参数互换，主要包括零部件的尺寸、几何形状、相互的位置关系以及表面粗糙度等参数的互换。
互换性按其互换程度，可分为完全互换和不完全互换。若一批零部件在装配时，不需要挑选、调整和修配，装配后即能满足预定的要求，这些零部件属于完全互换。零部件在加工完后，通过测量将零件按实际尺寸大小分为若干组，使各组组内零件间实际尺寸的差别减小，装配时按对应组进行。这样，既可保证装配精度和使用要求，又能解决加工上的困难，降低成本。但此时，仅组内零件可以互换，组与组之间不可互换，故称为不完全互换。装配时需要进行挑选或调整的零部件也属于不完全互换。
第一章极限与配合及检测
为适应科学技术飞速发展，与国际标准接轨，经国家技术监督局批准，颁布了公差与配合标准《极限与配合》(GB／T1800.1—1997)、 (GB／T1800.2～1800.3—1998)、(GB ／T1804—1992)，代替了1979年颁布的旧标准(CBl800～1804—79)中相应的部分内容。
第一节极限与配合的基本概念
本节是本门课程的重要的核心内容，是学习以后各章的基础。对各公差配合的基本概念要明确，重点掌握好有关极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、基本偏差的概念，达到能熟练计算。会画公差带图，掌握间隙、过渡、过盈配合的特点及极限盈、隙的计算。
1.1.1 孔和轴
1.孔孔是指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由二平行平面或切面形
成的包容面）。孔的直径尺寸用D表示。
2.轴轴是指工件的圆柱形外表
面，也包括非圆柱形外表面（由二平行
平面或切面形成的被包容面）。轴的直径
尺寸用d表示。
从装配关系讲，孔是包容面，轴
是被包容面。从加工过程看，随着余量
的切除，孔的尺寸由小变大，轴的尺寸
由大变小。如图1-1所示。
1.1.2 有关尺寸的术语定义
1. 尺寸是指用特定单位表示线性尺寸值的数值。
长度值包括：直径、半径、宽度、深度、高度和中心距等。单位:毫米（mm）
2.基本尺寸（D,d）基本尺寸是由设计给定的，孔用D表示，轴用d表示。
3.实际尺寸(D a,d a) 实际尺寸是通过测量所得的尺寸。孔的实际尺寸以D a表示，轴的实际尺寸以d a表示。
4.极限尺寸允许尺寸变化的两个界限值称为极限尺寸。
两个界限值中较大的一个称为最大极限尺寸；较小的一个称为最小极限尺寸。孔和轴的
最大，最小极限尺寸分别用D max，d max 和D min，d min表示。
1.1.3 有关尺寸偏差、公差的术语定义
1.尺寸偏差某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为尺寸偏差（简称偏差）。
偏差可能为正或负，也可为零。
2.实际偏差实际尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为实际偏差。
3.极限偏差极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
（1）上偏差最大极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为上偏差。孔的上偏差用ES 表示；轴的上偏差用es表示。
（2）下偏差最小极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为下偏差。孔的下偏差用EI 表示；轴的下偏差用ei表示。极限偏差可用下列公式表示：
ES=Dmax-D es=dmax-d
EI=Dmin-D ei=dmin-d
偏差值除零外，前面必须标有正或负号。上偏差总是大于下偏差。标注示例：50
034 .0
009
.0
+
+
50
009
.0
020
.0
-
- 30
007
.0
- 30
011
.0
+
80
015
.0
±
4.尺寸公差（T h，T s）允许尺寸的变动量称为公差。公差是用以限制误差的，工件的误差在公差范围内即为合格；反之，则不合格。
公差等于最大极限尺寸减最小极限尺寸之差，或上偏差减下偏差之差。孔公差用T h表示；轴公差用T s表示。公差、极限尺寸和极限偏差的关系如下：
孔公差 T
h = D
max
－D
min
= ES－EI
轴公差 T
s = d
max
－d
min
= es－ei
公差值永远为正值。
公差与配合示意图
5.尺寸公差带零件的尺寸相对其基本尺寸所允许变动的范围，叫做尺寸公差带。用图所表示的公差带称为公差带图。
零线为确定极限偏差的一条基准线，是偏差的起始线，零线上方表示正偏差，零线下方表示负偏差。在画公差带图时，注上相应的符号“0”“＋”和“－”号，并在零线下方画上带单箭头的尺寸线标上基本尺寸值。
上、下偏差之间的宽度表示公差带的大小，即公差值。公差带沿零线方向的长度可适当选取。公差带图中，尺寸单位为毫米（mm），偏差及公差的单位也可以用微米（μm）表示，单位省略不写。
6.标准公差标准中表列的，用以确定公差带大小的任一公差称为标准公差。
7.基本偏差用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差称为基本偏差。一般为公差带靠近零线的那个偏差。
1.1.4 有关配合的术语定义
1.配合 配合是指基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。
2.间隙（X ）或过盈（Y ） 在轴与孔的配合中，孔的尺寸减去轴的尺寸所得的代数差，当
差值为正时称为间隙，用X 表示；当差值为负时称为过盈，用Y 表示。
3.间隙配合 具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合称为间隙配合。在间隙配合中，孔
的公差带在轴的公差带之上，如
图1-4所示。
最大间隙 X max =D max －
d min =ES-ei
最小间隙 X min =D min －d max
=EI-es
间隙配合的平均松紧程度称为
平均间隙X av 。
平均间隙 X av =2
1（X max + X min ） （1-5） 4.过盈配合 具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为过盈配合。在过盈配合
中，孔的公差带在轴的公差带之下，如图
最大过盈 Y max =D min －d max = EI-es 最小过盈
Y min =D max －d min = ES-ei
平均过盈为最大过盈与最小过盈的平均值。
平均过盈 Y av = 2
1（Y max +Y min ） 5.过渡配合 可能具有间隙或过盈的配合，此时孔的公差带与轴的公差带相互交叠，它是
介于间隙配合与过盈配合之间的一种配合，但间隙和过盈量都不大。
最大间隙 X max =D max －d min =ES-ei
最大过盈 Y max =D min －d max =EI-es
在过渡配合中，平均间隙或平均过盈为最大间隙与最大过盈的平均值，所得值为正，
则为平均间隙；为负则为平均过盈。
X av （Y av ）= 21（X max + Y max ）
6.配合公差 允许间隙或过盈的变动量称为
配合公差。它表明配合松紧程度的变化范围。配
合公差用T f 表示，是一个没有符号的绝对
值。 对间隙配合 min max X X T f -=
对过盈配合 max min Y Y T f -=
对过渡配合 max max Y X T f -=
在上式中，把最大、最小间隙和过盈分别用孔、轴的极限尺寸或偏差带入，可得三种
配合的配合公差都为
s h f T T T +=
例1-1 已知基本尺寸D=d=50mm ，孔的极限尺寸D max =50.025mm ，D min =50mm ；轴的极限尺
寸d max =49.950mm ，d min =49.934mm 。现测得孔、轴的实际尺寸分别为D a =50.010mm ，d a =49.946mm 。
求孔、轴的极限偏差、实际偏差及公差。
解：孔的极限偏差
ES=D max －D=50.025－50=+0.025mm
EI=D min －D=50－50=0
轴的极限偏差
es=d max －d=49.950－50=－0.050mm
ei=d min －d=49.934－50=－0.066mm
孔的实际偏差
