互換性與技術(shù)測(cè)量緒論1.1.1互換性的含義互換性被規(guī)定為“某一產(chǎn)品、過(guò)程或服務(wù)代替另一產(chǎn)品、過(guò)程或服務(wù)并滿(mǎn)足同樣要求的能力”，本課程講述的互換性是產(chǎn)品的互換性。在機(jī)械和儀器制造業(yè)中，零、部件的互換性是指同一規(guī)格的一批零件或部件，任取其一，不需任何挑選或附加修配就能裝在機(jī)器上，達(dá)到規(guī)定的功能要求。這樣的一批零件或部件就稱(chēng)為具有互換性的零、部件。允許零件尺寸和幾何參數(shù)的變動(dòng)量就稱(chēng)為公差1.1.2互換性的作用互換性生產(chǎn)對(duì)現(xiàn)代化大生產(chǎn)具有非常重大的意義。從設(shè)計(jì)方面來(lái)看，按照互換性原則，有利于最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和標(biāo)準(zhǔn)件，發(fā)展系列產(chǎn)品，改進(jìn)產(chǎn)品性能，簡(jiǎn)化繪圖和計(jì)算工作，縮短設(shè)計(jì)周期，便于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD），對(duì)發(fā)展系列化產(chǎn)品具有重要作用。從加工方面來(lái)看，互換性有利于組織專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)，采用先進(jìn)工藝和高效率的專(zhuān)用設(shè)備，提高生產(chǎn)效率，降低成本?，F(xiàn)代化的汽車(chē)、摩托車(chē)等機(jī)械工業(yè)均采取社會(huì)化大生產(chǎn)模式，零、部件的通用化程度很高，大多數(shù)零、部件都具有互換性，從而才能將一臺(tái)汽車(chē)或摩托車(chē)的成千上萬(wàn)個(gè)零、部件分散到全國(guó)甚至全世界的不同工廠進(jìn)行高效率的專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)，然后集中到同一個(gè)工廠進(jìn)行裝配。因此，零、部件的互換性給專(zhuān)業(yè)化、自動(dòng)化生產(chǎn)創(chuàng)造了條件，促進(jìn)了汽車(chē)、摩托車(chē)等機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，有助于降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量。從裝配方面來(lái)看，互換性是進(jìn)行流水線生產(chǎn)、提高生產(chǎn)和裝配效率的保證。由于零、部件具有互換性，不需要挑選、輔助加工和修配，故能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短裝配周期，并且可以通過(guò)流水作業(yè)方式或自動(dòng)化裝配方式進(jìn)行裝配，從而大大提高生產(chǎn)率。從使用和維修方面來(lái)看，互換性有助于延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命。若產(chǎn)品具有互換性，則它們損壞或磨損后，及時(shí)地用新的備件更換，可以減少機(jī)器的維修時(shí)間和費(fèi)用，保證機(jī)器能連續(xù)持久地運(yùn)轉(zhuǎn),從而提高機(jī)器的使用壽命。1.1.3互換性分類(lèi)（1）概率互換

概率互換是指零、部件的設(shè)計(jì)、制造僅能以接近于1的概率來(lái)滿(mǎn)足互換性的要求，主要用于成批、大量生產(chǎn)的場(chǎng)合。在此種生產(chǎn)方式下，考慮到零件實(shí)際參數(shù)值的概率分布特點(diǎn)，將參數(shù)允許的變動(dòng)量適當(dāng)加大，以獲得制造的經(jīng)濟(jì)性。按概率互換性要求組織生產(chǎn)，可能出現(xiàn)達(dá)不到組裝要求的情況，但這種情況出現(xiàn)的概率比較小。（2）分組互換

分組互換通常用于大批量生產(chǎn)且裝配精度要求很高的零件。如在汽車(chē)連桿和活塞銷(xiāo)的生產(chǎn)中，往往根據(jù)其實(shí)際尺寸分為3~6個(gè)組進(jìn)行互換性生產(chǎn)和裝配。（3）調(diào)整互換和修配互換

調(diào)整互換和修配互換多用于單件、小批量的生產(chǎn)，特別是重型機(jī)械和精密儀器的制造。71.1.4互換性生產(chǎn)簡(jiǎn)史H.莫茲利于1797年利用其創(chuàng)制的螺紋車(chē)床所生產(chǎn)的螺栓和螺母上。美國(guó)工程師E.惠特尼用互換性生產(chǎn)方法生產(chǎn)火槍20世紀(jì)初期，H.福特在汽車(chē)制造上又創(chuàng)造了流水裝配線?，F(xiàn)代大規(guī)模生產(chǎn)1.2.1互換性標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展自1902年英國(guó)Newall公司出版了極限表以來(lái)，公差與配合標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了一百多年的發(fā)展歷史。1959年，我國(guó)正式頒布了GB159～174公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。隨后又發(fā)布了各種結(jié)合件、傳動(dòng)件、表面光潔度以及表面形狀和位置公差標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)的公差標(biāo)準(zhǔn)也在隨著國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的變化不斷地更新。1979年，我國(guó)將原有的1959年版標(biāo)準(zhǔn)修訂為GB1800~1804-1979。1996年，又將該公差與配合標(biāo)準(zhǔn)改名《極限與配合》，并不斷修訂有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。1.2.2產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范(GPS)標(biāo)準(zhǔn)體系簡(jiǎn)介產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GeometricalProductSpecification,GPS）1.3長(zhǎng)度測(cè)量技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介在古代，最初是以人的手、足等作為長(zhǎng)度的單位亨利一世規(guī)定，他的手臂向前平伸，從鼻尖到指尖的距離定為“1碼”。1791年，法國(guó)議會(huì)批準(zhǔn)以通過(guò)巴黎的地球子午線的1/4000萬(wàn)為1m的定義。歷時(shí)多年，法國(guó)測(cè)量了西班牙巴塞羅那到法國(guó)敦克爾刻的地球子午線長(zhǎng)度，并按測(cè)量結(jié)果制作了3.5×20mm矩形截面的鉑桿，以此桿兩端之間的距離為1m，此桿保存在巴黎檔案局，成為檔案米尺（metrearchives）。1875年5月20日,17個(gè)國(guó)家簽署了米制公約簽訂，決定成立國(guó)際計(jì)量局（BIPM）。這是計(jì)量學(xué)走向國(guó)際統(tǒng)一的里程碑。這一天稱(chēng)為“國(guó)際計(jì)量日”。1889年，第1屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)（GCGPM）召開(kāi)。遴選了與保存在巴黎檔案局的檔案尺數(shù)值最為接近的第6號(hào)尺，批準(zhǔn)為國(guó)際米原器，并宣布：1m的長(zhǎng)度等于米原器兩端刻線記號(hào)間在冰融點(diǎn)溫度時(shí)的距離。米原器保存在巴黎國(guó)際權(quán)度局（現(xiàn)稱(chēng)國(guó)際計(jì)量局）,其精度一般認(rèn)為是0.3μm。1960年，第十一屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)正式批準(zhǔn)廢除鉑銥米原器，并提出將米定義為：“米等于86Kr原子的2P10和5d5能級(jí)間的躍遷所對(duì)應(yīng)的輻射在真空中波長(zhǎng)的1650763.73個(gè)波長(zhǎng)的長(zhǎng)度?！?983年國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過(guò)新的米定義：“米等于光在真空中299792458分之一秒時(shí)間間隔內(nèi)所經(jīng)路徑的長(zhǎng)度”?；Q性與技術(shù)測(cè)量孔、軸的極限與配合2.1概述

構(gòu)成零件的尺寸要素總是具有一定的尺寸偏差，為保證零件的使用功能就必須對(duì)尺寸的變動(dòng)范圍加以限制，這樣才能保證相互配合零件能滿(mǎn)足功能要求。2.1概述因此，零件在圖樣上表達(dá)的所有要素都有一定的公差要求。機(jī)械零件的制造質(zhì)量和互換性是由一系列產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范來(lái)保證的，零件的精度選擇，不僅影響到產(chǎn)品的加工成本，同時(shí)也影響到產(chǎn)品質(zhì)量。2.1概述涉及機(jī)械零件的尺寸精度和互換性要求的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要有：GB/T1800.1-2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合第1部分：公差、偏差和配合的基礎(chǔ)》GB/T1800.2-2009《

產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合第2部分：標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和孔、軸極限偏差表》GB/T1801-2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合公差帶和配合的選擇》GB/T1803-2003《極限與配合尺寸至18mm孔、軸公差帶》GB/T1804-2000《一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差》

2.2極限與配合的基本術(shù)語(yǔ)與定義1.幾何要素的術(shù)語(yǔ)及定義構(gòu)成零件的點(diǎn)、線或面稱(chēng)為幾何要素。圖2-1幾何要素分類(lèi)1）尺寸要素（線性尺寸/單一尺寸）：是由一定大小的線性尺寸或角度尺寸確定的幾何形狀。直徑、半徑、寬度、高度、厚度及中心距等。圖中B不是。2）公稱(chēng)組成要素是由技術(shù)制圖或其他方法確定的理論正確組成要素。如圖2-1(a)，產(chǎn)品圖樣上的零件輪廓的輪廓面、素線均為公稱(chēng)組成要素，它是沒(méi)有誤差的理想要素。公稱(chēng)導(dǎo)出要素（中心要素）是由一個(gè)或幾個(gè)公稱(chēng)組成要素導(dǎo)出的中心點(diǎn)、軸線或中心平面3）實(shí)際（組成）要素由接近實(shí)際（組成）要素所限定的工件實(shí)際表面的組成要素部分。4）提取組成要素指按規(guī)定的方法，由實(shí)際（組成）要素提取有限數(shù)目的點(diǎn)所形成的實(shí)際（組成）要素的近似替代提取導(dǎo)出要素指由一個(gè)或幾個(gè)提取組成要素得到的中心點(diǎn)、中心線或中心面2、

