尺寸精度设计孔轴精度的检测
3-4 轴类零件的综合检验
① 用百分表测量
在车间，轴的外圆表面的圆度误差一般用百分表（指示精度为0.01㎜）或
千分表（指示精度为0.001㎜或0.002㎜）进行测量。
百分表
常用的有钟表式和杠杆式两种，钟表式百分表简称为百分表，它的结构形状如图
1- 113所示。
图 1-113 百分表
如图 1- 114所示，杠杆百分表的体积较小，杠杆测头方向可以改变，在校正工件 和测量工件时比较灵活方便，尤其是小孔的测量和在机床上校正零件时，由于受 地位限制，百分表放不进去，而杠杆百分表就容易得多。
图 1-123 各表面对两支承轴颈的同轴度
（3）两支承轴颈的同轴度
测量方法如图 1- 123所示，百分表上的圆跳动量反映的是两支承轴颈对两中心孔 公共轴线的同轴度误差与轴颈圆度误差之和。当圆度误差很小而可忽略时，表测 数据视为支承轴颈对两中心孔公共轴线的同轴度误差；当圆度误差不能忽略时， 则表测数据减去圆度误差为支承轴颈对中心孔公共轴线的同轴度误差。
（4）键槽对称度的检测 将工件置于V形铁内，选择一块与键槽宽度相同的量块塞入键槽内，使量块的平 面大致处于水平状态，用百分表检测量块的上表面a，使之与平板平行并读数，然 后将工件转过180º，用百分表检测量块的下表面b，使之与平板平行并读数，上、 下两表面读数的差值即为轴上键槽的对称度，应在0.05㎜以内，如图 1- 124所示。
（3）干涉法
干涉法是利用光波干涉原理来测量表面粗糙度，所使用的仪器是干涉显微镜。图 1- 119所示为国产6JA型显微镜的外形图，测量时，将工件安装在工作台1上，转 动工作台或使其上下移动，进行调焦，通过显微镜内部的光波干涉作用，在目镜 上可观察到反映被测表面状态的明暗相间的干涉条纹。如果被测表面为理想平面， 则干涉条纹为一组等距平行的条纹线，若被测表面微观不平，则形成弯曲条纹， 其弯曲程度随微观不平度的高度值而变化，如图 1- 120所示。用测量装置分别测 出弯曲度和相邻二条干涉条纹的距离（宽度），则微观不平度的高度h的计算公 式为：
数控卧式车床精度检验标准
数控卧式车床精度检验标准数控卧式车床是一种广泛应用于机械加工领域的设备，其加工精度直接影响到工件的质量和加工效率。
因此，对数控卧式车床的精度进行检验是非常重要的。
本文将介绍数控卧式车床精度检验的标准和方法，以便相关人员能够准确、全面地进行检验工作。
一、外观检验。
1. 数控卧式车床的外观应该整洁、无明显损伤和变形。
2. 床身、床板、滑架等零部件的连接应该紧固，无松动现象。
3. 各操作手柄、按钮应灵活、方便，无卡滞。
二、尺寸精度检验。
1. 对数控卧式车床的加工尺寸进行测量，与设计图纸进行对比，检验其尺寸精度是否符合要求。
2. 测量工件的圆度、圆柱度、平面度等尺寸精度指标，确保其在允许范围内。
三、定位精度检验。
1. 进行数控卧式车床的定位精度检验，包括工件的定位精度、夹具的定位精度等。
2. 检验数控卧式车床在进行定位加工时，工件的位置是否准确，夹具的夹持是否牢固。
四、运动精度检验。
1. 对数控卧式车床的各轴运动进行检验，包括X、Y、Z轴的定位精度、重复定位精度等。
2. 检验数控卧式车床在运动过程中，各轴的运动是否平稳、无抖动，定位精度是否稳定。
五、加工精度检验。
1. 进行数控卧式车床的加工精度检验，包括工件的表面粗糙度、加工尺寸偏差等。
2. 检验数控卧式车床在加工过程中，工件的表面质量是否达到要求，加工尺寸是否准确。
六、维护保养。
1. 对数控卧式车床的润滑系统、冷却系统等进行检查，确保其正常运转。
2. 定期清洁数控卧式车床的各部件，及时更换磨损的零部件，延长设备的使用寿命。
总结：数控卧式车床的精度检验是确保设备正常运行和加工质量的重要环节，只有通过严格的检验，才能保证数控卧式车床的稳定性和可靠性。
因此，相关人员在进行精度检验时，应严格按照标准和方法进行，确保检验结果的准确性和可靠性。
同时，定期维护保养数控卧式车床，也是保证其精度的重要措施，只有保持设备的良好状态，才能保证其精度和加工质量。
尺寸精度设计示例
尺寸精度设计示例例题：设孔、轴配合的基本尺寸为Ф30mm，要求间隙在+0.020～+0.055mm之间,试确定孔和轴的精度等级和配合代号,并画出尺寸公差带图和配合公差带图。
