一、表面結(jié)構(gòu)l表面結(jié)構(gòu)是指零件表面的幾何形貌。零件的表面特征狀況直接關(guān)系零件的質(zhì)量。l零件表面狀況不僅直接影響零件的配合精度耐磨程度、抗疲勞強(qiáng)度、抗腐蝕性、密封性還會(huì)影響流體運(yùn)動(dòng)阻力的大小、導(dǎo)電、導(dǎo)熱等性能。因此零件表面特征狀況直接關(guān)系零件的質(zhì)量。1、表面結(jié)構(gòu)的評(píng)定參數(shù)輪廓參數(shù)——與標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3505-2009相關(guān)的參數(shù)R 輪廓參數(shù)粗糙度輪廓參數(shù)、W 輪廓參數(shù)波紋度輪廓參數(shù)、P 輪廓參數(shù)原始輪廓參數(shù)。圖形參數(shù)——與標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18618-2009相關(guān)的參數(shù)粗糙度圖形參數(shù)、波紋度圖形參數(shù)。支承率參數(shù)——與標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18778.2-2009相關(guān)的參數(shù)基于線性支撐率曲線參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18778.3-2009相關(guān)的參數(shù)基于概率支撐率曲線參數(shù)。本節(jié)的主要舉例是應(yīng)用最廣的R輪廓參數(shù)粗糙度輪廓參數(shù)中的輪廓算術(shù)平均偏差Ra和輪廓最大高度Rz在圖樣上的標(biāo)注方法。1表面粗糙度的概念由于金屬塑性刀痕、加工技術(shù)等原因的影響零件的表面在放大鏡或顯微鏡下面觀察可以看到高低不平的狀況。高起的部分稱為峰低凹的部分稱為谷。加工表面上具有的某一定間距的峰、谷所組成的微觀幾何形狀特性稱為表面粗糙度。2R 輪廓參數(shù)Ra和Rz的定義Ra輪廓算術(shù)平均偏差在取樣長(zhǎng)度用于判別具有表面粗糙度特征的一段基準(zhǔn)線長(zhǎng)度內(nèi)輪廓偏距表面輪廓上的任一點(diǎn)到基準(zhǔn)線的距離Z絕對(duì)值的算術(shù)平均值Rz輪廓最大高度在取樣長(zhǎng)度內(nèi)被測(cè)表面上最高輪廓峰頂和最低輪廓谷底線之間的距離表面粗糙度參數(shù)Ra、Rz的數(shù)值系列GB/T1031-2009輪廓算術(shù)平均偏差 Ra輪廓最大高度 Rz0.0120.23.2500.0250.46.310016000.0250.46.31000.050.812.52000.050.812.50.11.6254000.11.6250.23.2508001表面結(jié)構(gòu)的符號(hào)標(biāo)注表面結(jié)構(gòu)的圖形符號(hào)GB/T131-2006表面結(jié)構(gòu)的圖形符號(hào)畫法及尺寸2表面結(jié)構(gòu)完整圖形符號(hào)的組成位 置注 寫 內(nèi) 容a注寫表面結(jié)構(gòu)的單一要求表面結(jié)構(gòu)參數(shù)代號(hào)、極限值和傳輸帶或取樣長(zhǎng)度。為了避免誤解在參數(shù)代號(hào)和極限值間應(yīng)插人空格如Rz 6.3。b注寫第二個(gè)表面結(jié)構(gòu)要求。還可以注寫第三個(gè)或更多個(gè)表面結(jié)構(gòu)要求此時(shí)圖形符號(hào)應(yīng)在垂直方向擴(kuò)大以空出足夠的空間。擴(kuò)大圖形符號(hào)時(shí)a和 b的位置隨之上移c注寫加工方法、表面處理、涂層或其他加工工藝要求等。如車、磨、鍍等加工表面d注寫所要求的表面紋理和紋理的方向。e注寫所要求的加工余量以毫米為單位給出數(shù)值3、表面結(jié)構(gòu)要求的注法表面結(jié)構(gòu)要求對(duì)每一表面一般只標(biāo)注一次并盡可能注在相應(yīng)的尺寸及其公差的同一視圖上。除非另有說(shuō)明所標(biāo)注的表面結(jié)構(gòu)要求是對(duì)完工零件表面的要求。