公差第一部分--理論知識(shí)課件

1、第一部 分理論知識(shí) 單元一 極限與配合 唐代濱 一、知識(shí)點(diǎn)分析圖0-1具有對(duì)應(yīng)標(biāo)記的螺栓和螺母 現(xiàn)代化的機(jī)器生產(chǎn)對(duì)零件的互換性具有更高的要求。機(jī)械工業(yè)擔(dān)負(fù)著為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)提供先進(jìn)技術(shù)裝備的重要任務(wù)，而各種技術(shù)裝備都由許多零件組成，這些零件的制造必須符合互換性原則。 具有對(duì)應(yīng)標(biāo)記的螺栓和螺母可以實(shí)現(xiàn)配合，如圖0-1所示。相同代號(hào)的軸承可以替代已磨損的軸承，并恢復(fù)精度，如圖0-2所示。圖0-2相同代號(hào)的軸承二、知識(shí)點(diǎn)講解1.互換性的含義互換性是指在一批相同規(guī)格的零件或部件中任取一件，不經(jīng)任何挑選和修配，就能進(jìn)行裝配，并能滿(mǎn)足機(jī)械產(chǎn)品使用要求的一種性質(zhì)。對(duì)于具有這種性質(zhì)的零部件，我們稱(chēng)之具有互換性

2、。例如：汽車(chē)、拖拉機(jī)、縫紉機(jī)、自行車(chē)和儀器儀表的零件都是按照互換性要求生產(chǎn)的。在使用過(guò)程中，當(dāng)有些零件（如活塞、曲軸、軸承等）因損壞而需要更換時(shí)，要求其備件不經(jīng)任何鉗工修配即可裝上機(jī)器，而且能完全滿(mǎn)足使用要求，這樣的零件稱(chēng)為具有互換性的零件。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，互換性已成為一個(gè)人們普遍遵循的原則?；Q性對(duì)機(jī)器的設(shè)計(jì)、制造和使用都具有十分重要的意義。二、知識(shí)點(diǎn)講解2.互換性的作用從設(shè)計(jì)方面看，大量使用標(biāo)準(zhǔn)化的零部件可以大大減少繪圖、計(jì)算等工作量，從而能縮短設(shè)計(jì)和試制周期，為產(chǎn)品品種的多樣化和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能的不斷改進(jìn)創(chuàng)造有利條件。3.互換性的分類(lèi)從互換性的定義可知，互換性包括滿(mǎn)足裝配過(guò)程的幾何參數(shù)互換性和

3、滿(mǎn)足使用要求的功能互換性。零件之所以具有互換性，是因?yàn)槠鋵?shí)際幾何參數(shù)與理論幾何參數(shù)的差值沒(méi)有超過(guò)幾何參數(shù)互換性所允許的范圍。二、知識(shí)點(diǎn)講解(1)按決定參數(shù)或使用要求分類(lèi)互換性可分為幾何參數(shù)互換性和功能互換性。1)幾何參數(shù)互換性規(guī)定了幾何參數(shù)公差，以保證成品的幾何參數(shù)所充分近似達(dá)到的數(shù)值。2)功能互換性規(guī)定了功能參數(shù)的公差應(yīng)達(dá)到的數(shù)值。(2)按程度分類(lèi)互換性按其程度可分為完全互換(絕對(duì)互換)和不完全互換(有限互換)。1)完全互換。2)不完全互換。(3)標(biāo)準(zhǔn)部件或機(jī)構(gòu)互換性的分類(lèi)其互換性可分為外互換性和內(nèi)互換性。1)外互換性。2)內(nèi)互換性。二、知識(shí)點(diǎn)講解4.加工誤差和公差由于機(jī)床的加工精度、操作者

4、的技能水平和生產(chǎn)環(huán)境等各種因素的影響，被加工工件的幾何參數(shù)難以達(dá)到理想的狀態(tài)。即使是同一個(gè)人使用同一臺(tái)機(jī)床進(jìn)行加工，也很難做得一模一樣，總有或大或小的加工誤差。加工誤差是指實(shí)際幾何參數(shù)對(duì)其設(shè)計(jì)理想值的偏離程度。圖0-3各種公差的表示方法二、知識(shí)點(diǎn)講解5.本課程的任務(wù)1)了解國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)極限與配合方面的基本術(shù)語(yǔ)及其定義。2)掌握極限與配合標(biāo)準(zhǔn)的基本規(guī)定。3)掌握極限與配合方面的基本計(jì)算方法及代號(hào)的標(biāo)注和識(shí)讀。4)了解幾何公差的基本內(nèi)容。5)掌握幾何公差代號(hào)的含義和標(biāo)注方法。6)了解表面結(jié)構(gòu)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。7)掌握表面結(jié)構(gòu)要求符號(hào)、代號(hào)的標(biāo)注方法。單元一 極限與配合知識(shí)點(diǎn)1尺寸和尺寸偏差唐代濱 一、

5、知識(shí)點(diǎn)分析(1)尺寸要素由一定大小的線(xiàn)性尺寸或角度尺寸確定的幾何形狀。(2)實(shí)際(組成)要素由接近實(shí)際(組成)要素所限定的工作實(shí)際表面的組成要素部分。(3)提取組成要素按規(guī)定方法，由實(shí)際(組成)要素提取有限數(shù)目的點(diǎn)所形成的實(shí)際(組成)要素的近似替代。(4)擬合組成要素按規(guī)定方法，由提取組成要素形成的具有理想形狀的組成要素。(5)幾何量包括長(zhǎng)度、角度、幾何形狀、相互位置和表面結(jié)構(gòu)等幾何參數(shù)。(6)幾何量精度是指上述幾何參數(shù)的精度。(7)公差與配合公差用來(lái)協(xié)調(diào)機(jī)器零件的使用要求與制造經(jīng)濟(jì)性之間的矛盾，配合用來(lái)反映機(jī)器零件之間有關(guān)功能要求的相互關(guān)系。二、知識(shí)點(diǎn)講解1.尺寸的術(shù)語(yǔ)和定義(1)孔和軸1)

6、孔是指工件的圓柱形內(nèi)尺寸要素，也包括非圓柱形的內(nèi)尺寸要素(由兩平行平面或切面形成的包容面)，其尺寸用D表示。2)軸是指工件的圓柱形外尺寸要素，也包括非圓柱形的外尺寸要素(由兩平行平面或切面形成的被包容面)，其尺寸用d表示。(2)尺寸尺寸是指以特定單位表示線(xiàn)性尺寸值的數(shù)值。圖1-1軸和孔二、知識(shí)點(diǎn)講解(3)公稱(chēng)尺寸由圖樣規(guī)范確定的理想形狀要素的尺寸。圖1-2孔和軸的實(shí)際(組成)要素尺寸(4)實(shí)際(組成)要素尺寸實(shí)際(組成)要素尺寸是指通過(guò)測(cè)量獲得的某一孔、軸的尺寸。二、知識(shí)點(diǎn)講解(5)極限尺寸極限尺寸是指尺寸要素允許的尺寸的兩個(gè)極端。圖1-3極限尺寸二、知識(shí)點(diǎn)講解2.尺寸偏差的術(shù)語(yǔ)和定義 某一尺

7、寸減去其公稱(chēng)尺寸所得的代數(shù)差稱(chēng)為尺寸偏差，簡(jiǎn)稱(chēng)偏差。偏差包括實(shí)際偏差和極限偏差，而極限偏差又包括上極限偏差和下極限偏差。(1)實(shí)際偏差(Ea、ea)實(shí)際(組成)要素尺寸減去其公稱(chēng)尺寸所得的代數(shù)差稱(chēng)為實(shí)際偏差。 (2)極限偏差極限尺寸減去其公稱(chēng)尺寸所得的代數(shù)差稱(chēng)為極限偏差。圖1-4極限與配合示意圖三、知識(shí)鏈接1.長(zhǎng)度單位的相關(guān)知識(shí)(1)米的定義在國(guó)際單位制及我國(guó)法定計(jì)量單位中，長(zhǎng)度基本單位的名稱(chēng)是“米”，其單位符號(hào)為“m”。1983年舉行的第17屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)又更新了米的定義，規(guī)定：“米”是光在真空中在1/299792458s的時(shí)間間隔內(nèi)所行進(jìn)路程的長(zhǎng)度。(2)量塊使用波長(zhǎng)作為長(zhǎng)度基準(zhǔn)，不便在生

8、產(chǎn)中直接用于尺寸的測(cè)量。量塊由鉻錳鋼等特殊合金鋼或線(xiàn)膨脹系數(shù)小、性質(zhì)穩(wěn)定、耐磨且不易變形的其他材料制成。其形狀有長(zhǎng)方體和圓柱體兩種，常用的是長(zhǎng)方體。 (3)計(jì)量單位的換算 1m=1000mm三、知識(shí)鏈接圖1-5長(zhǎng)度量值傳遞系統(tǒng)三、知識(shí)鏈接2.尺寸偏差計(jì)算示例【例11】已知：孔的公稱(chēng)尺寸D50mm，極限尺寸Dmax50025mm，Dmin50mm；軸的公稱(chēng)尺寸d50mm，極限尺寸dmax49950mm，dmin49934mm?，F(xiàn)測(cè)得孔、軸的實(shí)際（組成）要素尺寸分別為Da50010mm，da49946mm，求孔、軸的極限偏差和實(shí)際偏差。解：孔的極限偏差為解：孔的極限偏差為ESDmax-D50.02