D a －D=50.010－50=+0.010mm
轴的实际偏差
d a －d=49.946－50=－0.054mm
孔的公差
T D =D max －D min =50.025－50=0.025mm
轴的公差
T d =d max －d min =49.950－49.934=0.016mm
例1-2 孔φ039.0050+mm ，轴φ025.0050.050-
-mm ，求X max 、X min 及f T ，并画出公差带图。
解：X max =D max －d min =（50.039－49.950）mm=+0.089mm
X min =D min －d max =（50－49.975）mm=+0.025mm min max X X T f -==025.0089.0-mm=0.064mm
公差带图如图1-7a 所示。
例1-3 孔φ039.0050+mm ，轴φ079.0054.050+
+mm ，求Y max 、Y min 及f T ，并画出公差带图。
解：Y max =D min －d max =（50－50.079）mm=－0.079mm
Y min =D max －d min =（50.039－50.054）=－0.015mm max min Y Y T f -==)079.0(015.0---mm=0.064mm
公差带图如图1-7b 所示。
例1-4 孔φ039.0050+mm ，轴φ034.0009.050+
+mm ，求X max 、Y max 及f T ，并画出公差带图。
解：X max =D max －d min =（50.039－50.009）mm=+0.030mm
Y max =D min －d max =（50－50.034）mm=－0.034mm
max max Y X T f -==)034.0(030.0--mm=0.064mm
公差带图如图1-7c 所示。
本节主要讲述公差配合标准，了解基准制中基孔制和基轴制的特点、标准公差系列和基本偏差系列的构成，重点掌握标准公差数值表和孔与轴的基本偏差数值表的查用，会在图样上正确标注公差配合。掌握一般公差的表示方法。
1.2.1 基准制
1.基孔制基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。
基孔制配合中的孔为基准孔，是配合的基准件。标准规定，基准孔的基本偏差为下偏差EI，数值为零，即EI=0，上偏差为正值，其公差带偏置在零线上侧。基准孔的代号为H。
2.基轴制基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。
基轴制配合中的轴为基准轴，是配合的基准件。标准规定，基准轴的基本偏差为上偏差es，数值为零，即es=0，下偏差为负值，其公差带偏置在零线下侧。基准轴的代号为h。
1.2.2 标准公差系列
1.标准公差因子（公差单位）标准公差因子是用以确定标准公差的基本单位，该因子是基本尺寸的函数，是制定标准公差数值的基础。
45
.03+
=
i001
D
D
.0
式中 D——基本尺寸分段的计算尺寸（mm）
i——公差单位（μm）
2.公差等级确定尺寸精确程度的等级称为公差等级。不同零件和零件上不同部位的尺寸，对精确程度的要求往往不同，为了满足生产的需要，国家标准设置了20个公差等级，各级标准公差的代号为IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18，IT01精度最高，其余依次降低，标准公差值依次增大。
3.尺寸分段在计算标准公差时，公差单位算式中D取尺寸段首尾两个尺寸的几何平均值。
1.2.3 基本偏差系列
1.代号基本偏差代号用拉丁字母表示，孔用大写字母表示，轴用小写字母表示。28种基本偏差构成了基本偏差系列。
2.基本偏差系列图及其特征图1-9为基本偏差系列图。图中，基本偏差系列各公差带只画出一端，另一端未画出，它取决于公差的大小。
3.基本偏差数值
（1）轴的基本偏差数值轴的基本偏差数值是以基孔制配合为基础，按照各种配合要求，再根据生产实践经验和统计分析结果得出的一系列公式经计算后圆整尾数而得出。轴的基本偏差数值表，如表1-4所示。
轴的基本偏差可查表确定，另一个极限偏差可根据轴的基本偏差数值和标准公差值按下列关系式计算
ei=es－IT
es=ei+IT
（2）孔的基本偏差数值
①通用规则用同一字母表示的孔、轴的基本偏差的绝对值相等，符号相反。孔的基本偏差是轴的基本偏差相对于零线的倒影。即
ES=－ei （适用于A～H）
EI=－es （适用于同级配合的J～ZC）
②特殊规则用同一字母表示的孔、轴的基本偏差的符号相反，而绝对值相差一个Δ值。即
ES=－ei+Δ
Δ=IT n－IT n-1=IT h－IT s
特殊规则适用于基本尺寸≤500mm，标准公差≤IT8的J、K、M、N和标准公差≤IT7的P～ZC。
孔的另一个极限偏差可根据孔的基本偏差数值和标准公差值按下列关系式计算
EI=ES－IT
ES=EI+IT
例1-5 查表确定φ25H8/p8，φ25P8/h8孔与轴的极限偏差，并计算这两个配合的极限盈隙。
解：1）查表确定孔和轴的标准公差
查表1-2得 IT8=33μm
2）查表确定轴的基本偏差
查表1-4得 p 的基本偏差为下偏差ei=+22μm h 的基本偏差为上偏差es=0
3）查表确定孔的基本偏差
查表1-5得 H 的基本偏差为下偏差EI=0 P 的基本偏差为上偏差ES=－22μm
4）计算轴的另一个极限偏差
p8的另一个极限偏差es=ei+IT8=（+22+33）μm =+55μm
h8的另一个极限偏差ei=es －IT8=（0－33）μm=－33μm
5）计算孔的另一个极限偏差
H8的另一个极限偏差ES=EI+IT8=（0+33）μm=+33μm
P8的另一个极限偏差EI=ES －IT8=（－22－33）μm=－55μm
6）标出极限偏差
φ25)(8)(8055.0022.0033.00+++p H φ25)(8)(80033.0022.0055.0--
-h P
7）计算极限盈隙
对于φ25H8/p8 Y max =EI －es=（0－0.055）mm=－0.055mm
X max =ES －ei=（+0.033－0.022）mm=+0.011mm
对于φ25P8/h8 Y max =EI －es=（－0.055－0）mm=－0.055mm
X max =ES －ei={－0.022－（－0.033）}mm=+0.011mm
可见φ25H8/p8与φ25P8/h8配合性质相同。
例1-6 查表确定φ20H7/p6，φ20P7/h6孔与轴的极限偏差，并计算这两个配合的极
限盈隙。
解：1）查表确定孔和轴的标准公差
查表1-2得 IT6=13μm IT7=21μm
2）查表确定轴的基本偏差
查表1-4得 p 的基本偏差为下偏差ei=+22μm h 的基本偏差为上偏差es=0
3）查表确定孔的基本偏差
查表1-5得 H 的基本偏差为下偏差EI=0
P 的基本偏差为上偏差ES=（－22+Δ）μm=（－22+8）μm=－14μm
4）计算轴的另一个极限偏差
p6的另一个极限偏差es=ei+IT6=（+22+13）μm =+35μm
h6的另一个极限偏差ei=es －IT6=（0－13）μm=－13μm
5）计算孔的另一个极限偏差
H7的另一个极限偏差ES=EI+IT7=（0+21）μm=+21μm
P7的另一个极限偏差EI=ES －IT7=（－14－21）μm=－35μm
6）标出极限偏差
φ20)(6)(7035.0022.0021.00+++p H φ20)(6)(70
013.0014.0035.0--
-h P
7）计算极限盈隙
对于φ20H7/p6 Y max =EI －es=（0－0.035）mm=－0.035mm
Y min =ES －ei=（+0.021－0.022）mm=－0.001mm
对于φ20P7/h6 Y max =EI －es=（－0.035－0）mm=－0.035mm
Y min =ES －ei={－0.014－（－0.013）}mm=－0.001mm
可见φ20H7/p6与φ20P7/h6配合性质相同。
1.2.4 公差与配合在图样上的标注
1.公差带代号与配合代号
孔、轴的公差带代号由基本偏差代号和公差等级数字组成，例如H7、F7、K7、P6等为
孔的公差带代号；h7、g6、m6、r7等为轴的公差带代号。
