公差配合与技术测量教学课件
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二O一六年五月
主要内容
模块一、互换性和标准化 模块二、尺寸公差与配合 模块三、几何量测量 模块四、验收极限与量具选用 模块五、形位公差 模块六、公差原则 模块七、尺寸链
模块一、互换性和标准化
为什么自行车的链条坏了，可以买一条 新的换上就能使用；台灯的灯泡坏了，买一 个新的换上又能继续在灯下看书学习？
国家标准《极限与配合》
GB/T1804-2000《一般公差、未注公差的线性和角度尺寸的公 差》 GB/T1182-1996《形状和位置公差 通则 定义 符号和图样表示 法》 GB/T1184-1996《形状和位置公差 未注公差值》 GB/T4249-1996《公差原则》 GB/T16671-1996《 形状和位置公差 最大实体要求、最小实体 要求和可逆要求
-0.025 -0.050
+0.025 0
35
35
最大实体尺寸： 孔的下极限尺寸 最小实体尺寸： 孔的上极限尺寸
轴的上极限尺寸 轴的下极限尺寸
二、有关尺寸的术语
计算轴 6000..001182mm的极限尺寸和实体尺寸。若该轴加工
后测得实际尺寸为φ60.012mm，试判断该零件尺寸是否合 格。
三、偏差的基本概念
注：孔的基本尺寸用“D”表示；轴的基本尺寸用“d” 表示。
-0.025 -0.050
+0.025 0
35
35
孔
轴
二、有关尺寸的术语
2．实际尺寸（Da，da）
实际尺寸——通过测量获得的尺寸。 不一定是真值！
由于存在加工误差，零件同一位置的实际尺寸不一定相等。
二、有关尺寸的术语
3．极限尺寸（Dmax， Dmin， dmax ，dmin ） 极限尺寸——允许尺寸变化的两个界限值。
半径、宽度、深度、高度和中心距等。 尺寸由数值和特定单位两部分组成。例如 30 mm。
注：机械图样中，尺寸单位为mm时，通常可以省略单位。
二、有关尺寸的术语
1．公称尺寸（D，d）
公称尺寸——由设计给定，设计时可根据零件的使用要 求，通过计算、试验或类比的方法，并经过标准化后确定基 本尺寸。
设计时应尽量把基本尺寸圆整成标准尺寸。
模块一、互换性和标准化
模块二、尺寸公差与配合
一、孔和轴 二、有关尺寸的术语和定义 三、偏差的基本概念 四、尺寸公差 五、一般公差 六、基本偏差 七、配合 八、选用公差带和配合
术语和定义是技术标准的基础，也是 工程技术人员使用的技术语言。
一、孔和轴
机械工业是我国的支柱产业之一，其中光滑圆柱体 结合是机械制造中应用最为广泛的一种结合。
模块一、互换性和标准化
公差与互换性的关系
互换性要用公差来保证，公差是为了控制误差。
误差
满足互换性 测
公差标准 量
不满足互换性
互换性越好，公 差越大还是越小？
加工成本就越高
模块一、互换性和标准化
标准化是实现互换生产、组织专业化生产的前提条件。 标准——规范技术要求的文件。 标准化——指制定（修订）、贯彻技术标准的过程。
互换性
模块一、互换性和标准化
公差的概念
零件的几何参数包括尺寸大小、几何形状、相互位置、 表面粗糙度、角度和锥度等几何参数。
加工误差是指实际几何参数对其设计理想值的偏离程 度。 公差是指几何参数允许变动的范围。包括尺寸公差、 形状公差、位置公差和表面粗糙度。
为了控制几何量的误差，就要限制误差变动的范围， 只有将零件的误差控制在相应的公差范围内， 才能保证互换性的实现。
允许的最大尺寸称为上极限尺寸； 允许的最小尺寸称为下极限尺寸。
如何判断零件是否 合格？
只要实际尺寸在两个极限尺寸之间，即为合格产品。
500.008
基本尺寸 50 最小极限尺寸 49.992 最大极限尺寸 50.008
二、有ຫໍສະໝຸດ Baidu尺寸的术语
4．实体尺寸（DM， DL， dM ，dL ）
最大实体尺寸（DM， dM ）是孔和轴允许材料量为最多状态下 的极限尺寸。 最小实体尺寸（ DL ，dL ）是孔和轴允许材孔料量为最轴少状态下 的极限尺寸。
上偏差——最大极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差。
孔： ES=Dmax － D 轴： es=dmax －d
下偏差——最小极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差。