有關(guān)軸和孔的定義軸（shaft）通常指工件的圓柱形外尺寸要素，也包括非圓柱形外尺寸要素（由兩平行平面或切面形成的被包容面）?？祝╤ole）通常指工件的圓柱形內(nèi)尺寸，也包括非圓柱形的內(nèi)尺寸要素（由兩平行平面或切面形成的包容面）。圖2-2孔和軸的定義示意圖3、

有關(guān)尺寸的定義1）尺寸尺寸（size）是指以特定單位表示的線性尺寸值的數(shù)值。尺寸也可稱(chēng)為線性尺寸或長(zhǎng)度尺寸。2）公稱(chēng)尺寸公稱(chēng)尺寸（nominalsize）是由圖樣規(guī)范確定的理想形狀要素的尺寸，如圖2-3。通過(guò)公稱(chēng)尺寸并應(yīng)用上、下極限偏差可算出極限尺寸?？住⑤S的公稱(chēng)尺寸分別用D、d表示。3）極限尺寸、上極限尺寸、下極限尺寸上極限尺寸是指尺寸要素允許的最大尺寸下極限尺寸是指尺寸要素允許的最小尺寸?？缀洼S的上極限尺寸分別表示為Dup和dup，孔和軸的下極限尺寸分別表示為Dlow和dlow。2.3極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2.3.1孔、軸的標(biāo)準(zhǔn)公差系列1.標(biāo)準(zhǔn)公差共分20等級(jí)代號(hào)：IT01、IT0、IT1~IT18單位：微米μm或者mm表2-1公稱(chēng)尺寸至3150mm的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值（摘自GB/T1800.1-2009）公稱(chēng)尺寸/mm標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18大于至μmmm—30.81.2234610142540600.10.140.250.40.611.43611.52.545812183048750.120.180.30.480.751.21.861011.52.546915223658900.150.220.360.580.91.52.210181.2235811182743701100.180.270.430.71.11.82.718301.52.546913213352841300.210.330.520.841.32.13.330501.52.54711162539621001600.250.390.6211.62.53.95080235813193046741201900.30.460.741.21.934.6801202.5461015223554871402200.350.540.871.42.23.55.41201803.55812182540631001602500.40.6311.62.546.31802504.571014202946721151852900.460.721.151.852.94.67.2----160020001825354665921502303706009201.52.33.769.2152320002500223041557811017528044070011001.752.84.471117.52825003150263650689613521033054086013502.13.35.48.613.52133注1：公稱(chēng)尺寸大于的IT1~IT5的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值為試行的。注2：公稱(chēng)尺寸小于1mm時(shí)，無(wú)IT14~IT18。2.標(biāo)準(zhǔn)公差系列的特點(diǎn)：1）標(biāo)準(zhǔn)公差值的大小與公差等級(jí)及公稱(chēng)尺寸有關(guān)。2）對(duì)公稱(chēng)尺寸進(jìn)行分段，使標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表得以簡(jiǎn)化。

（21個(gè)尺寸段）

3.標(biāo)準(zhǔn)公差值的計(jì)算公式：

IT=ɑ*i

μm（基本尺寸≤500mm，IT5～I(xiàn)T18）例2-5確定公稱(chēng)尺寸為25mm、180mm的IT8標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值。2.3.2孔、軸的基本偏差系列1.孔、軸的基本偏差代號(hào)和孔、軸的基本偏差系列（28）有關(guān)偏差的定義極限偏差（limiteddeviations）是指上極限偏差和下極限偏差（上偏差、下偏差）。上極限偏差是上極限尺寸減其公稱(chēng)尺寸所得的代數(shù)差，下極限偏差是下極限尺寸減其公稱(chēng)尺寸所得的代數(shù)差。軸的上、下極限偏差代號(hào)分別用小寫(xiě)字母es、ei表示。孔的上、下極限偏差代號(hào)分別用大寫(xiě)字母ES、EI表示。上、下極限偏差與極限尺寸及公稱(chēng)尺寸的關(guān)系可表示為：ES=Dup－D；es=dup–d（2-1）EI=Dlow–D；ei=dlow–d（2-2）基本偏差

在極限與配合制標(biāo)準(zhǔn)中，確定公差帶相對(duì)零線位置的那個(gè)極限偏差，稱(chēng)為基本偏差(fundamentaldeviation)有關(guān)公差和公差帶的術(shù)語(yǔ)及定義標(biāo)準(zhǔn)公差（IT）

標(biāo)準(zhǔn)公差（standardtolerance）是極限與配合制標(biāo)準(zhǔn)中所

規(guī)定的任一公差。字母IT是“國(guó)際公差”的英文縮寫(xiě)。標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)在極限與配合制標(biāo)準(zhǔn)中，同一標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)（standardtolerancegrades）例如（IT7），雖然對(duì)不同公稱(chēng)尺寸，其IT7的標(biāo)準(zhǔn)公差值不同，但認(rèn)為這一組公差是具有同等精確程度。標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)共有20級(jí)。公差帶、公差帶圖2.軸的基本偏差數(shù)值（表2-3p40）h：es=0；js：es=-ei=IT/2Jk3.孔的基本偏差數(shù)值（表2-4p45）孔的基本偏差有以下幾個(gè)特征：1）孔A~H的基本偏差值EI=-es2）孔JS和J的基本偏差值JS:ES=EI=±IT/2J只存在IT6~IT8三個(gè)公差等級(jí)

3）孔K、M、N及P~ZC的基本偏差值ES=ES’+Δ

Δ=ITn-IT(n-1)舉例例2-9查表確定φ25H8/p8，φ25P8/h8孔與軸的極限偏差，并計(jì)算這兩個(gè)配合的極限間隙或過(guò)盈。例2-10查表確定φ20H7/p6的極限偏差，并計(jì)算這兩個(gè)配合的極限盈隙?，F(xiàn)場(chǎng)作業(yè)：H7/g6；H7/k7；H8/s7舉例例2-4已知孔φ

mm，軸φ

mm，求Xmax、Ymax及，并畫(huà)出公差帶圖解：Xmax=Dup－dlow=（45.039－45.009）mm=+0.030mmYmax=Dlow－dup=（45－45.034）mm=－0.034mm

=mm=0.064mm配合制配合制（fitsystem）是指同一極限制的孔和軸組成配合的一種制度。極限與配合標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定兩種配合制度，即基孔制配合和基軸制配合。（1）基孔制配合基孔制配合（hole-basissystemoffits）是指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?；字浦?，孔的下極限尺寸與公稱(chēng)尺寸相等，即孔的下極限偏差為零?；字婆浜鲜疽鈭D如圖2-13所示。（2）基軸制配合基軸制配合（shaft-basissystemoffits）是指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?；S制中，軸的上極限尺寸與公稱(chēng)尺寸相等。因而，軸的上極限偏差為零，下極限偏差為負(fù)值。圖2-14所示為基軸制配合的示意圖。2.3.3極限與配合在圖樣上的標(biāo)注要求1.在零件圖上孔、軸的圖樣標(biāo)注2.在裝配圖上孔、軸的圖樣標(biāo)注2.3.4孔、軸的公差帶選用規(guī)定公稱(chēng)尺寸至500mm時(shí)，有：20級(jí)標(biāo)準(zhǔn)公差28種基本偏差軸有544個(gè)、孔有543個(gè)加工零件的定值刀具規(guī)格繁多1.公稱(chēng)尺寸至500mm的孔、軸公差帶一般48種；常用44種；優(yōu)先公差帶13種；共105種2.3.5孔、軸配合的選用規(guī)定