当孔和轴组成配合时，配合代号写成分数形式，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号。如6
7g H 或H7/g6。如指某基本尺寸的配合，则基本尺寸标在配合代号之前，如φ30H7/g6。
2.图样中尺寸公差带的标注形式
1.2.5 常用和优先的公差带与配合
国标规定了一般、常用和优先孔用公差带共105种，如图1-13所示。图中方框内的为
44种为常用公差带，圆圈内的13种为优先公差带。
对于配合，国标规定基孔制常用配合59种，优先配合13种，如表1-6所示。基轴制常用配
合47种，优先配合13种，如表1-7所示。
1.2.6 一般公差——线性尺寸的未注公差（新国标GB/T1804——92）
国家标准GB/T1804—92《一般公差 线性尺寸的未注公差》采用了国际标准中的有关
部分，替代了GB1804—79《未注公差尺寸的极限偏差》。
国家标准GB/T1804—92对线性尺寸的一般公差规定了4个公差等级，它们分别是精密
级f 、中等级m 、粗糙级c 、最粗级v 。对适用尺寸也采用了较大的分段，具体数值如表1-8
所示。f 、m 、c 、v 四个等级分别相当于IT12、IT14、IT16、IT17。
采用GB/T1804—1992规定的一般公差，在图样、技术文件或标准中用该标准号和公差
等级符号表示。例如，当选用中等级m 时，表示为GB/T1804—m 。
一般公差的线性尺寸是在车间加工精度保证的情况下加工出来的，一般可以不用检验。
1.3 极限与配合的选用
本节主要介绍公差配合的选择，要求掌握基准制的选择、公差等级的选择、配合的选择的基本原则和一般方法。本节为本章的教学难点，学生应在熟悉书中所述内容基础上，达到会初步选用公差配合的能力。
合理选用公差与配合是机械设计与制造中的一项重要工作，它对提高产品的性能、质量以及降低成本都有重要影响。
公差与配合的选用主要包括基准制、公差等级和配合种类的选择。
1.3.1 基准制的选择
1.一般情况下优先选用基孔制优先选用基孔制，这主要是从工艺性和经济性来考虑的。孔通常用定值刀具（如钻头、铰刀、拉刀）加工，用极限量规（塞规）检验。当孔的基本尺寸和公差等级相同而基本偏差改变时，就需更换刀具、量具。而一种规格的磨轮或车刀，可以加工不同基本偏差的轴，轴还可以用通用量具进行测量。所以，为了减少定值刀具、量具
的规格和数量，利于生产，提高经济性，应优先选用基孔制。
2.在下列情况下，应选用基轴制
（1）当在机械制造中采用具有一定公差等级的冷拉钢材，其外径不经切削加工即能满足使用要求，此时就应选择基轴制，再按配合要求选用和加工孔就可以了。这在技术上、经济上都是合理的。
（2）由于结构上的特点，宜采用基轴制。
根据工作要求，活塞销轴与活塞孔应为过渡配合，而活塞销与连杆之间由于有相对运动应为间隙配合。若采用基孔制配合，销轴将做成阶梯状，这样既不便于加工，又不利于装配。若采用基轴制配合，销轴做成光轴，既方便加工，又利于装配。
（3）与标准件配合时，应以标准件为基准件来确定基准制。
在特殊需要时可采用非基准制配合。
1.3.2 公差等级的选择
1.联系工艺在按使用要求确定了配合公差T f后，由于T f=T h+T s，这里T h与T s的公差分配可按工艺等价性考虑。孔和轴的工艺等价性是指孔和轴加工难易程度应相同。在间隙和过渡配合中孔的标准公差≤IT8，过盈配合中孔的标准公差≤IT7时，可确定轴的公差等级比孔高一级，如H7/f6、H7/p6，低精度的孔和轴可采用同级配合，如H8/s8。
2.联系配合对过渡配合或过盈配合，一般不允许其间隙或过盈的变动太大，因此公差等级不能太低，孔可选标准公差≤IT8，轴可选标准公差≤IT7。间隙配合可不受此限制。但间隙小的的配合公差等级应较高，间隙大的配合公差等级可以低些。例如，选用H6/g5和H11/a11是可以的，而选用H11/g11和H6/a5就不合理了。
3.联系零件的相关结构例如，齿轮孔与轴配合的公差等级应决定于齿轮的精度等级，滚动轴承与轴颈和外壳孔配合的公差等级与滚动轴承的精度有关。
在用类比法选择公差等级时，应熟悉各个公差等级的应用范围和各种加工方法所能达到的公差等级，具体参见表1-9、表1-10、表1-11。
1.3.3 配合的选择
一般选用配合的方法有三种，即计算法、试验法、类比法。
1.各种配合的特征及应用举例
选择配合的主要依据是使用要求和工作条件。对初学者来说，首先要确定配合的类别，选定是间隙配合、过渡配合还是过盈配合。表1-12提供了配合类别选择的一般方法，可供参考。
2.选择配合种类时应考虑的主要因素
参考表1-15对配合的间隙或过盈的大小进行调整。
3.配合选择示例
例1-5 查表确定φ25H8/p8，φ25P8/h8孔与轴的极限偏差，并计算这两个配合的极限盈隙。
解：1）查表确定孔和轴的标准公差
查表1-2得 IT8=33μm
2）查表确定轴的基本偏差
查表1-4得 p的基本偏差为下偏差ei=+22μm h的基本偏差为上偏差es=0
3）查表确定孔的基本偏差
查表1-5得 H的基本偏差为下偏差EI=0 P的基本偏差为上偏差ES=－22μm
4）计算轴的另一个极限偏差
p8的另一个极限偏差es=ei+IT8=（+22+33）μm =+55μm
h8的另一个极限偏差ei=es－IT8=（0－33）μm=－33μm
5）计算孔的另一个极限偏差
H8的另一个极限偏差ES=EI+IT8=（0+33）μm=+33μm
P8的另一个极限偏差EI=ES －IT8=（－22－33）μm=－55μm
6）标出极限偏差
φ25)(8)(8055.0022.0033.00+++p H φ25)(8)(80
033.0022.0055.0--
-h P
7）计算极限盈隙
对于φ25H8/p8 Y max =EI －es=（0－0.055）mm=－0.055mm
X max =ES －ei=（+0.033－0.022）mm=+0.011mm
对于φ25P8/h8 Y max =EI －es=（－0.055－0）mm=－0.055mm
X max =ES －ei={－0.022－（－0.033）}mm=+0.011mm
可见φ25H8/p8与φ25P8/h8配合性质相同。
例1-6 查表确定φ20H7/p6，φ20P7/h6孔与轴的极限偏差，并计算这两个配合的极
限盈隙。
解：1）查表确定孔和轴的标准公差
查表1-2得 IT6=13μm IT7=21μm
2）查表确定轴的基本偏差
查表1-4得 p 的基本偏差为下偏差ei=+22μm h 的基本偏差为上偏差es=0
3）查表确定孔的基本偏差
查表1-5得 H 的基本偏差为下偏差EI=0
P 的基本偏差为上偏差ES=（－22+Δ）μm=（－22+8）μm=－14μm
4）计算轴的另一个极限偏差
p6的另一个极限偏差es=ei+IT6=（+22+13）μm =+35μm
h6的另一个极限偏差ei=es －IT6=（0－13）μm=－13μm
5）计算孔的另一个极限偏差
H7的另一个极限偏差ES=EI+IT7=（0+21）μm=+21μm
P7的另一个极限偏差EI=ES －IT7=（－14－21）μm=－35μm
6）标出极限偏差
φ20)(6)(7035.0022.0021.00+++p H φ20)(6)(70
013.0014.0035.0--
-h P
7）计算极限盈隙
对于φ20H7/p6 Y max =EI －es=（0－0.035）mm=－0.035mm
Y min =ES －ei=（+0.021－0.022）mm=－0.001mm
对于φ20P7/h6 Y max =EI －es=（－0.035－0）mm=－0.035mm
Y min =ES －ei={－0.014－（－0.013）}mm=－0.001mm
可见φ20H7/p6与φ20P7/h6配合性质相同。
例1-7 有一孔、轴配合，其基本尺寸为φ50mm ，要求配合间隙在+0.025～+0.089之间。
试用计算法确定此配合的孔、轴公差带和配合代号。
解：1）选择基准制 本例没有特殊要求，应优先选用基孔制。则孔的基本偏差代号
为H 。
2）确定轴、孔公差等级 根据使用要求，此间隙配合允许的配合公差为
min max X X T f -==+0.089－（+0.025）=0.064mm
因为s h f T T T +==0.064mm ，假设孔与轴为同级配合，则
T h =T s =T f /2=0.064/2=0.032mm=32μm
