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公差培训教材.pdf

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上传者: 五更 2010-09-25 评分5 评论0 下载289 收藏0 阅读量1001 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《公差培训教材pdf》,可适用于机械、化工领域,主题内容包含课题一绪论互换性及标准化的基本含义第章绪论„互换性概述„标准化概述„优先数和优先数系互换性概述„互换性的含义„互换性的分类„互换性的作用互换性(in符等。

课题一绪论互换性及标准化的基本含义第章绪论„互换性概述„标准化概述„优先数和优先数系互换性概述„互换性的含义„互换性的分类„互换性的作用互换性(interchangeability)的含义„含义:机器制造中的互换性,是指按规定的几何、物理及其其它质量参数的极限范围或公差,来分别制造及其的各个组成部分,使其在装配与更换时不需辅助加工及修配,便能很好地满足使用和生产上的要求。„互换性是制造业中产品设计和制造的重要原则„机械制造业中的互换性通常包括几何参数和力学性能的互换性的互换本课程仅讨论几何参数的互换性。„允许零件几何参数的变动量称为公差。互换性的分类„分类:互换性按其互换程度分为完全互换和不完全互换。„定义:…完全互换装配时不需挑选和修配。…不完全互换装配时允许挑选、调整和修配。„应用:零部件厂际协作应采用完全互换部件或构件在同一厂制造和装配时可采用不完全互换。互换性的作用„设计方面:可以最大限度地采用标准件、通用件和标准部件大大简化了绘图和计算工作缩短了设计周期并有利于计算机辅助设计和产品的多样化。„制造方面:有利于组织专业化生产便于采用先进工艺和高效率的专用设备有利于计算机辅助制造及实现加工过程和装配过程机械化、自动化。„使用维修方面:减少了机器的使用和维修的时间和费用提高了机器的使用价值。标准化(standardization)概述„标准的概念„标准的分类„国际标准„标准化标准的概念„标准(standard)是对重复性事物和概念所作的统一规定它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础,经有关方面协商一致,由主管机构批准,以特定形式发布,作为共同遵守的准则和依据。„标准的范围极广,种类繁多,涉及到人类生活的各个方面本课程研究的公差标准、检测器具和方法标准,大多属于国家基础标准标准的级别„标准按不同的级别颁发。我国标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。„对需要在全国范围内统一的技术要求应当制定国家标准代号为GB„对没有国家标准而又需要在全国某个行业范围内统一的技术要求可制定行业标准如机械标准(JB)等„对没有国家标准和行业标准而又需要在某个范围内统一的技术要求可制定地方标准或企业标准它们的代号分别用DB、QB表示。国际标准„国际标准通常指是由…国际标准化组织(ISO,InternationalStandardizationOrganization)和…国际电工委员会(IEC,InternationalElectrotechnicalCommission)制定发布的标准„我国于年恢复参加ISO组织后,陆续修订了自己的标准。修订的原则是在立足我国生产实际的基础上向ISO靠拢以利于加强我国在国际上的技术交流和产品互换。标准化„定义:标准化是指标准的制订、发布和贯彻实施的全部活动过程包括从调查标准化对象开始经试验、分析和综合归纳进而制订和贯彻标准以后还要修订标准等等。标准化是以标准的形式体现的也是一个不断循环、不断提高的过程。„意义:标准化是组织现代化生产的重要手段是实现专业化协作生产的必要前提是科学管理的重要组成部分。现代化程度越高对标准化的要求也越高。优先数和优先数系(preferrednumberseriesofpreferrednumber)„在机械设计中常常需要确定很多参数而这些参数往往不是孤立的一旦选定这个数值就会按照一定规律向一切有关的参数传播。例如螺栓的尺寸一旦确定将会影响螺母的尺寸、丝锥板牙的尺寸、螺栓孔的尺寸以及加工螺栓孔的钻头的尺寸等。由于数值如此不断关联、不断传播所以机械产品中的各种技术参数不能随意确定。„什么是优先数系„优先数和优先数系的构成„优先数和优先数系的特点什么是优先数系„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制度„是国际上统一的数值分级制度„是国际上统一的一个重要的基础标准„为使产品的参数选择能遵守统一的规律使参数选择一开始就纳入标准化轨道必须对各种技术参数的数值作出统一规定。