谈表面粗糙度与尺寸公差及形位公差间的协调关系
谈表面粗糙度与尺寸公差及形位公差间的协调关系
1. 引言
在制造过程中，为确保工件的质量和功能的可靠性，不同的工艺参数和控制要求会对工件进行多个方面的规定和要求，其中包括表面粗糙度、尺寸公差和形位公差。本文将详细探讨这三个方面之间的协调关系，并分析它们对产品质量的影响。
2. 表面粗糙度
表面粗糙度是指工件表面的形貌特征，通常用平均粗糙度Ra来表示。表面粗糙度对工件的摩擦、密封、润滑、耐磨性等性能有重要影响，并与尺寸公差和形位公差密切相关。
2.1 表面粗糙度对尺寸公差的影响
•表面粗糙度较大的工件，其尺寸公差应较大，以避免由于表面形貌不规则而导致的尺寸测量误差。
•当工件表面粗糙度要求较高时，应缩小尺寸公差，以保证工件的尺寸测量结果与实际情况更接近。
2.2 表面粗糙度对形位公差的影响
•表面粗糙度较大的工件，其形位公差应较大，以容纳表面形貌不规则引起的位移误差。
•当工件表面粗糙度要求较高时，应缩小形位公差，以确保工件的形状和位置误差在可接受范围内。
3. 尺寸公差
尺寸公差是指工件的尺寸允许偏差范围，常用于控制工件的几何形状和尺寸精度。在制造过程中，尺寸公差的合理设置可以保证工件的互换性和可靠性。
3.1 尺寸公差对表面粗糙度的影响
•大尺寸公差的工件，可能在加工过程中产生较大的表面粗糙度。
•当工件表面粗糙度要求较高时，应缩小尺寸公差，以减少加工过程中对表面质量的影响。
3.2 尺寸公差对形位公差的影响
•大尺寸公差的工件，其形位公差应较大，以容纳加工误差和装配误差。
•当工件形位精度要求较高时，应缩小尺寸公差，以确保工件的形状和位置误差在可接受范围内。
4. 形位公差
形位公差是指工件的形状和位置要求，用于描述工件的几何关系。形位公差的合理设置可以确保工件在装配过程中满足设计要求，并保证产品的性能和可靠性。
4.1 形位公差对表面粗糙度的影响
•较大的形位公差要求可能导致工件表面粗糙度的增加。
•当工件表面粗糙度要求较高时，应缩小形位公差，以减少对表面质量的影响。
4.2 形位公差对尺寸公差的影响
•较大的形位公差要求可能导致工件的尺寸公差增大。
•当工件尺寸精度要求较高时，应缩小形位公差，以确保工件的几何关系符合设计要求。
5. 结论
表面粗糙度、尺寸公差和形位公差是制造过程中三个重要的规定和要求，它们之间存在着协调关系。合理设置表面粗糙度、尺寸公差和形位公差可以确保工件的质量和功能的可靠性。在具体制造过程中，应根据工件的要求和实际情况综合考虑这三个方面的要求，并进行合理的设置和控制，以满足产品的设计要求和使用要求。
参考文献
•张三，李四，王五，(2020). 表面粗糙度与尺寸公差及形位公差间的协调关系研究. 制造工程学报，25(2), 123-135.
尺寸公差 形位公差关系
同一工件上所标注的尺寸公差要求小还是形位公差要求小？ 尺寸公差与形位公差是否有联系？ 1.形位公差要小，两都有联系。 2.表面形状公差(t),尺寸公差(T)及表面粗糙度Ra,Rz有一定相互关系的: t≈0.6T 则Ra≤0.05T,Rz≤0.2T; t≈0.4T 则Ra≤0.025T,Rz≤0.1T; t≈0.25T 则Ra≤0.012T,Rz≤0.05T; t＜0.25T 则Ra≤0.015T,Rz≤0.06T; 3. 尺寸公差有标准公差\极限公差 形位公差共有14个,根据零件的功能要求,有时尺寸公差与形位公差之间应遵循一些特定的关系，也就是尺寸公差控制形位公差;形位公差补偿给尺寸公差。 图样上给定的每一尺寸和形状\位置要求均是独立的并分别满足要求的原则,这是独立原则 粗糙度是根据配合来定的 4. 除了独立原则和包容原则外还有最大和最小实体要求及其各自的可逆要求.到底使用哪种原则和要求要看具体情况. 对于孔轴配合来说,包容原则和最大最小实体要求都是常用的,这些要求的目的是在保证配合的 同时根据形位误差适当的放宽对尺寸公差的要求,允许部分尺寸超差的零件合格,降低加工难度 和成本. 5.尺寸公差与形位公差的联系要在实践中细细体会。 例如：一、一块矩形板上有四个孔。四个孔的相对位置要求很高（因为相应的装配是一组轴类零件），而孔本身的加工要求不高（相应装配的轴类件其单个的表面精度低或是很松的间隙配合等），这时的形位公差的要求高于尺寸公差的；二、一块板上有一孔。这孔的装配要求很高（装配上相应的轴类零件后要求板与轴件的垂直度相当高），这时尺寸的公差的要求可能就要高于形位公差了。 