公差设计-尺寸公差

尺寸公差知识点总结

为了确保制造的零件能够在装配过程中相互配合，满足设计要求，工程师和制造商通常会在零件的图纸上标注尺寸公差。尺寸公差是指在规定的尺寸范围内允许的变化范围，它包括两个部分：基本尺寸和公差。基本尺寸是零件上的理论尺寸，而公差则是允许的尺寸变化范围。尺寸公差的使用可以有效地控制零件的尺寸，确保零件能够在装配过程中相互配合，并且满足设计要求。本文将就尺寸公差的定义、分类、标注、计算和应用等方面进行详细的介绍。

一、尺寸公差的定义

尺寸公差是指在规定的尺寸范围内允许的变化范围，它包括两个部分：基本尺寸和公差。基本尺寸是零件上的理论尺寸，通常由一条粗实线表示。公差则是允许的尺寸变化范围，它由上偏差和下偏差两部分组成，通常用字母T表示。上偏差表示零件允许的最大尺寸，下偏差表示零件允许的最小尺寸。例如，一个孔的基本尺寸为25mm，公差为±0.1mm，则上偏差为25.1mm，下偏差为24.9mm。公差可以通过最大材料条件、无限制公差等方式来表示。

尺寸公差的使用可以有效地控制零件的尺寸，确保零件能够在装配过程中相互配合，并且满足设计要求。它对于确保零件的质量、提高产品的互换性、降低生产成本等方面都具有重要的作用。

二、尺寸公差的分类

根据尺寸公差的特点和作用，可以将其分为等差公差、不等差公差和无公差。

1、等差公差

等差公差是指在规定的尺寸范围内，零件上的各个尺寸公差都是相等的。这种公差适用于要求较为简单的零件，使得制造过程更加简便。

2、不等差公差

不等差公差是指在规定的尺寸范围内，零件上的各个尺寸公差是不相等的。这种公差适用于对零件要求较高的情况，可以更好地控制零件的尺寸，并且确保零件能够在装配过程中相互配合。

3、无公差

无公差是指制造图样上没有公差的标注，即零件的加工尺寸与图样上的基本尺寸要完全相等。这种情况在要求较为简单的零件上较为常见。

三、尺寸公差的标注方式

在图纸上标注尺寸公差是非常重要的，可以通过以下几种方式来进行标注： 1、直线公差标注

【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。

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【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+=

Dmin=D+EI=60mm+=

mm220.0100.060minmaxDDThmm120.0100.60220.60或：

线性尺寸极限偏差数值

公差等级 0~3 >3~6 >6~30 >30~120 >120~400 >400~1000 >1000~2000 >2000

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 ±2.0

粗糙c ±0.2 ±0.3 ±0.5 ±0.8 ±1.2 ±2.0 ±3.0 ±4.0

最粗v — ±0.5 ±1.0 ±1.5 ±2.5 ±4.0 ±6.0 ±8.0

倒圆半径和倒角高度尺寸的极限偏差数值

公差等级 0~3 3~6 >6~30 >30

精密f

±0.2 ±0.5 ±1.0 ±2.0

中等m

粗糙c

±0.4 ±1.0 ±2.0 ±4.0

最粗v

注:倒圆半径和倒角高度的含义参见GB/T6403.4

角度尺寸的极限偏差数值

公差等级 0~10 >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′

一般未注公差图样表示法

在图样标题栏附近或技术要求、技术文件（如企业标准）中注出本标准号及公差等级代号。例如选取中等级时，标注为：

GB/T 1804-m

图纸中未标注形位公差的结构，需按照GB/T1184－1996《形状和位置公差未注公差值》中的等级进行标注。

直线度和平面度未注公差值

公差等级 0~10 >10~30 >30~100 >100~300 >300~1000 >1000

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

垂直度未注公差值

公差等级 0~100 >100~300 >300~1000 >1000

公差

1、机械加工中一般采用mm作为尺寸的特定单位，可以省略不写，其他单位则不行。比如：20，就是表示20mm。

2、一轴的尺寸为03.006.050，这个轴的基本尺寸是50，上偏差是-0.03，下偏差是-0.06，公差是：上偏差-下偏差= -0.03-（-0.06）=0.03，最大极限尺寸是：基本尺寸+上偏差=50+（-0.03）=49.97，最小极限尺寸是：基本尺寸+下偏差=50+（-0.06）=49.94。

3、孔的相关尺寸用大写的相关字母表示，轴的相关尺寸用小写的字母表示。比如：20M8表示的个孔的尺寸，因为M是大写字母，20k6是个轴的尺寸。

4、孔轴配合的前提条件是孔与轴的基本尺寸一样。孔与轴配合形式有三种：间隙配合、过渡配合、过盈配合。三种配合的特点如下：

配合

特性

间隙

过盈

过渡

孔轴尺寸关系 肯定是孔≥轴 肯定是孔≤轴 可能是：孔>轴，孔

公差图的位置关系 孔在轴的上方 孔在轴的下方 孔与轴相互交叠

相对运动关系 孔轴间有间隙，允许孔轴之间有相对转动 孔轴间有过盈，不允许孔轴间有相对转动 孔轴间有可能有间隙、也有可能有过盈，所以孔轴间有可能转动，有可能不能转动

要求计算的相关量 间隙值：最大间隙和最小间隙 过盈值：最大过盈和最小过盈 间隙和过盈：最大间隙和最大过盈

根据上下偏差判断配合类型 满足孔的下偏差≥轴的上偏差，那肯定是间隙配合 满足轴的下偏差≥孔的上偏差，那肯定是过盈配合 前面两者都不满足时，为过渡配合

比如：有一配合的孔轴，孔的尺寸为015.0008.080，轴的尺寸为.0023.080，根据上面表格中最后一行，其中孔的下偏差= -0.008>轴的上偏差= -0.012，所以孔轴为间隙配合。

5、零件的公差值有大有小，公差值越大，说明这个零件的尺寸加工范围比较大，加工容易、加工成本低，但是零件的加工精度低。

6、国标中将公差值都标准化，根据公差值的大小将标准公差划分为20个等级，分别是01、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18共20个，从左到右里面存的公差越来越大，所以加工越来越容易，加工成本越来越低，但是加工精度越低，公差等级越低。比如：同样的一个轴，尺寸分别是20k6与20k10，相比，前者公差等级是6级，后者公差等级是10级，前者等级高，加工精度高，比较难加工。