公差配合与检测技术 教学课件 ppt 作者 陈舒拉 1_ 公差电子教案1-6章

1、公差配合与检测技术,电子教案,主编：江西机电职业技术学院杨淑珍 马风岚 主审：江西机电职业技术学院陈舒拉,目 录,第1章 绪论 1.1 互换性概述 1.2 加工误差、公差及检测 1.3 标准化与优先数系 1.4 本课程的特点和学习任务 第2章 孔、轴的公差与配合 2.1 基本术语及定义 2.2 公差与配合的标准化 2.3 公差与配合的选择 2.4 公差配合选用示例,第3章 测量技术基础 3.1 概述 3.2 测量器具和测量方法的分类 3.3 测量误差及数据处理 第4章 形状与位置公差及其检测 4.1 概述 4.2 形状和位置公差 4.3 形位误差的标注 4.4 公差原则 4.5 形位公差的选用 4.6 形位误差的检测,第5章 表面粗糙度 5.1 概述 5.2 表面粗糙度国家标准 5.3 表面粗糙度参数及其参数值的选用 5.4 表面粗糙度代号及其标注方法 5.5 表面粗糙度的检测 第6章 光滑工件尺寸检验与光滑极限量规 6.1 光滑工件尺寸检验 6.2 光滑极限量规设计,第1章绪论,课前导读 本章从机械产品的互换性要求出发，引出误差、公差、检测和标准化等概念，综述了它们之间的联系，并对学

2、习任务提出了明确要求。 基础知识 互换性的概念、分类和作用。 重点知识 明确公差、检测及标准化是保证互换性生产得以实现的条件。 难点知识优先数系,课前导读,定义：是指在同一规格的若干个零件或部件中任取一件，不需作任何挑选、修配或调整，就能装配到机器或仪器上，并能满足机器或仪器的使用性能的特性。或者说，同一规格的零部件，按规定的要求分别制造，能彼此相互替换并能保证使用要求的特性。,1.1.1 互换性的概念,1.1互换性概述,(2)在制造方面，有利于组织专业化生产，采用先进工艺和高效率的专用设备，提高生产效率。,(1)在设计方面，有利于最大限度采用标准件、通用件和标准件，大大简化绘图和计算工作，缩短设计周期。便于计算机辅助设计。,(3)在使用、维修方面，可以减少机器的维修时间和费用，保证机器能连续持久的运转。提高了机器的使用寿命。,1.1.2互换性的作用,(1）完全互换性 特点：不限定互换范围，以零部件装配或更换时不需要挑选或修配为条件。如日常生活中所用电灯泡。,（2）不完全互换性 特点：零件在装配或更换时，需要经过适当的选择、调整或辅助加工（修配），才能具有相互替换的性能。即指零件在一定

3、范围内互换。,当零件的装配精度要求较高时，采用完全互换将使零件的公差很小，加工困难，加工成本很高，甚至无法加工。这时可根据精度要求、结构特点、生产批量等具体条件，各种不同形式的不完全互换法进行加工。,1,1.1.3 互换性分类,1.2.1 加工误差和公差的含义 允许零件几何参数的变动量就是公差。,零件的实际几何参数与理想几何参数之间的差异，称为几何量误差。它包括以下几个方面：,1 尺寸误差 零件加工后的实际尺寸与理想尺寸之差。 2 几何形状误差,零件的几何形状误差分为三种,宏观几何形状误差,微观几何形状误差,表面波度,3 相互位置误差 相互位置误差是指加工后，零件各表面或中心线之间的 实际位置与其理想位置之间的差值。如两个平面之间的平 行度、垂直度等。,1.2 加工误差、公差及检测,1.3.1 标准和标准化 1、标准就是为在一定的范围内获得最佳秩序，对活动或结果规定的共同的和重复使用的规则、导则或特性文件。 2、标准化就是指在经济、技术、科学以及管理等社会实践中，对重复性的事物（如产品、零件、部件）和概念（如术语、规则、方法、代号、量值），在一定范围内通过简化、优选和协调，做出统一的规

