公差简称公差,是指最大极限尺寸和最小极限尺寸的允许差值的绝对值,或者是允许上偏差和允许下偏差的差值。尺寸公差是不带符号的绝对值。极限=极限尺寸-基本尺寸,上偏差=最大极限尺寸-基本尺寸,下偏差=最小极限尺寸-基本尺寸。尺寸公差是指切割时零件尺寸的允许偏差。在基本尺寸相同的情况下,尺寸公差越小,尺寸精度越高。
话不多说,先回顾一下上图:
相信很多人都觉得很熟悉。你以为很简单吗?别担心,让我们慢慢来。
学习之前,先来一波。什么?
我们在图纸上看到的尺寸公差主要分为数值公差和公差代号,大部分都是数值公差。
1.数值公差
设计工程师在设计轴的时候,希望轴的直径是28,但是他也知道生产车间或者供应商做出来的轴不会刚好是28(肯定有误差),所以会有或多或少的偏差。所以对于验收,他必须给出一个范围,比如轴的最小直径不能小于27.9(下限尺寸),最大直径不能大于28.1(上限尺寸)。这个范围
只要被测轴的实际直径在27.9-28.1之间,这个尺寸就是合格的;否则判定为不合格。
这里28俗称标称尺寸,其中0.1代表上限偏差,是上限尺寸28.1减去标称尺寸28的结果;类似地,-0.1表示下限偏差,这是从下限尺寸27.9减去标称尺寸28的结果。
这里有一个公式:
上限偏差=上限尺寸-公称尺寸
下限偏差=下限尺寸-公称尺寸
不用记,因为很好理解。
上限偏差和下限偏差都有明确的标志,0除外,必须用标志标出。如下图所示:
2.公差代码
另一种表示尺寸公差的方法是使用公差代码。
比如20H7,15g6,这些代号是什么意思?
10G7,也表示尺寸公差,10表示公称尺寸,字母G表示基本偏差,公差到公称尺寸的偏移距离(最近距离)。7是指IT 7的标准公差等级,反映公差大小。
公差代号有三大要素,即公称尺寸、基本偏差和公差尺寸(即公差等级)。
10G7的公差值是多少?其他三个要素是什么意思?
一般很少有工程师能记住这些代码所代表的公差值。事实上,它需要查找表。后面我们会讲解查表的知识点。不管怎样,经过痛苦的查表,我们可以得出这样的结论:
也就是说,10G7表示的只是一个尺寸公差。
我们用图形来表达公差代码的三个要素,如下图所示:
从上面我们可以知道,每个字母表示的是公差到公称尺寸的距离(最近距离),也就是零线。对于孔,必须使用大写字母,大写字母A、B…ZC用来表示偏离。因为怕混淆,所以没有用字母I,L,O,Q,W(大概是因为丑)。
其中,代号A的公差带离公称尺寸(零线)最远,即基本偏差最大,且在零线以上。代码走得越远,公差带就越低。当它到达H时,公差带的下端刚好接近零线。然后,公差带继续下降,直到ZC跌至谷底。
有一个特殊的偏差代码(见红圈)。希望你能记住,就是H,它的下限偏差刚好和零线对齐,永远是0,它的上限偏差是正数。这个数值取决于公称尺寸和公差水平(将在后面讨论)。
例如:
如果孔的基本偏差采用H,也可以表达出配合的一个重要信息,即设计工程师采用基本孔配合。
我们来看看轴的基本偏差。它是一个小写字母,用A,B表示…ZC,其中I,L,O,Q和W没有用,因为它们很丑。
同样,孔使用大写字母,轴使用小写字母来表示偏差。
有朋友会问,两个孔的中心距,台阶的高度,既不是孔也不是轴,大写还是小写?
它涉及到一个采用容差编码的前提,即只有FOS的大小可以采用容差编码。
两孔中心距或台阶高度这种非量纲因素不能采用公差代号(最好连尺寸公差都不采用,用形位公差来控制)。
实际上,对无因次元素的尺寸采用公差代号是没有意义的。公差代码最终是为“配合”服务的,无因次元素不能用于配合。
和孔一样,公差带代码A离公称尺寸(零线)最远,在零线以下。代码越靠后,公差带就升得越高。当代码为H时,公差带上端与零线对齐,距离为0。然后回去继续涨,直到zc。
对于同一公称尺寸,A和A、H和H、zc和ZC的基本偏差值是相同的。也就是说,以同一公称尺寸为基准,孔和轴的基本偏差是围绕零线对称分布的。这意味着相同的孔轴配合,并且可以用多种方式表示。
接下来,我们来了解一下国际宽容。
从表中可以看出,公差等级为IT1-IT18,共18级。公差等级越小,公差要求越高,意味着精度越高,力度越大,当然也就意味着价格越贵。
对于刚开始学,对机床加工精度没什么感觉,经常被工艺工程师欺负的设计工程师还是很有用的。你可以参考他们,至少在设计零件的时候知道他们的公差是否合理。
如何通过公差等级得到零件的公差?很简单。查一下。
例如,孔的尺寸公差标记为25G7,其中7表示公差等级为IT7。根据公称尺寸25,可得孔的公差(上限偏差-下限偏差)为0.021。
最后看一下25G7的具体尺寸公差。首先,我们来看公差带分布图,如下图所示:
1#表示零线,也是公称尺寸。很明显是25,3#表示公差,由7级精度等级决定。通过查阅图中的表格,我们发现公差带的高度为0.021。
接下来需要检查2#,也就是偏差,这是由G和公称尺寸决定的。当然是查表:
不难发现偏差是0.007(注意单位是U)。基于以上三个基本量,不难得到:
下限偏差=0.007
上限偏差=0.007 0.021=0.028
最近怎么样?你学会了吗?
如果你已经学会了,那就试试吧。