尺寸公差配合与表面粗糙度
公差配合与测量技术表面粗糙度
2.摩擦表面、承受重载荷和交变载荷表面的粗糙度数值应选小值。 3.配合精度要求高的结合面、尺寸公差和形位公差精度要求高的
表面，粗糙度选小值。 4.同一公差等级的零件，小尺寸比大尺寸，轴比孔的粗糙度值要小。
用去除材料方法获得的表面粗 糙度，Ra的最大值为 6.3μm，Ra的最小值为 3.2μm
用不去除材料方法获得的表面 粗糙度，Ry的最大值为 100μm
用去除材料方法获得的表面粗 糙度，Ra的最大值为 6.3μm，Rz的最大值为 100μm
三、表面粗糙度在图样上的标注方法
4.4 表面粗糙度数值的选择
5.要求耐腐蚀的表面，粗糙度值应选小值。 6.有关标准已对表面粗糙度要求作出规定的应按相应标准确定表
面粗糙度数值。
4.5 表面粗糙度的测量
一、比较法：
将被测表面与粗糙度标准样板相比较，通过视觉、触 感或其它方法进行比较后， 对被测表面的粗糙度作出评定的方法。
二、光切法：
利用“光切原理”测量表面粗糙度的方法。光切显微镜又称双管显微镜
表示表面是用去除材料的方法获得。如车、铣、刨、磨、钻、 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方法获得。 如铸、锻、冲压变形、热轧、粉末冶金等。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）
表示所有表面具有相 同的表面粗糙度
要求
二、表面粗糙度的标注
a 1、a2——粗糙度参数代号及数值（μm）； 如3.2、6.3等 见表5-5
Ra越大，表面越粗糙
2.微观不平度十点高度Rz：
在取样长度l内，被测表面5个最大轮廓峰高的平均值与5个最 大轮廓的谷深的平均值之和。
表面粗糙度、公差与配合、几何公差
VS
表面合金化强化技术
通过化学或电化学方法使材料表面形成一 层具有特殊性能的合金化层，提高表面的 耐腐蚀性和耐磨性。
表面改性技术
表面形变强化技术
离子注入技术
通过喷丸、碾压等手段使材料表面产生形变， 形成一层具有高硬度和高弹性的表面层，提 高表面的耐磨性和抗疲劳性能。
通过离子注入的方法将一种或多种元素注入 到材料表面，改变表面的化学成分和结构， 提高表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和抗氧 化性等性能。
05
表面检测技术
表面粗糙度检测
01
02
03
表面粗糙度
表面粗糙度是指加工表面 具有的较小间距和峰谷组 成的微观几何形状特性。
检测方法
表面粗糙度检测通常采用 触针法、干涉法、光干涉 法、光散射法等。
测量仪器
表面粗糙度测量仪器包括 表面粗糙度测量仪、轮廓 仪等。
表面缺陷检测
表面缺陷
表面缺陷是指工件表面存 在的裂纹、气孔、夹渣等 缺陷。
零件的外观质量
表面粗糙度还影响零件的外观质量。对于需要美 观和光滑表面的零件，如汽车零部件、家用电器 等，表面粗糙度的控制对于提高产品品质和市场 竞争力至关重要。
公差与配合在机械装配中的应用案例
总结词
装配效率
产品性能一致性
降低维护成本
公差与配合在机械装配 中起到关键作用，合理 的公差与配合选择能够 提高装配效率和产品质 量。
通过合理选择公差与配 合，可以减少装配过程 中的调整和修配工作， 提高装配效率。例如， 在自动化生产线中，采 用适当的公差与配合可 以简化装配流程，降低 生产成本。
公差与配合的选择直接 影响产品的性能一致性 。在制造过程中，通过 合理控制零部件的公差 与配合，可以确保产品 性能的一致性和稳定性 。
轴承应用知识公差与配合、形位公差和表面粗糙度
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0
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40
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-80
r
对铁类零件为打入配合，对非铁类零件，为轻打入的配合，当需要时可以拆卸。与H8孔配合，直径在100mm以上时为过盈配合，直径小时为过渡配合
s
用于钢和铁制零件的永久性和半永久装配，可产生相当大的结合力。当用弹性材料，如轻合金时，配合性质与铁类零件的p轴相当。例如套环压装在轴上、阀座等配合。尺寸较大时，为了避免损伤配合表面，需用热胀或冷缩法装配
尺寸公差形位公差表面粗糙度
尺寸公差形位公差表面粗糙度
尺寸公差、形位公差和表面粗糙度是机械制造过程中重要的质量指标。
1. 尺寸公差：是设计者为了控制加工后零件的实际尺寸与理想尺寸之间的误差所规定的标准。
它包括上下偏差（最大和最小极限偏差），通常以尺度（如毫米或英寸）或比例（如千分之一）来表示。
尺寸公差的主要目标是确保每个制造的零件都位于理想的尺寸范围内，从而确保其功能和互换性。
2. 形位公差：是用来控制加工后零件的形状和相对位置的标准。
这包括诸如圆柱度、圆度、平行度、垂直度、同轴度等形状公差，以及位置度、轮廓度和对称度等位置公差。
形位公差的主要目标是确保每个零件的形状和相对位置都符合设计要求，从而确保其使用性能和互换性。
3. 表面粗糙度：是用来描述加工表面微观几何特性的参数，如表面的纹理、峰谷深度和间距等。
它主要影响零件的摩擦性能、密封性能和外观质量等。
表面粗糙度通常通过比较样板或使用仪器进行测量。
对于一些高精度和高质量要求的零件，如液压件、密封件和配合件等，表面粗糙度的控制非常重要。
在机械制造过程中，尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的控制都是至关重要的。
