几何精度设计概论课件

1、互换性与技术测量（几何精度规范学） 联系电话办公地址：CN304贾贵西关于上“互换性与技术测量”课程几点希望希望各位同学能够按时上课希望上课期间各位同学不要说话希望各位及时学习相关内容，与教学同步希望作业独立完成、按时上交 学会方法 培养能力 学到知识技术是基础，管理是动力！ 要有一个良好的心态 要学点东西 要珍惜时间寸金难买寸光阴！态度决定一切，细节决定成败！ 该课程的性质、任务及要求课程性质：技术基础课，承上启下。课程任务：学会对机械产品进行精度设计，即合理规定公 差 ，通过实验掌握测量的基本技能。 基本要求： 1理解基本概念，重要概念要熟记； 2熟悉各个公差标准

2、的内容及特点，能正确选择公差 并能正确地标注到图样上； 3独立完成作业及实验课程特点：三多一少课时安排：32248考核方式：平时（20%）+实验（20%）+末考（60%）教学重点：实际工程应用该课程主要内容 几何精度设计概论（第1章） 尺寸精度设计（第2章） 表面精度设计（第3章） 形位精度设计（第4章） 综合精度设计（第5章） 典型零件应用实例（第6、7章） 几何精度检测（下篇）（自学）第1章 几何精度设计概论 一几何误差的基础知识 本章主要内容二几何精度的基础知识三几何精度规范四课程的性质、任务及要求重点要求互换性与公差的定义及作用 机床用以保证刀具与工件间的相对运动。刀具与工件间不准确的

3、相对运动使工件产生形状误差。 夹具的作用是确定工件在机床上的位置。夹具的制造和安装误差将直接影响工件的正确定位，造成工件方向和位置误差。 工艺因素主要有切削用量、切削力及热处理。它们将产生受力变形和温度变形。直接影响加工表面质量。 环境因素主要是切削热导致的工件与刀具的变形和温度变动产生的加工系统的变形。它们主要影响大尺寸工件的尺寸误差和形状误差。 材料特性: 由于材料的内应力、材料的腐蚀、弹性和塑性变形等因素，直接导致产品几何特性产生变化。原材料和毛坯的内应力和尺寸稳定性，将影响完工工件的几何精度及其持久性。一、几何误差基础知识 3、几何误差对使用功能的影响 在相同型号的一批产品中，零部件的

4、几何特性设计是相同的，但是其成品质量差异很大，这是由于产品零部件在制造、装配过程中存在的几何误差所造成的。 测绘仿制产品无法具备原型产品的性能和使用寿命，其关键原因也是在测绘仿制过程中，虽然能够得到原型产品的原理、结构等信息，但无法得到原型产品的精度设计信息（几何误差允许范围）。一、几何误差基础知识 几何误差的大小体现了国家和企业的工业水平。机械工业的能力关键体现在其高精度制造能力上，体现在几何精度的设计、生产和检测等方面的水平上。4、几何误差与成本的关系 几何误差与制造成本、检测成本和维修成本之间存在密切的关系。 制造时，为获得较小的几何误差，必然需要采用相对复杂的工艺过程，使用相对精密的工

5、艺设备，由技术水平较高的操作人员操作，所以相对生产成本较高。一、几何误差基础知识 3. 几何精度设计的主要方法 几何精度设计的原始依据是产品的技术要求。因此，首先应调查、分析、提出产品的技术要求。在明确产品的使用功能、使用环境、批量等因素后，然后才可以开始几何精度设计。 精度设计时，首先需要确定产品整机的精度，随后确定部件的精度，最后确定零件的精度。 精度设计的方法主要有：类比法、计算法和试验法三种。二、几何精度基础知识 （1）互换性二、几何精度基础知识4. 互换性与公差 互换性：一批相同规格的零部件，任取其一，不经任何挑选和修配就能装在机器上，并能满足其使用要求的特性。 机械制造的互换性通常

6、包括几何参数和物理参数的互换，本课程仅讨论几何参数的互换性。 互换性的种类 （1）完全互换：一批零件可以进行任意的替换使用，装配时不需挑选和修配。 （2）不完全互换：装配时允许挑选、调整和修配。 区别在于：完全互换适合于精度要求不高，生产批量较大，或与外厂协作生产的情况；不完全互换适合于精度要求很高，生产批量较大，通常是制造厂内部装配的机构或构件。 二、几何精度基础知识 不完全互换常用的有分组互换法和调整法。如发动机的汽缸和活塞即采用分组互换法。 活塞 气缸加工尺寸测量分组 1 2 3 4二、几何精度基础知识 标准是重复性事物（如：产品、零部件等）和概念（如：术语、规则、方法、代号、量值等）所

7、作的统一规定，是科学、技术和实践经验的总结，为使在一定的范围内获得最佳秩序，经有关方面协调一致，由主管部门机构批准，以特定的形式发布，作为共同遵守的准则和依据。 标准化即为制定、发布及实施标准的过程，是实现互换性生产的前提条件。三、几何精度规范 标准的级别三、几何精度规范注意：下级标准不能与上级标准相违背。 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。GB国家标准JB机械标准DB地方标准QB企业标准ISO国际标准化组织 国际标准：在国际上，为了促进世界各国在技术上的统一，成立了国际标准化组织（简称ISO）和国际电工委员会（简称IEC）由这两个组织负责制定和颁发国际

8、标准。我国于1978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。 三、几何精度规范 标准的种类 标准化涉及到国民经济的各个部门，因此标准种类繁多，主要有： 基础标准：作为其它标准的基础，应用广泛。 产品标准：对产品的品种、规格、技术性能，质量检验及包装运输等要求所制订的标准。 此外还有工程建设标准、方法标准、安全标准环境保护标准、服务标准及管理标准等。 标准化是组织现代化生产的重要手段，是实现互换性的必要前提，它对人类进步和科学技术发展起着巨大的推动作用。三、几何精度规范 （1）优先数系的提出

9、在机械设计中，需要确定很多参数，参数一旦选定，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尺寸等。 所以，机械产品中的各种技术参数不能随意确定，否则会给生产管理带来麻烦。 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（GB32180）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。 2、优先数系三、几何精度规范 （2）优先数系的规定 优先数系为十进制等比数列即数列中含有和 项，它们分别用系列符号R5

10、、 R10、 R20、R40和R80表示，各系列的公比q为； R5 的公比： R10的公比： R20的分比： R40的公比： R80的公比： 基本系列补充系列三、几何精度规范优先数系的基本系列。如 R5系列： 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00R10系列：1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00 10.00使用中可以每个隔几项取一个数，组成派生系列。 R5/2：1.00 2.50 6.30 16.0 40.0 100 R10/3：1.00 2.00 4.00 8.00 16.0 32.0取值方法：计算值：取五位有效数字，供精确计算用 常用值：取三位有效数字，经常用的优先数三、几何精度规范三、几何精度规范 （3）优先数系的特点 疏密均匀，分档合理， 简单易记，便于使用，