1、机械制图之零件图的技术要求 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求教学目的：教学目的： 了解零件表面粗糙的术语，标注表面粗糙度代号。了解零件表面粗糙的术语，标注表面粗糙度代号。 了解极限与配合的相关概念意义。了解极限与配合的相关概念意义。 掌握极限与配合的标注方法。掌握极限与配合的标注方法。 了解形位公差的项目、意义，掌握形位公差的标注了解形位公差的项目、意义，掌握形位公差的标注 方法。方法。教学重点：教学重点： 表面粗糙度的概念意义及标注。表面粗糙度的概念意义及标注。 极限与配合的概念及标注。极限与配合的概念及标注。 形位公差的概念及标注形位公差的概念及标注。教学难点：教学难点：
2、表面粗糙度的正确标注。表面粗糙度的正确标注。 正确地在图样上标注的极限与配合和形位公差值。正确地在图样上标注的极限与配合和形位公差值。 零件图的技术要求有两种表达方式:一种是在图形上标注，如表面粗糙度、尺寸公差、 形状和位置公差等；另一种是用文字直接在图面上注写出来，如金属材料的热处理和表面 涂镀层及零件制造、检验、试验等。本节只简要介绍零件表面粗糙度、尺寸公差、形状和位 置公差的有关内容。 图6-8 微观零件表面6.4.1 表面粗糙度表面粗糙度 表面粗糙度是指零件表面上所具有的较小间距和峰谷组成的微观几何形状特性，即零件在较小区间内表面微观上高低不平的程度，如图6-8所示。它是评定零件表面质
3、量好坏的重要指标之一，对零件的使用寿命、零件间的配合及零件外观质量等均有直接影响。 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求图6-8 微观零件表面 1.表面粗糙度的评定参数 （1）基本术语 取样长度 lr 取样长度是指用于判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。标准规定，取样长度按表面粗糙程度合理取值，通常应包含至少五个轮廓峰和五个轮廓谷。 评定长度ln 评定长度是指评定轮廓表面粗糙度所必需的一段长度。一般情况下，标准推荐ln= 5lr。 （2）表面粗糙度的评定参数 表面粗糙度的评定参数有轮廓算术平均偏差Ra和轮廓最大高度Rz，其中应用最多的是Ra。 评定轮廓算术平均偏差Ra Ra为在
4、一个取样长度lr内，轮廓偏距绝对值的算术平均值，如图6-9所示。 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求图6-9 轮廓算术平均偏差Ra的评定用公式表示为 ： 或近似为： 式中 Z轮廓偏距（轮廓上各点至基准线的距离）: Zi第i点的轮廓偏距（i=1，2，n）。 Ra越大，表面越粗糙。 评定轮廓最大高度Rz Rz为在一个取样长度lr内，最大轮廓峰高Zp与最大轮廓谷深Zv之和的高度，如图6-10所示。 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求01( )dlrRaZ xxlr11niiRaZn 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求图6-10 轮廓最大高度Rz的评定 用公式
5、表示为 Rz=Zp+Zv 式中 Zp轮廓最大峰高； Zv轮廓最大谷深。 2.表面粗糙度的符号和代号注写 图样上给定的表面粗糙度符号和代号是表示零件加工完成后表面的粗糙度要求。如果只 需加工，而对表面粗糙度的其他规定没有具体要求时，则只注写表面粗糙度符号。表面粗糙度符号的画法如图6-11及表6-1所示，其中 d=h/10，H1=1.4h，H23h（h为字体高度）。 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求图6-11 表面粗糙度符号的画法 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求 1表面粗糙度代号包括表面粗糙度符号、表面粗糙度高度参数值及其他有关规定，表6-2为表面粗糙度高度参数值
6、的注写方法。 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求 3.表面粗糙度符号、代号的标注位置与方向 （1）总的原则是根据GB/T 4458.42003的规定，使表面粗糙度的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致，如图6-12所示。 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求图6-12 表面粗糙度的注写方向 （2）表面粗糙度可标注在轮廓线或延长线上，其符号应从材料外指向并接触表面。必要时，表面粗糙度符号也可用带箭头或黑点的指引线引出标注，如图6-13、图6-14所示。 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求图6-13 表面粗糙度在轮廓线上的标注 6.4 6.4 零件图的技
