機械制圖的公差與配合及其標注方法,機加工必備!
魔猴君 知識堂 2069天前
基礎(chǔ)知識很重要,但是大家在工作中可能會逐漸遺忘,小伙伴一起來回顧一下吧!
一、公差與配合的概念
(一)零件的互換性
在成批生產(chǎn)進行機器裝配時,要求一批相配合的零件只要按零件 圖要求加工出來,不經(jīng)任何選擇或修配,任取一對裝配起來,就能達到設(shè)計的工作性能要求,零件間的這種性質(zhì)稱為互換性。零件具有互換性,可給機器裝配、修理帶來方便,也為機器的現(xiàn)代化大生產(chǎn)提供了可性。
(二)公差的有關(guān)術(shù)語
零件在加工過程中,足球機床精度、刀具磨損、測量誤差等的影響,不可能把零件的尺寸加工得絕對準確。為了保證互換性,必須將零件尺寸的加工誤差限制在一定范圍內(nèi),為例,說明公差的有關(guān)術(shù)語(軸,類同)。
1、基本尺寸
根據(jù)零件的強度和結(jié)構(gòu)要求,設(shè)計時確定的尺寸。其數(shù)值應(yīng)優(yōu)先用標準直徑或標準長度。
2、實際尺寸
通過測量所得到的尺寸。
3、極限尺寸
允許尺寸變動的兩個界限值。它是以基本尺寸為基數(shù)來確定的。兩個界限值中較大的一個稱為最大極限尺寸;較小的一個稱為最小極限尺寸。
4、尺寸偏差(簡稱偏差)
某一尺寸減去其基本尺寸所得的代數(shù)差。尺寸偏差有:
上偏差=最大極限尺寸—基本尺寸
下偏差=最小極限尺寸—基本尺寸
上、下偏差統(tǒng)稱為極限偏差,上、下偏差可以是正值、負值或零。
國家標準規(guī)定:孔的上偏差代號為 ES ,孔的下偏差代號為 EI ;軸的上偏差代號為 es, 軸的下偏差代號為 ei.
5、尺寸公差(簡稱公差)
允許尺寸的變動量。
尺寸公差=最大極限尺寸—最小極限尺寸=上偏差—下偏差
因為最大極限尺寸總是大于最小極限尺寸,亦即上偏差總是大于下偏差,所以尺寸公差一定為正值。
如圖1a所示的孔徑:
基本尺寸=?30
最大極限尺寸=?30.010
最小極限尺寸= ?29.990
上偏差ES=最大極限尺寸—基本尺寸
=30.010-30=+0。010
下偏差EI=最小極限尺寸—基本尺寸
=29.990-30=-0.010
公差=最大極限尺寸—最小極限尺寸
=3。010-29.990=0.020
=ES-EI=+0.010-(-0.010)=0.020
如果實際尺寸在?30.010與?29.990這間,即為合格。
6、零線、公關(guān)帶和公差帶圖
如圖1b所示,零線是在公差帶圖中用以確定偏差的一條基準線,即零偏差線。通常零線表示基本尺寸。在零線左端標上“0”“+”、“—”號,零線上方偏差為正;零線下方偏差為負。公差帶是由代表上、下偏差的兩條直線所限定的一個區(qū)域,公差帶的區(qū)域?qū)挾群臀恢檬菢?gòu)成公差帶的兩個要素。為了簡便地說明上述術(shù)語及其相互關(guān)系,在實用中一般以公差帶圖表示。公差帶圖是以放大圖形式畫出方框的,注出零線,方框?qū)挾缺硎竟罟钪荡笮?,方框的左右長度可根據(jù)需要任意確定。為區(qū)別軸和孔的公差帶,一般用斜線表示孔的公差帶;用加點表示軸的公差。
7 、標準公差與標準公差等級
標準公差是國家標準所列的以確定公差帶大小的任一公差。標準公差等級是確定尺寸精確程度的等級。標準公差分 20 個等級,即 IT01 、 IT0 、 IT1 、 IT — 18 ,表示標準公差,阿拉伯?dāng)?shù)字表示標準公差等級,其中 IT01 級最高,等級依次降低, IT18 級最低。對于 一定的基本尺寸,標準公差等級愈高,標準公差值愈小,尺寸的精確程度愈高。
8、基本偏差
用以確定公差帶相對于零線位置的上偏差或下偏差。一般是指靠近零線的那個偏差,如圖2所示,當(dāng)公差帶位于零線上方時,其基本偏差為下偏差,當(dāng)公差帶位于零線下方時,其基本偏差為上偏差。
根據(jù)實際需要,國家標準分別對孔和軸各規(guī)定了28個不同的基本偏差,如圖3所示???、軸的基本偏差數(shù)值可從有關(guān)表中查出。從圖3中可知:
(1)基本偏差代號用拉丁字母表示,大寫字母表示的基本偏差代號,小寫字母表示軸的基本偏差代號。由于圖中用基本偏差只表示公差帶大小,故公差帶一端畫成開口。
