互换性与技术测量第章几何公差
互换性与技术测量胡凤兰第一章绪论
细的特殊场合，其余四种为基本系列。
qr r 10
1.2.2 优先数系和优数
各系列的公比qr如下：
R5：公比q5 = R10：公比q10= R20：公比q20= R40：公比q40= R80：公比q80=
5 10 1.6
10 10Leabharlann 1.2520 10 1.2
40 10 1.06
80 10 1.03
1.3.1 GPS的作用
GPS是国际标准中影响最广的重要基础标准之一，它不仅是产品信息传递与交 换的基础标准，也是产品市场流通领域中合格评定的依据，是工程领域必须 依据的技术规范。具体作用主要表现在：
为企业的产品开发提供了一套全新的工具，为产 品的数字化设计和制造提供了基础支撑。
实现产品的精确几何定义及规范的精度过程定义， 更加合理、经济和有效地利用设计、制造和检测的 资源，显著降低产品的开发成本。
1.1.1 互换性的定义
互换性
指同一规格的零部件中任取一件，不需经过任何选择、修配或调
整，就能装配成满足预定使用功能要求的机器或仪器，则零部件所具有的这种
性能就称为互换性。
互换性在零部件的装配（或维修更换）过程中应该同时具备三个条件 :
装配前，不需选择； 装配时，不需修配和调整； 装配后，可以满足预定的功能要求。
1.1.4 互换性生产的实现
3. 现代化生产的实现 现代化生产的特点是规模大、分工细、协作单位多、互换性要求高。
互换性与技术测量知识点
互换性与技术测量知识点第1章绪言互换性是指在同一规格的一批零、部件中任取一件，在装配时不需经过任何选择、修配或调整，就能装配在整机上，并能满足使用性能要求的特性。
互换性应具备的条件：①装配前不换②装配时不调整或修配③装配后满足使用要求按互换性程度可分完全互换（绝对互换）与不完全互换（有限互换）。
按标准零部件和机构分外互换与内互换。
互换性在机械制造中的作用1.从使用方面看：节省装配、维修时间，保证工作的连续性和持久性，提高了机器的使用寿命。
2.从制造方面看：便于实现自动化流水线生产。
装配时，由于零部件具有互换性，不需辅助加工和修配，可以减轻装配工的劳动量，缩短装配周期。
3.从设计方面看：大大减轻设计人员的计算、绘图的工作量，简化设计程序和缩短设计周期。
标准与标准化是实现互换性的基础。
标准分类（1）按一般分：技术标准、管理标准和工作标准。
（2）按作用范围分：国际标准、国家标准、专业标准、地方标准和企业标准。
（3）按标准的法律属性分：强制性标准和推荐性标准。
国家强制性标准用代号“GB”表示。
国家推荐性标准用代号“GB/T”表示。
优先数系的种类（1）基本系列 R5、R10、R20、R40（2）补充系列 R80（3）派生系列选用优先数系的原则按“先疏后密”的顺序。
第2章测量技术基础测量过程的四要素：测量对象、计量单位、测量方法和测量精度。
测量仪器和测量工具统称为计量器具。
计量器具分类按其原理、结构和用途分为:（1）基准量具 (2) 通用计量器具（3）极限量规类（4）检验夹具按测量值获得方式的的不同，测量方法可分为：1.绝对测量和相对(比较)测量法2.直接测量和间接测量法测量误差：测得值与被测量真值之差。
基本尺寸相同用∆评定比较测量精度高低基本尺寸不相同用ε评定（1）绝对误差Δ——测得值与被测量真值之差。
0x x -=∆（2）相对误差ε——测量的绝对误差的绝对值与被测量真值之比。
%100||||||000⨯∆≈∆=-=xx x x x ε （3）极限误差——测量的绝对误差的变化范围。
(完整版)(重点)互换性与技术测量知识点
互换性与技术测量知识点绪言互换性是指在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑选或附加修配就能装在机器上，达到规定的功能要求，这样的一批零件或部件就称为具有互换性的零，部件。
通常包括几何参数和机械性能的互换。
允许零件尺寸和几何参数的变动量就称为公差。
互换性课按其互换程度，分为完全互换和不完全互换。
公差标准分为技术标准和公差标准，技术标准又分为国家标准，部门标准和企业标准。
第一章圆柱公差与配合基本尺寸是设计给定的尺寸。
实际尺寸是通过测量获得的尺寸。