7、术要求零件图的技术要求图6-14 用指引线引出标注表面粗糙度 （3）在不致引起误解时，表面粗糙度可以标注在给定的尺寸线上，如图6-15所示。 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求图6-15 表面粗糙度标注在尺寸线上 （4）表粗糙度可标注在形位公差框格的上方，如图6-16所示。 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求图6-16 表面粗糙度标注在形位公差框格的上方 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求图6-17（a） 圆柱和棱柱表面的表面粗糙度标注（1） （5）圆柱和棱柱表面的表面粗糙度只标注一次，如图6-17（a）所示。如果每个棱柱表面有不同的表面要求，则应分别
8、单独标注，如图6-17（b）所示。 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求图6-17（b） 圆柱和棱柱表面的表面粗糙度标注（2） （6）齿轮、螺纹等工作面没有画出齿（牙）形时，其表面粗糙度符号和代号可按图 6-18所示的方式标注，即齿轮的表面粗糙度标注在分度线上，螺纹的表面粗糙度标注在尺寸线上。 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求图6-18 齿轮、螺纹工作面的表面粗糙度标注6.4.2 6.4.2 尺寸公差尺寸公差 1.互换性和公差 某一同类型产品（如零件、部件等）在尺寸、功能上能够彼此互相替换的性能 叫做互换性。零件具有互换性，为机械工业实现现代化协作生产、专业化生产，
9、提高劳动生产率提供了重要条件。 为了使零件具有互换性，首先相互对应的尺寸必须相同，但这个要求是不可能做到的。实际生产时，我们在保证零件的机械性能和互换性的前提下，允许零件尺寸有一个变动量，这个允许的尺寸变动量称为公差。 2.基本术语国家标准GB/T 1800.11998规定，有关公差的基本术语如下(参照图6-19): 图6-19 尺寸公差与公差带 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求 （1）基本尺寸:设计给定的尺寸，如80。 （2）极限尺寸:允许尺寸变化的两个界限值，它以基本尺寸为基数来确定。两个界限值中较大的一个称为最大极限尺寸，即 80+（+0.009）=80.009 较小的一
10、个称为最小极限尺寸，即 80+（-0.021）=79.979 （3）极限偏差:简称偏差，是某一极限尺寸与其基本尺寸的代数差，分别称为上偏差和下偏差。国家标准规定了偏差代号:孔的上偏差用ES、下偏差用EI表示；轴的上偏差用es、下偏差用ei表示。图6-17中 ES=80.009-80=+0.009 EI=79.979-80=-0.021 （4）尺寸公差:简称公差，是允许的尺寸变动量。公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之间代数差的绝对值，也等于上偏差与下偏差的代数差的绝对值，即有如下关系: 公差=|最大极限尺寸-最小极限尺寸|=|80.009-79.979|=0.030 公差=|上偏差-下偏差|=
11、|0.009-（-0.021）|=0.030 （5）零线:在公差带图中，表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差。 （6）尺寸公差带:简称公差带，是指在公差带图中，由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求 3.配合 基本尺寸相同、相互结合的孔和轴公差带之间的关系，称为配合。根据使用要求不同，国家标准规定配合性质分为三种:间隙配合、过盈配合和过渡配合。 （1）间隙配合:孔与轴配合时，孔的公差带在轴的公差带之上，具有间隙（包括间隙为零）的配合。如图6-20所示。 图6-20 间隙配合 （2）过盈配合:孔与轴配合时，孔的公差带在轴的公差带
12、之下，具有过盈（包括过盈为零）的配合。如图6-21所示。 （3）过渡配合:孔与轴配合时，孔的公差带与轴的公差带相互交叠，可能具有间隙或过盈的配合。如图6-22所示。 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求 图6-22 过渡配合 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求图6-21 过渡配合 4.标准公差与基本偏差 国家标准GB/T 1800.21998规定，公差带是由标准公差和基本偏差组成。标准公差确定公差带的大小，基本偏差确定公差带的位置。 （1）标准公差:国家标准GB/T 1800.41999中所列的，用以确定公差带大小的公差数值。标准公差分为20个等级，即IT01、IT0
