互换性与技术测量--复习

1、复习,极限与配合 定义 最大极限尺寸 尺寸要素允许的最大尺寸。 最小极限尺寸 尺寸要素允许的最小尺寸。 上极限偏差 上极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差。(ES) 下极限偏差 下极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差。(EI) 尺寸公差 允许尺寸的变动量，等于最大极限尺寸减最小极限尺寸之差，或上极限偏差减下极限偏差之差,3,配合种类,间隙配合 过盈配合 过渡配合,根据孔/轴公差带相对位置的不同,配合制,基孔制 基本偏差为一定的孔公差带与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。 基本偏差EI=0；基准孔代号H 基轴制 基本偏差为一定的轴公差带与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。 基

2、本偏差es=0；基准轴代号h,一、标准公差系列,标准公差是国家标准极限与配合制中所规定的任意公差。它的数值取决于孔或轴的标准公差等级和基本尺寸,1、标准公差等级及其代号 公差等级是确定尺寸精度的等级。GB/T1800.3-2009将标准公差分为20个等级，它们用符号IT和阿拉伯数字组成的代号表示，分别为IT01、IT0、IT1、IT2IT18表示。其中，IT01等级最高，然后依次降低，IT18最低。而相应的标准公差值依次增大，即IT01公差值最小，IT18公差值最大,基本偏差代号 基本偏差的代号用拉丁字母表示，大写字母代表孔，小写字母代表轴在26个字母中，除去易与其他含义混淆的I、L、O、Q、

3、W(i、l、o、q、w)5个字母外，采用21个，再加上用双字母CD、EF、FG、ZA、ZB、ZC、Js、(cd、ef、fg、za，zb、zc、js)表示的7个，共有28个，即孔和轴各有28个基本偏差,公称尺寸500mm的零件，除了采用互换性生产外，根据制造特点可采用配置配合。(GB/T 1801-2009,配置配合：是以一个零件的实际尺寸为基数，来配置另一个零件的一种工艺措施。配置配合只能保证配合公差(间隙或过盈)的标准化，但不能互换。一般用于公差等级较高，单件小批量生产的配合零件,配置配合用代号“MF”表示，并借用基准孔的代号“H”和基准轴的代号“h”来表示先加工件,配置配合,1. 线性尺寸

4、的一般公差 图纸上不单独注出的公差或公差带代号，而在图样或技术文件上做出总的公差要求。 一般公差可以不注出，采用GB/T1804-2002一般公差 未注公差的线性尺寸和角度尺寸的公差所规定的线性尺寸一般公差。 目的：简化图样标注，突出图样上注出公差的尺寸，以便在加工和检验时引起重视,线性尺寸的未注公差,11,有一孔、轴配合，基本尺寸D=60mm，Xmax=+28m， Th=30m，Ts=19m, es=0。 试求ES、EI、ei、Tf及Xmin(或Ymax)，并画出孔、轴公差带示意图,60,0.019,0,0.021,0.009,配合公差: Tf =XmaxYmax=+0.028-(-0.02

5、1)= 0.049 mm 或：Tf =TH+TS=0.030+0.019= 0.049 mm,12,2. 已知下列三对孔、轴配合： (P227 ) (1)孔：20 轴：20,解: (1)公差带图如右图所示。如图可知其配合类型为间隙配合。 (2)Xmax=ES-ei=+0.033-(-0.098)=0.131mm Xmin=EI-es=0-(-0.065)=0.065mm Tf=Xmax-Xmin=0.131-0.065=0.066mm (3)由于孔的下偏差为0，因此孔的基本偏差为H。孔公差TH=ES-EI=0.033mm,0.033 0,0.065 -0.098,要求: (1)绘出公差带图，并

