公差配合與測(cè)量技術(shù)

配合/量測(cè)的基本知識(shí)圖2-3公差帶圖@配合和配合公差

1配合

基本尺寸相同的相互結(jié)合的孔與軸公差帶之間的關(guān)系。

(1)間隙與過(guò)盈

孔的尺寸減去其相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差。此值為“+”時(shí)得間隙，此值為“-”時(shí)得過(guò)盈。

(2)間隙配合孔的公差帶在軸的公差帶之上，具有間隙的配合（包括最小間隙為零的配合），如圖2-4所示。間隙配合的性質(zhì)用最大間隙Xmax、最小間隙Xmin和平均間隙Xav表示。計(jì)算式如下：Xmax＝

Dmax－dmin=ES－ei

Xmin＝Dmin－dmax=EI－es

Xav＝（Xmax＋Xmain）／2圖2-4間隙配合計(jì)算公式如下:

Ymin==Dmax－dmin=ES－eiYmax＝Dmin－dmax=EI－esYav＝（Ymax＋Ymain）／2

(3)過(guò)盈配合

孔的公差帶在軸的公差帶之下，具有過(guò)盈的配合（包括最小過(guò)盈為零的配合）如圖2-5所示。過(guò)盈配合的性質(zhì)可用最小過(guò)盈Ymin、最大過(guò)盈Ymax和平均過(guò)盈Yav來(lái)表示。圖2-5過(guò)盈配合

(4)過(guò)渡配合

是指孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊，可能具有間隙或者過(guò)盈的配合如2-6圖所示。過(guò)渡配合的性質(zhì)用最大間隙Xmax、最在過(guò)盈Ymax、平均間隙Xav或平均過(guò)盈Yav來(lái)表示。其計(jì)算式如下

Ymax=Dmin－dmax

=EI－es

Xmax=Dmax－dmin

=ES－eiXav或Yav＝（Xmax＋Ymax）／2

圖2-6過(guò)渡配合

2配合公差（Tf）

允許間隙或過(guò)盈的變動(dòng)量稱為配合公差。配合公差的大小為極限間隙或極限過(guò)盈之代數(shù)差的絕對(duì)值，其計(jì)算公式如下：

間隙配合Tf=|Xmax-Xmin|=Xmax-Xmin

過(guò)渡配合Tf=|Xmax-Ymax|=Xmax-Ymax

過(guò)盈配合

Tf=|Ymin-Ymax|=Ymin-Ymax

@測(cè)量器具的分類

測(cè)量器具是測(cè)量?jī)x器和測(cè)量工具的總稱，是指單獨(dú)地或連同輔助設(shè)備一起用以進(jìn)行測(cè)量的器具。

測(cè)量器具按其本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和用途進(jìn)行分類，可分為：

1．標(biāo)準(zhǔn)量具標(biāo)準(zhǔn)量具指使用時(shí)以固定形態(tài)復(fù)現(xiàn)量值的測(cè)量工具。包括單值量具和多值量具兩種。2．極限量規(guī)

極限量規(guī)是一種沒(méi)有刻度的專用檢驗(yàn)工具。

3．測(cè)量?jī)x器

測(cè)量?jī)x器（量?jī)x）是指能將被測(cè)的量值轉(zhuǎn)換成可直接觀察的指示值或等效信息的測(cè)量器具。

4．計(jì)量裝置

計(jì)量裝置是指為確定被測(cè)幾何量量值必需的計(jì)量器具和輔助設(shè)備的總體。@測(cè)量方法的分類測(cè)量方法可按各種不同的形式進(jìn)行分類。

按實(shí)測(cè)量是否為被測(cè)量，測(cè)量方法可分為直接測(cè)量與間接測(cè)量。

直接測(cè)量——指不需要將被測(cè)量與其他實(shí)測(cè)量進(jìn)行一定函數(shù)關(guān)系的輔助計(jì)算而直接得到被測(cè)量值的測(cè)量。直接測(cè)量又可分為絕對(duì)測(cè)量和相對(duì)測(cè)量。