极限尺寸是指允许尺寸变化的两个极限值，即最大极限尺寸和最小极限尺寸。
最大实体状态是具有材料量最多的状态，此时的尺寸是最大实体尺寸。
与实际孔内接的最大理想轴的尺寸称为孔的作用尺寸，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸称为轴的作用尺寸。
尺寸偏差是指某一个尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
尺寸公差是指允许尺寸的变动量。
公差=|最大极限尺寸—最小极限尺寸|=上偏差—下偏差的绝对值配合是指基本尺寸相同的，相互结合的孔与轴公差带之间的关系。
间隙配合：孔德公差带完全在轴的公差带上，即具有间隙配合。
间隙公差是允许间隙的变动量，等于最大间隙和最小间隙的代数差的绝对值，也等于相互配合的孔公差与轴公差的和。
过盈配合，过渡配合T=ai当尺寸小于或等于500mm时，i=0.45+0.001D(um)当尺寸大于500到3150mm时，I=0.004D+2.1（um）孔与轴基本偏差换算的条件：1.在孔，轴为同一公差等级或孔比轴低一级配合2.基轴制中孔的基本偏差代号与基孔制中轴的基本偏差代号相当3.保证按基轴制形成的配合与按基孔制形成的配合相同。
通用规则，特殊规则例题基准制的选用：1.一般情况下，优先选用基孔制。
2.与标准件配合时，基准制的选择通常依标准件而定。
3.为了满足配合的特殊需要，允许采用任一孔，轴公差带组合成配合。
公差等级的选用：1.对于基本尺寸小于等于500mm的较高等级的配合，由于孔比同级轴加工困难，当标准公差小于等于IT8时，国家标准推荐孔比轴低一级相配合，但对标准公差大于IT8级或基本尺寸大于500mm的配合，由于孔德测量精度比轴容易保证，推荐采用同级孔，轴配合。
互换性与测量技术基础几何公差带
位置公差带能把同一被测要素的形状误差和方向误差控制在位置 公差带区域内。应遵守形状公差小于方向公差、方向公差小于位 置公差的原则。
对同一被测要素同时给出形状、方向和位置公差
同心度 公差带是直径为公差值t的圆周内的区域，该圆周的圆心
与基准点重合； 内圆的实际中心应限定在直径等于0.1，以基准点A为圆心 的圆周内。
实际轮廓面应限定在直径等于0.02，球心位于被测要素理论正确 几何形状上的一系列圆球的两等距包络面之间；
面轮廓度（有基准）
公差带为直径等于公差值 t、球心位于由基准平面A确定的被测要 素理论正确几何形状上的一系列圆球的两包络面所限定的区域。
实际轮廓面应限定在直径等于0.1，球心位于由基准平面A确定的 被测要素理论正确几何形状上的一系列圆球的两等距包络面之间；
任意横截面
同轴度
Concentricity:公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区， 该圆柱面的轴线与基准轴线同轴；
圆柱的实际中心线应限定在直径等于0.1，以基准轴线A为轴 线的圆柱面内
对称度 Symmetry:公差带为间距等于公差值t且对称于基准中心
平面的两平行平面所限定的区域；
位置度
Position:公差带是直径为公差值SΦt的圆球面所限定 的区域，该圆球面中心的理论正确位置由基准A、B 、
径向圆跳动公差radial runout
圆跳动 Circular runout:公差带为与基准轴线D同轴的任一圆柱
截面上、实际提取圆应限定在轴向距离等于t的两个等圆 之间。
轴向圆跳动公差
圆跳动 公差带为与基准轴线C同轴的某圆锥截面上、实际提取
线应限定在素线方向间距等于t的两个不等圆之间。
斜向圆跳动公差
轴线A-B同轴的两圆柱面所限定的区域。
互换性与测量技术3.2几何要素与几何公差特征项目
公称导出要素
定由
工件 实际的
实际组成要素的技 理术 Nhomakorabea论制
正图
工件 提取的
提取组成要素
确或 组其 成他
提取导出要素
的
要方
替代 拟合的
拟合组成要素
素法 确
拟合导出要素
要
公称导出要素
组成要素
素 导出要素
图样 公称的 工件 实际的
工件 提取的
的
替代 拟合的
公称组成要素 实际组成要素 提取组成要素
拟合组成要素
几何公差与几何误差检测
几何要素与几何公差特征项目
一. 几何公差的研究对象
几何要素 构成零件几何特征的