查表1-2，可得32μm 介于IT7=25μm 和IT8=39μm 之间，在这个公差等级范围内，根
据孔轴的工艺等价性，国家标准要求孔比轴低一级，因此确定孔的公差等级为IT8，轴的公
差等级为IT7。
IT8+IT7=0.025+0.039=0.064mm ≤T f
3）确定轴的基本偏差代号 已选定基孔制配合，且孔公差等级为IT8，则得孔的公
差带代号为φ50H8，其EI=0，ES=EI+T h =0+0.039=+0.039mm
根据EI －es=X min =+0.025mm ，可得轴的上偏差es=EI －X min =0－0.025=－0.025mm 。查表
1-3可得es=－0.025对应的轴的基本偏差代号为f ，则轴的公差带代号为φ50f7。轴的另一
个极限偏差为ei=es －T s =－0.025－0.025=－0.050mm
4）选择的配合为
)(7)(850025.0050
.0039.00--+f H φ 5）验算
X max =ES －ei=+0.039－（－0.050）=+0.089mm
X min =EI －es=0－（－0.025）=+0.025mm
经验算满足要求。
小结
标准公差系列和基本偏差系列是公差标准的核心，也是本章的重点。公差标准就是 由
标准公差和基本偏差为基础而制定的。标准公差决定了公差带的大小；而基本偏差则决定了
公差带的位置。
如果按任意一个公差等级和基本偏差组成公差带的话，孔和轴的公差带数目将非常庞
大，因此根据生产实际需要，国家标准推荐了一般、常用和优先公差带及配合。
第二章形状公差和位置公差及检测
?第一节概述
?一、零件的几何要素
?构成机械零件几何形状的点、线、面统称为零件的几何要索
?二、形位公差的项目、分类和符号
第二节形状公差
?一、基本概念
?1、理想要素：具有几何学意义的要素。是没有几何误差的理想要素。
?2、实际要素：零件上实际存在的要素。由于有加工误差，零件上存在的是有几何误差的要素。
?3、形状误差：是指被测实际要素对其理想要素的变动量。
?4、最小条件：是指被测要素对其理想要素的变动量。
?5、单一要素：仅对被测要素本身给出形状公差要求的要素。
?6、形状公差：单一实际要素的形状所允许的变动全量。是为限制形状误差而设置的。
?7、形状公差带：限制实际形状变动的区域。
?二、各项形状公差
?（一）直线度直线度是限制实际直线对理想直线变动量的一项指标。它是针对直线发生不直而提出的要求。
?1、在给定平面内的直线度公差带是距离为公差值t的两平行直线之间区域。
?2、在给定一个方向上的直线度
公差带是距离为公差值 t 的两平行平面之间的区域。
?3、在任意方向上的直线度
公差带是直径为公差值 t 的圆柱面内的区域。
??当指引线箭头与尺寸线箭头重叠时，则指引线的箭头可以代替尺寸线箭头。
??由于任意方向上的直线度公差值是圆柱形公差带的直径值，因此，标注时必须在公差值前加注符号“φ”，φt
（二）平面度
平面度是限制实际平面对其理想平面变动量的一项指标。平面度公差带是距离为公差值 t 的两平行平面之间的区域
?（三）圆度
圆度是限制实际圆对理想圆变动量的一项指标是对具有圆柱面(包括圆锥面、球面)的零件，在一正截面内的圆形轮廓要求。
圆度公差带是在同一正截面上半径差为公差值t 的两同心圆之间的区域。
（四）圆柱度
圆柱度是限制实际圆柱面对理想圆柱面变动量的一项指标。圆柱度公差带是半径差为公差值 t 的两同轴圆柱面之间的区域。
?圆柱度控制了圆柱体横截面和轴截面内的各项形状误差，如圆度、素线直线度．轴线直线度等。圆柱度是圆柱体各项形状误差的综合指标。
?五）线轮廓度和面轮廓度
?线轮廓度是限制实际曲线对理想曲线变动量的—项指标。它是对非圆曲线的形状精度要求。而面轮廓度则是限制实际曲面对理想曲面变动量的一项指标。它是对曲面的形状精度要求。线轮廓度公差带是包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区域，而各圆的圆心位于理想轮廓上。面轮廓度公差带是包络一系列直径为公差值t的球的两包络面之间的区域，各球的球心应位于理想轮廓面上。
三、形状公差的标注
?指引线
???箭头形状公差数值及有关符号
形状公差项目符号?
??指引线箭头的规定：?1、指向被测表面；
?2、必须垂直于被测表面的可见轮廓线或其延长线上；
?3、箭头的方向就是公差带的宽度方向；
?4、箭头指在尺寸线上，表示轴心线的公差要求。
第三节位置公差
?一、基本概念
?1、关联要素：对其它要素有功能关系的要素。
?2、基准要素：用来确定被测要素方向或位置的要素。理想的基准要素称为基准。基准要素有点、线、面。
?3、基准：基准是反映被测要素方向或位置的参考对象。图样上给出的基准都是理想的，即基准本身不存在形状误差。
?种类：单一基准；组合基准（公共基准）；三基面体系。
?4、位置误差：关联被测实际要素对其理想要素的变动量。
?5、位置公差：关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。
二、各项位置公差
?（一）定向公差
定向公差是被测要素对基准在方向上允许的变动全量。
?1、平行度
? 平行度公差用来控制零件上被测要素(平面或直线)相对于基准要素(平面或直线)的方向偏离o°的程度。
?可以给定一个方向，给定相互垂直的两个方向和给定任意方向。
?公差带是距离为公差值 t 且平行于基准孔轴线的两平行平面之间的区域。
?2、垂直度
垂直度公差用来控制零件上被测要素(平面或直线)相对于基准要素(平面或直线)的方向偏离90°的程度。
公差带是距离为公差值 t 且垂直于基准平面的两平行平面之间的区域。
?3、倾斜度
? 倾斜度公差是用来控制零件上被测要素(平面或直线)相对于基准要素(平面或直线)的方向偏离某一给定角度(0°～90°)的程度。
公差带是距离为公差值 t 且与基准平面A成理论正确角度的两平行平面之间的区域。（二）定位公差
?定位公差是被测要素对基准在位置上允许的变动全量。
?1、同轴度
同轴度公差用来控制理论上应同轴的被测轴线与基准轴线的不同轴程度。
?同轴度公差带是直径为公差值t，且与基准轴线同轴的圆柱面内的区域。
??被测轴线与基准轴线应为同轴的轴线。
2、对称度
对称度一般控制理论上要求共面的被测要素(中心平面、中心线或轴线)与基准要素(中心平面、中心线或轴线)的不重合程度。
?对称度公差带是距离为公差值t且相对基准中心平面(或中心线、轴线)对称配置的两平行平面(或直线)之间的区域。
??被测要素与基准要素均为中心要素，且应重合。
?3、位置度
?位置度公差用来控制被测实际要素相对于其理想位置的变动量，其理想位置是由基准和理论正确尺寸确定。理论正确尺寸是不附带公差的精确尺寸，用以表示被测理想要素到基准之间的距离，在图样上用加方框的数字表示。
?种类：点的位置度、线的位置度、面的位置度。
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。
【课题】尺寸公差 【教学目标】 知识目标： 1. 尺寸公差 2.有关公差的计算 3尺寸公差带图解 能力目标： 1. 理解有关的概念 2.会计算有关数据 情感目标：使学生养成认真. 严谨的学习习惯【教学重点】 1. 尺寸公差 2. 公差带图的画法 【教学难点】公差带图的画法 【教学方法】项目引导教学法 【学法指导】合作探究学习法 【教学用具】多媒体、课件、 【教学课时】一课时 【作业总结】总结上节课学生作业完成情况
【教学过程】 【知识回顾】 上、下偏差的概念？ 上偏差是最大极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差。 下偏差是最小极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差。 【讲授新课】 导入：为了限制尺寸偏差，我们规定了尺寸公差。 【项目一】 尺寸公差（Th ，Ts ） 允许尺寸的变动量称为公差。孔公差用T h 表示;轴公差用T s 表示。 公差是用以限制误差的，工件的误差在公差范围内即为合格;反之，则不合格。 【项目二】 公差计算公式: 孔公差 Th =D max -D min =ES-EI 轴公差 Ts =d max -d min =es-ei 注意:公差与偏差是有区别的，偏差是代数值，有正负号，也可能为零;而公差是绝对值，没有正负之分，计算时不能加正负号，且不能为零。 例1—2 求孔 的尺寸公差。 解 Dmax=D+ES=60mm+0.220mm=60.220mm Dmin=D+EI=60mm+0.100mm=60.100mm 或： mm 220.0100.060++φ=-=min max D D T h mm 120.0100.60220.60=-= -=EI ES T h mm 120.0100.0220.0=-+
