第2章光滑圓柱體結(jié)合的

互換性與檢測2.1概述2.2極限與配合的基本術(shù)語及定義2.3標(biāo)準(zhǔn)公差系列2.4基本偏差系列2.5國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差帶與配合2.6極限與配合的選擇與應(yīng)用2.7尺寸的檢測習(xí)題與思考題本章導(dǎo)讀

理解有關(guān)尺寸、公差、偏差、配合等方面的術(shù)語、定義；

掌握標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)公差、公差等級的規(guī)定；

掌握標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的28個基本偏差代號以及它們的分布規(guī)律；

掌握公差帶的概念和公差帶圖的畫法，并能熟練查取標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差表，正確進(jìn)行有關(guān)計算；

掌握標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于一般、常用和優(yōu)先公差帶與配合的規(guī)定；

掌握標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于未注公差的線性尺寸的公差的規(guī)定；

初步掌握極限與配合的正確選用，并能正確標(biāo)注；

掌握檢測尺寸時計量器具的選擇和驗收極限的確定。

2.1概述

光滑圓柱體結(jié)合是由光滑的孔和軸構(gòu)成的，是機械制造中最廣泛應(yīng)用的一種結(jié)合形式，它對機械產(chǎn)品的使用性能和壽命有很大的影響。孔、軸配合是機械工程當(dāng)中重要的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，它不僅適用于圓柱形孔、軸的配合，也適用于由單一尺寸確定的配合表面的配合。為了保證互換性，統(tǒng)一設(shè)計、制造、檢驗、使用和維修，特制定孔、軸的極限與配合的國家標(biāo)準(zhǔn)。

為便于國際交流和采用國家標(biāo)準(zhǔn)的需要，我國頒布了一系列的國家標(biāo)準(zhǔn)，并對舊標(biāo)準(zhǔn)不斷修訂。新修訂的孔、軸極限與配合標(biāo)準(zhǔn)由以下幾部分組成：

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)公差等級和孔、軸極限偏差表》；GB/T1803—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/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)語及定義

極限與配合的基礎(chǔ)術(shù)語及其定義是學(xué)習(xí)極限與配合的基礎(chǔ)，也是從事機械設(shè)計與制造的人員在極限與配合方面的技術(shù)語言。

2.2.1孔、軸的定義

孔通常指工件的圓柱形內(nèi)表面，也包括非圓柱形內(nèi)表面。圓柱形孔的直徑尺寸用D表示。軸通常指工件的圓柱形外表面，也包括非圓柱形外表面。圓柱形軸的直徑尺寸用d表示。

從孔和軸的定義中可知，孔并不一定是圓柱形的，可以是非圓柱形的，如圖2－1(a)所示的六方孔、鍵槽等都可以理解為孔。同樣，軸也并不一定是圓柱形的，同樣可以是非圓柱形的，如圖2－1(b)所示的六方體、鍵等都可以視為軸。圖2－1孔、軸的示意圖

孔和軸具有以下特點：

(1)零件裝配后，其結(jié)合形成包容和被包容的關(guān)系，凡包容面統(tǒng)稱為孔，被包容面統(tǒng)稱為軸；

(2)在切削過程中，孔的尺寸由小變大，而軸的尺寸由大變小。

2.2.2有關(guān)尺寸的術(shù)語及定義

1.尺寸

用特定單位表示線性長度值的數(shù)字稱為尺寸。尺寸由數(shù)值和特定單位兩部分組成，如50mm，

80km等。尺寸包括直徑、半徑、寬度、深度、高度、中心距等，不包括角度。但是，在技術(shù)圖紙和一定范圍內(nèi)，規(guī)定共同單位(如技術(shù)圖紙中的尺寸標(biāo)注，以mm為單位)時，可以只寫數(shù)字而不寫單位。

2.公稱尺寸

設(shè)計根據(jù)使用要求，考慮零件的強度、剛度和結(jié)構(gòu)，經(jīng)過計算、圓整給定的尺寸稱為公稱尺寸。通常圖樣上標(biāo)注的都是公稱尺寸，如圖2－2所示。為了減少定值刀具(如鉆頭、鉸刀等)、量具(如量規(guī))和型材的規(guī)格，國家標(biāo)準(zhǔn)已將尺寸標(biāo)準(zhǔn)化。因此，公稱尺寸應(yīng)盡量選取標(biāo)準(zhǔn)尺寸，即通過計算、實驗或根據(jù)經(jīng)驗確定的尺寸一般應(yīng)圓整到標(biāo)準(zhǔn)尺寸?？椎墓Q尺寸用“D

”表示，軸的公稱尺寸用“d”表示。圖2－2公稱尺寸

3.實際尺寸

通過測量獲得的尺寸稱實際尺寸。由于測量過程中存在測量誤差，所以，測量的尺寸并非尺寸的真值。而零件本身也存在著形狀誤差，所以，同一表面上不同位置的實際尺寸也不一定相等，如圖2－3所示?？椎膶嶋H尺寸用“Da

”表示，軸的實際尺寸用“da

”表示。圖2－3實際尺寸

4.極限尺寸

孔或軸的尺寸允許變化的兩個界限值，稱為極限尺寸。在機械加工中，由于各種誤差的存在，如機床的誤差、刀具的誤差、量具的誤差，要把相同規(guī)格的零件都加工成同一尺

寸是不可能的。因此，根據(jù)不同要求給實際尺寸一個變動范圍，變動范圍的兩個界限值就是兩個極限尺寸。孔或軸允許的最大極限尺寸稱為上極限尺寸，孔或軸允許的最小極限尺

寸稱為下極限尺寸?？椎纳?、下極限尺寸分別用“Dmax

”、“Dmin”表示，軸的上、下極限尺寸分別用“dmax

”、“dmin

”表示，如圖2－4所示。

孔的公稱尺寸為D=30mm，孔的上極限尺寸為Dmax=30.021mm，孔的下極限尺寸為Dmin=30mm，軸的公稱尺寸為d=30mm，軸的上極限尺寸為dmax=29.993mm，軸的下極限尺寸為dmin=29.980mm。圖2－4極限尺寸

2.2.3有關(guān)偏差與公差的術(shù)語及定義

1.偏差

某一尺寸(極限尺寸或?qū)嶋H尺寸)減去其公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為尺寸偏差(簡稱偏差)。偏差包括極限偏差和實際偏差兩種，極限偏差又分為上極限偏差和下極限偏差。偏差

可能為正或負(fù)，也可能為零。

2.極限偏差

極限尺寸減去公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為極限偏差。由于極限尺寸有上極限尺寸和下極限尺寸之分，因而極限偏差有上極限偏差和下極限偏差之分。上極限尺寸減去公稱尺寸