4、定，经审批后颁布、实施，以获得最佳秩序和社会效益一个活动过程。,1.3 标准化与优先数系,3、标准的分级,1、优先数系 优先数和优先数系就是对各种技术参数的数值进行协调、简化和统一的一种科学的数值标准。 GB/T321-1980优先数和优先数系就是其中的一个重要标准。在确定机械产品的技术参数时，应尽可能地选用该标准中的数值。,2、优先数系的特点,优先数系是一种十进制的几何级数。我国标准GB321-80与国际标准ISO推荐R5、R10、R20、R40、R80系列，前四项为基本系列（见表1-1）,R80为补充系列。其公比为：,(1)基本系列 优先数系中的R5、R10、R20、R40四个系列是常用系 列，称为基本系列。,1.3.2优先数和优先数系,(3)派生系列 派生系列是从R5、R10、R20、R40、R80五个系列 中，每隔P项取值导出的系列。其公比为：,qr/p= = =10p/r,代号为Rr/p，其中r代表5、10、20、40、80。,(2)补充系列 R80系列仅在参数分级很细或不能满足需 要时才采用，称为补充系列。其代号表示方法与基本系 列相同。,公差配合与检测技术是机械类、汽车类

5、、仪器仪表类和机电相结合类各专业必需的主干技术基础课。通过本课程的学习和实践性实训，要求达到： 一、建立几何参数互换性与标准化的基本概念。 二、认识各种几何参数有关公差标准的基本内容和主要规定。 三、会初步选用公差和配合；对常见公差要求会正确标注、解释和查用有关表格。 四、会正确选择、使用生产现场的常用量具和仪器，能对一般几何量进行综合检测和数据处理。 五、会设计光滑极限量规。,1.4 本课程的特点和学习任务,第2章 孔、轴的公差与配合,课前导读 从最简单的光滑圆柱形（即孔与轴）的互换性要求出发，全面介绍了公差与配合国家标准，本章是本门课程的重要的核心内容，是学习以后各章的基础。 基础知识 公差与配合的基本术语及定义 重点知识 公差与配合国家标准,课前导读,2.1.1 孔和轴,(1)孔 主要指工件圆柱形的内表面，也包括其它由单一尺寸确定的非圆柱形的内表面部分（由二平行平面或切面形成的包容面）。,(2)轴 主要指工件的圆柱形外表面，也包括其它由单一尺寸确定的非圆柱外表面部分（由二平行平面或切面形成的被包容面）,在公差与配合标准中，孔是包容面，轴是被包容面，孔与 轴都是由单一的主要尺寸构成

6、，例如：圆柱形的直径、轴的键 槽宽和键的键宽等。孔和轴不仅表示通常的慨念,即圆柱体的 内、外表面，而且也表示由二平行平面或切面形成的包容面、 被包容面。由此可见，除孔、轴以外，类似键连接的公差与配 合也可直截应用公差与配合国家标准，如图2-1所示 。,.基本术语和定义,图2-1,2.1.2 有关尺寸的术语及定义,1.尺寸 尺寸是指用特定单位表示长度值的数值。 长度值包括：直径、半径、宽度、深度、高度和中心距等。在机械制造中，一般常用毫米（mm）作为特定单位，在图样上标注尺寸时，可将单位省略，仅标注数值。当以其它单位表示尺寸时，则应注明相应的长度单位，如：50m。 2 .基本尺寸(D，d) 基本尺寸是由设计时给定的，孔用D表示，轴用d表示。它是设计者根据使用要求，通过强度、刚度计算及结构等方面的考虑，并按标准直径或标准长度圆整后所给定的尺寸。,3.实际尺寸（Da，da） 实际尺寸是通过测量所得的尺寸。孔的实际尺寸以Da 表示，轴的实际尺寸以da表示。由于存在测量误差，实际尺寸并非是被测尺寸的真值，它只是接近真实尺寸的一个随机尺寸。,(4)极限尺寸 允许尺寸变化的两个极限值，其中极限值较大