第1章极限与配合及检测 第1讲 课题：1.极限与配合的基本术语及定义 2．极限与配合标准的主要内容 3. 极限与配合的选用 4. 尺寸的检测 课堂类型：讲授 教学目的：1.掌握极限与配合的基本术语及定义 2.熟练计算极限尺寸、会绘制公差带图 3.掌握间隙、过渡、过盈配合的特点及极限盈、隙的计算。 教学重点：有关极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、基本偏差的概念 教学难点：1.计算、绘制公差带图 2.间隙、过渡、过盈配合的特点及极限盈、隙的计算。 教具：挂图、多媒体课件 教学方法：精讲：重点讲清有关极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、基本偏差的概念 多练：在讲授后，通过练习、讨论和分析归纳帮助学生自我消化、自 我提高，从而培养学生的计算能力。 教学过程： 一、引入新课题 本章是本门课程的核心内容，是学习以后各章的基础。要求对各公差配合的基本概念要明确，本次课开始学习有关内容。
二、教学内容 1.1 极限与配合的基本术语及定义 1.1.1 孔和轴 1.孔 孔是指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由二平行平面或切面形成的包容面）。孔的直径尺寸用D表示。 2.轴 轴是指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）。轴的直径尺寸用d表示。 孔和轴的区别:从装配关系讲，孔是包容面，轴是被包容面。从加工过程看，随着余量的切除，孔的尺寸由小变大，轴的尺寸由大变小，如图1-1 所示。 图1-1 孔和轴 1.1.2 有关尺寸的术语定义 1.尺寸 是指用特定单位表示线性尺寸值的数值。 2.基本尺寸（D，d） 基本尺寸是由设计给定的，通过它应用上、下偏差可算出极限尺寸的尺寸。孔用D表示，轴用d表示。
《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
《公差配合与测量技术(第六版)》 教学教案
绪论 【学习目标】 1.掌握互换性概念、分类及互换性在设计、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.理解标准化与标准的概念及重要性。 4.了解优先数系和优先数的概念及其特点。 0.1 概述 0.1.1 互换性及其意义 1.互换性 (1)定义：是指在制成的同一规格的一批零部件中任取其一，无须进行任何挑选和修配就能装在机器（或部件）上，并能满足其使用性能要求的特性。 举例：组成现代技术装置和日用机电产品的各种零件，如一批规格为M20×2-5H6H的螺母与M20×2-5g69螺栓的能自由旋合。在现代化生产中，一般应遵守互换性原则。 2.意义（表现在以下三个方面） (1)在设计方面(2)在制造方面(3)在使用和维修方面 总之，互换性对保证产品品质和可靠性，提高生产率和增加经济效益具有重要意义。 0.1.2互换性的分类 1.互换性的分类 (1)完全互换性（绝对互换）若一批零部件在装配时，不需要挑选、调整或修配，装配后即能满足产品的使用要求，则这些零部件属于完全互换。 (2)不完全互换性（也称有限互换）仅同一组内零件有互换性、组与组之间不能互换，以满足其使用要求的互换性，称为不完全互换。简言之，不完全互换就是因特殊原因，只允许零件在一定范围内互换。 2.标准部件或机构的互换性分类 (1)内互换是指部件或机构内部组成零件间的互换性，例如，滚动轴承的外圈内滚道、内圈外滚道与滚动体的装配。 (2)外互换是指部件或机构与其装配件间的互换性，例如，滚动轴承内圈内径与轴的配合、外圈外径与轴承孔的配合。 0.1.3 机械零件的加工误差、公差及其检测 1.公差允许零件尺寸和几何参数的变动范围称为“公差”。 2. 测量是指将被测量与作为计量单位的标准量比较，确定被测量的大小的过程。 3.检验是指验证零件几何参数是否合格，而不必得出具体数值的过程。 0.2 标准化 0.2.1 标准化与国家标准
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。
公差分析基本知识 This manuscript was revised on November 28, 2020
公差分析 一、误差与公差 二、尺寸链 三、形位公差及公差原则 一、误差与公差 （一）误差与公差的基本概念 1. 误差 误差——指零件加工后的实际几何参数相对于理想几何参数之差。 （1）零件的几何参数误差分为尺寸误差、形状误差、位置误差及表面粗糙度。 尺寸误差——指零件加工后的实际尺寸相对于理想尺寸之差，如直径误差、孔径误差、长度误差。 形状误差（宏观几何形状误差）——指零件加工后的实际表面形状相对于理想形状的差值，如孔、轴横截面的理想形状是正圆形，加工后实际形状为椭圆形等。 相对位置误差——指零件加工后的表面、轴线或对称面之间的实际相互位置相对于理想位置的差值，如两个面之间的垂直度，阶梯轴的同轴度等。 表面粗糙度（微观几何形状误差）——指零件加工后的表面上留下的较小间距和微笑谷峰所形成的不平度。 2. 公差
公差——指零件在设计时规定尺寸变动范围，在加工时只要控制零件的误差在公差范围内，就能保证零件的互换性。因此，建立各种几何公差标准是实现对零件误差的控制和保证互换性的基础。 （二）误差与公差的关系 由图1 （三）公差术语及示例 图2 以图2为例： 基本尺寸——零件设计中，根据性能和工艺要求，通过必要的计算和实验确定的尺寸，又称名义尺寸，图中销轴的直径基本尺寸为Φ20，长度基本尺寸为40。 实际尺寸——实际测量的尺寸。 极限尺寸——允许零件实际尺寸变化的两个极限值。两个极限值中大的是最大极限尺寸，小的是最小极限尺寸。 尺寸偏差——某一尺寸（实际尺寸，极限尺寸）减去基本尺寸所得到的代数差。 上偏差=最大极限尺寸-基本尺寸，用代号（ES）（孔）和es（轴） 下偏差=最小极限尺寸-基本尺寸，用代号（ES）（孔）和es（轴） 尺寸公差——允许尺寸的变动量
第1章极限与配合及检测 学习及技能目标 １．理解有关公差、极限偏差等术语的定义及有关计算，并会查表标注尺寸的极限偏差值。 ２．理解配合制的概念及公差等级的选用、配合类型的选择。 ３．掌握零件检测（测量方法、测量误差、测量精度等）的基础知识。 ４．能正确使用游标卡尺、外径千分尺等测量工具对典型零件进行测量。 第1讲 课题：1.极限与配合的基本术语及定义 2．极限与配合标准的主要内容 授课形式：讲授 教学目的：1.掌握极限与配合的基本术语及定义 2.熟练计算极限尺寸、会绘制公差带图 3.掌握间隙、过渡、过盈配合的特点及极限盈、隙的计算。 教学重点：有关极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、基本偏差的概念 教学难点：1.计算、绘制公差带图 2.间隙、过渡、过盈配合的特点及极限盈、隙的计算。 教具：挂图、多媒体课件 教学方法：精讲：重点讲清有关极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、基本偏差的概念 多练：在讲授后，通过练习、讨论和分析归纳帮助学生自我消化、自 我提高，从而培养学生的计算能力。 教学过程： 一、引入新课题 本章是本门课程的核心内容，是学习以后各章的基础。要求对各公差配合的基本概念要明确，本次课开始学习有关内容。 二、教学内容 1.1 极限与配合的基本知识
