第2章 尺寸精度.ppt

1、第2章 尺寸精度,本章主要內(nèi)容 一、尺寸精度的基本概念 二、公差配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成規(guī)律 三、公差配合的應(yīng)用 重點(diǎn)要求 掌握典型術(shù)語(yǔ)定義、掌握標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、 正確查表標(biāo)注。,GPS 極限與配合 第1部分：公差、偏差和配合的基礎(chǔ)GB/T 1800.1-2009,修改采用 ISO 286-1：1988，同時(shí)考慮最新修訂版本ISO/DIS 286-1產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）線性尺寸公差的ISO標(biāo)準(zhǔn)制 第1部分：公差、偏差和配合的基礎(chǔ)和與ISO GPS新體系的協(xié)調(diào)。 代替 GB/T 1800.1-1997 GB/T 1800.2-1998 GB/T 1800.3-1998,尺寸精度新標(biāo)準(zhǔn),GPS 極限與配

2、合 第2部分：標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和孔、軸的極限偏差表 GB/T1800.2-2009,修改采用ISO 286-2：1988 ,在文本結(jié)構(gòu)上與ISO 286-2完全對(duì)應(yīng)。 代替GB/T 1800.4-1999 ，表格數(shù)值沒(méi)有變化。,尺寸精度新標(biāo)準(zhǔn),本章介紹的尺寸精度主要是指軸孔精度與它們形成的配合，廣義的軸孔定義如下：,軸通常是指圓柱形外表面；也包括非圓柱形外表面。 孔通常是指圓柱形內(nèi)表面；也包括非圓柱形內(nèi)表面。,目的：擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用范圍。,一般長(zhǎng)度尺寸,2.1 尺寸精度基礎(chǔ)知識(shí),2.1.1 有關(guān)尺寸的術(shù)語(yǔ)及定義,用特定單位表示長(zhǎng)度值或角度值的數(shù)值稱(chēng)為尺寸。包括線性尺寸和角度尺寸 1、基本（公稱(chēng)）尺寸

3、(D、d)： 是指設(shè)計(jì)確定的尺寸 。,2、極限尺寸：是指允許尺寸變化的兩個(gè)界限值。 （代號(hào)：孔 Dmax 、 Dmin 軸 dmax 、dmin ）,Dmax=50.025 Dmin =50,dmax=49.975 dmin =49.959,2.1 尺寸精度基礎(chǔ)知識(shí),3、實(shí)際尺寸（Da、da ）：加工后通過(guò)測(cè)量獲得的尺。,每一個(gè)測(cè)得尺寸都可以稱(chēng)為實(shí)際尺寸。不同的測(cè)量器具、不同的環(huán)境、不同的操作人員所測(cè)得的尺寸 并不相同 。同一表面的不同位置上的實(shí)際尺寸往往也是不相等的。 兩點(diǎn)法測(cè)量得到的實(shí)際尺寸稱(chēng)為局部實(shí)際尺寸。,2.1 尺寸精度基礎(chǔ)知識(shí),2.1.2、有關(guān)偏差公差和公差帶的術(shù)語(yǔ)及定義,孔上偏差

4、 ES = DmaxD 下偏差 EI = DminD 軸上偏差 es = dmaxd 下偏差 ei = dmind,極限偏差: 極限尺寸與基本尺寸之差。,實(shí)際偏差： 實(shí)際尺寸與基本尺寸之差。 Ea = DaD ea = daD,合格條件： ESEaEI eseaei,2.1 尺寸精度基礎(chǔ)知識(shí),2、尺寸公差：允許尺寸的變動(dòng)量。 孔 TD = DmaxDmin ESEI 軸 Td = dmaxdmin esei,尺寸公差表示尺寸允許的變動(dòng)范圍，是允許的尺寸誤差的大小，它體現(xiàn)設(shè)計(jì)對(duì)尺寸加工精度要求的高低。公差值越小，零件尺寸允許的變動(dòng)范圍就越小，要求的加工精度就越高。,2.1 尺寸精度基礎(chǔ)知識(shí),2.

