《公差与配合教案》ppt课件

1、 五 征 课 堂 公差与配合教案 王福栋 尺寸公差尺寸公差 互换性概念互换性概念 互换性定义互换性定义 互换性是指从一批一样的零件中任取一件，不经修配就能装配到互换性是指从一批一样的零件中任取一件，不经修配就能装配到机器或部件中，并满足产品的性能要求。机器或部件中，并满足产品的性能要求。 互换性意义互换性意义 零件具有互换性有利于组织协作和专业化消费，对保证产质量量零件具有互换性有利于组织协作和专业化消费，对保证产质量量，降低本钱及方便装配，维修有重要意义。，降低本钱及方便装配，维修有重要意义。 尺寸公差的术语和定义尺寸公差的术语和定义 1 1根本尺寸根本尺寸设计给定的尺寸。如图设计给定的尺寸

2、。如图a a中的中的30mm30mm。 2 2实践尺寸实践尺寸零件制成后，经过丈量所得的尺寸。零件制成后，经过丈量所得的尺寸。 3 3极限尺寸极限尺寸允许零件实践尺寸变化的两个界限值，其中较允许零件实践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。尺寸。 公差与配合教案 王福栋 如图：如图b示出了轴30mm的最大极限尺寸为29.993mm，最小极限尺寸为29.980mm。实践尺寸只需在这两个极限尺寸之间均为合格。 公差与配合教案 王福栋 4尺寸偏向简称偏向某一尺寸减去根本尺寸所得的代数差。尺寸偏

3、向有上偏向、下偏向统称极限偏向和实践偏向。 上偏向最大极限尺寸 - 根本尺寸 下偏向最小极限尺寸 - 根本尺寸 如上图所示的轴: 上偏向(29.993-30)mm-0.007mm 下偏向(29.980-30)mm-0.020mm 国家规范规定：用代号ES和es分别表示孔和轴的上偏向；用代号EI和ei分别表示孔和轴 的下偏向。偏向可以为正，负或零值。 实践尺寸减去根本尺寸的代数差称为实践偏向。零件尺寸的实践偏向在上、下偏向之间均为合格。 公差与配合教案 王福栋 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：公差上偏向-下偏向 如上图所示的轴 公差(29.993-2

4、9.980) mm0.013mm 或：公差-0.007-(-0.020) mm0.013mm 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，而是标注出根本尺寸和上、下偏向，见上图a。 6尺寸公差带简称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。 公差与配合教案 王福栋 以下图a表示了一对相互结合的孔与轴的根本尺寸、极限尺寸、偏向、公差的相互关系。为简化起见，普通只画出孔和轴的上、下偏向围成的方框简图，称为公差带图，见上图b。 在公差带图中，零线是表示根本尺寸的一条直线。当零线画成程度线时，正偏向位于零线

5、的上 方，负偏向位于零线的下方，偏向值的单位为微米。 公差与配合教案 王福栋 规范公差和根本偏向规范公差和根本偏向 国家规范国家规范 规定了公差带由规范公差和根本偏向规定了公差带由规范公差和根本偏向两个要素组成。两个要素组成。 规范公差确定公差带的大小，规范公差确定公差带的大小， 而根本偏向确定公差带的位置，见以下图。而根本偏向确定公差带的位置，见以下图。 公差与配合教案 王福栋 1规范公差IT 规范公差的数值由根本尺寸和公差等级来决议。其中公差等级是确定尺寸准确程度的等级。规范公 差分为20级，即IT01，IT0，IT1，ITI8。其尺寸准确程度从IT01到ITI8依次降低。规范公差的详细数

6、值可查表得到。 2根本偏向 根本偏向普通是指上下两个偏向中接近零线的那个偏向。即当公差带位于零线上方时，根本偏向为下偏向；当公差带位于零线下方时，根本偏向为上偏向，见上图。 国家规范对孔和轴均规定了28个不同的根本偏向。根本偏向代号用拉丁字母表示，大写字母表示孔，小写字母表示轴。以下图是孔和轴的28个根本偏向系列图。 公差与配合教案 王福栋 孔和轴的28个根本偏向系列图 公差与配合教案 王福栋 从根本偏向系列图可知，轴的根本偏向从a到h为上偏向es，且是负值，其绝对值依次减小；从j到2c为下偏向ei，且是正值，其绝对值依次增大。 孔的根本偏向从A到H为下偏向E1，且是正值，其绝对值依次减小，从