1.1.1极限与配合的基本术语及定义 1.孔 孔是指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由二平行平面或切面形成的包容面）。孔的直径尺寸用D表示。 2.轴 轴是指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）。轴的直径尺寸用d表示。 孔与轴的区别:从装配关系讲，孔是包容面，轴是被包容面。从加工过程看，随着余量的切除，孔的尺寸由小变大，轴的尺寸由大变小，如图所示。 1.1.2 有关要素的术语定义 1.要素 即构成零件几何特征的点、线、面。 2.尺寸要素 是指由一定大小的线性尺寸或角度尺寸确定的几何形状。 3.尺寸 是指用特定单位表示线性尺寸值的数值。 4.公称尺寸（原称基本尺寸） 是由设计给定的，通过强度、刚度等方面的计算或结构需要，并考虑工艺方面要求后确定的，孔用D表示，轴用d表示。 5.实际（组成）要素（原称实际尺寸） 由接近实际（组成）要素所限定的工件实际表面的组成要素部分。 6.极限尺寸 指尺寸要素允许的两个极端尺寸。提取组成要素的局部尺寸应位于其中，也可达到极限尺寸。 尺寸要素允许的最大尺寸称为上极限尺寸；尺寸要素允许的最小尺寸称为下极限尺寸。分别用Dmax ，dmax 和Dmin ，dmin 表示，如图1-2所示。 1.1.3 有关尺寸偏差、公差的术语及定义
课题一：互换性的含义、 教学目的和要求： 本课题作为本课程的开篇,通过对互换性的讲解,引出了全课程的内容,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。 教学方法：; 讨论讲述教学法：演示教学法：启发教学法教学安法。 教学过程：课题引入： 一、概述 换性是互现代化生产的一个重要技术原则，它普遍应用于机电设备的生产中。 在日常生活中，互换性的例子也很多。如自行车的内、外胎破了，可以换上同规格的新胎，机器设备零部件突然损坏时，可迅速用相同规格的零部件更换。讲述相关知识点： 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。 互换性内容：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 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。 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。 二、国家标准 尺寸的大小—公差与配合 形位公差：宏观几何形状——形状公差 相互位置关系——位置公差 微观几何形状——表面粗糙 螺纹尺寸的大小——螺纹公差 公差标准和标准化 定义：对零件的公差和相互配合所制定的标准称为公差标准几何量的测量： 对零件的测量是保证互换性生产的一个重要手段。
课题名称：极限与配合的术语及定义 教学目标： 1.了解孔和轴、尺寸、偏差、公差的术语及其定义； 2. 能够根据图样标注准确地计算出上下偏差和公差值，能够看图公差带图。教学重点： 1.熟悉极限的术语及内涵。 2.会准确计算偏差和公差。 难点分析： 1.把方形孔和键槽两个非圆柱形内表面视为孔，把方形块和轴上键底到外圆的距离视为轴对于初学者开始不好理解，应把包容面和被包容面的定义作为判断轴与孔的依据，注意各术语之间的联系与区别。 2.注意公差与极限偏差之间的关系及公差带图的含义。 教学课型： 理论课 教具准备： 实习厂加工的孔轴配合件 教学过程： 安全知识教育并清点人数 一．复习旧课 1.讲评作业完成情况及存在共同问题。 2.提问：误差与公差的区别是什么？标准与标准化有什么区别？举例说明。 二．导入新课 以教材P33图2－16（a）为例来引入新课，此图中的尺寸表左边为孔，右边为轴，直径均为20。孔和轴的形状非要是圆形的吗？请回到P4图2－1、2，看看本课程对孔和轴的定义又是什么？ 三．新课教学 1.孔和轴的定义及其特点
孔通常是指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面。 孔的特点：⑴.装配后孔是包容面；⑵.加工过程中零件的实体材料变小，而孔的尺寸由小变大。 2. 尺寸的术语及其定义 （1） 以特定单位表示线性尺寸的数值，称为尺寸；GB 中规定：在机械工程中均以毫米作为尺寸的特定单位，不必标注。 （2） 基本尺寸 设计时给定的；一般取整数或一个小数。 L--表示孔的基本尺寸； l -- 表示轴的基本尺寸。 （3）实际尺寸 通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。 a L --表示孔的实际尺寸； a l --表示轴的实际尺寸。 （4）局部实际尺寸 即在一个孔或者轴任何两相对点之间测得的尺寸。 （5）极限尺寸 孔或轴所允许尺寸的两个界限值。 max L ，min L --表示孔的最大与最小极限尺寸。 max l ，min l -- 表示轴的最大与最小极限尺寸。 合格的零件的实际尺寸应当在最大与最小极限尺寸之间。 3. 偏差的术语及其定义 （1） 尺寸偏差 实际尺寸或极限尺寸与基本尺寸之差值。 如基本尺寸为20，实际尺寸为20.03，则其尺寸偏差为20.03－20＝0.03， 如果实际尺寸为19.98，则其尺寸偏差为19.98－20＝－0.02。偏差值可正可负。 （2） 上偏差 如图2-3所示，将最大极限尺寸减去基本尺寸所得代数差。 s E ――表示孔的上偏差；max s E L L =- s e ――表示轴的上偏差。max s e l l =- （3） 下偏差 如图2-3所示，将最小极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差。
课题名称：配合的术语及其定义 教学目标： 1.熟悉过盈配合的含义及种类，看懂图示表达方法。 2.能够正确计算过盈值的大小，判断出术语相应的配合类别。 3.掌握过盈配合的特点及数值计算。 教学重点： 1.过盈配合在生产中的作用及分类与特点。 2.过盈值的计算。能够正确读懂配合公差带示意图。 难点分析： 1.过盈配合的判断方法。 2.过盈配合公差带示意图的含义。 教学课型： 理论课 教具准备： 实习厂加工的孔轴配合件 教学过程： 安全知识教育并清点人数 一．复习旧课 回顾间隙配合的相关计算公式。 二．导入新课 日常工作中，孔轴配情况是比较复杂的。 三．新课教学 1. 配合的术语及其定义 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位置关系。根据孔与轴公差带相对位置的不同，配合可分为过盈配合，过渡配合和间隙配合三种。 （2）过盈配合如图2-8过盈配合孔的公差带在与轴的公差带下方，孔比轴小。
如某孔的尺寸为058.0093.0100- -φ，轴的尺寸为0022.0100-φ，求最大过盈和最小过盈值 各是多少？ 解：孔与轴的基本尺寸均是100，但孔比轴小。所以不可能存在间隙，只能是过盈，用Y 表示过盈量。 max min max min 100(0.058)99.942100(0.093)99.907 1000100 100(0.022)99.978L L l l =+-==+-==+==+-= 最大过盈max min max 99.9071000.093Y L l =-=-=- 最小过盈min max min 99.94299.9780.036Y L l =-=-=- 过盈量不论大小，其值一定为负值。 也可以用偏差值作计算 max min min max 0.09300.0930.058(0.022)0.036 0.036(0.093)0.057f Y El es Y Es ei ei Es T Y Y =-=--=-=-=---=->=-=---=可以得出只要，即为过盈配合。 过盈配合公差 也可用下式求出f T min max max min min max max min max min ()()()() f n a T Y Y L l L l L L l l T T =-=---=-+-=+ 其结果也为轴的公差值与孔的公差值的和。虽然过盈值为负值，但其公差值也一定是正值，只要是公差必定为正，不可能为负。 平均过盈用a Y 表示，即为 max min 11()(0.0930.036)0.064522 a Y Y Y =+=--=- 平均过盈表示最佳的配合过盈值。 课堂练习： 孔的尺寸为046.0080+φ，轴的尺寸为096.0066.080++φ，求max min ,f a Y Y T 和Y 各为多少？ 三种配合的公差带示意图如2-10所示。主要应当记住图2-9的形式。 四．小结 1.过盈配合的轴的尺寸大于孔的尺寸，配合公差值为负值；间隙配合的轴的尺寸小于孔的尺寸，配合公差值为正值。 2.固定工件用过盈配合。 五．作业布置：2-10。
