零件图技术要求：表面粗糙度、尺寸公差、几何公差

零件的技术要求的主要内容包括：表面粗糙度、尺寸公差、几何公差、材料及热处理等。这些内容凡有指定代号的，需用代号注写在视图上，无指定代号的则用文字说明，注写在图纸的空白处。

1.表面粗糙度

（1）表面粗糙度的概念 零件的表面，无论采用哪种方法加工，都不可能绝对光滑、平整，将其置于显微镜下观察，都将呈现出不规则的高低不平的状况，高起的部分称为峰，低凹的部分称为谷，这种表面上具有较小间距的峰谷所组成的微观几何形状特性，称为表面粗糙度。

（2）表面粗糙度代号 代号由符号、数字及说明文字组成。在零件的每个表面，都应按设计要求标注表面粗糙度代号。表面粗糙度符号有三种，见表3-8。

图3-66 尺寸标注应符合加工顺序

图3-67 按加工顺序标注尺寸

图3-68 不符合加工顺序

表3-8 表面粗糙度符号

（续）

（3）表面粗糙度的高度评定参数 评定表面粗糙度的高度参数有：轮廓的算术平均偏差Ra、微观不平度十点高度Rz等。这里只介绍最常用的轮廓算术平均偏差Ra。其他内容可参阅国家标准。表面粗糙度的高度评定参数Ra的数值见表3-9。

表3-9 轮廓算术平均偏差Ra的数值 （单位：μm）

零件表面的轮廓算术平均偏差Ra的数值越大，表面越粗糙，零件表面质量越低，加工成本就越低；轮廓算术平均偏差Ra的数值越小，表面越光滑，零件表面质量越高，加工成本就越高。因此，在满足零件使用要求的前提下，应合理选用表面粗糙度参数。

（4）表面粗糙度符号的画法 表面粗糙度符号的画法如图3-69所示。

图3-69 表面粗糙度符号的画法

2.尺寸公差

制造零件时，为了使零件具有互换性，就必须对零件的尺寸规定一个允许的变动范围。为此，国家制订了极限尺寸制度，即零件制成后的实际尺寸限制在上极限尺寸和下极限尺寸的范围内。这种允许尺寸的变动量，称为尺寸公差。

下面简要介绍关于尺寸公差中的一些名词，如图3-70所示。

（1）公称尺寸 公称尺寸是根据零件强度、结构和工艺性要求，设计给定的尺寸，如ϕ50mm。

图3-70 尺寸公差名词

a）尺寸公差 b）公差带图

（2）实际尺寸 实际尺寸是通过测量所得到的尺寸。

（3）极限尺寸 极限尺寸是允许尺寸变化的两个界限值。它以公称尺寸为基数来确定。两个界限值中较大的一个称为上极限尺寸；较小的一个称为下极限尺寸。如上极限尺寸为ϕ50.007mm，下极限尺寸为ϕ47.982mm。

（4）极限偏差 极限尺寸减去公称尺寸的代数差，分别为上极限偏差和下极限偏差。孔的上极限偏差用ES表示，下极限偏差用EI表示；轴的上极限偏差用es表示，下极限偏差用ei表示，即

上极限偏差=上极限尺寸-公称尺寸

下极限偏差=下极限尺寸-公称尺寸

图3-70a中，ES=50.007mm-50mm=+0.007mm

EI=47.982mm-50mm=-0.018mm

上、下极限偏差统称极限偏差。上、下极限偏差可以是正值、负值或零。

（5）尺寸公差（简称公差） 公差是允许尺寸的变动量。它等于上极限尺寸与下极限尺寸之代数差的绝对值。也等于上极限偏差与下极限偏差之代数差的绝对值，即

尺寸公差=上极限尺寸-下极限尺寸=上极限偏差-下极限偏差

图3-70a中，公差=50.007mm-47.982mm=0.025mm=0.007mm-（-0.018）mm=0.025mm

因为上极限尺寸总是大于下极限尺寸，所以尺寸公差一定为正值。

（6）零线 零线是在公差带图中，确定偏差值的基准线，也称零偏差线。通常以零线表示公称尺寸。

（7）尺寸公差带（简称公差带） 公差带是在公差带图解中，由代表上极限尺寸和下极限尺寸的两条直线所限定的一个区域。为了便于分析，一般将尺寸公差与公称尺寸的关系，按放大比例画成简图，称为公差带图，如图3-70b所示。

3.配合

公称尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系，称为配合。配合分为三类：间隙配合、过盈配合和过渡配合。

（1）间隙配合 孔的公差带完全在轴的公差带之上，孔比轴大，任取其中一对轴和孔相配都成为具有间隙的配合（包括最小间隙为零），称为间隙配合，如图3-71所示。当互相配合的两个零件需相对运动或要求拆卸很方便时，需采用间隙配合。