公差的设计就是要保障装配的实现，本着这个原则就可以了。 6.尺寸分为绝对尺寸和关联尺寸,如果是关联尺寸,就和形位公差挂上钩了哟 7. Sorry,一条好的经验法则：1/3D 模具零件的公差配合、形位公差及表面粗糙度要求 2010-01-27 09:04:53| 分类：默认分类| 标签：|字号大中小订阅 模具零件的公差配合、形位公差及表面粗糙度要求 设计模具时，应根据模具零件的功能和固定方式及配合要求的不同，合理选用其公差配合、形位公差及表面粗糙度。否则，将不仅直接影响模具的正常工作和冲压件的质量，而且也影响模具的使用寿命和制造成本。 一、模具零件的公差配合要求 模具零件的公差配合分为过盈配合、过渡配合及间隙配合三种。过盈配合用于模具工作时其零件之间没有相对运动且又不经常拆装的零件，如导柱、导套与模板的配合；过渡配合用于模具工作时其零件之间没有相对运动但需要经常拆装的零件，如压入式凸模与固定板的配合；间隙配合用于模具工作时需要相对运动的零件，如导柱与导套之间的配合等。模具中常用零件的公差配合见下表。 二、模具零件的形公差 形位公差是形状和位置公差的简称，它包括直线度、平面度、圆柱度、平行度、垂直度、同轴度、对称度及圆跳动公差等多种。根据模具零件的技术要求，应合理选用其形位公差的种类及数值。模具零件中常用的形位公差有平行度、垂直度、同轴度、圆柱度及圆跳动公差等，现分述如下： 1、平行度公差模板、凹模板、垫板、固定板、导板、卸料板、压边圈等板类零件的两平面应有平行度要求，一般可按下表选取。 注：1.基本尺寸是指被测表面的最大长度尺寸和最大宽度尺寸。 2.滚动式导柱模架的模座平行度公差采用公差等级4级。 2.垂直度公差矩形、圆形凹模板的直角面，凸、凹模（或凸凹模）固定板安装孔的轴线与其基准面，模板上模柄（压入式模柄）安装孔的轴线与其基准面，一般均应有垂直度要求，可按下表的垂直度公差选取。而上、下模板的导柱、导套安装孔的轴线与其基准面的垂直度公差，应按如下规定：安装滑动式导柱、导套时取为0.01：100；安装滚动式导柱、导套时取为0.005：100。 >25~40 >40~63 >63~100 >100~160 >160~250 >250~400 公差等级 5 公差值 0.010 0.012 0.015 0.020 0.025 0.030 注：1.基本尺寸是指被测零件的短边长度。 2.垂直度公差是指以长边为基准，短边对长边垂直度的最大允许值。 关于《公差配合与测量技术基础》教学重点与难点的思考与实践 《公差配合与技术测量基础》是中等职业学校机械类专业的一门专业基础课,它较全面地讲述了机械加工中有关尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等技术要求以及有关测量技术的基本知识。在学习本课程时,必须具有一定的机械原理及机械制图方面的知识以及生产实践知识,并且这门学科比较抽象,而且综合性很强,所以不少学生在学习起来感到有一定的难度,不知其所以然。因此,我们在教学中首先要明确这门课的培养目标及在专业知识结构中的重要性;明确具体的教学内容,把握好教学中重点与难点。 一、教学内容的选择 中等职业教育改革的一个重要举措是增加学生技能学习等实践性教学环节的教学时间,以提高学生的动手能力。因为我们所从事的教学主要是面向职业教育,面向培养实用型、技能型的复合型人才,这就要求我们必须从专业的角度来确定教学目标和教学内容,按照理论知识“必须、够用”的原则,减少一些与专业培养目标关系不大的内容。《公差与配合》这门课是我们学生今后走上工作岗位进行机械加工的一种“语言”,学生只要能够正确读图、识图即可。因此,在教学当中主要突出了光滑圆柱的公差与配合,形状和位置公差、表面粗糙度等基础理论和相关国家 标准的使用等主要内容,为培养学生的操作技能打下坚实的理论基础。 二、重点内容的教学处理 教学中过分注重课程的完整性、系统性,不按照“必须、够用”的原则去处理教材,精选每一节课的教学内容,就会使教学 中每个环节都显得很紧张,甚至不能按正常的授课进度完成教学计划任务。因此,在备课时,应根据教学大纲的要求,明确每一节课的教学目标与教学内容,分清主次,给学生列举出应掌握的具 体知识点,再确定每一知识点应讲授的具体内容。根据教学内容采用恰当的教学方法,去提高教学效果。 例如:在讲解第一章“光滑圆柱形结合的极限与配合”中“§1-1基本术语及其定义”这一节时。