1、2019/10/14,1,第十六章 机械图样上的技术要求,16.1 零件的表面结构 16.2 极限与配合的基本概念及标注 16.3 形状和位置公差基本知识,2019/10/14,2,机械图样上的技术要求是零件在设计、加工和使用中应达到的技术性能指标，主要包括：表面结构、极限与配合、形状与位置公差、热处理以及其他有关制造的要求等 。,2019/10/14,3,16.1 零件的表面结构（GB/T 1312006）,一、零件表面结构的基本概念零件表面经过加工后，看起来很光滑，经放大观察却凹凸不平。实际表面的轮廓是由粗糙度参数（R轮廓）、波纹度参数（W轮廓）和原始轮廓参数（P轮廓）构成的。各种轮廓所具
2、有的特性都与零件的表面功能密切相关。,1粗糙度轮廓粗糙度轮廓是指加工后的零件表面轮廓中具有较小间距和谷峰的那部分，它所具有的微观几何特性称为表面粗糙度。一般是由所采取的加工方法和(或)其他因素形成的。,2019/10/14,4,本节主要介绍常用的评定粗糙度轮廓（R轮廓）的主要参数：轮廓的算数平均偏差（Ra）和轮廓的最大高度（Rz）,2波纹度轮廓波纹度轮廓是表面轮廓中不平度的间距比粗糙度轮廓大得多的那部分。它具有间距较大的、随机的或接近周期形式的成分构成的表面不平度称为表面波纹度。一般是工件表面加工时由意外因素引起的。,3原始轮廓原始轮廓是忽略了粗糙度轮廓和波纹度轮廓之后的总的轮廓。它具有宏观几
3、何形状特征成为原始轮廓。一般是由机床、夹具等本身所具有的形状误差引起的。,零件的表面结构特征是粗糙度轮廓、波纹度轮廓和原始轮廓特性的统称。它是通过不同的测量与计算方法得出的一系列参数进行表征的，是评定零件表面质量和保证其表面功能的重要技术指标。,2019/10/14,5,二、表面结构的参数,粗糙度轮廓（R轮廓）是指加工后的零件表面轮廓中具有较小间距和谷峰的那部分，它所具有的微观几何特性称为表面粗糙度。一般是由所采取的加工方法和(或)其他因素形成的。,粗糙度轮廓的参数：, 轮廓算术平均偏差Ra,优先选用轮廓算术平均偏差Ra, 轮廓最大高度 Rz,2019/10/14,6,1、轮廓算术平均偏差Ra
4、,Ra是在取样长度L内，轮廓偏距Z（X）绝对值的算术平均值。,2、 轮廓最大高度Rz：在一个取样长度内最大轮廓 峰高和最大轮廓谷深之间的距离。,2019/10/14,7,Ra及L、Ln选用值,2019/10/14,8,2019/10/14,9,三、表面结构的图形符号（GB/T1312006）,1、表面结构的图形符号及意义,2019/10/14,10,2、表面结构图形符号的画法及尺寸,2019/10/14,11,表面结构完整图形符号的组成,表面结构参数代号及其后的参数值应写在图形符号长边的横线下面，为了避免误解，在参数代号和极限值间应插入空格。,2019/10/14,12,四、表面结构参数（粗糙
5、度轮廓)的标注,参数的单向极限：当只标注参数代号和一个参数值时，默认为参数的上限值。若为参数的单向下限值时，参数代号前应加注L，如L Ra 3.2。参数的双向极限：在完整符号中表示双向极限时应标注极限代号。上限值在上方，参数代号前应加注U，下限值在下方，参数代号前应加注L。如果同一参数有双向极限要求，在不致引起歧义的情况下，可不加注U、L。上、下极限值可采用不同的参数代号表达。,2019/10/14,13,用任何加工方法获得，单向上限值，轮廓算数平均偏差Ra的值为3.2m；,用去除材料方法获得，单向上限值，轮廓算数平均偏差Ra的值为3.2m；,用不去除材料方法获得，单向上限值，轮廓算数平均偏差
6、Ra的值为3.2m；,用去除材料方法获得，双向极限值，轮廓算数平均偏差Ra的上限值为3.2m，下限值为1.6m。,Ra的代号及意义,2019/10/14,14,用任何加工方法获得，单向上限值，轮廓最大高度Rz的值为3.2m；,用去除材料方法获得，两个单向上限值，轮廓算数平均偏差Ra的上限值为3.2m，轮廓最大高度Rz的上限值为1.6m ；,用不去除材料方法获得，单向上限值，轮廓最大高度Rz的值为3.2m；,用去除材料方法获得，两个单向极限值，轮廓算数平均偏差Ra的上限值为3.2m，轮廓最大高度Rz的最大值为6.3m。,Rz的代号及意义,2019/10/14,15,五、表面结构要求(粗糙度轮廓)
