第01讲绪论、基本术语及定义

1、主讲：钟建刚主讲：钟建刚第第一一讲讲绪论绪论基本术语及定义基本术语及定义教学安排教学安排总总学时学时48=讲课讲课40+实验实验6+期中测验期中测验2总成绩总成绩100=作业作业8+学习态度学习态度22+期中期中20 +实验实验10+期末期末40课程课程性质和内容性质和内容一一. . 性质性质( (重要性重要性) )(Why -What-How)机械结构机械结构和运动和运动设计设计机械强度机械强度刚度和零件刚度和零件设计设计机械精度机械精度设计设计机械原理机械原理机械设计基础机械设计基础互换性与测量技术互换性与测量技术机械设计机械设计机械精度设计机械精度设计在在机械设计机械设计中的中的重要作用

2、重要作用二、机械精度设计内容二、机械精度设计内容(Why-What -How)机械精度设计机械精度设计尺寸精度尺寸精度几何精度几何精度形状、方向、位置和跳动公差形状、方向、位置和跳动公差表面粗糙度表面粗糙度（1）尺寸精度尺寸精度机械精度设计内容一机械精度设计内容一：45#0.0130.00830(2)几何精度几何精度 形状精度形状精度f基准面基准面f 方向精度方向精度e 位置精度位置精度 基准轴线基准轴线 跳动精度跳动精度机械精度设计内容二机械精度设计内容二：(3) 表面粗糙度表面粗糙度(微观轮廓精度微观轮廓精度)机械精度设计内容三机械精度设计内容三：R(3) 初步初步学会学会根据使用要求，正

3、确根据使用要求，正确设计设计几何量公差几何量公差并正确地并正确地标注标注在图样上；在图样上；(1) 掌握掌握标准化、互换性标准化、互换性、精度设计精度设计有关的有关的术语和定义术语和定义；(2) 掌握掌握精度设计标准精度设计标准的的主要内容、特点主要内容、特点和和应用原则应用原则；三三. . 学习任务学习任务(Why-What -How)(4) 了解了解各种典型几何量的各种典型几何量的检测方法检测方法和初步学会使用常用的和初步学会使用常用的计量计量器具器具。特点特点：图多、表多、术语多、国家标准多图多、表多、术语多、国家标准多四四. . 知识结构知识结构第一章第一章 绪论绪论第一第一节节互换性

4、互换性概述概述第二第二节节实现互换性的条件实现互换性的条件第二章第二章 尺寸尺寸的的极限与圆柱结极限与圆柱结合的合的互换性互换性第一节第一节 概述概述第第二二节节 基本术语及定义基本术语及定义 （部分）（部分）有关有关尺寸、公差和偏差的术语及定义尺寸、公差和偏差的术语及定义引引:在日常生活中，我们经常遇到这样的情况：家里的灯泡坏了在日常生活中，我们经常遇到这样的情况：家里的灯泡坏了，自行车上的螺钉丢了，买一个相同规格的换上即可正常使，自行车上的螺钉丢了，买一个相同规格的换上即可正常使用，非常方便、快捷。用，非常方便、快捷。那么请问：一个那么请问：一个M10的六角头螺栓与什么样的螺母相匹配？的六

5、角头螺栓与什么样的螺母相匹配？如何保证螺母的任意互换？如何知道螺母具有互换性？如何保证螺母的任意互换？如何知道螺母具有互换性？ 第一节第一节 互换性概述互换性概述一一. . 互换性的定义互换性的定义第一节第一节 互换性概述互换性概述一一. . 互换性的定义互换性的定义秦军箭头的金属配比秦军箭头的金属配比基本相同基本相同 秦军弩机的方头圆柱销和销秦军弩机的方头圆柱销和销孔已能保证一定的间隙配合孔已能保证一定的间隙配合。第一节第一节 互换性概述互换性概述一一. . 互换性的定义互换性的定义1. 定义定义2. 实现方法实现方法: :按给定的公差进行制造按给定的公差进行制造 同一规格的一批零件或部件中

6、同一规格的一批零件或部件中, ,任取一件任取一件, ,不需经过任何选不需经过任何选择、修配或调整择、修配或调整就能装配在整机上，并就能装配在整机上，并满足使用性能满足使用性能的要求的要求例如例如：滚动轴承滚动轴承（标准部件）（标准部件）标准件标准件、机构分类机构分类外互换外互换内互换内互换完全互换完全互换不完全互换不完全互换外互换外互换内互换内互换二、互换性的种类二、互换性的种类互换程度互换程度完全互换完全互换不完全互换不完全互换第二节第二节 实现互换性的条件实现互换性的条件1. 公差公差:允许零件的尺寸、几何形状和相互位置的最大变动量，允许零件的尺寸、几何形状和相互位置的最大变动量，由设计人