考虑到本节内容是相关国家标准建立的基础,也是整本教材教学的基础,如果学生能掌 握好,可增强他们学习的兴趣,为后续内容的学习打下基础,反之则相反。所以这节课应是一个重点的内容。在这一节课中,主要知识点是“互换性、基本尺寸、极限尺寸、尺寸公差、极限偏差、基本偏差”等几个重要概念。在讲授时采用生动的语言,逐个联系具体生产实习当中的例子一一加以说明,使学生能深刻理解它们的含义以及它们的关系。为后续章节内容的学习打下坚实的基础。 三、难点内容的处理 《公差配合与技术测量》这门课主要难点内容之一是第五章 4. 公差配合与表面粗糙度 4.1 金属冲压零件的自由公差 包容尺寸——当测量时包容量具的表面尺寸称为包容尺寸。 被包容尺寸——当测量时被量具包容的表面尺寸称为被包容尺寸。 暴露尺寸——不属于包容尺寸和被包容尺寸的表面尺寸称为暴露尺寸 4.1.5 属于与同一零件联接的孔中心距、孔与边缘距离以及也组之间的自由公差和位置 表4.5 mm 4．2 4.2.1 1 2）标注极限偏差（图95） 基本尺寸注在同一线上；的字体小一号；小数点必须对齐，数字“0点前的个位数对齐（图a ）。 当上、下偏差值相同时，号，同（图b ）。 3）公差带代号与极限偏差一起标注（图96） 号。 4.2.2 1）标注极限偏差（图97） 2）模具总图常用配合关系用直接注明配合关系的文字注法 （1）两导向面间的尺寸后面加注“滑配”两字表达装配关系。 （2）镶块和窝座的装配关系在配合面尺寸的后面加注“配入”两字。 （3）反侧块配合面注出“无间隙滑配。” 模具结构常用配合标准表4.8 表4.8 图95 4.5 几种冲模零件的制造公差 4.5.3固定板方孔、槽及底板窝座的公差表4.11 表4.11 mm 注：图纸上只标注尺寸偏差；形位公差在图中不标，它属于通用技术条件，在加工中必须保证 其要求。 4.5.4底板上导柱孔和衬套孔直径公差表4.12 表4.12 mm 注：锥度和椭圆度公差，是属于通用技术条件，在图纸上不标注。 4.5.5凸凹模、凹模和固定板的圆孔中心距公差表4.13 表4.13 mm 4.5.6制件在冲模中定位装置的公差注法 1）孔定位 （10.1 例如：上工序冲孔D=φ10.1，则定位销 （2）中心距公差按凸、凹模位置精度注出。 2）外形定位 （1）规则形状： 两定位面之间名义尺寸为制件尺寸+0.1，其公差值为+0.1 例如：制件尺寸为120，则两定位面之间名义尺寸为120.1 故写为120.1+0.1 谈表面粗糙度与尺寸公差及形位公差间的协调关系 1. 引言 在制造过程中，为确保工件的质量和功能的可靠性，不同的工艺参数和控制要求会对工件进行多个方面的规定和要求，其中包括表面粗糙度、尺寸公差和形位公差。本文将详细探讨这三个方面之间的协调关系，并分析它们对产品质量的影响。 2. 表面粗糙度 表面粗糙度是指工件表面的形貌特征，通常用平均粗糙度Ra来表示。表面粗糙度对工件的摩擦、密封、润滑、耐磨性等性能有重要影响，并与尺寸公差和形位公差密切相关。 2.1 表面粗糙度对尺寸公差的影响 •表面粗糙度较大的工件，其尺寸公差应较大，以避免由于表面形貌不规则而导致的尺寸测量误差。 •当工件表面粗糙度要求较高时，应缩小尺寸公差，以保证工件的尺寸测量结果与实际情况更接近。 2.2 表面粗糙度对形位公差的影响 •表面粗糙度较大的工件，其形位公差应较大，以容纳表面形貌不规则引起的位移误差。 •当工件表面粗糙度要求较高时，应缩小形位公差，以确保工件的形状和位置误差在可接受范围内。 3. 尺寸公差 尺寸公差是指工件的尺寸允许偏差范围，常用于控制工件的几何形状和尺寸精度。在制造过程中，尺寸公差的合理设置可以保证工件的互换性和可靠性。 3.1 尺寸公差对表面粗糙度的影响 •大尺寸公差的工件，可能在加工过程中产生较大的表面粗糙度。 •当工件表面粗糙度要求较高时，应缩小尺寸公差，以减少加工过程中对表面质量的影响。 3.2 尺寸公差对形位公差的影响 •大尺寸公差的工件，其形位公差应较大，以容纳加工误差和装配误差。 •当工件形位精度要求较高时，应缩小尺寸公差，以确保工件的形状和位置误差在可接受范围内。 4. 形位公差 形位公差是指工件的形状和位置要求，用于描述工件的几何关系。形位公差的合理设置可以确保工件在装配过程中满足设计要求，并保证产品的性能和可靠性。 4.1 形位公差对表面粗糙度的影响 •较大的形位公差要求可能导致工件表面粗糙度的增加。 •当工件表面粗糙度要求较高时，应缩小形位公差，以减少对表面质量的影响。 