1表面結(jié)構(gòu)符號(hào)、代號(hào)的標(biāo)注位置與方向總的原則根據(jù)GB/T4458.4的規(guī)定使表面結(jié)構(gòu)的注寫和讀取方向與尺寸的注寫和讀取方向一致。1標(biāo)注在輪廓線上或指引線上表面結(jié)構(gòu)要求在輪廓線上的標(biāo)注用指引線引出標(biāo)注表面結(jié)構(gòu)要求在不致引起誤解時(shí)表面結(jié)構(gòu)要求可以標(biāo)注在給定的尺寸線上3標(biāo)注在幾何公差的框格上4標(biāo)注在延長(zhǎng)線上5標(biāo)注在圓柱和棱柱表面上6同一表面上有不同表面結(jié)構(gòu)要求的標(biāo)注零件同一表面上有不同的表面結(jié)構(gòu)要求時(shí)須用細(xì)實(shí)線畫出其分界線并注出相應(yīng)的表面結(jié)構(gòu)代號(hào)和尺寸3、常用零件的表面結(jié)構(gòu)標(biāo)注1中心孔、健槽、圓角、倒角的表面結(jié)構(gòu)的標(biāo)注3、零件上連續(xù)表面及重復(fù)要素孔、槽、齒……的表面結(jié)構(gòu)標(biāo)注零件上連續(xù)表面的表面結(jié)構(gòu)標(biāo)注內(nèi)花鍵孔的表面結(jié)構(gòu)標(biāo)注用細(xì)實(shí)線連接的不連續(xù)的同一表面的表面結(jié)構(gòu)標(biāo)注3、特殊要素表面結(jié)構(gòu)的標(biāo)注圓柱齒輪的輪齒表面結(jié)構(gòu)標(biāo)注圓錐齒輪的輪齒表面結(jié)構(gòu)標(biāo)注漸開(kāi)線花鍵齒的表面結(jié)構(gòu)標(biāo)注普通螺紋工作表面表面結(jié)構(gòu)標(biāo)注圓錐管螺紋工作表面表面結(jié)構(gòu)標(biāo)注二、極限與配合1、公差1零件的互換性同一規(guī)格的零件不經(jīng)挑選或修配任取一個(gè)裝配到機(jī)器上就能滿足機(jī)器的性能要求零件的這種性質(zhì)稱為互換性。零件的互換性具有非常重要的意義這使得零件便于大規(guī)模專業(yè)化生產(chǎn)提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本便于機(jī)器的維修。2公差的概念在制造零件的過(guò)程中由于機(jī)床精度、刀具磨損、測(cè)量誤差等實(shí)際因素的影響零件的尺寸實(shí)際上不可能達(dá)到一個(gè)絕對(duì)理想的固定數(shù)值都會(huì)出現(xiàn)一定的尺寸誤差如果這個(gè)誤差在一個(gè)合理的范圍內(nèi)也認(rèn)為這個(gè)零件是合格的即滿足互換性。這個(gè)合理的尺寸誤差范圍就是零件加工時(shí)允許其尺寸的變動(dòng)量叫做尺寸公差簡(jiǎn)稱公差。公差的大小反映零件尺寸精度。公差越大零件的尺寸精度越低零件易于加工公差越小零件的尺寸精度越高零件不易加工。3公差的有關(guān)術(shù)語(yǔ)要素指零件上的幾何特征——點(diǎn)、線或面。公稱尺寸由圖樣規(guī)范確定的理想形狀要素尺寸。公稱尺寸常常是設(shè)計(jì)時(shí)所給定的尺寸。實(shí)際要素尺寸零件制成后通過(guò)測(cè)量所得的尺寸。極限尺寸尺寸要素允許的尺寸的兩個(gè)極端。尺寸要素允許的最大尺寸稱為上極限尺寸尺寸要素允許的最小尺寸稱為下極限尺寸。零線在極限與配合圖解中表示公稱尺寸的一條直線以其為基準(zhǔn)確定偏差和公差。通常零線沿水平方向繪制正偏差位于其上負(fù)偏差位于其下。偏差某一尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差。極限偏差上極限偏差上極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差下極限偏差——下極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差。上、下極限偏差可以是正值、負(fù)值或零國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定孔的上、下極限偏差代號(hào)分別為 ES和 EI軸的上、下極限偏差代號(hào)分別為es和ei。尺寸公差簡(jiǎn)稱公差允許尺寸的變動(dòng)量。