解：1）选择基准制。
本例无特殊要求，故选用基孔制。
则,孔的基本偏差代号为:H,且EI=02）选择公差等级由使用要求可知: Xmax1= +0.055mm=+55μm，Xmin1= +0.020mm=+20μm；要求采用间隙配合。
Tf1＝Xmax1－Xmin1＝Th1+Ts1＝+55-（+20）＝35μm 假设：Th=Ts=Tf1/2=35/2=17.5μm查表2-2(p17)得：孔和轴公差等级介于IT6和IT7之间。
∵IT6和IT7属于高的公差等级∴应选取孔比轴低一级的配合则：孔：IT7，Th=21μm，轴：IT6，Ts=13μm；孔的公差带为H7；且：ES=+21μm,EI=0验算：所选取的孔和轴的配合公差为：Tf=Th+Ts=21+13=34μm<Tf1=35μm，故满足使用要求！3）选择配合种类：根据使用要求，本例为间隙配合，在基孔制时，轴的基本偏差应为es∵Xmin1=EI-es1而EI=0 ∴es1=-Xmin1=-20μm，∴es1=-20μm为基本偏差，查表2-5(P23)得轴的基本偏差代号为：f，则：轴的公差带为f6；es=-20μm，故:ei=es-Ts=-20-13=-33μm4）分析，验证由上述计算知，配合代号可为：Ф30H7/f6则：Xmax=ES-ei=(+21)-(-33)=+54μm< Xmax1Xmin=EI-es=0-(-20)=+20μm= Xmin1且:ᅀ1＝| Xmax- Xmax1|=|(+54)-(+55)|=1μmᅀ2＝| Xmin- Xmin1|=|(+20)-(+20)|=0μm5) 写出配合代号通过以上计算和分析可确定：配合代号为：。
互换性与技术测量-第03章1
38
39
例:
0.021 孔f25 0
mm 分别与轴 f25 0.. 007 mm、 0 020
轴f25
0.048 0. 028 0.035 mm、轴f25 0. 015 mm形成配合，
试画出配合的孔和轴公差带图，说明配合 类别，并求出孔和轴的极限偏差、公差及配 合公差。
+0.033
与轴f30
-0.020 -0.041
配合的
例3.3：试计算孔f30 与轴f30 0 +0.048 极限过盈和平均过盈。
+0.033
+0.069
配合的
例3.4：试计算孔f30
+0.033 0
与轴f30
+0.013 -0.008
配合的
极限间隙或过盈、平均间隙或过盈。
例3.5：试计算例3.2、3.3、3.4的配合公差。
是指国家标准所规定的上极限偏差或下极限 偏差，它一般为靠近零线或位于零线的那个 极限偏差。
24
5.有关配合的术语和定义 (1) 配合— 是指公称尺寸相同的、相互结合的孔和轴 公差带之间的关系。 形成配合的两个基本条件： 一、孔和轴的公称尺寸必须相同； 二、具有包容和被包容的特性，即孔和轴的结合。 配合是指一批孔、轴的装配关系，而不是指单个 孔和单个轴的相配。
它由公差大小和其相对零线的位置来确定。
19
图3.4
在绘制公差带图时，应注意用不同方式区分孔、 轴公差带，其相互位置与大小则应用协调比例 画出。
公称尺寸
20
孔、轴的公称尺寸和上、下偏差的量纲单位可能 不同，所以公差带图有两种画法： ①孔、轴基本尺寸和上、下偏差都不标写量纲单 位，表示图中各数值的量纲单位均为mm，
第2章 孔、轴配合的尺寸精度设计
φ20
Xma x Xmi n
Xa v
φ20
+
ES
0
_
+
Xmin=0
0
es _
ei
ei
2）过盈配合： 具有过盈或过盈量为零的配合。
特点：孔的公差带在轴公差带之下。（包括Ymin＝0）
最大过盈：Ymax = Dmin－dmax = EI－es
es
最小过盈：Ymin = Dmax－dmin = ES－ei
图2-17轴的优先、常用、一般公差带
一般用：119种 常 用：59种 优先用：13种
孔：A、B…Z
去掉：I, L, O, Q, W 增加：CD, EF, FG, JS, ZA, ZB, ZC
轴：a、b…z
去掉：i, l, o, q, w 增加：cd, ef, fg, js, za, zb, zc
孔的基本偏差系列
A~H : 为下偏差EI J~ZC :为上偏差ES
