任务4 测绘中尺寸的圆整

在测绘过程中，对实测数据进行分析、推断，合理地确定其公称尺寸和尺寸公差的过程称为尺寸圆整。

在测绘过程中，由于被测零件存在着制造误差、测量误差及使用中的磨损而引起误差，因而使得测得的实际值偏离了原设计值。也正是由于这些误差的存在，使得实测值常带有多位小数，这样的数值不仅加工和测量过程中都很难做到，而且大多没有实际意义。对这些数据进行尺寸圆整后，可以更多地采用标准刀具和量具，以降低制造成本。因此，进行尺寸圆整有利于提高测绘效率和劳动生产率。

目前，常用的尺寸圆整方法有设计圆整法和测绘圆整法两种。

1.设计圆整法

设计圆整法是以实际测得的尺寸为依据，按照设计的程序来确定公称尺寸和极限的方法。

（1）常规设计的尺寸圆整

常规设计是指以方便设计、制造和良好的经济性为主的标准化设计。在对常规设计的零件进行尺寸圆整时，一般应使其公称尺寸符合国家标准GB/T 2822—2005推荐的尺寸系列，参见表1-1，公差符合国家标准GB/T 1800.2—2020，极限偏差符合国家标准GB/T 1800.2—2020，配合符合国家标准GB/T 1800.1—2020。

【例1】实测一对配合孔和轴，孔的尺寸为25.012mm，轴的尺寸为24.978mm，测绘后圆整并确定尺寸公差。

解：①根据孔、轴的实测尺寸，查表1-1，只有R10系列的公称尺寸25mm靠近实测值。

②根据此配合的具体结构可知为基孔制间隙配合，即基准孔为H。

③从其他资料知道此配合属单件小批生产，而单件小批生产孔、轴尺寸靠近最大实体尺寸（即孔的下极限尺寸，轴的上极限尺寸），所以轴的尺寸25-0.022，靠近轴的基本偏差。查轴的基本偏差表，25mm所在的尺寸段与-0.022靠近的只有f的基本偏差为-0.020mm，即轴的基本偏差代号为f。

④通过计算可得，ϕ25mm轴基本偏差为f的公差值为0.021mm。查标准公差数值表（GB/T 1800.3）得其公差等级为IT7级。又根据工艺等价的性质，推出孔的公差等级比轴低一级，为IT8级。

综上所述，该孔轴配合的尺寸公差为ϕ25 H8/f7。

（2）非常规设计的尺寸圆整

公称尺寸和尺寸公差不一定都是标准化的尺寸称为非常规设计的尺寸。

1）非常规设计尺寸圆整的原则

①功能尺寸、配合尺寸、定位尺寸允许保留一位小数，个别重要的尺寸可保留两位小数，其他尺寸圆整为整数。

②将实测尺寸圆整为整数或须保留的小数位时，尾数删除应采用四舍六进五单双法，即逢四以下舍去，逢六以上进位，遇五则以保证偶数的原则决定进舍。

③删除尾数时，只考虑删除位的数值，不得逐位删除。如35.456保留整数时，删除位为第一位小数4，根据四舍六进五单双法，圆整后应为35，不应逐位圆整成35.456、35.46、35.5、36。

④尽量使圆整后的尺寸符合国家标准推荐的尺寸系列值。

2）轴向功能尺寸的圆整 在大批大量生产条件下，零件的实际尺寸大部分位于零件公差带的中部，所以在圆整尺寸时，可将实测尺寸视为公差中值。同时尽量将公称尺寸按国家标准尺寸系列圆整为整数，并保证公差在IT9级之内。公差值采用单向或双向，孔类尺寸取单向正公差，轴类尺寸取单向负公差，长度类尺寸采用双向公差。

【例2】某传动轴的轴向尺寸参与装配尺寸链计算，实测值为84.99mm，试将其圆整。

解：①查表确定公称尺寸为85mm。

②查标准公差数值表，在公称尺寸“大于80～120mm”范围内，公差等级为IT9的公差值为0.087mm。

③取公差值为0.080mm。

④得圆整方案为（85±0.04）mm。

【例3】某轴向尺寸参与装配尺寸链计算，实测值为223.95mm，试将其圆整。

解：①确定公称尺寸为224mm。

②查标准公差数值表，公称尺寸为180～250mm，公差等级为IT9的公差值为0.115mm。

③取公差值为0.10mm。

④将实测值当成公差中值，得圆整方案为。

⑤校核，公差值为0.10mm，在IT9级公差值以内且接近公差值，实测值223.95mm为的中值，故该圆整方案合理。

3）非功能尺寸的圆整 非功能尺寸即一般公差的尺寸（未注公差的线性尺寸），它包含功能尺寸外的所有非配合尺寸。

圆整这类尺寸时，主要是合理确定公称尺寸，保证尺寸的实测值在圆整后的尺寸公差范围之内，并且圆整后的公称尺寸符合国家标准规定的优先数、优先数系和标准尺寸，除个别情况外，一般不保留小数。例如，8.03圆整为8，30.08圆整为30等。对于另外有其他标准规定的零件直径（如球体、滚动轴承、螺纹等），以及其他小尺寸，在圆整时应参照有关标准。至于这类尺寸的公差，即未注公差尺寸的极限偏差一般规定为IT12级～IT18级。

