公差测量基础知识文档

公差基础知识
(试用期培训内容)
一．公差基本术语的含义
1.基本尺寸：设计时给定的尺寸，称为基本尺寸；
2.实际尺寸：零件加工后经测量所得到的尺寸，称为实际尺寸；
3.极限尺寸：实际尺寸允许变化的两个界限值称为极限尺寸；
它以基本尺寸确定，
两个极限值中较大的一个称为最大极限尺寸Dmax （或dmax）;较小的一个称为最小极限尺寸Dmin（或
dmin）。

4.尺寸偏差：某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差，称为尺寸
偏差，简称偏差；
实际偏差=实际尺寸－基本尺寸
最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差，称为上偏差；最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差，称为
下偏差；上偏差和下偏差统称为极限偏差。

国家标准规
定，孔的上偏差代号为ES，轴的上偏差代号为es；孔的
下偏差代号为EI，轴的下偏差代号为ei,则：
ES=孔的最大极限尺寸－孔的基本尺寸
es=轴的最大极限尺寸－轴的基本尺寸
EI=孔的最小极限尺寸－孔的基本尺寸
ei=轴的最小极限尺寸－轴的基本尺寸
偏差值可以为正、负或零值。

5.尺寸公差：允许尺寸的变动量称为尺寸公差，简称公差。

公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸的代数差的绝对值；或等于上偏差与下偏差代数差的绝对值。

6.公差带图：如图所示表明了基本尺寸相向、相互配合的孔与轴
之间极限尺寸、尺寸偏差与尺寸公差之间的相互关
系，为方便起见，在实际讨论的过程中，通常只画
出放大了的孔和轴的公差带，称为公差与配合图
解，简称公差带图。

7.尺寸公差带：在公差带图中，由代表上下偏差的两条直线所限
定的一个区域，称为尺寸公差带。

ES和EI两条直线所限定的区域称为孔的尺寸公
差带；cs和ei两条直线所限定的区域称为轴的
尺寸公差带。

二．确定公差的两个基本要素
公差带是由标准公差和基本偏差两个基本要素确定的，标准公差确定公差带的大下；基本偏差确定公差带相对于零线的位置。

1.标准公差
标准公差是由国家标准规定的，用于确定公差带大小的任一公差。

公差等级确定尺寸的精确程度，国家标准把公差等组分成20个等级，分别用IT01、IT0、IT1-IT18表示，称为标准公差，IT（International Tolerance）表示标准公差。

基本尺寸和公差等级相同的孔与轴，它们的标准公差相等。

为了使用方便，国家标准把≤500mm的基本尺寸范围分为13个尺寸段，按不同的公差等级对应各个尺寸，分段规定出公差值，并用表的形式列出。

2.基本偏差
国家标准规定，用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差称为基本偏差。

一般为最靠近零线的那个偏差为基本偏差。

当公差带位于零线的上方时，基本偏差为下偏差；当公差带位于零线的下方时，基本偏差为上偏差。

国家标准已经将基本偏差标准化、系列化，规定了孔和轴各28个基本偏差，分别用拉丁字表示，按顺序排列。

大写字母表示孔，小写字母表示轴。

在孔的基本偏差系列中，从A~H的基本偏差为下偏差EI，从J~ZC的基本偏差为上偏差ES；
在轴的基本偏差系列中，从a~h的基本偏差为上偏差es,从J~ZC的基本偏差为下偏差ei.
根据国际标准，以下为基本尺寸0-500mm，4-18级精度标准公差表：
注：基本尺寸小于1mm时，无IT14-IT18.
三、形为误差和形位公差
各种零件尽管形状特征不同，但均可以将其分解成若干个基本几何体。

基本几何体有点、线、面构成，这些点、线、面统称为几何要素。

形位公差研究的对象就是零件几何要素本身的形状和相互要素之间的位置精度问题。

1、形状误差
当被测实际要素和其理想要素行进比较时，如果被测实际要素与其理想要素处处重合，则被测实际要素的形状误差为零；如果被测实际要素相对其理想要素的形状不能处处重合而有变动，则表明被测实际要素存在形
状误差。