5、1 尺寸精度基礎(chǔ)知識(shí),3、公差帶及公差帶圖 由上下偏差所表示的區(qū)域稱(chēng)為公差帶。,2.1 尺寸精度基礎(chǔ)知識(shí),極限制是標(biāo)準(zhǔn)化的孔和軸的公差和偏差制度，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一系列標(biāo)準(zhǔn)的公差數(shù)值和標(biāo)準(zhǔn)的極限偏差數(shù)值，用以確定軸孔的極限偏差即公差帶。,2.2 線性尺寸精度（極限制）,基本偏差一般為靠近零線或位于零線的那個(gè)極限偏差。,2.2 線性尺寸精度（極限制）,2.2.1、 標(biāo)準(zhǔn)公差,標(biāo)準(zhǔn)公差為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的任一公差。所有標(biāo)準(zhǔn) 公差的集合就是標(biāo)準(zhǔn)公差系列。,D=18mm, IT8=?,27m,大于,2.2 線性尺寸精度（極限制）,1、標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)及其代號(hào),國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差等級(jí)共20個(gè)，代號(hào)為： IT01

6、、IT0、IT1、IT2、IT18,目的: 是滿足不同行業(yè)、不同精度的產(chǎn)品要求。,2基本尺寸分段,零件的尺寸越大，產(chǎn)生的加工誤差也越大（加工方法相同），因此相應(yīng)的尺寸公差數(shù)值應(yīng)越大。為統(tǒng)一和簡(jiǎn)化標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表格，應(yīng)對(duì)基本尺寸分段。,原則：先密后疏。,2.2 線性尺寸精度（極限制）,3標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值的計(jì)算,IT5IT18 標(biāo)準(zhǔn)公差計(jì)算公式：IT = ai,a 公差等級(jí)系數(shù)（反映精度的高低）,用于尺寸大于500-3150,2.2 線性尺寸精度（極限制）,i 標(biāo)準(zhǔn)公差因子（公差單位）,標(biāo)準(zhǔn)公差因子是計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)公差的基本單位，它 是通過(guò)對(duì) 不同尺寸的零件加工后產(chǎn)生的加工誤差 的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)的。,D500m

7、m時(shí),D500mm時(shí),車(chē)削,磨削,例如：80120尺寸段,同一尺寸段用幾何平均值計(jì)算D,i2.173,2.2 線性尺寸精度（極限制）,基本偏差國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的用以確定公差帶相對(duì)于零線位置的上偏差或下偏差，一般是指靠近零線 的那個(gè)極限偏差。,2.2.2、基本偏差,1基本偏差的代號(hào),孔、軸基本偏差各有28種，用英文字母表示?？子么髮?xiě)字母 ，軸用小寫(xiě)字母 。,2.2 線性尺寸精度（極限制）,孔的基本偏差系列,2.2 線性尺寸精度（極限制）,軸的基本偏差系列,2.2 線性尺寸精度（極限制）,2.2 線性尺寸精度（極限制）, 軸的基本偏差數(shù)值的確定 軸的基本偏差的數(shù)值見(jiàn)附表22,2、基本偏差數(shù)值,這些數(shù)值

8、是由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出（j的基本偏差位經(jīng)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)數(shù)），這些經(jīng)驗(yàn)公式是以基孔為依據(jù)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求、生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析得到的。例如,f 的計(jì)算公式：,k 的計(jì)算公式：,2.2 線性尺寸精度（極限制）,孔的基本偏差由同名軸的基本偏差 換算而得。, 孔的基本偏差數(shù)值的確定,由于孔比軸難加工，故對(duì)高精度的配合，即公差等級(jí)較高時(shí)，孔通常 較軸低一級(jí)。,孔的基本偏差的數(shù)值見(jiàn)附表23,換算的前提是：基孔制配合與 同名的基軸制配 合的配合性質(zhì)必須相同。,2.2 線性尺寸精度（極限制）,根據(jù)以上換算規(guī)則，得到軸的基本偏差的計(jì)算公式為以下兩條規(guī)則：,2.2 線性尺寸精度（極限制）,2.2.3 公差帶代號(hào)及標(biāo)注