7、J到ZC为上偏向Es，且是负值，其绝对值依次增大；其中H和h的根本偏向为零。JS和js对称于零线，没有根本偏向，其上，下偏向分别为+IT/2和-IT/2。 根本偏向系列图只表示了公差带的各种位置，所以只画出属于根本偏向的一端，另一端那么是开口的，即公差带的另一端取决于规范公差IT的大小。 公差与配合教案 王福栋 公差带代号公差带代号 孔、轴的公差带代号由根本偏向代号和公差等级代号组成。孔、轴的公差带代号由根本偏向代号和公差等级代号组成。 例：试阐明例：试阐明50H850H8、50f750f7的含意。的含意。 公差与配合教案 王福栋 配合 根本尺寸一样的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系，称为配

8、合。根据运用的要求不同，孔和轴之间的配合有松有紧，因此国标规定：配合分三类，即间隙配合、过盈配合、过渡配合见以下图。 间隙配合 孔与轴装配时，有间隙包括最小间隙等于零的配合。如以下图所示，孔的公差带在轴的公差带之上。 公差与配合教案 王福栋 过渡配合 孔与轴装配时，能够有间隙或过盈的配合。如以下图所示，孔的公差带与铀的公差带相互交叠。 公差与配合教案 王福栋 过盈配合 孔与轴装配时有过盈包括最小过盈等于零的配合。如图c所示，孔的公差带在轴的公差带之下。 公差与配合教案 王福栋 基准制 国标对配合规定了基孔制和基轴制两种基准制。 基孔制 根本偏向为一定的孔的公差带，与不同根本偏向的轴的公差带构成

9、各种配合的一种制度以下图a。基准孔的下偏向为零，并用代号H表示。 公差与配合教案 王福栋 基轴制 根本偏向为一定的轴的公差带，与不同根本偏向的孔的公差带构成各种配合的一种制度以下图b。基准轴的上偏向为零，并用代号h表示。 公差与配合教案 王福栋 配合代号 配合代号由孔和轴的公差带代号组成，写成分数方式，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号。凡是分子中含H的为基孔制配合，凡是分母中含h的为基轴制配合。 例 试阐明 的含意。 该配合的根本尺寸为25mm、基孔制的间隙配合，基准孔的公差带为H7，根本偏向为H公差等级为7级，轴的公差带为g6 根本偏向为g，公差等级为6级。 公差与配合教案 王福栋

10、 公差与配合的标注 零件图上的标注方法 零件图上的尺寸公差可按下面三种方式之一标： 1在根本尺寸右边注出公差带代号，见以下图a。 公差与配合教案 王福栋 2在根本尺寸右边注出极限偏向，见上图b。 3在根本尺寸右边注出公差带代号和相应的极限偏向。但极限偏向应加上括号，见上图c。 当标注极限偏向时，上、下偏向的小数点必需对齐，小数点后的位数也必需一样；当上偏向或下偏向为“零时用数字“0标出不加正、负号，并与上偏向或下偏向的小数点前的个位数对齐；当公差带相对于根本尺寸对称配置，即两个偏向绝对值一样时，偏向只需注写一次，并应在偏向与根本尺寸之间注出符号“士，且两者数字高度一样。 公差与配合教案 王福栋

11、 装配图上的标注方法 装配图上两结合零件有配合要求时，应在根本尺寸右边注出相应的配合代号，其注写方式为以下图中的三种方式之一。 公差与配合教案 王福栋 外形和位置公差的根本概念和符号 外形和位置公差的根本概念 零件经加工后，不仅会存在尺寸的误差，而且会产生几何外形及相互位置的误差。如以下图所示的圆柱体，即使在尺寸合格时，也有能够出现一端大、另一端小或中间细两端粗等情况，其截面也有能够不圆，这属于外形方面的误差； 公差与配合教案 王福栋 再如以下图所示的阶梯轴、加工后能够出现各轴段不同轴线的情况，这属于位置方面的误差。所以，外形公差是指实践外形对理想外形的允许变动量。位置公差是指实践位置对理想位

