机械基础第五章 互换性与公差配合

公差与配合一、互换性的概念及在机械制造中的作用1．互换性的意义互换性是广泛用于机械制造产品的设计和制造过程中的重要原则，遵守互换性原则能取得巨大的经济和社会效益。

在机械制造业中，零件的互换性是指在同一规格的一批零、部件中，可以不经选择、修配或调整，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，零、部件具有这种性能称为互换性。

能够保证产品具有互换性的生产，称为遵守互换性原则的生产。

2．互换性的分类互换性按互换程度可分为完全互换和不完全互换。

完全互换是指一批零、部件装配前不经选择，装配时也不需修配和调整，装配后即可满足预定的使用要求。

如螺栓、圆柱销等标准件的装配都属于此类情况。

当装配精度要求很高时，若采用完全互换性将使零件的尺寸公差很小，加工困难，成本很高，甚至无法加工，可将其制造公差适当放大，以便于加工。

在完工后，再用量仪将零件按实际尺寸大小分组，按组进行装配。

这样，既能保证装配精度与使用要求，又降低成本。

此时，仅是组内零件可以互换，组与组之间不可互换，因此叫不完全互换。

不完全互换只限于部件或机构在制造厂内装配时使用。

对厂外协作，则往往要求完全互换。

究竟采用哪种方式为宜，要由产品精度、产品复杂程度、生产规模及技术水平等一系列因素决定。

一般大量生产和成批生产大都采用完全互换法生产。

精度要求很高的如轴承工业，常采用分组装配，即不完全互换法生产。

而小批和单件生产，如矿山、冶金等重型机器业则常采用修配法或调整法生产。

在我们电器制造业，一般都采用互换法生产，而对于少数要求特别高，制造上有困难的零件，也有使用修配法的，如在装配前对零件进行整形。

当然，在产品试制时，免不了要使用修配法和调整法。

二、零件的加工误差与公差1加工误差工件加工时，由于工艺系统误差和其他原因，工件不可能做得绝对正确，总有误差存在。

只要误差的大小不影响机器的使用性能，可以允许存在一定的误差。

加工误差可分为以下几种：1）尺寸误差指加工后零件的实际尺寸和理想尺寸之差，如直径误差、孔距误差等。

一、问答题1.什么是互换性?互换性在机械制造中的作用是什么?答: 1.互换性是指相同规格的零部件具有互相替换使用的性能。

2.零部件具有互换性之后，能够缩短机器的加工和装配周期，并那提高产品质量，降低生产成本，同时给机器的维修带来极大的方便。

2.公差、配合、互换性三者的关系是什么?答：公差用于协调机器零件使用要求与制造经济性之间的矛盾，配合则是反映零件组合时相互之间的关系。

合理确定公差与正确进行检测，是保证产品质量、实现互换性生产的两个必不可少的条件和手段。

3、公称尺寸、实际尺寸、极限尺十之间有何区别?答:1.公称尺寸是由图样规范确定的理想形状要素的尺寸。

2.实际尺寸是指通过测量得到的尺寸3．极限尺寸是指允许尺寸变化的两个界限值，由零件的使用要求确定。

4. 公差、偏差有何区别?答：公差是指允许的尺寸变动量；偏差是指某一尺寸减其公称尺寸所得的代数差。

5.配合有几种类型?答:间隙配合、过盈配合、过渡配合。

6.为什么进行公称尺寸分段?答: 公称尺寸分段后,对同一公称尺寸段内的所有公称尺寸,在相同标准公差等级情况下,规定相同的标准公差,减少了标准公差数目、统一了公差值、简化了公差表格以及便于生产实际应用。

.7.千分尺(螺旋测微计)是如何提高测量精度的?其最小分度值为多少?其意义是什么?答. ：千分尺的核心部分主要由测微螺杆和螺母套管所组成，是利用螺旋推进原理而提高测量精度的。

其最小分度值为0.01mm，表示其测量准确度为0.01mm。

8.为什么规定安全裕度和验收极限?答：通过安全裕度和验收极限来防止因测量不确定度的影响而造成工件“误收”和“误废”。

9.什么是几何公差?它们包括哪些项目?用什么符号表示?答: 形状公差：直线度，平面度，圆度，圆柱度，线轮廓度，面轮廓度；方向公差：平行度，垂直度，倾斜度，线轮廓度，面轮廓度：位置公差：位置度，同心度，同轴度，对称度，线轮廓度，面轮廓度：跳动公差：圆跳动，全跳动；10.不同要素具有相同的公差要求,若用一个框格表示时,指引线应怎样引出?答：可由公差框格引出多根指引线分别指向不同要素。

公差配合互换性之间的关系一、零件的互换性在成批生产进行机器装配时，要求一批相配合的零件只要按零件图要求加工出来，不经任何选择或修配，任取一对装配起来,就能达到设计的工作性能要求，零件间的这种性质称为互换性。

零件具有互换性，可给机器装配、修理带来方便，也为机器的现代化大生产提供了可性。

二、公差的有关术语零件在加工过程中，机床精度、刀具磨损、测量误差等的影响，不可能把零件的尺寸加工得绝对准确。

为了保证互换性，必须将零件尺寸的加工误差限制在一定范围内。

公差带是指在解中，由代表和或和的两条直线所限定的一个区域。

公差带包括了公差带大小与公差带位置两个要素，前者由确定，后者由确定。

基本偏差系列图就好比一个箭靶，好的成绩是10圈以内，最好的成绩是在靶心，最坏的成绩是脱靶。

按松、紧配合程度，分为三种配合形式：间隙配合、过盈配合、过渡配合间隙配合时，孔尺寸大于基本尺寸采用上偏差，轴尺寸小于基本尺寸采用下偏差。

（非标设备中为方便配合常用这种配合形式）过盈配合时，孔尺寸小于基本尺寸采用下偏差，轴尺寸大于基本尺寸采用上偏差。

为保证精度，会采用过盈和过渡配合方式。

三、加工精度等级加工精度是指生产产品的精细程度，用于评价加工表面的机械术语。

加工精度一般用IT表示，IT是指确定尺寸精确程度的等级，简称公差。

公差等级越小，代表产品的工件精度越高，而加工难度也越大。

零件精度等级及其相应的加工方法下面理解几个公差代号的含义φ25f6,φ50H8/s7φ25f6,轴基本尺寸25，基本偏差代号为f,公差等级IT6。

φ50H8/s7，基本尺寸φ50，孔公差代号H8，轴公差代号s7。

通过查表能够得出，在基本尺寸所属范围内的加工精度值。

已知加工方法得出加工精度值，结合公差代号和配合方式就能求出零件尺寸的上、下偏差。

间隙、过渡、过盈三种配合最基本的区别：孔、轴公差带的相对位置不同，即孔、轴公差带位置相对移动，即可获得不同的配合。

但为简化起见，无需将孔、轴公差带同时变动，只要固定一个，变动另一个，便可满足不同使用性能要求的配合，且可获得良好的经济效益。