間接測(cè)量——指通過(guò)直接測(cè)量與被測(cè)參數(shù)有已知函數(shù)關(guān)系的其他量而得到該被測(cè)參數(shù)量值的測(cè)量。

2.按零件上同時(shí)被測(cè)參數(shù)的多少，測(cè)量方法可分為綜合測(cè)量與單項(xiàng)測(cè)量。綜合測(cè)量——指同時(shí)測(cè)量工件上的幾個(gè)有關(guān)參數(shù)，綜合地判斷工件是否合格。單項(xiàng)測(cè)量——指單個(gè)地彼此沒(méi)有聯(lián)系地測(cè)量工件的單項(xiàng)參數(shù)。3.按被測(cè)工件表面與量?jī)x之間是否有機(jī)械作用的測(cè)量力，測(cè)量方法可分為接觸測(cè)量與非接觸測(cè)量。接觸測(cè)量——指儀器的測(cè)量頭與被測(cè)零件表面直接接觸，并有機(jī)械作用的測(cè)力存在。非接觸測(cè)量——指儀器的傳感部分與被測(cè)零件表面間不接觸，沒(méi)有機(jī)械測(cè)力存在。4.按測(cè)量在機(jī)械加工過(guò)程中所處的位置，測(cè)量方法可分為在線測(cè)量與離線測(cè)量。在線測(cè)量——指零件在加工中進(jìn)行的測(cè)量，此時(shí)測(cè)量結(jié)果直接用來(lái)控制零件的加工過(guò)程，它能及時(shí)防止和消滅廢品。離線測(cè)量——指零件加工完后在檢驗(yàn)站進(jìn)行的測(cè)量。5.按被測(cè)量或零件在測(cè)量過(guò)程中所處的狀態(tài)，測(cè)量方法可分為靜態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)測(cè)量。靜態(tài)測(cè)量——指被測(cè)表面與測(cè)量頭相對(duì)靜止，沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。動(dòng)態(tài)測(cè)量——指被測(cè)表面與測(cè)量頭之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，它能反映被測(cè)參數(shù)的變化過(guò)程。在線測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量是測(cè)量技術(shù)的主要發(fā)展方向。

@測(cè)量誤差的來(lái)源

幾何量測(cè)量過(guò)程中，有很多因素都會(huì)引起測(cè)量誤差。但主要與下列因素有關(guān)：

1．基準(zhǔn)件誤差任何基準(zhǔn)件都不可避免地存在誤差，其誤差必然會(huì)帶入測(cè)量結(jié)果中。在選擇基準(zhǔn)件時(shí)，一般都希望基準(zhǔn)件的準(zhǔn)確度高一些。但是，基準(zhǔn)件的準(zhǔn)確度太高也不經(jīng)濟(jì)，在生產(chǎn)實(shí)踐中，一般取基準(zhǔn)件的誤差占總測(cè)量誤差的1／5～1／3。它包括計(jì)量器具在設(shè)計(jì)、制造和裝配調(diào)整中的各項(xiàng)誤差。2．計(jì)量器具的誤差計(jì)量器具的誤差是指測(cè)量器具內(nèi)在因素引起的誤差。在計(jì)量器具的設(shè)計(jì)中，為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，經(jīng)常采用近似機(jī)構(gòu)代替理論上所要求的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，或者設(shè)計(jì)的計(jì)量器具不符合阿貝原則等，都會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。所謂阿貝原則，就是在設(shè)計(jì)計(jì)量器具或測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)量與被測(cè)長(zhǎng)度安置在同一直線上的原則。

