当前课程知识点:工程制图 > 第十二讲:第14章 零件图 > 14.3.2 技术要求(二) > 14.3.2 技术要求(二)
下面我们来讲解零件图中技术要求的另外一项重要的内容
尺寸极限与公差
提到尺寸极限与公差首先我们要先了解互换性的概念
所谓互换性就是在一批相同的零件当中
不需要经过挑选和辅助加工
任意取其中一个就可以顺利地装到机器上去
并且能够满足机器的性能要求 这种性质就称为互换性
在现在的批量化生产中
互换性是一种提高生产效率降低成本的重要手段
那么尺寸极限与公差就是为了保证互换性而设定的
所谓极限呢就是在加工时限制零件的功能尺寸
不能够超过所设定的最大极限值和最小极限值
它是保证零件具有互换性的重要措施
那么对极限的标准化则是对互换性的保证
下面我们来看一看相关的几个术语
以右侧的这根轴的局部为例
在设计过程当中根据轴的功能性能等要求所确定的尺寸
如“Φ50”这个尺寸叫做基本尺寸
那么“Φ50.006”
这个就是在设计的时候所设定的最大极限尺寸
也就是在实际加工中允许实际尺寸的一个最大值
而下面“49.992”则是允许实际尺寸的一个最小值
我们叫做最小极限尺寸
显然在零件的加工过程当中合格零件的条件是
实际尺寸要在最大极限尺寸和最小极限尺寸之间
那么所谓实际尺寸就是零件在加工完成之后
实际测量所得到的尺寸
那么对右侧的Φ50所设定的尺寸可以像这样进行标注
其中Φ50是基本尺寸 右边的这项内容叫做极限偏差
其中下面的“-0.008”叫做下偏差
上面的“+0.006”叫做上偏差
对于上偏差我们用字母es表示 下偏差则用ei表示
其中对于孔都用大写字母 轴都用小写字母
那么具体而言上偏差就是指的最大极限尺寸减去基本尺寸
而下偏差则是最小极限尺寸减基本尺寸
那么这个例子当中的上下偏差就是这样算出来的
再介绍一个术语就是非常重要的尺寸公差
我们也经常把它称为公差 它是指允许实际尺寸的变动量
也就是最大极限尺寸减最小极限尺寸
当然也就等于上偏差减下偏差
以这个尺寸为例 它的公差应该是0.014
那么上偏差或者是下偏差都是可正可负的
而公差呢应该是恒为正的
我们从上下偏差以及公差的概念
就可以了解到 对于同一个基本尺寸
公差值的大小反映了尺寸的精度和加工的难易程度
显然公差值越小尺寸的精度越高当然它的加工难度就越大
如果公差值加大那么它的精度就会降低加工难度就会减小
再给大家介绍公差带的概念
所谓公差带就是指代表上下偏差
或者是代表最大最小极限尺寸的
那两条直线所限定的一个区域
我们常常用公差带图来表示公差带
在公差带图中用单箭头指向这条零线
在这个位置标注出基本尺寸
正负表示偏差在零线上或下
例如“Φ50±0.008”这样一个尺寸的公差带
我们可以这样把它画出来
那么它的上偏差是0.008 下偏差是-0.008
其中上面这条线表示它的上偏差
下面这条线表示它的下偏差
中间的这个黄色的宽度范围就表示了它的公差带的大小
如果对于的第二个尺寸我们可以看到与第一个尺寸相比
它的公差带的宽度是一样的都是0.016
但是公差带相对于零线的位置是不同的
这个例子呢也类似 公差带的宽度没有变
但是呢与第二个例子相比
公差带从完全位于零线之上变到了完全位于零线之下
从这两个例子我们也可以看到偏差可正可负
可以上下偏差都为正或者都为负 但是公差始终是正的
那么从这个图里我们可以看到
我们可以利用公差带图非常直观地表示出公差带的大小
也就是这个公差带的宽度 以及公差带相对于零线的位置
实际上公差带的大小和它相对于零线的位置
就是我们在设计尺寸公差的时候需要确定的两项内容
那么为了在设计过程当中
能够方便地设计公差的大小以及相对于零线的位置
国家标准将公差带的大小和相对于零线的位置
分别定义为标准公差和基本偏差
首先我们来看一下标准公差
标准公差是采用IT作为代号
通过一系列的标准公差确定公差带的大小
也就是刚才我们在公差带图里面所看到的公差带的宽度
从IT01 IT0 IT1一直到IT18
总共有20个标准公差等级
随着IT后面的数字的递增 精度依次降低