圖2－5極限偏差所得的代數(shù)差稱為上極限偏差；下極限尺寸減去公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為下極限偏差?？椎纳蠘O限偏差用“ES

”表示，軸的上極限偏差用“es”表示；孔的下極限偏差用“EI”表示，軸的下極限偏差用“ei

”表示，如圖2－5所示。使用偏差時，前面必須標(biāo)上相應(yīng)的“+”或

“-”號，零除外。圖2－5極限偏差

國標(biāo)規(guī)定，上極限偏差標(biāo)在公稱尺寸的右上角，下極限偏差標(biāo)在公稱尺寸的右下角。為了使標(biāo)注保持嚴(yán)密性，即使上偏差或下偏差為零，仍須標(biāo)注，如當(dāng)上、下偏差值相等而符號相反時，為了簡化標(biāo)注，可標(biāo)注為40±0.008。

3.實際偏差

實際尺寸減去公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為實際偏差。

孔的實際偏差為：

Ea=Da-D；

軸的實際偏差為：

ea=da-d。

4.尺寸公差

允許尺寸的變動范圍稱為尺寸公差(簡稱公差)。尺寸公差的數(shù)值等于上極限尺寸減去下極限尺寸之差的絕對值?？缀洼S的尺寸公差分別用Th

和Ts

表示，其表達(dá)式為

公差是一個無正、負(fù)符號的絕對值，且不能為零，更不能為負(fù)值。公稱尺寸、極限偏差及公差之間的關(guān)系如圖2－6所示。圖2－6尺寸、偏差、公差之間的關(guān)系

應(yīng)當(dāng)指出，公差與偏差是兩個不同的概念。公差表示制造精度的要求，反映加工難易程度；而偏差表示與公稱尺寸偏離程度，它表示公差帶的位置，影響配合松緊。

5.公差帶圖

公差帶圖可清楚地表示尺寸、偏差和公差的相互關(guān)系，是一個非常有用的工具。由于公差、偏差的數(shù)值比公稱尺寸數(shù)值小得太多，不便于用同一比例表示，為此，可只將公差

值放大，畫出公差帶位置圖，用尺寸公差帶的高度和相互位置表示公差大小和配合性質(zhì)，如圖2－7所示。

(1)零線。在公差帶圖中，表示公稱尺寸的一條直線，以此為基準(zhǔn)確定偏差和公差，這條直線稱為零線。正偏差位于零線的上方，負(fù)偏差位于零線的下方。

(2)公差帶。在公差帶圖中，由代表上極限偏差和下極限偏差或上極限尺寸和下極限尺寸的兩條直線所限定的一個區(qū)域。公差帶由“公差帶大小”和“公差帶位置”兩個要素決定。前者指公差帶在零線垂直方向上的寬度，后者指公差帶相對于零線的位置。公差帶沿零線方向的長度可以適當(dāng)選取。為了區(qū)別，一般在同一圖中，孔和軸的公差帶的剖面線相反，或疏密程度不同，或者在公差帶方框里寫上“孔”、“軸”。如圖2－7所示。圖2－7公差帶圖

6.極限制

經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的公差與偏差制度稱為極限制。為了使公差帶標(biāo)準(zhǔn)化，國家標(biāo)準(zhǔn)《極限與配合》相應(yīng)提出了標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差兩個術(shù)語。

7.基本偏差

國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的用于標(biāo)準(zhǔn)化公差位置的上極限偏差或下極限偏差，稱為基本偏差，一般為靠近零線或位于零線的那個極限偏差。如圖2－8所示。圖2－8基本偏差圖

8.標(biāo)準(zhǔn)公差

國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的，用以確定公差帶大小的任一公差，稱為標(biāo)準(zhǔn)公差。

例2－1

已知某孔、軸的公稱尺寸為?25mm，孔的上極限尺寸為?25.021mm，下極限尺寸為?25mm；軸的上極限尺寸為?24.980mm，下極限尺寸為?24.967mm；求孔、軸的上、下極限偏差和公差，并畫出公差帶圖。圖2－9公差帶圖

2.2.4有關(guān)配合的術(shù)語及定義

1.配合

公稱尺寸相同的、相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系稱為配合。相互配合的孔和軸的公稱尺寸應(yīng)相同；孔和軸公差帶之間的不同關(guān)系決定了孔和軸結(jié)合的松緊程度，即孔和

軸的配合性質(zhì)。

2.間隙與間隙配合

(1)間隙?？椎某叽鐪p去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差為正值時稱為間隙。間隙數(shù)值前面應(yīng)標(biāo)“+”號，如“+0.

05”。在孔與軸的配合中，間隙的存在是孔與軸能夠相對運動

的基本條件。

(2)間隙配合。具有間隙(包括最小間隙等于零)的配合稱為間隙配合。這時，孔的公差帶應(yīng)在軸的公差帶的上方，如圖2－10所示。圖2－10間隙配合

由于孔和軸的實際尺寸允許在其公差帶內(nèi)變動，因而其配合的間隙是變動的。當(dāng)孔為上極限尺寸而與其相配的軸為下極限尺寸時，配合處于最松狀態(tài)，此時的間隙稱為最大間隙，用Xmax

表示。當(dāng)孔為下極限尺寸而與其相配的軸為上極限尺寸時，配合處于最緊狀態(tài)，此時的間隙稱為最小間隙，用Xmin表示，它們的平均值稱為平均間隙，用Xav

表示。

以上關(guān)系用公式表示為：

例2－2已知?40+0.0250

mm的孔與?40-0.

025-0.050mm的軸配合，求最大間隙、最小間隙和平均間隙，并畫出配合公差帶圖。

解方法一按極限尺寸計算：

方法二按偏差計算：

兩種方法的計算結(jié)果一樣，但用偏差計算較方便。

公差帶圖如圖2－11所示。圖2－11配合公差帶圖

3.過盈與過盈配合

(1)過盈?？椎某叽鐪p去軸的尺寸所得的代數(shù)差為負(fù)值時稱為過盈。過盈數(shù)值前面應(yīng)標(biāo)上“-”號，如“-0.050”。由于過盈的存在，孔與軸配合后，可使零件之間傳遞載荷或固定位置。

(2)過盈配合。具有過盈(包括最小過盈等于零)的配合稱為過盈配合。過盈配合時孔的公差帶在軸的公差帶下方，如圖2－12所示。圖2－12過盈配合

同樣，由于孔和軸的實際尺寸允許在其公差帶內(nèi)變動，因而過盈是變動的。當(dāng)孔為下極限尺寸而軸為上極限尺寸時，配合處于最緊狀態(tài)，此時的過盈稱為最大過盈，用“Ymax

”

