互換性課程要點(diǎn)

第1章緒論公差和誤差誤差：指零件實(shí)際要素對(duì)理想要素的偏移量。公差：某個(gè)幾何參數(shù)允許變化的范圍，用以限制誤差，保證使用性能。第1章緒論我國標(biāo)準(zhǔn)分為國家標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào)為GB）、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)JB）、地方標(biāo)準(zhǔn)（DB）和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（QB）。國際標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)地方標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)人類社會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的分級(jí)后來采用了幾何級(jí)數(shù)（等比級(jí)數(shù)）優(yōu)先數(shù)就是一種對(duì)各種技術(shù)參數(shù)進(jìn)行簡化、協(xié)調(diào)和統(tǒng)一的一種科學(xué)的數(shù)值制度。數(shù)系的優(yōu)化有個(gè)過程，標(biāo)準(zhǔn)化初期，最早人們采用算術(shù)級(jí)數(shù)（即等差級(jí)數(shù)）但是有很大缺點(diǎn)。第1章緒論第1章緒論個(gè)數(shù)：優(yōu)先數(shù)系中，項(xiàng)數(shù)從1開始，可向大于1和小于1兩邊無限延伸，每個(gè)十進(jìn)區(qū)間有r個(gè)優(yōu)先數(shù)。優(yōu)先數(shù)多為無理數(shù)，應(yīng)用時(shí)要圓整。2.2基本術(shù)語與定義5、公稱要素公稱組成要素是由機(jī)械圖樣或其他方法確定的理論正確組成要素，它是沒有誤差的理想要素；公稱導(dǎo)出要素是由一個(gè)或幾個(gè)公稱組成要素導(dǎo)出的中心點(diǎn)、軸線或中心平面。6、實(shí)際要素實(shí)際要素指由接近實(shí)際（組成）要素所限定的工件實(shí)際表面的組成要素部分，實(shí)際要素沒有導(dǎo)出要素6孔：通常指工件的圓柱形內(nèi)表面，也包括其它內(nèi)表面中由單一尺寸確定的部分。其直徑尺寸用D表示。軸：通常指工件的圓柱形外表面，也包括其它外表面中由單一尺寸確定的部分。其直徑尺寸用d表示。2.2基本術(shù)語及定義——軸和孔

3.偏差與公差的區(qū)別：

1)從數(shù)值上看：極限偏差是代數(shù)值，正、負(fù)或零值是有意義的；而公差是允許尺寸的變動(dòng)范圍，是沒有正負(fù)號(hào)的絕對(duì)值，也不能為零(零值意味著加工誤差不存在，是不可能的)。實(shí)際計(jì)算時(shí)由于最大極限尺寸大于最小極限尺寸，故可省略絕對(duì)值符號(hào)。

2)從作用上看：極限偏差用于控制實(shí)際偏差，是判斷完工零件是否合格的根據(jù)，而公差則控制一批零件實(shí)際尺寸的差異程度。

3)從工藝上看：對(duì)某一具體零件，公差大小反映加工的難易程度，即加工精度的高低，它是制定加工工藝的主要依據(jù)，而極限偏差則是調(diào)整機(jī)床決定切削工具與工件相對(duì)位置的依據(jù)。4.偏差與公差的聯(lián)系：公差是上、下偏差之代數(shù)差的絕對(duì)值，所以確定了兩極限偏差也就確定了公差。在國家標(biāo)準(zhǔn)中，公差帶包括：公差帶大小由“標(biāo)準(zhǔn)公差”確定公差帶位置由“基本偏差”確定基準(zhǔn)制概念1）基孔制和基軸制。2）基孔制：基本偏差為一定的孔的公差帶與不同基本偏差軸的公差帶形成各種配合的一種制度?；字浦械目诪榛鶞?zhǔn)孔，其下偏差為零，基本偏差代號(hào)為H.0+-基本尺寸孔軸軸軸軸軸軸軸間隙配合過渡配合過盈配合