7、员根据零件的功能要求给定由设计人员根据零件的功能要求给定。 2.误差误差:实际加工过程中由于各种因素，加工时不可避免的要实际加工过程中由于各种因素，加工时不可避免的要产生加工误差。产生加工误差。3.利用利用公差公差来来控制控制误差误差，保证零件的，保证零件的互换性互换性；在满足功能的前；在满足功能的前提下，公差值应提下，公差值应尽量大尽量大。一、公差与检测一、公差与检测二、标准和标准化二、标准和标准化1.巴黎巴黎P&L汽车零件不标准，年汽车零件不标准，年产量产量800台台2. Ford汽车汽车,零件互换、标准化技零件互换、标准化技术术, 生产量生产量200万量时、价格降低万量时、价格降

8、低2/3“3S”，standardization、simplification、specialization 1. 标准化标准化定义定义: : 为在一定范围内获得最佳秩序，对实际或潜在的问题制定共同为在一定范围内获得最佳秩序，对实际或潜在的问题制定共同的和重复使用的的和重复使用的规则规则的的活动活动。标准化是制订、修订、标准化是制订、修订、贯彻标准贯彻标准，促进国民经济全面，促进国民经济全面发展的发展的全过程全过程，是实现，是实现互换性互换性的基础的基础动态发展过程动态发展过程标准化是科学知识的积淀、技术活动的结晶、标准化是科学知识的积淀、技术活动的结晶、实践经验的总结，代表先进的生产力。实践

9、经验的总结，代表先进的生产力。2. 标准分类：标准分类：按按应用应用范围范围分分国际标准国际标准国家标准国家标准GB，GB/T，GB/Z 省市部标准省市部标准(专业标准专业标准)IEC:电工委员会电工委员会ITU:电信联盟电信联盟GJB(国军标国军标)ISO: 标准化组织标准化组织企业标准企业标准推荐性、指导推荐性、指导性国标性国标国家标准国家标准极限与配合极限与配合中，公差与配合部分的标准主要中，公差与配合部分的标准主要包括：包括：GB/T18780.12002产品几何技术规范（产品几何技术规范（GPS）极极限与限与配合第配合第1部分基本术语和定义部分基本术语和定义GB/T1800.1200

10、9产品几何技术规范（产品几何技术规范（GPS）极限）极限与配合第与配合第1部分：公差、偏差和配合的基础部分：公差、偏差和配合的基础 GB/T1800.22009产品几何技术规范（产品几何技术规范（GPS）极限极限与与配合第配合第2部分：标准公差等级部分：标准公差等级和孔、轴的和孔、轴的极限偏差极限偏差GB/T180120099产品几何技术规范（产品几何技术规范（GPS）极限）极限与与配合配合极限极限与与配合公差带配合公差带和配合的选择和配合的选择 GB/T18042000一般一般公差公差 未注公差的线性和角度未注公差的线性和角度尺寸的公差尺寸的公差一、有关尺寸的术语与定义（一、有关尺寸的术语与

11、定义（GB/T 1800.1-2009GB/T 1800.1-2009，GB/T 18780.1-2002GB/T 18780.1-2002）1.1.尺寸尺寸 是指以特定单位表示线性尺寸值的数值。是指以特定单位表示线性尺寸值的数值。 长度值包括长度值包括: :直径、半径、宽度、深度、高度和中心直径、半径、宽度、深度、高度和中心距等，在机械制造中，一般常用距等，在机械制造中，一般常用毫米（毫米（mmmm）作为特定单作为特定单位。位。一、有关尺寸的术语与定义一、有关尺寸的术语与定义2.2.孔和轴孔和轴 孔孔是指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表是指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由二

12、平行平面或切面形成的包容面）。孔的直径尺面（由二平行平面或切面形成的包容面）。孔的直径尺寸用寸用D D表示表示。轴轴是指是指工件工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）。轴的直径面（由二平行平面或切面形成的被包容面）。轴的直径尺寸用尺寸用d d表示表示。 一、一、 有关尺寸的术语定义有关尺寸的术语定义. .公称尺寸（公称尺寸（D D，d d） 公称尺寸是由设计给定的，由图样规范确定的理想公称尺寸是由设计给定的，由图样规范确定的理想形状要素的尺寸（旧标准中称为基本尺寸）。通过它应形状要素的尺寸（旧标准中称为基本尺寸）。通过它应

13、用上、下偏差可算出极限尺寸的尺寸。孔用用上、下偏差可算出极限尺寸的尺寸。孔用D D表示，轴表示，轴用用d d表示。表示。轴：轴：3030+0.025-0.0163030公称尺寸：公称尺寸：一、一、 有关尺寸的术语定义有关尺寸的术语定义零线零线下偏差下偏差上偏差上偏差轴轴孔孔最大极限尺寸最小极限尺寸公称尺寸公差公差最大极限尺寸公称尺寸最小极限尺寸公差公差下偏差下偏差上偏差上偏差 3.3.实际（组成）要素实际（组成）要素 实际尺寸是通过测量所得的尺寸。孔的实际尺实际尺寸是通过测量所得的尺寸。孔的实际尺寸以寸以D Da a 表示，轴的实际尺寸以表示，轴的实际尺寸以d da a 表示，长度用表示，长度