表示。當(dāng)孔為上極限尺寸，而與其相配的軸為下極限尺寸時，配合處于最松狀態(tài)，此時的過盈稱為最小過盈，用“Ymin

”表示。它們的平均值稱為平均過盈，用“Yav

”表示。以上關(guān)系可用公式表示如下：

從式(2－10)、式(2－

11)可以看出，對過盈配合，最大過盈等于孔的下偏差減去軸的上偏差所得的代數(shù)差；最小過盈等于孔的上偏差減去軸的下偏差所得的代數(shù)差。最大過盈與最小過盈統(tǒng)稱為極限過盈，它們表示過盈配合中允許過盈變動量的兩個界限值。

例2－3已知?40+0.0250

mm的孔與?40+0.059+0.043mm的軸配合是過盈配合，求最小過盈、最大過盈和平均過盈。圖2－13配合公差帶圖

零間隙和零過盈都是孔的尺寸減去軸的尺寸所得的代數(shù)差等于零的狀態(tài)，那么，如何判斷到底是零間隙還是零過盈呢?這要看此孔和軸的配合是間隙配合還是過盈配合。如

EI-es=0，而ES-ei>0，此時為間隙配合，為零值的代數(shù)差表示最小間隙為零即零間隙；如ES-ei=0，而EI-es<0，此時為過盈配合，為零值的代數(shù)差表示最小過盈為零即零過盈。

4.過渡配合

可能具有間隙或過盈的配合稱為過渡配合。過渡配合是介于間隙配合與過盈配合之間的一種配合。過渡配合時，孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊，如圖2－14所示。圖2－14過渡配合

當(dāng)孔的尺寸大于軸的尺寸時，具有間隙。當(dāng)孔為上極限尺寸，而軸為下極限尺寸時，配合處于最松狀態(tài)，此時的間隙為最大間隙。過渡配合中的最大間隙也可用公式(2－7)計

算。當(dāng)孔的尺寸小于軸的尺寸時，具有過盈。當(dāng)孔為下極限尺寸，而軸為上極限尺寸時，配合處于最緊狀態(tài)，此時的過盈為最大過盈。過渡配合中的最大過盈也可用公式(2－10)計算。它們的平均值是間隙，還是過盈，取決于平均值的符號，為正時，是平均間隙Xav

，為負(fù)時，是平均過盈Yav

。

計算公式如下：

最大間隙和最大過盈是代表過渡配合松緊程度的特征值。過渡配合中，也可能出現(xiàn)孔的尺寸減軸的尺寸為零的情況。這個零值可稱為零間隙，也可稱為零過盈，但它不能代表過渡配合的性質(zhì)特征。

例2－4

已知?40+0.0250

mm的孔與?40+0.025+0.009mm的軸相配合是過渡配合，求最大間隙、最大過盈和平均過盈(或間隙)。圖2－15配合公差帶圖

如何根據(jù)圖樣上標(biāo)注的孔、軸的極限偏差來判斷配合性質(zhì)是一個比較重要的問題。在配合中，只要保證孔的下偏差大于或等于軸的上偏差，就必然保證孔的上偏差大于軸的下

偏差，即保證此配合為間隙配合。同樣，在配合中，只要保證孔的上偏差小于或等于軸的下偏差，也就必然保證孔的下偏差小于軸的上偏差，即可保證此配合為過盈配合。所以，

得出的判斷條件為：

EI≥es時，為間隙配合；

ES≤ei時，為過盈配合。判斷條件均不成立時，為過渡配合。

5.配合公差

允許間隙或過盈的變動量稱為配合公差，用符號Tf表示。配合公差一般是根據(jù)零部件配合部位的配合松緊變動的大小給出。某一配合的配合公差越大，則配合時形成的間隙或過盈可能出現(xiàn)的差別越大，也就是配合后產(chǎn)生的松緊差別的程度也越大，配合的精度越低。反之，配合公差越小，間隙或過盈可能出現(xiàn)的差別也越小，其松緊差別的程度也越小，

配合的精度越高。

間隙配合的配合公差等于最大間隙與最小間隙的代數(shù)差的絕對值；過盈配合的配合公差等于最大過盈與最小過盈的代數(shù)差的絕對值；過渡配合的配合公差等于最大間隙與最大

過盈的代數(shù)差的絕對值。用公式表示如下：

與尺寸公差相似，配合公差也是用絕對值定義的，因而沒有正、負(fù)，而且其值也不可能為零。式(2－17)說明，配合公差和尺寸公差一樣，總是大于零的，配合精度的高低是由相互配合的孔和軸的精度決定的。配合精度要求越高，孔和軸的精度要求也越高，加工越困難，加工成本越高；反之，孔和軸的加工越容易，加工成本越低。

例2－5

若已知某配合的公稱尺寸為mm，配合公差

Tf

=0.049mm，最大間隙X

max

=+0.019mm，孔的公差T

h=0.030mm，軸的下偏差ei=+0.011mm，求孔和軸的極限偏

差，畫出該配合的尺寸公差帶圖，并說明配合類別。圖2－16公差帶圖

6.配合制

把公差和基本偏差標(biāo)準(zhǔn)化的制度稱為極限制。配合制是同一極限制的孔和軸組成配合的一種制度，也叫基準(zhǔn)制。GB/T1800.1—2009規(guī)定了兩種平行的配合制：基孔制配合和基軸制配合。

(1)基孔制配合。

基孔制配合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，稱為基孔制配合?；字婆浜系目诪榛鶞?zhǔn)孔，孔的公差帶在零線上方，

孔的最小極限尺寸等于公稱尺寸，孔的下偏差EI

為零，基準(zhǔn)孔的代號為“H

”，如圖2－17(a)所示。

(2)基軸制配合。

基軸制配合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，稱為基軸制配合?；S制配合的軸為基準(zhǔn)軸，軸的公差帶在零線下方，

軸的最大極限尺寸等于公稱尺寸，軸的上偏差es為零，基準(zhǔn)軸的代號為“h”，如圖2－17(b)所示。圖2－17基孔制配合和基軸制配合

2.3標(biāo)準(zhǔn)公差系列

標(biāo)準(zhǔn)公差系列是國家標(biāo)準(zhǔn)制定出的一系列標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值，它由以下幾個因素構(gòu)成。

2.3.1標(biāo)準(zhǔn)公差因子

標(biāo)準(zhǔn)公差因子(i，

I)是用以確定標(biāo)準(zhǔn)公差的基本單位，該因子是公稱尺寸的函數(shù)，是制定標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值的基礎(chǔ)。

在實際生產(chǎn)中，對公稱尺寸相同的零件，可按公差大小評定其制造精度的高低，對公稱尺寸不同的零件，評定其制造精度時就不能僅看公差大小。實際上，在相同的加工條件下，公稱尺寸不同的零件加工后產(chǎn)生的加工誤差也不同。例如，兩根軸(見圖2－18)，公差都是25μm，一根直徑為50mm，另一根直徑為180mm，哪根軸的尺寸精度高一些呢?圖2－ 18公差相同尺寸不同的軸