点、线、面
一. 几何公差的研究对象 几何要素的分类
01 1、按结构 特征分：
组成要素（轮廓要素）： 零件外形轮廓
零件的几何要素
一. 几何公差的研究对象
几何要素的分类
01 1、按结构 特征分：
02
导出
出一 的个 中或 心几 点个 、公 轴称 线组 或成 中要 心素 面导
公称导出要素
提取导出要素 拟合导出要素
实际组成要素
要 组成要素
素 导出要素
图样 公称的 公称组成要素 工件 实际的 实际组成要素
工件 提取的
的
替代 拟合的
提取组成要素 拟合组成要素
公称导出要素
由接近实际（组成）要素所限 定的工件实际表面的组成要素 部分。
提取导出要素
拟合组成要素 导出 拟合导出要素
一. 几何公差的研究对象
01 被测要素： 给出几何公差要求的要素。 3、按检测
关系分 02 基准要素：用来确定被测要素方向、位置的要素。
互换性与测量技术-机械自动化
第1章认识互换性、公差、标准化和测量技术课后作业1【判断题】测量时直接从测量器具上读出被测几何量的大小值叫直接测量。
正确答案：√2【判断题】测量零件两个或两个以上相关参数的综合效应或综合指标叫综合测量。
正确答案：√3【判断题】检验孔用的量规称为塞规,检验轴用的量规叫环规或卡规。
正确答案：√4【判断题】常用游标量具有游标卡尺、深度游标卡尺和高度游标卡尺。
正确答案：√5【判断题】应用螺旋微动原理制成的量具通常叫游标卡尺。
正确答案：×6【判断题】常用的测微量具有外径千分尺、内径千分尺和深度千分尺。
正确答案：√7【判断题】测量误差的来源是由人员误差及读数误差产生的。
正确答案：×8【判断题】测量误差主要有系统误差、随机误差也叫偶然误差、粗大误差也叫过失误差三种。
正确答案：√9【判断题】量规只能判断工件是否合格,而不能获得被测几何量的具体数值。
正确答案：√10【判断题】量规是指有刻度的专用计量器具。
正确答案：×第2章尺寸公差与配合课后作业1【单选题】Ф30js8的尺寸公差带图和尺寸零线的关系是( )。
A、在零线上方B、在零线下方C、对称于零线D、不确定正确答案：2【单选题】Ф65g6和( )组成工艺等价的基孔制间隙配合。
A、Ф65H5B、Ф65H6C、Ф65H7D、Ф65G7正确答案：3【单选题】下列配合中最松的配合是。
A、H8/g7B、H7/r6C、M8/h7D、R7/h6正确答案：A4【单选题】Ф45F8和Ф45H8的尺寸公差带图。
A、宽度不一样B、相对零线的位置不一样C、宽度和相对零线的位置都不一样D、宽度和相对零线的位置都一样正确答案：B5【单选题】通常采用( )选择配合类别。
A、计算法B、试验法C、类比法正确答案：C6【单选题】公差带的选用顺序是尽量选择( )代号。
A、一般B、常用C、优先D、随便正确答案：C7【判断题】公称尺寸是设计给定的尺寸,因此零件的实际尺寸越接近公称尺寸,则其精度越高。
互换性与技术测量公差与配合
第一章 绪 论
教案 1
2、标准和标准化
(1)标准是对重复性事物和概念所做的统一规定。 ●我国的技术标准分三级：国家标准（GB）、部门标准（专业标准，如 JB）、企业标准。 2)公差标准：对零件的公差和相互配合所制订的标准。 3)标准化是指制定及实施标准的全过程。
根据孔、轴公差带 位置的不同，配合可分 为三种类型：间隙配合、 过盈配合和过渡配合。
第二章 圆柱公差与配合
教案 2
(2)间隙配合 孔与轴配合中，孔的尺寸减去相配合轴的尺寸，其差值为正时是间
隙。最大间隙(Xmax)是孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的代 数差；最小间隙(Xmin)是孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的 代数差。 配合公差：允许间隙的变动量。 配合公差= |Xmax- Xmin|=孔公差+轴公差。 间隙配合：孔的公差带在轴的公差带之上。 (3)过盈配合
Td=︱dmax- dmin︱=︱es-ei︱
第二章 圆柱公差与配合
(4)零线与公差带
教案 2