過渡或過盈軸3）基軸制：基本偏差為一定的軸的公差帶與不同基本偏差孔的公差帶形成各種配合的一種制度。基軸制中的軸為基準(zhǔn)軸，其上偏差為零，基本偏差代號(hào)為h。0+-軸孔孔孔孔孔孔孔間隙配合過渡配合過盈配合

過渡或過盈孔112.3公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn)公差帶:大小和位置。

1標(biāo)準(zhǔn)公差系列2基本偏差系列122.3公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn)1標(biāo)準(zhǔn)公差(IT-ISOTolerance)系列是國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的極限制中列出的任一公差數(shù)值，其數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和基本尺寸有關(guān)。公差等級(jí) 標(biāo)準(zhǔn)公差共分20級(jí): IT01、IT0、IT1、IT2、…到IT18。

公差等級(jí)依次降低，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值依次增大。13主要考慮兩方面的因素：一是零件的加工工藝可行性及檢測經(jīng)濟(jì)性；二是機(jī)械設(shè)備及機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式的合理性?；鶞?zhǔn)配合制的選擇原則是：優(yōu)先采用基孔配合制，其次采用基軸配合制，特殊場合應(yīng)用非基準(zhǔn)制。1.基孔配合制的選擇

同樣公差等級(jí)情況下，一般來說，孔比軸的加工難度大，尤其是中、小孔的加工檢測，常采用定值刀具和量具。采用基孔配合制，可以減少孔公差帶的數(shù)量，從而減少定值刀具、量具的規(guī)格和數(shù)量，可獲得較佳的經(jīng)濟(jì)效益。

2.4.1基準(zhǔn)配合制的選用142.基軸配合制的應(yīng)用場合1) 用冷拉鋼制圓柱型材的光軸作為基準(zhǔn)軸這類圓柱型材的規(guī)格已標(biāo)準(zhǔn)化，它作基準(zhǔn)軸，軸徑不需外圓的切削加工，只要按照不同的配合性質(zhì)來加工孔。2) 軸為標(biāo)準(zhǔn)件或標(biāo)準(zhǔn)部件(如：鍵、銷、軸承等)如某軸承外圈外徑與箱座孔的配合(φ100J7)、輸出軸上鍵與輸出軸上的鍵槽的配合16N9/h8和鍵與齒輪轂槽的配合16Js9/h8)。2.4.1基準(zhǔn)配合制的選用3)“一軸多孔”且多處配合的松緊程度不同的場合?！耙惠S多孔”指一軸與兩個(gè)或兩個(gè)以上的孔組成配合。如內(nèi)燃機(jī)中活塞銷與活塞孔及連桿套孔的配合，共組成三處兩種性質(zhì)的配合。151.公差等級(jí)的選擇原則

在滿足使用性能的前提下，盡量選取較低的公差等級(jí)。2.公差等級(jí)的選擇方法

1)

類比法（經(jīng)驗(yàn)法）

通過查閱有關(guān)參考資料、手冊(cè)，進(jìn)行分析比較后確定。多用于一般要求的配合。

2) 計(jì)算法

根據(jù)工作條件和使用性能要求確定配合部位的間隙或過盈允許的界限，然后再根據(jù)《極限與配合》的標(biāo)準(zhǔn)確定合理的公差等級(jí)。多用于重要的配合。

2.4.2公差等級(jí)的選用161.配合選擇的原則：根據(jù)使用要求——配合公差(間隙或過盈)的大小，確定與基準(zhǔn)件相配的孔、軸的基本偏差代號(hào)，同時(shí)確定基準(zhǔn)件及配合件的公差等級(jí)。盡可能選用國標(biāo)推薦的優(yōu)先配合。2.配合選擇的方法