9、5mm-50mm+0.025mmEIDmin-D50mm-50mm0軸的極限偏差為esdmax-d49.950mm-50mm-0.050mmeidmin-d49.934mm-50mm-0.066mm孔的實(shí)際偏差為EaDa-D50.010mm-50mm+0.010mm軸的實(shí)際偏差為eada-d49.946mm-50mm-0.054mm單元一 極限與配合知識(shí)點(diǎn)2公差、公差帶和配合唐代濱 一、知識(shí)點(diǎn)分析1)正確理解公差與配合的基本術(shù)語(yǔ)及定義，并能熟練地運(yùn)用公差帶圖解。2)掌握極限間隙(過(guò)盈)和配合公差的計(jì)算方法，以及三類(lèi)配合的區(qū)別。3)掌握公差與配合各自的作用。二、知識(shí)點(diǎn)講解1.公差尺寸公差是上極限

10、尺寸與下極限尺寸之差，或上極限偏差與下極限偏差之差，它是允許尺寸的變動(dòng)量。尺寸公差簡(jiǎn)稱(chēng)公差，用T表示。2.零線(xiàn)、公差帶與公差帶圖解圖1-6公差帶圖解(1)零線(xiàn)在公差帶圖解中，表示公稱(chēng)尺寸的一條直線(xiàn)稱(chēng)為零線(xiàn)。(2)公差帶在公差帶圖解中，公差帶是由代表上極限偏差和下極限偏差或上極限尺寸和下極限尺寸的兩條直線(xiàn)所限定的區(qū)域。二、知識(shí)點(diǎn)講解3.有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)和定義(1)配合配合是指公稱(chēng)尺寸相同，并且相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。(2)間隙與過(guò)盈 孔的尺寸減去相配合軸的尺寸之差為正稱(chēng)為間隙 用符號(hào)X表示(3)配合的種類(lèi)根據(jù)孔、軸公差帶相互位置的不同，配合可分為三類(lèi)，即間隙配合、過(guò)盈配合和過(guò)渡配合。1)

11、間隙配合。2)過(guò)盈配合。3)過(guò)渡配合。圖1-7間隙配合二、知識(shí)點(diǎn)講解圖1-8過(guò)盈配合2)過(guò)盈配合。過(guò)盈配合是指具有過(guò)盈(包括最小過(guò)盈等于零)的配合。此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶之下，如圖1-8所示。在過(guò)盈配合中，孔的下極限尺寸與軸的上極限尺寸之差稱(chēng)為最大過(guò)盈，用Ymax表示，即YmaxDmin-dmax(D+EI)-(d+es)EI-es孔的上極限尺寸與軸的下極限尺寸之差稱(chēng)為最小過(guò)盈，用Ymin表示，即YminDmax-dmin(D+ES)-(d+ei)ES-ei二、知識(shí)點(diǎn)講解圖1-9過(guò)渡配合3)過(guò)渡配合。過(guò)渡配合是指可能具有間隙或過(guò)盈的配合。此時(shí)，孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊，如圖1-9所

12、示。在過(guò)渡配合中，孔的上極限尺寸與軸的下極限尺寸之差稱(chēng)為最大間隙，即XmaxDmax-dmin(D+ES)-(d+ei)ES-ei 孔的下極限尺寸與軸的上極限尺寸之差稱(chēng)為最大過(guò)盈，即YmaxDmin-dmax(D+EI)-(d+es)EI-es二、知識(shí)點(diǎn)講解(4)配合公差配合公差是允許間隙或過(guò)盈的變動(dòng)量，用Tf表示。無(wú)論是間隙配合、過(guò)渡配合還是過(guò)盈配合，配合公差都等于孔公差與軸公差之和，即TfTh+T fTh+Ts對(duì)于間隙配合，配合公差等于最大間隙與最小間隙之差的絕對(duì)值；對(duì)于過(guò)渡配合，配合公差等于最大間隙與最大過(guò)盈之差的絕對(duì)值；對(duì)于過(guò)盈配合，配合公差等于最小過(guò)盈與最大過(guò)盈之差的絕對(duì)值。用公式表

13、達(dá)如下：間隙配合TfXmax-Xmin過(guò)渡配合Tf=Xmax-Ymin過(guò)盈配合TfYmin-Ymax三、知識(shí)鏈接1.公差的計(jì)算【例12】求例11中孔和軸的尺寸公差。解：孔的尺寸公差為2.公差帶圖解示例【例13】作孔30+0033mm和軸30-0007mm的公差帶圖解。圖1-10例1-3公差帶圖圖1-11例1-4公差帶圖單元一 極限與配合知識(shí)點(diǎn)3基準(zhǔn)制、標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差唐代濱 一、知識(shí)點(diǎn)分析 機(jī)械產(chǎn)品的尺寸精度應(yīng)從兩個(gè)方面得到保證：一是零件加工時(shí)公差數(shù)值的規(guī)定，即加工精度；二是裝配時(shí)配合松緊程度的規(guī)定，即裝配精度。為了方便設(shè)計(jì)和交流，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1800.22009將加工精度和裝配精度的

14、標(biāo)準(zhǔn)化通過(guò)尺寸公差帶的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行體現(xiàn)，即由兩者組成了尺寸公差帶的兩個(gè)基本要素：公差帶的大小和位置。前者稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)公差，后者稱(chēng)為基本偏差，由此形成了兩大標(biāo)準(zhǔn)系列，即標(biāo)準(zhǔn)公差系列和基本偏差系列。本知識(shí)點(diǎn)主要討論兩大標(biāo)準(zhǔn)系列的有關(guān)內(nèi)容。二、知識(shí)點(diǎn)講解1.基準(zhǔn)制(配合制)為了滿(mǎn)足制造的經(jīng)濟(jì)性，可以將相配合孔、軸中的一個(gè)公差帶位置固定，改變另一個(gè)的公差帶位置，以實(shí)現(xiàn)各種配合類(lèi)型的需要。這種由同一極限制的孔和軸組成的配合制度稱(chēng)為基準(zhǔn)制。(1)基孔制固定孔的公差帶位置，變動(dòng)軸的公差帶位置，從而形成各種類(lèi)型配合的配合制?；字频目诪榛鶞?zhǔn)孔(標(biāo)準(zhǔn)孔)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定基準(zhǔn)孔的下極限偏差為零，上極限偏差為正值。(2)基

15、軸制固定軸的公差帶位置，變動(dòng)孔的公差帶位置，從而形成各種類(lèi)型配合的配合制。圖1-12基準(zhǔn)制二、知識(shí)點(diǎn)講解2.標(biāo)準(zhǔn)公差系列公差帶的大小(1)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)公差是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的用以確定公差帶大小的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值，用代號(hào)IT(ISO Tolerance)表示。 標(biāo)準(zhǔn)公差的大小反映了零件精度的高低，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同，標(biāo)準(zhǔn)公差分為20個(gè)等級(jí)。(2)標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值二、知識(shí)點(diǎn)講解表1-1公稱(chēng)尺寸至3150mm的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值GBT 1800.12009二、知識(shí)點(diǎn)講解表1-1公稱(chēng)尺寸至3150mm的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值GBT 1800.12009二、知識(shí)點(diǎn)講解2.公稱(chēng)尺寸小于或等于1mm時(shí)，無(wú)IT14IT18。 在實(shí)

16、際應(yīng)用時(shí)，只要選定了公差等級(jí)，就可以用查表法確定標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值。查表步驟如下：1)根據(jù)公稱(chēng)尺寸，找到其所在的尺寸段(左豎列)。2)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)，找到IT所在的位置(上橫行)。3)豎列與橫行交叉點(diǎn)的數(shù)值即為所查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值。二、知識(shí)點(diǎn)講解3.基本偏差公差帶的位置如前所述，基本偏差用來(lái)確定公差帶的位置。為了形成機(jī)器中各種不同性質(zhì)和松緊程度的配合，需要有一定系列不同的公差帶位置。1)孔與軸同字母的基本偏差相對(duì)于零線(xiàn)基本呈對(duì)稱(chēng)分布。2)代號(hào)JS和js形成的公差帶相對(duì)于零線(xiàn)呈對(duì)稱(chēng)分布。3)h和H的基本偏差均為零，即h的上極限偏差es0，H的下極限偏差EI0。4)代號(hào)K、k、N隨標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的不同，有兩