32-34课时 教学容：互换性的含义、 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。 教学方法：; 讨论讲述教学法：演示教学法：启发教学法教学安法。 教学过程：课题引入： 一、概述 换性是互现代化生产的一个重要技术原则，它普遍应用于机电设备的生产中。 在日常生活中，互换性的例子也很多。如自行车的、外胎破了，可以换上同规格的新胎，机器设备零部件突然损坏时，可迅速用相同规格的零部件更换。 讲述相关知识点： 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；位置误差在允许的围；表面粗糙度达到规定的要求。 。 二，国家标准 尺寸的大小—公差与配合 形位公差：宏观几何形状——形状公差 相互位置关系——位置公差 微观几何形状——表面粗糙 螺纹尺寸的大小——螺纹公差
授课时间： 授课班级： 授课题目： 1-1基本术语及其定义 重点难点：1、孔和轴的概念 2、配合、间隙和过盈的概念 3、间隙配合和过盈配合 目的要求：1、会区分孔和轴 2、会判断间隙配合和过盈配合 3、能计算间隙配合和过盈配合的极限盈隙 组织教学：清点人数 复习提问： (8分钟) 1、请说出公差与偏差的区别？ 2、公差带的两个要素是什么？试作孔φ200.104 0.020++mm 的公差带图？ 授课内容： （75分钟） 1-1基本术语及其定义 三、配合的术语及定义 (1) 孔和轴 内表面，也包括其它内表面中由单一尺寸确定的部分。 外表面，也包括其它外表面中由单一尺寸确定的部分。 ①从装配关系看，如何确定孔轴?（零件装配后形成包容与被包容的关系， 凡包容面统称为孔，被包容面统称为轴。） ②从加工过程看，如何确定孔与轴?（在切削过程中尺寸由小到大的为孔， 而由大到小的为轴）． （2）配合
配合：基本尺寸相同的孔和轴公差带之间的关系。 ① 相互配合的孔和轴基本尺寸应该是相同的。 ② 孔，轴装配后的松紧程度即装配的性质，取决于相互配合的孔和轴公差 带之间的关系。 （3）间隙与过盈 间隙：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸为正时是间隙，数值前加“＋”，一 般用“X ”表示。（“隙”的字头） 过盈：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸为负时是过盈，数值前加“－”，一 般用“Ｙ”表示。（“盈”的字头） 在孔、轴配合中，间隙的存在是配合后能产生相对运动的基本条件，而过盈的存在是使配合零件固定或传递载荷。 （4）间隙配合 1）具有间隙的配合（包括Ｘmin=0 2）孔的公差带与轴的公差带的位置关系？ （孔的公差带位于轴的公差带之上）此为判断间隙配合的方法之一。 Xmax ＝Dmax －dmin ＝ES －ei Xmin ＝Dmin －dmax ＝EI －es 例:孔轴相配合,孔 50 ＋0.025 ,轴50 -0.025 –0.050 ,计算间隙 解：Xmax=ES – ei=0.025 – (–0.050)=0.075mm Xmin=EI –es=0 – (–0.025)=0.025mm （5）过盈配合 1）具有过盈的配合（包括Ｙmin 2）孔、轴公差带位置关系？（孔的公差带位于轴的公差带下方）此为判断过盈配合的方法之一。
绪论 学习目标 1.掌握互换性概念、分类及互换性在设计、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．理解标准化与标准的概念及重要性。 ４．了解优先数系和优先数的概念及其特点。 ０．１概述: ０．１．１互换性及其意义 １．互换性 （1）定义：是指在制成的同一规格的一批零部件中任取其一，无须进行任何挑选和修配就能装在机器（或部件）上，并能满足其使用性能要求的特性。 举例：组成现代技术装置和日用机电产品的各种零件，如一批规格为M20×2-5H6H的螺母与M20×2-5g69螺栓的能自由旋合。在现代化生产中，一般应遵守互换性原则。 ２．意义（表现在以下三个方面） （１）在设计方面（２）在制造方面（３）在使用和维修方面 总之，互换性对保证产品品质和可靠性，提高生产率和增加经济效益具有重要意义。 ０．１．２互换性的分类 1.互换性的分类 （１）完全互换性（绝对互换）若一批零部件在装配时，不需要挑选、调整或修配，装配后即能满足产品的使用要求，则这些零部件属于完全互换。（２）不完全互换性（也称有限互换）仅同一组内零件有互换性、组与组之间不能互换，以满足其使用要求的互换性，称为不完全互换。简言之，不完全互换就是因特殊原因，只允许零件在一定范围内互换。 ２．标准部件或机构的互换性分类 （１）内互换是指部件或机构内部组成零件间的互换性，例如，滚动轴承的外圈内滚道、内圈外滚道与滚动体的装配。 （２）外互换是指部件或机构与其装配件间的互换性，例如，滚动轴承内圈内径与轴的配合、外圈外径与轴承孔的配合。 ０．１．３机械零件的加工误差、公差及其检测 1.公差允许零件尺寸和几何参数的变动范围称为“公差”。 2.测量是指将被测量与作为计量单位的标准量比较，确定被测量的大小的过程。 3.检验是指验证零件几何参数是否合格，而不必得出具体数值的过程。０．２标准化 ０．２．１标准化与国家标准 １．标准标准一般是指技术标准，它是指对产品和工程的技术品质、规格及检
第1-2学时 课题名称:极限配合与技术测量课程概述 教学目标： 1.了解极限配合与技术测量课程的性质、任务和学习方法。 2.熟悉加工误差、公差、互换性和标准化及技术测量的含义，和在生产中的重要作用。 3.懂得加工误差在生产中是不可避免的，零件实际尺寸与基本尺寸之间的误差是正常的，只要在正常公差之内的产品都是合格的。 4.认识互换性与标准化在生产中的重要作用。 教学重点:1.熟悉各新概念的含义及其分类。 2.了解互换性和标准化的含义及其作用。 3.解技术标准的分类及技术测量的作用。 难点分析:培养学生从实际生产的角度来考虑分析问题的习惯。 教学过程 —. 开场白 教师自我介绍，办公地点，上课纪律及作业要求。 二.讲授新课 ㈠.课程简介：该课程是机械类专业一门非常重要的实用课程，总课时约为50学时，其中上课与练习实训约各占对半，说明实践及知识运用在该课程的重要地位。学习该课程不仅需要掌握必要的理论知识，更需要有较强的动手能力，能够准确地对机械零件进行技术测量，判断零件是否满足技术图纸的要求，决定零件是合格产品还是废品。学习时要注意理论联系，考核时实践测量能力占有一定的比重，希望同学给予足够的重视。该课程包含极限与配合、形位公差、表面轮廓粗糙度及技术测量和实训等四个方面内的内容。 ㈡.相关术语： 1.加工误差：零件的实际尺寸和理论上觉得准确尺寸之差称为加工误差；在 生产中由于设备的精度，刀具的磨损，测量的误差等等因素都要影响产品的精
度，所以加工的误差是很正常的，是不可避免的。按误差的种类可分为四种: ⑴尺寸误差、⑵形状误差、⑶位置误差、⑷表面轮廓误差。 以生产直径60mm,长度为100mm的圆形工件为例，如果要求生产10件产品, 可以发现这10个工件中外圆直径正好等于60mm的工件不多，也许1个或2?3 个，大部分都不可能准确地正好等于60mm,或许多0.01, 0. 02甚至0. 05mm，也有可能比60mm小0.01, 0. 02甚至0.05mm,这直径和长度的误差称为尺寸误差; 如果机床的主轴精度差，存在一定的径向跳动，则在100mm长度上，其左端的外圆或许正好是个圆，右端面受径向跳动的影响，可能就不是一个圆，存在着微小的误差，这个误差为形状误差；工件的轴线与端面理论上要求应当是90°的垂直，但山于机床中拖板与床身导轨之间不可能是绝对的垂直，因此加工后的工件端面与轴线必然产生了垂直度的误差，此为位置误差；表面轮廓误差指加工后的零件表面的轮廓粗糙度与理想数值的误差。 四种误差是从四个方面来检测的，但加工中刀具与工件是一次加工而成的，并不是从四个方面分别加工出四种误差。 2.公差：规定允许零件误差变动的范围值，公差用来限制误差； 如上述工件允许60外圆的最大尺寸为60.02,最小的为59. 99,则公差值为60. 02-59. 99 = 0. 03为其公差值，即最大的实际尺寸与最小实际尺寸之差称为公差。在公差范围内的产品都属于合格产品，公差值小，其零件的精度高，加工时间长，制造成本高；公差值大，零件的精度低，其加工容易，制造成本低。所以应当在满足零件使用条件的询提下尽可能地降低精度，选择较大的公差值。依照上述的四种加工误差，公差也分为相应的四种。 3.互换性 相互运动的表面，必定存在着摩擦磨损，工作一段时间之后必然需要更换易损件，如轴承、活塞环、刹车片等等。只要釆用相同规格的零件更换已经失效的零件，机器设备就能恢复原有的工作精度，称这些零件之间具有互换性，如用6208轴承去
