CAD公差标注的方法

2019-12-05 6881 CAD公差标注

零件在加工的时候，总是存在一定误差，当一个零件中的轴和另一零件中的孔配合时，若加工误差过大，可能出现配合效果变差甚至无法配合的情况。但在现代化生产中，常常要求制造出的一批带轴和带孔的零件，在装配时不经挑选和修配，任意取出，孔和轴的配合都能达到预期的配合性质，满足使用要求，这种性能称互换性。零件的互换性是由CAD公差标注来实现的。

一、配合及互换性
    注意，国标规定，轴和孔的定义如下：
    轴：通常，指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）。
    孔：通常，指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由二平行平面或切面形成的包容面）。

二、尺寸公差（简称公差）的基本概念

1.基本尺寸按设计要求所确定的尺寸，如图中的φ30为基本尺寸。
2.实际尺寸通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。如果实际尺寸大于最小极限尺寸并小于最大极限尺寸，则尺寸为合格尺寸。
3.极限尺寸一个孔或轴允许的尺寸的两个极端。
最大极限尺寸：孔或轴允许的最大尺寸。
最小极限尺寸：孔或轴允许的最小尺寸。
4.尺寸偏差（简称偏差）极限尺寸与其基本尺寸的代数差。偏差有正值、负值或零值。
上偏差：最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。当最大极限尺寸小于其基本尺寸时，其值为负值。孔的上偏差代号为ES，轴的上偏差代号为es，如图中孔的上偏差ES=30.021-30=+0.021；轴的上偏差es=29.993-30=-0.007
下偏差：最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。当最小极限尺寸大于其基本尺寸时，其值为正值。孔的下偏差代号为EI，轴的上偏差代号为ei，如图中孔的下偏差EI=30-30=0；轴的下偏差
ei=29.993-30=-0.007

5.尺寸公差(简称公差）最大极限尺寸减最小极限尺寸之差，或上偏差减下偏差之差，它是允许尺寸的变动量。如图孔的公差=30.010-29.077=(+0.010)-(-0.023)=0.033。

6.公差带图为更简洁有效的表示公差，常将图(a)简单地用图(b)表示出来，图(b)称为公差带图。
7.零线在公差带图中，确定公差的一条基准直线。通常以零线表示基本尺寸。
8.尺寸公差带（简称公差带）在公差带图中，由代表上、下偏差的两条直线所限定的区域。

9.标准公差 GB/T 1800.2-1998 中所附的“标准公差数值”（见下表）所列的用以确定公差带大小的任一公差，用IT表示。标准公差分20个等级，即IT01、IT0、IT1、IT2、IT3......IT18。数字表示等级，数字越小，等级越高。

标准公差数值(节选)

10.基本偏差用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零线的那个偏差。若公差带位于零线之上，下偏差为基本偏差；若公差带位于零线之下，上偏差为基本偏差。
国家标准对轴、孔各规定了28个基本偏差系列，用拉丁字母表示，大写字母代表孔的基本偏差，小写字母代表轴的基本偏差。下图为基本偏差示意图，图中只示意了各基本偏差的相对位置，具体数值可通过查表确定。

三、配合的基本概念

1.配合种类基本尺寸相同，互相结合的孔和轴公差带之间的关系称为配合，为满足不同的设计要求，国标规定了以下三种类型的配合：
间隙配合—孔的公差带在轴的公差带之上，任取一对孔和轴相配都具有间隙（包括间隙等于零）。

过盈配合—孔的公差带在轴的公差带之下，任取一对孔和轴相配都具有过盈(包括过盈等于零）。

过渡配合—孔的公差带和轴的公差带互相重叠，任取一对孔和轴相配，可能具有间隙也可能具有过盈。

2.配合制为了统一极限偏差，达到最大的经济效益，国家标准规定了两种基准制，即基孔制和基轴制。

基孔制—孔的基本偏差保持一定，而用改变轴的基本偏差来得到各种不同的配合的一种制度。为加工的方便性和经济性，应优先采用基孔制。
基孔制配合中的孔称基准孔，它的基本偏差H为下偏差，其值为零。

基轴制—轴的基本偏差保持一定，而用改变孔的基本偏差来得到各种不同的配合的一种制度。
基轴制配合中的孔称基准孔，它的基本偏差h为上偏差，其值为零。

四、公差与配合的标注

1.公差带的表示
公差带用基本偏差的字母和公差等级数字表示。
例如：H7 表示孔的公差带；h7表示轴的公差带。
注意，大写字母表示孔的偏差；小写字母表示轴的偏差。

2.注公差带尺寸的表示
注公差的尺寸的基本尺寸后跟所要求的公差带或（和）对应的偏差值表示。下图为注公差的尺寸在零件图中的三种表示形式。其中只注基本尺寸和偏差值的形式为常用形式（中图），偏差值应从有关手册或教材附录中查取，书写时其字号比基本尺寸数字小一号，上偏差注在上面，下偏差注在下面。零偏差值也应写出但不带正、负号。若上、下偏差的绝对值相等时，只注一次，并在该偏差值之前加“±”号，偏差字高和基本尺寸字高相等，例如：Ф50±0.05。