《优先数和优先数系》国家标准(GB)就是其中最重要的一个标准要求工业产品技术参数尽可能采用它。优先数和优先数系的构成„数系的项值中依次包含:…,,,,,,…即由N组成的十进制序列„十进制序列按:…,~,~,~,~,…的规律分成若干区间,称为“十进段”„每个“十进段”内都按同一公比q细分为几何级数,从而形成一个公比为q的几何级数数值系列这样,可以根据实际需要取不同公比q,从而得到不同分级间隔的数值系列,形成优先数系优先数和优先数系的构成„GB中规定以十进制等比数列为优先数系并规定了五个系列„基本系列:…R的公比:…R的公比:…R的分比:…R的公比:„补充系列:仅用于分级很细的特殊场合…R的公比:„派生系列:…R的公比:q=q=q=q=q=()q==优先数和优先数系的构成„优先数系的五个系列中任一个项值均为优先数。按公比计算得到的优先数的理论值除的整数幂外都是无理数工程技术上不能直接应用。实际应用的都是经过圆整后的近似值。根据圆整的精确程度可分为:()计算值:取五位有效数字供精确计算用。()常用值:即经常使用的通常所称的优先数取三位有效数字。优先数和优先数系的特点„相对差均匀…同一系列中任意两相邻项的相对差近似不变„使用运算方便…依次从R,R,R,R,后一系列包含前一系列的全部项值…系列中的数值可方便的向两头延伸…任意两项的积商和任一项的整次幂仍为同系列的优先数„简单易记课题二光滑圆柱体结合的公差与配合第章光滑圆柱体结合的公差与配合„公差与配合的基本术语及定义„公差与配合国家标准„国际标准规定的公差带与配合„常用尺寸公差与配合的选用„一般公差线性尺寸的未注公差公差与配合的基本术语及定义„孔和轴„有关“尺寸”的术语和定义„有关“公差与偏差”的术语和定义„有关“配合”的术语和定义孔(hole)和轴(shaft)在满足互换性的配合中孔和轴具有广泛的含义即:孔:指圆柱形内表面及其它内表面中由单一尺寸确定的部分其尺寸由D表示轴:指圆柱形的外表面及其它外表面中由单一尺寸确定的部分其尺寸由d表示。„装配:孔为包容面,轴为被包容面„加工:孔由大变小,轴由小变大„测量:测孔用内卡尺,测轴用外卡尺dDD有关“尺寸”的术语和定义尺寸(size):用特定单位表示长度值的数字。基本尺寸(basicsize):由设计给定的尺寸一般要求符合标准的尺寸系列。用D、d表示。实际尺寸(actualsize):通过测量所得的尺寸。用Da、da表示。极限尺寸(limitsofsize):允许尺寸变化的两个界限值。两者中大的称为最大极限尺寸小的称为最小极限尺寸。孔和轴的最大、最小极限尺寸分别为Dmax、dmax和Dmin、dmin表示。有关“偏差与公差”的术语和定义偏差(deviation):某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。包括实际偏差和极限偏差,极限偏差又分为:)上偏差(ES、es)ES=DmaxDes=dmaxd)下偏差(EI、ei)。EI=DminDei=dmind公差(tolerance):允许尺寸的变动量。Th=︱DmaxDmin︱=︱ESEI︱Ts=︱dmaxdmin︱=︱esei︱公差与极限偏差的比较„两者区别:…从数值上看:极限偏差是代数值正、负或零值是有意义的而公差是允许尺寸的变动范围是没有正负号的绝对值也不能为零(零值意味着加工误差不存在是不可能的)。实际计算时由于最大极限尺寸大于最小极限尺寸故可省略绝对值符号。…从作用上看:极限偏差用于控制实际偏差是判断完工零件是否合格的根据而公差则控制一批零件实际尺寸的差异程度。…从工艺上看:对某一具体零件公差大小反映加工的难易程度即加工精度的高低它是制定加工工艺的主要依据而极限偏差则是调整机床决定切削工具与工件相对位置的依据。„两者联系:公差是上、下偏差之代数差的绝对值所以确定了两极限偏差也就确定了公差。尺寸公差带图由于公差与偏差的数值相差较大不便用同一比例表示故采用公差带图。„零线(zeroline):表示基本尺寸的一条直线以其为基准确定偏差和公差零线以上为正以下为负。„尺寸公差带(tolerancezone):由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。公差带有两个基本参数即公差带大小与位置。大小由标准公差确定位置由基本偏差确定。„基本偏差(fundamentaldeviation):标准中表列的用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。一般为靠近零线的那个极限偏差。„标准公差(standardtolerance):标准中表列的用确定公差带大小的任一公差。