要比較，就必須要有一個單位，這個單位叫做標(biāo)準(zhǔn)公差因子(或公差單位)。它不是簡單的長度單位mm或μm，而是一個能反映尺寸誤差規(guī)律的算術(shù)表達(dá)式。在≤500mm的尺寸范圍內(nèi)(見圖2－19)，標(biāo)準(zhǔn)公差因子i按下式計算：

式中：

i———標(biāo)準(zhǔn)公差因子(公差單位)，單位：μm；

D———公稱尺寸分段的計算尺寸，單位：

mm。

上式第一項主要反映加工誤差，表示公差與公稱尺寸符合立方拋物線規(guī)律；第二項反映的是測量誤差的影響，主要是測量時溫度的變化。圖2－19公差單位與公稱尺寸的關(guān)系

但是，隨著公稱尺寸逐漸增大，第二項的影響越來越顯著。對大尺寸而言，溫度變化引起的誤差隨直徑的增大呈線性關(guān)系。當(dāng)公稱尺寸為>500~3150mm時，標(biāo)準(zhǔn)公差因子

(以I表示)按式(2－17b)計算：

公稱尺寸>3150mm時，用式(2－17b)來計算標(biāo)準(zhǔn)公差，也不能完全反映誤差出現(xiàn)的規(guī)律，但目前沒有發(fā)現(xiàn)更加合理的公式，仍然用式(2－17b)來計算。

2.3.2標(biāo)準(zhǔn)公差等級

確定尺寸精確程度的等級稱為公差等級。不同零件和零件上不同部位的尺寸，對精確程度的要求往往不同。為了滿足生產(chǎn)的需要，國家標(biāo)準(zhǔn)制定了20個公差等級，各級標(biāo)準(zhǔn)公差的代號分別為IT01，

IT0，

IT1，IT2，…，

IT18。IT01精度最高，其余依次降低，標(biāo)準(zhǔn)公差值依次增大，見圖2－20。圖220公差等級與公差數(shù)值變化趨勢圖

在公稱尺寸≤500mm的常用尺寸范圍內(nèi)，各級標(biāo)準(zhǔn)公差計算公式見表21。在公稱尺寸為>500~3150mm的尺寸范圍內(nèi)，各級標(biāo)準(zhǔn)公差計算公式見表2－2。對于IT5~IT18，標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T均按下式計算：

式中：

a———公差等級系數(shù)。

2.3.3尺寸分段

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)公差和標(biāo)準(zhǔn)公差因子的計算公式，如果對每一個公稱尺寸都計算出一個對應(yīng)的公差值，就會產(chǎn)生一個龐大的公差數(shù)值表，將給實際應(yīng)用帶來很多困難。為了減少公差

值的數(shù)目和簡化公差數(shù)值表，方便實際應(yīng)用，必須對公稱尺寸進(jìn)行分段。對同一尺寸段內(nèi)的所有公稱尺寸，在相同公差等級情況下規(guī)定相同的標(biāo)準(zhǔn)公差。公稱尺寸分段見表2－3。

計算標(biāo)準(zhǔn)公差時，公差單位算式中D取尺寸段首尾兩個尺寸的幾何平均值。例如，對30~50mm尺寸段，

D≈38.73mm。凡屬于這一尺寸段的任一公稱尺寸，其標(biāo)準(zhǔn)公差均以D=38.73mm進(jìn)行計算。實踐證明，這樣計算的公差值差別不大，有利于生產(chǎn)應(yīng)用，簡化了公差表格。標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值見表2－4。

注：

1.公稱尺寸大于500mm的IT1~IT5的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值為試行值。

2.公稱尺寸小于或等于1mm時，無IT14~IT18。

現(xiàn)在來比較上面兩根軸的精度。根據(jù)表24可得：公差都是0.025mm時，

mm的軸公差等級是IT6，

mm的軸公差等級是IT7。所以，直徑為180mm的軸精度比直徑為

50mm的軸精度高。因此可以得出，零件精度的高低不僅與公差的大小有關(guān)，還與零件尺寸有關(guān)。

2.4基本偏差系列

基本偏差確定了公差帶的位置，從而確定了配合的性質(zhì)。為了滿足各種不同配合的需要，并滿足生產(chǎn)的要求，必須設(shè)置若干基本偏差并將其標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化的基本偏差組成基本偏差系列。國標(biāo)對孔和軸各規(guī)定了28個基本偏差。

2.4.1基本偏差代號及其特點

基本偏差是指靠近零線或位于零線上的那個極限偏差，它是用來確定公差帶位置的參數(shù)。為了滿足各種不同配合的需要，國家標(biāo)準(zhǔn)對孔和軸分別規(guī)定了28種基本偏差代號。用拉丁字母表示，大寫代表孔的基本偏差，小寫代表軸的基本偏差。在26個拉丁字母中，易與其他代號混淆的I、L、O、Q、W(i、l、o、q、w)5個字母除外。再加上7個雙寫字母CD、EF、FG、ZA、ZB、ZC、JS(cd、ef、fg、za、zb、zc、js)表示的，共有28個代號，見表2-5。這28個代號基本構(gòu)成了孔和軸的基本偏差系列。

圖2-21是基本偏差系列圖，表示公稱尺寸相同的28種孔、軸的基本偏差相對于零線的位量關(guān)系。圖中所畫公差帶是開口的，這是因為基本偏差只表示公差帶的位置，不表示公差帶的大小，開口端的極限偏差由公差等級來決定。因此，任何一個公差帶都用基本偏差代號和公差等級數(shù)字表示。如孔公差帶H7、P8，軸公差帶h6、m7圖2-21基本偏差系列

從基本偏差系列圖可以看出：

(1)對于孔：

A~H的基本偏差為下偏差EI，除H基本偏差為零外，其余均為正值，其絕對值依次減小，

J~ZC的基本偏差為上偏差ES，除J、K和M、N外，其余皆為負(fù)值，其絕對值依次增大。

(2)對于軸：

a~h的基本偏差為上偏差es，除h基本偏差為零外，其余均為負(fù)值，其絕對值依次減??；j~zc的基本偏差為下偏差ei，除j和k(當(dāng)代號為k時，

IT<3或IT>7時，基本偏差為零)外，其余皆為正值，其絕對值依次增大。

(3)代號JS和js在各公差等級中完全對稱，因此，基本偏差可為上偏差(數(shù)值+IT/2)，也可為下偏差(數(shù)值-IT/2)。JS和js將逐漸取代近似對稱偏差J和j。所以，在國家標(biāo)準(zhǔn)中，孔僅保留了J6、J7、J8，軸僅保留了j5、j6、j7、j8等。