17、種基本偏差(K、k可為正值或零值，N可為負(fù)值或零值)，而代號(hào)M的基本偏差數(shù)值隨標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的不同則有三種不同的情況(正值、負(fù)值或零值)。二、知識(shí)點(diǎn)講解4.基孔制中軸的基本偏差的確定(1)基本偏差的含義及規(guī)律基本偏差決定了公差帶相對(duì)于零線(xiàn)的位置，用來(lái)表示一對(duì)孔軸配合的松緊程度。 如圖113所示，在基孔制中，基準(zhǔn)孔H在零線(xiàn)的上方，與其配合的軸形成了以下規(guī)律：1)間隙配合。2)過(guò)盈配合。3)過(guò)渡配合。圖1-13基本偏差系列圖二、知識(shí)點(diǎn)講解(2)基本偏差查表法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)列出了軸和孔的基本偏差數(shù)值表，見(jiàn)表1-2和表1-31)根據(jù)公稱(chēng)尺寸，找到其所在的尺寸段(左豎列)。2)根據(jù)基本偏差代號(hào)，找到其所在的位置

18、(上橫行)。3)豎列與橫行交叉點(diǎn)的數(shù)值即為所查基本偏差數(shù)值。5.基軸制中孔的基本偏差的確定單元一 極限與配合知識(shí)點(diǎn)4公差帶與配合的選用唐代濱 一、知識(shí)點(diǎn)分析圖1-14公差配合在零件圖上的標(biāo)注 在很多圖樣上，我們會(huì)看到形如25H7、25s6或25H7/s6等代號(hào)，如圖1-14所示。其中，25s6是軸的公差帶代號(hào)，25H7是孔的公差帶代號(hào)，25H7s6是配合的公差帶代號(hào)。通過(guò)這些代號(hào)，我們就可以知道其公稱(chēng)尺寸的大小，是孔還是軸，基本偏差代號(hào)是什么.二、知識(shí)點(diǎn)講解1.公差帶標(biāo)注(圖1-15)1)公差帶標(biāo)注由公稱(chēng)尺寸、基本偏差代號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)三部分組成，如20R7、30g6、40h8、50H7h8、

19、60F6h7。2)公差帶標(biāo)注還可以用公稱(chēng)尺寸和極限偏差值表示，如30+0033、30-0007。3)用公差帶代號(hào)、極限偏差值進(jìn)行標(biāo)注，如孔12H7、軸12g6。圖1-15公差帶的標(biāo)注二、知識(shí)點(diǎn)講解2.公差帶與配合的優(yōu)化國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBT 18012009對(duì)公稱(chēng)尺寸不大于500mm的孔、軸規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先三種公差帶，如圖116和圖117所示圖1-16尺寸不大于500mm孔的一般、常用和優(yōu)先公差帶二、知識(shí)點(diǎn)講解圖1-17尺寸不大于500mm軸的一般、常用和優(yōu)先公差帶 圖1-16中孔的一般公差帶有105種；框格內(nèi)為常用公差帶，共43種；圓圈內(nèi)為優(yōu)先公差帶，共13種。圖1-17中軸的一般公差帶為11

20、6種；框格內(nèi)為常用公差帶，共59種；圓圈內(nèi)為優(yōu)先公差帶，共13種。二、知識(shí)點(diǎn)講解表1-4基孔制優(yōu)先、常用配合 標(biāo)準(zhǔn)在規(guī)定孔、軸公差帶選用原則的基礎(chǔ)上，還規(guī)定了公稱(chēng)尺寸不大于500mm的基孔制常用配合59種、優(yōu)先配合13種，見(jiàn)表1-4；基軸制常用配合47種、優(yōu)先配合13種，見(jiàn)表1-5。二、知識(shí)點(diǎn)講解表1-5基軸制優(yōu)先、常用配合二、知識(shí)點(diǎn)講解3.一般公差(未注公差)(1)一般公差的概念一般公差是指在車(chē)間一般條件下即可保證的公差，又稱(chēng)未注公差。(2)一般公差的特點(diǎn)1)節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間。2)圖樣清晰易懂。3)降低檢驗(yàn)成本。(3)一般公差的規(guī)定為了應(yīng)用方便，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBT 18042000一般公差未注公差的

21、線(xiàn)性和角度尺寸的公差(替代了原GBT 18041992)對(duì)線(xiàn)性尺寸的一級(jí)公差規(guī)定了四個(gè)等級(jí)，分別是：精密級(jí)(f)、中等級(jí)(m)、粗糙級(jí)(c)和最粗級(jí)(v)，基本相當(dāng)于IT12、IT14、IT16和IT17。二、知識(shí)點(diǎn)講解采用一般公差時(shí)，雖然不必在圖樣上標(biāo)注公差，但應(yīng)在技術(shù)要求中用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)號(hào)和公差等級(jí)代號(hào)注明。例如，選用中等級(jí)m時(shí)，應(yīng)注明GBT 1804m。表1-6線(xiàn)性尺寸的未注極限偏差數(shù)值(單位：m)三、知識(shí)鏈接解：公稱(chēng)尺寸為50mm；基孔制，間隙配合；公差等級(jí)孔為7級(jí)、軸為6級(jí)；查標(biāo)準(zhǔn)公差表得IT70.025mm，IT60.016mm。則1)基準(zhǔn)孔：ESIT7+0.025mm，EI0。2)配

22、合軸：查軸的基本偏差表得，es-0.025mm；另一極限偏差為eiesIT6-0.041mm。3)公差:Th0.025mm，Ts0.016mm，TfThTs0.041mm。圖1-18公差帶圖解4)極限盈隙：XmaxESei+0.025(-0.041)， XminEIes0(-0.025)+0.025mm。5)公差帶圖如圖1-18所示。單元一 極限與配合知識(shí)點(diǎn)5極限與配合的應(yīng)用唐代濱 一、知識(shí)點(diǎn)分析 精度設(shè)計(jì)是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本知識(shí)點(diǎn)討論尺寸精度的設(shè)計(jì)，即在公稱(chēng)尺寸已經(jīng)確定的情況下，對(duì)其尺寸公差與配合進(jìn)行選擇。精度設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括基準(zhǔn)制、公差等級(jí)和配合的選擇，具體選擇原則可依據(jù)

23、GB/T 42492009公差原則和GB/T 166712009幾何公差最大實(shí)體要求、最小實(shí)體要求和可逆要求。公差與配合的選擇恰當(dāng)與否，對(duì)產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、互換性和經(jīng)濟(jì)性均有重要的影響。選擇原則為：在滿(mǎn)足使用要求的前提下，盡可能獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益。選擇方法有計(jì)算法、試驗(yàn)法和類(lèi)比法。二、知識(shí)點(diǎn)講解1.基準(zhǔn)制的選擇(1)一般情況下優(yōu)先選擇基孔制優(yōu)先選用基孔制的主要出發(fā)點(diǎn)是加工工藝的經(jīng)濟(jì)性。(2)有些情況下選擇基軸制在下述情況下采用基軸制比較合理。1)直接采用冷拔鋼材做軸。2)加工尺寸小于1mm的精密軸。3)結(jié)構(gòu)上需要采用基軸制。圖1-19活塞部件裝配1活塞2間隙配合3、6過(guò)渡配合4活塞銷(xiāo)5連桿二、知

24、識(shí)點(diǎn)講解4)與標(biāo)準(zhǔn)件相配合時(shí)。(3)特殊情況下采用非基準(zhǔn)制為了滿(mǎn)足某些配合的特殊要求，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)允許采用由任意孔、軸公差帶組成的配合，即沒(méi)有基準(zhǔn)件的非基準(zhǔn)制配合，如圖1-20所示。圖1-20非基準(zhǔn)制配合1隔套2主軸箱孔3齒輪軸筒二、知識(shí)點(diǎn)講解2.公差等級(jí)的選擇(1)公差等級(jí)的選擇原則公差等級(jí)的選擇原則是在滿(mǎn)足使用要求的前提下，盡可能選擇較低的公差等級(jí)。(2)公差等級(jí)的應(yīng)用范圍國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差等級(jí)劃分范圍見(jiàn)表1-7。表17公差等級(jí)的劃分范圍表1-7公差等級(jí)的劃分范圍二、知識(shí)點(diǎn)講解表1-8公差等級(jí)的應(yīng)用范圍(3)各種加工方法所能達(dá)到的公差等級(jí)當(dāng)公稱(chēng)尺寸相同時(shí)，公差等級(jí)越高，則對(duì)生產(chǎn)技術(shù)條件和機(jī)床精

25、度的要求越高，其生產(chǎn)成本就越高。常用加工方法所能達(dá)到的公差等級(jí)見(jiàn)表19。二、知識(shí)點(diǎn)講解表1-9常用加工方法所能達(dá)到的公差等級(jí)(4)選擇公差等級(jí)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題1)加工工藝等價(jià)的一致性。2)公差等級(jí)與配合性質(zhì)的一致性3)相配合零件精度的一致性4)與精度設(shè)計(jì)原則的一致性二、知識(shí)點(diǎn)講解3.配合的選擇(1)配合類(lèi)型的選擇根據(jù)零件的工作條件和使用要求選擇適當(dāng)?shù)呐浜项?lèi)型。(2)配合的確定配合類(lèi)型確定后，再根據(jù)配合件的具體使用要求確定極限盈隙，然后確定基本偏差代號(hào)，形成生產(chǎn)中所要求的配合。1)計(jì)算法。 2)試驗(yàn)法。3)類(lèi)比法。(3)配合選擇的綜合應(yīng)用1)確定基準(zhǔn)制。2)確定公差等級(jí)(根據(jù)要求的極限盈隙)。3)