14、用L La a 表示。由于存在测量误差，实际尺寸并非是被测尺表示。由于存在测量误差，实际尺寸并非是被测尺寸的真值。寸的真值。一、一、 有关尺寸的术语定义有关尺寸的术语定义 4.4.极限尺寸极限尺寸 允许尺寸变化的两个界限值称为极限尺寸。它允许尺寸变化的两个界限值称为极限尺寸。它以公称尺寸为以公称尺寸为基数来确定。两个界限值中较大的一基数来确定。两个界限值中较大的一个称为最大极限尺寸个称为最大极限尺寸; ;较小的一个称为最小极限尺较小的一个称为最小极限尺寸。孔和轴的最大、最小极限尺寸分别用寸。孔和轴的最大、最小极限尺寸分别用D Dmaxmax ，d dmaxmax 和和D Dminmin ，d

15、dminmin 表示。表示。一、一、 有关尺寸的术语定义有关尺寸的术语定义 4.4.极限尺寸极限尺寸 一、一、 有关尺寸的术语定义有关尺寸的术语定义尺寸合格条件尺寸合格条件： D DminminDDa aDDmaxmax d dminmindda addmaxmax二、二、有关公差与偏差的有关公差与偏差的术语及定义术语及定义1.1.尺寸偏差尺寸偏差（简称偏差）（简称偏差） 某一尺寸减去某一尺寸减去其公称尺寸所得其公称尺寸所得的代数差称为尺寸偏的代数差称为尺寸偏差（简称偏差）。偏差可能为正或负，也可为零。差（简称偏差）。偏差可能为正或负，也可为零。 （1 1）极限偏差）极限偏差 极限尺寸减去极限

16、尺寸减去其公称尺寸所得其公称尺寸所得的代数差，称为极限的代数差，称为极限偏差。偏差。（2 2）实际偏差）实际偏差 实际尺寸减去实际尺寸减去其公称尺寸所得其公称尺寸所得的代数差称为实际偏的代数差称为实际偏差差二、二、有关公差与偏差的有关公差与偏差的术语及定义术语及定义2.2.尺寸公差尺寸公差（简称公差）（简称公差） （T TD D ，T Td d ） 允许尺寸的变动量称为公差。公差是用以限制误差允许尺寸的变动量称为公差。公差是用以限制误差的，工件的误差在公差范围内即为合格的，工件的误差在公差范围内即为合格; ;反之，则不反之，则不合格。合格。尺寸公差尺寸公差= =上极限尺寸上极限尺寸- -下极限

17、尺寸下极限尺寸 = =上上极限极限偏差偏差- -下下极限极限偏差偏差二、二、有关公差与偏差的有关公差与偏差的术语及定义术语及定义2.2.尺寸公差尺寸公差（简称公差）（简称公差） （T TD D ，T Td d ） 零线零线下偏差下偏差上偏差上偏差轴轴孔孔最大极限尺寸最小极限尺寸公称尺寸公差公差最大极限尺寸公称尺寸最小极限尺寸公差公差下偏差下偏差上偏差上偏差 3.零线与公差带零线与公差带1)1)公差带图解：公差带图解： 公称尺寸孔公差带轴公差带0+-ESEIeseia)a)零线：零线： b b) )公差带特性：公差带特性：两个要素两个要素 大小大小 T T 标准公差标准公差 位置位置 极限偏差极

18、限偏差 基本偏差基本偏差标准化标准化标准化标准化c）画法：）画法： (1)零线。零线。(2)确定公差带大小位置。确定公差带大小位置。(3)孔孔 、轴、轴 (或或 ) 或在公差带里写孔、轴。或在公差带里写孔、轴。(4)作图比例基本一致，单位作图比例基本一致，单位 m 、mm均可。均可。(5)公称公称尺寸尺寸相同的孔、轴公差带才能画在一张图上。相同的孔、轴公差带才能画在一张图上。4.4.极限制极限制 经标准化的公差与偏差制度。经标准化的公差与偏差制度。5.5.标准公差标准公差 国家标准（国家标准（GB/T 1800.1-2009GB/T 1800.1-2009）规定的公差数值表中）规定的公差数值表中所列的，用以确定公差带大小的任一公差称为标准公差。所列的，用以确定公差带大小的任一公差称为标准公差。6.6.基本偏差基本偏差 国家标准（国家标准（GB/T 1800.1-2009GB/T 1800.1-2009） 用以确定公差带相对于零线位置的上偏差下偏差称为用以确定公差带相对于零线位置的上偏差下偏差称为基本偏差。基本偏差。 一般