孔轴基本尺寸ESEIeseiThTs尺寸公差带图(举例)„画出基本尺寸为Ø最大极限尺寸为Ø、最小极限尺寸为Ømm的孔与最大极限尺寸为Ø、最小极限尺寸为Ømm的轴的公差带图。ø孔轴有关“配合(fit)”的术语和定义„配合的概念„间隙与过盈„配合的种类„配合公差„配合制配合(fit)的概念„基本尺寸相同相互结合的孔、轴公差带之间的关系D(d)DmaxDmindmindmaxESEITDTdesei零线孔轴间隙与过盈„孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差…差值为正时,称为间隙(clearance),用X表示…差值为负时,称为过盈(interference),用Y表示配合的类别„通过公差带图我们能清楚地看到孔、轴公差带之间的关系。根据其公带位置不同可分为三种类型:间隙配合、过盈配合和过渡配合。基本尺寸孔轴孔轴孔轴)间隙配合(clearancefit)„具有间隙(包括最小间隙为零)的配合称为间隙配合。„其特征值是最大间隙Xmax和最小间隙Xmin。Xmax=Dmaxdmin=ESeiXmin=Dmindmax=EIesXav=(XmaxXmin)孔XmaxXmin轴)过盈配合(interferencefit)„具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合称为过盈配合。„其特征值是最大过盈Ymax和最小过盈Ymin。Ymax=Dmindmax=EIesYmin=Dmaxdmin=ESeiYav=(YmaxYmin)轴YmaxYmin孔)过渡配合(transitionfit)„可能具有间隙也可能具有过盈的配合称为过渡配合。此时孔的公差带与轴的公差带相互重叠。„其特征值是最大间隙Xmax和最大过盈Ymax。…Xmax=Dmaxdmin=ESei…Ymax=Dmindmax=EIes…Xav(或Yav)=(XmaxYmax)孔轴XmaxYmax配合公差(variationoffit)„配合公差是指允许间隙或过盈的变动量。„在数值上它是一个没有正、负号也不能为零的绝对值。它的数值用公式表示为:…对于间隙配合Tf=︱XmaxXmin︱…对于过盈配合Tf=︱YminYmax︱…对于过渡配合Tf=︱XmaxYmax︱„三类配合的配合公差的共同公式为:…Tf=ThTs例:„计算:孔mm与轴mm孔mm与轴mm孔mm与轴mm配合的极限间隙或极限过盈、配合公差并画出公差带图说明配合类别。ΦΦΦΦΦΦøøø计算解:()最大间隙Xmax=ESei=()=mm最小间隙Xmin=EIes=()=mm配合公差Tf=︱XmaxXmin︱=︱()︱=mm()最大过盈Ymax=EIes==()=mm最小过盈Ymin=ESei=()=mm配合公差Tf=︱YminYmax︱=︱()︱=mm()最大间隙Xmax=ESei=()=mm最大过盈Ymax=EIes=()=mm配合公差Tf=︱XmaxYmax︱=︱()︱=mm配合制„改变孔和轴的公差带位置可以得到很多配合为便于现代大生产简化标准标准对配合规定了两种配合制:基孔制和基轴制。„基孔制:基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差轴的公差带形成各种配合的一种制度。基孔制中的孔为基准孔其下偏差为零。基本尺寸孔轴轴轴轴轴轴轴间隙配合过渡配合过盈配合过渡或过盈轴配合制(续)„基轴制:基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制中的轴为基准轴其上偏差为零。轴孔孔孔孔孔孔孔间隙配合过渡配合过盈配合过渡或过盈孔线性尺寸精度(公差与配合国家标准)„GBT的标准规定了有关线性尺寸精度标准的主要内容:…标准公差…基本偏差…公差代号…优先、常用和一般公差带…基孔制、基轴制常用、优先配合的选用…线性尺寸的一般公差公差与配合国家标准„标准公差„基本偏差„公差代号标准公差系列„标准公差IT(ISOTolerance):是国标规定的用以确定公差带大小的任一公差值。它等于公差等级系数和公差单位的乘积。„公差单位i:计算公差的基本单位。与基本尺寸呈一定的线性关系。i=DD„公差等级系数a:确定公差等级的参数。„根据公差等级不同国标规定标准公差分为个等级即IT、IT、IT、IT、…、IT。从IT到IT等级依次降低而相应的标准公差值依次增大。标准公差系列„基本尺寸分段:为减少标准公差的数目简化公差表格以利生产国标对基本尺寸进行了分段。在标准公差和基本偏差的计算公式中基本尺寸一律以所属尺寸段的几何平均值来计算。„按几何平均值计算出的公差值经尾数化整即得出标准公差值。nDDD=标准公差计算举例„基本尺寸为mm求IT、IT的公差值。