9、,公差帶代號(hào):由基本偏差和公差等級(jí)代號(hào)組合而成 例如： H7、F8，m7、t6 公差帶代號(hào)標(biāo)注在零件圖上,2.2 線性尺寸精度（極限制）,2.2.4、優(yōu)先、常用和一般公差帶,軸的優(yōu)先、常用、一般公差帶,2.2 線性尺寸精度（極限制）,孔的優(yōu)先、常用、一般公差帶,2.2 線性尺寸精度（極限制）,2.3.1 角度標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值 角度尺寸公差沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，而是采用錐角公差標(biāo)準(zhǔn) 附表2-4。 標(biāo)準(zhǔn)圓錐角公差分為12個(gè)公差等級(jí)，依精度從高至低的順序排列為：ATl、AT2、ATl2,2.3.2 角度公差帶配置,2.3 角度尺寸精度,適用范圍：包括線性尺寸和角度尺寸 （1）金屬切削加工、沖壓加工的尺

10、寸。 （2）非金屬材料和其他方法加工的尺寸（參照采用）。,一般公差等級(jí)和極限偏差的規(guī)定： 精密級(jí)(f)、中等級(jí)(m)、粗糙級(jí)(c)、最粗級(jí)(v)。 附表25、26,標(biāo)注示例：未注尺寸公差按 GB/T 1804 - m,2.4 一般尺寸公差,一般公差：指圖樣上沒(méi)有注出公差帶或極限偏差的長(zhǎng)度和角度尺寸的公差。例如,1、配合是指基本尺寸相同，相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。,2.5.1 有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)及定義,2、間隙或過(guò)盈是指孔的尺寸減去相配合軸的尺 寸所得的代數(shù)差。,2.5 光滑軸孔配合,3配合的種類(lèi) 間隙配合指具有間隙的配合。 特點(diǎn)：孔公差帶在軸公差帶的上方(任意抽取軸孔裝配均有間隙）,sma

11、x = Dmaxdmin = ESei,smin = Dmindmax = EIes,sav = (smax+ smin)/2,smin=0,2.5 光滑軸孔配合, 過(guò)盈配合指具有過(guò)盈的配合 特點(diǎn)：孔公差帶在軸公差帶的下方(任意抽取軸孔裝配均有過(guò)盈）,min = Dmaxdmin = ESei,max = Dmindmax = EIes,av = (max+ min)/2,min=0,2.5 光滑軸孔配合,(3) 過(guò)渡配合可能具有間隙或過(guò)盈的配合 特點(diǎn)：孔公差帶與軸公差帶有重疊,smax = Dmaxdmin = ESei,max = Dmindmax = EIes,av ( sav ) =

12、(smax +max )/2,2.5 光滑軸孔配合,4、配合公差(Tf )允許間隙或過(guò)盈的變動(dòng)量。,間隙配合：Tf = smax smin,過(guò)盈配合：Tf = minmax,過(guò)渡配合：Tf = smax max,Tf =TD+Td,配合公差反 映配合精度,2.5 光滑軸孔配合,5、配合代號(hào),公差帶代號(hào):由基本偏差和公差等級(jí)代號(hào)組合而成 例如： H7、F8，m7、t6 公差帶代號(hào)標(biāo)注在零件圖上,配合代號(hào):由孔和軸的公差帶組合用分?jǐn)?shù)形式表示 例如：50 50H7/f6 ； 50G7/h6 。 配合代號(hào)標(biāo)注在裝配圖上。,2.5 光滑軸孔配合,6、軸孔結(jié)合的合格與合用,零件的實(shí)際尺寸在極限尺寸之間、或

13、實(shí)際偏差在極限偏差之間為合格品，即 對(duì)于孔：Dmin DaDmax 或EI Ea ES 對(duì)于軸：dmin dadmax 或ei ea es,軸孔配合的實(shí)際間隙（過(guò)盈）在極限間隙（過(guò)盈）之間為合用品。,合格零件形成的配合一定合用。,2.5 光滑軸孔配合,合格零件形成的配合一定合用。 但不合格的零件組成的配合不一定不合用。,該軸沒(méi)有互換性！,2.5 光滑軸孔配合,基軸制（h） 基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度 。,2.5.2 基準(zhǔn)制（配合制）,基準(zhǔn)制也稱(chēng)為配合制，是為了簡(jiǎn)化配合，標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定了兩種配合制度基孔軸和基軸制。,基孔制（H） 基本偏差為一定的孔的

