公差与配合、等级和粗糙度等知识汇总
公差配合及表明粗糙度资料
Part1国家规定的14种形位公差国家规定有14种形位公差。
各种形位公差的项目名称和符号如表所示。
形状公差是对单一要素提出的要求，故无基准要求；位置公差是对关联要素提出的要求，故大多数有基准要求。
1．直线度1）在给定平面内：距离为t的两平行直线间区域。
2）在给定方向上：一个方向，距离为t的两平行平面间区域；相互垂直两个方向，截面尺寸为t1 t2四棱柱内区域。
3）在任意方向上：直径为t的圆柱面内区域。
2 .平面度：距离为t的两平行平面间区域。
3 .圆度：半径差为t的两平行同心圆间区域。
4.圆柱度:半径差为t的两同轴圆柱面间区域。
5.线轮廓度:包络一系列直径差t的圆的两包络线间区域。
6.面轮廓度:包络一系列直径差t的球的两包络面间区域。
7.平行度1）在给定一个方向上：距离为t的且平行于基准平面（或直线、轴线）的两平行平面间区域。
分面-面、线-面、面-线、线-线情形。
2）在相互垂直两个方向上：截面尺寸为t1 t2，且平行于基准轴线四棱柱内区域。
仅线-线一种情形。
3）在任意方向上：直径为t且平行于基准轴线的圆柱面内区域。
面对面平行度公差线对面平行度公差面对线平行度公差任意方向上的线对线平行度公差8.垂直度:公差带为距离为t的且垂直于基准平面（或直线、轴线）的两平行平面（或直线）间区域。
分面-面、面-线、线-线、线-面四种情形。
互相垂直方向上的线对线平行度公差面对面垂直度公差面对线垂直度公差9.倾斜度:公差带为距离为t的且于基准轴线成理论正确角度的两平行平面（或直线）间区域。
分面-线、线-线两种情形。
面对面倾斜度公差线对线倾斜度公差10.同轴度：主要用于控制轴类零件的被测轴线对基准轴线的同轴度误差，当被测要素为点时，称同心度。
点的同心度公差11.对称度：用于控制被测要素中心线（或轴线）的共面（或共线）性误差，被测要素相对基准要素有线对线、线对面、面对线和面对面等4种情况。
面对面的对称度公差面对线的对称度公差12.位置度：用于控制被测要素（点、线、面）对基准要素的位置误差。
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 。
公差与配合表面粗糙度
2.定位位置公差—位置度
要求被测实际要素与基准要素有一定的位置关系。
孔轴线的位置度公差带
3.跳动位置公差—圆跳动
单个被测实际要素在任一截面上相对于基准要素的 允许跳动量。
根据允许变动的方向的不同，圆跳动可分为： 径向圆跳动 端面圆跳动 斜向圆跳动
径向圆跳动
径向圆跳动用于控制圆柱表面任一横截面上的跳动量。
二、评定表面粗糙度的参数
★ 轮廓算术平均偏差——Ra ★ 微观不平度十点高度——Ry ★ 轮廓最大高度——Rz 优先选用轮廓算术平均偏差Ra
三、表面粗糙度的代号（符）号及其标注
1、表面粗糙度的符号
b
a1
a2
C(f）
ed
a1、a2——粗糙度高度参数代号及其数 值（ μm ）；
的轴心线垂直 度公差为
8P9 0.02 B
φ0.01
Φ24H7( +00.021)
槽宽为8P9的 键槽对称中心 面Φ24H7圆 柱孔的对称中 心面对称度公 差为0.02mm
Φ24H7圆孔 轴心线的直 线度公差为
φ0.01mm
0.05mm
例2、识读阶梯轴所注的形位公差的含义。
圆锥体任一截面的圆 度公差为0.04mm
A 与 该要素的尺 寸线对齐
3、形位公差代号的识读
（1） 识读形状公差代号标注的步骤如下： a．读被测要素。 b．读形状公差项目。 c．读形状公差数值。
(2) 识读位置公差代号标注的步骤如下： a．读被测要素。 b．读位置公差项目。 c．读位置公差数值。 d．读基准要素。