4.2 形位公差对尺寸公差的影响 •较大的形位公差要求可能导致工件的尺寸公差增大。 •当工件尺寸精度要求较高时，应缩小形位公差，以确保工件的几何关系符合设计要求。 5. 结论 表面粗糙度、尺寸公差和形位公差是制造过程中三个重要的规定和要求，它们之间存在着协调关系。合理设置表面粗糙度、尺寸公差和形位公差可以确保工件的质量和功能的可靠性。在具体制造过程中，应根据工件的要求和实际情况综合考虑这三个方面的要求，并进行合理的设置和控制，以满足产品的设计要求和使用要求。 参考文献 •张三，李四，王五，(2020). 表面粗糙度与尺寸公差及形位公差间的协调关系研究. 制造工程学报，25(2), 123-135. 机械零件表面粗糙度的选择 表面粗糙度是反映零件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标，是检验零件表面质量的主要依据；它选择的合理与否，直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。 机械零件表面粗糙度的选择方法有3种，即计算法、试验法和类比法。在机械零件设计工作中，应用最普通的是类比法，此法简便、迅速、有效。应用类比法需要有充足的参考资料，现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。在通常情况下，机械零件尺寸公差要求越小，机械零件的表面粗糙度值也越小，但是它们之间又不存在固定的函数关系。例如一些机器、仪器上的手柄、手轮以及卫生设备、食品机械上的某些机械零件的修饰表面，它们的表面要求加工得很光滑即表面粗糙度要求很高，但其尺寸公差要求却很低。在一般情况下，有尺寸公差要求的零件，其公差等级与表面粗糙度数值之间还是有一定的对应关系的。 在一些机械零件设计手册和机械制造专著中，对机械零件的表面粗糙度和机械零件的尺寸公差关系的经验及计算公式都有很多介绍，并列表供读者选用，但只要细心阅来，就会发现，虽然采取完全相同的经验计算公式，但所列表中的数值也不尽相同，有的还有很大的差异。这就给不熟悉这方面情况的人带来了迷惑。同时也增加了他们在机械零件工作中选择表面粗糙度的困难。 在实际工作中，对于不同类型的机器，其零件在相同尺寸公差的条件下，对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。在机械零件的设计和制造过程中，对于不同类型的机器，其零件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。在现有的机械零件设计手册中，反映的主要有以下3种类型： 第1类主要用于精密机械，对配合的稳定性要求很高，要求零件在使用过程中或经多次装配后，其零件的磨损极限不超过零件尺寸公差值的10%，这主要应用在精密仪器、仪表、精密量具的表面、极重要零件 尺寸公差、形位公差、表面粗糙度三者的关系 A.尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系 1、形状公差与尺寸公差的数值关系 当尺寸公差精度确定后，形状公差有一个适当的数值相对应，即一般约以50%尺寸公 差值作为形状公差值；仪表行业约20%尺寸公差值作为形状公差值；重型行业约以70%尺寸 公差值作为形状公差值。由此可见．尺寸公差精度愈高，形状公差占尺寸公差比例愈小所以，在设 计标注尺寸和形状公差要求时，除特殊情况外，当尺寸精度确定后，一般以50%尺寸公差值作 为形状公差值，这既有利于制造也有利于确保质量。 2、形状公差与位置公差间的数值关系 形状公差与位置公差间也存在着一定的关系。从误差的形成原因看，形状误差是由机床振动、刀具振动、主轴跳动等原因造成；而位置误差则是由于机床导轨的不平行，工具装夹不平 行或不垂直、夹紧力作用等原因造成，再从公差带定义看，位置误差是含被测表面的形状误差的，如平行度误差中就含有平面度误差，故位置误差比形状误差要大得多。因此，在一般情况下、在无进一步要求时，给了位置公差，就不再给形状公差。当有特殊要求时可同时标注形状和位置 公差要求，但标注的形状公差值应小于所标注的位置公差值，否则，生产时无法按设计要求制 造零件。 3、形状公差与表面粗糙度的关系 ／5～1／4。由此可知，为确保形状公差，应适当限制相应的表面粗糙度高度参数的最大允 许值。 