1) 類比法。主要應(yīng)用在一般、常見的配合中。

2) 計(jì)算法。主要用于兩種情況：一是用于保證與滑動(dòng)軸承的間隙配合；二是完全依靠裝配過盈傳遞負(fù)荷的過盈配合。

3) 試驗(yàn)法。主要用于新產(chǎn)品和特別重要配合的選擇。

2.4.3配合的選用量塊必須在使用有效期內(nèi)，否則應(yīng)及時(shí)送專業(yè)部門檢定。使用環(huán)境良好，防止各種腐蝕性物質(zhì)及灰塵對(duì)測量面的損傷，影響其粘合性。分清量塊的“級(jí)”與“等”，注意使用規(guī)則。所選量塊應(yīng)用航空汽油清洗、潔凈軟布擦干，待量塊溫度與環(huán)境溫度相同后方可使用。輕拿、輕放量塊，杜絕磕碰、跌落等情況的發(fā)生。不得用手直接接觸量塊，以免造成汗液對(duì)量塊的腐蝕及手溫對(duì)測量精確度的影響。使用完畢，應(yīng)用航空汽油清洗所用量塊，并擦干后涂上防銹脂存于干燥處。4.量塊使用注意的問題：3.2.2計(jì)量器具的分類：一、按照結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以分為下列四類1.量具：結(jié)構(gòu)簡單，用來具體表示測量單位倍數(shù)或分?jǐn)?shù)的測量工具。量具是一種具有固定形態(tài)、用以復(fù)現(xiàn)或提供一個(gè)或多個(gè)已知量值的器具。可分為：單值量具（如量塊）和多值量具（如線紋尺）。量具的特點(diǎn)是一般沒有放大裝置。

2.量規(guī)：量規(guī)是沒有刻度的專用計(jì)量器具，用來檢驗(yàn)工件實(shí)際尺寸和形位誤差的綜合結(jié)果。量規(guī)只能判斷工件是否合格，而不能獲得被除數(shù)測幾何量的具體數(shù)值，如光滑極限量規(guī)、螺紋量規(guī)等。

1.精密度：表示測量結(jié)果中隨機(jī)誤差大小的程度。2.正確度：表示測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小的程度。3.精確度：指測量結(jié)果受系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差綜合影響的程度。3.3.4測量精度3.3.7直接測量列的數(shù)據(jù)處理1.判斷測量列中是否存在系統(tǒng)誤差，倘若存在，則應(yīng)設(shè)法加以剔除或減少；2.計(jì)算測量列的算術(shù)平均值、殘余誤差和標(biāo)準(zhǔn)偏差的估計(jì)值；3.判斷粗大誤差，若存在，則應(yīng)剔除并重新組成測量列，重復(fù)上述步驟2，直至無粗大誤差為止。4.計(jì)算測量列算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差估計(jì)值和測量極限偏差；5.確定測量結(jié)果。21

第一節(jié)概述定義形狀誤差：零件加工后，實(shí)際形狀與理想形狀之間的差異。位置誤差：零件加工后，組成零件的若干個(gè)幾何形狀彼此偏離理論位置的偏離量。22有關(guān)術(shù)語和定義3.實(shí)體狀態(tài)及實(shí)體尺寸

最大實(shí)體狀態(tài)(MMC)和最小實(shí)體狀態(tài)(LMC)。最大實(shí)體狀態(tài)是實(shí)際要素在給定長度上處處位于尺寸極限之內(nèi)并具有實(shí)體最大時(shí)的狀態(tài)，也就是允許材料擁有量最多時(shí)的狀態(tài)。最小實(shí)體狀態(tài)是允許材料擁有量最少時(shí)的狀態(tài)。最大實(shí)體尺寸(MMS)和最小實(shí)體尺寸(LMS)。最大實(shí)體尺寸：實(shí)際要素在最大實(shí)體狀態(tài)下的極限尺寸最小實(shí)體尺寸：實(shí)際要素在最小實(shí)體狀態(tài)下的極限尺寸234.實(shí)效狀態(tài)和實(shí)效尺寸最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)(MMVC)和最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)(LMVC)。最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)是在給定長度上，實(shí)際要素處于最大實(shí)體狀態(tài),且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差值時(shí)的綜合極限狀態(tài)。最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)是在給定的長度上，實(shí)際要素處于最小實(shí)體狀態(tài),且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差值時(shí)的綜合極限狀態(tài)。最大實(shí)體實(shí)效尺寸(MMVS)和最小實(shí)體實(shí)效尺寸(LMVS)。最大實(shí)體實(shí)效尺寸：是最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)下的體外作用尺寸最小實(shí)體實(shí)效尺寸：是最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)下的體內(nèi)作用尺寸