尺寸公差 上極限尺寸-下極限尺寸 上極限偏差-下極限偏差尺寸公差一定為正值公差帶用零線表示公稱尺寸同時(shí)畫出代表上極限尺寸和下極限尺寸或上極限偏差和下極限偏差的兩條直線這兩條直線所限定的區(qū)域稱為公差帶。常用按一定比例放大的矩形方框表示。例. 設(shè)計(jì)一軸與一個(gè)孔配合它們的公稱尺寸均為?90孔的最大尺寸為?90.035最小尺寸為?90軸的最大尺寸為?89.988最小尺寸為?89.966。由上面的定義孔的上極限尺寸為 ?90.035下極限尺寸?90孔的上極限偏差ES90.035-90 0.035下極限偏差EI90-90 0孔的公差為 0.035-0 0.035。軸的上極限尺寸為 ?89.988下極限尺寸?89.966軸的上極限偏差es89.988-90 -0.012下極限偏差ei89.966-90 -0.034軸的公差為 -0.012-0.034 0.022。4標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差從公差帶圖中可知在公稱尺寸確定后由公差和極限偏差限定零件的尺寸要求和精度。就一般來(lái)說(shuō)對(duì)于公稱尺寸一定的零件公差的大小以及公差相對(duì)公稱尺寸的位置可由設(shè)計(jì)者任意確定但這樣的話很難保證零件的互換性也不利于大規(guī)模生產(chǎn)。由此國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差。公差的大小由標(biāo)準(zhǔn)公差決定公差帶相對(duì)公稱尺寸的位置由基本偏差決定。1標(biāo)準(zhǔn)公差標(biāo)準(zhǔn)公差是由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定確定公差帶大小的任一公差。標(biāo)準(zhǔn)公差把零件的尺寸精度分為20個(gè)等級(jí)等級(jí)代號(hào)用符號(hào)“IT”和數(shù)字組成IT01、IT0、IT1IT18精度從IT01至IT18依次降低標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)IT01和IT0在工業(yè)中很少使用 。當(dāng)公稱尺寸確定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)越高標(biāo)準(zhǔn)公差值越小尺寸的精度越高。對(duì)于同一標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)如IT7隨著尺寸的增大標(biāo)準(zhǔn)公差值越大這表明較大零件的加工誤差隨之增大。2基本偏差基本偏差是確定公差帶相對(duì)于零線位置的上極限偏差或下極限偏差一般指靠近零線的那個(gè)偏差。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分別對(duì)孔和軸各規(guī)定了28個(gè)不同的基本偏差。圖中的每一個(gè)小圖代表公差帶。當(dāng)公差帶在零線上方時(shí)基本偏差為下偏差當(dāng)公差帶在零線下方時(shí)基本偏差為上偏差當(dāng)零線穿過(guò)公差帶時(shí)距離零線較近的偏差為基本偏差。1基本偏差用拉丁字母一個(gè)或兩個(gè)表示。大寫字母代表孔小寫字母代表軸。2軸的基本偏差從ah為上極限偏差從jzc為下極限偏差。js的上、下極限偏差對(duì)稱分布在零線兩側(cè)因此其上極限偏差為IT/2或下極限偏差為–IT/2。3孔的基本偏差從AH的為下極限偏差從JZC為上極限偏差。JS的上、下極限偏差分別為IT/2和–IT/2。軸和孔的基本偏差數(shù)值查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1800.1-2009。在基本偏差圖中公差帶之所以不封口是因?yàn)檫@里只是說(shuō)明公差帶相對(duì)于零線位置即用基本偏差表示公差帶的位置有靠近零線的偏差就可以了。