公差配合与技术测量

1、公差配合与技术测量课件第1页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一课程简介主要内容:极限与配合、形状和位置公差、公差原则、表面 粗糙度、技术测量的基本知识，常用的计量器具及光滑工件尺寸的检测等。先修课程：工程力学、机械制图等学习要求：理解基本概念 掌握基本方法 学会查表、用表 掌握标注常识第2页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一目录绪 论第一章 尺寸公差与配合第一节 基本术语及其定义第二节 标准公差系列第三节 基本偏差系列第四节 基准制第五节 公差带与配合的选用第三章 表面粗糙度第一节 表面粗糙度概述第二节 表面粗糙度的评定第三节 表面粗糙度符号、代号及标注

2、第四节 表面粗糙度的应用及检测第四节 光滑工件尺寸的检测第三节 常用角度计量器具第二节 常用长度计量器具第一节 技术测量的基础知识第四章 技术测量第五节 形位公差的定义和解释第四节 公差原则第三节 形位公差的标注第二节 形位误差和形位公差第一节 概述第二章 形状和位置公差第3页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一一 .互换性的概述二.几何量的误差三.公差标准和标准化四.本课程的性质和任务主要内容：绪 论第4页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一一 互换性的概述1.互换性在生产中,生活中的应用。 2.互换性的性质： (1) 同一规格(2)装配中不须调整和修配(

3、3)装配后完全满足产品技术性能要求3互换性的定义： 同一规格的零部件可互相代换的性能。 第5页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一4.机械工业中的互换性内容 (1) 零件几何要素,(尺寸.形状,位置)(2) 力学性能互换性(3) 物理化学性能互换性 5.互换性的种类： 按互换范围不同，分 完全/绝对互换 不完全/有限互换 第6页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一6互换性的重要性（技术经济意义） 对产品设计, 零件的加工和装配方面，机器的使用和维修方面产生重要作用。（1）设计方面:产品标准化,系列化,简化零部件的设计计算过程,缩短设计周期.（2）加工和装配方

4、面:易于组织自动化,专业化的高效生产（3）使用和维修方面:减少机器(产品)维修时间和费用方便于用户. 总之，互换性是现代工业生产中的重要生产原则和有效的技术措施,具有巨大的技术和经济意义。第7页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一二几何量的误差1. 几何量的误差的定义 2.几何误差内容： (1)尺寸误差 (2)形状误差 (3)位置误差 (4)表面微观形状误差 3.实现互换性的基本条件： (1)基本要求:同一零部件的几何要素误差保持在一定变动范围内,就可以达到互换性目的。(2)基本条件:对同一规格的零部件规定统一的技术标准。 第8页，共32页，2022年，5月20日，6点36分

5、，星期一三公差标准和标准化1 . 公差标准：技术标准 基础标准 产品标准按对象的特征可分： 方法标准 安全标准 环境标准2标准化：是一项重要的技术措施。 第9页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一四本课程的性质和任务 1.性质：机械类冷加工专业的一门基础课2.任务:(1)使学生熟练掌握公差与配合的基本术语和基本方法； (2)熟悉形位公差代号和表面粗糙度代号及标注的含义； (3)掌握常用量具量仪的结构和使用方法； (4)合理地解决产品使用要求与制造工艺之间的矛盾; (5)能根据不同零件选用适当的计量器具进行测量。 第10页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一

6、（1）掌握尺寸公差与配合的基本术语及定义 （2）了解基本偏差系列和标准公差系列（3）熟悉公差配合的标注知识 学习目标 ：第一章 尺寸公差与配合第11页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一一、孔和轴的术语及其定义二、尺寸术语及其定义 三、偏差的术语及其定义 五、配合的术语及定义 四、尺寸公差(T)术语及其定义 主要内容：第一节 基本术语及其定义第12页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一一、孔和轴的术语及其定义 1孔 （1）孔的定义:（2）孔的特点: 通常是指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面(由二平行平面或切面形成的包容面)。1)零件装配后孔为包容面。

7、2)在加工过程中，孔的尺寸由小变大。第13页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一2轴 （1）轴的定义:通常指工件的圆柱形外表面，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) （2）轴的特点: 1)零件装配后轴为被包容面。 2)在加工过程中，轴的尺寸由大变小。第14页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一二尺寸术语及其定义 1尺 寸 （1）定义： 用特定单位表示线性尺寸值的数值. （2）组成： 数值 特定单位（3）范围包括： 直径，半径，宽度，深度，高度和中心距等。 第15页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一2基本尺寸（D，d）

8、（1）定义：通过上下偏差的可计算出极限尺寸称基本尺寸。 （是设计时给定的尺寸） （2）确定根据3实际尺寸（Da,da） (1)定义：通过测量获得的某一孔,轴的尺寸。 (2)实际尺寸=真实值？为什么? 根据零件的使用要求，通过计算、试验或类比的方法确定。 第16页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一4.极限尺寸 最大极限尺寸：Dmax、 dmax最小极限尺寸： Dmin、 dmin(1)定义：一个孔或轴允许尺寸的两个极端。 （2）零件尺寸合格关系式 DmaxDaDmin dmaxdadmin 包括（3）极限尺寸是设计时给定的尺寸。 第17页，共32页，2022年，5月20日，6