二. 有关“偏差、公差、”的术语和定义
1、尺寸偏差
尺寸偏差=某一尺寸-基本尺寸 偏差包括： 实际偏差=实际尺寸-基本尺寸
轴承应用知识公差与配合、形位公差和表面粗糙度
轴承应用知识:公差与配合、形位公差和表面粗糙度GB/T 1800中，孔（或）轴的基本尺寸，最大极限尺寸和最小极限尺寸的关系如图9-1所示。
在实际应用中，常常简化，即不画出孔（或轴），仅用公差带图来表示其基本尺寸、尺寸公差及偏差的关系，如图9-2所示。
基本偏差是确定公差带相对零线位置的那个极限偏差，它可以是上偏差或下偏差，一般为靠近零线的那个偏差。
如图9-2 所示的基本偏差为下偏差。
基本偏差代号，对孔用大写字母A，B…，ZC表示，对轴用小写字母a，b,…，zc表示，如图9-3 所示。
图9-1尺寸关系图图9-2公差带图图9-3基本偏差系列标准公差等级代号用符号IT和数字组成，例如IT7，当其与代表基本偏差的字母一起组成公差带时，省略IT字母。
例如：H7表示孔的公差带为7级；h7表示轴的公差带为7级。
标准公差等级分IT01、ITO、IT1、…，IT18共20级，基本尺寸为0～800mm的各级标准公差数值见表9-8.1。
配合用相同的基本尺寸后跟孔、轴的公差带表示。
例如：φ52H7/g 6。
配合分基孔制配合和基轴制配合。
在一般情况下，优先选用基孔制配合。
配合有间隙配合、过渡配合和过盈配合，这取决于孔、轴公差带的相互关系。
表9-8.1 标准公差数值（GB/T1800.3-98摘录）μm基本尺寸/mm标准公差等级IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10I T11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18≤30.8 1.22346101425406010014025040060010001400 >3～61 1.5 2.5458121830487512018030048075012001800 >6～101 1.5 2.5469152236589015022036058090015002200 >10～18 1.223581118274370110180270430700110018002700 >18～30 1.5 2.54691321335284130210330520840130021003300 >30～50 1.5 2.54711162539621001602503906201000160025003900 >50～80235813193046741201903004607401200190030004600 >80～1202.5461015223554871402203505408701400220035005400 >120～1803.558121825406310016025040063010001600250040006300 >180～2504.5710142029467211518529046072011501850290046007200>250～3156812162332528113021032052081013002100320052008100 >315～4007913182536578914023036057089014002300360057008900 >400～50081015202740639715525040063097015502500400063009700 >500～63091116223044701101752804407001100175028004400700011000 >630～800101318253550801252003205008001250200032005000800012500注：1、基本尺寸大于500mm的IT 1至 IT 5 的数值为试行的。