教学设计 课程名称：极限配合与技术测量基础系部：机械工程系 姓名：翟珈 日期：2015年10月14日
教学设计 课题名称极限配合与技术测量基础 教师姓名翟珈学生年级15数控1春课时 2 教学内容分析介绍互换性的概念，引出公差的概念，让学生了解为什么学习本课程，了解本课程的重要性。 学生分析学生基础差，掌握知识比较慢，可以适当的放慢速度。 教学目标知识与技能 理解互换性的基本概念，互换性的分类及互换性存在的必 要性；了解标准化概念和公差标准发展概况；明确本课程 的学习要求及学习方法。 过程与方法课前收集相关资料，课上充分交流，课后回味与反思 情感态度与 价值观 通过本课程的讲授及后续的课程设计环节培养学生严谨 的学习态度和一丝不苟的工作作风。 教学重点互换性的基本概念及分类教学难点几何量误差的理解 教学策略的选择与设计本课主要教师作为学习的帮助者、促进者，在课前、课中、课后对学生的活动及时进行引导、帮助及资源、技术上的支持，过程中的评价。 教学环境及资源准备多媒体环境、若干个螺栓和螺母（M10、M18和M24）制作多媒体课件、与内容相关的图片、文字、视频资料 教学 过程 教师活动学生活动设计意图 环节一播放一个工人加工零件的视频 以及发动机组装的动画。 观看视频 让学生对 机械加工 有一点了 解 环节二给学生分成5组，发给每组学 生三种型号螺栓和螺母（M10、 M18和M24）。 要求把M10的螺栓与三种型号 的螺母旋合看看是否能旋合在 一起，换一个螺栓在试试，看 看得到什么样的结论。 1、分组 2、把分到手中的螺栓和螺母组拆 开 3、把M10的螺栓与三种型号的螺母 旋合看看是否能旋合在一起 4、用M18的螺栓与三种型号的螺母 旋合看看是否能旋合在一起 5、用M24的螺栓与三种型号的螺母 旋合看看是否能旋合在一起 6、得到结论：只有相同型号的螺栓 和螺母才能顺利装配也就是螺母和 螺栓具有良好的互相换 学生动手 体会
第1章绪论 目的要求： 1.初步建立互换性的基本概念，熟悉有关公差配合的基本术语和定义； 2.了解各种几何参数和典型零件的有关公差标准的基本内容和主要规定； 3.能正确识读、标注常用的公差配合要求和典型零件的公差要求，并能准确查用有关表格； 4.掌握技术测量的基本知识，会正确选择和使用生产现场的常用计量器具，能对一般几何量和典型零件进行检测。 重点：互换性的定义与标准化 难点：优先数 学时：2学时 作业：1、2、3、4（思考，下节课堂提问） 参考资料：GB/T3935.1-1996 标准化和有关领域的通用术语第一部分：基本术语.北京:中国标准出版社,1996 GB/T321-1980优先数和优先数系.北京:中国标准出版社,1981 课次1（2学时） 教学方法:讲授 授课内容： 任何一台机器的设计，除了运动分析、结构设计、强度、刚度计算外，还要进行精度设计。研究机器的精度时，要处理好机器的使用要求与制造工艺的矛盾。解决的方法是规定合理的公差，并用检测手段保证其贯彻实施。由此可见，“公差”在生产中是非常重要的。 1.1、互换性概述 1.1.1互换性基本概念 一、互换性的含义：互换性——是指在同一规格的一批零、部件中，可以不经选择、调整或修配，任取一件都能装配在机器上，并能达到规定的使用性能要求。
在生活中互换性随处可见，举例：组成现代技术装置和日用机电产品的各种零件，如电灯泡、自行车、手表、缝纫机上的零件、一批规格为M10-6H的螺母与M10-69螺栓的自由旋合。在现代化机械制造生产中，一般都遵守互换性原则。在制成的同一规格的一批零件中，不需任何挑选或附加修配或再调整，就可装上机器（或部件）上，而且达到规定的使用性能要求，具有上述要求的零部件称为具有互换性的零部件。 二、互换性分类：几何参数、机械性能和理化性能方面的互换性。几何量误差（尺寸、形状、位置、表面微观形状误差）。 A、完全互换性：不限定互换范围，以零部件装配或更换时不需要挑选或修配为条件。如日常生活中所用电灯泡。 B、不完全互换性（也称有限互换）：因特殊原因，只允许零件在一定范围内互换。如机器上某部位精度愈高，相配零件精度要求就愈高，加工困难，制造成本高，为此，生产中往往把零件的精度适当降低，以便于制造，然后再根据实测尺寸的大小，将制成的相配零件分成若干组，使每组内的尺寸差别比较小，最后，再把相应的零件进行装配。除此分组互换法外，还有修配法、调整法。主要适用于小批量和单件生产。图1-1为完全互换与不完全互换性比较图。 三、互换性的作用： 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CAD。 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。
32-34课时 教学内容：互换性的含义、 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,引出了全课程的内容,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。 教学方法：; 讨论讲述教学法：演示教学法：启发教学法教学安法。 教学过程：课题引入： 一、概述 换性是互现代化生产的一个重要技术原则，它普遍应用于机电设备的生产中。 在日常生活中，互换性的例子也很多。如自行车的内、外胎破了，可以换上同规格的新胎，机器设备零部件突然损坏时，可迅速用相同规格的零部件更换。讲述相关知识点： 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。
互换性内容：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 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。 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。 。 二，国家标准 尺寸的大小—公差与配合 形位公差：宏观几何形状——形状公差 相互位置关系——位置公差 微观几何形状——表面粗糙
绪论 【学习目标】 1.掌握互换性概念、分类及互换性在设计、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.理解标准化与标准的概念及重要性。 4.了解优先数系和优先数的概念及其特点。 0.1 概述 0.1.1 互换性及其意义 1.互换性 (1)定义：是指在制成的同一规格的一批零部件中任取其一，无须进行任何挑选和修配就能装在机器（或部件）上，并能满足其使用性能要求的特性。 举例：组成现代技术装置和日用机电产品的各种零件，如一批规格为M20×2-5H6H的螺母与M20×2-5g69螺栓的能自由旋合。在现代化生产中，一般应遵守互换性原则。 2.意义（表现在以下三个方面） (1)在设计方面(2)在制造方面(3)在使用和维修方面 总之，互换性对保证产品品质和可靠性，提高生产率和增加经济效益具有重要意义。 0.1.2互换性的分类 1.互换性的分类 (1)完全互换性（绝对互换）若一批零部件在装配时，不需要挑选、调整或修配，装配后即能满足产品的使用要求，则这些零部件属于完全互换。 (2)不完全互换性（也称有限互换）仅同一组内零件有互换性、组与组之间不能互换，以满足其使用要求的互换性，称为不完全互换。简言之，不完全互换就是因特殊原因，只允许零件在一定范围内互换。 2.标准部件或机构的互换性分类 (1)内互换是指部件或机构内部组成零件间的互换性，例如，滚动轴承的外圈内滚道、内圈外滚道与滚动体的装配。 (2)外互换是指部件或机构与其装配件间的互换性，例如，滚动轴承内圈内径与轴的配合、外圈外径与轴承孔的配合。 0.1.3 机械零件的加工误差、公差及其检测 1.公差允许零件尺寸和几何参数的变动范围称为“公差”。 2. 测量是指将被测量与作为计量单位的标准量比较，确定被测量的大小的过程。 3.检验是指验证零件几何参数是否合格，而不必得出具体数值的过程。