若要計(jì)算軸和孔的另一偏差可根據(jù)軸和孔的基本偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差按以下代數(shù)式計(jì)算軸的另一個(gè)偏差上偏差或下偏差ei es – IT 或 es eiIT孔的另一個(gè)偏差上偏差或下偏差ES EIIT或 EI ESIT在生產(chǎn)實(shí)際中確定尺寸的精度即公差的大小和公差帶相對(duì)公稱尺寸的位置不能隨意只能在標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差中選擇。5軸、孔尺寸公差的公差帶代號(hào)表示軸或孔的尺寸公差可用公差帶代號(hào)表示公差帶代號(hào)由基本偏差代號(hào)中的字母和表示公差等級(jí)的數(shù)字組成。例說(shuō)明φ50H7的含義。?50是公稱尺寸H7是孔的公差帶代號(hào)其中H是孔的基本偏差代號(hào)7是公差等級(jí)。例說(shuō)明φ30f7的含義。?30是公稱尺寸f7是軸的公差帶代號(hào)其中f是軸的基本偏差代號(hào)7指公差等級(jí)。2、配合公稱尺寸相同的并且相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系稱為配合。1配合種類1間隙配合具有間隙包括最小間隙等于零的配合。此時(shí)孔的公差帶完全在軸的公差帶之上。2過(guò)盈配合具有過(guò)盈包括最小過(guò)盈等于零。此時(shí)孔的公差帶完全在軸的公差帶之下。3過(guò)渡配合孔和軸的公差帶相交疊任取其中一對(duì)孔和軸相配合可能具有間隙也可能具有過(guò)盈的配合。2、配合基準(zhǔn)制國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)配合規(guī)定了兩種基準(zhǔn)制1基孔制基本偏差為一定的孔的公差帶、與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度稱為基孔制。基孔制的下極限尺寸與公稱尺寸相等孔的下極限偏差為0上極限偏差為正值的配合制。所以在標(biāo)注基準(zhǔn)孔的尺寸公差時(shí)其基本偏差代號(hào)為H下偏差為零?；字剖窃谕换境叽绲呐浜现袑⒖椎墓顜恢霉潭ㄍㄟ^(guò)變動(dòng)軸的公差帶得到各種不同的配合。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形成各種配合的一種制度稱為基軸制?；S制的上極限尺寸與公稱尺寸相等軸的上極限偏差為0下極限偏差為負(fù)值的配合制。所以在標(biāo)注基準(zhǔn)軸的尺寸公差時(shí)其基本偏差代號(hào)為h?；S制是在同一基本尺寸的配合中將軸的公差帶位置固定通過(guò)變動(dòng)孔的公差帶位置得到各種不同的配合。3一般、常用和優(yōu)先的孔公差帶3、極限與配合的標(biāo)注1在零件圖中的尺寸公差標(biāo)注3標(biāo)注偏差數(shù)值說(shuō)明上偏差注在基本尺寸的右上方下偏差注在基本尺寸的右下方偏差的數(shù)字應(yīng)比基本尺寸數(shù)字小一號(hào)并使下偏差與基本尺寸在同一底線上。上、下極限偏差前面必須標(biāo)出正、負(fù)號(hào)。上下極限偏差的小數(shù)點(diǎn)必須對(duì)齊小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)也必須相同。l當(dāng)上極限偏差或下極限偏差為“零”時(shí)用數(shù)字“0”標(biāo)出并與下極限偏差或上極限偏差的小數(shù)點(diǎn)前的個(gè)位數(shù)對(duì)齊。l如果上、下偏差的數(shù)值相同時(shí)則在基本尺寸之后標(biāo)注“±”符號(hào)再填寫一個(gè)偏差數(shù)值。這時(shí)數(shù)值的字體高度與基本尺寸字體的高度相同。注意極限偏差數(shù)值表中所列的極限偏差單位為微米μm標(biāo)注時(shí)必須換算成毫米lμm1/1000mm。2在裝配圖中配合的標(biāo)注1一般零件間相配的配合標(biāo)注當(dāng)一般零件與標(biāo)準(zhǔn)件如軸承相配時(shí)由于標(biāo)準(zhǔn)件的公差有其自己的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所以在裝配圖中標(biāo)注其配合時(shí)僅標(biāo)注一般零件的公差而不標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)件的公差。