§9-6 公差与配合、表面粗糙度和优先系数
基孔制配合：孔是基准孔，下偏差EI=0， 代号为:H ，
通过改变轴的公差带来或得各种不同的配合特性。
间隙配合
过渡配合
过盈配合
s pr
孔公差
m
零线 D
H
g h js k
f
e
基轴制配合：轴是基准轴，上偏差es=0， 代号为:h ， 通过改变孔的公差带来或得各种不同的配合特性。
EF G
H JS
零线
轴公差
§9－6 公差与配合、表面粗糙度和优先系数
一、 公差与配合 互换性：零件在装配时，不需要选择和附加加工的就
能满足预期技术与使用要求的特性。
基本尺寸：由设计图纸给定的零件理论尺寸；为确定值。
实际尺寸：制造加工后测量所得零件尺寸；由于测量 有误差，所以实际尺寸并非真值。相对于 基本尺寸而言，总是有误差。或大或小
孔
孔
孔
轴
轴
轴
Φ 24.9 φ 25 Φ 25.1
Φ 24.9 φ 25 Φ 25.1
实际尺寸 实际尺寸 基本尺寸 实际尺寸
基本尺寸
实际尺寸
最大极限尺寸：零件满足互换性要求的最大允许尺寸； 最小极限尺寸：零件满足互换性要求的最小允许尺寸；
es-ei
ES-EI
EI
孔
孔
ES ei
es
孔
轴
轴
轴
Lmax
L
Lmin
h KM
P
D
R S
间隙配合 过渡配合
过盈配合
基孔制常用与优先配合的选用
基轴制常用与优先配合的选用
二、 表面粗糙度
定义：零件表面的微观几何形状误差称为表面粗糙度 特征：加工后零件表面留下的微细而凹凸不平的刀痕。
公差与配合的基础知识
公差与配合的基础知识公差与配合的基础知识一、引言在机械加工和制造领域，公差与配合是非常重要的概念，用于确定零件之间的尺寸关系和互相配合的关系。
准确的公差与配合设计可以确保零件之间的良好连接、运动顺畅和互换性能。
本文将介绍公差与配合的基础知识，包括公差的定义、分类以及常见的配合类型与标记方法。
二、公差的定义与分类1. 公差的定义公差是指允许的尺寸偏差范围，用于确定零件所允许的尺寸变化。
公差通常表示为上下限值，即最大允许尺寸与最小允许尺寸之间的差异。
2. 公差的分类公差可以按照尺寸偏差的正负方向来分类，包括正公差、负公差和零公差。
（1）正公差：指允许的尺寸偏大的范围。
例如，长度为10mm的零件，公差为±0.2mm，则其正公差为0.2mm。
（2）负公差：指允许的尺寸偏小的范围。
例如，长度为10mm的零件，公差为±0.2mm，则其负公差为-0.2mm。
（3）零公差：指允许的尺寸偏差范围为零，即要求零件尺寸完全准确。
对于零公差配合，需要非常高的加工精度，通常用于要求严格的零件连接。
三、常见的配合类型与标记方法1. 配合类型配合类型是指零件之间的相对运动状态和连接特点。
常见的配合类型包括下面几种：（1）间隙配合：零件之间存在一定的间隙，方便拆卸和安装。
例如，轴与孔的配合常采用间隙配合。
（2）过盈配合：零件之间有一定的过盈量，经过压入或加热可实现紧固连接。
例如，轴与轴承的配合常采用过盈配合。
（3）干涉配合：零件之间存在相互干涉，无法无间隙地组装在一起。
例如，销与销孔的配合常采用干涉配合。
2. 配合标记方法配合标记方法是用于表示零件之间配合关系的标识符号。
常见的配合标记方法有以下几种：（1）基本偏差系统：基本偏差系统主要采用字母标记来表示公差等级和配合类型，如H、N、P、A、B等，这种方法适用于广泛的零件配合设计。