解:基本尺寸mm属于~mm则公差单位查表IT=iIT=i即IT=μm=μmμmIT=μm=μmμmmmD==μmDDD==标准公差的特点„IT可读作:标准公差级或简称级公差。„同一基本尺寸的孔与轴其标准公差数值大小应随公差等级的高低而不同。公差等级公差值。„同一公差等级的孔与轴随着基本尺寸大小的不同应规定不同的标准公差值。„公差是加工误差的允许值同一等级的公差具有相同的加工难易程度。„总之标准公差的数值一与公差等级有关二为基本尺寸的函数。基本偏差系列„基本偏差:确定零件公差带相对于零线位置的极限偏差。它是公差带位置标准化的唯一指标。除JS和js外均指靠近零线的偏差。与公差等级无关。„基本偏差代号:用拉丁字母表示。大写表示孔小写表示轴。在个字母中除去易与其它混淆的I、L、O、Q、W再加上七个用两个字母表示的代号(CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC)共有个代号即孔和轴各有个基本偏差。其中JS和js相对于零线完全对称。„对于轴:a~h的基本偏差为上偏差es其绝对值依次减小j~zc的基本偏差为下偏差ei其绝对值依次增大。„对于孔:A~H的基本偏差为下偏差EI其绝对值依次减小J~ZC的基本偏差为上偏差ES其绝对值依次增大。„H为基准孔基本偏差为下偏差值为零h为基准轴基本偏差为上偏差值为零。基本偏差值„轴的基本偏差:是根据科学实验和生产实践的需要确定的其计算公式见表其值已经标准化。基本偏差值„孔的基本偏差:基本尺寸mm时孔的基本偏差是从偏差从轴的基本偏差换算而来。换算规则为:…通用规则:用同一字母表示的孔、轴基本偏差的绝对值相等符号相反。即:ES=eiEI=es应用:A~HIT>IT的K、M、N和IT>IT的P~ZC。…特殊规则:用同一字母表示孔、轴基本偏差时孔基本偏差和轴的基本偏差符号相反而绝对值相差一个Δ值。即:ES=eiΔ应用:ITIT的K、M、N和ITIT的P~ZC。尺寸偏差的基本计算国标列出的孔、轴基本偏差数值见表和表。其另一偏差根据孔、轴的基本偏差和标准公差按以下关系计算:„EI=ESITES=EIIT„ei=esITes=eiIT„举例:确定ØHpØPh孔与轴的极限偏差。尺寸偏差计算举例„确定ØHpØPh孔与轴的极限偏差。…解:查表得IT=μmIT=μm…查表轴的基本偏差为下偏差ei=μm…轴的上偏差es=eiIT=μm…基准孔H的下偏差为…则轴的上偏差为ES=μm公差带代号„公差带的代号由基本偏差代号与公差等级代号组成如H、h、M、d等等。在图样上标注尺寸公差时…可以标注极限偏差…可以标注尺寸公差带代号ΦHΦf…或者两者都标注ΦΦ()HΦf()Φ配合代号„标准规定配合代号由相互配合的孔和轴的公差带以分数的形式组成孔的公差带为分子轴的公差带为分母。例如:ΦHfΦKh。„基准孔和基准轴与各种非基准件配合时得到各种不同性质的配合如:A~H和a~h与基准件配合形成间隙配合J~N和j~n与基准件配合基本上形成过渡配合P~ZC和p~zc与基准件配合基本上形成过盈配合。国家标准规定的公差带与配合„优先、常用和一般公差带„优先、常用配合优先、常用和一般公差带„标准公差系列中的任一公差与基本偏差系列中任一偏差组合即可得到不同大小和位置的公差带。在基本尺寸Dmm内组成种孔的公差带和种轴的公差带。如果将这些孔轴公差带在生产实际中都投入使用显然是不经济的而且也不必要的。„为了简化公差带种类减少与之相适应的定值刀、量具和工艺装备的品种和规格对基本尺寸至mm的孔、轴规定了优先、常用和一般用途公差带。表和表分别是轴和孔的一般用途公差带(轴种孔种)其中方框内为常用公差带(轴种孔种)带圆圈的为优先公差带(轴孔各有种)。„设计时应优先使优先公差带其次才使用常用公差带再其次才考虑使用一般用途公差带。优先、常用配合„原则上任意一对孔、轴公差带都可以构成配合为了简化公差配合的种类减少定值刀、量具和工艺装备的品种及规格国家标准在尺寸mm的范围内规定了基孔制和基轴制的优先(基孔制、基轴制各种)和常用配合(基孔制种基轴制种)。常用尺寸段配合特点„公差设计时尺寸mm的常用尺寸段配合应按优先、常用和一般公差带和配合的顺序选用合适的公差带和配合。„标准推荐的优先、常用配合满足工艺等价原则:…当孔的标准公差大于IT时与同级基准孔相配合如:HhHd…当孔的标准公差小于IT时与高一级的基准轴相配合如:HmHk…当孔的标准公差等于IT可与同级配合也可与高一级轴配合。如:HmHh。其它尺寸段配合特点„大尺寸段(基本尺寸>~mm):标准规定了常用轴公差带种孔公差带种没有推荐配合规定一般采用基孔制的同级配合。根据零件制造特点和生产实际情况可采用配制配合。先按互换性生产选取配合再选取较难加工的那个零件作为先加工件(多数情况下是孔)给它一个容易达到的公差最后再根据所选的配合公差确定配制件(多数情况下是轴)的公差。