孔： EI=Dmin －D 轴： ei=dmin －d
一、孔和轴 请指出下图中哪些是轴？哪些是孔？
一、孔和轴
一、孔和轴
孔和轴的区别 1、从装配关系看，孔是包容面，轴是被包容面。
2、从加工过程看，随着余量的逐渐切削，孔零件的实体材料 逐渐变小，而孔的尺寸由小变大。轴零件的实体材料逐渐变 大，而轴的尺寸由大变小。
二、有关尺寸的术语
尺寸——用特定单位表示长度大小的数值。长度包括直径、
一、孔和轴
举例说明 ❖ 孔与轴的结合是机械装置中最典型的装配关系
，装配后，孔以其内表面包容轴的外表面。
包容与被包容
一、孔和轴
❖孔是指工件的圆柱形内尺寸要素（狭义上的）和
非圆柱形内尺寸要素（由两平行平面或切面形成 的包容面）（广义上的）。
一、孔和轴
轴是指工件的圆柱形外尺寸要素（狭义上的）和非 圆柱形外尺寸要素（由两平行平面或切面形成的 被包容面）（广义上的）。
模块一、互换性和标准化
具有对应标记的螺栓和 螺母可自由旋合
互换性：机械工业中，制成的同一规格的成批零件，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功能要求的特性。
模块一、互换性和标准化
怎样才能使零件 具有互换性？
实际参数＝理论值 保证零件充分近似
互换性 按“公差”来制造
1．偏差
偏差——某一尺寸（实际尺寸、极限尺寸等）减其公称尺 寸所得的代数差。
分类：
（1）极限偏差——极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差称为 极限偏差。
（2）实际偏差——实际尺寸减其公称尺寸所得的代数差称为
实际偏差。
注意：代数差有正、负、零值之分！
三、偏差的基本概念
（1）极限偏差（ES，EI，es,ei）
国际标准 区域标准 国家标准 行业标准 地方标准
企业标准
按标准的级别分类
GB（国标） GB/T GB/Z JB（机标） JT（交通） ISO－9001（国际标准） DIN（德国） JIS（日本） ANSI（美国） BSS（英国）
模块一、互换性和标准化
公差与配合的标准
为了合理组织生产，在产品质量、品种规格、零 件部件通用等方面规定统一的技术标准。
主要内容
模块一、互换性和标准化 模块二、尺寸公差与配合 模块三、几何量测量 模块四、验收极限与量具选用 模块五、形位公差 模块六、公差原则 模块七、尺寸链
模块一、互换性和标准化
为什么自行车的链条坏了，可以买一条 新的换上就能使用；台灯的灯泡坏了，买一 个新的换上又能继续在灯下看书学习？
国家标准《极限与配合》
GB/T1804-2000《一般公差、未注公差的线性和角度尺寸的公 差》 GB/T1182-1996《形状和位置公差 通则 定义 符号和图样表示 法》 GB/T1184-1996《形状和位置公差 未注公差值》 GB/T4249-1996《公差原则》 GB/T16671-1996《 形状和位置公差 最大实体要求、最小实体 要求和可逆要求
-0.025 -0.050
+0.025 0
35
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最大实体尺寸： 孔的下极限尺寸 最小实体尺寸： 孔的上极限尺寸
轴的上极限尺寸 轴的下极限尺寸
二、有关尺寸的术语
计算轴 6000..001182mm的极限尺寸和实体尺寸。若该轴加工
后测得实际尺寸为φ60.012mm，试判断该零件尺寸是否合 格。
三、偏差的基本概念
注：孔的基本尺寸用“D”表示；轴的基本尺寸用“d” 表示。
-0.025 -0.050
+0.025 0
35
35
孔
轴
二、有关尺寸的术语
2．实际尺寸（Da，da）
实际尺寸——通过测量获得的尺寸。 不一定是真值！
由于存在加工误差，零件同一位置的实际尺寸不一定相等。
二、有关尺寸的术语
3．极限尺寸（Dmax， Dmin， dmax ，dmin ） 极限尺寸——允许尺寸变化的两个界限值。
半径、宽度、深度、高度和中心距等。 尺寸由数值和特定单位两部分组成。例如 30 mm。
注：机械图样中，尺寸单位为mm时，通常可以省略单位。
二、有关尺寸的术语
1．公称尺寸（D，d）
公称尺寸——由设计给定，设计时可根据零件的使用要 求，通过计算、试验或类比的方法，并经过标准化后确定基 本尺寸。
设计时应尽量把基本尺寸圆整成标准尺寸。