14、公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度 。,2.5 光滑軸孔配合,h,H,2.5 光滑軸孔配合,指出下列配合的種類(lèi),間隙配合,過(guò)盈配合,過(guò)渡配合,間隙配合,2.5 光滑軸孔配合,基孔制優(yōu)先常用配合,2.5.3 優(yōu)先配合和常用配合,2.5 光滑軸孔配合,基軸制優(yōu)先常用配合,2.5 光滑軸孔配合,2.5.4、公差與配合在圖樣上的標(biāo)注,2.5 光滑軸孔配合,尺寸精度設(shè)計(jì)目的：選擇軸孔公差與配合。 選擇原則：在滿足使用要求的前提下，獲得最佳的 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。 選擇方法：類(lèi)比法、計(jì)算法、實(shí)驗(yàn)法。,可以用三種方式確定滿功能要求的配合： 直接選用標(biāo)準(zhǔn)孔、軸公差帶形成的配合； 選用非標(biāo)準(zhǔn)的孔

15、、軸公差帶形成的配合； 采用不具互換性的配制配合。,2.6 線性尺寸精度設(shè)計(jì),1、 配合制（基準(zhǔn)制）的選擇,基孔制和基軸屬于平行配合度，即基孔制配合能滿足要求的，基軸制 配合也能滿足使用要求。如：,2.6.1 標(biāo)準(zhǔn)配合設(shè)計(jì),配合性質(zhì)完全相同，稱(chēng)為“同名配合”。 可見(jiàn)：配合制的選擇與功能要求無(wú)關(guān)，主要考慮加 工的經(jīng)濟(jì)性和結(jié)構(gòu)的合理性。,2.6 線性尺寸精度設(shè)計(jì),（1）優(yōu)先選用基孔制 （理由？） （2）特殊情況下采用基軸制 a）使用冷拉棒料直接作軸 （IT9IT11 ） b）一軸與多個(gè)孔配合且松緊不一樣時(shí)（舉例） （3） 與標(biāo)準(zhǔn)件配合時(shí)，應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)件作基準(zhǔn)（舉例） （4） 必要時(shí)采用可非基準(zhǔn)制的配合

16、（舉例）,基于以上觀點(diǎn)，可按以下原則選擇配合制：,2.6 線性尺寸精度設(shè)計(jì),2、 配合的選擇,配合選擇的任務(wù)： 就是根據(jù)零件的功能要求，確定配合的種類(lèi)進(jìn)而確定基本偏差代號(hào)。,H,選擇方法： 類(lèi)比法、計(jì)算法和試驗(yàn)法三種。類(lèi)比法是選擇配合種類(lèi)的主要方法。應(yīng)用類(lèi)比法選擇時(shí)，要考慮以下因素： 各種基本偏差形成的配合特征及應(yīng)用； 配合件的工作情況 其他因素,2.6 線性尺寸精度設(shè)計(jì),(1). 配合種類(lèi)的選擇 以基孔制說(shuō)明,a) 間隙配合 用于工作時(shí)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或 裝拆頻繁的連接。 H/a H/bH/h,間隙逐漸減小,2.6 線性尺寸精度設(shè)計(jì),b) 過(guò)渡配合,用于既要求對(duì)中性，又要求裝拆方便的配合， 傳遞載

17、荷必須加鍵或銷(xiāo)等。,H/js H/j H/k H/m H/n,逐漸變緊,2.6 線性尺寸精度設(shè)計(jì),利用過(guò)盈來(lái)保證固定或傳遞載荷,過(guò)盈配合傳遞載荷必須加鍵或銷(xiāo)連接。,H/p H/r H/zc,逐漸變緊,常用過(guò)盈 配合,H/p 小過(guò)盈配合 H/r 中等過(guò)盈配合 H/s 半永久連接 H/u 永久連接,c) 過(guò)盈配合,2.6 線性尺寸精度設(shè)計(jì),運(yùn)動(dòng)精度、定心精度均要求，選小間隙配合； 定心精度高，常拆卸情況選過(guò)渡、小過(guò)盈配合； 載荷大，有沖擊，選過(guò)盈配合。,（2） 配合松緊程度的確定,1）計(jì)算法選擇：用作滑動(dòng)軸承的間隙配合，可以根據(jù)潤(rùn)滑理論計(jì)算允許的間隙，從而選定配合；靠過(guò)盈傳遞載荷，可以根據(jù)要求傳遞