在實(shí)際工程中，為了減少定值刀、量具和工藝裝備的品種及規(guī)格，需要簡(jiǎn)化公差配合的種類(lèi)。因此對(duì)孔、軸公差帶相組合形成的配合作了進(jìn)一步的限制，以使配合的選擇比較經(jīng)濟(jì)、便捷和集中。1.公稱(chēng)尺寸至500mm的配合表2-7基孔制優(yōu)先、常用配合(59+13)表2-8基軸制優(yōu)先、常用配合(47+13)工藝等價(jià)原則孔是IT8軸是IT72.公稱(chēng)尺寸大于500~3150mm的配合1）按互換性生產(chǎn)時(shí)的配合一般采用基孔制配合2）單件、小批生產(chǎn)時(shí)配制配合配制配合MF是以一個(gè)零件的實(shí)際尺寸為基數(shù)來(lái)配制另一個(gè)零件的一種工藝措施。其原理是以比在互換性生產(chǎn)時(shí)低的公差來(lái)加工先加工件，再以先加工件實(shí)際尺寸為基準(zhǔn)來(lái)配制加工另一零件。采用配制配合生產(chǎn)的零件不具有互換性。這樣，就在降低加工難度的情況下滿(mǎn)足了零件之間的配合要求。2.4極限與配合的選擇極限與配合的選擇屬于零件精度設(shè)計(jì)的范疇，它是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的主要環(huán)節(jié)之一，極限與配合的選擇適當(dāng)與否，不僅關(guān)系到機(jī)械產(chǎn)品的使用性能、質(zhì)量、耐久性、可靠性，也對(duì)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性有很大影響。極限與配合的選擇方法計(jì)算法動(dòng)壓潤(rùn)滑的滑動(dòng)軸承，其軸頸與軸瓦的配合間隙與承載的最小油膜厚度有關(guān)，根據(jù)液體潤(rùn)滑理論可以計(jì)算其允許的最小間隙?？?、軸之間僅依靠過(guò)盈量產(chǎn)生結(jié)合力來(lái)傳遞負(fù)荷的配合，可根據(jù)所傳遞負(fù)荷的大小，按彈、塑性變形理論計(jì)算出所需要的最小過(guò)盈量。類(lèi)比法即參考類(lèi)似或相近的經(jīng)過(guò)實(shí)踐考驗(yàn)的機(jī)器或機(jī)構(gòu)中的配合，再結(jié)合自己所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的使用要求和應(yīng)用條件的實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?，從而確定配合的方法。類(lèi)比法是現(xiàn)有生產(chǎn)條件下使用較多、十分簡(jiǎn)便的方法。它需要設(shè)計(jì)人員具有豐富的經(jīng)驗(yàn)并掌握充分的參考資料。實(shí)驗(yàn)法通過(guò)試驗(yàn)或統(tǒng)計(jì)分析的方法來(lái)確定滿(mǎn)足產(chǎn)品工作性能的所需的間隙量和過(guò)盈量，從而選取合適配合的一種方法。試驗(yàn)法比較可靠，但需進(jìn)行大量的試驗(yàn)，成本高、周期長(zhǎng)，因而主要用于對(duì)產(chǎn)品性能影響大而又缺乏經(jīng)驗(yàn)的重要的配合。極限與配合的選用基準(zhǔn)制公差等級(jí)配合種類(lèi)2.4.1基準(zhǔn)制的選擇從工藝性和經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，優(yōu)先選用基孔制在常用尺寸段，孔通常用定值刀具（如鉆頭、鉸刀、拉刀等）加工，用極限量規(guī)（如塞規(guī)）檢驗(yàn)。即使孔的公稱(chēng)尺寸和公差等級(jí)相同，當(dāng)其基本偏差改變（以獲得各種配合）時(shí)，極限尺寸也就不同，這就需更換加工刀具和檢驗(yàn)的量具。加工軸所用的刀具一般是車(chē)刀（或砂輪），同一把車(chē)刀（或砂輪）可以加工不同基本偏差（不同尺寸）的軸，所以，從工藝性和經(jīng)濟(jì)性來(lái)考慮，為了減少定值刀具、量具的規(guī)格和數(shù)量，應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。三種配合情形刀具數(shù)量比較2、在下列情況下，應(yīng)選用基軸制當(dāng)采用具有一定尺寸、形位精度和表面粗糙度的冷拉鋼材做軸，其外徑不再經(jīng)切削加工即能滿(mǎn)足使用要求時(shí)，采用基軸制，在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上都是合理的。同一軸上不同的部位與孔配合，要求形成不同配合性質(zhì)關(guān)系，當(dāng)采用基孔制將使裝配不易實(shí)現(xiàn)時(shí)，應(yīng)采用基軸制。如果孔比軸容易加工，一般采用基軸制基軸制配合3.如果孔比軸容易加工，一般采用基軸制對(duì)于公稱(chēng)尺寸至18mm的孔、軸配合，一般采用基軸制。因?yàn)樵诔叽巛^小時(shí)，孔用定值刀具加工，容易得到較高的加工精度。而軸的加工相對(duì)于孔的加工要困難些，這時(shí)一般采用基軸制作為孔、軸配合的基準(zhǔn)制。4.與標(biāo)準(zhǔn)件配合時(shí)，應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)件來(lái)確定基準(zhǔn)制滾動(dòng)軸承的外圈與外殼孔相配合時(shí)，采用的是以外圈為基準(zhǔn)的基軸制配合，軸頸與內(nèi)圈的配合是以?xún)?nèi)圈為基準(zhǔn)孔的基孔制，通過(guò)改變與軸承配合的外殼孔和軸頸的公差帶來(lái)形成需要的配合。5.在特殊需要時(shí)可采用非基準(zhǔn)制配合用于軸承內(nèi)圈和齒輪軸向定位的套筒與軸在徑向上的配合取間隙配合即可。因此，這時(shí)可采用非基準(zhǔn)制配合，例如，φD11/k6。由于同樣的原因，軸承外圈定位的軸承蓋與箱體孔的配合選為ΦDH7/d11。2.4.2公差等級(jí)的選擇選擇公差等級(jí)要遵循在保證零件使用要求的前提下，盡可能地考慮工藝的可能性和經(jīng)濟(jì)性的原則。1．軸、孔的公差等級(jí)應(yīng)相互適應(yīng)（1）在常用尺寸段，較高公差等級(jí)（8級(jí)或以上）時(shí)，孔的加工一般比軸的加工困難，為了使孔、軸的工藝難度相同，一般采用孔比軸低一級(jí)的配合。如H7/f6、H7/s6。（2）常用尺寸段，較低公差等級(jí)（>8級(jí)）時(shí)，孔、軸加工難易程度相差無(wú)幾，故推薦孔、軸采用同級(jí)配合，如H9/d9。（3）在大尺寸段，孔的測(cè)量較軸容易一些，所以，一般采用孔、軸同級(jí)配合。（4）在極小尺寸段（公稱(chēng)尺寸≤3mm）時(shí)，根據(jù)工藝的不同，可選孔和軸同級(jí)、孔較軸高一級(jí)、孔較軸低一級(jí)。2．公差等級(jí)與配合種類(lèi)相關(guān)聯(lián)公差等級(jí)的高低（體現(xiàn)為公差帶的寬度大小），將影響配合的穩(wěn)定性和一致性。對(duì)過(guò)渡和過(guò)盈配合，一般不允許其間隙或過(guò)盈的變動(dòng)太大，如果公差等級(jí)過(guò)低，可能會(huì)使過(guò)盈量超過(guò)零件材料的極限強(qiáng)度。因此，在過(guò)渡或過(guò)盈配合中，孔、軸的公差等級(jí)應(yīng)有較高的精度。通常，孔可選標(biāo)準(zhǔn)公差≤IT8，軸可選標(biāo)準(zhǔn)公差≤IT7。間隙小的配合，公差等級(jí)應(yīng)較高。而在較大的間隙配合中，公差等級(jí)可以低些。3．公差等級(jí)的高低應(yīng)與典型零部件的精度匹配齒輪是比較常見(jiàn)的傳動(dòng)件。齒輪孔及與齒輪孔相配合的軸，兩者的公差等級(jí)取決于齒輪的精度等級(jí)。例如，齒輪的精度等級(jí)為8級(jí)，一般取齒輪孔的公差等級(jí)為IT7，與齒輪孔相配合的軸的公差等級(jí)為IT6。滾動(dòng)軸承與軸頸和外殼孔配合的公差等級(jí)與滾動(dòng)軸承的精度等級(jí)有關(guān)，P0級(jí)（普通級(jí)）的軸承，要求軸頸的公差等級(jí)為IT6、外殼孔為IT7。P6級(jí)的軸承，一般要求軸頸的公差等級(jí)為IT5、外殼孔為IT6。表2-9各公差等級(jí)的應(yīng)用范圍表2-10各種加工方法的加工精度2.4.3配合的選擇根據(jù)工作要求確定配合類(lèi)別（1）若工作時(shí)配合件之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，選用間隙配合。相對(duì)速度越大，間隙應(yīng)越大。如單位壓力大，則間隙要小。（2）若配合件工作時(shí)無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，且有定心要求或便于裝拆，應(yīng)選用過(guò)渡配合。定心要求不高時(shí)，也可以用基孔制的小間隙配合。采用過(guò)渡配合時(shí)，加鍵或銷(xiāo)也可用于傳遞運(yùn)動(dòng)或載荷。（3）裝配后需要靠過(guò)盈來(lái)傳遞載荷的，應(yīng)當(dāng)選用過(guò)盈配合，傳動(dòng)力大，過(guò)盈量要大。2.4.4在選擇配合的時(shí)候要注意的問(wèn)題1.孔、軸的工作環(huán)境溫度對(duì)配合的影響2.裝配變形的影響3．加工方式與尺寸分布特性的影響4．按類(lèi)比法選擇配合時(shí)，要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)類(lèi)比對(duì)象進(jìn)行修正表2-14用類(lèi)比法選擇配合時(shí)對(duì)間隙或過(guò)盈量的修正差異情況過(guò)盈量間隙量差異情況過(guò)盈量間隙量材料許用應(yīng)力小減小-配合長(zhǎng)度較長(zhǎng)減小增大經(jīng)常拆卸減小-旋轉(zhuǎn)速度高增大減小有沖擊負(fù)荷增大減小有軸向運(yùn)動(dòng)-增大工作時(shí)，配合件的工作溫度有差異（軸溫高于孔溫）減小增大單件、小批生產(chǎn)減小增大工作時(shí)，配合件的工作溫度有差異（孔溫高于軸溫）增大減小裝配精度高減小減小配合面幾何誤差大減小增大裝配時(shí)可能有歪斜減小增大表面粗糙度值大增大減小潤(rùn)滑油粘度大-增大舉例例2-13有一公稱(chēng)尺寸為φ35mm的孔、軸配合，要求配合最大間隙為+0.010，最大過(guò)盈-0.035mm，試確定孔軸的公差等級(jí)和配合種類(lèi)。解：（1）選擇基準(zhǔn)制。因沒(méi)有特殊情況和要求，選用基孔制配合（2）公差等級(jí)的確定。配合公差：Tf=Xmax-Ymax0.010-(-0.035)=0.045mm。Tf=Th+Ts=0.045mm孔、軸在公差等級(jí)較高時(shí)，取孔比軸低一級(jí)，查表2-1，初?。篒T6=0.016mm，IT7=0.025mm；兩者之和小于并接近配合公差Tf，所以取孔的公差等級(jí)為IT7，軸為IT6。

（3）確定配合：采用基孔制時(shí)

孔、軸的配合為Φ35H7/n6最大間隙：Xmax=ES-ei=0.025-0.017=+0.008mm，最大過(guò)盈：Ymax=EI-es=0-0.033=-0.033mm。