3極限與配合在圖樣上識(shí)讀和標(biāo)注例孔?50H7和軸?50k6配合解釋代號(hào)含義查出極限偏差值并寫出在裝配圖上的標(biāo)注形式。孔代號(hào)?50H7的含義?—直徑符號(hào)50—公稱尺寸H—基本偏差代號(hào)(基準(zhǔn)孔)7—公差等級(jí)(IT7)。讀作公稱尺寸為50mm公差等級(jí)為7級(jí)的基準(zhǔn)孔?？椎臉O限偏差的查表方法由附表18查孔?50H7的上極限偏差為25(μm)下極限偏差為0標(biāo)注時(shí)寫為?50H7或?50 或 ?50H7( )。例孔?50H7和軸?50k6配合解釋代號(hào)含義查出極限偏差值并寫出在裝配圖上的標(biāo)注形式。孔、軸配合在裝配圖上的標(biāo)注形式孔?50H7與軸?50k6配合在裝配圖上的標(biāo)注形式為?50H7/k6或?50 。讀作公稱尺寸為50mm基孔制公差等級(jí)為7級(jí)的基準(zhǔn)孔與公差等級(jí)為6級(jí)、基本偏差代號(hào)為k的軸的過(guò)渡配合。三、幾何公差1、幾何公差的概念1概念和術(shù)語(yǔ)零件加工后的幾何狀況與理想的幾何狀況還可能出現(xiàn)誤差。由于這些誤差是不可能完全避免的所以對(duì)于機(jī)器中某些精確程度要求較高的零件除了要給出零件的尺寸公差還要給出其形狀、方向、位置和跳動(dòng)的最大誤差允許值。幾何公差是指零件的實(shí)際形狀、方向、位置和跳動(dòng)公差。是零件的實(shí)際幾何狀況相對(duì)于理想幾何狀況所允許的變動(dòng)量。被測(cè)要素指被測(cè)零件上的輪廓線、軸線、面及中心平面等?；鶞?zhǔn)用來(lái)定義公差帶的位置和/或方向或用來(lái)定義實(shí)體狀態(tài)的位置和/或方向當(dāng)有相關(guān)要求如最大實(shí)體要求的一個(gè)組方位要素?；鶞?zhǔn)要素零件上用來(lái)建立基準(zhǔn)并實(shí)際起基準(zhǔn)作用實(shí)際要素如一條邊、一個(gè)表面或一個(gè)孔。基準(zhǔn)要素一般也是零件上的輪廓線、軸線、面及中心平面等它是基準(zhǔn)概念的具體化。公差帶公差帶指限制實(shí)際要素變動(dòng)的區(qū)域。幾何公差帶形狀幾何公差的公差帶的主要形狀有一個(gè)圓內(nèi)的區(qū)域一個(gè)圓柱面內(nèi)的區(qū)域一個(gè)圓球面內(nèi)的區(qū)域兩等距線或兩平行直線之間的區(qū)域兩等距面或兩平行平面之間的區(qū)域兩同心圓之間區(qū)域、兩同軸圓柱面之間的區(qū)域等。下面是部分幾何公差的公差帶示意圖。2幾何公差的類型及特征符號(hào)2、幾何公差的標(biāo)注1公差框格在圖樣中通常用公差框格標(biāo)注幾何公差公差要求注寫在劃分成兩格或多格的矩形框格內(nèi)各格自左至右順序標(biāo)注1幾何特征符號(hào)2公差值(如果公差帶為圓形或圓柱形公差值前應(yīng)加注符號(hào)“?”如果公差帶為圓球形公差值前應(yīng)加注“S?”)3基準(zhǔn)用一個(gè)字母表示單個(gè)基準(zhǔn)或用幾個(gè)字母表示基準(zhǔn)體系或公共基準(zhǔn)。當(dāng)某項(xiàng)公差應(yīng)用于多個(gè)相同要素時(shí)應(yīng)在公差框格的上方被測(cè)要素的尺寸之前注明要素個(gè)數(shù)并在兩者之間加上符號(hào)“×”。2被測(cè)要素在圖樣中標(biāo)注幾何公差時(shí)用指引線連接被測(cè)要素和公差框格。指引線引自子框格的任意一側(cè)終端帶一箭頭?？蚋裢ǔＳ眉?xì)實(shí)線繪制高度是兩個(gè)字體高度在圖樣上水平放置。1被測(cè)要素為輪廓線或輪廓面2被測(cè)要素為中心線、中心面、中心點(diǎn)3基準(zhǔn)與被測(cè)要素相關(guān)的基準(zhǔn)用一個(gè)大寫字母表示。字母標(biāo)注在基準(zhǔn)方格內(nèi)與一個(gè)涂黑的或空白的三角形相連以表示基準(zhǔn)。1基準(zhǔn)要素為輪廓線或輪廓面2基準(zhǔn)要素為軸線、中心面、中心點(diǎn)4幾何公差標(biāo)注舉例5幾何公差的識(shí)讀例識(shí)讀階梯軸上的形位公差并解釋其義。