26、確定配合(基本偏差、極限偏差)。4)核對(duì)計(jì)算結(jié)果。單元二幾 何 公 差知識(shí)點(diǎn)1幾何公差及其標(biāo)注唐代濱 一、知識(shí)點(diǎn)分析圖2-1車(chē)床的部分幾何公差示例 零件在加工過(guò)程中由于受各種因素的影響，其幾何要素不可避免地會(huì)產(chǎn)生形狀誤差和位置誤差(簡(jiǎn)稱(chēng)幾何誤差)，它們對(duì)零件的使用壽命和性能有很大的影響。為了保證零件的互換性，滿(mǎn)足其使用要求，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了幾何公差，用以限制幾何誤差。 另外，圓度誤差過(guò)大，也會(huì)對(duì)車(chē)削質(zhì)量造成影響。因此，應(yīng)對(duì)幾何公差加以限制。車(chē)床的部分幾何公差示例，如圖2-1所示。二、知識(shí)點(diǎn)講解.要素的分類(lèi)(圖2-2)圖2-2零件上的幾何要素 幾何公差的研究對(duì)象是零件的幾何要素，即構(gòu)成零件幾何特征

27、的點(diǎn)、線(xiàn)、面。幾何公差就是研究這些要素在形狀、相互方向或位置和跳動(dòng)方面的精度問(wèn)題。二、知識(shí)點(diǎn)講解(1)按存在狀態(tài)分類(lèi)1)公稱(chēng)(理想)要素。2)實(shí)際要素。(2)按幾何特征分類(lèi)1)組成要素。2)導(dǎo)出要素。(3)按所處地位分類(lèi)1)被測(cè)要素。2)基準(zhǔn)要素。二、知識(shí)點(diǎn)講解.幾何公差的幾何特征項(xiàng)目及其標(biāo)注(圖2-3)(1)幾何公差的幾何特征項(xiàng)目幾何公差是指實(shí)際被測(cè)要素對(duì)圖樣上給定的公稱(chēng)要素形狀、位置的允許變動(dòng)量。1)形狀公差。2)位置公差。圖2-3理想零件與實(shí)際零件對(duì)比二、知識(shí)點(diǎn)講解表2-1幾何公差的幾何特征及符號(hào)二、知識(shí)點(diǎn)講解表2-2附加符號(hào)二、知識(shí)點(diǎn)講解(2)幾何公差的標(biāo)注幾何公差的標(biāo)注結(jié)構(gòu)由公差框格

28、、帶箭頭的指引線(xiàn)和基準(zhǔn)符號(hào)組成，如圖2-4所示。圖2-4幾何公差標(biāo)注示意圖1)公差框格。形狀公差框格有2格，位置公差框格有35格。公差框格一般水平放置，也可以豎直放置。柜格中的內(nèi)容按從左到右(或從上到下)的順序填寫(xiě)，分別為幾何公差項(xiàng)目符號(hào)、幾何公差值、基準(zhǔn)代號(hào)，如圖2-5所示。圖2-5幾何公差框格二、知識(shí)點(diǎn)講解 當(dāng)被測(cè)要素是導(dǎo)出要素時(shí)，指引箭頭應(yīng)與尺寸線(xiàn)對(duì)齊，如圖2-7所示。圖2-7被測(cè)要素是導(dǎo)出要素時(shí)的標(biāo)注2)指引線(xiàn)。 當(dāng)被測(cè)要素是組成要素時(shí)，指引箭頭應(yīng)垂直指向輪廓或其延長(zhǎng)線(xiàn)(與尺寸線(xiàn)明顯錯(cuò)開(kāi))，如圖2-6所示。圖2-6被測(cè)要素是組成要素時(shí)的標(biāo)注二、知識(shí)點(diǎn)講解 當(dāng)基準(zhǔn)要素是導(dǎo)出要素時(shí)，基準(zhǔn)連

29、線(xiàn)應(yīng)與尺寸線(xiàn)對(duì)齊，如圖2-10所示。圖2-10基準(zhǔn)是導(dǎo)出要素3)基準(zhǔn)符號(hào)?；鶞?zhǔn)符號(hào)由大寫(xiě)字母、基準(zhǔn)方框、連線(xiàn)、涂黑或空白的三角形組成，如圖2-8所示。圖2-8基準(zhǔn)符號(hào)的標(biāo)注 當(dāng)基準(zhǔn)要素是組成要素時(shí)，基準(zhǔn)連線(xiàn)應(yīng)垂直于基準(zhǔn)或其延長(zhǎng)線(xiàn)(與尺寸線(xiàn)明顯錯(cuò)開(kāi))，如圖2-9所示。圖2-9基準(zhǔn)是組成要素三、知識(shí)鏈接1)影響配合性質(zhì)。2)影響自由裝配。3)影響密封性能。4)影響運(yùn)動(dòng)精度。5)影響承載能力(直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))。6)影響零件的使用壽命。7)影響接觸精度。單元二幾 何 公 差知識(shí)點(diǎn)2形 狀 公 差唐代濱 一、知識(shí)點(diǎn)分析表2-3幾何公差帶的形狀與被測(cè)要素和功能要求的關(guān)系 零件在加工后，其表面、軸線(xiàn)、中

30、心對(duì)稱(chēng)平面等實(shí)際形狀和位置不可避免地存在誤差。為了保證零件互換性的要求，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)零件規(guī)定了相應(yīng)的幾何公差，以限制幾何誤差。幾何公差帶是指限制實(shí)際被測(cè)要素變動(dòng)的區(qū)域。如果沒(méi)有特殊要求，這個(gè)區(qū)域(平面區(qū)域或空間區(qū)域)可以具有任何形狀和方向，只要實(shí)際被測(cè)要素在公差帶內(nèi)即可。二、知識(shí)點(diǎn)講解1.直線(xiàn)度公差直線(xiàn)度公差（）的作用是限制被測(cè)實(shí)際直線(xiàn)相對(duì)理想直線(xiàn)的變動(dòng)范圍，用于控制直線(xiàn)和軸線(xiàn)的形狀誤差。(1)給定平面內(nèi)的直線(xiàn)度其公差帶是距離為公差值t的兩平行直線(xiàn)之間的區(qū)域(2)給定方向上的直線(xiàn)度當(dāng)給定一個(gè)方向時(shí)，公差帶是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域。圖2-11給定平面內(nèi)的直線(xiàn)度(3)任意方向上的直線(xiàn)度

31、其公差帶是直徑為公差值t的圓柱面內(nèi)的區(qū)域。 當(dāng)給定互相垂直的兩個(gè)方向時(shí)，公差帶是在給定方向上距離分別為公差值t1和t2的兩組平行平面之間的區(qū)域。如圖2-13所示，棱線(xiàn)必須位于水平方向距離為公差值0.02mm，垂直方向距離為公差值0.1mm的兩組平行平面內(nèi)。圖2-12給定方向上的直線(xiàn)度公差帶二、知識(shí)點(diǎn)講解圖2-14任意方向上的直線(xiàn)度圖2-13給定互相垂直的兩個(gè)方向的直線(xiàn)度公差二、知識(shí)點(diǎn)講解圖2-15平面度公差2.平面度公差()限制實(shí)際平面相對(duì)理想平面的變動(dòng)范圍。平面度公差帶是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域。如圖215所示，被測(cè)表面必須位于距離為公差值01mm的兩平行平面內(nèi)。二、知識(shí)點(diǎn)講解3

32、.圓度公差()限制實(shí)際圓相對(duì)理想圓的變動(dòng)范圍。其公差帶為在給定橫截面內(nèi)、半徑差等于公差值t的兩同心圓所限定的區(qū)域。如圖216所示，該圓必須位于半徑差為公差值002mm的兩同心圓之間。 圖2-16圓度公差二、知識(shí)點(diǎn)講解4.圓柱度公差()限制實(shí)際圓柱面相對(duì)理想圓柱面的變動(dòng)范圍。其公差帶為半徑差等于公差值t的兩同軸圓柱面所限定的區(qū)域。如圖217所示，被測(cè)圓柱面必須位于半徑差為公差值002mm的兩同軸圓柱面之間。 圖2-17圓柱度公差三、知識(shí)鏈接1.直線(xiàn)度的標(biāo)注(1)給定平面內(nèi)的直線(xiàn)度圖2-11表示平面上各條素線(xiàn)的直線(xiàn)度公差為0.02mm。(2)給定方向上的直線(xiàn)度圖2-12表示圓柱面上任意素線(xiàn)的直線(xiàn)度