12、置的允许变动量。两者简称形位公差。 公差与配合教案 王福栋 形位公差各工程的称号和符号 公差与配合教案 王福栋 形位公差代号 1代号的组成 形位公差代号见以下图，它由如下内容组成 公差与配合教案 王福栋 2代号的画法 公差框格用细实线绘制，并根据需求分为两格或多格，框格中的数字和字母的高度应与图样中尺寸数字的高度一样，指引线和基准符号连线用细实线绘制，基准符号用加粗2b的短画表示，框格长度可按需求确定，见以下图。 公差与配合教案 王福栋 形位公差的标注 1代号中的指引线前头与被测要素的衔接方法当被测要素为线或外表时，指引线的箭头应指在该要素的轮廓线或其延伸线上，并应明显地与尺寸线错开，见以下图

13、a。 (2)当被测要素为轴线或中心平面时，指引线的箭头应与该要素的尺寸线对齐，见右图b c当被测要素为各要素的公共轴线、公共中心平面时，指引线的前头可以直接指在轴线或中心线上，见右图c。 公差与配合教案 王福栋 2对于位置公差还需求用基准符号及连线阐明被测要素的基准要素，此时基准符号与 基准要素衔接的方法： 当基准要素为素线及外表时，基准符号应接近该要素的轮廓线或其引出线标注，并应明显地与尺寸线错开，见以下图a。 当基准要素为轴线或中心平面时，基准符号应与该尺寸线对齐，见上图b。 当基准要素为各要素的公共轴线、公共中心平面时，基准符号可以直接接近公共轴线或中心线标注，见上图c。 公差与配合教案

14、 王福栋 3当基准符号不便直接与框格相连时，那么采用基准代号标注，其标注方法与采用基准符号时根本一样，只是此时公差框格应为三格或多格，以填写基准代号的字母，见以下图。 公差与配合教案 王福栋 4当位置公差的两要素，被测要素和基准要素允许互换时，即为任选基准时，就不再画基准符号，两边都用箭头表示，见以下图。 公差与配合教案 王福栋 5当同一个被测要素有多项形位公差要求，其标注方法又是一致时，可以将这些框格画在一同，共用一根指引线箭头，见以下图。图1 图26假设多个被测要素有一样的形位公差单项或多项要求时，可以在从框格引出的指引线上绘制多个箭头并分别与各被测要素相连，见上图2。 公差与配合教案 王

15、福栋 7如需给出被测要素任一长度或范围的公差值时，其标注方法见图a。如不仅给出被测要素汪一长度或范围的公差值，还需给出被测要素全长或整个要素内的公差值，其标注方法见以下图b。 公差与配合教案 王福栋 形位误差和形位公差外形误差和外形公差外形误差：被测实践要素对理想要素的变动量。 解释概念外形公差：单一实践要素的外形所允许的变动全量。 明确内容 位置误差和位置公差 位置误差：关联被测实践要素对其理想要素的变动量。 位置公差：关联实践要素的位置对基准所允许的变动全量。位置公差按几何特征分：*定向公差：具有确定方向的功能，即确定被测实践要素相对基准要素的方向精度。*定位公差：具有确定位置功能，即确定

16、被测实践要素相对基准要素的位置精度。 公差与配合教案 王福栋 *跳动公差：具有综合控制的才干，即确定被测实践要素的外形和位置两方面的综合精度。 零件的形位终究是多少，该如何评定呢？ 提出问题 形位误差的评定 引导思索 形位误差是指被测要素对其理想要素的变动量。 形位误差值小于或等于相应的形位公差值，那么以为合格。 外形误差的评定 外形误差的评定准那么最小条件 所谓最小条件，是指被测实践要素相对于理想要素的最大变动量为最小，此时，对被测实践要素评定的误差值为最小。 外形误差值的评定 评定外形误差时，外形误差数值的大小可用最小包容区域简称最小包容区域的宽度或直径表示 公差与配合教案 王福栋 3个区

17、域比较，引出最小条件、最小区域的概念，用以评定外形误差。 公差与配合教案 王福栋 位置误差的评定 *定向误差是被测实践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。 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践要素时，具有最小宽度或直径的包容区域。 经过定向误差的评定分析，比较定向最小区域与最小区域的差别 公差与配合教案 王福栋 *定位误差是被测实践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实际正确尺寸确定。 定位误差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