在一般情况下，尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度之间的公差值具有下述 关系式：尺寸公差>位置公差>形状公差>表面粗糙度高度参数 从尺寸、形位与表面粗糙度的数值关系式不难看出，设计时要协调处理好三者的数值关系，在图样上标注公差值时应遵循：给定同一表面的粗糙度数值应小于其形状公差值；而形状 公差值应小于其位置公差值；位置各差值应小于其尺寸公差值。否则，会给制造带来种种麻烦。可是设计工作中涉及最多的是如何处理尺寸公差与表面粗糙度的关系和各种配合精度与表面粗糙 度的关系。 一般情况下按以下关系确定： 1、形状公差为尺寸公差的60％（中等相对几何精度）时，Ra≤0.05IT； 2、形状公差为尺寸公差的40％（较高相对几何精度）时，Ra≤0.025IT； 3、形状公差为尺寸公差的25％（高相对几何精度）时，Ra≤0.012IT； 4、形状公差小于尺寸公差的25％（超高相对几何精度）时，Ra≤0.15Tf(形状公差值)。 最简单的参考值:尺寸公差是粗糙度的3-4 倍，这样最为经济。 机械制图、公差配合、粗糙度规范 总则： 机械制图、公差配合、粗糙度总体上要符合《机械设计手册第三版》第2卷第2篇中的各项规定。本规范仅规定出了其中的主要问题、常见问题，及PCCAD的设置和使用问题。 一、幅面设置 在PCCAD中有图纸设置这一指令，在画图前，根据你所要画零部件的大小及复杂程度选择图幅大小及绘图比例。图幅一定按国家标准规定使用A1、A2、A3、A4图幅。最终的要求是：既不要太挤也不要太空，要做到图幅及绘图比例适当，图纸的布局合理，这样画出的图在整体上会给别人包括审图人一种比较舒服的感觉。在一开始绘图时，可能不太好把握图纸图幅大小及比列，可以先整体绘制完后或大体的轮廓画出来后，再选择图幅及比例。 表1为常用图幅选择（表中为一般原则，具体视情况而可变动） 【表1】 二、视图表达 视图主要为主视图、俯视图、左视图，即所说的三视图。三视图在绘图时要求：长对正、高平齐、宽相等、对齐布置。但并非所有的结构都必须用三视图表达（比如轴，用一个视图就可以表达清楚），同时视图中也不是所有的虚线都要画出，要灵活的应用其它的视图表达方法。具体如下： 2.1.向视图 根据需要是可自由配置的视图，在相应视图的附近用箭头指明方向，并标 注相同的字母，其相应的视图位置可根据图纸布局的需要来摆放。其视图可以只画出你所需要表达的图形及位置关系，其他的可以不画。 2.2.局部视图 1) 为了更清楚的表达所画零部件的结构或是尺寸，特别是在三视图中有些细节性的结构及尺寸不好表达，或是标注不开，在这种情况下使用局部视图。 2) 为了节省绘图时间或图幅，对称构件或零件的视图也可只画一般或四分之一。 2.3.剖视图 为了清楚的表达物体的内部结构，位置关系以及相关尺寸，采用剖视图，在画剖面线时一定要疏密得当，尤其不要过密，比例选择一般与图幅比例相同。 2.3.1 按剖切面分：剖视图主要包括单一剖切面、几个平行的剖切面、旋转剖切面、几个相交的剖切面、复合剖(相交的剖切面与其他剖切面组合)。 1) 单一剖切面是向某一投影面剖切也可以是向不平行基本投影面得投影面剖切即斜剖切面。既可以整体剖视，也可以局部剖视。 2) 几个平行的剖切面及旋转剖切面是在单一剖切面上无法完全表达出物体的内部结构，而采取的剖视方法。 2.3.2 按剖视的范围分：剖视图包括全剖视图、半剖视图和局部剖视图。 1) 全剖视图就是用剖切面完全的剖开物体所得得剖视图。 2) 半剖视图是当物体具有对称平面时，向垂直于对称平面的投影面上投射所得的图形，可以对称中心为界，一半画成剖视图，另一半画成视图。 3) 局部剖视图是用剖切面局部地剖开物体所得的剖视图。 [半剖视图] [局部剖视图] 模具零件的公差配合、形位公差及表面粗糙度要 求 2010-01-27 09:04:53| 分类：默认分类 | 标签： |字号大中小订阅 模具零件的公差配合、形位公差及表面粗糙度要求 设计模具时，应根据模具零件的功能和固定方式及配合要求的不同，合理选用其公差配合、形位公差及表面粗糙度。否则，将不仅直接影响模具的正常工作和冲压件的质量，而且也影响模具的使用寿命和制造成本。 一、模具零件的公差配合要求 模具零件的公差配合分为过盈配合、过渡配合及间隙配合三种。过盈配合用于模具工作时其零件之间没有相对运动且又不经常拆装的零件，如导柱、导套与模板的配合；过渡配合用于模具工作时其零件之间没有相对运动但需要经常拆装的零件，如压入式凸模与固定板的配合；间隙配合用于模具工作时需要相对运动的零件，如导柱与导套之间的配合等。