(2)本偏差從A—H為下偏差,J—ZC為上偏差,JS的上下偏差分別為+IT/2和--—IT/2。
(3)軸的基本偏差從a—h為上偏差,j—zc為下偏差,js的上下偏差分別為+IT/2T和—IT/2??缀洼S的另一偏差可由基本偏差和標準公差算出。
9 、軸的公差代號與標準公差等級代號組成,并且要用同一號字書寫。
例如:?60H8,表示基本尺寸為?60,基本偏差為H,標準公差等級為8級的孔的公差帶。又如:?60f7,表示基本尺寸為?60,基本偏差為f,標準公差等級為7級的軸扔公差帶。
(三)配合的有關(guān)術(shù)語
在機器裝配中,基本尺寸相同的、相互結(jié)合的孔和軸的公差帶之間的關(guān)系,稱為配合。由于孔和軸的實際尺寸不同,裝配后可以產(chǎn)生“間隙”或“過盈”。在孔與軸的配合中,孔的尺寸減去軸的尺寸所得的代數(shù)差為正值時是間隙,為負值時是過盈。
1. 配合的種類
配合按其出現(xiàn)間隙或過盈的不同,分為三類:
(1)間隙配合 孔的公差帶在軸的公關(guān)帶之上,任取其中一對孔和軸相配都成為具有間隙(包括最小間隙為零)的配合,如圖4a所示。
(2)過盈配合 孔的公差帶在軸的公差帶之下,任取其中一對孔和軸相配都為為具有過盈(包括最小間隙為零)的配合,如圖4b所示。
(3)過度配合 孔的公差帶在軸的公差帶相互交疊,任取其中一對孔和軸相配,可能是具有間隙,也可能具有過盈的配合,如圖4c所示。
2、配合的基準制
國家標準規(guī)定了兩種基準制,如圖4所示。
(1 )基孔制 基本偏差為一定的孔的公差帶與基本偏差的軸的公差帶構(gòu)成種配合的一種制度,如圖5a 所示。也就是在基本尺寸相同的配合中將孔的公差帶位置固定,通過變換軸的公差帶位置得到不同的配合。
基孔制的孔稱為基準孔,國家標準中規(guī)定基準孔的下偏差為零,“H”為基準孔的基本偏差代號。
(2)基軸制 基本偏差為一定的軸的公差帶與不同基本偏差的孔的公差帶構(gòu)成各種配合的一種制度,如圖5b所示。也就是在基本尺寸相同的配合中將軸的公差帶位置固定,通過變換的孔的公差帶位置得到不同的配合。
基軸心制的孔稱為基準軸套,國家標準中規(guī)定基準軸的上偏差為零,“h”為基準軸的基本偏差代號。
從基本偏差系列(圖3)中可以看出:
在基孔制中,基準孔 H 與軸配合, a~h (共 11 種)用于間隙配合; j~n (共 5 種)主要用于過度配合;( n 、 p 、 r 可能為過度配合或過盈配合); p~zc (共 12 種)主要用于過盈配合。
在基軸制中,基準軸h與孔配合,A~H(共11種)用于間隙配合;J~N(共5種)主要用于過度配合;(N、P、R可能為過度配合或過盈配合);P~ZC(共12種)主要用于過盈配合。
二、公差與配合的選用
公差配合的選用包括基準制、配合類別和公差等級三項內(nèi)容。
(一)基準制
基準制的國家標準中規(guī)定優(yōu)先選用基孔制,因為一般地說加工孔比加工軸難,采用基孔帛可以限制和減少加工也所需用的定值刀具、量具的規(guī)格數(shù)量,從而獲得較好的經(jīng)濟效益。
基軸制通常僅用于結(jié)構(gòu)設(shè)計要求不適宜采用基孔制,或采用基軸制具有明顯經(jīng)濟效果的場合。例如,同一軸與幾個具有不同公差帶的孔配合(如圖6)或冷拉制成不再進行切削加工的軸在與孔配合時,采用基軸制。
在零件與標準配合時,應(yīng)按標準件所選用的基準制來確定,如滾動軸承的軸圈與軸的配合則為基孔制;而座圈與機體孔的配合則有為 基軸的制。
(二)配合的選擇
國家標準規(guī)定了優(yōu)先選用、常用和一般用途的孔、軸公差帶。應(yīng)根據(jù)配合特性和使用功能,盡量選用優(yōu)先和常用配合。更多數(shù)控知識請加入數(shù)控編程群726236503,當(dāng)零件之間具有相對轉(zhuǎn)動或移動時,必須選擇間隙配合;當(dāng)零件之間無鍵、銷等緊固件,只依靠結(jié)合面之間的過盈來實現(xiàn)傳動時,必須選擇過盈配合當(dāng)零件之間不要求有相對運動,同軸度要求較高,且不是依靠該配合傳遞動力時,通常選擇過度配合。
(三) 準公關(guān)等級的選擇