6、说明他们的配合类别。 (2)计算最大间隙和最小间隙及配合公差。 (3)查表确定孔轴公差带代号,13,查表1-8可知，对应的标准公差为IT8。因此，孔的公差带为20H8。 同样的， 轴的上偏差为-0.065mm，查表1-10可知，对应的基本偏差为d。轴的公差TS=es-ei=0.033mm。查表1-8可知，对应的标准公差为IT8。因此，轴的公差带为20d8。 因此，孔和轴的配合代号为20H8/d8,14,量块 无刻度的标准端面量具，主要用作长度计量中的实物标准，用以体现测量单位，并作为尺寸传递的媒介。 形状：长方形平面六面体，2个测量面和4个非测量面。 标称长度：两相互平行的测量面之间的距离。

7、材料：特殊合金钢、陶瓷,15,例：83块一套的量块组成所需尺寸51.995。 51.995 - 1.005 =50.99 - 1.49 =49.5 - 9.5 = 40,16,测量方法分类及其特点 直接测量：用计量器具直接测量被测量的整个数值或相对于标准量的偏差 间接测量：测量与被测量有函数关系的其他量，再通过函数关系式求出被测量 绝对测量：在计量器具的示数装置上可表示出被测量的全值 相对（比较）测量：在计量器具的示数装置上只表示出被测量相对已知标准量的偏差值,在线测量：零件在加工过程中进行的测量。 在位测量：零件加工后，不取下直接在机床上测量。 离线测量：零件加工后，在检测平台上进行的测量,

8、17,测量误差 测量结果与被测量的真值之差。 误差分类 系统误差 在同一条件下，多次测量同一量值时，误差的绝对值和符号保持恒定或按一定规律变化的误差 随机误差 在同一条件下，多次测量同一量值时，误差的绝对值和符号以不可预定的方式变化的误差 粗大误差 超出在规定条件下预计的误差,18,19,一、形位误差的产生及其影响,20,形位误差的研究对象几何要素 几何要素:构成零件几何特征的点、线、面。 按结构特征分 组成要素(轮廓要素)：构成零件轮廓的点、线或面。 导出要素(中心要素)：由组成要素得到的对称中心点(球心)、中心线(轴线)或中心平面(对称中心面,21,按提取特征分 提取组成要素：由实际组成要

9、素提取有限数目的点所组成的要素，是实际组成要素的近似替代。 提取导出要素：由一个或几个提取组成要素得到的中心点(提取球心)、中心线(提取轴线)或中心面(提取中心面)。 按功能要求分 单一要素：仅对本身提出形状公差要求的要素。 关联要素：对其他要素有方向或（和）位置要求的要素,22,公差框格的标注方法,单一要素,关联要素,基准面为三基面体系,在成组要素上有同一项公差要求,在同一要素上有多项公差要求,23,被测要素的标注方法,组成要素(轮廓要素)的标注方法：箭头指向该要素的轮廓线或延长线，但必须与尺寸线错开,导出要素(中心要素)的标注方法：指引线箭头对准尺寸线,24,基准要素的标注方法,组成要素(

10、轮廓要素)的标注方法：基准符号放在轮廓线或延长线上，但与尺寸线错开,导出要素(中心要素)的标注方法：基准符号应对准尺寸线,25,分析,找出下图图样上形位公差的标注错误，并进行重新标注。（保持形位公差项目不变,26,分析,找出下图图样上形位公差的标注错误，并进行重新标注。（保持形位公差项目不变,27,独立原则：图样上给定的形位公差与尺寸公差相互无关，分别满足要求 。 相关原则：图样上给定的形位公差与尺寸公差相互有关的要求 。 包容要求：要求实际要素遵循最大实体边界，加注符号 E ； 最大实体要求：要求其实际轮廓处处不得超越最大实体实效边界，加注符号 M ； 最小实体要求：要求其实际轮廓处处不得超