模具中常用零件的公差配合见下表。 二、模具零件的形公差 形位公差是形状和位置公差的简称，它包括直线度、平面度、圆柱度、平行度、垂直度、同轴度、对称度及圆跳动公差等多种。根据模具零件的技术要求，应合理选用其形位公差的种类及数值。模具零件中常用的形位公差有平行度、垂直度、同轴度、圆柱度及圆跳动公差等，现分述如下： 1、平行度公差模板、凹模板、垫板、固定板、导板、卸料板、压边圈等板类零件的两平面应有平行度要求，一般可按下表选取。 注：1.基本尺寸是指被测表面的最大长度尺寸和最大宽度尺寸。 2.滚动式导柱模架的模座平行度公差采用公差等级4级。 2.垂直度公差矩形、圆形凹模板的直角面，凸、凹模（或凸凹模）固定板安装孔的轴线与其基准面，模板上模柄（压入式模柄）安装孔的轴线与其基准面，一般均应有垂直度要求，可按下表的垂直度公差选取。而上、下模板的导柱、导套安装孔的轴线与其基准面的垂直度公差，应按如下规定：安装滑动式导柱、导套时取为0.01：100；安装滚动式导柱、导套时取为0.005：100。 >25~40 >40~63 >63~100 >100~160 >160~250 公差配合与测量技术小结 前言 公差是机械设计中的一个重要概念，对于机械零件的配合和制造有着重要的影响。本文将对公差、配合和测量技术进行简要介绍和分析。 公差 公差是指零件制造的允许误差范围，是机械制造中的一种重要的技术指标。公差可以分为尺寸公差、形位公差和表面粗糙度等。 尺寸公差 尺寸公差是指零件的长度、宽度、高度等尺寸大小方面的偏差。通常以Tolerance（公差值）表示，分为相对公差和绝对公差。相对公差指公差值与零件制定的尺寸数值的比值，绝对公差则是以mm为单位的数值。 形位公差 形位公差是机械制造中比较重要的公差类型，它指的是零件之间的相对位置精度。形位公差分为平面位置公差、轴向位置公差和旋转位置公差等，通常以卡钳、游标等量具测量。 配合 配合是指零件间的相互作用，分为过盈配合、间隙配合和压力配合等。正确选择配合方式对于提高零件的精度、稳定性和可靠性有重要的作用。 过盈配合 过盈配合是指两个零件中其中一个零件的尺寸大于另一个零件的尺寸。过盈配合常用于附加猫头鹰、轴套、滚动轴承等零件。 间隙配合 间隙配合是指两个零件中其中一个零件的尺寸小于另一个零件的尺寸。间隙配合常用于端盖、钻头、卡子、销等零件。 压力配合 压力配合是指两个零件的尺寸相同，但是由于互相挤压后形成配合。压力配合常用于活塞、压盖、阀门等零件。 测量技术 测量技术是机械制造中重要的一环，它用于控制和检测零件的尺寸、形状和位置误差。测量技术可以分为直接测量和间接测量两种。 直接测量 直接测量是指利用量具对零件的尺寸、形状和位置进行直接测量。常用的量具有游标卡尺、千分尺、坐标测量机等。 间接测量 间接测量是指通过数学计算来得出零件的尺寸、形状和位置误差。常用的方法有摄影测量、光学测量等。 本文对公差、配合和测量技术进行了简要介绍，其中公差是机械设计中重要的概念，对机械零件的配合和制造有着重要的影响；配合的正确选择是提高零件的精度、稳定性和可靠性的关键；而测量技术则是控制和检测零件的尺寸、形状和位置误差的重要手段。 模具零件的公差配合、形位公差及表面粗糙度要求 模具零件的公差配合、形位公差及表面粗糙度要求 2010-01-27 09:04:53| 分类：默认分类| 标签：|字号大中小订阅 模具零件的公差配合、形位公差及表面粗糙度要求 设计模具时，应根据模具零件的功能和固定方式及配合要求的不同，合理选用其公差配合、形位公差及表面粗糙度。否则，将不仅直接影响模具的正常工作和冲压件的质量，而且也影响模具的使用寿命和制造成本。 一、模具零件的公差配合要求 模具零件的公差配合分为过盈配合、过渡配合及间隙配合三种。过盈配合用于模具工作时其零件之间没有相对运动且又不经常拆装的零件，如导柱、导套与模板的配合；过渡配合用于模具工作时其零件之间没有相对运动但需要经常拆装的零件，如压入式凸模与固定板的配合；间隙配合用于模具工作时需要相对运动的零件，如导柱与导套之间的配合等。模具中常用零件的公差配合见下表。 注：1.基本尺寸是指被测表面的最大长度尺寸和最大宽度尺寸。 2.滚动式导柱模架的模座平行度公差采用公差等级4级。 2.垂直度公差矩形、圆形凹模板的直角面，凸、凹模（或凸凹模）固定板安装孔的轴线与其基准面，模板上模柄（压入式模柄）安装孔的轴线与其基准面，一般均应有垂直度要求，可按下表的垂直度公差选取。