7、在图样中的标注,国家标准（GB/T131-2006）规定了表面结构要求在图样中的注法，表面结构要求对每一表面一般只标注一次，并尽可能注在相应的尺寸及其公差的同一视图上。除非另有说明，所标注的表面结构要求是对完工零件表面的要求。,（1）表面结构要求的注写和读取方向应与尺寸的注写和读取方向一致。,2019/10/14,16,（2）表面结构要求可标注在轮廓线上，其符号应从材料外指向并接触表面。必要时，表面结构符号也可用带箭头或黑点的指引线引出标注。,（3）表面结构要求可以直接标注在轮廓线的延长线上或尺寸界限上 。,2019/10/14,17,（4）圆柱和棱柱表面的表面结构要求只标注一次。如果每个棱柱
8、表面有不同的表面结构要求，则应分别单独标注。,2019/10/14,18,（5）如果工件的多数(包括全部)表面有相同的表面结构要求，则其表面结构要求可统一标注在图样的标题栏附近(图纸右下角)。此时(除全部表面有相同要求的情况外)，表面结构要求的符号后面应有：在圆括号内给出无任何其它标注的基本符号；在圆括号内给出不同的表面结构要求。,2019/10/14,19,（6）当多个表面具有相同的表面结构要求或图纸空间有限时，可以采用简化注法。可用带字母的完整符号，以等式的形式，在图形或标题栏附近，对有相同表面结构要求的表面进行简化标注。也可用基本图形符号、扩展图形符号以等式的形式给出对多个表面共同的表面
9、结构要求。,2019/10/14,20,（7）由几种不同的工艺方法获得的同一表面，当需要明确每种工艺方法的表面要求时，可按下图进行标注。,2019/10/14,21,（8）对不连续的同一表面，可用细实线连接起来，表面粗糙度代（符）号只注一次。,2019/10/14,22,（9）同一表面上有不同的表面粗糙度要求，须用细实线画出其分界线，并注出相应的表面粗糙度代号和尺寸范围。,2019/10/14,23,16.2 极限与配合的基本概念及标注,一、互换性 在成批或大量生产中，要求零件具有互换性，即同一批零件，不经挑选和辅助加工，任取一个就可顺利地装到机器上去，并满足机器的性能要求。,二、相关术语及定
10、义,（1）基本尺寸:,（2）实际尺寸:,（3）极限尺寸:,零件制成后实际测得的尺寸。,允许尺寸变化的两个界限值。最大的为最大极限尺寸，最小的为最小极限尺寸。,设计时确定的尺寸。,2019/10/14,24,圆柱孔尺寸300.010,2019/10/14,25,最大极限尺寸实际尺寸最小极限尺寸。,上偏差,+0.023,公差,0.023-0.002=0.021,下偏差,+0.002,最小极限尺寸,最大极限尺寸,20.002,20.023,2019/10/14,26,孔和轴的上偏差分别以ES和es表示；孔和轴的下偏差分别以EI和ei表示。,（4）尺寸偏差：某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。尺寸偏差
11、有上偏差和下偏差。,上偏差=最大极限尺寸基本尺寸 下偏差=最小极限尺寸基本尺寸,ES,EI,ei,es,2019/10/14,27,（6）标准公差：标准公差是国标规定的用来确定公差带大小的标准化数值 （见表 GB/T 4458.52003）,标准公差按基本尺寸范围和标准公差等级确定，分20个级别，即IT01、IT0、IT1至IT18。随着IT值增大，精度依次降低，公差值也由小变大。IT01IT11用于配合尺寸，IT12IT18用于非配合尺寸。,（5）尺寸公差：允许尺寸的变动量。,尺寸公差 = 最大极限尺寸最小极限尺寸= 上偏差下偏差,2019/10/14,28,公差带位置,2019/10/14