（2）线性尺寸公差系统：线性尺寸公差系统通过数值表示公差的上下限值，对每个线性尺寸都进行具体的标记，如0.02、0.05等。
公差与配合基础知识
--公差与配合根底知识一.尺寸偏差和公差的术语及定义1.尺寸:用特定单位表示的数值.Ф20±0.05中20为根本尺寸.3.实际尺寸;实际测量所得的尺寸4.极限尺寸;指允许尺寸变化的两个界限值.其中：较大的一个称为最大极限尺寸较小的一个称为最小极限尺寸尺寸偏差=某一尺寸-根本尺寸偏差包括：实际偏差=实际尺寸-根本尺寸上偏差=最大极限尺寸—根本尺寸ES〔孔〕、es〔轴〕下偏差= 最小极限尺寸—根本尺寸EI〔孔〕、ei〔轴〕零线是在公差带图中，确定偏差的一条基准直线，也叫零偏差线二、有关配合的术语及定义1.配合——公差带之间的关系〔根本尺寸相同〕孔——轴 { 其差值为正是 X ；其差值为负是 Y}2.间隙配合——具有间隙〔含 Xmin =0 〕的配合。
孔在轴的公差带之上。
最大间隙 Xmax =Dmax -dmin =ES-ei最小间隙 Xmin =Dmax -dmax =EI-es平均间隙 Xp=1/2〔Xmax +Xmin 〕3.过盈配合——具有过盈〔含 Ymin =0 〕的配合。
孔在轴的公差带之下。
最小过盈 Ymin =Dmax -dmin =ES-ei最大过盈 Ymax =Dmin -dmax =EI-es平均过盈 Yp=1/2〔Ymin +Ymax 〕4.过渡配合——可能具有 X 或 Y 的配合。
此时孔轴公差带相互交叠。
公式用以上 X ， Y5.配合公差——允许 X 或 Y 的变动量。
间隙配合：Tf= ∣Xmax -Xmin ∣过盈配合：Tf= ∣Ymin -Ymax ∣过渡配合：Tf= ∣Xmax -Ymax ∣结论：配合精度与零件的加工精度有关，假设要配合精度高，那么应降低零件的公差，即提高工件本身的加工精度。
反之亦然。
三.基准制 ------ 公差与配合标准对孔与轴公差带之间的相互位置关系，规定了两种基准制：基孔制和基轴制基孔制 -------- 基孔制中的孔称为基准孔，用 H 表示，基准孔以下偏差为根本偏差，且数值为零。
公差与配合 表面粗糙度
表面粗糙度的概念Biblioteka 测量方法表面粗糙度是描述表面粗糙程度的指标，可以用来评估零件的质量和性能。 常用的测量方法包括光学测量和表面轮廓测量。
表面粗糙度对产品质量的影响
1 摩擦与磨损
表面粗糙度越大，摩擦和磨损越严重。
2 密封性能
表面粗糙度对密封件的密封性能有很大影响。
3 润滑效果
表面粗糙度越小，润滑效果越好。
如何控制和改善表面粗糙度
1
选择合适的材料与加工方法
不同材料和加工方法会对表面粗糙度产生影响，需要选择合适的组合。
2
优化切削和研磨参数
调整切削和研磨参数，以达到所需的表面质量。
3
采用表面处理技术
表面处理技术如抛光和电化学抛光可以改善表面粗糙度。
公差的分类与表示方法
1 尺寸公差
衡量零件尺寸的变化范围。
3 粗糙度公差
度量零件表面粗糙度的变化范围。
2 形位公差
描述零件间关系的变化范围。
常见的公差与配合类型
过盈配合
零件之间的干涉。适用于需要高精度和紧密连 接的应用。
间隙配合
零件之间有一定的间隙。适用于需要活动性和 松散连接的应用。
为什么需要进行公差与配合控 制
公差与配合 表面粗糙度
在这个演示中，我们将讨论公差与配合的重要性以及表面粗糙度的影响。带 您深入了解这些概念，并学习如何控制和改善产品的质量。
公差与配合的定义
公差是指零件尺寸或特性在制造过程中允许的变化范围，配合是指两个零件 之间的相对关系。了解公差与配合的定义对于确保零件的功能和性能非常重 要。