計(jì)量器具的零件制造、裝配和調(diào)整誤差都會(huì)產(chǎn)生儀器誤差，也就導(dǎo)致了測(cè)量誤差。可用多次重復(fù)測(cè)量取平均值的方法減小其隨機(jī)誤差。3．測(cè)量方法誤差測(cè)量方法誤差指測(cè)量時(shí)選用的測(cè)量方法不完善引起的誤差。4．環(huán)境條件引起的誤差環(huán)境誤差是指測(cè)量時(shí)環(huán)境條件不符合標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量條件所引起的誤差。測(cè)量的環(huán)境條件包括溫度、濕度、氣壓、振動(dòng)以及灰塵等，其中溫度是主要因素。例如，測(cè)量時(shí)，由于被測(cè)零件與標(biāo)準(zhǔn)件的溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度(20℃)而引起的測(cè)量誤差可按下式進(jìn)行計(jì)算：1．正確度在規(guī)定的條件下測(cè)量結(jié)果與真值的符合程度。表示測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響程度。2．精密度在一定條件下進(jìn)行多次測(cè)量時(shí)，各測(cè)得值彼此之間的一致性程度。表示隨機(jī)誤差的大小對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響程度。3．準(zhǔn)確度（精確度）表示測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度。是系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差綜合影響的程度。

一般說(shuō)來(lái)，精密度高而正確度不一定高，但精確度高，則精密度和正確度都高。

從圖中可以看出：A的測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度和精密度均好，結(jié)果可靠；B的數(shù)據(jù)分散，精密度很差，平均值雖然接近真值，但這是由于大的正負(fù)誤差相互抵消的結(jié)果，如果只取其中部分測(cè)定結(jié)果來(lái)求平均值，就會(huì)與真值相差很大，因此這個(gè)結(jié)果是不可取的；C的分析結(jié)果精密度雖然很高，但準(zhǔn)確度較差，結(jié)果存在系統(tǒng)偏向，若將各值均用一相同校正值進(jìn)行校正，則均值就會(huì)與真值接近，這一情況應(yīng)考慮為可能存在系統(tǒng)誤差；D的精密度和準(zhǔn)確度都很差，結(jié)果不可靠。形位公差的基本知識(shí)

概述

形位公差的公差帶特點(diǎn)及

定義4.1.3形位公差的特征項(xiàng)目符號(hào)

分類項(xiàng)目符號(hào)形狀公差直線度平面度圓度圓柱度形狀或位置公差線輪廓度面輪廓度表4-1形位公差特征項(xiàng)目及符號(hào)分類項(xiàng)目符號(hào)位置公差定向平行度垂直度傾斜度定位同軸(同心度)對(duì)稱度位置度跳動(dòng)圓跳動(dòng)全跳動(dòng)形狀公差的特點(diǎn)：可將其分成兩組1、直線度、平面度、圓度、圓柱度：特點(diǎn)：都是單一要素；沒(méi)有基準(zhǔn)；公差帶位置是浮動(dòng)的；公差帶方向?yàn)樾挝徽`差按最小區(qū)域法所形成的方向一致。2、線輪廓度、面輪廓度：特點(diǎn)：1)、當(dāng)線、面輪廓度是用來(lái)控制形狀時(shí)，它是單一要素，沒(méi)有基準(zhǔn)，公差帶位置是浮動(dòng)的。

2)、當(dāng)線、面輪廓度是用來(lái)控制形狀和位置時(shí)，它是關(guān)聯(lián)要素，有基準(zhǔn)，公差帶位置是固定的。形狀公差直線度公差f＝0.010.011、定義：直線度是用來(lái)限制被測(cè)實(shí)際直線形狀誤差的一項(xiàng)指標(biāo)。2、平面上的直線度公差帶是夾在距離為公差值的兩條理想的平行線之間的區(qū)域?？臻g的直線度?0.04?0.043、空間的直線度公差帶：是直徑為公差值Ф0.04mm的圓柱面內(nèi)區(qū)域。