有關(guān)術(shù)語和定義24—

φ0.008A圖例采用公差原則邊界及邊界尺寸mm給定的形位公差mm可能允許的最大形位公差值mmabc例題：abcEMΦ0.1A獨(dú)立原則無0.0080.0080.0210最大實(shí)體邊界20最大實(shí)體實(shí)效邊界39.90.10.2包容要求最大實(shí)體要求25公差項(xiàng)目的選擇根據(jù)零件的具體結(jié)構(gòu)和功能要求選擇選擇原則：應(yīng)充分發(fā)揮綜合控制項(xiàng)目的職能，以減少圖樣上的形位公差項(xiàng)目及相應(yīng)的形位誤差檢測項(xiàng)目。在滿足功能要求的前提下，應(yīng)選用測量簡便的項(xiàng)目。如：同軸度常用徑向圓跳動(dòng)或徑向全跳動(dòng)代替。選擇時(shí)需考慮：零件的幾何特征零件的功能要求檢測的方便性26公差原則的選擇獨(dú)立原則的應(yīng)用場合1.尺寸和形位精度要求都較高，需分別滿足要求的場合。如減速器、齒輪傳動(dòng)箱上的孔，為保證齒輪的正確嚙合和軸承的配合，需保證各孔的尺寸精度和孔間軸線的平行度。2.尺寸和形位精度相差較大的場合如滾筒類零件，尺寸精度要求低，而形狀精度要求較高；平板類零件，尺寸精度無要求，而形狀精度要求高。3.尺寸精度與形位精度無關(guān)的場合如機(jī)床導(dǎo)軌，為保證運(yùn)動(dòng)精度，提出直線度要求，與尺寸精度無關(guān)。氣缸套內(nèi)孔和活塞配合，要保證孔軸配合接觸良好及密封性，提出很高的圓度、圓柱度要求。4.未注形位公差場合27公差原則的選擇包容原則的應(yīng)用場合

主要應(yīng)用于單一要素。用于必須保證配合的場合。如軸承與軸頸、座孔的配合；齒輪孔與傳動(dòng)軸頸的配合。最大實(shí)體原則的應(yīng)用場合

主要應(yīng)用于中心要素。用于對(duì)零件配合性質(zhì)要求不嚴(yán)，但要順利保證可裝配性的場合。

如軸承端蓋、法蘭盤上螺釘孔軸線的位置度要求。最小實(shí)體原則的應(yīng)用場合

主要應(yīng)用于中心要素。用于保證零件的最小壁厚，以保證必要的強(qiáng)度要求的場合。

如空心圓柱的凸臺(tái)，帶孔的小墊圈等的位置度要求。28表面粗糙度的選擇參數(shù)值的選擇選擇原則：在滿足零件表面功能要求的前提下，盡量選取較大的參數(shù)值。一般原則如下：（a）同一零件上，工作表面粗糙度值小于非工作表面；（b）摩擦表面粗糙度值小于非摩擦表面；（c）運(yùn)動(dòng)速度高、單位面積壓力大，以及受交變應(yīng)力作用的鋼質(zhì)零件圓角、溝槽處、應(yīng)有較小的粗糙度；（d）配合性質(zhì)要求高的配合表面，如小間隙的配合表面，受重載荷作用的過盈配合表面，都應(yīng)有較小的表面粗糙度；（e）表面粗糙度應(yīng)與尺寸公差及形位公差相協(xié)調(diào)。尺寸及形位精度要求高時(shí)，粗糙度參數(shù)值應(yīng)相應(yīng)地取得小。29表面粗糙度的符號(hào)、代號(hào)（GB/T131-2006）