幾何公差及誤差檢測(cè)幾何公差及誤差檢測(cè)4.1概述4.1.1幾何誤差的產(chǎn)生及其影響幾何誤差對(duì)零件的使用功能有較大影響影響零部件的功能要求。齒輪箱上各軸承孔的位置誤差、齒輪兩個(gè)軸的平行度誤差；發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸蓋底面的平面度影響到配合零件的配合要求如圓柱面的形狀誤差，在間隙配合中會(huì)使間隙大小分布不均勻，加快磨損，使得配合間隙越來(lái)越大，影響到使用要求，以致降低零件的使用壽命。影響零件的自由裝配性當(dāng)存在形狀誤差和方向誤差、位置誤差時(shí)，往往使裝配和拆卸難以進(jìn)行。總之，零件的形狀、位置、方向和跳動(dòng)誤差對(duì)產(chǎn)品的工作精度、壽命都有直接影響，特別是對(duì)在高速、高壓、高溫、重載條件下工作的機(jī)器和精密測(cè)量?jī)x器的影響更大，因此，為保證零件的互換性和制造的經(jīng)濟(jì)性，需要限制其幾何誤差。4.1.2幾何公差及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)GB/T1182-2008《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）幾何公差形狀、方向、位置和跳動(dòng)公差標(biāo)注》；GB/T1184-1996《形狀和位置公差

未注公差值》；GB/T1958-2004《產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范（GPS）形狀和位置公差檢測(cè)規(guī)定》；GB/T4249-2009《產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范（GPS）公差原則》；GB/T13319-2003《產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范（GPS）幾何公差位置度公差注法》；GB/T17851-1999《形狀和位置公差基準(zhǔn)和基準(zhǔn)體系》GB/T16671-2009《產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范（GPS）幾何公差最大實(shí)體要求、最小實(shí)體要求和可逆要求》GB/T17851-1999《形狀和位置公差基準(zhǔn)和基準(zhǔn)體系》；GB/T17852-1999《形狀和位置公差輪廓的尺寸和公差注法》；GB/T18780.1-2002《產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范（GPS）幾何要素第1部分：基本術(shù)語(yǔ)和定義》；GB/T18780.2-2003《產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范（GPS）幾何要素第2部分：圓柱面和圓錐面的提取中心線、平行平面的提取中心面、提取要素的局部尺寸》。14個(gè)幾何特征項(xiàng)目名稱(chēng)及符號(hào)如表4-1所示。4.1.3要素及其分類(lèi)1、(幾何)要素A一公稱(chēng)組成要素;B一公稱(chēng)導(dǎo)出要素;C一實(shí)際要素;D一提取組成要素（檢測(cè)值）;E一提取導(dǎo)出要素;F一擬合組成要素;G一擬合導(dǎo)出要素

圖4-4圓柱形表面各種要素間的關(guān)系單一要素對(duì)要素本身提出形狀公差要求的被測(cè)要素關(guān)聯(lián)要素相對(duì)基準(zhǔn)要素有方向或（和）位置功能要求而給出位置公差要求的被測(cè)要素。圖4-5被測(cè)要素和基準(zhǔn)要素4.1.4提取中心線和提取中心面1.圓柱（錐）面的提取中心線（1）擬合圓是最小二乘圓；（2）擬合圓柱（錐）面是最小二乘圓柱（錐）面。

圖4-6圓柱面的提取中心線1—提取表面2—擬合圓柱面3—擬合圓柱面軸線4—提取中心線5—擬合圓6—擬合圓圓心7—擬合圓柱面軸線8—擬合圓柱面9—提取線4.1.5幾何公差帶的主要形式圓內(nèi)的區(qū)域；兩同心圓之間的區(qū)域；兩同軸圓柱面之間的區(qū)域；兩等距曲線之間的區(qū)域；兩平行直線之間的區(qū)域；圓柱面內(nèi)的區(qū)域；兩等距曲面之間的區(qū)域；兩平行平面之間的區(qū)域；球內(nèi)的區(qū)域。4.1.6幾類(lèi)幾何公差之間的關(guān)系要素的位置公差可同時(shí)控制要素的位置誤差、方向誤差和形狀誤差。要素的方向公差可同時(shí)控制要素的方向誤差和形狀誤差。要素的跳動(dòng)公差可以控制要素的形狀誤差。和傳統(tǒng)的GPS標(biāo)準(zhǔn)比，本章講述的現(xiàn)行GPS標(biāo)準(zhǔn)

在術(shù)語(yǔ)上的主要區(qū)別如下：“形狀和位置公差”改為“幾何公差”；“形狀和位置誤差”改為“幾何誤差”；“被測(cè)實(shí)際要素”改為“被測(cè)提取要素”；“理想要素”改為“擬合要素”；“實(shí)際軸線”改為“提取中心線”；“實(shí)際中心面”改為“提取中心面；“輪廓要素”改為“組成要素”；“中心要素”改為“導(dǎo)出要素”。需要指出的是，上述變化不只是術(shù)語(yǔ)本身的變化，也包括術(shù)語(yǔ)本身定義和內(nèi)涵的變化。4.2形狀公差與形狀誤差的測(cè)量4.2.1形狀公差和形狀誤差1．形狀公差：

單一實(shí)際要素的形狀所允許的變動(dòng)全量，稱(chēng)為形狀公差。2.形狀誤差：形狀誤差是指被測(cè)提取(實(shí)際)要素對(duì)其擬合（理想）要素的變動(dòng)量。3.形狀公差帶：限制實(shí)際要素變動(dòng)的區(qū)域，零件實(shí)際要素在該區(qū)域內(nèi)為合格，否則為不合格。形狀公差的公差帶形狀因標(biāo)注的形狀公差項(xiàng)目不同而不同，形狀公差帶的大小由形狀公差值確定。需要注意的是：1、擬合要素的位置應(yīng)符合最小條件，即被測(cè)提取要素對(duì)其擬合要素的最大變動(dòng)量為最小。2、由提取要素確定的擬合要素可以和相應(yīng)的公稱(chēng)要素的位置和方向不同，實(shí)質(zhì)上意味著形狀公差帶的方向和位置都是浮動(dòng)的。4.2.2直線度直線度（straightness）用于限制平面內(nèi)的直線或空間直線的形狀誤差。直線度公差帶有以下三種作用：（1）用于控制平面內(nèi)的被測(cè)直線的形狀精度；（2）用于控制被測(cè)空間直線給定方向上的形狀精度；（3）用于控制被測(cè)空間直線任意方向上的形狀精度。

●在給定平面內(nèi)和給定方向上的公差帶為間距等于公差值t的兩平行直線所限定的區(qū)域?！裨诮o定方向上的公差帶為間距等于公差值t的兩平行平面所限定的區(qū)域。

●在任意方向上的公差帶為直徑等于公差值

t的圓柱面所限定的區(qū)域。2.直線度誤差的測(cè)量3.直線度誤差的評(píng)定1）用最小區(qū)域法評(píng)定直線度誤差2）用兩端點(diǎn)連線法評(píng)定直線度誤差圖4-19例4-2的兩端點(diǎn)連線法評(píng)定3）用最小二乘法評(píng)定直線度誤差給定平面內(nèi)的直線度誤差和給定方向的直線度誤差的最小二乘評(píng)定方法有比較大的區(qū)別，給定平面內(nèi)直線的直線度誤差的最小二乘法評(píng)定的步驟簡(jiǎn)介如下。（1）根據(jù)各測(cè)得點(diǎn)的坐標(biāo)值，按式（4-1）、式（4-2）求出圖4-20所示的最小二乘直線lLS的方程系數(shù)a、q，即：式中：n為測(cè)量分段數(shù)；Xi為各測(cè)得點(diǎn)的橫坐標(biāo)值（i=0,1,2,……，n）；Zi為各測(cè)得點(diǎn)的縱坐標(biāo)值（i=0,1,2,……，n）。式中：n為測(cè)量分段數(shù)；Xi為各測(cè)得點(diǎn)的橫坐標(biāo)值（i=0,1,2,……，n）；Zi為各測(cè)得點(diǎn)的縱坐標(biāo)值（i=0,1,2,……，n）。（2）將各測(cè)得點(diǎn)的坐標(biāo)值Zi，按式（4-3）變換為新的坐標(biāo)值,即（3)求出di的最大值、最小值之差，該差值為直線度誤差值，即4.2.3平面度（flatness）平面度是指單一實(shí)際平面所允許的變動(dòng)全量。平面度公差用來(lái)控制平面的形狀誤差。平面度是一項(xiàng)綜合的形狀公差項(xiàng)目，它既可以限制平面度誤差，又可以限制被測(cè)實(shí)際平面上任一方向的直線度誤差。1.平面度公差帶如圖4-21所示，公差帶為距離為公差值t的兩平行平面所限定的區(qū)域，提?。▽?shí)際）表面應(yīng)限制在間距等于公差值0.08mm的兩平行平面之間。2.平面度誤差的測(cè)量A—D—C；A—B—C；