“配制公差”的代号为MF。„小尺寸段(尺寸至mm):主要适用于仪器仪表和钟表工业国标规定了种轴公差带和种孔公差带标准未指明选用次序也未推荐配合。由于小尺寸段轴比孔难加工所以基轴制用的较多。配合公差等级也更为复杂。练习„下列配合属于哪种基准制的哪种配合确定其配合的极限间隙(过盈)和配合公差。并画出其公差带图。øHføKhøHpøøø常用尺寸公差与配合的选用„圆柱结合的精度设计实际上就是圆柱结合的公差与配合的选用它是机械设计与制造中至关重要的一环公差与配合的选用是否恰当对机械的使用性能和制造成本有着很大的影响。圆柱结合的精度设计包括:„配合制的选用„公差等级的选用„配合的选用配合制的选择„基孔制和基轴制是两种平行的配合制。基孔制配合能满足要求的用同一偏差代号按基轴制形成的配合也能满足使用要求。如:Hk与Kh的配合性质基本相同称为“同名配合”。所以配合制的选择与功能要求无关主要考虑加工的经济性和结构的合理性。„从制造加工方面考虑两种基准制适用的场合不同从加工工艺的角度来看对应用最广泛的中小直径尺寸的孔通常采用定尺寸刀具(如钻头、铰刀、拉刀等)加工和定尺寸量具(如塞规、心轴等)检验。而一种规格的定尺寸刀具和量具只能满足一种孔公差带的需要。对于轴的加工和检验一种通用的外尺寸量具也能方便地对多种轴的公差带进行检验。由此可见:对于中小尺寸的配合应尽量采用基孔制配合。基轴制的应用„用冷拉光轴作轴时。冷拉圆型材其尺寸公差可达IT~IT能够满足农业机械、纺织机械上的轴颈精度要求在这种情况下采用基轴制可免去轴的加工。只需按照不同的配合性能要求加工孔就能得到不同性质的配合。„采用标准件时。滚动轴承为标准件它的内圈与轴颈配合无疑应是基孔制而外圈与外壳孔的配合应是基轴制。„同一基本尺寸的轴与多孔相配合且配合性质要求不同时。如图所示的活塞部件中活塞销和活塞与连杆的配合根据功能要求活塞销和活塞的配合应为过渡配合而活塞销与连杆的配合则应为间隙配合。非基准制的应用„在实际生产中由于结构或某些特殊的需要允许采用非配合制配合。即非基准孔和非基准轴配合如:当机构中出现一个非基准孔(轴)和两个以上的轴(孔)配合时其中肯定会有一个非配合制配合。如图所示箱体孔与滚动轴承和轴承端盖的配合。由于滚动轴承是标准件它与箱体孔的配合选用基轴制配合箱体孔的公差带代号为J箱体孔与端盖的配合可选低精度的间隙配合Jf既便于拆卸又能保证轴承的轴向定位还有利于降低成本。公差等级的选择原则„公差等级的选择的实质就是尺寸制造精度的确定尺寸的精度与加工的难易程度、加工的成本和零件的工作质量有关。公差等级越高合格尺寸的大小越趋一致配合精度就越高但加工的成本也越高。因此公差等级选择的基本原则是:在满足使用性能的前提下尽量选择较低的精度等级。公差等级的选择方法„公差等级的选择的方法一般采用类比法对于已知配合要求的也可以用计算法确定其公差等级。一般配合尺寸的公差等级范围为IT~IT表列出配合IT~IT级的应用供采用类比法时对比选用。公差等级的应用配合IT至IT级的应用(尺寸500mm)采用类比法选择公差等级时应考虑的问题„()应遵循工艺等价的原则即相互结合的零件其加工的难易程度应基本相当。根据这一原则…对于基本尺寸mm的当公差等级在IT以上时标准推荐孔比轴低一级如:HmKh…当公差等级在IT以下时标准推荐孔与轴同级如:HhDh…IT属于临界值IT级的孔可与同级的轴配合也可以与高一级的轴配合如:HfHk。…对于基本尺寸>mm的一般采用孔、轴同级配合。„()相配合的零、部件的精度应相匹配。如:与齿轮孔相配合的轴的精度就受齿轮精度的制约与滚动轴承相配合的外壳孔和轴的精度应当与滚动轴承的精度相匹配。采用类比法选择公差等级时应考虑的问题(续)„()过盈、过渡和较紧的间隙配合精度等级不能太低。一般孔的公差等级应不低于IT级轴的不低于IT级。这是因为公差等级过低使过盈配合的最大过盈过大材料容易受到损坏使过渡配合不能保证相配的孔、轴既装卸方便又能实现定心的要求使间隙配合产生较大的间隙不能满足较紧配合的要求。„()在非配合制的配合中当配合精度要求不高为降低成本允许相配合零件的公差等级相差~级如图所示的箱体孔与端盖的配合。配合种类的选择配合种类的选择主要就是根据零件的功能要求确定配合的类型及非配合制的基本偏差代号。选择的基本方法还是类比法、计算法和试验法三种。类比法是选择配合种类的主要方法。应用类比法选择时要考虑以下因素:„配合件的工作情况„各种基本偏差形成配合的特点„配合件的生产情况配合件的工作情况„选择配合的类型时应考虑配合件间有无相对运动、定心精度高低、配合件受力情况、装配情况等。配合类型的选择可依据下表来对比选择。各种基本偏差形成配合的特点„间隙配合有A~H(a~h)共十一种…其特点是利用间隙贮存润滑油及补偿温度变形、安装误差、弹性变形等所引起的误差。