18、載荷的大小計(jì)算允許的最小過(guò)盈量，再根據(jù)材料特性計(jì)算允許的最大過(guò)盈量，從而選定適當(dāng)?shù)呐浜戏N類(lèi)。,2）經(jīng)驗(yàn)選擇,2.6 線性尺寸精度設(shè)計(jì),（3）. 裝配變形對(duì)配合選擇的影響,2.6 線性尺寸精度設(shè)計(jì),（4）. 生產(chǎn)類(lèi)型對(duì)配合選擇的影響,2.6 線性尺寸精度設(shè)計(jì),3、 公差等級(jí)的選擇,基本要求：協(xié)調(diào)使用要求與制造工藝、加工成本之間的關(guān)系。,選擇方法：類(lèi)比法、計(jì)算法,選擇原則：在滿足使用要求的前提下，盡量選取低的等級(jí)。,2.6 線性尺寸精度設(shè)計(jì),（1）、類(lèi)比法選擇,a) 熟悉各個(gè)公差等級(jí)的應(yīng)用情況,IT01IT1用于量塊的尺寸公差,IT2IT5用于精密配合、量規(guī)公差,IT5IT12用于配合尺寸公差，其

19、中,IT5軸與IT6孔：用于高精度的重要配合 活塞銷(xiāo),IT6軸與IT7孔： 應(yīng)用廣、較高精度 軸承配合,IT7軸與IT8孔： 中等精度要求的配合,IT9IT12：用于不重要的配合,IT12IT18用于非配合尺寸,2.6 線性尺寸精度設(shè)計(jì),b) 熟悉各種加工方法可以達(dá)到的等級(jí),c) 應(yīng)遵循工藝等價(jià)的原則,當(dāng)公差等級(jí)在IT8以上時(shí)， 孔比軸低一級(jí)； 如： H8/m7、K7/h6； 當(dāng)公差等級(jí)在IT8以下時(shí)， 孔與軸同級(jí)； 如：H9/h9、D9/h9， IT8級(jí)的孔可與同級(jí)的軸配合，也可以與高一 級(jí)的軸配合。 如：H8/f8、H8/k7。,e) 盡量降低成本。,d) 相配合的零、部件的精度應(yīng)相匹配。

20、,2.6 線性尺寸精度設(shè)計(jì),(2) 計(jì)算法選擇公差等級(jí) 間隙配合計(jì)算注要用于滑動(dòng)軸承 過(guò)盈配合計(jì)算根據(jù)連接強(qiáng)度和材料 許用應(yīng)力計(jì)算,2.6 線性尺寸精度設(shè)計(jì),例題：一軸孔配合，基本尺寸30mm，要求間隙在2055m之間，試選出配合。,1.選擇基準(zhǔn)制：采用H,2.確定公差等級(jí)： Tf =55-20=35m 暫取,由附表2-1查得,2.6 線性尺寸精度設(shè)計(jì),3.選配合,ES0.021,es ？,ei=0.033,0.020,希望es=20m,查附表2-2,配合為,得基本偏差為f es20m ei=33m,2.6 線性尺寸精度設(shè)計(jì),4.驗(yàn)算： Smax=0.054, Smin=20 滿足要求,TD,Td,2.6.2 配制配合設(shè)計(jì),配制配合是以一個(gè)結(jié)合面的實(shí)際尺寸為基數(shù)，來(lái)配制另一個(gè)相配結(jié)合面尺寸 。用于公差等級(jí)較高、單件小批生產(chǎn) 。代號(hào)為MF,1. 設(shè)計(jì)方法 （1）先按功能要求確定標(biāo)準(zhǔn)配合， （2）選擇“先加工件”（一般選擇較難加工的零 件）并給它一個(gè)比較容易達(dá)到的公差 。 （3）測(cè)量“先加工件”的實(shí)際尺寸，作為“配制 件”的基本尺寸 （4）以先加工件的實(shí)際尺寸作為基本尺寸確定 配制件的極限偏差，并滿足標(biāo)準(zhǔn)配合要求。,2.6 線性尺寸精度設(shè)計(jì),2、配制配合的表示和計(jì)算,在沒(méi)計(jì)圖樣上，用代號(hào)MF(Matched Fit)表示配制配合，