(4)代號K、M、N隨公差等級不同各有兩種(個別尺寸段的某些等級中有三種)基本偏差數(shù)值。

上述特點歸納如表2-6。

2.4.2孔和軸的基本偏差

1.軸的基本偏差數(shù)值

軸的基本偏差數(shù)值是以基孔制配合為基礎(chǔ)，按照各種配合要求，再根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和統(tǒng)計分析結(jié)果所得出的一系列公式，經(jīng)計算后圓整尾數(shù)而得出的。軸的基本偏差數(shù)值見

表2-7。

當(dāng)軸的基本偏差確定后，軸的另一個基本偏差可根據(jù)下列公式計算

例2-6根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表(表24)和軸的基本偏差數(shù)值表(表2-7)，確定?50f6的極限偏差。

解：查表2-4得：軸的標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T6=16μm

查表2-7得：軸的基本偏差為上極限偏差es=-25μm

軸的另一個極限偏差為下極限偏差

ei=es-IT6=(-25-16)μm=-41μm

2.孔的基本偏差數(shù)值

孔的基本偏差數(shù)值是由同名軸的基本偏差換算得到的。換算原則為：同名配合的配合性質(zhì)不變，即基孔制的配合(如?30H9/f9、?40H7/g6)變成同名基軸制的配合(如?30F9/h9、?40G7/h6)時，其配合性質(zhì)(極限間隙或極限過盈)不變。根據(jù)上述原則，孔的基本偏差按以下兩種規(guī)則換算：

(1)通用規(guī)則用同一字母表示的孔、軸的基本偏差的絕對值相等，符號相反。孔的基本偏差是軸的基本偏差相對于零線的倒影。即

EI=-es(適用于A—H)

(2-21)

ES=-ei(適用于同級配合的K—ZC)

(2-22)

通用規(guī)則的應(yīng)用范圍如下：公稱尺寸≤500mm的所有公差等級的A—H，標(biāo)準(zhǔn)公差大于IT8的K、M、N和標(biāo)準(zhǔn)公差大于IT7的PZC。但也有例外，對于公稱尺寸大于3mm，標(biāo)準(zhǔn)公差大于IT8的N，其基本偏差ES=0。

(2)特殊規(guī)則對于公稱尺寸≤500mm，且標(biāo)準(zhǔn)公差≤IT8的J、K、M、N和標(biāo)準(zhǔn)公差≤IT7的PZC的孔，其基本偏差ES采用特殊規(guī)則換算，即ES與同名軸的基本偏差ei的符號相反，而絕對值相差一個Δ值。這是因為在較高的公差等級中，同一公差等級的孔比軸加工困難，因而常采用孔比軸低一級的配合，并要求兩種基準(zhǔn)制所形成的配合性質(zhì)相同。即

ES=-ei+Δ

(2-23)

Δ=ITn-ITn-1

(2-24)

孔的另一個極限偏差可根據(jù)孔的基本偏差數(shù)值和標(biāo)準(zhǔn)公差值按下列關(guān)系式計算：

EI=ES-IT(公差帶在零線以下)

(2-25)

ES=EI+IT(公差帶在零線以上)

(2-26)

根據(jù)上述換算規(guī)則，可得到尺寸≤500mm孔的基本偏差數(shù)值。表2-8給出了尺寸≤500mm的孔的基本偏差數(shù)值。

例2-7試用查表法確定?50H7/p6和?50P7/h6的孔、軸極限偏差，計算兩種配合的極限過盈，并作出公差帶圖進(jìn)行比較。

解：(1)查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表2-4得：

IT6=16μm，

IT7=25μm。

(2)查表確定孔、軸的基本偏差。

孔：查表2-8，

H的基本偏差EI=0μm

，

P的基本偏差ES=-26μm+Δ=(-26+9)μm=-0.017mm

軸：查表2-7，

p的基本偏差ei=+26μm=+0.026mm，

h的基本偏差es=0。

(3)計算孔、軸的另一個極限偏差。

孔：

H7的另一個極限偏差

ES=EI+IT7=(0+0.025)mm=+0.025mm

P7的另一個極限偏差

EI=ES-IT7=(-0.017-0.025)mm=-0.042mm

軸：

p6的另一個極限偏差

es=ei+IT6=(+0.026+0.016)mm=+0.042mm

h6的另一個極限偏差

ei=es-IT6=(0-0.016)mm=-0.016mm

由上述計算得出：

通過計算可知，兩組配合分別是基孔制的過盈配合和基軸制的配合，其極限過盈相同，所以?50H7/p6和

?50P7/h6的配合性質(zhì)相同。

(5)畫出配合公差帶圖。

配合公差帶圖如圖2-22所示。圖2-22配合公差帶圖

例2-8已知孔、軸配合的公稱尺寸為?50mm，配合公差Tf=41μm，

Xmax=+66μm，孔的公差Th=25μm，軸的下極限偏差ei=+41μm，求孔、軸的其他極限偏差，畫出配合尺寸公差帶圖。

解：由配合公差公式Tf=Th+Ts

得

軸的公差Ts=Tf-Th=(41-25)μm=16μm

由軸的公差公式Ts=es-ei得

軸的上極限偏差

es=Ts+ei=(16+41)μm=+57μm

由最大間隙公式Xmax=ES-ei得

孔的上極限偏差

ES=Xmax+ei=(66+41)μm=+107μm

由孔的公差公式Th=ES-EI得

孔的下極限偏差

EI=ES-Th=(107-25)μm=+82μm

所以得出：孔，軸配合公差帶圖(見圖2-23)。圖2-23孔、軸配合公差帶圖

2.4.3極限與配合在圖樣上的標(biāo)注

零件圖上，一般標(biāo)注為下列幾種，如圖2-24所示。

(1)在公稱尺寸后標(biāo)注所要求的公差帶，如?50H7、?50g6。

(2)在公稱尺寸后標(biāo)注所要求的公差帶對應(yīng)的偏差值，如?50+0.0250、?50-0.009-0.025。

(3)在公稱尺寸后標(biāo)注所要求的公差帶和對應(yīng)的偏差值，

如?50H7(+0.0250)，?50g6(-0.009-0.025)。

(4)對稱偏差表示為：

?10Js5(±0.003)。圖2-4孔、軸公差帶在零件圖上的標(biāo)注

裝配圖上，在公稱尺寸后標(biāo)注孔、軸的公差帶，如圖2-25所示。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定孔、軸公差帶寫成分?jǐn)?shù)形式，分子為孔公差帶，分母為軸公差帶。如?50H7/g6或?50圖2-25孔、軸公差帶在裝配圖上的標(biāo)注