13、、IT1、IT2IT18。IT01公差等级最高，IT18公差等级最低，因此标准公差反映了尺寸的精确程度即精度等级。标准公差数值可以从附表5-1中查得。 （2）基本偏差:国家标准GB/T 1800.31998中所列的，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一般为靠近零线的那个偏差。如图6-23所示，孔、轴的基本偏差系列分别有28种，它们的代号用拉丁字母表示，大写为孔、小写为轴；当公差带在零线的上方时，基本偏差为下偏差，反之则为上偏差。在基本偏差系列中，AH（ah）的基本偏差用于间隙配合；JZC（jzc）用于过渡配合和过盈配合。基本偏差数值可从附表5-2 和附表5-3中查得。 5.配合制度
14、 为了便于选择配合，减少零件加工的专用刀具和量具，国家标准对配合规定了两种基准制。 （1）基孔制:基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度，如图6-24所示。基准孔的下偏差为零，并用H表示。 （2）基轴制:基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度，如图6-25所示。基准轴的上偏差为零，并用h表示。 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求图6-23 基本偏差系列图 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求图6-24 基孔制配合图6-25 基轴制配合 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求 6.尺寸
15、公差在图样中的标注 （1）在零件图中标注线性尺寸的公差有三种形式，如图6-26所示，一是只注公差带代号；二是只注写上、下偏差数值，上、下偏差的字高为尺寸数字高度的三分之二，上、下偏差小数点对齐，在零件图中此种注法居多；三是既注公差带代号又注上、下偏差数值，但偏差数值加注括号。图6-26 零件图中尺寸公差的标注 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求 （2）在装配图中标注线性尺寸配合代号时，必须在基本尺寸的右边用分数的形式注出，其分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号，如图6-27（a）所示。必要时也允许按图6-27（b）的形式标注。 （a） （b） 图6-27 装配图中配合代号的
16、标注 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求 7.配合代号的识读方法 :基本尺寸为50、公差等级为IT8的基准孔与公差等级为IT7、基本偏差代号为f的轴组成的间隙配合。 :基本尺寸为40、公差等级为IT7的基准孔与公差等级为IT6、基本偏差代号为n的轴组成的过渡配合。 :基本尺寸为25、公差等级为IT6的基准轴与公差等级为IT7、基本偏差代号为P的孔组成的过盈配合。 H850f7H740n6P725h66.4.3 6.4.3 形状和位置公差形状和位置公差 形状和位置公差简称形位公差，是指零件的实际形状和实际位置对理想形状和理想位置的允许变动量。 对于没有特殊要求的零件，可以不标注形位
17、公差，其形位公差用尺寸公差加以限制，但是对于某些精度较高的零件，在零件图中不仅规定尺寸公差，而且还规定形位公差，因此形位公差也是显示产品质量高低的重要标志。 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求 1.形位公差代号、基准代号 形位公差代号包括:形位公差符号、形位公差框格及指引线、形位公差数值、基准符号等。表6-3列出了形位公差各特征项目的符号。 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求图6-28表示了形位公差代号、基准代号的内容。 图6-28 形位公差代号和基准代号 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求 2.形位公差标注示例 标注形位公差时，当被测要素是轮廓线或表
18、面时，指引线的箭头要指向被测要素的轮廓线或其延长线上；当被测要素是轴线时，指引线的箭头应与该要素尺寸线的箭头对齐。指引线箭头所指方向，是公差带的宽度方向或直径方向，基准要素是轴线时，要将基准符号与该要素的尺寸线对齐。 图6-29（a）的标注，表示d 圆柱表面的任意素线的直线度公差为0.05。 图6-29（b）的标注，表示d 圆柱体轴线的直线度公差为0.05。 图6-29 形状公差的标注 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求图6-30（a）的标注，表示被测左端面对于d 轴线的垂直度公差为0.02。 图6-30（b）的标注，表示被测上表面对于底面的平行度公差为0.05。 图6-30 位置公差的标注 6.4 6.4 零件图的技术要求零件图的技术要求