在保證零件使用要求的條件下,應(yīng)盡量選擇比較低的標準公差等級,即標準公差等級數(shù)較大,公差值較大,以減少零件的制造成本。由于加工孔比較難,故當(dāng)標準公差等級高于IT8時,在基本尺寸至500mm的配合中,應(yīng)選擇孔的標準公差等級比軸低一級(如孔為8級,軸為7級)來加工孔。因為公差等級愈高,加工愈困難。標準公差等級低時,軸、孔的配合可選相同的標準公關(guān)等級。
通常IT01~IT14用于塊規(guī)和量規(guī);IT5~IT12用于配合尺寸;IT12~IT18用于非配合尺寸。
三、公差與配合的注法及查表
(一)配合在裝配圖中的注法
配合代號由相配的孔和軸的公差帶代號組成,用分數(shù)形式表示,分子為孔的公差帶代號;分母為軸的公差帶代號(用斜分數(shù)線時,用斜分數(shù)線應(yīng)與分子、分母中的代號高度平齊)。
由上述分析中可知,在配合代號中,如果分子含有H的,則為基孔制配合;如果分配含有h的,則為基軸制配合。如果分配含有H,同時分配也含有h時,則是基孔與基準軸相配合即最小間隙為零的間隙配合,一般視為基孔制配合,也可以視為基軸制配合。
配合在裝配圖中的注法,有以下三種形式:
(1) 標注孔、軸的配合代號,如圖7a所示。這種注法應(yīng)用最多。
(2) 零件與標準件或外購件配合時,裝配圖中可僅標注該零件的公差帶代號。如圖7b中軸頸與滾動軸承圈的配合,只注出軸頸φ30K6;機座孔與滾動軸承座圈的配合,只注出機座孔φ62J7。
(3)標注孔、軸的極限偏差,如圖8所示。這種注法主要用于非標準配合。
(二) 公差在零件圖中的注法
公差在零件圖中的注法,有以下三種形式:
1、標注公差帶代號
如 9a 所示,這種注法常用下地大批量生產(chǎn)中,由于與采用專用量具檢驗零件統(tǒng)一起來,因此不需要注出偏差值。
2、標注偏差數(shù)值
如圖 9b 所示,這種注法常用于小批量或單件生產(chǎn)中,以便加工檢驗時對照。村注偏差數(shù)值時應(yīng)注意;
(1)上、下偏差數(shù)值不相同時,上偏差注在基本尺寸的右上方,下偏差注在右下方并與基本尺寸注在同一底線上。偏差數(shù)字應(yīng)比基本尺寸數(shù)字小一號,小數(shù)點前的整數(shù)位對齊,后邊的小數(shù)位應(yīng)相同,如圖中ф30 。
(2)如果上偏差或下偏差為零時,應(yīng)簡寫為“0”,前面不注“+”、“—”號,后邊不注小數(shù)點;另一偏差按原來的位置注寫,其個位“0”對齊,如圖ф30。
(3)如果上、下偏差煤數(shù)值絕對值相同,則在基本尺寸后加注“±”號,只填寫一個偏差數(shù)值,其數(shù)字大小與基本尺寸數(shù)字大小相同,如ф80 ±0.017 。
3 、同時村注公差帶代號和偏差數(shù)值
如圖9c所示,偏差數(shù)值應(yīng)該用圓括號括起來。這種標注形式集中了前兩種標注形式的優(yōu)點,常用于產(chǎn)品轉(zhuǎn)產(chǎn)較頻繁的生產(chǎn)中。
國家標準規(guī)定,同一張零件圖上其公差只能選用一種標注形式。
(三)極限偏差數(shù)值的查表
當(dāng)孔或軸的基本尺寸、基本偏差代號和標準公差等級確定后,可由極限偏差表中直接查得孔或軸的上、下偏差;對于基準件(基準孔和基準軸)直接從標準公差表中查得。
[例10-3] 查表寫出ф30和ф18的軸、孔偏差數(shù)值。
1、查ф30的軸、孔偏差數(shù)值
從該配合代號中可以看出孔、軸基本尺寸為ф 30 ,孔為基準孔,公差等級 7 級;相配的軸基本偏差代號為 f ,公差等級 6 級,屬基孔制間隙配合 。
2、查ф30H7基準孔。在附表中由基本尺寸24~30的橫行與H7的縱列相交處,查得上、下偏差為 μm(即mm),所以ф30H7可寫成ф30。0.021就是該基準孔的公差,因此,也可在標準公差表中查得,在基本尺寸>18~30的橫行與IT7的縱列相交處找到21μm(即0.021mm),可知該基準孔的上偏差為+0.021,其下偏差為“0”。
3、查ф 30f6 軸。
在附表 6-1 中,由基本尺寸> 24~30 的橫行與 f6 的縱列相交處,查得上、下偏差為μ m (即 mm ),所以ф 30f6 可寫成ф 30 。