图3-71 间隙配合

（2）过盈配合 孔的公差带完全在轴的公差带之下，孔比轴小，任取其中一对轴和孔相配都成为具有过盈的配合（包括最小过盈为零），称为过盈配合，如图3-72所示。当互相配合的两个零件需牢固连接、保证相对静止或传递动力时，需采用过盈配合。

图3-72 过盈配合(https://www.xing528.com)

（3）过渡配合 孔和轴的公差带相互交叠，孔可能比轴大，也可能比轴小，任取其中一对孔和轴相配合，可能具有间隙，也可能具有过盈的配合，称为过渡配合，如图3-73所示。过渡配合常用于不允许有相对运动，轴、孔对中要求高，但又需拆卸的两个零件间的配合。

图3-73 过渡配合

4.配合制度

在制造相互配合的零件时，使其中一种零件作为基准件，它的基本偏差一定，通过改变另一种非基准件的基本偏差来获得各种不同性质配合的制度称为基准制。根据生产实际的需要，国家标准规定了基孔制和基轴制两种基准制度。

（1）基孔制配合 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构成各种配合的一种制度称为基孔制。这种配合制度在同一公称尺寸的配合中，是将孔的公差带位置固定，通过变动轴的公差带位置，得到各种不同的配合，如图3-74所示。

图3-74 基孔制

图3-75 基轴制

基孔制的孔称为基准孔。国家标准规定基准孔的下极限偏差为零，“H”为基准孔的基本偏差。

一般情况下，应优先选用基孔制。

（2）基轴制配合 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构成各种配合的一种制度称为基轴制。这种制度在同一公称尺寸的配合中，是将轴的公差带位置固定，通过变动孔的公差带位置，得到各种不同的配合，如图3-75所示。

基轴制的轴称为基准轴。国家标准规定基准轴的上极限偏差为零，“h”为基轴制的基本偏差。

5.极限与配合的标注

在零件图中进行公差标注有以下三种方法。

（1）标注公差带代号 直接在公称尺寸后面标注出公差带代号，如图3-76a所示。这种注法常用于大批量生产中，由于与采用专用量具检验零件统一起来，因此不需要注出偏差值。

图3-76 零件图中公差的标注

（2）标注极限偏差 直接在公称尺寸后面标注出上、下极限偏差数值，如图3-76b所示。在零件图中进行公差标注一般采用极限偏差的形式。这种注法常用于小批量或单件生产中，以便加工检验时对照。

（3）公差带代号与极限偏差值同时标出 在公称尺寸后面标注出公差带代号，并在后面的括弧中同时注出上、下极限偏差数值，如图3-76c所示。这种标注形式集中了前两种标注形式的优点，常用于产品转产较频繁的生产中。

国家标准规定，同一张零件图中，其公差只能选用一种标注形式。

6.几何公差

几何公差包括形状公差、方向公差、位置公差和跳动公差。

如图3-77a所示的齿轮轴，即使加工后尺寸误差和表面粗糙度都合格，但齿轮轴形状弯曲了，产生了形状（直线度）误差，如图3-77b所示。这种在形状上出现的误差，称为形状误差。

图3-77 形状误差

加工阶梯轴时，可能会出现各轴段的轴线不在一条直线上的情形。这种在相互位置上出现的误差，称为位置误差。如果零件在加工时产生的形状误差和位置误差过大，将会影响机器的质量。

形状公差和位置公差，都属于几何公差。对零件上精度要求较高的部位，必须根据实际需要对零件加工提出相应的形状和位置等误差的允许范围，在图样上标出几何公差。

国家标准规定了14个几何公差项目，每一项目用一个符号表示，见表3-10。

表3-10 几何公差的分类与特征符号（GB/T 1182—2008）

几何公差代号包括：几何公差各项目的符号，几何公差框格及指引线，几何公差数值和其他有关符号，以及基准代号等。框格内字体的高度h与图样中的尺寸数字等高，如图3-78所示。

在图样中，几何公差的内容（项目符号、公差值、基准要素字母及其他要求）在公差框格中给出。公差框格用细实线画出，可画成水平的或垂直的，框格高度是图样中尺寸数字高度的两倍，它的长度视需要而定。

图3-78 几何公差代号

标注时应注意以下几点：

1）当被测要素或基准要素为实际表面时，指引线的箭头应指在该要素的轮廓线或其引出线上，基准符号应靠近该要素的轮廓线或其引出线标注，并都应明显地与尺寸线错开，如图3-79a所示。

2）当被测要素或基准要素为轴线、球心或中心平面时，指引线的箭头或基准符号应与该要素的尺寸线对齐，如图3-79b、图3-80所示。

图3-79 形状公差的标注

图3-80 位置公差的标注

3）当被测要素或基准要素为公共轴线或公共中心平面时，指引线的箭头不可以直接指在轴线或中心线上，基准符号也不可以直接靠近轴线或中心线标注。图3-81a、b所示为正确注法和错误注法。

图3-81 公共轴线的标注

a）正确标注 b）错误标注

4）用带基准符号的指引线不应与公差框格的另一端相连，如图3-80a所示是错误的。