模块一、互换性和标准化
模块二、尺寸公差与配合
一、孔和轴 二、有关尺寸的术语和定义 三、偏差的基本概念 四、尺寸公差 五、一般公差 六、基本偏差 七、配合 八、选用公差带和配合
术语和定义是技术标准的基础，也是 工程技术人员使用的技术语言。
一、孔和轴
机械工业是我国的支柱产业之一，其中光滑圆柱体 结合是机械制造中应用最为广泛的一种结合。
模块一、互换性和标准化
公差与互换性的关系
互换性要用公差来保证，公差是为了控制误差。
误差
满足互换性 测
公差标准 量
不满足互换性
互换性越好，公 差越大还是越小？
加工成本就越高
模块一、互换性和标准化
标准化是实现互换生产、组织专业化生产的前提条件。 标准——规范技术要求的文件。 标准化——指制定（修订）、贯彻技术标准的过程。
互换性
模块一、互换性和标准化
公差的概念
零件的几何参数包括尺寸大小、几何形状、相互位置、 表面粗糙度、角度和锥度等几何参数。
加工误差是指实际几何参数对其设计理想值的偏离程 度。 公差是指几何参数允许变动的范围。包括尺寸公差、 形状公差、位置公差和表面粗糙度。
为了控制几何量的误差，就要限制误差变动的范围， 只有将零件的误差控制在相应的公差范围内， 才能保证互换性的实现。
允许的最大尺寸称为上极限尺寸； 允许的最小尺寸称为下极限尺寸。
如何判断零件是否 合格？
只要实际尺寸在两个极限尺寸之间，即为合格产品。
500.008
基本尺寸 50 最小极限尺寸 49.992 最大极限尺寸 50.008
二、有ຫໍສະໝຸດ Baidu尺寸的术语
4．实体尺寸（DM， DL， dM ，dL ）
最大实体尺寸（DM， dM ）是孔和轴允许材料量为最多状态下 的极限尺寸。 最小实体尺寸（ DL ，dL ）是孔和轴允许材孔料量为最轴少状态下 的极限尺寸。
上偏差——最大极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差。
孔： ES=Dmax － D 轴： es=dmax －d
下偏差——最小极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差。
孔： EI=Dmin －D 轴： ei=dmin －d
一、孔和轴 请指出下图中哪些是轴？哪些是孔？
一、孔和轴
一、孔和轴
孔和轴的区别 1、从装配关系看，孔是包容面，轴是被包容面。
2、从加工过程看，随着余量的逐渐切削，孔零件的实体材料 逐渐变小，而孔的尺寸由小变大。轴零件的实体材料逐渐变 大，而轴的尺寸由大变小。
二、有关尺寸的术语
尺寸——用特定单位表示长度大小的数值。长度包括直径、
一、孔和轴
举例说明 ❖ 孔与轴的结合是机械装置中最典型的装配关系
，装配后，孔以其内表面包容轴的外表面。
包容与被包容
一、孔和轴
❖孔是指工件的圆柱形内尺寸要素（狭义上的）和
非圆柱形内尺寸要素（由两平行平面或切面形成 的包容面）（广义上的）。
一、孔和轴
轴是指工件的圆柱形外尺寸要素（狭义上的）和非 圆柱形外尺寸要素（由两平行平面或切面形成的 被包容面）（广义上的）。
模块一、互换性和标准化
具有对应标记的螺栓和 螺母可自由旋合
互换性：机械工业中，制成的同一规格的成批零件，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功能要求的特性。
模块一、互换性和标准化
怎样才能使零件 具有互换性？
实际参数＝理论值 保证零件充分近似
互换性 按“公差”来制造
1．偏差
偏差——某一尺寸（实际尺寸、极限尺寸等）减其公称尺 寸所得的代数差。
分类：
（1）极限偏差——极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差称为 极限偏差。
（2）实际偏差——实际尺寸减其公称尺寸所得的代数差称为
实际偏差。
注意：代数差有正、负、零值之分！
三、偏差的基本概念
（1）极限偏差（ES，EI，es,ei）
国际标准 区域标准 国家标准 行业标准 地方标准
企业标准
按标准的级别分类
GB（国标） GB/T GB/Z JB（机标） JT（交通） ISO－9001（国际标准） DIN（德国） JIS（日本） ANSI（美国） BSS（英国）
模块一、互换性和标准化
公差与配合的标准
为了合理组织生产，在产品质量、品种规格、零 件部件通用等方面规定统一的技术标准。