1.0 机械加工基础-1-表面粗糙度、公差、几何公差

一、表面粗糙度

        表面粗糙度(surface roughness)是指：零件经过机械加工后的表面具有许多高低不平的凸峰和凹谷，其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），它属于微观几何形状误差。             表面粗糙度越小，则表面越光滑。表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的. 表面粗糙度与机械零件的配合、耐磨性、抗腐蚀、密封性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。

        一般使用轮廓算术平均偏差（Ra）来进行度量：

        1.算术平均偏差（Ra）：在一个取样长度内，纵坐标Z(x)绝对值的算数平均值。

        2.触针法利用针尖曲率半径为2微米左右的金刚石触针，在被测表面上以微小的压力进行缓慢滑行。这一过程中，触针的上下位移量会被转换为电信号，经过放大、滤波和计算后，由显示仪表显示出表面的粗糙度数值。

二、公称尺寸、极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、公差带

1.公称尺寸	理想形状的尺寸，下图中的30.
2.极限尺寸	允许尺寸变动的两个极限值，下图中上极限：30.2，下极限;29.8
3.极限偏差	极限尺寸-公称尺寸得到的代数差。 下图：上极限偏差=0.2            下极限偏差=-0.2
4.尺寸公差	允许尺寸的变动量

三、公差带

        孔、轴的公差带由标准公差和基本偏差组成。标准公差确定公差带大小，基本偏差确定公差带位置。

        1.标准公差见：【附录】GB /T 1800.1 - 2020 标准公差数值

        2.基本偏差：一般指公差带中靠近零线的那个偏差。国家标准规定了28个基本偏差。

        A-H用于间隙配合；J-ZC用于过度配合和过盈配合。

四、配合公差

        配合公差（fit tolerance）是指组成配合的孔、轴公差之和。它是允许间隙或过盈的变动量。 孔和轴的公差带大小和公差带位置组成了配合公差。      

  

1.间隙配合	具有间隙（即间隙>=0)的配合，称为间隙配合。此时孔的公差带在轴的公差带之上。
2.过盈配合	具有过盈（即过盈>=0)的配合，称为过盈配合。此时孔的公差带在轴的公差带之下。 安装时需要使用外力或者把带孔的零件加热膨胀后才能把轴装入。
3.过渡配合	可能具有间隙或过盈的配合，称为过渡配合，此时孔的公差带和轴的公差带相互交叠。

五、几何公差

【附录】GB /T 1800.1 - 2020 标准公差数值

标准公差等级分为20个等级，IT01精度最高；IT18精度最低。IT01-IT12用于配合尺寸。

公稱尺寸 mm		标準公差等級
		IT01	IT0	IT1	IT2	IT3	IT4	IT5	IT6	IT7	IT8	IT9	IT10	IT11	IT12	IT13	IT14	IT15	IT16	IT17	IT18
大于	至	标準公差數值
		μm													mm
-	3	0.3	0.5	0.8	1.2	2	3	4	6	10	14	25	40	60	0.1	0.14	0.25	0.4	0.6	1	1.4
3	6	0.4	0.6	1	1.5	2.5	4	5	8	12	18	30	48	75	0.12	0.18	0.3	0.48	0.75	1.2	1.8
6	10	0.4	0.6	1	1.5	2.5	4	6	9	15	22	36	58	90	0.15	0.22	0.36	0.58	0.9	1.5	2.2
10	18	0.5	0.8	1.2	2	3	5	8	11	18	27	43	70	110	0.18	0.27	0.43	0.7	1.1	1.8	2.7
18	30	0.6	1	1.5	2.5	4	6	9	13	21	33	52	84	130	0.21	0.33	0.52	0.84	1.3	2.1	3.3
30	50	0.6	1	1.5	2.5	4	7	11	16	25	39	62	100	160	0.25	0.39	0.62	1	1.6	2.5	3.9
50	80	0.8	1.2	2	3	5	8	13	19	30	46	74	120	190	0.3	0.46	0.74	1.2	1.9	3	4.6
80	120	1	1.5	2.5	4	6	10	15	22	35	54	87	140	220	0.35	0.54	0.87	1.4	2.2	3.5	5.4
120	180	1.2	2	3.5	5	8	12	18	25	40	63	100	160	250	0.4	0.63	1	1.6	2.5	4	6.3
180	250	2	3	4.5	7	10	14	20	29	46	72	115	185	290	0.46	0.72	1.15	1.85	2.9	4.6	7.2
250	315	2.5	4	6	8	12	16	23	32	52	81	130	210	320	0.52	0.81	1.3	2.1	3.2	5.2	8.1
315	400	3	5	7	9	13	18	25	36	57	89	140	230	360	0.57	0.89	1.4	2.3	3.6	5.7	8.9
400	500	4	6	8	10	15	20	27	40	63	97	155	250	400	0.63	0.97	1.55	2.5	4	6.3	9.7
500	630			9	11	16	22	32	44	70	110	175	280	440	0.7	1.1	1.75	2.8	4.4	7	11
630	800			10	13	18	25	36	50	80	125	200	320	500	0.8	1.25	2	3.2	5	8	12.5
800	1000			11	15	21	28	40	56	90	140	230	360	560	0.9	1.4	2.3	3.6	5.6	9	14
1000	1250			13	18	24	33	47	66	105	165	260	420	660	1.05	1.65	2.6	4.2	6.6	10.5	16.5
1250	1600			15	21	29	39	55	78	125	195	310	500	780	1.25	1.95	3.1	5	7.8	12.5	19.5
1600	2000			18	25	35	46	65	92	150	230	370	600	920	1.5	2.3	3.7	6	9.2	15	23
2000	2500			22	30	41	55	78	110	175	280	440	700	1100	1.75	2.8	4.4	7	11	17.5	28
2500	3150			26	36	50	68	96	135	210	330	540	860	1350	2.1	3.3	5.4	8.6	13.5	21	33