H: EI=0 JS:偏差对称于零线
国家标准规定的公差等级共20个，代号为：
IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18
高
低
目的是满足不同行业、不同精度的产品要求。
一般应用普遍的是：IT12~IT5； 粗加工可达IT12~IT11； 一般精加工可达IT8~IT7（精车IT6，精磨外圆IT5）； 精密加工（研磨、珩磨、等）可达IT5~IT3。
第2章 尺寸精度设计
2.1 基本术语及定义 2.2 标准公差系列——尺寸公差带大小的标 2.3 基本偏差系列——尺寸公差带位置的标准化 2.4 尺寸精度设计——公差与配合的选择
2
2.1 基本术语及定义
2.1.1有关孔、轴的定义
西工大公差尺寸精度设计孔轴公差与配合的选用
2 .在明显经济合理时，应当采用基轴制。 采用基轴制的典型情况—— 轴直接采用冷拔棒材，不再进行切削加工； 一根光轴上有多处与孔配合、且配合要求不同；
光轴—同一基本尺寸的轴。
【例】活塞连杆机构
❖ 活塞销——活塞（2处）：过渡配合 ❖ 活塞销——连杆：间隙配合
基孔制: Ф30H6/m5——Ф30H6/h5——Ф30H6/m5
又∵ Smin= EI-es=0 - es≥ [Smin]= +19um， ∴es≤-19μm。 查表2-4，基本偏差代号为f，es= -20μm, ei = -20-21=-41μm。
H8
∴配合代号为Ф30H8/f7
③尺寸及配合公差带图。
④验证。Smax=ES-ei=+33-(-41)=+74μm＜[Smax]=+76μm， es=0 -（-20）=+20μm＞[Smin]=+19μm, ∴配合适用。
2. 选择配合意向、配合种类
➢间隙配合： 主要用于结合件有相对运动的配合；易于安装、拆卸。 ➢过渡配合： 主要用于精确定位（对中、）且要求拆卸、相对静止的联结。 ➢过盈配合： 主要用于结合件无相对运动且不拆卸的配合。
3. 确定非基准件的基本偏差代号（配合的松紧）
了解： 各类配合的特性和应用场合； 孔、轴基本偏差的特性及应用场合。 表2-14。
KT=TF/TK=57/54=1.055
Smin=EI-
-20 -41 f7
μm +74
S
+20
0 δ
谢谢
孔、轴一般采用同一公差等级。 对较高精度配合（≤IT8）：孔比轴低一级。
2. 熟悉、了解—— 各个公差等级的应用范围和应用场合（GB推荐）
[高效管理]第七章（孔、轴检测与量规设计基础）
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第七章孔、轴检测与量规设计基础孔、轴(被测要素)的尺寸公差与形位公差的关系采用独立原则时，它们的实际尺寸和形位误差分别使用普通计量器具来测量。
对于采用包容要求○E的孔、轴，它们的实际尺寸和形状误差的综合结果应该使用光滑极限量规检验。
最大实体要求应用于被测要素和基准要素时，它们的实际尺寸和形位误差的综合结果应该使用功能量规检验。
孔、轴实际尺寸使用普通计量器具按两点法进行测量，测量结果能够获得实际尺寸的具体数值。
形位误差使用普通计量器具测量，测量结果也能获得形位误差的具体数值。
量规是一种没有刻度而用以检验孔、轴实际尺寸和形位误差综合结果的专用计量器具，用它检验的结果可以判断实际孔、轴合格与否，但不能获得孔、轴实际尺寸和形位误差的具体数值。
量规的使用极为方便，检验效率高，因而量规在机械产品生产中得到广泛应用。
我国发布了国家标准GB／T 3177—1997《光滑工件尺寸的检验》和GB／T 1957—1981《光滑极限量规》、GB／T 8069—1998《功能量规》，作为贯彻执行《极限与配合》、《形状和位置公差》以及《普通平键与键槽》、《矩形花键》等国家标准的技术保证。
§1 孔、轴实际尺寸的验收一、孔、轴实际尺寸的验收极限按图样要求，孔、轴的真实尺寸必须位于规定的最大与最小极限尺寸范围内才算合格。
考虑到车间实际情况，通常，工件的形状误差取决于加工设备及工艺装备的精度，工件合格与否只按一次测量来判断，对于温度、压陷效应以及计量器具和标准器(如量块)的系统误差均不进行修正。