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配合公差
配合公差（fit tolerance）是指组成配合的孔、轴公差之和。
它是允许间隙或过盈的变动量。
孔和轴的公差带大小和公差带位置组成了配合公差。
孔和轴配合公差的大小表示孔和轴的配合精度。
孔和轴配合公差带的大小和位置表示孔和轴的配合精度和配合性质。
配合公差的大小=公差带的大小；配合公差带大小和位置=配合性质。
配合公差区分原因
比如Φ12的孔和轴配合，选用基孔制那么先加工孔，孔公差为H0~H18，孔的最小直径为12，最大为12+公差，这样孔就加工好了。
再加工Φ12的轴，根据需要可以选用过渡配合，间隙配合或者过盈配合。
如果孔选用Φ12H7，也就是
Φ12(+0.018/0)，过盈配合，轴可以用Φ12p6，也就是Φ12(0.029/0.018)，他们的公差配合Φ12H7p6=Φ12(0，-0.029)，其中0=孔的最大尺寸0.018-轴的最小尺寸0.018，-0.029=孔的最小尺寸0-轴的最大尺寸0.029
选用基轴制那么就先加工轴,轴公差为h0~h18，轴的最大直径为12，最小为12+公差(公差为负值).这样轴就加工好了,再加工Φ12的孔,根据需要可以选用过渡配合,间隙配合或者过盈配合. 如果轴选用Φ12h6,也就是Φ12(0,-0.011),过盈配合,孔可以用Φ12P7,也就是Φ12(-0.011/-0.029),他们的公差配合
Φ12P7h6=Φ12(-0，-0.029),其中-0=孔的最大尺寸-0.011-轴的最小尺寸-0.011，-0.029=孔的最小尺寸-0.029-轴的最大尺寸0
可见，对于相同直径Φ12的孔轴配合，相同的配合公差Φ12(-0，-
0.029），选用基孔制和基轴制时，孔和轴的公差是不一样的。
基孔制的好处是：孔较轴难于加工，我们可以先加工好了孔，再拿不同的轴来和他配合，过渡过盈间隙都可以随便加工。
但是我们有时不得不采取基轴制，例如轴承外圈和轴承座的配合,或者其他的轴可以直接使用不需加工的情况，这时我
们就要使用基轴制。
基孔制和基轴制都是为了降低生产成本，提高效率而采取的措施。
配合公差公差带
公差等级的选择
与轴承配合的轴或轴承座孔的公差等级与轴承精度有关。
与P0级精度轴承配合的轴，其公差等级一般为IT6，轴承座孔一般为IT7。
对旋转精度和运转的平稳性有较高要求的场合(如电动机等)，应选择轴为IT5，轴承座孔为IT6。
公差带的选择
当量径向载荷P分成“轻”、“正常”和“重”载荷等几种情况，其与轴承的额定动载荷C之关系为：轻载荷P≤0.07C 正常载荷0.07C <P≤ 0.15C 重载荷0.15C<P
1) 轴公差带
安装向心轴承和角接触轴承的轴的公差带参照相应公差带表。
就大多数场合而言，轴旋转且径向载荷方向不变，即轴承内圈相对于载荷方向旋转的场合，一般应选择过渡或过盈配合。
静止轴且径向载荷方向不变，即轴承内圈相对于载荷方向是静止的场合，可选择过渡或小间隙配合(太大的间隙是不允许的)。
2)外壳孔公差带
安装向心轴承和角接触轴承的外壳孔公差带参照相应公差带表。
选择时注意对于载荷方向摆动或旋转的外圈，应避免间隙配合。
当量径向载荷的大小也影响外圈的配合选择。
3) 轴承座结构形式的选择
滚动轴承的轴承座除非有特别需要，一般多采用整体式结构，剖分式轴承座只是在装配上有困难，或在装配上方便的优点成为主要考虑点时才采用，但它不能应用于紧配合或较精密的配合，例如K7和比K7更紧的配合，又如公差等级为IT6或更精密的座孔，都不得采用剖分式轴承座。
公差是轴或孔尺寸的可能范围,配合公差是轴和孔配合之后间隙的可能范围。
