第三章2、公差与配合国家标准
线性尺寸精度(公差与配合国家标准)
GB/T1800.2-1998的标准
规定
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了有关线性尺寸
精度标准的主要内容:
标准公差
基本偏差
公差代号
优先、常用和一般公差带
基孔制、基轴制常用、优先配合的选用
线性尺寸的一般公差
标准公差系列
标准公差IT(ISO Tolerance):是国标规定的,用以确
定公差带大小的任一公差值。它等于公差等级系数和公差
单位的乘积。
公差单位i:计算公差的基本单位。与基本尺寸呈一定的
线性关系。
i=0.45√D+0.001D ----(3-15)
公差等级系数a:确定公差等级的参数。见书P38表3-1。
根据公差等级不同,国标规定标准公差分为20个等级,即
IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18。从IT01到IT18,等级
依次降低,而相应的标准公差值依次增大。
基本尺寸分段:为减少标准公差的数目,简化公差表格以
利生产,国标对基本尺寸进行了分段,在标准公差和基本
偏差的计算公式中,基本尺寸一律以所属尺寸段的几何平
均值来计算。计算出的公差值经尾数化整,即得出标准公
差值。见书P38表3-2。
3
标准公差计算举例
基本尺寸为20mm,求IT6、IT7的公差值。
解:基本尺寸20mm,属于18~30mm,则
D=√18×30=23.24mm
公差单位i=0.45√D+0.001D=1.31μm
查P38表 3-1 IT6=10i IT7=16i
即IT6=10 ×1.31μm=13.1μm≈13 μm
IT7=16 ×1.31μm=20.96 μm ≈21 μm
3
标准公差的特点
IT6可读作:标准公差6级或简称6级公差。
同一基本尺寸的孔与轴,其标准公差数值大小
应随公差等级的高低而不同。
公差等级↑,公差值↓,见P260附表3-2。
同一公差等级的孔与轴,随着基本尺寸大小的
不同应规定不同的标准公差值。
公差是加工误差的允许值,同一等级的公差具
有相同的加工难易程度。
总之,标准公差的数值,一与公差等级有关,
二为基本尺寸的函数。 Home
基本偏差系列
基本偏差:确定零件公差带相对于零线位置的极限偏差。它是公
差带位置标准化的唯一指标。除JS和js外,均指靠近零线的偏
差。与公差等级无关。
基本偏差代号:用拉丁字母表示。大写表示孔,小写表示轴。在
26个字母中除去易与其它混淆的I、L、O、Q、W,再加上七个用
两个字母表示的代号(CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC),共有
28个代号,即孔和轴各有28个基本偏差。其中JS和js相对于零线
完全对称。
对于轴:a~h的基本偏差为上偏差es,其绝对值依次减小,j~zc
的基本偏差为下偏差ei,其绝对值依次增大。
对于孔:A~H的基本偏差为下偏差EI,其绝对值依次减小,J~
ZC的基本偏差为上偏差ES,其绝对值依次增大。
H为基准孔,基本偏差为下偏差,值为零;h为基准轴,基本偏差
为上偏差,值为零。
基本偏差值
轴的基本偏差:是根据科学实验和生产实践的需要确定的,其计
算公式见P42表3-2。
孔的基本偏差:基本尺寸≤500mm时,孔的基本偏差是从轴的基
本偏差换算而来。换算规则为:
通用规则:用同一字母表示的孔、轴基本偏差的绝对值相等,符
号相反。即:
ES=-ei EI=-es
应用:A~H,IT >IT8的K、M、N和IT > IT7的P ~ZC。
特殊规则:用同一字母表示孔、轴基本偏差时,孔基本偏差和轴
的基本偏差符号相反,而绝对值相差一个Δ值。即:
ES= -ei + Δ