比如说我们可以通过检索国家标准手册
查出针对基本尺寸为Φ15 如果IT是7级
那么它的公差带宽度是25个微米
如果IT是9级 那么是62个微米的公差带的宽度
从这里我们可以看到 IT数值越大公差带越宽
我们也可以再检索一下Φ30基本尺寸
对应的IT7和IT9
Φ30与Φ50相比 我们可以发现对于同样的IT等级
基本尺寸越小 公差带的宽度也越小
在这个公差带图中我们可以看到
这两个公差带的宽度就是靠
刚才我们所讲的标准公差的等级来确定的
那么公差带它相对于零线的位置
则是利用基本偏差来确定的 那么国家标准规定
确定公差带相对于零线位置的那个偏差就称为基本偏差
一般是以靠近零线的那个偏差来确定
那么对于这个公差带的设计而言
显然这一段也就是它的下偏差是公差带的基本偏差
而对于这个公差带的设计它的上偏差是它的基本偏差
对于轴和孔而言
国家标准各自制定了28个基本偏差构成的基本偏差系列
我们来看一下基本偏差系列的示意图
这是对于孔而言的28个基本偏差系列
下面这一系列是对于轴而言的28个基本偏差系列
从图中我们可以看到
不同的系列在此都是用拉丁字母表示的
我们可以发现 孔用大写字母 而轴用小写字母
对于孔而言H等级的基本偏差是一个非常重要的位置
在A到H这些系列中孔的基本偏差都是下偏差
基本偏差是H的时候它的下偏差是零
对于轴而言基本偏差是h的时候它的上偏差是零
那么在h之前的从a到h的这些基本偏差系列
它们的基本偏差都是上偏差
那么在以标准公差确定了公差带的大小
并且利用基本偏差确定了公差带相对于零线的位置之后
我们可以采用公差带代号的形式
把公差带的设计完全地表现出来
那么公差带的代号就是把基本偏差的字母
和标准公差等级的数字组合在一起
例如如果一个孔基本尺寸是Φ50 基本偏差等级是H
标准公差是IT9 那么我们以“Φ50 H9”的形式
来确定这个尺寸的基本尺寸和公差带
其中“H9”就是公差带的代号
那么通过在国家标准中查表可以查到
“Φ50 H9”它的上偏差和下偏差
也就是说如果我们确定了基本尺寸以及
公差带的标准公差等级和基本偏差的字母
那么这个尺寸的公差设计就已经完成了
那么如何在图中把极限和公差标注出来呢
我们先来看看在零件图中怎样标注
在零件图中有几种不同的标注形式
第一种是像图中所示的
采用标注基本尺寸和公差带代号的方式
比如这个孔我们标注成“Φ30H8”
这个轴标注成“Φ30f7”
采用这样的方法进行标注
它的配合精度比较明确 标注也比较简单
但是呢它的具体的上下偏差的数值不太直观
需要读图者到相应的手册中去查表
也可以采用第二种方法进行标注
直接标注出尺寸的上下偏差
如果上下偏差位数不同 那么要在后面用0补齐
如果其中一个偏差就是0 那么需要个位对齐即可
那么这种标注基本尺寸和极限偏差值的方法是常用的方法
它的好处是上下偏差非常直观
尤其适合于在加工图纸中使用
极限和公差的第三种方法
是采用把基本尺寸公差带代号和极限偏差值同时标注出来
我们可以看到Φ30H8
以及用括号括起来的尺寸的上下偏差
那么这种方法标注比较完整
既明确了配合精度又包含上下偏差数值
也可以非常直观地算出公差的数值
-1.1 工程制图的应用背景
-1.2 课程性质和课程目标
-1.3 课程内容和教学要求
-1.4 学习方法
--1.4 学习方法
-1.5 制图国家标准简介
-1.6 投影的基本概念
-第1章课件
--外部链接
-2.1 点的投影
--2.1 点的投影
-2.2 直线的投影
-2.3 平面的投影
-第2章课件
--外部链接
-第一讲作业
-3.1 平行问题
--3.1 平行问题
-3.2.1 平面与平面相交
-3.2.2 直线与平面相交
-3.3 垂直问题
--3.3 垂直问题
-3.4 综合问题解题方法
-第3章课件
--外部链接
-第二讲作业
-4.1 问题的提出
-4.2 选择新投影面的原则
-4.3.1 点的投影变换规律——点的一次换面
-4.3.2 点的投影变换规律——点的二次换面
-4.4.1 四个基本问题(一)
-4.4.2 四个基本问题(二)