因此，测量孔、轴实际尺寸时，由于诸多因素的影响而产生了测量误差，测得的实际尺寸通常不是真实尺寸，即测得的实际尺寸=真实尺寸±测量误差，如图7-1所示。
鉴于上述情况，测量孔、轴实际尺寸时，首先应确定判断其合格与否的尺寸界限，即验收极限。
如果根据测得的实际尺寸是否超出极限尺寸来判断其合格性，即以孔、轴的极限尺寸作为孔、轴实际尺寸的验收极限，则有可能把真实尺寸位于公差带上下两端外侧附近的不合格品误判为合格品而接收，这称为误收。
第六章 孔、轴检测与量规设计基础
§1 孔、轴实际尺寸的验收
§2 光滑极限量规 §3 功能量规
重点：
验收极限的确定； 光滑极限量规的设计原理； 光滑极限量规的设计计算
我国相关的国家标准：
难点： 光滑极限量规的设计计算
GB/T 3177-2009《产品几何技术规范（GPS） 光滑工件尺寸的检验》 GB/T 1957-2006《光滑极限量规 技术要求》 GB/T 8069-1998《功能量规》
规
规
孔
轴
适用场所不同
工 验校 作 收对 量 量量 规 规规
生
检
计
产
验
量
车
部
部
间
门
门
二、光滑极限量规的设计原理——泰勒原则
设计光滑极限量规时，应遵守泰勒原则（极限尺寸判断原则）的规定。
Dfe dfe
图7-7 孔、轴体外作用尺寸 Dfe、 dfe与实际尺寸 Da、 da
1—实际被测孔；2—最大的外接理想轴
（2）不内缩方式验收极限
不内缩方式的验收极限是以图样上规定的
上极限尺寸和下极限尺寸分别作为上、下 验收极限，即取安全裕度为零（A=0）， 因此
KS
L; max
Ki Lmin
图7-2 工件尺寸公差带及验收极限
y
2、验收极限方式的选择
① 对于遵循包容要求的尺寸和标准公差等 级高的尺寸，其验收极限按双向内缩方式 确定。
轴用量规——环规或卡规
孔用量规——塞规
光滑极限量规有通规和止规，应成对使用。
常见量规的结构形式
◆量规按用途分类：
（1）工作量规——指在零件制造过程中操作者所使用的量 规。 分为通规“T”和止规“Z”。
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轴
+
0-
孔
轴
轴
轴
D
轴
一、基本术语及其定义
②基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带，
与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合 的一种制度。
+
孔孔
0-
轴
孔
D
孔
孔
1.标准公差系列
①标准公差等级及其代号
GB/T 1800.1-2009规定：标准公差用IT 和数字表示，将标准公差分为20个等级， 用IT01、IT0 、IT1 、IT2 、… 、 IT18 表示
3. 有关偏差和公差的术语及定义
②尺寸公差：允许尺寸的变动量。
孔的公差 Th = Dmax — Dmin = ES — EI
轴的公差 Ts = dmax — dmin
= es — ei
一、基本术语及其定义
3. 有关偏差和公差的术语及定义
③尺寸公差带
GB/T 1800.1-2009 规定公差带图的形式：
一、基本术语及其定义 1.孔和轴的定义
孔：内表面
轴：外表面
一、基本术语及其定义
2. 有关尺寸的术语及定义
①线性尺寸：两点之间的距离。 ②公称尺寸： 设计确定的尺寸，用
符号D表示。 ③极限尺寸：
尺寸要素允许的尺寸的两个极端值。 上极限尺寸 最大极限尺寸 下极限尺寸 最小极限尺寸
一、基本术语及其定义
2. 有关尺寸的术语及定义
③极限尺寸：
孔的上极限尺寸：Dmax 孔的下极限尺寸：Dmin
轴的上极限尺寸：dmax 轴的下极限尺寸：dmin
一、基本术语及其定义
2. 有关尺寸的术语及定义
④实际尺寸：
通过测量获得的某一孔或轴的尺寸。 测量尺寸=真实尺寸±测量误差
尺寸的合格条件： 孔： Dmin≤Da≤Dmax
IT01精度最高，依次降低， IT18精 度最低。
常用等级： IT5～ IT9
二、极限与配合国家标准的构成
⑤标准公差数值
公称尺寸
公称尺寸
2.基本偏差系列 ①基本偏差代号
GB/T 1800.1-2009对孔和轴分别规 定28种基本偏差，用拉丁字母表示。