一般来讲被测实际要素总存在着一定的形状误差。

2、形状公差
单一实际要素的形状所允许的变动量称为形状公差。

形状公差是被测实际要素在形状上相对理想要素所允许的最大变动量。

3、位置误差
标准的位置误差有三种：定向误差、定位误差和跳动误差。

1）定向误差定向误差是被测实际要素对一具有确定方向的理想要素的变动量。

理想要素的方向由基准确定。

2）定位误差定位误差是被测实际要素对一具有确定位置的理想要素的变动量。

理想要素的的位置有基准和理论正确尺寸确定。

3）跳动误差跳动误差是被测要素绕基准轴线做无轴向移动地回转一周或连续回转时，由位置固定或沿理想素线连续移动的指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差。

4、位置公差
关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量称为位置公差。

位置公差是用来限制位置误差的。

与位置误差相对应，位置公差也有三种：一是定向公差，指关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量，用于控制定向误差。

二是定位公差，指关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量，用于控制定位误差。

三是跳动公差，指关联实际要素绕基准回转一周或连续回转时所允许的最大跳动量，用于控制跳动误差。

5、形状和位置公差项目和符号
标准规定形状和位置公差共有十四个项目，其中形状公差四项，形状或位置（轮廓）公差两项，位置公差又分定向公差、定位公差和跳动公差共八项。

各个公差项目的名称和符号如下表：
四、光泽度、光洁度、粗糙度概念
光泽度是在一组几何规定条件下对材料表面反射光的能力进行评价的物理量。

它与机械加工行业的“光洁度”或“粗糙度”
的概念完全不同，后者是对材料表面微小不平度的评定。

机械制造中，光洁度、粗糙度是用来表示零件表面的平整（光滑）程度的。

两者在机械行业上就是同一个意思，光洁度就是粗糙度，老标准中称为光洁度，新国标中称为粗糙度。

现在统称粗糙度。

光洁度的数值越大，表示零件表面越平整、光滑，这是旧标准使用的表示方法，现在已经不使用。

粗糙度的数值越小，表示零件表面越平整、光滑，这是目前国家标准和国际标准的表示方法。

（在原有的国家标准中，表面光洁度分为14级，其代号为1、2……14。

后的数字越大，表面光洁度就越高，即表面粗糙度数值越小。

）
表面粗糙度（Ra）符号（）
用任何方法获得的表面粗糙度
用不去除材料的方法获得的表面粗糙度
用去除材料的方法获得的表面粗糙度
表面粗糙度的大小，对机械零件的使用性能有很大的影响，主要表现在以下几个方面：
1）表面粗糙度影响零件的耐磨性。

表面越粗糙，配合表面间的有效接触面积越小，压强越大，磨损就越快。

2）表面粗糙度影响配合性质的稳定性。

对间隙配合来说，表面越粗糙，就越易磨损，使工作过程中间隙逐渐增大；对过盈配合来说，由于装配时将微观凸峰挤平，减小了实际有效过盈，降低了联结强度。

3）表面粗糙度影响零件的疲劳强度。

粗糙零件的表面存在较大的波谷，它们像尖角缺口和裂纹一样，对应力集中很敏感，从而影响零件的疲劳强度。

4）表面粗糙度影响零件的抗腐蚀性。

粗糙的表面，易使腐蚀性气体或液体通过表面的微观凹谷渗入到金属内层，造成表面腐蚀。

5）表面粗糙度影响零件的密封性。

粗糙的表面之间无法严密地贴合，气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏。

此外，表面粗糙度对零件的外观、测量精度也有影响。

Ra实际生产加工应用举例：
100 50 25 12.5---粗车，粗铣，粗刨，钻孔等
6.3 3.2 1.6----精车，精铣，精刨，粗磨，等
0.8 0.4 0.2----精磨，精铰，抛光等
0.1 0.05 0.025 0.012---研磨，超精磨等。