零线：表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差，零线以上 为正，以下为负。 公差带：由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。公差带有两个 基本参数，即公差带大小与位置。大小由标准公差确定，位置由基本偏差
第二章 圆柱公差与配合
教案 2
(4)过渡配合 过渡配合：孔与轴配合中，孔与轴的公差带相互交迭，任取其中一对孔 和轴相配，可能具有间隙，也可能具有过盈的配合。
《互换性与技术测量》第三章+几何公差及检测(2)
可逆要求用于最大实体要求时，被测要素的实际轮廓应遵
守其最大实体实效边界。当其实际尺寸向最小实体尺寸方 向偏离最大实体尺寸时，允许其几何误差值超出在最大实 体状态下给出的几何公差值，即几何公差值可以增大。当 其几何误差值小于给出的几何公差值时，也允许其实际尺 寸超出最大实体尺寸，即尺寸公差值可以增大的一种要求 。因此，也可以称为“可逆的最大实体要求”。
（2）圆柱形零件的形状公差值（轴线直线度除外）
一般情况下应小于其尺寸公差值。 （3）平行度公差值应小于其相应的距离公差值。 （4）对于下列情况，考虑到加工难易程度和除主参 数外其它参数的影响，在满足零件功能要求下，适当 降低1~2级选用。
a.孔相对于轴。
b.细长比较大的轴或孔。
c.距离较大的轴或孔。
按“几何公差”标准的规定：零件所要求的几何 公差值若用一般机床加工就能保证时，则不必在图纸
上注出，而按GB/T 1184-1996《形状和位置公差
未
注公差值》中的规定确定其公差值，且生产中一般也 不需检查。 若零件所要求的几何公差值高于或低于未注公差 值时，应在图纸上注出。 其值应根据零件的功能要求，并考虑加工经济性 和零件结构特点按相应的公差表选取。
要求
包容要求仅用于形状公差，主要应用于 有配合要求，且其极限间隙或过盈必须 严格得到保证的场合。
最大实体要求应用于被测要素
●标注方法 在被测要素几何公差框格中的公差值后面标注符号 M 。 ●含义 ① 图样上标注的几何公差值是被测要素处于最大实 体状态时给出的公差值。 ② 给出最大实体实效边界MMVB： 对于轴 dfe≤ dMV 且 dmax≥ da≥ dmin 对于孔 Dfe≥ DMV 且 Dmax ≥ Da ≥ Dmin ③ 允许尺寸公差补偿几何公差。
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第一节 概述
四、几何公差带
第二节 形状误差与公差
一、形状公差与公差带
形状公差 是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。 形状公差带 是限制单一实际被测要素变动的区域，零件 实际要素在该区域内为合格。
第3章 几何公差
第一节 概述
几何公差由形状公差、方向公差、位置公差和跳动公差组 成，它是针对构成零件几何特征的点、线、面的几何形状和 相互位置的误差所规定的公差。
推荐使用的标准： GB/T 1182—2008 《产品几何技术规范（GPS）几何公差 形状、方向、位置和跳动公差标注》 GB/T 1184—1996 《形状和位置公差 未注公差值》 GB/T 4249—2009 《产品几何技术规范（GPS）公差原则》
（1）基准符号 无论基准符号中的方框内字母要水平书写。
（2）基准标注
第一节 概述
三、几何公差的的标注方法
第一节 概述
三、几何公差的的标注方法
4. 被测要素标注 （1）当被测要素为轮廓要素，箭头指向轮廓线或其延长
线，必须与尺寸线明显错开。
第一节 概述
三、几何公差的的标注方法
4. 被测要素标注 （2）当被测要素为中心要素 ，箭头必须对准尺寸线，即与
第一节 概述
三、几何公差的的标注方法
5. 常用的简化标注方法 （1）一个要素具有多项公差要求：可以将多个公差框格叠 放一起，使用一条指引线。
第一节 概述
三、几何公差的的标注方法
5. 常用的简化标注方法 （2）一项公差要求适用于多个要素：使用一个公差框格， 一条指引线分别指到多个要素；不便分别指引，可采用无引 线框格加T尾箭头，框格上方写清要素数量。
有 有
有
第一节 概述
二、几何公差的特征项目及其符号
习题1：看图填空（下图零件有什么误差）
第一节 概述
二、几何公差的特征项目及其符号
习题2：表中填空
第一节 概述