应用:IT < IT8的K、M、N和IT< IT7的P ~ZC。
尺寸偏差的基本计算
国标列出的孔、轴基本偏差数值见P262
附表3-4和附表3-5。其另一偏差根据
孔、轴的基本偏差和标准公差按以下关
系计算:
EI=ES-IT ES=EI+IT
ei=es-IT es=ei+IT
举例:确定Ø 25H7/p6,Ø 25P7/h6孔与轴
的极限偏差。
尺寸偏差计算举例
确定Ø 25H7/p6,Ø 25P7/h6孔与轴的极限偏差。
1. Ø 25H7/p6
解:查P262附表3-2得 IT6=13μm IT7=21μm
查附表3-4 , Ø 25轴的基本偏差为下偏差,
ei=+22 μm
轴的上偏差es= ei+ IT6=+35 μm
基准孔H7的下偏差为0, IT7=21μm
则轴的上偏差为ES=+21 μm Home
公差带代号
公差带的代号由基本偏差代号与公差等级代号
组成,如H7、h6、M8、d9等等。在图样上标
注尺寸公差时,可以标注极限偏差,(上偏差
放在基本尺寸的右上角,下偏差放在基本尺寸
的右下角,例);如: 、 ,也可
以标注尺寸公差带代号,如:ø50H7、 ø50f6
或者两者都标注ø50H7 ( )、
ø50f6( ) 。 HOME
025.0
050
+Φ 025.0 041.050−−Φ
+0.025
0
-0.025
-0.041
优先、常用和一般公差带
标准公差系列中的任一公差与基本偏差系列中任一偏差组合,即
可得到不同大小和位置的公差带。在基本尺寸D≤500mm内组成
543种孔的公差带和544种轴的公差带。如果将这些孔轴公
差带在生产实际中都投入使用,显然是不经济的,也不必要。
为了简化公差带种类,减少与之相适应的定值刀、量具和工艺装
备的品种和规格,对基本尺寸至500mm的孔、轴规定了优先、常
用和一般用途公差带。书P46图3-17和图3-18分别是轴和孔的一
般用途公差带(轴119种,孔105种),其中方框内为常用公差带
(轴59种,孔44种),带圆圈的为优先公差带(轴孔各有13
种)。
设计时应优先使优先公差带,其次才使用常用公差带,再其次才
考虑使用一般用途公差带。
图3-17
图3-18
配合代号
标准规定,配合代号由相互配合的孔和轴的公差带以分
数的形式组成,孔的公差带为分子,轴的公差带为分
母。例如:Φ40H8/f7,Φ80K7/h6。
基准孔和基准轴与各种非基准件配合时,得到各种不同
性质的配合,如:A~H和a~h与基准件配合,形成间隙
配合;J~N和 j~n与基准件配合,基本上形成过渡配
合,P~ZC和p~zc与基准件配合,基本上形成过盈配
合。
原则上,任意一对孔、轴公差带都可以构成配合,为了
简化公差配合的种类,减少定值刀、量具和工艺装备的
品种及规格,国家标准在尺寸≤500mm的范围内,规定
了基孔制和基轴制的优先(基孔制、基轴制各13种)和
常用配合(基孔制59种,基轴制47种)。
表3-3基孔制优先常用配合
表3-4基轴制优先常用配合
常用尺寸段配合特点
公差设计时,尺寸≤500mm的常用尺寸段配
合,应按优先、常用和一般公差带和配合的顺
序,选用合适的公差带和配合。
标准推荐的优先、常用配合满足工艺等价原
则:当孔的标准公差大于IT8时,与同级基准
孔相配合,如:H9/h9,H10/d10;当孔的标
准公差小于IT8时,与高一级的基准轴相配
合,如:H7/m6,H6/k5;当孔的标准公差等
于IT8,可与同级配合也可与高一级轴配合。
如:H8/m7,H8/h8。
其它尺寸段配合特点
大尺寸段(基本尺寸>500~3150mm):标准规定了常用
轴公差带41种,孔公差带31种,没有推荐配合,规定一般
采用基孔制的同级配合。根据零件制造特点和生产实际情
况,可采用配制配合。先按互换性生产选取配合;再选取