18、想要素定位来包容被测实践要素时，具有最小宽度或直径的包容区域。 明确定位 最小区域， 引出基准 的概念 公差与配合教案 王福栋 *跳动是当被测要素绕基准轴线旋转时，以指示器丈量被测实践要素外表来反映其几何误差，它与丈量方法有关，是被测要素外形误差和位置误差的综合反映。 跳动的大小由指示器示值的变化确定，例如圆跳动即被测实践要素绕基准轴线作无轴向挪动回转一周时，由位置固定的指示器在给定方向上测得的最大与最小示值之差。 *基准 基准是具有正确外形的理想要素，在实践运用时，那么由基准实践要素来确定。由于实践要素存在形位误差，因此，由实践要素建立基准时，应以该基准实践要素的理想要素为基准，理想要素的位

19、置应符合最小条件。 *三基面体系：确定被测要素在空间的理想位置所采用的基准由三个相互垂直的基准平面组成，这三个相互垂直的基准平面组成的基准体系称为三基面体系。 公差与配合教案 王福栋 第一基准平面 三基面体系含三个基准平面：第二基准平面 第三基准平面 零件的基准数量和顺序确实定：根据零件的功能要求来确定，普通零件上面积大、定位稳的外表作为第一基准；面积较小的外表作为第二基准；面积最小的外表作为第三基准。 留意：在加工或检测时，设计时所确定的基准外表和顺序不可随意更改，以保证设计时提出的功能要求。 外形误差的检测、评定举例： 典型分析，普通自学， 直线度误差的检测： 操作实验，掌握技艺。 公差与

20、配合教案 王福栋 ： 公差与配合教案 王福栋 按最小条件求直线度误差f=7.5um 按两端点连线法求直线度误差：f=f1+f2=9.5um 外形公差的特点：可将其分成两组 1、直线度、平面度、园度、圆柱度： 特点：都是单一要素；没有基准；公差带位置是浮动的；公差带方向为形位误差安最小区域法所构成的方向一致。 2、线轮廓度、面轮廓度： 特点：1)、当线、面轮廓度是用来控制外形时，它是单一要素，没有基准，公差带位置是浮动的。 2)、 当线、面轮廓度是用来控制外形和位置时，它是关联要素，有基准，公差带位置是固定的。 3)、当线轮廓度是封锁外形时，它是单一要素，没有基准，公差带位置是固定的。 公差与配

21、合教案 王福栋 外形和位置公差带 形位公差带定义：用以限制实践要素变动的区域。 有外形、大小、方向、位置。 形位公差带的主要外形：十种 形位公差带大小用以表达形位精度的高低，是由给定的形位公差t所确定。普通指形位公差带的宽度或直径，且为全值。 外形公差带 特点：只对要素有外形要求，无方向、位置约束。 公差与配合教案 王福栋 1、直线度：用以限制被测实践直线对其理想直线变动量的一项目的。 被限制的直线有平面内的直线，回转体的素线，平面与平面交线和轴线等。 在给定平面内的直线度 在恣意方向上的直线度(空间) 公差与配合教案 王福栋 2、平面度：用以限制实践外表对其理想平面变动量的一项目的。 公差带

22、：是间隔为公差值t的两平行平面之间的区域。 提出难点， 进展分析 圆度：用以限制实践圆对其理想圆变动量的一项目的。 职能：它是对圆柱面圆锥面的正截面和球体上经过球心的任一截面上提出的外形精度要求。 公差带：是指在同一正截面上，半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。 公差与配合教案 王福栋 留意：标注圆度时指引线箭头应明显地与尺寸线箭头错开；标注圆锥面的圆度时，指引线箭头应与轴线垂直，而不该指向圆锥轮廓线的垂直方向。圆柱度：限制实践圆柱面对其理想圆柱面变动量的一项目的。它是对圆柱面一切正截面和纵向截面方向提出的综合性外形精度要求。职能：圆柱度公差可以同时控制圆度、素线直线度和两素线平行度等工程的误差。 公差与配合教案 王福栋 公差带：是指半径为t的两同轴圆柱面之间的区域。 公差与配合教案 王福栋 外形公差: 公差与配合教案 王福栋 外表粗糙度的概念 零件外表经加工后，看起来很光滑，见以下图a，假设用放大镜察看、那么会看到外表有明显高低不平的粗糙痕迹，见以下图b。这种零件加工外表上所存在的较小间距的峰谷组成的微观几何特性称为外表粗糙度。 外表粗糙度反映了零件外表的质量，它对零件的装