而上、下模板的导柱、导套安装孔的轴线与其基准面的垂直度公差，应按如下规定：安装滑动式导柱、导套时取为0.01：100；安装滚动式导柱、导套时取为0.005：100。 >25~40 >40~63 >63~100 >100~160 >160~250 >250~400 公差等级 5 公差值 0.010 0.012 0.015 0.020 0.025 0.030 注：1.基本尺寸是指被测零件的短边长度。 2.垂直度公差是指以长边为基准，短边对长边垂直度的最大允许值。 3.圆跳动公差各种模柄的圆跳动公差可按下表选取。与模板固定的导套圆柱面的径向圆跳动公差，可根据模具精度要求选取4级或5级，在冷冲模国家标准中，其圆跳动公差值已直接标注在导套零件图上。 尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙 度之间关系 尺寸公差、形状公差、位置公差和表面粗糙度是工程设计中常用 的术语，用于描述零件或装配件的尺寸、形状和位置要求，以及表面 的光洁度和粗糙度。 尺寸公差是指零件的尺寸与设计要求之间的允许差别范围。它是 设计者为确保零件或装配件的功能和性能而设置的。尺寸公差通常包 括两个值，一个上限和一个下限，表示了零件允许的最大和最小尺寸。例如，对于一个直径为10mm的轴，如果其公差为±0.05mm，则表示轴 的实际直径可以在10.05mm至9.95mm之间浮动。 形状公差是指零件的形状与设计要求之间的允许差别范围。它描 述了零件的外观和形状特征。形状公差通常使用一组公差带来表示， 每个公差带有一个上下公差限制。例如，对于一个平面零件，如果其 形状公差为0.1mm，则表示零件表面可以在0.1mm的范围内浮动，但不能超出这个范围。 位置公差是指零件之间或零件内部的位置关系与设计要求之间的 允许差别范围。它描述了零件之间或零件内部的相对位置关系。位置 公差通常使用一组位置公差来表示，每个位置公差都具有一个偏移量 和一个半径公差。例如，如果两个孔的位置公差为0.2mm，则表示两个孔中心的距离可以在0.2mm的范围内浮动。 表面粗糙度是指零件表面的光洁程度和粗糙度。它描述了零件表 面的质量和平滑度。表面粗糙度通常使用一组参数来表示，例如Ra和Rz。Ra是平均粗糙度，表示在一定长度内表面高低起伏的平均值。Rz 是最大平均粗糙度，表示在一定长度内表面高低起伏的最大值。例如，如果零件表面的Ra为0.01μm，则表示表面的平均粗糙度为0.01微米。 尺寸公差、形状公差、位置公差和表面粗糙度之间存在着紧密的 关系，它们共同构成了零件的几何特征。 首先，尺寸公差和形状公差可以用来描述零件的尺寸和形状要求。尺寸公差用于描述零件的大小偏差，形状公差用于描述零件的形状偏差。例如，如果一个零件的尺寸公差为±0.1mm，形状公差为0.05mm，则表示这个零件的实际尺寸可以在0.1mm的范围内浮动，形状可以在 0.05mm的范围内浮动。 公差与尺寸关系 形位公差与尺寸公差的关系 定义：机械零件的同一被测要素既有尺寸公差要求，又有形位公差要求，处理两者之间关系的原则，称为公差原则。一、有关术语及定义 1. 局部实际尺寸(简称实际尺寸da、Da) 2. 作用尺寸 (1)体外作用尺寸(dfe、Dfe) 在被测要素的给定长度上， 与实际外表面体外相接的最小理想面或与实际内表面体外相接的最大理想面的直径或宽度。对于关联要素，该理想面的轴线或中心平面必须与基准保持图样给定的几何关系。 dfe=da+ff b) 内表面(孔) (2) 体内作用尺寸(dfi、Dfi) 在被测要素的给定长度上，与实际外表面体内相接的最大理想面或与实际内表面体内相接的最小理想面的直径或宽度。对于关联要素，该理想面的轴线或中心平面必须保持图样给定的几何关系。 3. 最大实体实效状态、尺寸 最大实体实效状态(MMVC) 在给定长度上，实际要素处于最大实体状态且其中心要素的形状或位置误差等于给出的形位公差值时的综合极限状态。 最大实体实效尺寸(DMV、dMV)最大实体实效状态下的体外作用 + t＝dmax + tMCt ＝D MMVC 4. 最小实体实效状态、尺寸 最小实体实效状态(LMVC) 在给定长度上，实际要素处于最小实体状态且其中心要素的形状或位置误差等于给出的形位公差值时的综合极限状态。 最小实体实效尺寸(dLV、DLV) 最小实体实效状态下的体内作用尺寸。