33、公差0.02mm；圖2-13表示棱線(xiàn)在水平方向上的直線(xiàn)度公差為0.02mm，在垂直方向上的直線(xiàn)度公差為0.1mm(3)任意方向上的直線(xiàn)度圖2-14表示圓柱面的軸線(xiàn)在任意方向上的直線(xiàn)度公差為0.04mm。2.平面度的標(biāo)注三、知識(shí)鏈接圖215表示零件上表面各條素線(xiàn)的直線(xiàn)度公差為01mm。3.圓度的標(biāo)注 圖216表示圓柱表面的圓度公差為002mm。4.圓柱度的標(biāo)注圖217表示圓柱面的圓柱度公差為002mm。5.各項(xiàng)形狀公差帶的特征平面度公差、圓柱度公差具有綜合控制功能。例如，平面度公差可以控制平面度誤差和同一平面上任意方向的直線(xiàn)度誤差。單元二幾 何 公 差知識(shí)點(diǎn)3形狀或位置公差唐代濱 一、知識(shí)點(diǎn)分析

34、 線(xiàn)輪廓度和面輪廓度有兩種情況，即無(wú)基準(zhǔn)要求和有基準(zhǔn)要求。因此，其公差帶除有大小和形狀要求外，位置可能固定，也可能變動(dòng)。在無(wú)基準(zhǔn)要求時(shí)，理想輪廓線(xiàn)(面)用尺寸加注公差來(lái)控制，這時(shí)理想輪廓線(xiàn)(面)的位置是變動(dòng)的(形狀公差)。在有基準(zhǔn)要求時(shí)，理想輪廓線(xiàn)(面)用理論正確尺寸加注基準(zhǔn)來(lái)控制，這時(shí)理想輪廓線(xiàn)(面)的位置是唯一的，不能移動(dòng)(位置公差)。二、知識(shí)點(diǎn)講解1. 線(xiàn)輪廓度公差()限制實(shí)際平面曲線(xiàn)對(duì)其理想曲線(xiàn)的變動(dòng)范圍。1)無(wú)基準(zhǔn)要求2)有基準(zhǔn)要求。圖2-19線(xiàn)輪廓度公差2.面輪廓度公差() 面輪廓度公差用來(lái)限制實(shí)際曲面對(duì)其理想曲面的變動(dòng)范圍，分為無(wú)基準(zhǔn)要求和有基準(zhǔn)要求兩種情況。圖2-20面輪廓度公

35、差三、知識(shí)鏈接1.線(xiàn)輪廓度公差的標(biāo)注如圖219a所示，零件上曲面的線(xiàn)輪廓度公差為004mm。如圖219b所示，以零件底平面為基準(zhǔn)，零件曲面的線(xiàn)輪廓度公差為004mm 。 2.面輪廓度公差的標(biāo)注 如圖220所示，零件上曲面的面輪廓度公差為002mm。3.各項(xiàng)形狀公差帶的特征(表2-4)表24各項(xiàng)形狀公差帶的特征表2-4各項(xiàng)形狀公差帶的特征單元二幾 何 公 差知識(shí)點(diǎn)4方 向 公 差唐代濱 一、知識(shí)點(diǎn)分析1.基準(zhǔn)基準(zhǔn)是確定被測(cè)要素方向、位置的參考對(duì)象。(1)單一基準(zhǔn)由一個(gè)要素建立的基準(zhǔn)稱(chēng)為單一基準(zhǔn)，如圖2-22所示。(2)組合基準(zhǔn)(公共基準(zhǔn))由兩個(gè)或兩個(gè)以上要素建立的一個(gè)獨(dú)立基準(zhǔn)稱(chēng)為組合基準(zhǔn)或公共基

36、準(zhǔn)。圖2-22單一基準(zhǔn)圖2-23基準(zhǔn)體系(3)基準(zhǔn)體系(三基面體系)由三個(gè)相互垂直的平面所構(gòu)成的基準(zhǔn)，如圖2-23所示。一、知識(shí)點(diǎn)分析2.方向公差的定義 方向公差是指關(guān)聯(lián)被測(cè)要素相對(duì)基準(zhǔn)在規(guī)定方向上的允許變動(dòng)量。其特點(diǎn)是公差帶相對(duì)于基準(zhǔn)有確定的方向，但位置可以浮動(dòng)，具有綜合控制被測(cè)要素的方向和形狀的功能。3.方向公差分類(lèi)方向公差包括平行度、垂直度和傾斜度。當(dāng)被測(cè)要素與基準(zhǔn)的理想方向角為0時(shí)，為平行度公差；當(dāng)被測(cè)要素與基準(zhǔn)的理想方向角為90時(shí)，為垂直度公差；當(dāng)被測(cè)要素與基準(zhǔn)的理想方向角為其他任意角度時(shí)，為傾斜度公差。它們都有面對(duì)基準(zhǔn)平面、線(xiàn)對(duì)基準(zhǔn)平面、面對(duì)基準(zhǔn)線(xiàn)和線(xiàn)對(duì)基準(zhǔn)線(xiàn)幾種情況。二、知識(shí)點(diǎn)講

37、解1.平行度()平行度用來(lái)限制被測(cè)實(shí)際要素相對(duì)基準(zhǔn)在平行方向上的變動(dòng)量。(1)面對(duì)基準(zhǔn)平面的平行度公差被測(cè)要素是平面，基準(zhǔn)要素也是平面。圖2-24面對(duì)基準(zhǔn)平面的平行度公差二、知識(shí)點(diǎn)講解(2)線(xiàn)對(duì)基準(zhǔn)平面的平行度公差被測(cè)要素是直線(xiàn)，基準(zhǔn)要素是平面。如圖225a所示，被測(cè)中心線(xiàn)必須位于距離為公差值002mm，且平行于基準(zhǔn)平面A的兩平行平面之間。圖225b所示為公差帶含義，公差帶是距離為公差值t，且平行于基準(zhǔn)平面的兩平行平面之間的區(qū)域。 圖2-25線(xiàn)對(duì)基準(zhǔn)平面的平行度公差二、知識(shí)點(diǎn)講解(3)面對(duì)基準(zhǔn)線(xiàn)的平行度公差被測(cè)要素是平面，基準(zhǔn)要素是直線(xiàn)。圖2-26面對(duì)基準(zhǔn)線(xiàn)的平行度公差(4)線(xiàn)對(duì)基準(zhǔn)線(xiàn)的平行度

38、公差被測(cè)要素是直線(xiàn)，基準(zhǔn)要素也是直線(xiàn)。1)給定一個(gè)方向的線(xiàn)對(duì)基準(zhǔn)線(xiàn)的平行度公差，如圖2-27所示。2)給定任意方向的線(xiàn)對(duì)基準(zhǔn)線(xiàn)的平行度公差如圖2-28所示。二、知識(shí)點(diǎn)講解圖2-27給定一個(gè)方向的線(xiàn)對(duì)基準(zhǔn)線(xiàn)的平行度公差圖2-28給定任意方向的線(xiàn)對(duì)基準(zhǔn)線(xiàn)的平行度公差二、知識(shí)點(diǎn)講解圖2-30給定任意方向上的垂直度公差1)給定一個(gè)方向上的垂直度公差如圖2-29所示。2.垂直度()圖2-29給定一個(gè)方向上的垂直度公差2)給定任意方向上的垂直度公差，如圖2-30所示。二、知識(shí)點(diǎn)講解3.傾斜度() 傾斜度用來(lái)限制被測(cè)實(shí)際要素相對(duì)基準(zhǔn)在傾斜方向上的變動(dòng)量，如圖231所示。圖2-31傾斜度公差三、知識(shí)鏈接1.平

39、行度的標(biāo)注(1)面對(duì)基準(zhǔn)平面的平行度公差如圖2-24所示，上表面相對(duì)于底面的平行度公差為0.03mm。(2)線(xiàn)對(duì)基準(zhǔn)平面的平行度公差如圖2-25所示，d孔的軸線(xiàn)相對(duì)于底面的平行度公差為0.02mm。(3)面對(duì)基準(zhǔn)線(xiàn)的平行度公差如圖2-26所示，表面相對(duì)于D孔軸線(xiàn)的平行度公差為0.03mm。(4)給定一個(gè)方向的線(xiàn)對(duì)基準(zhǔn)線(xiàn)的平行度公差如圖2-27所示，D孔軸線(xiàn)相對(duì)于d孔軸線(xiàn)的平行度公差為0.1mm。(5)給定任意方向的線(xiàn)對(duì)基準(zhǔn)線(xiàn)的平行度公差如圖2-28所示，上孔軸線(xiàn)相對(duì)于下孔軸線(xiàn)在任意方向上的平行度公差為0.1mm。三、知識(shí)鏈接2.垂直度公差的標(biāo)注(1)給定一個(gè)方向上的垂直度公差如圖2-29所示，