3.平面度誤差的評(píng)定1)最小區(qū)域法三角形準(zhǔn)則：提取平面與兩平行平面的接觸點(diǎn)，投影在一個(gè)面上呈三角形，且三個(gè)等值的最高點(diǎn)所包圍的區(qū)域內(nèi)含有一個(gè)最低點(diǎn)；或者三個(gè)等值的最低點(diǎn)所包圍的區(qū)域內(nèi)含有一個(gè)最高點(diǎn)，如圖4-25（a）所示。交叉準(zhǔn)則：提取平面與兩平行平面的接觸點(diǎn)，投影在一個(gè)面上呈兩線段交叉形，即兩個(gè)等值的最高點(diǎn)的連線與兩個(gè)等值的最低點(diǎn)的連線交叉，如圖4-25（b）所示。直線準(zhǔn)則：提取平面與兩平行平面的接觸點(diǎn)，投影在一個(gè)面上呈一直線形，即兩個(gè)等值的最高點(diǎn)的連線上有一個(gè)最低點(diǎn)，或兩個(gè)等值的最低點(diǎn)的連線上有一個(gè)最高點(diǎn)，如圖4-25（c）所示。顯然，直線準(zhǔn)則可以看成是交叉準(zhǔn)則甚至是三角形準(zhǔn)則的特例。2）對(duì)角線法擬合平面通過(guò)被測(cè)實(shí)際面的一條對(duì)角線，且平行于另一條對(duì)角線，實(shí)際面上距該基準(zhǔn)面的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的代數(shù)差為平面度誤差。f＝＋5－（－1）＝6μm科研論文：基于Matlab的平面度誤差最小區(qū)域法評(píng)定國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目申報(bào)：基于白光顯微干涉圖像的表面結(jié)構(gòu)多尺度融合測(cè)量方法研究4.2.4圓度(roundness)指單一實(shí)際圓所允許的變動(dòng)全量。圓度公差用于控制實(shí)際圓在回轉(zhuǎn)軸徑向截面（即垂直于軸線的截面）內(nèi)的形狀誤差。2、圓度誤差的測(cè)量圓度誤差可以用圓度儀、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量，也可以用光學(xué)分度頭、V形塊和帶指示器的表架測(cè)量。首先對(duì)被測(cè)零件的若干個(gè)正截面進(jìn)行測(cè)量，評(píng)定各個(gè)截面的圓度誤差，取其最大的誤差值作為該零件的圓度誤差。3.圓度誤差的評(píng)定4.2.5圓柱度Cylindricity圓柱度是指單一實(shí)際圓柱所允許的變動(dòng)全量，圓柱度公差用于控制圓柱表面的形狀誤差。2.圓柱度誤差的測(cè)量和評(píng)定具體的測(cè)量方法是：在被測(cè)零件回轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，測(cè)量一個(gè)橫截面的最大值和最小值；連續(xù)測(cè)量若干個(gè)橫截面，然后取各截面所測(cè)得的所有示值中最大與最小差值的一半，作為該零件的圓柱度誤差。顯然這是一個(gè)近似的測(cè)量方法。圖4-35圓柱特征的提取策略4.2.6線輪廓度（profileanyline）線輪廓度是指實(shí)際輪廓線所允許的變動(dòng)全量，線輪廓度公差用于控制平面曲線或曲面輪廓的形狀，有基準(zhǔn)時(shí)，還可以控制實(shí)際輪廓相對(duì)于基準(zhǔn)的方向或位置。1.當(dāng)無(wú)基準(zhǔn)時(shí)，線輪廓度是形狀公差如圖4-36所示，公差帶是直徑等于公差值t、圓心位于具有理論正確幾何形狀上的一系列圓的兩包絡(luò)線所限定的區(qū)域。在任一平行于圖示投影面的截面內(nèi)，提取（實(shí)際）輪廓線應(yīng)限定在直徑等于公差值、圓心位于被測(cè)要素理論正確幾何形狀上的一系列圓的兩包絡(luò)線之間。2、相對(duì)于基準(zhǔn)體系的線輪廓度公差如圖4-37所示，公差帶是直徑等于公差值t、圓心位于由基準(zhǔn)平面A和基準(zhǔn)平面B確定的被測(cè)要素理論正確幾何形狀上的一系列圓的兩包絡(luò)線所限定的區(qū)域。在任一平行于圖示投影面的截面內(nèi)，提?。▽?shí)際）輪廓線應(yīng)限定在直徑等于公差值、圓心位于由基準(zhǔn)平面A、B所確定的被測(cè)要素理論正確幾何形狀上的一系列圓的兩包絡(luò)線之間。相對(duì)于基準(zhǔn)體系時(shí)，線輪廓度公差是方向或位置公差。4.2.7面輪廓度profileanysurface

圖4-38無(wú)基準(zhǔn)時(shí)的面輪廓度公差。此時(shí)，面輪廓度公差帶的位置、方向是浮動(dòng)的。圖4-39相對(duì)于基準(zhǔn)的面輪廓度公差。相對(duì)于基準(zhǔn)體系時(shí)，公差帶不能浮動(dòng)。4.3方向、位置和跳動(dòng)公差及誤差測(cè)量幾何誤差檢測(cè)要注意的幾個(gè)問(wèn)題：幾何誤差是指被測(cè)提取要素對(duì)其擬合要素的變動(dòng)量。測(cè)量幾何誤差時(shí)，表面粗糙度、劃痕、擦傷及塌邊等其他外觀缺陷應(yīng)排除在外。提取組成要素是通過(guò)在實(shí)際要素上提取數(shù)量足夠多的點(diǎn)形成的，而提取導(dǎo)出要素又是通過(guò)提取組成要素得到的。測(cè)量幾何誤差時(shí)，測(cè)量截面的布置、測(cè)量點(diǎn)的數(shù)目及其布置方法，應(yīng)根據(jù)被測(cè)要素的結(jié)構(gòu)特征、功能要求和加工工藝等因素決定。測(cè)量幾何誤差時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)條件為標(biāo)準(zhǔn)溫度為20oC和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量力為零。表4-3幾何誤差的檢測(cè)原則4.3.2基準(zhǔn)的建立和體現(xiàn)方法1.基準(zhǔn)的表現(xiàn)形式基準(zhǔn)有基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)直線、基準(zhǔn)軸線、公共基準(zhǔn)軸線、基準(zhǔn)平面、公共基準(zhǔn)平面、基準(zhǔn)中心平面、公共基準(zhǔn)中心平面等形式。2.基準(zhǔn)的體現(xiàn)方法基準(zhǔn)的體現(xiàn)方法有模擬法、直接法、分析法、目標(biāo)法。模擬法通常采用具有足夠精確形狀的表面來(lái)體現(xiàn)基準(zhǔn)平面、基準(zhǔn)軸線、基準(zhǔn)點(diǎn)等。幾種主要的基準(zhǔn)的模擬方法簡(jiǎn)介如下4.3.3方向公差

方向公差限制關(guān)聯(lián)實(shí)際要素對(duì)基準(zhǔn)的方向變動(dòng)。方向公差的公差帶的方向是固定的,由基準(zhǔn)確定，其位置可以在尺寸公差帶內(nèi)浮動(dòng)。1）平行度及公差帶圖4-47線對(duì)基準(zhǔn)體系的平行度圖4-48線對(duì)基準(zhǔn)線的平行度公差

圖4-49線對(duì)基準(zhǔn)面的平行度公差圖4-50面對(duì)基準(zhǔn)平面的平行度公差圖4-51面對(duì)基準(zhǔn)線的平行度公差2)平行度誤差的測(cè)量和評(píng)定平行度誤差可以用平板和帶指示計(jì)的表架、水平儀、自準(zhǔn)直儀、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等測(cè)量。圖4-52面對(duì)基準(zhǔn)線的平行度誤差的測(cè)量如圖4-51所示的面對(duì)基準(zhǔn)線的平行度誤差可采用平板等高支承、心軸、帶指示計(jì)的測(cè)量架（表架）進(jìn)行測(cè)量,如圖4-52所示?；鶞?zhǔn)軸線采用具有較高形狀精度的可脹式（或與孔成無(wú)間隙配合）心軸模擬。將被測(cè)零件放在等高支承上，調(diào)整(轉(zhuǎn)動(dòng))該零件使L3=L4，然后測(cè)量整個(gè)被測(cè)表面并記錄示值。取整個(gè)測(cè)量過(guò)程中指示計(jì)的最大與最小示值之差作為該零件的平行度誤差。2.垂直度垂直度（perpendicularity）用于控制被測(cè)要素對(duì)基準(zhǔn)在方向上的變動(dòng)，理想要素的方向由基準(zhǔn)及角度為90o的理論正確角度確定。1)垂直度公差帶(1)線對(duì)基準(zhǔn)線的垂直度公差(2)線對(duì)基準(zhǔn)體系的垂直度公差(3)線對(duì)基準(zhǔn)面的垂直度誤差3．傾斜度傾斜度（angularity）公差是指關(guān)聯(lián)實(shí)際要素對(duì)具有確定方向的理想要素所允許的變動(dòng)全量，用于控制被測(cè)要素相對(duì)于基準(zhǔn)在方向上的變動(dòng)，理想要素的方向由基準(zhǔn)及在0o至90o之間的任意角度的理論正確角度決定。傾斜度公差帶（1)線對(duì)基準(zhǔn)線的傾斜度公差（2)線對(duì)基準(zhǔn)面的傾斜度公差2)傾斜度誤差的測(cè)量與評(píng)定

4.3.4位置公差位置公差是指限制關(guān)聯(lián)實(shí)際要素對(duì)基準(zhǔn)的位置變動(dòng)的量，包括同心度、同軸度、位置度、對(duì)稱(chēng)度和有基準(zhǔn)時(shí)的線輪廓度、面輪廓度。一般來(lái)說(shuō)，位置公差帶的方向和位置都是固定的。但有時(shí)依據(jù)具體的圖樣標(biāo)注要求，位置度的公差帶可以是浮動(dòng)的，也可以是固定的。1．同心度和同軸度1）點(diǎn)的同心度點(diǎn)的同心度(concentricity)用來(lái)控制一個(gè)圓心點(diǎn)相對(duì)于同一平面上另一個(gè)點(diǎn)的變動(dòng)。如圖4-62所示，內(nèi)圓圓心的公差帶為直徑等于公差值Φt的圓周所限定的區(qū)域，該圓的圓心與基準(zhǔn)點(diǎn)重合。在任意橫截面內(nèi)，內(nèi)圓的提取（實(shí)際）圓心應(yīng)限定在直徑等于Φ0.1mm、以基準(zhǔn)點(diǎn)A為圓心的圓周內(nèi)。圖中ACS指任一橫截面。2）軸線的同軸度公差同軸度（coaxiality）是一種位置公差，用來(lái)控制被測(cè)要素對(duì)基準(zhǔn)的同軸性變動(dòng)，其公差帶是直徑為公差值Φt、軸線與基準(zhǔn)軸線重合的圓柱面內(nèi)區(qū)域，如圖4-63所示。同軸度誤差的測(cè)量可以用圓度儀、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、V形架和帶指示計(jì)的表架等測(cè)量。2．對(duì)稱(chēng)度