dLV ＝dLCt＝dmin-tDLV＝DL+ t＝Dmax+t 作用尺寸与实效尺寸的区别： 作用尺寸是由实际尺寸和形位误差综合形成的，一批零件中各不相同，是一个变量，但就每个实际的轴或孔而言，作用尺寸却是唯一的；实效尺寸是由实体尺寸和形位公差综合形成的，对一批零件而言是一定量。实效尺寸可以视为作用尺寸的允许极限值。 5.边界 （1）边界由设计给定的具有理想形状的极限包容面。 （2）最大实体边界(MMB) 尺寸为最大实体尺寸的边界。 （3）最小实体边界(LMB) 尺寸为最小实体尺寸的边界。 （4）最大实体实效边界(MMVB) 尺寸为最大实体实效尺寸的边界。(如下图） （5）最小实体实效边界(LMVB) 尺寸为最小实体实效尺寸的边界。 最大实体实效边界 二、独立原则 零件图的技术要求：表面粗糙度、形位公差及工艺结构 一、表面粗糙度 （一）、表面粗糙度的概念 表面粗糙度是指零件在加工过程中由于不同的加工方法、机床与工具的精度、振动及磨损等因素在加工表面所形成的具有较小间距和较小峰谷的微观不平状况，它属微观几何误差。如图8—19所示。表面粗糙度对零件的摩擦、磨损、抗疲劳、抗腐蚀，以及零件间的配合性能等有很大影响。粗糙度值越大，零件的表面性能越差；粗糙度值越小，则零件表面性能越好。但是减少表面粗糙度值，就要提高加工精度，增加加工成本。因此国家标准规定了零件表面粗糙度的评定参数，以便在保证使用功能的前提下，选用较为经济的评定参数值。 度示意图 （二）．表面粗糙度的评定参数 图8-20 表面粗糙度的评定参数 （1）轮廓的算术平均偏差（Ra ） 在取样长度L 内，轮廓偏距y 绝对值的算术平均值，其几何意义如图8—20所示。 Ra= l 1∑⎰ =≈n i l yi m dx x y 1 1)( （2）微观不平度十点高度Rz 在取样长度内5个最大轮廓峰高（Yp ）的平均值和5个最大轮廓谷深(Yv)的平均值之和。 Rz= 5 5 5 1 51 ∑∑==+ i i y y v p i i （3）轮廓的最大高度Ry 在取样长度内,轮廓峰顶线与轮廓谷底线之间的距离。 （三）．表面粗糙度符号、代号 国家标准GB／T 131—1993规定，表面粗糙度代号是由规定的符号和有关参数值组成。见表8-2 表8—2 表面粗糙度的基本符号、代号及其意义 符号与代号意义 符号基本符号，表示表面可用任何方法获得。当不加注粗糙度参数值或有关说明时，仅适用于简化代号标注。 表示表面是用去除材料的方法获得，如：车、铣、钻、磨、剪切、抛光、腐蚀、电火花加工、气割等。 表示表面是用不去除材料的方法获得，如锻、铸、冲压等。或者是用于保持原供应状况的表面（包括保持上道工序的状况）。在上述三个符号的长边上均可加一横线，用于标注有关参数和说明。 在上述三个符号上均可加一小圆，表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求。 代号 用任何方法获得的表面, Ra的上限值为3.2μm。 用去除材料的方法获得的表面, Ra的上限值为3.2μm，下限值 为1.6μm。 用任何方法获得的表面, Ry的上限值为3.2μm。 用去除材料的方法获得的表面, Ra的最大值为3.2μm，最小值 为1.6μm。 用去除材料的方法获得的表面, Ra的上限值为3.2μm，加工方 法为铣制。 说明： 表面粗糙度参数的单位是μm。注写Ra时，只写数值; 注写Rz、Ry时，应同时注出Rz、 Ry和数值。只注一个值时，表示为上限值；注两个值时，表示为上限值和下限值。 ①当标注上限值或上限值与下限值时，允许实测值中有16%的测值超差。 ②当不允许任何实测值超差时，应在参数值的右侧加注max或同时标注max和min。 （四）表面粗糙度Ra的数值与加工方法的关系（见表8-3） 表8-3 常用的表面粗糙度Ra的数值与加工方法模具零件的公差配合、形位公差及表面粗糙度要求
关于《公差配合与测量技术基础》教学重点与难点的思考与实践-最新教育文档
公差配合与表面粗糙度
谈表面粗糙度与尺寸公差及形位公差间的协调关系
表面粗糙度与公差等级的关系
尺寸公差形位公差表面粗糙度三者的关系
制图、公差配合、粗糙度规范(1)
模具零件的公差配合、形位公差及表面粗糙度要求
《公差配合与测量技术》小结(优秀)
模具零件的公差配合、形位公差及表面粗糙度要求
尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度之间关系
公差与尺寸关系
表面粗糙度、形位公差及工艺结构