40、左端面相對(duì)于軸線(xiàn)的垂直度公差為0.05mm。(2)給定任意方向上的垂直度公差如圖2-30所示，d軸線(xiàn)相對(duì)于底平面在任意方向上的垂直度公差為0.05mm。3.傾斜度公差的標(biāo)注如圖231所示，斜表面相對(duì)于d軸線(xiàn)的傾斜度公差為005mm。三、知識(shí)鏈接4.各項(xiàng)方向公差帶的特征(表2-5)1)方向公差帶相對(duì)于基準(zhǔn)有確定的方向，而其位置往往是浮動(dòng)的。表2-5方向公差帶的特征表2-5方向公差帶的特征三、知識(shí)鏈接圖2-32同時(shí)給出方向公差和形狀公差2)方向公差帶具有綜合控制被測(cè)要素方向和形狀的功能。單元二幾 何 公 差知識(shí)點(diǎn)5位 置 公 差唐代濱 一、知識(shí)點(diǎn)分析 位置公差是指關(guān)聯(lián)實(shí)際要素相對(duì)于基準(zhǔn)在位置上所允

41、許的變動(dòng)量。位置公差帶的特點(diǎn)是具有確定的位置，相對(duì)于基準(zhǔn)的尺寸為理論正確尺寸；具有綜合控制被測(cè)要素位置、方向和形狀的功能。位置公差分為同軸度、對(duì)稱(chēng)度和位置度。二、知識(shí)點(diǎn)講解1.同軸度() 同軸度的作用是控制軸類(lèi)零件的被測(cè)軸線(xiàn)相對(duì)基準(zhǔn)軸線(xiàn)的同軸度誤差，如圖234所示。 圖2-34同軸度公差二、知識(shí)點(diǎn)講解圖2-35對(duì)稱(chēng)度公差.對(duì)稱(chēng)度() 對(duì)稱(chēng)度的作用是控制被測(cè)要素中心平面（或軸線(xiàn)）相對(duì)基準(zhǔn)中心平面（或軸線(xiàn)）的共面（或共線(xiàn)）性誤差，如圖235所示。二、知識(shí)點(diǎn)講解.位置度() 位置度的作用是控制被測(cè)要素（點(diǎn)、線(xiàn)、面）相對(duì)基準(zhǔn)的位置誤差，多用于控制孔的軸線(xiàn)在任意方向的位置誤差。(1)點(diǎn)的位置度點(diǎn)的位置度

42、公差如圖2-36所示。圖2-36點(diǎn)的位置度公差二、知識(shí)點(diǎn)講解圖2-37線(xiàn)的位置度公差(2)線(xiàn)的位置度線(xiàn)的位置度公差如圖2-37所示。三、知識(shí)鏈接1.同軸度公差的標(biāo)注如圖234所示，D圓柱的軸線(xiàn)相對(duì)于兩端公共軸線(xiàn)AB的同軸度公差為002mm。2.對(duì)稱(chēng)度公差的標(biāo)注如圖235所示，槽的中心面相對(duì)于零件中心平面的對(duì)稱(chēng)度公差為02mm。3.位置度公差的標(biāo)注(1)點(diǎn)的位置度公差如圖2-36所示，被測(cè)球心相對(duì)D圓柱的軸線(xiàn)和端平面B的位置度公差為S0.08mm。(2)線(xiàn)的位置度公差如圖2-37所示，45mm孔的軸線(xiàn)相對(duì)于基準(zhǔn)A、B、C的位置度公差為0.05mm。4.各項(xiàng)位置公差的特征三、知識(shí)鏈接位置公差可以控

43、制位置誤差和同一要素的形狀與方向誤差。例如，軸線(xiàn)的位置度公差可以控制該軸線(xiàn)的位置度、直線(xiàn)度、平行度或垂直度誤差。表2-6位置公差帶的特征三、知識(shí)鏈接圖2-38位置公差的特征1)位置公差相對(duì)于基準(zhǔn)具有確定的位置。2)位置公差帶具有綜合控制被測(cè)要素位置、方向和形狀的功能。單元二幾 何 公 差知識(shí)點(diǎn)6跳 動(dòng) 公 差唐代濱 一、知識(shí)點(diǎn)分析1.跳動(dòng)公差的定義跳動(dòng)公差是指限制被測(cè)表面相對(duì)基準(zhǔn)軸線(xiàn)變動(dòng)范圍的公差項(xiàng)目。跳動(dòng)公差用來(lái)控制跳動(dòng)，以特定的檢測(cè)方式為依據(jù)。2.跳動(dòng)公差的特點(diǎn)跳動(dòng)公差帶相對(duì)于基準(zhǔn)軸線(xiàn)有確定的位置，可以綜合控制被測(cè)要素的位置、方向和形狀。3.跳動(dòng)公差的種類(lèi)跳動(dòng)公差分為圓跳動(dòng)公差和全跳動(dòng)公差

44、。其中，圓跳動(dòng)又分為徑向圓跳動(dòng)、軸向圓跳動(dòng)和斜向圓跳動(dòng)，全跳動(dòng)又分為徑向全跳動(dòng)和軸向全跳動(dòng)。二、知識(shí)點(diǎn)講解1.圓跳動(dòng)() 圓跳動(dòng)是指被測(cè)表面繞基準(zhǔn)軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)一周時(shí)，在給定方向上的任一測(cè)量面上所允許的跳動(dòng)量。 (1)徑向圓跳動(dòng)如圖2-41所示，徑向圓跳動(dòng)的公差帶是在任一垂直于基準(zhǔn)軸線(xiàn)的測(cè)量平面內(nèi)，半徑差為公差值t，且圓心在基準(zhǔn)軸線(xiàn)上的兩同心圓所限定的區(qū)域。圖2-41徑向圓跳動(dòng)公差二、知識(shí)點(diǎn)講解圖2-43斜向圓跳動(dòng)公差(3)斜向圓跳動(dòng)如圖2-43所示，斜向圓跳動(dòng)公差帶是在與基準(zhǔn)軸線(xiàn)同軸的某一圓錐截面上，間距等于公差值t的兩圓所限定的圓錐面區(qū)域。(2)軸向圓跳動(dòng)如圖2-42所示，軸向圓跳動(dòng)公差帶是在與

45、基準(zhǔn)軸線(xiàn)同軸的任一半徑的圓柱截面上，間距為公差值t的兩圓所限定的圓柱面區(qū)域。圖2-42軸向圓跳動(dòng)公差二、知識(shí)點(diǎn)講解(1)徑向全跳動(dòng)如圖2-44所示，徑向全跳動(dòng)的公差帶與圓柱度公差帶的形狀是相同的，但前者的軸線(xiàn)與基準(zhǔn)軸線(xiàn)同軸，而后者的軸線(xiàn)是浮動(dòng)的，根據(jù)圓柱度誤差的形狀而定。 徑向全跳動(dòng)的公差帶是半徑差為公差值t，且與基準(zhǔn)軸線(xiàn)同軸的兩圓柱面之間的區(qū)域。徑向全跳動(dòng)是被測(cè)圓柱面的圓柱度誤差和同軸度誤差的綜合反映。圖2-44徑向全跳動(dòng)2.全跳動(dòng)()全跳動(dòng)公差是指當(dāng)被測(cè)表面繞基準(zhǔn)軸線(xiàn)連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，在給定方向上所允許的最大跳動(dòng)量。 二、知識(shí)點(diǎn)講解(2)軸向全跳動(dòng)如圖2-45所示，軸向全跳動(dòng)的公差帶形狀與端面對(duì)

46、軸線(xiàn)垂直度的公差帶形狀相同，兩者控制位置誤差的效果也是一樣的。 軸向全跳動(dòng)的公差帶是間距等于公差值t，且垂直于基準(zhǔn)軸線(xiàn)的兩平行平面所限定的區(qū)域。軸向全跳動(dòng)是端面平面度誤差，以及端面對(duì)基準(zhǔn)線(xiàn)垂直度誤差的綜合反映。圖2-45軸向全跳動(dòng)三、知識(shí)鏈接1.圓跳動(dòng)公差的標(biāo)注(1)徑向圓跳動(dòng)公差的標(biāo)注圖2-41中橫截面內(nèi)的圓周線(xiàn)相對(duì)于公共軸線(xiàn)AB的徑向圓跳動(dòng)公差為0.05mm。(2)軸向圓跳動(dòng)公差的標(biāo)注在圖2-42中的圓柱左端面上，距離軸線(xiàn)任一半徑位置的圓周線(xiàn)相對(duì)于軸線(xiàn)A的軸向圓跳動(dòng)公差為0.05mm。(3)斜向圓跳動(dòng)公差的標(biāo)注圖2-43中圓錐任一截面內(nèi)的圓周線(xiàn)相對(duì)于軸線(xiàn)A的斜向圓跳動(dòng)公差為0.05mm。2

47、.全跳動(dòng)公差的標(biāo)注(1)徑向全跳動(dòng)公差的標(biāo)注圖2-44中的d圓柱面相對(duì)于公共軸線(xiàn)AB的徑向全跳動(dòng)公差為0.05mm。(2)軸向全跳動(dòng)公差的標(biāo)注圖2-45中的被測(cè)圓柱左端面相對(duì)于軸線(xiàn)A的軸向全跳動(dòng)公差為0.05mm。三、知識(shí)鏈接3.各項(xiàng)跳動(dòng)公差的特征(表2-7)表2-7跳動(dòng)公差的特征三、知識(shí)鏈接)徑向同跳動(dòng)的公差帶形狀與圓度公差帶形狀相似(不同點(diǎn)是前者具有基準(zhǔn)軸線(xiàn))，因此，徑向圓跳動(dòng)公差能夠綜合控制橫截面的圓度誤差，以及橫截面對(duì)基準(zhǔn)軸線(xiàn)的同軸度誤差。)徑向全跳動(dòng)的公差帶形狀與圓柱度的公差帶形狀相似(不同點(diǎn)是前者具有基準(zhǔn)軸線(xiàn))，因此，徑向全跳動(dòng)公差能夠綜合控制圓柱的圓柱度誤差，以及圓柱軸線(xiàn)對(duì)基準(zhǔn)軸