2.5國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差帶與配合

國家標(biāo)準(zhǔn)20個公差等級和28種基本偏差，如將任一基本偏差與任一標(biāo)準(zhǔn)公差組合，在公稱尺寸≤500mm范圍內(nèi)，孔公差帶有20×27+3(J6、J7、J8)=543個，軸公差帶有20×27+4(j5、j6、j7、j8)=544個。如此多的公差帶都使用顯然是不經(jīng)濟的，因為它必然導(dǎo)致定值刀具和量具規(guī)格的繁多。

2.5.1常用尺寸段公差與配合

根據(jù)生產(chǎn)實際情況，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先的軸公差帶共116種，如圖2-26所示。圖中方框內(nèi)的59種為常用公差帶，圓圈內(nèi)的13種為優(yōu)先公差帶。

國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先的孔公差帶共105種，如圖2-27所示。圖中方框內(nèi)的44種為常用公差帶，圓圈內(nèi)的13種為優(yōu)先公差帶。圖2-26一般、常用和優(yōu)先的軸用公差帶圖2-7一般、常用和優(yōu)先的孔用公差帶

選用公差帶時，應(yīng)按優(yōu)先、常用、一般公差帶的順序選取。若一般公差帶中也沒有滿足要求的公差帶，則按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差組成的公差帶來選取，還可考

慮用延伸和插入的方法來確定新的公差帶。

對于配合，國標(biāo)規(guī)定基孔制常用配合59種，優(yōu)先配合13種，見表2-9?；S制常用配合47種，優(yōu)先配合13種，見表2-10。

2.5.2一般公差———線性尺寸的未注公差

未注公差(也叫一般公差)是指在普通工藝條件下，普通機床設(shè)備一般加工能力就可達(dá)到的公差，它包括線性和角度的尺寸公差。在正常維護(hù)和操作情況下，它代表車間一般加

工精度。

未注公差可簡化制圖，使圖樣清晰易讀；節(jié)省圖樣設(shè)計的時間，設(shè)計人員只要熟悉未注公差的有關(guān)規(guī)定并加以應(yīng)用，可不必考慮其公差值；未注公差在保證車間的正常精度下，一般不用檢驗；未注公差可突出圖樣上標(biāo)注的公差，在加工和檢驗時可以引起足夠的重視。

國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1804—2000對線性尺寸的一般公差規(guī)定了四個公差等級，即精密級f、中等級m、粗糙級c、最粗級v。對適用尺寸也采用了較大的分段，具體數(shù)值見表211。f、m、c、v四個等級分別相當(dāng)于IT12、IT14、IT16、IT17。倒圓半徑與倒角高度尺寸的極限偏差數(shù)值見表2-12。角度尺寸的極限偏差數(shù)值見表2-13

線性尺寸一般公差主要用于較低精度的非配合尺寸。采用一般公差的尺寸，在該尺寸后不標(biāo)注出極限偏差。只有當(dāng)要素的功能允許一個比一般公差更大的公差且采用該公差比

一般公差更為經(jīng)濟時，其相應(yīng)的極限偏差才要在尺寸后注出。

采用GB/T1804—2000規(guī)定的一般公差，在圖樣、技術(shù)文件或標(biāo)準(zhǔn)中用該標(biāo)準(zhǔn)號和公差等級符號表示。例如，選用中等級m時，表示為GB/T1804—m。

2.6極限與配合的選擇與應(yīng)用

合理選用極限與配合是機械設(shè)計與制造中的一項重要工作，對提高產(chǎn)品的性能、質(zhì)量以及降低成本都有重要影響。選擇極限與配合，既要掌握有關(guān)極限與配合的國家標(biāo)準(zhǔn)，又要對產(chǎn)品的技術(shù)要求、工作條件以及生產(chǎn)制造條件進(jìn)行全面分析，還要通過生產(chǎn)實踐和科學(xué)實驗不斷積累經(jīng)驗，才能逐步提高合理選擇極限與配合的能力。極限與配合的選用主要包括配合制、公差等級和配合種類的選擇。

極限與配合國家標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，就是如何根據(jù)使用要求正確、合理地選擇符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的孔、軸公差帶和公差帶位置。即在公稱尺寸確定之后，合理選擇公差等級、配合制和配

合種類(基本偏差)。

選擇公差與配合的基本原則是經(jīng)濟地滿足使用性能要求，并獲得最佳技術(shù)經(jīng)濟效益。滿足使用性能要求是第一位的，這是產(chǎn)品質(zhì)量的保證。在滿足產(chǎn)品使用性能要求的基礎(chǔ)上，充分考慮生產(chǎn)、使用和維護(hù)的經(jīng)濟性。

2.6.1基準(zhǔn)制的選擇

選擇基準(zhǔn)制時，應(yīng)從零件的結(jié)構(gòu)、工藝性和經(jīng)濟性等方面進(jìn)行綜合分析，從而合理地確定基準(zhǔn)制。

1.一般情況下優(yōu)先選用基孔制

設(shè)計時，為了減少定值刀具、量具的規(guī)格和種類，便于生產(chǎn)，提高經(jīng)濟性，應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。

2.選用基軸制的情況

(1)機械制造中，采用具有一定公差等級的冷拉圓鋼，其外徑不用切削加工即能滿足使用要求時，應(yīng)選擇基軸制。這在技術(shù)上、經(jīng)濟上都是合理的。

(2)由于結(jié)構(gòu)上的特點，宜采用基軸制。如圖2-28(a)所示為發(fā)動機的活塞銷軸與連桿銅套孔和活塞孔之間的配合，根據(jù)工作要求，活塞銷軸與活塞孔應(yīng)為過渡配合，而活塞

銷與連桿之間由于有相對運動應(yīng)為間隙配合。若采用基孔制配合，如圖2-28(b)所示，銷軸將做成階梯狀，這樣既不便于加工，又不利于裝配。若采用基軸制配合，如圖2-28(c)所示，銷軸做成光軸，則既方便加工，又利于裝配。圖2-28活塞銷與活塞、連桿的配合及孔、軸公差帶

3.與標(biāo)準(zhǔn)件配合時，應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)件來確定基準(zhǔn)制

與標(biāo)準(zhǔn)件或標(biāo)準(zhǔn)部件配合的孔或軸，必須以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)件來選擇配合制。例如，與滾動軸承內(nèi)圈配合的軸應(yīng)選用基孔制，而與滾動軸承外圈外徑相配合的外殼孔應(yīng)選用基軸制。

4.特殊需要時可采用非基孔、基軸制配合非基孔、基軸制配合是指由不包含基本偏差H、h的任一孔、軸公差帶組成的配合。如圖2-29所示為軸承座孔同時與滾動軸承和端蓋的配合，滾動軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，它與軸承座孔的配合應(yīng)為基軸制過渡配合，選軸承座孔公差帶為?52J7，而軸承座孔與端蓋的配合應(yīng)為較低精度的間隙配合，軸承座孔公差帶已定為J7，現(xiàn)在只能對端蓋選定一個位于J7下方的公差帶，以形成所要求的間隙配合?？紤]到端蓋的性能要求和加工的經(jīng)濟性，采用f9的公差帶，最后確定端蓋與軸承座孔之間的配合為?52J7/f9。圖2-29非基孔、基軸制選擇示例