對(duì)稱(chēng)度（symmetry）用于限制被測(cè)的導(dǎo)出要素對(duì)作為基準(zhǔn)的導(dǎo)出要素的共線（或共面）的誤差。取測(cè)量截面內(nèi)對(duì)應(yīng)兩測(cè)點(diǎn)的最大差值作為該零件的對(duì)稱(chēng)度誤差。3．位置度用位置度（position）公差及與其相關(guān)的理論正確尺寸來(lái)限定各實(shí)際(提取)要素的位置的變動(dòng)范圍，例如，點(diǎn)、軸線、中心平面、公稱(chēng)直線、公稱(chēng)平面，它們之間相互有關(guān)或與一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)有關(guān)。圖4-69點(diǎn)的位置度圖4-70線的位置度公差圖4-71面的位置度公差4.3.5跳動(dòng)公差跳動(dòng)公差為關(guān)聯(lián)實(shí)際要素繞基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)一周或連續(xù)回轉(zhuǎn)所允許的最大變動(dòng)量。跳動(dòng)公差是以特定的檢測(cè)方式為依據(jù)而給定的公差項(xiàng)目,用于綜合控制被測(cè)要素的形狀誤差和位置誤差，能將某些幾何誤差綜合反映在測(cè)量結(jié)果中，有一定的綜合控制功能。測(cè)量時(shí)測(cè)頭的方向要求始終垂直于被測(cè)要素,即除特殊規(guī)定外，其測(cè)量方向是被測(cè)面的法線方向。1.圓跳動(dòng)圓跳動(dòng)（circularrun-out）為被測(cè)提取要素繞基準(zhǔn)軸線作無(wú)軸向移動(dòng)回轉(zhuǎn)一周，由位置固定的指示計(jì)在給定方向上測(cè)得的最大與最小值之差。圓跳動(dòng)又可分為徑向圓跳動(dòng)、軸向圓跳動(dòng)、斜向圓跳動(dòng)。1)徑向圓跳動(dòng)2)端面圓跳動(dòng)（軸向圓跳動(dòng)）端面圓跳動(dòng)用于控制端面上任一測(cè)量直徑處在軸向上的跳動(dòng)量，一般只用來(lái)確定環(huán)狀零件的公差，因?yàn)樗荒芊从痴麄€(gè)端面的幾何誤差。3)斜向圓跳動(dòng)2.全跳動(dòng)全跳動(dòng)（totalrun-out）要求被測(cè)提取要素繞基準(zhǔn)軸線作無(wú)軸向移動(dòng)連續(xù)回轉(zhuǎn)，同時(shí)指示計(jì)沿給定方向的理想直線連續(xù)移動(dòng)（或被測(cè)提取要素每回轉(zhuǎn)一周，指示計(jì)沿給定方向的理想直線作間斷移動(dòng)），指示計(jì)在給定方向測(cè)得的最大值與最小值之差即為全跳動(dòng)誤差。全跳動(dòng)控制的是整個(gè)被測(cè)要素相對(duì)于基準(zhǔn)要素的跳動(dòng)總量。4.4公差原則尺寸公差用于控制零件的尺寸誤差，保證零件的尺寸精度要求；幾何公差用于控制零件的幾何誤差，保證零件的幾何精度要求。尺寸精度和幾何精度是影響零件質(zhì)量的兩個(gè)關(guān)鍵要素。根據(jù)零件的使用要求，尺寸公差和幾何公差可能相互獨(dú)立，也可能相互影響，相互補(bǔ)償。為了保證設(shè)計(jì)要求，正確地判斷零件是否合格，需要明確尺寸公差和幾何公差的內(nèi)在聯(lián)系，公差原則正是解決這種聯(lián)系的方法。公差原則有獨(dú)立原則和相關(guān)要求，相關(guān)要求又可以分為包容要求、最大實(shí)體要求、最小實(shí)體要求和可逆要求。4.4.1基本概念1.最大實(shí)體狀態(tài)假定提取組成要素的局部尺寸處處位于極限尺寸且使其具有實(shí)體最大時(shí)的狀態(tài)稱(chēng)為最大實(shí)體狀態(tài)(MaximumMaterialCondition，MMC)。最大實(shí)體邊界（MaximumMaterialBoundary，MMB):最大實(shí)體狀態(tài)的理想形狀的極限包容面。最大實(shí)體尺寸（MaximumMaterialSize，MMS):確定要素最大實(shí)體狀態(tài)的尺寸。即外尺寸要素的上極限尺寸，內(nèi)尺寸要素的下極限尺寸。

圖4-82內(nèi)要素的最大實(shí)體狀態(tài)和最大實(shí)體尺寸圖4-83外要素的最大實(shí)體狀態(tài)和最大實(shí)體尺寸2.最小實(shí)體狀態(tài)假定提取組成要素的局部尺寸處處位于極限尺寸且使其具有實(shí)體最小時(shí)的狀態(tài)稱(chēng)為最小實(shí)體狀態(tài)（LeastMaterialCondition，LMC)。最小實(shí)體尺寸（LeastMaterialSize，LMS):確定要素最小實(shí)體狀態(tài)的尺寸。即外尺寸要素的下極限尺寸，內(nèi)尺寸要素的上極限尺寸。

最小實(shí)體邊界（LeastMaterialBoundary，LMB):最小實(shí)體狀態(tài)的理想形狀的極限包容面。3.最大實(shí)體實(shí)效尺寸最大實(shí)體實(shí)效尺寸（maximummaterialvirtualsize，MMVS）尺寸要素的最大實(shí)體尺寸與其導(dǎo)出要素的幾何公差(形狀、方向或位置)共同作用產(chǎn)生的尺寸。對(duì)于外尺寸要素，最大實(shí)體實(shí)效尺寸=最大實(shí)體尺寸+幾何公差VS=MMS+t對(duì)于內(nèi)尺寸要素，最大實(shí)體實(shí)效尺寸=最大實(shí)體尺寸-幾何公差VS=MMS-t擬合要素的尺寸為其最大實(shí)體實(shí)效尺寸時(shí)的狀態(tài)稱(chēng)為最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)(MMVC)。最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)對(duì)應(yīng)的極限包容面稱(chēng)為最大實(shí)體實(shí)效邊界（maximummaterialvirtualboundary,MMVB）。4.最小實(shí)體實(shí)效尺寸最小實(shí)體實(shí)效尺寸（minimummaterialvirtualsize,LMVS）是指尺寸要素的最小實(shí)體尺寸與其導(dǎo)出要素的幾何公差(形狀、方向或位置)共同作用產(chǎn)生的尺寸。對(duì)于外尺寸要素，最小實(shí)體實(shí)效尺寸=最小實(shí)體尺寸-幾何公差對(duì)于內(nèi)尺寸要素，最小實(shí)體實(shí)效尺寸=最小實(shí)體尺寸+幾何公差擬合要素的尺寸為其最小實(shí)體實(shí)效尺寸時(shí)的狀態(tài)稱(chēng)為最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)（LMVC）。最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)對(duì)應(yīng)的極限包容面稱(chēng)為最小實(shí)體實(shí)效邊界（minimummaterialvirtualboundary,LMVB）。5.體外作用尺寸和體內(nèi)作用尺寸MS（1）體外作用尺寸體外作用尺寸(externalfunctionsize)是指在被測(cè)要素的給定長(zhǎng)度上，與實(shí)際內(nèi)表面體外相接的最大理想面或與實(shí)際外表面體外相接的最小理想面的直徑或?qū)挾取?duì)于關(guān)聯(lián)要素，該理想面的軸線或中心平面必須與基準(zhǔn)保持圖樣給定的幾何關(guān)系。(2)體內(nèi)作用尺寸體內(nèi)作用尺寸(internalfunctionsize)是指在被測(cè)要素的給定長(zhǎng)度上，與實(shí)際內(nèi)表面體內(nèi)相接的最小理想面或與實(shí)際外表面體內(nèi)相接的最大理想面的直徑或?qū)挾?。?duì)于關(guān)聯(lián)要素，該理想面的軸線或中心平面必須與基準(zhǔn)保持圖樣給定的幾何關(guān)系。4.4.2獨(dú)立原則圖樣上給定的每一個(gè)尺寸和幾何（形狀、方向或位置）要求均是獨(dú)立的，應(yīng)分別予以滿(mǎn)足。尺寸公差控制提取要素的局部尺寸的變動(dòng)量；幾何公差控制幾何誤差,一般用于對(duì)零件的幾何公差有其獨(dú)特的功能要求的場(chǎng)合。如果對(duì)尺寸和幾何要求之間的關(guān)系有特定要求，應(yīng)在圖樣上規(guī)定。4.4.3相關(guān)要求一、包容要求包容要求(Enveloperequirement)適用于圓柱表面或兩平行對(duì)應(yīng)面。包容要求表示提取組成要素不得超越最大實(shí)體邊界（MMB），其局部尺寸不得超出最小實(shí)體尺寸。MS≤dmaxda≥dminMS≥DminDa≤Dmax當(dāng)提取圓柱面的局部直徑處處為Φ149.96mm時(shí)，允許其有軸線有0.04mm的直線度誤差；當(dāng)提取圓柱面的局部直徑處處為最大實(shí)體尺寸Φ150mm時(shí)，不允許其有形狀誤差。1.包容的標(biāo)注方法E2.按包容要求標(biāo)注的圖樣解釋在最大實(shí)體邊界范圍內(nèi)，該要素的實(shí)際尺寸和形狀誤差相互依