生产中应用广泛不仅用于运动配合加紧固件后也可用于传递力矩。不同基本偏差代号与基准孔(或基准轴)分别形成不同间隙的配合。主要依据变形、误差需要补偿间隙的大小、相对运动速度、是否要求定心或拆卸来选定。„过渡配合有JS~N(js~n)四种基本偏差…其主要特点是定心精度高且可拆卸。也可加键、销紧固件后用于传递力矩主要根据机构受力情况、定心精度和要求装拆次数来考虑基本偏差的选择。定心要求高、受冲击负荷、不常拆卸的可选较紧的基本偏差如N(n)反之应选较松的配合如:K(k)或JS(js)。各种基本偏差形成配合的特点(续)„过盈配合有P~ZC(p~zc)种基本偏差…其特点是由于有过盈装配后孔的尺寸被胀大而轴的尺寸被压小产生弹性变形在结合面上产生一定的正压力和摩擦力用以传递力矩和紧固零件。选择过盈配合时如不加键、销等紧固件则最小过盈应能保证传递所需的力矩最大过盈应不使材料破坏故配合公差不能太大所以公差等级一般为IT~IT。基本偏差根据最小过盈量及结合件的标准来选取。配合件的生产情况„按大批大量生产时加工后所得的尺寸通常呈正态分布而单件小批量生产时加工所得的孔的尺寸多偏向最小极限尺寸轴的尺寸多偏向最大极限尺寸即呈偏态分布。所以对于同一使用要求单件小批生产时采用的配合应比大批大量生产时要松一些。如大批量生产时的φHjs的要求在单件小批生产时应选择φHh。同样受其它工作条件的影响配合的间隙或过盈也应随之变化。一般公差线性尺寸的未注公差„线性尺寸的一般公差的含义:…指在车间一般加工条件下、机床设备一般加工能力可保证的公差。它代表经济加工精度。…主要用于较低精度的非配合尺寸可不检验。能简化制图节省图样设计时间。„有关国标规定:GBT…GBT国家标准规定了线性尺寸一般公差(未注公差)的规范。…线性尺寸的一般公差规定了四个公差等级:精密级(f)、中等级(m)、和粗糙级(c)和最粗级(v)。一般公差线性尺寸的未注公差„表示方法:…在图样上标注线性尺寸的一般公差只需要在图样或技术文件中用国标号和公差等级代号标注即可。…例如按产品精密程度和车间普通加工经济精度选用标准中规定的m(中等)级时可表示为:GBT-m这表明图样上凡是未注公差的线性尺寸(包括倒圆半径尺寸及倒角尺寸)均按m(中等)级加工和验收。课题三形状和位置公差形状和位置公差„内容:…概述…形位公差的标注…形位公差…公差原则…形位公差的选择及未注形位公差值的规定概述„形位公差的研究对象„形位公差的项目及符号形位公差的研究对象要素„定义:构成零件几何特征的点、线、面。„分类:(一)按结构特征分:轮廓要素、中心要素(二)按存在状态分:实际要素、理想要素(三)按所处地位分:被测要素、基准要素(四)按功能关系分:单一要素、关联要素形位公差的项目及符号形位公差的标注„以公差框格的形式标注(两格或多格)A公差特征符号公差值基准指引线(从表中选)(以mm为单位)(由基准字母表示)(指向被测要素)公差框格注意:„公差值…如果公差带为圆形或圆柱形公差值前加注Ø如果是球形加注SØ。„基准符号在公差框格中的标注…单一基准用大写表示…公共基准由横线隔开的两个大写字母表示…如果是多基准则按基准的优先次序从左到右分别置于各格。基准要素的标注„用带小圈的大写字母以细实线与粗的短横线相连„当基准要素是轮廓线或表面时,在要素的外轮廓上或它的延长线上标注基准符号基准要素的标注„当基准要素是轴线或中心平面时,应与尺寸线对齐„互为基准的标注指引线的标注„用细实线表示。从框格的左端或右端垂直引出指向被测要素。„指引线的方向必须是公差带的宽度方向。•指引线的标注„或指引线垂直于被测要素„另有规定,必须注明角度指引线的标注„当公差涉及轮廓线或表面时,将箭头置于要素的轮廓线或轮廓线的延长线,但必须于尺寸线明显错开„当涉及轴线或中心平面时,则带箭头的指引线应于尺寸线的延长线对齐公差框格在图样上的标注„当对同一要素有一个以上的公差特征项目要求时„当一个以上的要素作为被测要素„如果要求在公差带内进一步限定被测要素的形状时公差框格在图样上的标注„对几个表面有同一数值的公差要求„用同一公差带控制几个被测要素,应在公差框格上注明“共面”或“共线”公差框格在图样上的标注„局部限制的规定形位公差标注„重要提示:指引线指向被测要素时要注意区分轮廓要素和中心要素。基准符号用带小圆的大写字母以细实线与粗的短实线相连基准要素也要注意区分轮廓要素和中心要素。标注举例„标注下列技术要求()左端面的平面度为mm右端面对左端面的平行度为mm。()øH的孔的轴线对左端面的垂直度公差为mm。()øh对øH的同轴度为mm。()øH孔对左端面(第一基准)和øH的轴线的位置度公差为mm。øhøHøHAøAøBBAøAB形状误差„形状误差一般是对单一要素而言的仅考虑被测要素本身的形状的误差。形状误差评定时理想要素的位置应符合最小条件。