较难加工的那个零件作为先加工件(多数情况下是孔),
给它一个容易达到的公差;最后再根据所选的配合公差确
定配制件(多数情况下是轴)的公差。 “配制公差”的代号
为MF。
小尺寸段(尺寸至18mm):主要适用于仪器仪表和钟表
工业,国标规定了163种轴公差带和145种孔公差带,标准
未指明选用次序,也未推荐配合。由于小尺寸段轴比孔难
加工,所以基轴制用的较多。配合公差等级也更为复杂。
练习
下列配合属于哪种基准制的哪种配合,确定其
配合的极限间隙(过盈)和配合公差。并画出
其公差带图。
ø50H8/f7, ø30K7/h6, ø30H7/p6
0 0 0
+ + +
- - -
ø
5
0
ø
3
0
ø
3
0
+0.039
-0.025
-0.050
+0.006 +0.021
+0.035
+0.022
-0.015 -0.013
线性尺寸的一般公差的含义
图样上未曾注出的尺寸称为未注公差尺
寸。在车间一般加工条件下、机床设备
一般加工能力可保证的公差。它代表经
济加工精度。
主要用于较低精度的非配合尺寸,可不
检验。能简化制图,节省图样设计时
间。
线性尺寸的一般公差的国标规定
GB/T1804国家标准规定了线性尺寸一般公差(未注公差)的
规范。
线性尺寸的一般公差规定了四个公差等级:精密级(f)、中等级
(m)、和粗糙级(c)和最粗级(v),相应极限偏差数值,见书中附表
表3-10和3-11。以此确定倒圆半径和倒角高度等未注公差尺寸极
限偏差数值
在图样上标注线性尺寸的一般公差,只需要在图样或技术文件中
用国标号和公差等级代号标注即可。例如按产品精密程度和车间
普通加工经济精度选用标准中规定的m(中等)级时,可表示
为:
GB/T 1804-m
这表明图样上凡是未注公差的线性尺寸(包括倒圆半径尺寸及倒
角尺寸)均按m(中等)级加工和验收。 Home
角度尺寸精度的基本概念
机械零件中的角度尺寸多为圆锥或棱体所形成。
角度尺寸的概念与线性尺寸相似,也有基本角度
(α)、实际角度(αa)、最大极限角度αmax和最小极限角度αmin等术语。
角度尺寸和线性尺寸相似,也用角度尺寸的极限
偏差和角度尺寸的公差来表达其精度要求。
角度公差AT是实际角度的允许变动量。角度公差
等于最大极限角度αmax和最小极限角度αmin之差,即
AT α =αmax-αmin
角度尺寸公差
GB11334国家标准规定的角度公差数值。
角度公差分为12个公差等级,依精度从高至低的顺序排列为
AT1、AT2、…AT12
角度公差可以用角度单位表示,也可以用长度单位表示。当以微
弧度(urad)或度、分、秒等角度单位表示时,角度公差代号为
ATa;当以微米等长度单位表示时,角度公差的代号为ATD 。
ATa与ATD的换算关系为:
ATD=ATa×L×10-3
式中ATD的单位为um,ATa的单位为mm,L的单位为mm。
角度公差带可以对零线按单向或双向配置。单向配置时,一个极
限偏差为零,另一个极限偏差为正或负角度公差;双向配置时,
可以是对称的公差带,极限偏差为±ATa/2或ATD/2,也可以是不对称的。
角度尺寸的一般公差
如同线性尺寸一样,角度尺寸也有一般公差(未注公差)。角度
尺寸一般公差适用于图样上标出角度数值的角度和通常不需要标
出角度数值的角度,如90°角。如果某要素的功能要求允许采用
比一般公差更大的公差时,则应该在相应的角度尺寸旁直接标注
其角度极限偏差。
角度尺寸一般公差的极限偏差数值按角度短边长度确定,其公差
等级分为中等级(m)、粗糙级(c)和最粗级(v)三级。
GB11335规定的角度尺寸未注公差的极限偏差数值表可查阅有关
标准。
角度尺寸的一般公差的公差等级应在图样或技术文件上用标准号
和公差等级符号表示。例如采用中等级(m)时,表示为
GB 11335-m