賴(lài)，所允許的形狀誤差值完全取決于實(shí)際尺寸的大小。因此，

若軸或孔的實(shí)際尺寸處處皆為最大實(shí)體尺寸，則其形狀誤差必

須為零，才能合格。

3.包容的主要應(yīng)用范圍包容要求常用于保證孔與軸的配合性質(zhì)，特別是配合公差較小的

精密配合要求。按包容要求給孔、軸尺寸公差后，若對(duì)形狀精度有更高的要求，還可以進(jìn)一步給出形狀公差值，這形狀公差值必須小于給出的尺寸公差值。二、最大實(shí)體要求最大實(shí)體要求(Maximummaterialrequirement,MMR)是一種相關(guān)要求，是尺寸要素的非理想要素不得違反其最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)（MMVC）的一種尺寸要素要求，也即尺寸要素的非理想要素不得超越其最大實(shí)體實(shí)效邊界（MMVB）的一種尺寸要素要求。最大實(shí)體要求用于導(dǎo)出要素，是從材料外對(duì)非理想要素進(jìn)行限制，使用的目的主要是為了保證可裝配性。①圖樣上標(biāo)注的幾何公差值是被測(cè)要素處于最大實(shí)體狀態(tài)

時(shí)給出的公差值。②允許尺寸公差補(bǔ)償幾何公差。③給出最大實(shí)體實(shí)效邊界MMVB：對(duì)于軸dfe≤dMV(=dmax+t)且dmax≥da≥dmin對(duì)于孔Dfe≥DMV(=Dmin-t)且Dmax≥Da≥Dmin(1)圖4-95（a）中兩銷(xiāo)柱的軸線位置度公差是在這兩個(gè)銷(xiāo)柱均處于最大實(shí)體狀態(tài)下給定的；

(2)若這兩個(gè)銷(xiāo)柱均為其最小實(shí)體狀態(tài)時(shí)，其軸線位置度誤差允許達(dá)到的最大值為給定的軸線位置度公差

Φ0.3mm與銷(xiāo)柱的尺寸公差0.2mm之和Φ0.5mm。

(3)當(dāng)兩銷(xiāo)柱各自處于最大實(shí)體狀態(tài)和最小實(shí)體狀態(tài)之間時(shí)，其軸線的位置度公差在Φ0.3～Φ0.5mm之間

變化，圖4-95（c）所示為表述這種關(guān)系的動(dòng)態(tài)公差圖。4.5幾何公差的選擇4.5.1幾何公差特征項(xiàng)目的選用幾何公差項(xiàng)目選擇的依據(jù)是要素的幾何特征、零件的工作性能要求、零件在加工過(guò)程中產(chǎn)生幾何誤差的可能性、檢驗(yàn)的方便和經(jīng)濟(jì)性等。幾何公差項(xiàng)目主要是按照幾何形狀特征制定的，因此，要素的幾何形狀特征是選擇單一要素的基本依據(jù)。而方向、位置和跳動(dòng)公差是按要素幾何方位關(guān)系制定的，所以關(guān)聯(lián)要素的公差項(xiàng)目選擇應(yīng)以它和基準(zhǔn)間的幾何方位關(guān)系為基本依據(jù)。然后，按照使用要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和檢測(cè)的方便性來(lái)選擇。（1）對(duì)機(jī)床導(dǎo)軌應(yīng)規(guī)定導(dǎo)軌直線度或平面度公差要求，以保證工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)和具有較高的運(yùn)動(dòng)精度；（2）對(duì)軸承座、與軸承相配合的軸頸，應(yīng)規(guī)定圓柱度公差和軸肩的端面圓跳動(dòng)公差，以保證軸承的裝配和旋轉(zhuǎn)精度；（3）對(duì)齒輪箱體上的軸承孔，應(yīng)規(guī)定同軸度公差，應(yīng)控制在對(duì)箱體鏜孔加工時(shí)容易出現(xiàn)的孔的同軸度誤差和位置度誤差；在選擇幾何公差項(xiàng)目時(shí)還應(yīng)考慮：1．注意位置、方向及跳動(dòng)公差與形狀公差之間的關(guān)系位置、方向及跳動(dòng)公差不僅能控制被測(cè)要素對(duì)基準(zhǔn)的方向、位置和跳動(dòng)，還能控制被測(cè)要素本身的形狀。故如要控制被測(cè)要素的形狀，其形狀公差值應(yīng)小于該要素對(duì)基準(zhǔn)的方向、位置和跳動(dòng)公差值。2.注意各項(xiàng)幾何公差項(xiàng)目之間的關(guān)系1)圓柱度與圓度、母線、軸線直線度;圓柱度是反映圓柱表面徑向與軸向截面的綜合形狀公差，單獨(dú)注出的圓度公差應(yīng)小于圓柱度公差，以表示設(shè)計(jì)上對(duì)徑向形狀誤差提出的進(jìn)一步要求。2)圓跳動(dòng)、全跳動(dòng)和圓度、同軸度、圓柱度、直線度的關(guān)系對(duì)軸類(lèi)零件規(guī)定徑向圓跳動(dòng)或全跳動(dòng)公差，既可控制零件的圓度或圓柱度誤差，又可控制同軸度誤差，檢測(cè)方便。3)軸向全跳動(dòng)、軸向圓跳動(dòng)與端面對(duì)軸線的垂直度、平面度的關(guān)系軸向圓跳動(dòng)、全跳動(dòng)公差在忽略平面度誤差時(shí)，可代替端面對(duì)軸線垂直度的要求。4）面輪廓度與線輪廓度的關(guān)系當(dāng)曲面比較小時(shí)，可以用線輪廓度；當(dāng)曲面比較大時(shí)，如要控制該曲面的形狀，需要標(biāo)注面輪廓度。5）圓柱度與圓度、平行度的關(guān)系。平行度本屬定向位置公差，但對(duì)于圓柱表面，可用來(lái)控制兩素線的平行度，再加注符號(hào)“(+)、(-)、(＜)、(>)”來(lái)達(dá)到控制圓柱度誤差的目的，實(shí)際上起到了形狀公差的作用。因圓柱度是綜合形狀公差，故此時(shí)兩素線平行度公差值應(yīng)小于圓柱度公差值。

6）位置度與垂直度、直線度等的關(guān)系位置度為一項(xiàng)綜合公差。在零件圖中，兩孔軸線的直線度及兩孔軸線對(duì)基準(zhǔn)面的垂直度都可由對(duì)同一基準(zhǔn)要素的位置度綜合控制，故不必重復(fù)標(biāo)注。4.5.3幾何公差值的選用GB/T1184-1996規(guī)定將幾何公差值分為1～12級(jí)為了適應(yīng)精密零件的需要，圓度、圓柱度公差增加了0級(jí)。確定幾何公差值的方法有類(lèi)比法、計(jì)算法，類(lèi)比法主要是參考現(xiàn)有手冊(cè)和資料，參照經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的類(lèi)似產(chǎn)品的零部件，通過(guò)對(duì)比分析，確定其公差值。根據(jù)零件的功能要求并考慮加工的經(jīng)濟(jì)性和零件的結(jié)構(gòu)剛性等情況，按表4-6至表4-10中數(shù)系確定要素的公差值,并考慮下列情況。根據(jù)幾何公差帶的特征和幾何誤差的定義，在同一要素上給出的形狀公差值應(yīng)小于位置公差、方向公差、跳動(dòng)公差值，方向公差要小于位置公差。如要求平行的兩個(gè)表面其平面度公差值應(yīng)小于平行度公差值。除軸線的直線度外，圓柱形零件的形狀公差值一般情況下應(yīng)小于其尺寸公差值。同一要素的方向公差值應(yīng)小于其位置公差值。考慮表面粗糙度的要求，對(duì)單一平面的形狀公差，目前多按它與表面粗糙度的關(guān)系來(lái)選取。從加工平面的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)看，通常表面粗糙度平均高度值占形狀公差值（如直線度、平面度等）的20%～25%。因此中等尺寸和中等精度零件的這類(lèi)形狀公差可按此關(guān)系確定公差值。對(duì)于下列情況考慮到加工的難易程度和除主參數(shù)外其他參數(shù)的影響，在滿(mǎn)足零件功能的要求下應(yīng)適當(dāng)降低級(jí)選用：（1）孔相對(duì)于軸；（2）細(xì)長(zhǎng)比較大的軸或孔；（3）距離較大的軸或孔；（4）寬度較大(一般大于1/2長(zhǎng)度)的零件表面；（5）線對(duì)線和線對(duì)面相對(duì)于面對(duì)面的平行度；（6）線對(duì)線和線對(duì)面相對(duì)于面對(duì)面的垂直度。4.5.4未注幾何公差的規(guī)定圖樣上沒(méi)有具體標(biāo)注幾何公差值的要求時(shí)，其幾何精度要求由未注幾何公差來(lái)控制。GB/T1184-1996對(duì)未注直線度、平面度、垂直度、對(duì)稱(chēng)度、圓跳動(dòng)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了H、K、L三種公差等級(jí)，H級(jí)最高，L級(jí)最低，如直線度、平面度的未注公差值如表4-6所示。表4-5直線度和平面度的未注公差值

單位：mm

公差等級(jí)基本長(zhǎng)度范圍≤10>10~30>30~100>100~300>300~1000>1000~3000H0.020.050.10.20.30.4K0.050.10.20.40.60.8L0.10.20.40.81.21.6例4-13圖4-105所示為車(chē)床尾座，該尾座的平導(dǎo)軌與V形導(dǎo)軌需與床身導(dǎo)軌相配合并進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，尾座孔Φ9H6必須與此兩導(dǎo)軌保持正確的方向。試確定其幾何公差。圖4-105尾座（1）以平導(dǎo)軌面作為第一基準(zhǔn)面B，以V形塊導(dǎo)軌面的對(duì)稱(chēng)中心平面為第二基準(zhǔn)面A，兩基準(zhǔn)相互垂直形成一個(gè)基面體系。（2）平導(dǎo)軌面與V形導(dǎo)軌面都有較高的平面度公差要求，并只允許誤差向中間凹入，以便于床身導(dǎo)軌貼合，故標(biāo)為0.02（-），并同時(shí)限制每個(gè)面上每40mm長(zhǎng)度內(nèi)的平面度誤差不得大于平面度公差0.01mm。（3）給出孔Φ9H6相對(duì)于基面體系的兩個(gè)相互垂直的平行度公差分別為0.01mm和0.02mm。（4）給出孔Φ9H6的圓柱度公差為0.005mm。表面結(jié)構(gòu)參數(shù)及其檢測(cè)零件或工件的實(shí)際表面是物體與周?chē)橘|(zhì)分離的表面，由加工形成的實(shí)際表面一般為非理想狀態(tài)，它是由：表面粗糙度表面波紋度表面形狀誤差

