公差配合教案与技术测量基础

公差配合教案与技术测量基础内容摘要：

列。 标准公差的数值与两个因素有关：标准公差等级和基本尺寸分段。 见表 11 公差等级 （ 1）定义：确定尺寸精确程度的等级称为公差等级。 （ 2）国标规 定了标准公差 20 级。 各级代号由字母 IT 与阿拉伯数据字两部公组成。 IT—— 标准公差，阿拉伯数字 —— 公差等级。 （ 3）标准规定：同一公差等级对所有基本尺寸的一组公差被认为具有同等精确程度。 （ 4）等级系列为： IT01， IT0， IT1„„ IT18，其中 IT01 最高， IT18精确度最低。 （ 5）同一基本尺寸的孔与轴，其标准公差数值的大小应随公差等级的高级而不同。 等级高，公差值小，等级低，公差值大。 因为：标准公差的数值，一是公差等级有关，二与基本尺寸有关。 （ 6）公差等级高，零件的精度高，使用性能提高，但加工难度大 ，生产成本高；公差等级低，零件的精度低，使用性能降低，但加工难度减小，生产成本低。 因而要同时考虑零件的使用要求和加工的经济性能这两个因素，合理确定公差等级。 基本尺寸分段 （ 1）标准公差数值不仅与公差等级有关，还与基本尺寸有关。 （ 2）基本尺寸可分为主段落和中间段落。 （ 3）将至 3150mm 的基本尺寸分为 21 个主段落，将至 500mm的常用尺寸段分为 13 个主段落。 （ 4）主段落用于标准公差中的基本尺寸分段，见表 11。 中间段落用于基本偏差中的基本尺寸分段，见表 15 和 16。 （ 5）同一公差等级的不同尺寸 段，其标准公差值不相等，但其精确程度和加工难易程度应理解为相同。 反之，其公差值相等时，其加工程度不一定相同。 （ 6）考虑到基本尺寸的因素，不能以公差值的大小来判断零件精度的高低，而应以公差等级作为判断的依据。 小结 （ 4 分钟） 布置 作业 （ 1 分钟） [组织教学 ] （ 1 分钟） 考勤、清点人数。 [教学回顾 ]（ 5 分钟） 配合制的定义。 基准制的种类及特征。 标准公差的查表方法。 [讲授新课 ]（ 80 分钟） 第一章 光滑圆柱结合的公差与配合 12 极限与配合标准的基本规定 三、 基本偏差系列 定义： 用以确定公差带相对零线位置的上偏差或下偏差称为基本偏差。 基本偏差代号 基本偏差的代号用拉丁字母表示，大写代表孔的基本偏差，小写代表轴的基本偏差。 除去易于其它代号混的 I,L,O,Q,W(I,l,o,q,w)5 个字母外，再加上用 CD,EF,FG,ZA,ZB,ZC,JS(cd,ef,fg,za,zb,zc,js)两个字母表示的 7 个代号，共有 28 个代号，即孔和轴各有 28 个基本偏差 基本偏差系列图及特征 从基本偏差系列图可以看出： （ 1）孔与轴同字母的基本偏差基本相对零线呈对称分布。 轴： a 至 h 基本偏差为上偏差 es， h 的上偏差为零 ，其余均为负值，绝对值依次逐渐减小； j 至 zc 基本偏差为下偏差 ei，除 j 和 k 的部分外都为正值，其绝对值依次逐渐增大。 孔： A 至 H 基本偏差为下偏差 Ei， J 至 ZC 为上偏差 ES。 （ 2）代号 JS 和 js，在各公差等级中完全对称。 （ 3）代号 K， k， N 它们随公差等级不同而有两种基本偏差数据值； M 有三种不同的情况（正值、负值、或零值） （ 4）基本偏差系列图中，公差带的另一端取决于公差等级和这位基本偏差的组合。 基本偏差数值 通用规则： 轴的基本偏差数值是直接利用公式 计算而得。 孔的基本偏差数值一般情况下可以按公式直接计算而得，称为通用规则。 特殊规则： 有些代号孔的基本偏差数值在某些尺寸段和标准公差等级时，必须在公式计算的结果上附加一个△值，此称为特殊规则。 从表 15 和表 16 中可以看出，孔和轴的基本偏差除从系列图中反映出的上述特征外，还具有如下特点： （ 1）孔的基本偏差 P 至 ZC 中，当公差等级分别为 ≤ 7 及 7时，其基本偏差数值不同，两者相差一个△值。 （ 2）在 500 至 3150mm 的大尺寸段，只给出部分基本偏差数值。 如轴为 d,e,f,g,h,js,k,m,n,p,r,s,t,u；孔为 D,E,F,G,H,JS,K,M,N,P,R,S,T,U。 四、另一极限偏差数值的确定 对于孔： EI=ES－ IT， ES=EI+IT （ 116a） 对于轴： ei=es－ IT， es=ei+IT (116b) 例 19 已知Φ 8e7，查标准公差和基本偏差并计算另一极限偏差。 解：从表 15 中可查： es=25um= 从表 13 中查得： IT7=15um= ei=esIT7== 例： 110 已知Φ 10m6，查标准公差和基本偏差并计算另一极限偏差。 解：查表 13 得 : IT6= 查表 15 得： ei=+6um=+ es=ei+IT=+=+ 例 111 已知相配合的孔和轴，其基本尺寸为 25mm，其孔的基本偏差代号为 H，公差等级为 8 级，轴的基本偏差代号为 f，公差等级为 7 级。 查表确定孔，轴的标准公差和基本偏差数值，并计算另一极限偏差和极限尺寸，画出公差带图解，求配合的极限间隙或极限过盈及配合公差。 解：从 表 11 得： IT7=21um= IT8=33um= 查表 16 得 : EI=0 所以 ES=EI+IT=0+=+ Dmax=D+ES=25+= Dmin=D+EI=25+0=25mm 可写成 Φ 25H8(  ) 查表 15 得 : es=20= 所以 ei=esIT== 可写成 Φ 25f7(  ) dmax=d+es=25+()= dmin=d+ei=25+()= 由于孔的下偏差为零，且 EIes，所以此配合为基孔制间隙配合。 Xmax=ESei=()=+ Xmin=EIes=0()=+ Tf=│ XmaxXmin│ == 或 Tf=Th+Ts=+= 小结 （ 3 分钟） 布置 作业 （ 1 分钟） [组织教学 ] （ 2 分钟） 考勤、清点人数。 [教学回顾 ]（ 3 分钟） 基本偏差系列图的特征。 基本偏差的查表方法。 [讲授新课 ]（ 55 分钟） 第一章 光滑圆柱结合的公差与配合 12 极限与配合标准的基本规定 五、极限偏差表 孔、轴的极限偏差表 轴的极限偏差表（附表一），用来查轴的极限偏差；另一个是孔的极限偏差表（附表二），用来查孔的极限偏差。 查表的步骤和方法 ⑴ 根据基本偏差的代号是大写还是小写，确定是查孔还是轴的极限偏差表。 ⑵ 在极限偏 差中首先找到基本偏差代号，再从基本偏差代号下找到公差等级数字所在的列。 ⑶ 找到基本尺寸段所在的行，则横和列的相交处，就是所要查的极限偏差数值。 举例 例 查表确定 20c12 的极限偏差表 解：查表 11 得： IT12=210um= 查表 15 得： es=110um= 故 ei=esIT== 例 55H1 的极限偏差 解：查表 11 得： IT1=2um= 查表 16 得： EI=0mm 故 ES=EI+IT1=+0=+ 例 3：查表确定 100M8 的极限偏差 解：查表 11 得： IT8=54um= 查表 16 的得： ES=13+△ =13+19=+6=+ 故 EI=ESIT== 例 4：查表确定 450S7 的极限偏差 解：查表 11 得： IT7=63um= 查表 16 得： ES=232+△ =232+23=209um= 故 EI=ESIT== 例 5：利用极限偏差表，确定下列公差带代号的偏差值，并计算公差。 ⑴Φ 80m8 ⑵ Φ 30E10 ⑶ Φ 30js7 ⑷ Φ 60M6 解： ⑴查附表一： Φ 80m8= Φ80 即 Ts=esei== ⑵ 查附表二： Φ 30E10=Φ30 即 Th=ESEI== ⑶ 查附表一： Φ30js7= Φ30 即 Ts=esei=()= ⑷ 查附表二： Φ 60M6=Φ60 即 Th=ESEI=()= 学生练习 （ 28 分钟） 习题册 P21 七、 8 布置 作业 （ 2 分钟） [组织教学 ] （ 2 分钟） 考勤、清点人数。 [教学回顾 ]（ 3 分钟） 极限偏差表的查表方法。 极限偏差的难点化解。 [讲授新课 ]（ 80 分钟） 第一章 光滑圆柱结合的公差与配合 12 极限与配合标准的基本规定 六、公差带 复习：公差带的组成因素：上偏差，下偏差；公差带由基本偏差和标准公差确定。 公差带代号 ① 组成 孔、轴公差带代号用基本偏差代号与公差等级代号组成。 ② 公差带在图样上的标注 国标规定公差带在图样有三种标注方法： Ⅰ：Φ 450H6 Ⅱ：Φ 450 Ⅲ：Φ 450H6（  ） 公差带的系列 ① 孔公差带 543 种，轴公差带 544 种。 ② 国标规定了优先，常用和一般用途的轴公差带 119 种，孔的优先，常用和一般用 途公差带 105 种（图 122~123） ③轴常用的公差带 59 种，孔常用的公差带 44 种；孔、轴各有13 种优先公差带。 七、配合 配合代号 国标对配合的代号规定为：用孔、轴公差带代号的组成表示，写成分数形式，分子表示孔的公差带代号，分母表示轴的公差带代号。 例如：Φ 50F8/h6 ,G6/H6 ,10H7/n6 等等。 常用和优先配合 ≤ 500mm 范围内，对基孔制规定了 59 种常用的配合和 13 种优先的配合；对基轴制规定了 47 种常用的配合和 13 种优先的配合。 根据课本教材表 和表 分析 问题： ① 在常用配合中，如何区分配合的基准制。 ② 在常用配合中，如何区分配合的性质。 ③ 在常用配合中，孔和轴的公差等级有何特点。 分析： ① 说明：基孔制就是基准孔 H与所有轴组成配合的一种制度；基轴制就是基准轴 h 与所有孔组成配合的一种制度。 Ⅰ、在配合代号中，凡分子为 H 的，配合的基准制为基孔制。 Ⅱ、在配合代号中，凡分母为 h 的，配合的基准制为基轴制。 ② 配合性质的区分 基孔制配合性质的区分： Ⅰ、 H 与 a~h 组成的配合皆是间隙配合。 Ⅱ、 H 与 j、 js、 k、 m 的配合皆是 过渡配合。 Ⅲ、 H 与 r~zc 的配合皆是过盈配合。 Ⅳ、 H 与 n、 p 的配合性质需据具体情况确定。 基轴制配合性质的区分： Ⅰ、 h 与 A~H 组成的配合皆是间隙配合。 Ⅱ、 h 与 J、 JS、 K、 M 的配合皆是过渡配合。 Ⅲ、 h 与 P~ZC 的配合皆是过盈配合。 Ⅳ、 h 与 N 的配合性质需据具体情况确定。 ③ 相配合的公差等级，国家标准规定常用及优先配合的孔、轴公差等级，要符合下列规定：（以 IT8 为界） Ⅰ、高于 IT8 的孔均与高一级的轴配合； Ⅱ、低于 IT8 的孔均与同级的轴配合； Ⅲ、 IT8 的孔可与高一级或同级的轴配合。 混合 配合 国标规定如有特殊需要允许将任一孔，轴的公差带组成配合，如G8/n7,F7/m6 等。 八、一般公差 —— 线性尺寸的未注公差 定义 在图样上不单独注出公差，而是在图样上，技术文件或技术标准中作出总的说明。 GB/804— 79 规定未注公差的公差等级为 IT12 至 IT18，基本偏差一般孔用 H；轴用 h；长度用 +IT/2（即 JS 或 js）。 线性尺寸的一般公差标准 ⑴ 适用范围 线性尺寸的一般公差标准既适用于金属切削加工的尺寸，也适用于一般冲压加工的尺寸，非金属材料和其他工艺方法加工的尺寸也可参照采用。 GB/18041992 规定的极限偏差适用于非配合尺寸。 ⑵ 公差等级与数值 有四个等级： f（精密级） ,m（中等级） ,c（粗糙级） ,v（最粗级）。 九、温度条件 基准温度 20℃。 要求： ⑴ 测量检验的结果都应以工件和测量器具的温度在 20℃时为准。 ⑵ 对一般尺寸精度不高的零件的测量检验，可不考虑温度的影响。