11、越最小实体实效边界，加注符号 L； 可逆要求：可逆要求是一种反补偿要求，在符号(M, L)后加注符号 R,公差原则,28,独立原则 定义：图样上给定的每一个尺寸和形状、位置要求均是独立的，应分别满足要求。 标注：不需加注任何符号,0,标注,29,30,包容要求,定义：实际要素应遵守最大实体边界，其局部实际尺寸不得超过最小实体尺寸。 标注：在单一要素尺寸极限偏差或公差带代号之后加注符号“ ”， 边界：最大实体边界,30,0,0.033,E,30h7 E,31,提取局部尺寸,32,最大实体要求,定义：控制被测要素的实际轮廓处于其最大实体实效边界之内的一种公差要求。 最大实体要求要满足三个条件： 1

12、、实际要素不得超出最大实体实效尺寸； 2、其局部实际尺寸不得超出最大实体尺寸和最小实体尺寸。 3、当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允许其形位误差值超出其给出的公差值，即形位误差值能得到补偿,33,34,35,0.008,A,例题,a,b,c,E,M,0.1 A,36,下图分别给出了孔的两种图样标注方法，试根据标注的含义填写下表,37,如下图所示的零件标注，请回答： （1）该标注采用的公差原则是什么？遵守什么边界？其边界尺寸为多少？ （2）其最大实体尺寸为多少？此时的形位公差值为多少？ （3）其最小实体尺寸为多少？此时的形位公差值为多少,解： （1）最大实体原则，最大实体实效边界，其边界尺寸为

13、19.95mm 。 （2） 其最大实体尺寸为20，此时形位公差值为0.05mm,3） 其最小实体尺寸为20.13，此时形位公差值为0.18mm,38,如下图所示，按要求填写下表。 若按图 (b) 所示技术要求加工出一孔，该孔实际尺寸处处等于 20.001 mm，轴线的直线度误差为 0.015mm ，试问该孔是否合格，说明理由,直线度误差为 0.015mm0.005+(20.001-20)mm，不合格,39,表面粗糙度的概念 1、表面粗糙度：指机械加工（或铸造、锻打）的零件表面上，总会存在着具有的较小间距和峰谷的微观几何形状误差。也称为微观不平度。 2、表面粗糙度与形状误差和表面波度的区别： 1

14、）波距小于1mm的属于表面粗糙度 2）波距在110mm的属于表面波度 3）波距大于10mm的属于形状误差,40,41,取样长度与评定长度 取样长度lr：测量和评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长度。5个以上完整轮廓的峰和谷。 评定长度ln：一个零件的表面粗糙度未必均匀，一个l内不能完全合理反映某一表面粗糙度特征，因此，在测量和评定时，需规定一段最小长度作为评定长度。 一般ln =5 lr,42,轮廓中线：具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线 评定表面粗糙度的一段参考线，有以下两种： 轮廓最小二乘中线：在取样长度内，使轮廓上各点至一条直线的距离平方和为最小。即,43,轮廓算术平均中线 ：在取样长度

15、内，将实际轮廓划分上下两部分，且使上下面积相等的直线 。即： F1+F2+Fn = G1+G2+Gn,44,轮廓算术平均偏差Ra 在取样长度 l 内，被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝对值的算术平均值,45,轮廓的最大高度 Rz 指在一个取样长度lr内，最大轮廓峰高Zp和最大轮廓谷深Zv之和的高度,46,表面粗糙度的符号,47,标注举例,48,光滑极限量规 一种无刻度的专用检验工具，只能确定工件是否在允许的极限尺寸范围内，不能测量工件的实际尺寸 塞规 检验孔径的光滑极限量规 通规 按被测孔的最大实体尺寸制造 通规通：表示被测孔径大于最小极限尺寸 止规 按被测孔的最小实体尺寸制造 止规止：表示被