„所谓最小条件是指被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。形状误差„对于轮廓要素(线面轮廓度除外)符合最小条件的理想要素是指处于实体之外与被测要素相接触使被测要素对它的最大变量最小。„评定形状误差时形状误差值的大小可用最小包容区域(简称最小区域)的宽度或直径表示。所谓最小区域是指包容被测实际要素时具有最小宽度或直径的包容区。„最小包容区域评定形状误差值的方法称为最小区域法最小区域法则是符合最小条件的评定形状误差的基本方法。按最小区域法评定的形状误差值而且是唯一的因而评定结果具有权威性。位置误差„什么是位置误差位置误差是对关联要素而言的关联要素相对于基准有方位要求。因此位置误差评定时被测要素的理想要素的方位与基准有关。„可分三种类型:…定向误差…定位误差…跳动定向误差„定义:是被测实际要素对一具有确定方向的理想要素的变动量该理想要素的方向由基准确定。„意义:定向误差值用定向最小包容区域(简称定向最小区域)的宽度或直径表示。定向最小区域是指按理想要素的方向包容被测实际要素时具有最小宽度或直径的包容区域。理想要素首先要与基准平面保持所要求的方向然再按此方向来包容实际要素所形成的最小包容区域即定向最小区域。定位误差„定义:是被测实际要素对一具有确定位置的理想要素的变动量该理想要素的位置由基准和理论正确尺寸来确定。„意义:定位误差值用定位最小包容区域(简称定位最小区域)的宽度或直径表示。定位最小区域是指以理想要素定位来包容被测实际要素时具有最小宽度或直径的包容区域。如图所示为点的位置度误差。由基准和理论正确尺寸(图中带框尺寸)确定理想点的位置以该点为圆心作一圆包容被测点此圆内部区域即为定位最小包容区域。定向误差和定位误差的比较„相同点:都是将被测实际要素与其理想要素进行比较。„不同点:它们的区别在于确定理想要素方位的条件各有不同。…确定定向误差时理想要素首先受到相对于基准的方向的约束然后使实际要素对它的最大变动量为最小这种大变动量最小已“定向”的前提显然与形状误差中涉及的最小条件有所区别称为定向最小条件。…至于定位误差则理想要素置于相对于基准某一确定有位置上其定位条件可称为定位最小条件。跳动„圆跳动:是指被测实际表面绕基准轴线作无轴向移动的回转时在指定方向上指示器测得的最大读数差。„全跳动:是指被测实际表面绕基准轴线无轴向移动的回转同时指示器作平行或垂直于基准轴线的移动在整个过程中指示器测得的最大读数差。„跳动是某些形位误差的综合反映。基准的建立„单个基准时由实际要素建立基准应符合最小条件。„为了确定被测要素的空间方位有时可能需要两个或三个基准。由三个基准互相垂直的基准平面组成基准体系称为三基面体系。这三个平面按功能要求有顺序之分分别称为第一基准平面第二基准平面第三基准平面。形位公差„基本内容:形位公差带的概述形状、形状或位置、位置公差带的特点及各形位公差标注的含义。„重点内容:形状、形状或位置、位置公差带的特点及各形位公差标注的含义。„难点内容:各形位公差标注的含义。公差带概述„定义:限制被测要素变动的区域。„其主要形状有种:…圆内的区域…两同心圆间的区域…两同轴圆柱面间的区域…两等距线间的区域…两平行直线间的区域…圆柱面内的区域…两等距曲面间的区域…两平行平面间的区域…球面内的区域„作用:体现被测要素的设计要求,也是加工和检验的根据。„表示:形状、大小、方向、位置。形状公差„单一要素对其理想要素允许的变动量。其公差带只有大小和形状无方向和位置的限制。…直线度…平面度…圆度…圆柱度直线度公差„直线度公差用于控制直线和轴线的形状误差根据零件的功能要求直线度可以分为在给定平面内在给定方向上和在任意方向上三种情况。…在给定平面内的直线度…在给定方向内的直线度…任意方向上的直线度在给定平面内的直线度„其公差带是距离为公差值t的两平行直线之间的区域。„如图所示圆柱表面上任一素线必须位于轴向平面内且距离为公差值mm的两平行直线之间。在给定方向内的直线度„当给定一个方向时公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域„当给定互相垂直的两个方向时公差带是两对给定方向上距离分别为公差值t和t的两平行平面之间的区域。„如图是一个方向的示例棱线必须位于箭头所指方向距离为公差值mm的两平行平面内。在给定方向内的直线度„如图是两个方向的示例棱线必须位于水平方向距离为公差值mm垂直方向距离为公差值mm的两对平行平面之内。任意方向上的直线度„其公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域。„如图所示ød圆柱体的轴线必须位于直径为公差值mm的圆柱体标准规定形位公差值前加注“ø”表示其公差带为一圆柱体。