12、,29,（7）零线：,基本偏差系列图,在公差与配合图解中，表示基本尺寸的一条直线，它的偏差为零。以其为基准确定偏差和公差，当零线沿水平方向绘制时，正偏差在其上方，负偏差在其下方。,2019/10/14,30,（8）尺寸公差带：在公差带图解中，由代表上下偏差极限值的两条直线所确定的一个区域称为公差带，简称公差带。它可以表示尺寸公差的大小和公差带相对于零线的位置。,（9）基本偏差：用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零线的那个偏差。若公差带位于零线之上，则下偏差为基本偏差；若公差带位于零线之下，则上偏差为基本偏差。,2019/10/14,31,国家标准规定轴和孔各有28个基本偏
13、差，用拉丁字母表示。大写字母表示孔，小写字母表示轴。轴的基本偏差ah为上偏差，jzc为下偏差，js的基本偏差为（+ ）或（ ）；孔的基本偏差AH为上偏差，JZC为下偏差，JS 的基本偏差为（+ ）或（ ）。,IT2,孔和轴公差带的代号，由基本偏差代号和公差等级代号组成。,IT2,IT2,IT2,2019/10/14,32,孔和轴的公差带代号组成,2019/10/14,33,三、配合,配合是指基本尺寸相同，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。配合分为间隙配合、过盈配合、过渡配合三种。,2019/10/14,34,间隙配合：孔的公差带完全在轴的公差带之上，任取一对孔与轴配合，孔轴之间总有间隙（包括最
14、小间隙为零）。,2019/10/14,35,过盈配合：孔的公差带完全在轴的公差带之下，任取一对孔与轴配合，孔轴之间总有过盈（包括最小过盈为零）。,2019/10/14,36,过渡配合：孔和轴的公差带相互交叠，任取其中一对孔与轴相配，孔轴之间可能有间隙，也可能有过盈。,2019/10/14,37,配合的代号由孔和轴的公差带代号组成，写成分数形式，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号。,2019/10/14,38,四、配合的基准制,国际确定了配合的两种基准制：基孔制和基轴制。,基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带组成的各种组合。,基孔制的孔称为基准孔，以基本偏差代号
15、“H”表示，其下偏差为零。,2019/10/14,39,基准孔的基本偏差代号为“H”。,公差带图：,2019/10/14,40,基轴制配合基本偏差为一定的轴公差带与不同基本偏差的孔公差带构成的各种配合称基轴制配合。,2019/10/14,41,2019/10/14,42,基孔制中的轴，ah用于间隙配合，jzc用于过渡配合和过盈配合；基轴制中的孔，AH用于间隙配合，JZC用于过渡配合和过盈配合。,基轴制的轴称为基准轴，以基本偏差代号“h ”表示，其上偏差为零。,2019/10/14,43,五、尺寸公差与配合的标注方法,（1）在零件图的标注方法：,基本尺寸后注出公差带代号：,在零件图上标注公差，按
16、下列三形式之一标注：,2019/10/14,44,2019/10/14,45,在基本尺寸后注出极限偏差值,2019/10/14,46,标注偏差数值时，偏差数值的数字应略小于尺寸数字，下偏差应与基本尺寸注于同一底线上。上偏差注在下偏差的上方。上，下偏差的小数点必须对齐，小数点的位数必须相同。,二者同时注出：,2019/10/14,47,（2）在装配图上的标注方法：,在装配图上标注配合代号时，必须在基本尺寸的后面以分数形式注出，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号。,基孔制的标注形式 ：,2019/10/14,48,基轴制的标注方式：,50G8/h7,50H8/f7,2019/10/14,49,在装配图上标注配合零件的极限偏差时，一般按图的形式标注：孔的基本尺寸和极限偏差值注写在尺寸线的上方，轴的基本尺寸和极限偏差注写在尺寸线的下方。,50,+0.25,0,50,0.20,0.50,