疊加而成的表面表面粗糙度是指加工表面所具有的較小間距和微小峰谷的一種微觀幾何形狀誤差。這種微觀幾何形狀誤差一般是由零件的加工過(guò)程和（或）其他因素形成。表面粗糙度與機(jī)械零件的配合性質(zhì)、耐磨性、工作準(zhǔn)確度、耐腐蝕性有著密切的關(guān)系，它影響著機(jī)器或儀器的可靠性和使用壽命。表面波紋度是指由間距比粗糙度大得多的、隨機(jī)的，或者接近周期形式的成分構(gòu)成的表面不平度。通常包含在加工工件表面時(shí)由意外因素引起的那種不平度，例如，由一個(gè)工件或某一刀具的失控運(yùn)動(dòng)所引起的工件表面的紋理變化。5.1表面結(jié)構(gòu)的術(shù)語(yǔ)、定義及參數(shù)5.1.1用輪廓法確定表面結(jié)構(gòu)的術(shù)語(yǔ)、定義和參數(shù)1.一般術(shù)語(yǔ)及定義1）輪廓濾波器輪廓濾波器(profilefilter)是把輪廓分成長(zhǎng)波和短波成分的濾波器。實(shí)際表面輪廓是由粗糙度輪廓（roughnessprofile）、波紋度輪廓（wavinessprofile）以及原始輪廓（或稱(chēng)形狀輪廓）（primaryprofile）疊加而成的，如圖5-1所示。這三種輪廓的相關(guān)參數(shù)分別稱(chēng)為R參數(shù)、W參數(shù)和P參數(shù)。波距λ＜1mm屬于表面粗糙度波距λ在1～10mm屬于表面波紋度波距λ＞10mm屬于形狀誤差

在測(cè)量粗糙度、波紋度和原始輪廓的儀器中使用λs

、λc、λf三種濾波器，見(jiàn)圖5-2。（2）中線中線(meanlines)是具有幾何輪廓形狀并劃分輪廓的基準(zhǔn)線。原始輪廓中線是在原始輪廓上按照標(biāo)稱(chēng)形狀用最小二乘法擬合確定的中線。（3）坐標(biāo)系坐標(biāo)系(coordinatesystem)是指確定表面結(jié)構(gòu)參數(shù)的坐標(biāo)體系。通常采用一個(gè)直角坐標(biāo)體系，其軸線形成一右旋笛卡爾坐標(biāo)系，X軸與中線方向一致，Y軸也處于實(shí)際表面上，而Z軸則在從材料到周?chē)橘|(zhì)的外延方向。（4）取樣長(zhǎng)度lr、lw、lp取樣長(zhǎng)度(samplinglength)是指在X軸方向判別被評(píng)定輪廓不規(guī)則特征的長(zhǎng)度。在評(píng)定時(shí)，粗糙度輪廓和波紋度輪廓的取樣長(zhǎng)度lr和lw在數(shù)值上分別與

和

輪廓濾波器的截止波長(zhǎng)相等。原始輪廓的取樣長(zhǎng)度lp等于評(píng)定長(zhǎng)度。（5）評(píng)定長(zhǎng)度ln

評(píng)定長(zhǎng)度(evaluationlength)是指用于判別被評(píng)定輪廓的X軸方向上的長(zhǎng)度。評(píng)定長(zhǎng)度包含一個(gè)或幾個(gè)取樣長(zhǎng)度。在測(cè)量時(shí)，一般取評(píng)定長(zhǎng)度等于5個(gè)評(píng)定長(zhǎng)度，此時(shí)不需說(shuō)明；否則，應(yīng)在有關(guān)技術(shù)文件中注明。（5）評(píng)定長(zhǎng)度ln評(píng)定長(zhǎng)度(evaluationlength)是指用于判別被評(píng)定輪廓的X軸方向上的長(zhǎng)度。評(píng)定長(zhǎng)度包含一個(gè)或幾個(gè)取樣長(zhǎng)度。在測(cè)量時(shí)，一般取評(píng)定長(zhǎng)度等于5個(gè)評(píng)定長(zhǎng)度，此時(shí)不需說(shuō)明；否則，應(yīng)在有關(guān)技術(shù)文件中注明。2.幾何參數(shù)術(shù)語(yǔ)及定義1）輪廓峰輪廓峰(profilepeak)是連接（輪廓和X軸）兩相鄰交點(diǎn)向外（從材料到周?chē)橘|(zhì)）的輪廓部分。輪廓峰高Zp為輪廓峰最高點(diǎn)距X軸的距離，如圖5-3所示。2）輪廓谷輪廓谷(profilevalley)是連接（輪廓和X軸）兩相鄰交點(diǎn)向內(nèi)（從周?chē)橘|(zhì)到材料）的輪廓部分。輪廓谷深Zv為X軸線與輪廓谷最低點(diǎn)之間的距離，如圖5-3所示。（3）輪廓單元輪廓單元(profileelement)是指為輪廓峰和輪廓谷的組合，如圖5-3所示。輪廓單元的高度Zt是指一個(gè)輪廓單元的峰高Zp和谷深Zv之和；輪廓單元的寬度Xs是指X軸線與輪廓單元相交線的長(zhǎng)度。3.輪廓參數(shù)術(shù)語(yǔ)及定義1）幅度參數(shù)（峰和谷）（1）最大輪廓峰高Rp、Wp、Pp最大輪廓峰高(profilepeakheight)是指在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)，最大的輪廓峰高Zp。（2）最大輪廓谷深Rv、Wv

、Pv最大輪廓谷深(profilevalleydepth)是指在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)，最大的輪廓谷深Zv。（3）輪廓的最大高度Rz、Wz

、Pz輪廓的最大高度(maximumheightofprfile)是指在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)，最大輪廓峰高和最大輪廓谷深之和，如圖5-4所示。粗糙度輪廓最大高度的計(jì)算式為

Rz=Rp+Rv(5-1)在舊標(biāo)準(zhǔn)中也有輪廓最大高度，其符號(hào)為Ry。舊標(biāo)準(zhǔn)中微觀不平度十點(diǎn)高度Rz，在新標(biāo)準(zhǔn)中已取消。（4）輪廓單元的平均高度Rc、Wc、Pc輪廓單元的平均高度(meanheightofprofileelement)是指在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓單元高度Zt的平均值。（5）輪廓的總高度Rt、Wt、Pt輪廓的總高度(totalheightofprofile)是指在評(píng)定長(zhǎng)度內(nèi)，最大輪廓峰高和最大輪廓谷深之和。（1）輪廓的算術(shù)平均偏差Ra、Wa、Pa輪廓的算術(shù)平均偏差(arithmeticalmeandeviatinofprofile)是指在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)縱坐標(biāo)值Z(x)絕對(duì)值的算術(shù)平均值（如圖5-5所示），其計(jì)算式為(5-2)（2）輪廓的均方根偏差Rq、Wq、Pq輪廓的均方根偏差(rootmeansquaredeviatinofprofile)是指在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)縱坐標(biāo)值Z(x)的均方根值，其計(jì)算式為

3）間距參數(shù)間距參數(shù)為輪廓單元的平均寬度(meanwidthoftheprofileelements)Rsm、Wsm和Psm，即在一個(gè)取樣長(zhǎng)度l內(nèi)輪廓單元寬度Xs的平均值(如圖5-6所示)，其計(jì)算式為5.2表面粗糙度評(píng)定參數(shù)值的選用（1）同一零件，工作表面的表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)比非工作表面小。（2）對(duì)摩擦表面，相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度高、單位面積壓力大的表面，表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)小。（3）承受交變應(yīng)力作用的零件，在容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位，如圓角、溝槽處，表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)小。（4）對(duì)于配合性質(zhì)要求穩(wěn)定的間隙較小的間隙配合和承受重載荷的過(guò)盈配合，它們的孔、軸表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)小。（5）要求耐腐蝕、密封性能好或外表美觀的表面，表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)小。（6）凡有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已對(duì)表面粗糙度要求作出具體規(guī)定，則應(yīng)按該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定確定表面粗糙度參數(shù)值的大小。在評(píng)定參數(shù)中，幅度特性參數(shù)Ra和Rz是主參數(shù)，間距參數(shù)Rsm和相關(guān)參數(shù)Rmr(c)為附加參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，一般情況下只需從主參數(shù)Ra和Rz中任選一個(gè)，但在常用值范圍內(nèi)（Ra為,Rz為)，推薦優(yōu)先選用Ra。因?yàn)橥ǔ２捎秒妱?dòng)輪廓儀測(cè)量零件表面Ra值的測(cè)量范圍為

。

用于某些表面很小或?yàn)榍妫约坝衅趶?qiáng)度要求的零件表面的評(píng)定。表5-1Ra的數(shù)值/μm表5-2Rz的數(shù)值/μm0.0120.23.2500.0250.46.31000.050.812.50.11.6250.0250.46.310016000.050.812.52000.11.6254000.23.250800表5-5Ra、Rz與取樣長(zhǎng)度lr、ln的對(duì)應(yīng)關(guān)系Ra/≥0.008～0.02＞0.02～0.1＞0.1～2.0＞2.0～10.0＞10.0～80.0lr/mm0.080.250.82.58.0ln/mm0.41.254.012.540.0Rz/≥0.025～0.10＞0.10～0.50＞0.50～10.0＞10.0～50.0＞50～320lr/mm0.080.250.82