平面度„平面度公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。„如图所示表面必须位于距离为公差值mm的两平行平面内。圆度„圆度公差带是垂直于轴线的任一正截面上半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。„如图所示在垂直于轴线的任一正截面上实际轮廓线必须位于半径差为公差值mm的两同心圆内。圆柱度„圆柱度公差带是半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。„如图所示实际圆柱表面必须位于半径差为公差值mm的两同轴圆柱面之间。形状或位置公差„线轮廓度和面轮廓度有两种情况:无基准要求的和有基准要求的。故其公差带有大小和形状要求外位置可能固定也可能浮动。…无基准要求时理想轮廓线(面)用尺寸并加注公差来控制这时理想轮廓线(面)的位置是不定的(形状公差)…有基准要求的理想轮廓线(面)用理论正确尺寸并加注基准来控制这时理想轮廓线(面)的位置是唯一的不能移动。(位置公差)线轮廓度„线轮廓度公差带是包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区域诸圆的圆心应位于理想轮廓线上。„如图所示:…无基准的理想轮廓线用尺寸并加注公差来控制其位置是不定的…有基准的理想轮廓线用理论正确尺寸加注基准来控制其位置是唯一的。面轮廓度„面轮廓度公差带是包络一系列直径为公差值t的球的两包络面之间的区域诸球的球心应位于理想轮廓面上。„如图所示,面轮廓度也分无基准要求的面轮廓度公差、有基准要求的面轮廓度公差。位置公差定向公差、平行度、垂直度、倾斜度定位公差、同轴度、对称度、位置度跳动公差、圆跳动公差、全跳动公差定向公差„关联被测要素对基准要素在规定方向上允许的变动量„特点:…定向公差相对于基准有确定的方向公差带的位置可以浮动…定向公差具有综合控制被测要素的方向和形状的职能。„分为:…平行度…垂直度…倾斜度平行度„当两要素要求互相平行时用平行度公差来控制被测要素对基准的方向误差。„当给定一个方向上的平行度要求时平行度公差带是距离为公差值t且平行于基准平面(或直线或轴线)的两平行平面(或轴线)之间的区域。平行度„当给定互相垂直的两个方向时平行度公差带是两对互相垂直的距离分别为t和t且平行于基准直线的两平行平面之间的区域。„如图所示ød孔轴线必须位于公差值为mm和mm且平行于基准轴线的两对平行平面内。平行度„当给定任意方向时平行度公差带是直径为公差值t且平行于基准轴线的圆柱面内的区域。如图所示ød孔轴线必须位于直径公差值ømm且平行于基准轴线的圆柱面内。垂直度„当两要素互相垂直时用垂直度公差来控制被测要素对基准的方向误差。„当给定一个方向上的垂直度要求时垂直度公差带是距离为公差值t且垂直于基准平面(或直径、轴线)的两平行平面(或直线)之间的区域。垂直度„当给定任意方向时平行度公差带是直径为公差值t且垂直于基准平面的圆柱面内的区域。„如图所示,ød孔轴线必须位于直径公差值ømm且平行于基准平面的圆柱面内。倾斜度„当两要素在~之间的某一角度时用倾斜度要求时倾斜度公差带是距离为公差值t且与基准平面(或直线、轴线)成理论正确角度的两平行平面(或直线)之间的区域。倾斜度„当给定任意方向时倾斜度公差带是直径为公差值t且与基准平面成理论正确角度的圆柱面内的区域。„如图所示øD孔轴线必须位于直径公差值mm且与A基准平面成角平行于B基准平面的圆柱面内。定位公差„关联实际要素对基准在位置上所允许的变动量。„特点:…定位公差带具有确定的位置相对于基准的尺寸为理论正确尺寸…定位公差带具有综合控制被测要素位置、方向和形状的功能。„分为:…位置度…同轴度…对称度。同轴度„同轴度用于控制轴类零件的被测轴线对基准轴线的同轴度误差。„同轴度公差带是直径为公差值t且与基准轴线同轴的圆柱面内的区域。如图所示。ød孔轴线必须位于直径为公差值mm且与基准轴线同轴的圆柱面内。对称度„对称度用于控制被测要素中心平面(或轴线)对基准中心平面(或轴线)的共面(或共线)性误差。„如图所示其公差带为距离为公差值且相对基准的中心平面对称配置的两平行平面之间的区域。位置度„位置度用于控制被测要素(点、线、面)对基准的位置误差。位置度多用于控制孔的轴线在任意方向的位置误差。这时孔轴线的位置度公差带是直径为公差值t且轴线在理想位置的圆柱面内的区域。位置度„位置度常用于控制孔组的位置误差。对零件上的一组孔的位置的精度要求通常可以分为两个方面:组内各孔间的位置精度和孔组相对于基准面的位置精度。当两者要求不同时可采用复合位置度来明确对孔组的位置要求。径向圆跳动

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