三、几何公差的的标注方法
基准字母 连线
基准符号
图3-2 公差框格及基准符号
基准要素
第一节 概述
三、几何公差的的标注方法
1.公差框格 几何公差的框格有两格或多格组成。 第一格填写公差项目的符号； 第二格填写公差值及有关符号； 第三、四、五格填写代表基准的字母及有关符号
第一节 概述
三、几何公差的的标注方法
4. 被测要素标注 （5）两个要素组成的公共基准；两个或三个要素组成的多基 面体系；任选基准（被测要素与基准要素允许对调 ，原来的基 准符号的粗短横线改为箭头 ）
第一节 概述
三、几何公差的的标注方法
4. 被测要素标注 （6）基准目标的标注方法参考有关标准。
不允许的标注方法：
关联要素
第一节 概述
二、几何公差的特征项目及其符号
公差类型
形 形 状状
几何特征 符号 直线度
平面度 圆度
圆柱度
形
线轮廓度
状
方轮
向
面轮廓度
或廓
位
置
有无基准 无 无 无 无 有或无
有或无
公差类型 几何特征
平行度
方 垂直度
方向
向
倾斜度
、
位置度
位
位 同轴度
置
置 同心度
、
跳
对称度
动
圆跳动
、跳
动 全跳动
符号
有无基准 有 有 有 有 有或无
图3-7 形位公差框格 a)形状公差 b)定向公差，单一基准 c)位置度公差，多基准，圆形公差带 d)位置度公差，多基准，球形公差带 e)六个相同要素同一项位置公差要求 f)一个要素同时有多项形位公差要求 g)非刚性零件的自由状态公差要求 h)被测关联要素及其基准均有最小实体要求的位置度公差
第一节 概述第一节 概述
三、几何公差的的标注方法
4. 被测要素标注 （3）基准要素为轮廓要素 ，短横线靠近轮廓线或面，也可
靠近轮廓延长线，必须与尺寸线明显错开。
第一节 概述
三、几何公差的的标注方法
4. 被测要素标注 （4）基准要素为中心要素，连线对准尺寸线，短横线可代 替尺寸线的一箭头。
第一节 概述
一、几何公差的研究对象
1. 几何要素 几何要素(简称要素)是指构成零件几何特征的点、线和面。
图3-1 零件的几何要素
第一节 概述
一、几何公差的研究对象
2. 几何要素的分类
实际要素
1）按存在状态分
理想要素
组成要素
2）按结构特征分
导出要素
被测要素
3）按所处地位分
基准要素
单一要素
4）按功能关系分
（a）上顶边直线度为0.02
（b）中心轴直线度为0.04
（c）圆柱外表面圆度为0.004
（d）圆柱外表面圆柱度为0.006
第一节 概述
三、几何公差的的标注方法
3. 基准 基准代号的字母采用大写拉丁字母。 为避免混淆，标准规定不许采用E、I、J、M、O、P、L
、R、F等字母。 基准的顺序在公差框格中是固定的 。
第一节 概述
三、几何公差的的标注方法
5. 常用的简化标注方法 （3）多个同类要素具有同一项公差要求：多个成一组的
同类要素（成组要素），可只标注一个要素，同时在框 格上方写明成组要素的数量标记。
第一节 概述
三、几何公差的的标注方法
6. 其它标注 （1）如果对被测要素任意局部范围内的公差 要求，应将该局部范围的尺寸（长度、边长或直 径）标注在几何公差值的后面，用斜线相隔。
三、几何公差的的标注方法
2. 框格指引线 标注时指引线可由公差框格的一端引出，并与框格端线
垂直，箭头指向被测要素，箭头的方向是公差带宽度方向 或直径方向。 （1）指引线弯折数最多两个，靠框格段一定要垂直或平行 于框格； （2）指引线箭头应是检测方向。
第一节 概述
三、几何公差的的标注方法
习题3：标注
第3章 几何公差
§3-1 概述 §3-2 形状误差与形状公差 §3-3 方向、位置、跳动误差与公差 §3-4 公差原则 §3-5 几何误差的选用 §3-6 几何误差的检测原则
第3章 几何公差
【本章重点内容】
重点： 几何公差带的含义 几何误差的评定与检测 公差原则 几何公差的选择
难点： 几何公差的标注与几何公差带 公差原则 几何误差的评定与检测
第一节 概述
三、几何公差的的标注方法
6. 其它标注 （2）如仅对要素的某一部分提出公差要求， 则用粗点划线表示其范围，并加注尺寸。 同理，如要求要素的某一部分作为基准，该 部分也应用粗点划线表示并加注尺寸 （3）当被测要素为视图上的整个外轮廓线 （面）时，应采用全周符号。
第一节 概述
四、几何公差带