它们不仅决定了零件的基本精度和质量，还影响了产品的性能、可靠性和成本。
因此，对于制造者来说，理解并掌握这些概念及其之间的关系是非常重要的。
如需了解更多关于这三者的信息，建议查阅机械制造领域相关书籍或咨询专业人士。
尺寸公差、形位公差、表面粗糙度三者的关系
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形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系，但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系，据实验研究，在一般精度时，表面粗糙度占形状公差的1／5～1／4。
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。
尺寸公差形位公差、表面粗糙度数值上的关系
尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系一、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形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系，但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系，据实验研究，在一般精度时，表面粗糙度占形状公差的1／5～1／4。
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。
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。
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0.0100.0120.0150.0200.0250.030注：1.基本尺寸是指被测零件的短边长度。
尺寸公差配合与表面粗糙度分析
F7 G 7 H 7 JS 7 K 7 M 7 N 7 P 7 R 7 S 7 6 h 6 h 6 h 6 h 6 h 7 h 7 h 6
E8 F 8
H8 JS 8 K 8 M 8 N 8
h7
h7 h 7
h7 h 7 h 7 h 7 h 7
E8 F8
例1
查表写出φ18
H f
78的极限偏差数值。
解：
从配合表可知，Hf
8 7
是基孔制的优先配合，其中H8是基
准孔的公差代号；f7是配合轴的公差代号。
（1）φ18H8基准孔的极限偏差，可由附录附表中查出。在
表中由基本尺寸从大于14至18的行和公差带H8的列相交处
查得 +0.027 0
这就是基准孔的上、下偏差，所以 φ18H8
H 6 H 7 H 7 H7 H7 H7 H7 H7 H7 H7 H7 H7 H7 H7 H7 H7
f 6 g 6 h 6 Js6 k6 m6 n6 p6 r6 s6 t6 u6 v6 x6 y6 z6 H 8 H 8 H 8 H 8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8
e 7 f 7 g 7 h 8 Js7 k7 m7 n7 p7 r7 s7 t7 u7
• 实际偏差：实际尺寸减基本尺寸的代数差。 • 极限偏差：极限尺寸减去基本尺寸。极限偏差又分上偏差
（ES、es）和下偏差（EI、ei）。 ES=Dmax-D es=dmax-d EI=Dmin-D ei=dmin-d • 公差：允许尺寸的变动量。等于最大极限尺寸与最小极限 尺寸之代数差的绝对值。孔、轴的公差分别用Th和Ts表示。 Th=︱ Dmax- Dmin ︱= ︱ ES-EI︱ Ts=︱ dmax- dmin ︱= ︱ es-ei︱
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过度配合
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三种配合性质的特点：
1、间隙配合： 1）除零间隙外，孔的实际尺寸永远大于轴的实际尺寸。 2）孔、轴配合时存在间隙，允许孔、轴有相对转动。 3）孔的公差带在轴的公差带的上方。
2、过盈配合： 1）除零过盈外，孔的实际尺寸永远小于轴的实际尺寸。 2）孔、轴配合时存在过盈，不允许孔、轴有相对转动。 3）孔的公差带在轴的公差带的下方。
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标准公差 标准公差是标准所列的，用以确定公差带的大小的任一
公差。标准公差分为20个等级，即：IT01、IT0、IT1至于 IT18 。IT表示公差，数字表示公差等级，从IT01至IT18依次 降低。 基本偏差
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四、配合
基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之 间的关系，称为配合。
根据使用的要求不同，孔和轴之间的配合有松有 紧，因而国标规定配合分三类：即间隙配合、过盈 配合和过渡配合。
间隙或过盈：孔的尺寸减去配合轴的尺寸，此值 大于零时为间隙，用X表示；小于零时为过盈，用Y 表示。
配合公差：是指允许间隙或过盈的变动量。从孔 和轴的配合来看，不是过盈就是间隙。把过盈公差 和间隙公差统称为配合公差，并用Tf表示
20与轴配合时，具有间隙（包括最小间隙等于 零）的配合。
间隙
-0.020 +0.041
+0.053 +0.020
φ30
φ30
孔公差带
