公差配合与技术测量.doc

第1章 公差与配合公差与配合是一项涉及面广、影响深远的重要基础标准，它的应用涉及国民经济的各个部门，尤其对机械行业更具有重要作用机器的质量和成本，很大程度取决于公差与配合结构、材料相同的同类、同规格产品，质量和价格可有很大差别，其原因就在于公差与配合的差别机器可拆，运动尺寸、结构尺寸可测，材料亦可分析探测，但公差与配合不可测因此，公差与配合是绝对的技术秘密公差是用来协调机器零件的使用要求与制造经济性之间的矛盾的；配合是指基本尺寸相同、相互结合的孔与轴公差带之间的关系配合反映了机器零件之间有关功能要求的相互关系 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------（每章用5~8行文字作为引文，介绍所涉及知识的背景和典型应用等）知识目标l 了解国家标准中有关极限与配合等方面的基本术语及其定义l 熟悉极限与配合标准的基本规定l 掌握极限与配合方面的计算方法及代号的标准和识读l 熟悉形位公差和表面粗糙度的基本规定……………..(提出学习本章后学生需要掌握的知识目标)技能目标l 掌握长度的测量方法l 了解千分尺的结构，掌握其基本使用方法l 了解百分表的结构，掌握其基本使用方法l 掌握常用形位误差的测量方法(提出学习本章后学生需要掌握的技能目标)1.1 互换性和尺寸公差 在机械和仪器制造中，遵循互换性原则，不仅能显著提高劳动生产率，而且能有效保证产品质量和降低成本。

所以，互换性是机械和仪器制造中的重要生产原则与有效技术措施为了满足互换性的要求，应将同规格的零、部件的实际值限制在一定的范围内，以保证零、部件充分近似，即应按公差来制造1.1.1 互换性定义和意义零件具有互换性有利于组织协作和专业化生产，对保证产品质量，降低成本及方便装配、维修有重要意义基础知识】在机械和仪器制造中，遵循互换性原则，不仅能显著提高劳动生产率，而且能有效保证产品质量和降低成本所以，互换性是机械和仪器制造中的重要生产原则与有效技术措施 机械和制造业中的互换性，通常包括几何参数（如尺寸）和力学性能（如硬度、强度）的互换 所谓几何参数，一般包括尺寸大小、几何形状（宏观、微观），以及相互位置关系等 为了保证零件能够互换，应将同规格的零、部件的实际尺寸值限制在一定的范围内，以保证零、部件充分近似，即应按公差来制造公差即允许实际参数值的最大变动量 相同类型规格的螺栓在使用中可以互换 不同样式的灯泡可以安装在对应型号的灯座上 图 1-1 按照互换范围的不同，可分为完全互换（绝对互换）和不完全互换（有限互换）完全互换在机械制造中应用广泛。

但是，在单件生产的机器中（特重型、特高精度的仪器），往往采用不完全互换这是因为在这种情况下，完全互换将导致加工困难（甚至无法加工）或制造成本过高为此，生产中往往把零、部件的精度适当降低，以便于制造然后再根据实测尺寸的大小，将制成的相配零、部件各分成若干组，使每组内尺寸差别比较小，最后再把相应组的零、部件进行装配这样既解决了零部件的加工困难，又保证了装配的精度要求 互换性在机械或仪器制造中的作用是很大的 从使用方面看，如人们经常使用的自行车和手表的零件，生产中使用的各种设备的零件等，当它们损坏以后，修理人员很快就可以用同样规格的零件换上，恢复自行车、手表和设备的功能而在某些情况下，互换性所起的作用还很难用价值来衡量例如在战场上，要立即排除武器装备的故障，继续战斗，必须快速更换损坏的零件，这时确保零、部件的互换是绝对必要的从制造方面来看，互换性是提高生产水平和进行文明生产的有力手段装配时，不需辅助加工和修配，故能减轻装配工人的劳动强度，缩短装配周期，并且可使装配工人按流水作业方式进行工作，以致进行自动装配，从而大大提高生产效率加工时，由于规定有公差，同一部机器上的各种零件可以同时加工。

用量大的标准件还可以由专门车间及工厂单独生产这样就可以采用高效率的专用设备，乃至采用计算机辅助加工这样产量和质量必然会得到提高，成本也会显著降低图 1-2 螺母具有互换性，使维修更换方便 从设计方面看，由于采用互换原则设计和生产标准零件、部件，可以简化绘图、计算等工作，缩短设计周期，并便于用计算机辅助设计举例：电脑鼠标坏了，买一个回来就可以用，不论什么品牌，什么批次都能用，说明它有互换性互换性的作用是大规模生产中，保证相同的零件能相互交换，不然就要一个个配 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------〓想一想〓生活中有哪些零件具有互换性？------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 【案例1.1】零件的互换进行零件互换，观察互换零件的情况，理解有互换性零件的特点。