48、線(xiàn)的同軸度誤差。)軸向全跳動(dòng)的公差帶形狀與端面對(duì)軸線(xiàn)垂直度的公差帶形狀完全相同，因此軸向全跳動(dòng)公差能夠綜合控制端面平面度誤差，以及端面對(duì)基準(zhǔn)軸線(xiàn)的垂直度誤差。)若需進(jìn)一步限制被控項(xiàng)目的形狀誤差和位置誤差，則應(yīng)另作規(guī)定，但其公差值應(yīng)比具有綜合控制功能項(xiàng)目的幾何公差值小。單元三表面結(jié)構(gòu)、輪廓法知識(shí)點(diǎn)1表面結(jié)構(gòu)的基本概念和評(píng)定方法唐代濱 一、知識(shí)點(diǎn)分析圖3-2車(chē)削軸類(lèi)零件 在零件加工過(guò)程中，當(dāng)車(chē)削圖3-2所示的軸類(lèi)零件時(shí)，由于機(jī)床、刀具的振動(dòng)，刀具與零件表面間的摩擦，以及材料被切削時(shí)產(chǎn)生塑性變形等原因，加工后的零件表面不可能是理想的光滑表面。在放大鏡或顯微鏡下觀(guān)察，可以看到高低不平的狀況，凸起的部分

49、稱(chēng)為峰，低凹的部分稱(chēng)為谷。零件表面幾何形狀誤差如圖3-3所示。圖3-3零件表面幾何形狀誤差二、知識(shí)點(diǎn)講解1.表面結(jié)構(gòu)對(duì)零件使用性能的影響(1)對(duì)摩擦和磨損的影響當(dāng)有峰谷的兩個(gè)表面相互接觸時(shí)，凸峰首先相互接觸。(2)對(duì)配合性質(zhì)的影響由于表面結(jié)構(gòu)的存在，測(cè)量的準(zhǔn)確性就會(huì)受到影響，從而使配合性質(zhì)不穩(wěn)定。(3)對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響零件表面越粗糙，表面上微小不平度的凹痕越深，底部曲率半徑越小，對(duì)應(yīng)力集中越敏感。(4)對(duì)緩蝕性的影響粗糙的表面使腐蝕介質(zhì)在表面凹谷聚集且不易清除，會(huì)造成金屬腐蝕。此外，表面結(jié)構(gòu)會(huì)影響零件的密封性，對(duì)零件的外觀(guān)、測(cè)量精度、表面光學(xué)性能、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能和膠合強(qiáng)度等也有著不同程度的影響。

50、 所以，合理地選取表面結(jié)構(gòu)可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量，延長(zhǎng)其使用壽命。二、知識(shí)點(diǎn)講解2.表面結(jié)構(gòu)的基本術(shù)語(yǔ)(1)實(shí)際輪廓平面與實(shí)際表面相交所得的輪廓線(xiàn)稱(chēng)為表面實(shí)際輪廓。圖3-4實(shí)際輪廓(2)取樣長(zhǎng)度和評(píng)定長(zhǎng)度(圖3-5)1)取樣長(zhǎng)度lr。2)評(píng)定長(zhǎng)度ln。圖3-5取樣長(zhǎng)度和評(píng)定長(zhǎng)度(3)原始輪廓中線(xiàn)原始輪廓中線(xiàn)是指用于評(píng)定表面結(jié)構(gòu)的給定線(xiàn)。二、知識(shí)點(diǎn)講解3.表面結(jié)構(gòu)的評(píng)定參數(shù)(1)輪廓算術(shù)平均偏差Ra在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，被測(cè)實(shí)際輪廓上各點(diǎn)至輪廓中線(xiàn)距離絕對(duì)值的平均值，如圖3-6所示。Ra=1/n(Y1+Y2+Yn)或Ra=1/nni=1圖3-6輪廓算術(shù)平均偏差a二、知識(shí)點(diǎn)講解(2)輪廓最大高度Rz在取樣長(zhǎng)度

51、內(nèi)，輪廓的峰頂線(xiàn)和谷底線(xiàn)之間的距離，如圖3-7所示。Rz=Z(x)pmax+Z(x)vmax圖3-7輪廓最大高度z三、知識(shí)鏈接1.評(píng)定參數(shù)的選擇評(píng)定參數(shù)的選擇原則為：如無(wú)特殊要求，一般僅選用高度參數(shù)。推薦優(yōu)先選用Ra值，因?yàn)镽a能充分反映零件表面輪廓的特征。以下情況例外：1)當(dāng)表面過(guò)于粗糙(Ra6.3m)或過(guò)于光滑( Ra 0.025 m )時(shí)，可選用Rz。2)當(dāng)測(cè)量面積很小時(shí)，如測(cè)量頂尖、刀具的刃部、儀表的小元件表面時(shí)，可選用Rz值。三、知識(shí)鏈接2.表面結(jié)構(gòu)參數(shù)值的選擇表面結(jié)構(gòu)參數(shù)值的選用以滿(mǎn)足使用要求為目的，同時(shí)也要考慮經(jīng)濟(jì)性。而使用要求取決于零件的用途、工藝條件、精度要求、使用壽命等方面

52、的因素。3.一般原則一般原則為：在同一零件上，工作表面的參數(shù)值應(yīng)比非工作表面的參數(shù)值小，摩擦表面比非摩擦表面小；受循環(huán)載荷表面的參數(shù)值要?。慌浜弦蟾?、連接要求可靠、受重載的表面結(jié)構(gòu)值都應(yīng)小，同時(shí)與其尺寸公差相協(xié)調(diào)；對(duì)于同一精度，小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面結(jié)構(gòu)值要?。挥蟹栏g、密封性要求的表面結(jié)構(gòu)值應(yīng)小。單元三表面結(jié)構(gòu)、輪廓法知識(shí)點(diǎn)2表面結(jié)構(gòu)的符號(hào)、代號(hào)及標(biāo)注唐代濱 一、知識(shí)點(diǎn)分析 加工一個(gè)零件，不但需要有尺寸公差、幾何公差，還需要有表面結(jié)構(gòu)的要求，這樣才能保證工件的質(zhì)量。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了零件的表面結(jié)構(gòu)符號(hào)(代號(hào))及其在圖樣上的標(biāo)注方法。二、知識(shí)點(diǎn)講解1.表面結(jié)構(gòu)符號(hào) 技術(shù)圖樣上標(biāo)注的表面結(jié)構(gòu)

53、符號(hào)是指該表面在加工完成后應(yīng)滿(mǎn)足的表面質(zhì)量要求。在圖樣上，表示表面結(jié)構(gòu)的符號(hào)有三種：圖3-8表面結(jié)構(gòu)符號(hào)表3-1表面結(jié)構(gòu)的符號(hào)二、知識(shí)點(diǎn)講解2.表面結(jié)構(gòu)代號(hào)(圖3-9)(1)位置a表面結(jié)構(gòu)第一要求。(2)位置b注寫(xiě)兩個(gè)或多個(gè)表面結(jié)構(gòu)要求。(3)位置c注寫(xiě)加工方法。(4)位置d注寫(xiě)加工紋理和紋理方向。(5)位置e注寫(xiě)加工余量，單位為mm。圖3-9表面結(jié)構(gòu)代號(hào)三、知識(shí)鏈接1.表面結(jié)構(gòu)要求的標(biāo)注1)表面結(jié)構(gòu)代號(hào)(符號(hào))的尖端應(yīng)從材料外指向被標(biāo)注表面，一般標(biāo)注在輪廓線(xiàn)上，但也可標(biāo)注于尺寸界線(xiàn)或其延長(zhǎng)線(xiàn)上，或公差框格上，如圖3-10a所示。2)在30區(qū)域的傾斜表面進(jìn)行標(biāo)注時(shí)，應(yīng)加引線(xiàn)引出后標(biāo)注，如圖3-