2.表面粗糙度的代號(hào)在符號(hào)的基礎(chǔ)上，注出表面粗糙度數(shù)值及其有關(guān)的規(guī)定項(xiàng)目后形成表面粗糙度的代號(hào)。

位置a，標(biāo)注表面結(jié)構(gòu)參數(shù)代號(hào)、極限值和傳輸帶或取樣長度。在參數(shù)代號(hào)和極限值間應(yīng)插入空格。(2)位置a和b，注寫兩個(gè)或多個(gè)表面結(jié)構(gòu)要求。在位置a注寫第一個(gè)，在位置b注寫第二個(gè)表面結(jié)構(gòu)要求。(3)位置c，注寫加工方法、表面處理、涂層等。如車、磨、鍍等加工方法。(4)位置d，注寫所要求的表面紋理和紋理的方向，如“＝”、“X”、“M”等。(5)位置e，注寫加工余量。302.表面粗糙度參數(shù)值的選擇原則是：在滿足零件表面功能要求的前提下，盡量選取較大的參數(shù)值。

一般原則：同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙度值??；摩擦表面比非摩擦表面要??；受循環(huán)載荷的表面要小；配合要求高、聯(lián)接要求可靠、受重載的表面粗糙度值都應(yīng)??；同一精度，小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙度值要小。32選擇合適的計(jì)量器具測量工件尺寸，并按規(guī)定的驗(yàn)收極限判斷其是否合格。是定量檢驗(yàn)過程。受計(jì)量器具本身誤差、測量條件誤差等影響，當(dāng)真實(shí)尺寸位于極限尺寸附近時(shí)可能出現(xiàn)誤檢，產(chǎn)生：誤廢：真實(shí)尺寸位于公差帶內(nèi)的合格工件，但因測得的實(shí)際尺寸超出公差帶而被判為廢品

誤收：真實(shí)尺寸超出公差帶范圍，但因測得的實(shí)際尺寸仍處于公差帶內(nèi)而被判為合格品防止：規(guī)定驗(yàn)收極限和允許的測量誤差。

6.1用通用測量器具檢驗(yàn)331.測量精度：所選測量器具的精度指標(biāo)必須滿足被測對(duì)象的精度要求（由公差的大小來體現(xiàn)）。一般測量器具的測量不確定度只能占被測零件尺寸公差的1/10～1/3，精度低時(shí)取1/10，精度高時(shí)取1/3。2.測量成本：在保證測量準(zhǔn)確度的前提下，選用價(jià)格較低、操作方便、維護(hù)保養(yǎng)容易、操作培訓(xùn)費(fèi)用少的測量器具，降低測量成本。3.被測件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及檢測數(shù)量：選擇計(jì)量器具應(yīng)與被測工件的外形、位置、尺寸的大小及被測參數(shù)特性相適應(yīng)；

測量器具的測量范圍必須大于被測尺寸。對(duì)硬度低、材質(zhì)軟、剛性差的零件，一般選非接觸測量。測量件數(shù)較多時(shí)，應(yīng)選專用測量器具或自動(dòng)檢驗(yàn)裝置；單件或少量的測量可選萬能測量器具。

測量器具的選擇34量規(guī)按用途分類工作量規(guī)：工人在生產(chǎn)過程中檢驗(yàn)工件用的量規(guī)。驗(yàn)收量規(guī)：檢驗(yàn)部門或用戶驗(yàn)收產(chǎn)品時(shí)使用的量規(guī)。校對(duì)量規(guī)：校對(duì)軸用工作量規(guī)的量規(guī)。軸用工作量規(guī)在制造或使用過程中常會(huì)發(fā)生碰撞變形，且通規(guī)經(jīng)常通過零件易磨損，所以要定期校對(duì)。孔用工作量規(guī)用精密通用量儀檢測