2.6.2公差等級的選擇

公差等級選擇的原則，在滿足使用要求的前提下應(yīng)盡量將公差等級選低，以取得較好的經(jīng)濟效益。但準(zhǔn)確地選定公差等級卻是十分困難的。公差等級過低，將不能滿足使用性

能和保證產(chǎn)品質(zhì)量；公差等級過高，生產(chǎn)成本將成倍增加，顯然不符合經(jīng)濟性要求。因此，應(yīng)綜合考慮各方面的因素，才能正確合理地確定公差等級。

由于精度設(shè)計尚處于以經(jīng)驗設(shè)計為主的階段，故一般公差等級的選擇主要采用類比法。對于某些特別重要的配合，可用計算法進(jìn)行精確設(shè)計，以確定孔、軸的公差等級。

考慮孔、軸工藝等價性，即孔、軸加工難易程度相同。公稱尺寸≤500mm，

Th≤IT8時，孔Th比軸Ts低一級，當(dāng)Th≥IT8時，孔Th與軸Ts取同級。

考慮相關(guān)件和相配件的精度。如齒輪孔與軸的配合，其公差等級取決于齒輪的精度等級；滾動軸承與軸和外殼孔的公差等級取決于軸承的精度等級。

考慮加工件的經(jīng)濟性。對于一些精度要求不高的配合，孔、軸的公差等級可以相差2~3級，如圖2-29中軸承端蓋和軸承座孔的配合?52J7/f9，它們的公差等級相差為2級。

具體的公差等級的選擇，可參考國家標(biāo)準(zhǔn)推薦的公差等級的應(yīng)用范圍，見表2-14；可參考各種加工方法所能達(dá)到的合理加工精度，見表2-15。

2.6.3配合的選用

配合的選擇主要是根據(jù)使用要求確定配合種類和配合代號。

1.配合類別的選擇

配合類別的選擇主要是根據(jù)使用要求選擇間隙配合、過盈配合和過渡配合三種配合類型之一。當(dāng)相配合的孔、軸間有相對運動時，選擇間隙配合；當(dāng)相配合的孔、軸間無相對運動時，不經(jīng)常拆卸，而需要傳遞一定的扭矩，選擇過盈配合；當(dāng)相配合的孔、軸間無相對運動，而需要經(jīng)常拆卸時，選擇過渡配合。

2.配合代號的選擇

配合代號的選擇是指在確定了基準(zhǔn)制和標(biāo)準(zhǔn)公差等級后，確定與基準(zhǔn)件配合的軸或孔的基本偏差代號。

(1)配合種類選擇的基本方法。

配合種類的選擇通常有三種，分別是計算法、試驗法和類比法。

計算法是根據(jù)一定的理論和公式，經(jīng)過計算得出所需的間隙或過盈，計算結(jié)果也是一個近似值，實際中還需要經(jīng)過試驗來確定；試驗法是對產(chǎn)品性能影響很大的一些配合，常用試驗法來確定最佳的間隙或過盈，這種方法要進(jìn)行大量試

驗，成本比較高；類比法是參照類似的經(jīng)過生產(chǎn)實踐驗證的機械，分析零件的工作條件及使用要求，以它們?yōu)闃颖緛磉x擇配合種類，類比法是機械設(shè)計中最常用的方法。使用類比法設(shè)計時，各種基本偏差的選擇可參考表2-16來選擇。

(2)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差帶的優(yōu)先、常用和一般的配合。

在選用配合時應(yīng)盡量選擇國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的公差帶和配合。在實際設(shè)計中，應(yīng)該首先采用優(yōu)先配合(優(yōu)先配合的選用說明見表2-17)，當(dāng)優(yōu)先配合不能滿足要求時，再從常用配合中選擇，常用配合不能滿足要求時，再選擇一般的配合。在特殊情況下，可根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，用標(biāo)準(zhǔn)公差系列和基本偏差系列組成配合，以滿足特殊的要求。

例2-9某配合的公稱尺寸為?40mm，要求間隙在0.

022~0.066mm之間，試確定孔和軸的公差等級和配合種類。

解：(1)選擇基準(zhǔn)制。

因為無特殊要求，所以優(yōu)先選用基孔制配合，

EI=0。

(2)由公式(2-14)、(2-17)得：

Tf=Th+Ts=|Xmax-Xmin|。

根據(jù)使用要求，

Tf'=|0.066-0.022|mm=0.044mm=44μm。

所選孔、軸公差之和Th+Ts應(yīng)等于或小于并最接近于Tf

'。

查表2-4得：孔、軸公差等級介于IT6和IT7之間，因為IT6和IT7屬于高的公差等級，所以一般取孔比軸低一級，故選孔公差等級IT7，Th

=25μm；軸公差等級IT6，

Ts

=16μm，則配合公差Tf

=Th+Ts=25μm+16μ

m=41μm，小于并最接近于Tf

'，滿足使用要求。

(3)確定孔、軸公差帶代號。

因為是基孔制配合，孔公差等級IT7，所以孔公差帶為?40H7(+0.0250)。

又因為是間隙配合，

Xmin=EI-es=0-es=-es，由已知條件Xmin′=+22μm得：es≥-22，

-es≥+22μm，則es≤-22μm。

查表2-7得：軸的基本偏差f

，其es=-25μm，

ei=es-Ts=(-25-16)μm=-41μm，所以軸的公差帶為

?40f6(-0.025-0.041)。

(4)驗證設(shè)計結(jié)果。

以上所選孔、軸配合為?40H7/f6。

最大間隙=(+25-(-41))μm=+66μm=+0.066mm

最小間隙=(0-(-25))μm=+25μm=+0.025mm

故間隙在0.022~0.066mm之間，設(shè)計結(jié)果滿足使用

要求。

由以上分析可知，所選配合?40H7/f6是適宜的。公差帶圖如圖2-30所示。

2.7尺寸的檢測

2.7.1概述“公差與配合”制度的建立，給互換性生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。但是，為了使零件符合圖樣規(guī)定的精度要求，除了要保證加工零件所用的設(shè)備和工藝裝備具有足夠的精度和穩(wěn)定性外，質(zhì)量檢驗也是一個十分重要的問題。而質(zhì)量檢驗的關(guān)鍵是確定合適的質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)及正確選用測量器具。為此，我國制定了《光滑工件尺寸的檢驗》(GB/T3177—2009)國家標(biāo)準(zhǔn)。