54、10b所示。圖3-10表面結(jié)構(gòu)要求的標(biāo)注三、知識(shí)鏈接3)代號(hào)(符號(hào))的尖端必須從材料外指向零件表面。4)代號(hào)中數(shù)字及符號(hào)的注寫(xiě)方向應(yīng)與尺寸數(shù)字方向一致。5)當(dāng)零件的大部分表面或全部表面具有相同的表面結(jié)構(gòu)要求時(shí)，可統(tǒng)一標(biāo)注在圖樣的標(biāo)題欄附近。 在括號(hào)內(nèi)給出無(wú)任何其他標(biāo)注的基本符號(hào)，如圖3-11a所示。 在括號(hào)內(nèi)給出不同結(jié)構(gòu)要求的符號(hào)，如圖3-11b所示。圖3-11多數(shù)表面具有相同表面結(jié)構(gòu)要求時(shí)的標(biāo)注三、知識(shí)鏈接2.標(biāo)注表面結(jié)構(gòu)要求時(shí)的注意事項(xiàng)1)將表面結(jié)構(gòu)要求標(biāo)注在可見(jiàn)輪廓線(xiàn)、尺寸界線(xiàn)、引出線(xiàn)或它們的延長(zhǎng)線(xiàn)上，符號(hào)的尖端必須從材料外指向被標(biāo)注表面。2)當(dāng)選用Ra、Rz值時(shí)，應(yīng)在代號(hào)后標(biāo)出其參數(shù)值

55、。3)當(dāng)允許實(shí)測(cè)值中超過(guò)規(guī)定值的個(gè)數(shù)少于總數(shù)的16%時(shí)，應(yīng)在圖中標(biāo)注上限值和下限值。4)當(dāng)所有實(shí)測(cè)值不允許超過(guò)規(guī)定值時(shí)，應(yīng)在圖樣上標(biāo)注最大值或最小值。5)如果按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選用取樣長(zhǎng)度，則可省略其標(biāo)注。表3-2表面結(jié)構(gòu)要求的標(biāo)注示例單元四 測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)點(diǎn)1測(cè)量技術(shù)概述唐代濱 一、知識(shí)點(diǎn)分析 在前面的學(xué)習(xí)中，我們了解了互換性的有關(guān)知識(shí)。在工業(yè)生產(chǎn)中，為了實(shí)現(xiàn)互換性，除了要合理地規(guī)定公差，還要在加工過(guò)程中進(jìn)行正確的測(cè)量和檢測(cè)。只有通過(guò)測(cè)量和檢測(cè)判定為合格的零件，才具有互換性。 自然界中的各種物理量，其特性都反映在“量”和“質(zhì)”兩方面，而任何的“質(zhì)”都通常反映為一定的“量”。測(cè)量的任務(wù)是確定各

56、種物理量的數(shù)量特征，它是認(rèn)識(shí)和分析物理量的基本方法。從科學(xué)技術(shù)的發(fā)展來(lái)看，許多有關(guān)各種物理量及其相互關(guān)系的定理和公式，都是通過(guò)測(cè)量而被發(fā)現(xiàn)或證實(shí)的。因此，著名科學(xué)家門(mén)捷列夫說(shuō)過(guò)“沒(méi)有測(cè)量，就沒(méi)有科學(xué)”。二、知識(shí)點(diǎn)講解1.技術(shù)測(cè)量的概念機(jī)械制造中所說(shuō)的技術(shù)測(cè)量或精密測(cè)量主要是指幾何參數(shù)的測(cè)量，包括長(zhǎng)度、角度、表面結(jié)構(gòu)要求和幾何公差等的測(cè)量。(1)測(cè)量對(duì)象在技術(shù)測(cè)量中，測(cè)量對(duì)象主要是指幾何量，包括長(zhǎng)度、角度、表面結(jié)構(gòu)要求及幾何公差等。(2)計(jì)量單位為了保證測(cè)量的正確性，必須在測(cè)量過(guò)程中保證單位的統(tǒng)一，為此我國(guó)以國(guó)際單位制為基礎(chǔ)制定了法定計(jì)量單位。(3)測(cè)量方法測(cè)量方法是指進(jìn)行測(cè)量時(shí)所采用的測(cè)量原理

57、、計(jì)量器具和測(cè)量條件的總和。(4)測(cè)量精度測(cè)量精度是指測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度。二、知識(shí)點(diǎn)講解測(cè)量條件是指被測(cè)量對(duì)象和計(jì)量器具所處的環(huán)境條件，如溫度、濕度、振動(dòng)和灰塵等。測(cè)量時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)溫度為20，將一般計(jì)量室的溫度控制在(20(052)，將精密計(jì)量室的溫度控制在(20(003005)，且盡可能地使被測(cè)對(duì)象與計(jì)量器具在相同的溫度下進(jìn)行測(cè)量。計(jì)量的相對(duì)濕度以5060為宜，還應(yīng)滿(mǎn)足遠(yuǎn)離振動(dòng)源、清潔度高等要求。二、知識(shí)點(diǎn)講解2.計(jì)量器具的分類(lèi)計(jì)量器具是測(cè)量?jī)x器和測(cè)量工具的總稱(chēng)。通常把沒(méi)有傳動(dòng)放大系統(tǒng)的計(jì)量器具稱(chēng)為量具，如游標(biāo)卡尺、直角尺和量規(guī)等；把具有傳動(dòng)放大系統(tǒng)的計(jì)量器具稱(chēng)為量?jī)x，如機(jī)械式比較儀、測(cè)長(zhǎng)

58、儀和投影儀。(1)標(biāo)準(zhǔn)量具以固定形式復(fù)現(xiàn)量值的計(jì)量器具稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)量具。(2)量規(guī)量規(guī)是指沒(méi)有刻度的專(zhuān)用計(jì)量器具，用于檢驗(yàn)零件要素的實(shí)際尺寸及形狀、位置的實(shí)際情況所形成的綜合結(jié)果是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，從而判斷零件被測(cè)的幾何量是否合格。(3)量?jī)x量?jī)x是能將被測(cè)幾何量的量值轉(zhuǎn)換成可直接觀(guān)察的指示值或等效信息的計(jì)量器具。二、知識(shí)點(diǎn)講解1)機(jī)械式量?jī)x。2)光學(xué)式量?jī)x。3)電動(dòng)式量?jī)x。4)氣動(dòng)式量?jī)x氣動(dòng)式量?jī)x是指以壓縮空氣為介質(zhì)，通過(guò)其流量或壓力的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)原始信號(hào)轉(zhuǎn)換的量?jī)x,如水柱式氣動(dòng)量?jī)x、浮標(biāo)式氣動(dòng)量?jī)x等。(4)計(jì)量裝置計(jì)量裝置是指為確定被測(cè)幾何量值所必需的計(jì)量器具和輔助設(shè)備的總體。二、知識(shí)點(diǎn)講解3.測(cè)

59、量方法的分類(lèi)廣義的測(cè)量方法是指測(cè)量時(shí)所采用的測(cè)量器具和測(cè)量條件的綜合，而在實(shí)際工作中,往往從獲得測(cè)量結(jié)果的檢測(cè)方式來(lái)理解測(cè)量方法。按照不同的檢測(cè)方式，測(cè)量方法有各種不同的分類(lèi)。(1)直接測(cè)量和間接測(cè)量圖4-1用間接測(cè)量法測(cè)兩軸的中心距1)直接測(cè)量是指直接用量具和量?jī)x測(cè)出零件被測(cè)幾何量值的方法。2)間接測(cè)量是指通過(guò)測(cè)量與被測(cè)尺寸有一定函數(shù)關(guān)系的其他尺寸，然后通過(guò)計(jì)算獲得被測(cè)尺寸量值的方法。二、知識(shí)點(diǎn)講解(2)絕對(duì)測(cè)量和相對(duì)測(cè)量根據(jù)被測(cè)量值是直接由計(jì)量器具的讀數(shù)裝置獲得，還是由某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值的偏差值計(jì)算獲得，測(cè)量方法可分為絕對(duì)測(cè)量和相對(duì)測(cè)量?jī)煞N。1)絕對(duì)測(cè)量。2)相對(duì)測(cè)量(又稱(chēng)比較測(cè)量或微差測(cè)量)。(

60、3)單項(xiàng)測(cè)量和綜合測(cè)量根據(jù)工件上同時(shí)測(cè)量的幾何量的多少，測(cè)量方法可分為單項(xiàng)測(cè)量和綜合測(cè)量?jī)煞N。1)單項(xiàng)測(cè)量是指對(duì)工件上的每一幾何量分別進(jìn)行測(cè)量的方法，一次測(cè)量?jī)H能獲得一個(gè)幾何量的量值。2)綜合測(cè)量可以得到工件上幾個(gè)有關(guān)幾何量的綜合結(jié)果，以判斷工件是否合格，而不要求得到單項(xiàng)幾何量值。二、知識(shí)點(diǎn)講解(4)接觸測(cè)量和非接觸測(cè)量根據(jù)被測(cè)工件表面是否與計(jì)量器具的測(cè)量元件接觸，測(cè)量方法可分為接觸測(cè)量和非接觸測(cè)量?jī)煞N。1)接觸測(cè)量。2)非接觸測(cè)量。(5)主動(dòng)測(cè)量和被動(dòng)測(cè)量根據(jù)測(cè)量在加工過(guò)程中所起的作用，測(cè)量方法可分為主動(dòng)測(cè)量和被動(dòng)測(cè)量?jī)煞N。1)主動(dòng)測(cè)量。2)被動(dòng)測(cè)量。(6)靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量根據(jù)測(cè)量時(shí)工件是