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2
• 作用尺寸
孔的作用尺寸：
在配合的全长上， 内接的最大理想轴
与实际孔内接的
最大理想轴的尺 寸；
轴的作用尺寸 ：
在配合的全长上，
与实际轴外接的
最小理想孔的尺 寸。
实际孔
外接的最小理想孔 实际轴
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• 最大实体尺寸（MMS）：对应于孔或轴的最大材 料量（实体大小）的那个极限尺寸，
• 实际偏差：实际尺寸减基本尺寸的代数差。
• 极限偏差：极限尺寸减去基本尺寸。极限偏差又分上偏差 （ES、es）和下偏差（EI、ei）。
ES=Dmax-D es=dmax-d
EI=Dmin-D
ei=dmin-d
• 公差：允许尺寸的变动量。等于最大极限尺寸与最小极限 尺寸之代数差的绝对值。孔、轴的公差分别用Th和Ts表示。
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§7.1 尺寸的公差与配合
一、尺寸的概念
• 尺寸：用特定单位表示长度值的数字。
• 基本尺寸：由设计给定的尺寸，一般要求符合标准的 尺寸系列。
• 实际尺寸：通过测量所得的尺寸。包含测量误差，且 同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相同。用Da、da 表示。
• 极限尺寸：允许尺寸变化的两个界限值。两者中大的 称为最大极限尺寸，小的称为最小极限尺寸。孔和轴 的最大、最小极限尺寸分别为 Dmax、dmax和Dmin、 dmin表 示。
• 从作用上看：极限偏差用于控制实际偏差，是判断完工零 件是否合格的根据，而公差则控制一批零件实际尺寸的差 异程度。
• 从工艺上看：对某一具体零件，公差大小反映加工的难易 程度，即加工精度的高低，它是制定加工工艺的主要依据，
而极限偏差则是调整机床决定切削工具与工件相对位置的 依据。
• 两者联系：公差是上、下偏差之代数差的绝对值，所以确
Th=︱ Dmax- Dmin ︱= ︱ ES-EI︱
Ts=︱ dmax- dmin ︱= ︱ es-ei︱
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公差与极限偏差的比较
• 两者区别：
• 从数值上看：极限偏差是代数值，正、负或零值是有意义 的；而公差是允许尺寸的变动范围，是没有正负号的绝对 值，也不能为零（零值意味着加工误差不存在，是不可能 的）。实际计算时由于最大极限尺寸大于最小极限尺寸， 故可省略绝对值符号。
202定1/3/了10 两极限偏差也就确定了讲解公：X差X 。
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例：一根轴的直径为 500.008
基本尺寸: 50
最大极限尺寸: 50.008 最小极限尺寸： 49.992
上偏差 = 50.008 - 50 = 0.008
下偏差 = 49.992 – 50 = -0.008
即：轴的最大极限尺寸dmax；孔的最小极限尺寸Dmin。 • 最小实体尺寸（LMS）：对应于孔或轴的最小材
料量（实体大小）的那个极限尺寸，
即：轴的最小极限尺寸dmin；孔的最大极限尺寸Dmax。
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二、偏差与公差的概念
• 尺寸偏差（简称偏差）：某一尺寸减去基本尺寸所得的代 数差。包括实际偏差和极限偏差。
孔的公差 带在轴公差 带之下。
最小过盈
最大过盈
孔径
最大过盈
孔公差带
孔公差带
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最大间隙
➢ 过渡配合：可能具有间隙或过盈的配合为过渡配合。
轴和孔 的公差 带相互 交叠。
轴径
最大过盈
孔径
最大间隙
最大间隙 最大过盈
最大间隙 最大过盈
最大过盈
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3、过渡配合： 1）孔的实际尺寸可能大于或小于轴的实际尺寸，只不过相
差微小。
2）孔、轴配合时，可能存在间隙，也可能存在过盈。 3）孔与轴公差带部分或全部重叠。
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五、标准公差与基本偏差
公差带由“公差带大小”和“公差带位置”这两个要素 组成。
标准公差确定公差带大小，基本偏差确定公差带位置。
最大间隙
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轴公差带
最小间隙
孔的公差 带在轴的公 差带之上。
孔公差带
最小间隙为零
轴公差带
最大间隙
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➢ 过盈配合：孔和轴配合时，孔的尺寸减去相配合轴的 尺寸，其代数差为负值为过盈。具有过盈 的配合称为过盈配合。
过盈 轴径
轴公差带
最小过盈为零 轴公差带
公差 = 50.008-49.992 = 0.016 或 = 0.008-(-0.008) =0.016
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三、尺寸公差带（简称公差带）
❖ 零线： 在公差带图（公差与配合图解）中确定偏差的 一条基准直线，即零偏差线。通常以零线表示基本尺寸。
❖ 尺寸公差带（简称公差带）： 在公差带图中，由代表上、 下偏差的两条直线所限定的区域。