孔用大写字母表示； 轴用小写字母表示。 在26个字母中，去掉5个字母： I（i）、 L（l）、 O（o）、 Q（q）、 W（w）
孔、轴的公称尺寸为50mm，
孔的上偏差ES=+0.025mm，
+25
下偏差EI=0mm，
+
公差Th=0.025mm=25μm。 0-
-9
φ50
轴的上偏差es=-0.009mm，
-25
下偏差ei=-0.025mm，
公差Ts=0.016mm=16μm。
一、基本术语及其定义
①基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带，
4. 有关配合的术语及定义
间隙配合：具有间隙的配合（孔公差带在轴 公差带的上方）。
Xmi n Xmax
Xmax
孔
孔
轴
Xmin=0 轴
Xmax = Dmax - Dmin
一、基本术语及其定义
4. 有关配合的术语及定义
过盈配合：具有过盈的配合（孔公差带在轴 公差带的下方） 。
Ymi n Ymax
Ymax
轴
轴
孔
孔
Ymin=0
Ymax = Dmin - Dmax
一、基本术语及其定义
4. 有关配合的术语及定义
过渡配合：可能具有间隙或过盈的配合（孔 公差带与轴公差带有交叠） 。
孔 轴
孔轴
Xmax Ymax
Ymax Xmax
Xav 或 Yav = ( Ymax + Ymax )/2
例2-1 孔、轴尺寸公差带示意图
2.基本偏差系列 ①基本偏差代号
GB/T 1800.1-2009对孔和轴分别规 定28种基本偏差，用拉丁字母表示。
孔用大写字母表示； 轴用小写字母表示。 在26个字母中，增加7个双写字母：
CD（cd）、EF（ef）、FG（fg）、JS （js）、ZA（za）、ZB（zb）、ZC（zc）
二、极限与配合国家标准的构成
第四篇 机械精度
第十三章 尺寸精度
机械零件在加工时必然存在尺寸误差！ 尺寸误差影响机械的装配性及工作性能！
尺寸公差 控制
尺寸误差
本章研究尺寸公差相关基本概念、国家 标准构成、尺寸公差设计及尺寸误差检测！
一、基本术语及其定义
目前我国推荐执行的国家标准： GB/T 1801-2009 《极限与配合 公差带 和配合的选择》 GB/T 1804-2000《一般公差 未注公差的 线性和角度尺寸的公差》 GB/T 3177-2009《光滑工件尺寸的检验》
轴： dmin≤da≤dmax
一、基本术语及其定义
3. 有关偏差和公差的术语及定义 ①尺寸偏差：某一尺寸减其公称尺寸所得的代数 差。 极限偏差 = 极限尺寸 —公称尺寸
极限偏差分上偏差和下偏差： 上偏差=上极限尺寸 —公称尺寸 孔：ES=Dmax—D 轴：es=dmax—D
下偏差=下极限尺寸 —公称尺寸 孔：EI=Dmin—D 轴：ei=dmin—D
以公称尺寸为零线，零 线以上为正偏差，零线以下 为负偏差，孔的公差带画斜 线，轴的公差带画点。
公称尺寸
一、基本术语及其定义
4. 有关配合的术语及定义
①配合：公称尺寸相同，相互结合的孔轴公
差带之间的关系。
一、基本术语及其定义
渡配合
一、基本术语及其定义
Dmax Dmin
ei EI
孔
+ 0 -
轴
dmin
es ES
dmax 公称尺寸D
一、基本术语及其定义
实际偏差 = 实际尺寸 — 公称尺寸
Ea = Da — D ea = da — D
实际偏差的合格条件：
下偏差≤实际偏差≤上偏差
EI ≤ Ea ≤ ES ei ≤ea ≤ es
一、基本术语及其定义
2.基本偏差系列 ④各种基本偏差所形成的配合特征
间隙配合
过渡配合 过盈配合
二、极限与配合国家标准的构成
2.基本偏差系列 ④各种基本偏差所形成的配合特征
间隙配合
过渡配合 过盈配合
二、极限与配合国家标准的构成
3.公差与配合在图样上的标注
配合代号的标注用在装配图上，孔的公差带 代号放在分子上，轴的公差带代号放在分母上。
有两种标注形式：
⒈ 50 H 7
f6
常用于画图，
50H 7 / f 6 多用于印刷书写。
3.公差与配合在图样上的标注
公差带代号的标注用在零件图上，有三种标
注形式。
⒈
孔：φ50H7、φ30F8、φ100U7
轴：φ50g6、 φ30h6、 φ100k6
采用基本偏差代号与公差等级表示，用于大
批量生产的零件图的尺寸公差标注。