比如轴的公差ø12f6 -0.016 / -0.027 孔的公差ø12H7 0.018/0 配合公差
ø12H7/f6 0.045/0.016 即间隙的最大可能0.045=0.018-(-0.027) 最小可能
0.016=0-(-0.016)
基孔制指孔的偏差选H，公差等级任意 IT0到IT18都可以，轴的偏差任意a 到z都可以，公差等级也任意，IT0到IT18都可以。
例如
H0/a0,H1/d4,H7/a0,H1/f4,H5/e4,H3/f4等等都是基孔制，公差H的特征是下偏差为0，例如Φ12H7 0.018/0
基轴制指轴的公差选h，公差等级任意，IT0到IT18都可以，孔的公差任意A到Z都可以，公差等级也任意IT0到IT18都可以。
例如
A1/h0,B2/h5,C3/h6,D4/h7,E5/h9,F1/h8，等等都是基轴制。
公差h的特征是上偏差为0，例如Φ12h7 0/-0.018
如果孔的公差选H,轴的公差选h,那么既可以认为是基孔制,也可以认为是基轴制。
公差等级基本含义
确定尺寸精确程度的等级称为公差等级，国标规定分为20个等级，从
IT01、IT00、IT1、IT2～IT18, 数字越小，公差等级（加工精度）越高，尺寸允许
的变动范围（公差数值）越小，加工难度越大。
具体可查询机械设计手册，不同的基本尺寸使用同一公差等级时，公差范围也不同。
公差等级
IT13 应用条件与IT12相类似，但比旧国标7级精度公差值稍大。
例如，非配合尺寸及工序间尺寸，计算机、打字机中切削加工零件及圆片孔，二孔中心距的
未注公差尺寸
IT14 用于非配合尺寸及不包括在尺寸链中的尺寸，相当于旧国标的8级精度公
差。
例如，在机床、汽车、拖拉机、冶金机械、矿山机械、石油化工、电机、电器、仪器仪表、航空航海、医疗器械、钟表、自行车、缝纫机、造纸与纺织机械等机械加工零件中未注公差尺寸的极限偏差
IT15 用于非配合尺寸及不包括在尺寸链中的尺寸，相当于旧国标的9级精度公
差。
例如、冲压件、木模铸造零件、重型机床制造，当基本尺寸大于3 150
mm 时的未注公差的尺寸极限偏差
IT16 用于非配合尺寸，相当于旧国标的10级精度公差。
例如，打字机中浇铸件尺寸，无线电制造业中箱体外形尺寸，手术器械中的一般外形尺寸，压弯延伸加工用尺寸，纺织机械中木件的尺寸，塑料零件的尺寸，木模制造及自由锻造的尺寸
IT17 IT18 用于非配合尺寸，相当于旧国标的11级或12级精度的公差，用于塑料成型尺寸，手术器械中的一般外形尺寸，冷作和焊接用尺寸的公差
孔軸公差配合对照表
H7/z6
国标规定的过盈量最大的一种特重型压入配合，采用温差法装配，
不加紧固件能承受很大的扭矩，变载、冲击和振动，材料许用应力
要很大，当基本尺寸大于10毫米的相对平均过盈为0.0026-
0.00393；相对最小过盈为0.0025-0.0027。
由于过盈量大，目前
应用很少。
公差与配合图例：
孔轴公差与配合图例：
常用加工方法与达到粗糙度对比表〖表1〗
表面粗糙度 Ra（μm）
加工方法
20 10.0 5.0 2.5 1.25 0.63 0.32 0.16 0.08 0.04 0.02 0.01 车削
金刚石车、镗
刨削
钻孔
扩孔
铰孔
镗孔
铣削
拉削
滚压加工
磨削
超精磨与镜面
研磨
珩磨
超精加工
抛光
12.5 6.3 3.2 1.6 0.8 0.4 0.2 0.1 0.05 0.025 0.012
△3△4△5△6△7△8△9△10△11△12△13△14
粗、半精加工精加工精细加工外圆、端面、内孔（金属、非金属）
孔加工---方案与经济公差〖表2〗。