16、测孔径小于最大极限尺寸,49,检验轴径的光滑极限量规叫环规或卡规 通规：按被测轴的最大实体尺寸制造 使用时能顺利滑过被检验轴，表示被测轴径小于最大极限尺寸 止规：按被测轴的最小实体尺寸制造 使用时滑不过去，表示被测轴径大于最小极限尺寸,50,根据量规不同用途，分为： 工作量规 工人在制造过程中，用来检验工件时使用的量规 验收量规 检验部门和用户代表验收产品时使用的量规 校对量规 用来检验轴用量规在制造中是否符合制造公差，在 使用中是否已达到磨损极限时所用的量规 校通通T T 检验轴用量规通规的校对量规 校止通Z T 检验轴用量规止规的校对量规 校通损T S 检验轴用量规通规磨损极限的校对量规,

17、51,例：已知孔18H8的上偏差ES=+0.027mm，塞规的尺寸公差T1为0.0028mm，位置公差Z1为0.004mm。试计算18H8塞规的通规和止规的尺寸公差，并画出其公差带图,解：依题意，可知 (1)由于该孔为基准孔，EI=0。 (2)通规的上偏差=EI+Z1+T1/2=0+0.004+0.0014=+0.0054mm 通规的下偏差= EI+Z1-T1/2=0+0.004-0.0014=+0.0026mm 磨损极限=EI=0,3)止规的上偏差=ES=+0.027mm 止规的下偏差= ES-T1 =+0.027-0.0028=+0.0242mm (4)其公差带图如下图所示,52,滚动轴承

18、的精度等级 国标GB/T307.3-2005滚动轴承 通用技术规则分为：2、4、5、6、0五级，分别相当于原国家标准中的G、E、D、C、B级， 2级精度最高，0级精度最低,向心轴承的公差等级-0,6,5,4,2五级。 圆锥滚子轴承的公差等级-0,6x,5,4,2五级。 推力轴承的公差等级-0,6,5,4四级,普通级:0、高级:6、6x、精密级:5、超精密级:4及最精密级:2,53,滚动轴承各级精度的应用情况 0级 通常称为普通级。用于诸如普通机床的变速箱、汽车和拖拉机的变速箱、普通电动机、水泵、压缩机等一般旋转机构中低、中速及旋转精度要求不高的轴承，在机械中应用最广。 6级 用于普通机床主轴、

19、精密机床变速箱等转速和旋转精度要求较高的旋转机构。 5、4级 用于精密机床主轴、精密仪器仪表中使用的主要轴承等转速和旋转精度要求高的旋转机构。 2级轴承 用于齿轮磨床、精密坐标镗床、高精度仪器仪表等转速和旋转精度要求很高的旋转机构的主要轴承,54,定义：在一个零件或一台机器的结构中，总有一些相互联系的尺寸，这些相互联系的尺寸按一定顺序连接成一个封闭的尺寸组，称为尺寸链。其中“尺寸”是指包括长度、角度和形位误差等的广义尺寸,2）相关性（制约性）：其中一个尺寸变动将影响其他尺寸变动,特点,1）封闭性：组成尺寸链的各个尺寸应按一定顺序构成一个封闭系统,55,基本术语,1）环 尺寸链中，每一个尺寸简称

20、为环。尺寸链的环可分为封闭环和组成环,2）封闭环 加工或装配过程中最后自然形成的那个尺寸称为封闭环。封闭环常用下标为“0”的字母表示,3）组成环 尺寸链中除封闭环以外的其他环称为组成环。组成环通常用下标为“1，2，3，”的字母表示。根据它们对封闭环影响的不同，又分为增环和减环,1）增环：与封闭环同向变动的组成环称为增环，即当其他组成环尺寸不变时，该组成环尺寸增大(或减小)而封闭环尺寸也随之增大(或减小)， 2）减环：与封闭环反向变动的组成环称为减环，即当其他组成环尺寸不变时，该组成环尺寸增大(或减小)而封闭环的尺寸却随之减小(或增大,56,1、封闭环基本公式基本尺寸： 最大极限尺寸：最小极限尺寸： 公差,1）在尺寸链中封闭环的公差值最大，精度最低。 （2）在建立尺寸链时应遵循