平面度公差f＝0.010.011、定義：平面度是用來(lái)限制實(shí)際平面形狀誤差的一項(xiàng)指標(biāo)。2、平面度公差帶：是距離為公差值0.01mm的兩平行平面間的區(qū)域。

1、定義：園度是限制回轉(zhuǎn)體的正截面或過(guò)球心的任意截面輪廓園形狀誤差的一項(xiàng)指標(biāo)。圓度公差2、公差帶是半徑差為公差值0.05mm的兩同心園之間區(qū)域。0.05f＝0.051、定義：圓柱度是綜合限制圓柱體正截面和縱截面的圓柱形狀誤差的一項(xiàng)指標(biāo)。圓柱度公差0.050.052、圓柱度公差帶：是半徑差為公差值0.05mm的兩同軸圓柱面之間區(qū)域。線輪廓度公差1、定義：是限制平面曲線形狀誤差的一項(xiàng)指標(biāo)。f＝0.042、其公差帶是包絡(luò)一系列距離為公差值0.04mm的兩包絡(luò)線之間的區(qū)域。0.04面輪廓度公差0.04f＝0.041、定義：面輪廓度是限制空間曲面輪廓形狀的一項(xiàng)指標(biāo)。2、其公差帶是包絡(luò)一系列距離為公差值0.04mm的兩包絡(luò)面之間的區(qū)域。位置公差的分類、特點(diǎn)：1、定向公差：平行度、垂直度、傾斜度特點(diǎn)：都是關(guān)聯(lián)要素，有基準(zhǔn)，公差帶位置都是浮動(dòng)的，方向都為框格指引線所指的方向。2、定位公差：同軸度、對(duì)稱度、位置度特點(diǎn)：都是關(guān)聯(lián)要素，有基準(zhǔn)，公差帶位置都是固定的，方向都為框格指引線所指的方向。3、跳動(dòng)：園跳動(dòng)、全跳動(dòng)。特點(diǎn)：都是關(guān)聯(lián)要素，有基準(zhǔn)，公差帶位置都是固定的，方向都為框格指引線所指的方向。位置公差平行度公差A(yù)0.01AAf＝0.011、定義：平行度是限制實(shí)際要素對(duì)基準(zhǔn)在平行方向上的變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。2、其公差帶為距離為公差值0.01mm，且平行于基準(zhǔn)A的兩平行平面間區(qū)域。垂直度公差?0.01AAf＝?0.01基準(zhǔn)1、定義：垂直度是限制實(shí)際要素對(duì)基準(zhǔn)在垂直方向上變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。2、垂直度的公差帶是直徑等于公差值?0.01mm，且于基準(zhǔn)垂直的圓柱體內(nèi)的區(qū)域。傾斜度公差0.02AA0.021、定義：傾斜度是限制實(shí)際要素對(duì)基準(zhǔn)在傾斜方向上變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。2、公差帶是距離為公差值0.02mm的兩平行平面之間區(qū)域，且平行平面與基準(zhǔn)成理論正確角度。同軸度公差?0.04?0.01AA1、定義：同軸度是限制被測(cè)軸線偏離基準(zhǔn)軸線的一項(xiàng)指標(biāo)。2、同軸度公差帶是直徑為公差值?0.01mm，且與基準(zhǔn)軸線同軸的圓柱面內(nèi)區(qū)域。0.01AA?f＝0.01基準(zhǔn)軸線輔助平面1、定義：對(duì)稱度是限制被測(cè)中心要素偏離基準(zhǔn)中心要素的一項(xiàng)指標(biāo)。2、對(duì)稱度的公差帶是距離為公差值0.01mm，且相對(duì)基準(zhǔn)軸線對(duì)稱配置的兩平行平面之間的區(qū)域。對(duì)稱度公差位置度公差?0.01ABC4-?ABCCB?0.011、定義：位置度是限制被測(cè)點(diǎn)線面的實(shí)際位置對(duì)其理想位置變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)。