在工作台上，取十个M10螺柱和螺母，另取十个M10×1.5的螺柱和螺母操作步骤】　（1）任取一对同规格螺柱和螺母进行配合，观察配合情况2）任取一对不同规格螺柱和螺母进行配合，观察配合情况结论：1）不同规格的零件，不能互换　　　2）同规格几何尺寸、形状且都相同的零件才能互换作业测评】1. 观察生活中有互换性的零件，举例说明2. 举例说明互换性的作用？1.1.2 尺寸公差的术语和定义【基础知识】1.基本尺寸——设计给定的尺寸如图1-3中的ø20mm2.实际尺寸——零件制成后，通过测量所得的尺寸3.极限尺寸——允许零件实际尺寸变化的两个界限值，其中较大的一个尺寸称为最大极限尺寸，较小的一个尺寸称为最小极限尺寸如图示出了轴ø20mm的最大极限尺寸为ø19.980mm，最小极限尺寸为ø19.965mm实际尺寸只要在这两个极限尺寸之间均为合格 图1-3 4、尺寸偏差（简称偏差）——某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差尺寸偏差有上偏差、下偏差（统称极限偏差）和实际偏差上偏差＝最大极限尺寸 - 基本尺寸下偏差＝最小极限尺寸 - 基本尺寸【例1.1】如图1-3所示的轴:上偏差＝(19.993-20)mm＝-0.020mm下偏差＝(19.965-20)mm＝-0.035mm国家标准规定：用代号ES和es分别表示孔和轴的上偏差；用代号EI和ei分别表示孔和轴的下偏差。

偏差可以为正，负或零值 实际尺寸减去基本尺寸的代数差称为实际偏差零件尺寸的实际偏差在上、下偏差之间均为合格5、尺寸公差（简称公差）——允许尺寸变动的量即：公差＝最大极限尺寸-最小极限尺寸或： 公差＝上偏差-下偏差【例1.2】如图1-3所示的轴公差＝(19.980 - 19.965)  mm＝0.015mm或：公差＝[-0.020 - (- 0.035)] mm＝0.015mm由于最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸，所以公差总是正值，且不能为零在零件图上，凡有公差要求的尺寸，通常不是标注两个极限尺寸，而是标注出基本尺寸和上、下偏差，见图1-36、尺寸公差带－－公差带是表示公差大小和相对于零线位置的一个区域　　　　　　　　图1-4图1-4表示了一对互相结合的孔与轴的基本尺寸、极限尺寸、偏差、公差的相互关系　　　　　　　　　 图1-5为简化起见，一般只画出孔和轴的上、下偏差围成的方框简图，称为公差带图，见图1-5在公差带图中，零线是表示基本尺寸的一条直线当零线画成水平线时，正偏差位于零线的上方，负偏差位于零线的下方，偏差值的单位为微米 〓想一想〓1实际尺寸是零件的真值吗？　　------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 【案例1.2】简单长度尺寸的测量1.结构（图1-6）图1-6 千分尺的结构2.使用方法及读数（1）使用方法 A 根据要求选择适当量程的千分尺。

B 清洁千分尺的尺身和测砧C 把千分尺安装于千分尺座上固定好然后校对零线D 将被测件放到两工作面之间，调微分筒，使工作面快接触到被测件后，调测力装置，直到听到三声“咔、咔、咔”时停止2）读数方法读数被测值的整数部分要主刻度上读（以微分筒（辅刻度）端面所处在主刻度的上刻线位置来确定），小数部分在微分筒和固定套管（主刻度）的下刻线上读当下刻线出现时，小数值=0.5+ 微分筒上读数，当下读数，当下刻线未出现时，小数值=微分筒上读数则整个被测值=整数值+小数值 A. 0.5+微分筒数（下刻线出现） B. 微分筒上读数（下刻线未出现）如右图所示：读套筒上侧刻度为3，下刻度在3之后，也就是说3+0.5=3.5,然后读套管刻度与25对齐，就是25×0.01=0.25,全部加起来就是3.75 【例1.3】刻度读法（实际测量时读到小数点后两位即可）结论：1.长度测量的准确度由刻度尺的最小刻度决定，应根据测量的准确度要求，选用适当的刻度尺或其他测量工具2.任何测量结果都有误差，误差的大小由测量工具和测量过程决定3.由于测量误差的存在，测量结果并不是尺寸的真值作业测评】　　　 1.画出孔的尺寸φ50 的公差带图。

2.画出轴的尺寸φ25 的公差带图1.2  标准公差和基本偏差为使工件有互换性，又须滿足设计与制造的要求就应制定一个标谁标准公差是指国家标准GB/T 1800.3—1998所规定的已标准化的公差值， 它规定了公差带的大小标准公差是由国家标准规定的、用于确定公差带大小的任一公差公差等级确定尺寸的精确程度公差等级或公差数值选择的基本原则是：应使机器零件制造成本和使用价值的综合经济效果最好，一般配合尺寸用IT5～IT13,特别精密零件的配合用IT2～IT5，非配合尺寸用IT12～IT18，原材料配合用IT8～IT14图1-7 公差大小决定零件的精度---------------------------------------------------------。