7、者称为最大极限尺寸（ ， ），极限值较小者称为最小极限尺寸 （ ， ），如图2-2所示。,图2-2,（1）上偏差 最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为上偏差。孔用ES表示，轴用es表示 （2）下偏差 最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为下偏差。孔用EI表示，轴用ei表示 ES= Dmax - D， es=dmax - d EI=Dmin - D ei=d min - d （2-1）,1、尺寸偏差 某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为尺寸偏差（简称偏差）。孔用E表示，轴用e表示。偏差可能为正值或负值，亦可为零。,2、极限偏差 上偏差和下偏差统称为极限偏差。,2.1.3 有关偏差、公差 的术语及定义,3、实际偏差 实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为实际偏差。孔和轴的实际偏差代号分别为Ea和ea。 4、基本偏差 在公差与配合标准中，确定尺寸公差带相对零线位置的那个极限偏差称为基本偏差。孔、轴的基本偏差数值均已标准化，它可以是上偏差或下偏差，一般为靠近零线的那个极限偏差。,最大极限尺寸减最小极限尺寸之差。它是允许尺寸的变动量。尺寸公差是一个没有符号的绝对值。若孔的公差用TD表示，轴的

8、公差用Td表示，其关系为,孔的公差 轴的公差,5、尺寸公差（简称公差）,6、标准公差 公差与配合国家标准中所规定的用以确定公差带大小的任一公差值称为标准公差。 表示零件的尺寸相对其基本尺寸所允许变动的范围，叫做尺寸公差带。 （1）零线 公差带图中用于确定极限偏差的一条基准线，即零偏差线，表示基本尺寸。位于零线上方的极限偏差值为正数，位于零线下方的极限偏差为负数，当与零线重合时，表示偏差为零。,（2）偏差线 公差带图中与零线平行的直线，用于表示上、下偏差，亦称为上、下偏差线。其间的宽度表示公差带的大小即公差值。公差带相对零线的位置由基本偏差确定。公差带图的实例画法如图2-5所示。,7、公差带图,图2-5,公差与极限偏差是两个极为重要的概念，既有区别又有联系，搞清这两个概念对于正确理解公差与配合国家标准有帮助。现简单归纳如下：,（1）两者都是由设计给定的，反映了使用或设计要求。 （2）公差是绝对值，且不能为零；偏差是代数值，可以为正值、负值或零。 （3）公差反映了对尺寸分布的密集、均匀程度的要求，是用以限制尺寸误差的；极限偏差表示对尺寸偏移程度的要求，是用以限制实际偏差的。,8、公差与偏差

9、的异同点说明,（4）极限偏差决定了加工零件时机床进刀、退刀位置，一般与零件加工精度要求无关，通常任何机床可加工任一极限偏差的零件；公差反映对制造精度的要求，体现了加工的难易程度。某一精度等级的机床只能够加工公差值在某一范围内的零件。 （5）极限偏差在公差带图中限定公差带的位置，影响孔轴结合的松紧程度；公差值表示公差带的大小，影响配合松紧的均匀程度（或配合精确程度）。,1、配合 配合是指基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。 2、间隙（X）或过盈（Y） 在轴与孔的配合中，孔的尺寸减去轴的尺寸所得的代数差，当差值为正时称为间隙，用X表示；当差值为负时称为过盈，用Y表示。,3、配合种类 按配合性质不同，配合可分为间隙配合，过盈配合和过渡配合三类。,2.1.4 有关配合的术语及定义,具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合称为间隙配合。在间隙配合中，孔的公差带在轴的公差带之上，如图2-7所示。 当孔为最大极限尺寸而轴为最小极限尺寸时，装配后得到最大间隙Xmax；当孔为最小极限尺寸而轴为最大极限尺寸时，装配后得到最小间隙Xmin。 最大间隙 Xmax= Dmax - dmin= ES - ei （2-4） 最小间隙 Xmin= Dmin - d max = EI - es （2-5） 平均间隙 Xav= （Xmax + Xmin） （2-6）,图2-7 间隙配合,4、间隙配合,具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为过盈配合。在过盈配合中，孔的公差带在轴的公差带之下，如图2-8所示。,当孔为最小极限尺寸而轴为最大极限尺寸时，装配后得到最大过盈Ymax ；当孔为最大极限尺寸而轴为最小极限尺寸时，装配后得到最小过盈Ymin。 最大过盈 Ymax= Dmin - dmax= EI - es （2-7） 最小过盈 Ymin= D max - d min = ES - ei （2-8） 平均过盈 Yav= （Ymax + Ymin） （2-9）,图2-8过盈配合,5、过盈配合,可能具有间隙或过盈的配合。（对于孔、轴群体而言。若单对孔、轴配合则无过渡之说）。此时，孔的公差带与轴的公差带

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