2.测绘圆整法

测绘圆整法是根据实测值与极限和配合的内在联系来确定公称尺寸、公差、极限及配合的。由于测绘圆整法是以对实测值的分析为基础的，有着明显的测绘特点，所以习惯上称为测绘圆整法。在实践中，测绘圆整法主要用来圆整配合尺寸。

（1）对实测值的分析

测绘圆整法对实测值的分析有两个基本假设。

假设1：被测零件为合格零件，并且被测尺寸的实测值一定是原设计给定公差范围内的某一数值。亦即实测值=公称尺寸±制造误差±测量误差

由于制造误差与测量误差之和应小于或等于原图规定的公差，所以，实测值要么大于或等于零件的下极限尺寸，要么小于或等于零件的上极限尺寸。

假设2：制造误差及测量误差的概率分布均符合正态分布规律，处于公差中值的概率为最大。

假设2为处理实测值提供了基本思路。当仅有一个实测值时，可将该实测值作为公差中值。也就是说，将实测的间隙或过盈视为原设计所给间隙或过盈的中值；如果实测值有多个，可通过计算求其中值。

（2）分析实测值与公差配合的内在联系

在国家标准中，公差带由标准公差和基本偏差两部分组成。标准公差确定公差带的大小，基本偏差确定公差带相对于零线的位置。其主要特点是把公差带大小和公差带位置作为两个独立要素。

在设计时，采用基孔制配合的基准孔的公差通常选择在零线之上，其上极限偏差ES即为基准孔的公差，下极限偏差EI为零；而基准轴的公差带位置固定在零线下面，其上极限偏差es为零，下极限偏差ei等于基准轴的公差。在配合件的实测值中，不仅包含公称尺寸、公差，也包含基本偏差。这是因为机器中各种不同性质的配合都是由公差配合标准中规定的28个孔和28个轴的公差带位置决定的，而每一种公差带位置则由基本偏差确定。基本偏差就是用来确定公差带相对于零线位置的上极限偏差或下极限偏差，一般为靠近零线的那个偏差。实测间隙或过盈的大小反映基本偏差的大小。

由此便可得出圆整尺寸的基本思路，即相互配合的孔与轴的公称尺寸及公差值应该从实测值中去寻找，而配合类别应该从实测的间隙配合或过盈配合中去寻找。这就是实测值与公差配合的内在联系，也是测绘圆整法的基本原则。

【例4】用测绘圆整法圆整活塞衬套（孔）与活塞杆Ⅱ段（轴）的公称尺寸、公差及配合。

解:①尺寸测量。

孔的实测值：ϕ13.510

轴的实测值：ϕ13.483

②确定配合基制。根据结构分析，配合制应为基孔制。

③确定公称尺寸。孔实测尺寸为13.510，小数点后第1位数为“5”，查表1-2，应包含在公称尺寸内。

为满足不等式：

孔（轴）公称尺寸＜孔实测尺寸

故该公称尺寸最大值只能取为13.5。

再根据不等式

孔实测值-公称尺寸≤孔公差（IT11级）

进行验证，得

13.510-13.5=0.01＜0.5×0.11

故公称尺寸应为13.5。

④计算公差，确定尺寸的公差等级。

a.确定基准孔公差。

ΔD_实测=（D-D_基本）×2=（13.510-13.5）×2=0.02

查公差表，IT7级公差为0.018，故应选孔公差等级为IT7，即孔为H7。

b.选轴的公差等级与孔同级。

⑤计算基本偏差，确定配合类别。

a.计算孔、轴实测值之差，得实测间隙为0.027。

b.求平均公差，得0.018。

c.因实测间隙大于平均公差（0.027＞0.018），故属第三种间隙，按表1-3计算基本偏差绝对值，得0.027-0.018=0.009，且该值为轴的负偏差。

再查表得配合上极限偏差为-0.006。

⑥确定孔、轴的上、下极限偏差。

孔为H7，为；轴为g7，则为。

⑦修正和转换。经分析无须修正。

3.测绘中的尺寸协调

一台机器或设备通常由许多零件、组件和部件组成，测绘时，不仅要考虑部件中零件与零件之间的关系，而且还要考虑部件与部件之间、部件与组件或零件之间的关系。所以在标注尺寸时，必须把装配在一起的或装配尺寸链中有关零件的尺寸一起测量，测出结果加以比较，最后一并确定公称尺寸和尺寸偏差。