加工完的工件其實際尺寸應(yīng)位于最大和最小極限尺寸之間，包括實際尺寸正好等于最大或最小極限尺寸，都應(yīng)該認(rèn)為是合格的。但由于測量誤差的存在，實際尺寸并非工件尺

寸的真值，特別是實際尺寸在極限尺寸附近時，加上形狀誤差的影響極易造成錯誤判斷。

把不合格工件判為合格品為“誤收”；而把合格工件判為廢品為“誤廢”。因此，如果只根據(jù)測量結(jié)果是否超出圖樣給定的極限尺寸來判斷其合格性，有可能會造成誤收或誤廢。為防止受測量誤差的影響而使工件的實際尺寸超出兩個極限尺寸范圍，必須規(guī)定驗收極限。GB/T3177—2009用于普通計量器具進(jìn)行光滑工件尺寸檢驗，適用于車間的計量器具(如游標(biāo)卡尺、千分尺和比較儀等)。它主要包括兩個內(nèi)容：根據(jù)工件的公稱尺寸和公差等級確定工件的驗收極限；根據(jù)工件公差等級選擇計量器具。

2.7.2驗收極限

驗收極限是檢驗工件尺寸時判斷其合格與否的尺寸界限。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了兩種方式的驗收極限。

1.方式一：內(nèi)縮的驗收極限

如圖2-31所示。該方式規(guī)定驗收極限是從工件的最大實體極限(MML)和最小實體極限(LML)分別向工件公差帶內(nèi)移動一個安全裕度A來確定。A值按工件公差(T)的1/10確定，見表2-18。圖2-31驗收極限示意圖

孔尺寸的驗收極限：

上驗收極限=最小實體尺寸-安全裕度(A)

下驗收極限=最大實體尺寸+安全裕度(A)

軸尺寸的驗收極限：

上驗收極限=最大實體尺寸-安全裕度(A)

下驗收極限=最小實體尺寸+安全裕度(A)

按內(nèi)縮方案驗收工件，并合理的選擇內(nèi)縮的安全裕度A，將會沒有或很少有誤收，并能將誤廢量控制在所要求的范圍內(nèi)。

2.方式二：不內(nèi)縮的驗收極限

驗收極限等于規(guī)定的最大實體尺寸和最小實體尺寸，即安全裕度A=0。此方案使誤收和誤廢都有可能發(fā)生。

《光滑工件尺寸的檢驗》標(biāo)準(zhǔn)確定的驗收原則是：所用驗收方法應(yīng)只接收位于規(guī)定的極限尺寸之內(nèi)的工件，位于規(guī)定的極限尺寸之外的工件應(yīng)拒收。為此需要根據(jù)被測工件的精度高低和相應(yīng)的極限尺寸，確定其安全裕度(A)和驗收極限。

3.驗收極限方式的選擇

驗收極限方式的選擇要結(jié)合尺寸功能要求及其重要程度、尺寸公差等級、測量不確定度和工藝能力等因素綜合考慮。

(1)對遵循包容要求的尺寸、公差等級高的尺寸，其驗收極限按內(nèi)縮方式確定；

(2)當(dāng)工藝能力指數(shù)≥1時，其驗收極限可以按不內(nèi)縮方式確定；但對遵循包容要求的尺寸，其最大實體極限一邊的驗收極限仍應(yīng)按內(nèi)縮方式確定。

工藝能力指數(shù)值是工件公差值T與加工設(shè)備工藝能力Cσ的比值。C為常數(shù)，當(dāng)工件尺寸遵循正態(tài)分布時C=σ

，

σ

為加工設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)偏差，其數(shù)值等于T/6σ。

(3)對偏態(tài)分布的尺寸，其驗收極限可以僅對尺寸偏向的一邊按內(nèi)縮方式確定。

(4)對非配合和一般公差的尺寸，其驗收極限按不內(nèi)縮方式確定。

2.7.3計量器具的選擇

選擇時，應(yīng)使所選用的計量器具的測量不確定度u

1'數(shù)值等于或小于選定的u

1

值。即：

u

1

'≤u

1

。計量器具的測量不確定度允許值u

1按測量不確定度u

1與工件公差的比值分檔：對IT6~IT11的分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三檔，對IT12~IT18的分為Ⅰ、Ⅱ兩檔。測量不確定度u

1的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三檔值，分別為工件公差的1/10、1/6、1/4。計量器具的測量不確定度允許值u

約為測量不確定度u的0.9倍，其三檔數(shù)值列于表2-18。

計量器具的測量不確定度允許值u

1的選定，一般情況下，優(yōu)先選用Ⅰ檔，其次用Ⅱ檔、Ⅲ檔。

表219~表221為有關(guān)計量器具的測量不確定度。

例2-10被測工件為?45mm，試確定驗收極限并選擇合適的測量器具。并分析該軸可否使用分度值為0.01mm的外徑千分尺進(jìn)行比較法測量驗收。

解：

①確定驗收極限。該軸精度要求為IT8級，采用包容要求，故驗收極限按內(nèi)縮方案確定。從表2-19確定安全裕度A和測量器具的不確定度允許值u

1

。

該工件的公差為0.039mm，由表2-19查得A=0.0039mm，

u

1

=0.0035mm。其上、下驗收極限為

上驗收極限=dmax-A=(45-0.025-0.0039)mm=44.9711mm

下驗收極限=dmin+A=(45-0.064+0.0039)mm=44.9399mm

②選擇測量器具。按工件公稱尺寸45mm，從表220查得分度值為0.005mm的比較儀不確定度u

1

'為0.0030mm，小于允許值u

1為0.0035mm，故能滿足使用要求。

當(dāng)現(xiàn)有測量器具的不確定度u

1

'達(dá)不到小于或等于Ⅰ檔允許值u

1時，可選用表2-19中的第Ⅱ檔u

1值，重新選擇測量器具，依次類推。第Ⅱ檔u

1值滿足不了要求時，可選用第Ⅲ檔μ1值。

③當(dāng)沒有比較儀時，由表2-20選用分度值為0.01mm的外徑千分尺，其不確定度u

1

′為0.004mm，大于允許值u

1為0.0035mm，顯然用分度值為0.01mm的外徑千分尺采

用絕對測量法，不能滿足測量要求。

④用分度值為0.01mm的外徑千分尺進(jìn)行比較測量時，使用45mm量塊作為標(biāo)準(zhǔn)器(標(biāo)準(zhǔn)器的形狀與軸的形狀不相同)，千分尺的不確定度可降為原來的60%，即減小到0.004×60%=0.0024mm，小于允許值u

1

。所以用分度值為0.01mm外徑千分尺進(jìn)行比較測量，可滿足測量精度。

結(jié)論：該軸既可使用分度值為0.005mm的比較儀進(jìn)行比較法測量，還可使用分度值為0.01mm的外徑千分尺