-4.5.1 工程问题应用(一)
-4.5.2 工程问题应用(二)
-4.5.3 工程问题应用(三)
-第4章课件
--外部链接
-第三讲作业
-5.1 体的投影——视图
-5.2.1 基本体的三视图(一)
-5.2.2 基本体的三视图(二)
-5.2.3 基本体的三视图(三)
-5.2.4 基本体的三视图(四)
-5.2.5 基本体的三视图(五)
-5.2.6 基本体的三视图(六)
-第5章课件
--第5章课件
-第四讲作业(1)
-6.1 轴测图概述
-6.2.1 正等轴测图(一)
-6.2.2 正等轴测图(二)
-6.3 斜二等轴测图
-6.4 轴测剖视图
-6.5 轴测图的徒手绘图
-第6章课件
--第6章课件
-第四讲作业(2)
-7.1 二维绘图的基本功能和工作界面
-7.2 基本操作方式
-7.3 常用命令介绍
-7.4 辅助绘图功能和图形的显示控制
-7.5 尺寸标注
--7.5 尺寸标注
-7.6 绘图步骤(实例)
-7.7 Solidworks 2013的基本功能和零件建模界面
--7.7 Solidworks 2013的基本功能和零件建模界面
-7.8 零件建模
--7.8 零件建模
-7.9 装配建模
--7.9 装配建模
-8.1 回顾与思考
-8.2 平面与平面体相交
-8.3 平面与回转体相交(一)
-8.4 平面与回转体相交(二)
-8.5 应用实例
--8.5 应用实例
-8.6 本章小结
--8.6 本章小结
-第8章课件
--外部链接
-第六讲作业
-9.1 平面体与平面体相贯
-9.2 平面体与回转体相贯
-9.3.1 回转体与回转体相贯(一)
-9.3.2 回转体与回转体相贯(二)
-9.3.3 回转体与回转体相贯(三)
-9.4 多体相贯
--9.4 多体相贯
-第9章课件
--课件
-第七讲作业
-10.1 组合体的组成方式
-10.2.1 组合体的画图方法(一)
-10.2.2 组合体的画图方法(二)
-10.3.1 组合体的读图方法(一)
-10.3.2 组合体的读图方法(二)
-10.3.3 组合体的读图方法(三)
-10.3.4 组合体的读图方法(四)
-第10章课件
--外部链接
-第八讲作业
-11.1.1 视图(一)
-11.1.2 视图(二)
-11.2.1 剖视图(一)
-11.2.2 剖视图(二)
-11.2.3 剖视图(三)
-11.2.4 剖视图(四)
-11.3 断面图
--11.3 断面图
-11.4 规定画法和简化画法
-第11章课件
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-第九讲作业
-12.1 尺寸标注的基本要求与规则
-12.2 组合体的尺寸标注方法
-12.3 尺寸的清晰布置
-12.4 尺寸的合理标注
-12.5 典型结构的尺寸标注
-第十讲课件
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-第十讲作业
-13.1.1 螺纹及螺纹紧固件(一)
-13.1.2 螺纹及螺纹紧固件(二)
-13.1.3 螺纹及螺纹紧固件(三)
-13.2 键、花键、销
-13.3 齿轮
--13.3 齿轮
-13.4 弹簧
--13.4 弹簧
-13.5 滚动轴承
-第十一讲课件
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-第十一讲作业
-14.1 零件图概述
-14.2.1 视图选择与绘制(一)
-14.2.2 视图选择与绘制(二)
-14.3.1 技术要求(一)
-14.3.2 技术要求(二)
-14.3.3 技术要求(三)
-第十二讲课件
--外部链接
-第十二讲作业
-15.1 装配图概述
-15.2 装配图的基本规定
-15.3 视图选择及画图方法
-15.4 装配图的标注
-15.5 装配结构的合理性
-15.6 读装配图
-第十三讲课件
--外部链接
-第十三讲作业
-总复习
--总复习