9、点36分，星期一例：一根轴600.015mm,加工后轴的尺寸为60.012mm。基本尺寸:最大极限尺寸:最小极限尺寸:d =60mm加工后轴合格。dmax =60.015mm da= 60.012mm dmin =59.985mm思考并回答dmax=60.015mmdmin=59.985mm实际尺寸：da= 60.012mmd、 da、 dmax 、 dmin ，各为多少？加工后轴是否合格？第18页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一三、偏差的基本术语及定义 1. 偏差的定义： 极限偏差 上偏差 ES、 es2.偏差种类: 实际偏差 基本偏差 下偏差 EI 、ei(1)实际偏

10、差-实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差. 1)孔实际偏差以Ea表示.轴以ea表示 Ea=Da-D ea=da-d 2)实际偏差可能为正值,负值或零.值前需冠以“+”或“-”。 某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差称偏差,亦称尺寸偏差。第19页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一(3)极限偏差 1)定义：极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。分上、下偏差。2)上偏差-最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。 孔用ES，轴用es表示。计算公式 ：ES=Dmax-D, es =dmax-d 3)下偏差-最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。 孔用EI，轴用ei表示。 计算公式 ：EI=Dmin

11、-D, ei=dmin-d 4)极限偏差由设计时确定,可为“+”也可为“-”。 5)国标规定：在图样上和技术文件上标注极限偏差数值时，上偏差标在基本尺寸的右上角，下偏差标在基本尺寸的右下角。特别要注意的是当偏差为零值时，必须在相应的位置上标注“0”，而不能省略。如80D9( )，30H7( )，30 mm。当上、下偏差数值相等而符号相反时，可简化标注，如500.008mm。第20页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一(4) 用极限偏差表示零件合格条件: 孔:ESEaEI 轴:eseaei （5）极限尺寸的计算： 孔 Dmax=D+ES 轴 dmax=d+es Dmin=D+E

12、I dmin=d+ei例11 加工某孔60 mm和轴60 mm，试求极限偏差、基本尺寸、极限尺寸。 解:60 mm的孔： 60 mm的轴： ES=+0.030mm es=+0.060mm EI=-0.001mm ei=+0.003mm D =60 mm d=60 mmD max=D+ES=60mm+0.030mm dmax=d+es=60mm+0.060mm =60.030mm =60.060mmD min=D+EI=60mm+(0.001) mm d min=d+ei=60mm+0.003mm =60.003mm =59.999mm 第21页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星

13、期一四、尺寸公差(T)术语及其定义 1.尺寸公差(简称公差)(2)计算： 公差=最大极限尺寸最小极限尺寸 =上偏差下偏差即：孔的公差 Th= 轴的公差 Ts= Dmax-Dmin=ES-EI dmax-dmin=es-ei (1)T=0?T前无“+”“-”号思考并回答(2)公差与偏差有何区别？ (1)定义：尺寸公差是最大极限尺寸和最小极限尺寸之差或上偏差减下偏差。即允许尺寸的变动量。第22页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一例12 求孔 的尺寸公差 解: Dmax=D+ES=60mm+0.220mm=60.220mm Dmin=D+EI=60mm+0.100mm=60.10

14、0mm 或： 例13 求轴 的尺寸公差。 解: dmax=d+es=120+0.020=120.020mm dmin=d+ei=120+(0.015)=119.985mm 或：第23页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一2公差带图解 （2）零线是指在极限与配合图解中，表示基本尺寸的一条直线。称为。1）公差带的定义：是指在公差带图解中，由代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域。 2）公差带的确定要素 公差带的大小3）轴、孔的公差带画法：为了区别，一般在同一图中，孔和轴的公差带的剖面线的方向应该相反，且疏密程度不同。 （1）公差带图解的定义 由于

15、公差和偏差的数值比基本尺寸数值小得多，不能用同一比例表示，因此可只将公差值按规定放大画出，这种图称为极限与配合图解，也称公差带图解。 （3）公差带 公差带的位置第24页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一五配合的术语及定义1.配合的概念：基本尺寸相同相互结合的孔和轴的公差带之间的关系。2020配合2间隙和过盈 间隙（X）：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差 为正值时,称为间隙。以“X”表示，值加“+”号； 过盈（Y）：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差 为负值时称为过盈，以符号Y表示，值前加“-” 号。第25页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一3配合性质 (1

16、)间隙配合1）定义：具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合。孔轴dmindmaxXmax Xmin Dmax Dmin Xmax Xmin 孔的公差带在轴的公差带之上间隙配合示意图Xmin =0即:Dmindmax或EIes 第26页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一 2）间隙种类： 实际间隙： 极限间隙 最大间隙 最小间隙Xa=Da-da Xmax=Xmin=思考并回答判定间隙配合有何方法？答： （1） 用公差带图 （2）用极限尺寸或极限偏差， 即:Dmindmax 或 EIes Dmax-dmin=ES-eiDmin-dmax=EI-es=Ea-ea第27页，共32页，2

17、022年，5月20日，6点36分，星期一1）定义：具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合。孔的公差带在轴的公差带之下DmimDmaxdmaxdmimYmin Ymax Ymin YmaxYmim=0过盈配合示意图即:Dmaxdmin 或 ESei (2)过盈配合第28页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一 实际过盈 2)种类 极限过盈 Ya=Da-daYmin=Dmax-dmin=ES-eiYmax=Dmin-dmax=EI-es思考并回答（2 Xmin=0与Ymin=0的区别。 （1）判定过盈配合方法=Ea-ea第29页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一（3） 过渡配合1）定义：可能具有间隙或过盈的配合。Ymax孔的公差带与轴的公差带相互交叠YmaxXmaxXmax过渡配合示意图DmaxdmindminDmax2） Xmax=Dmax-dmin=ES-ei Ymax=Dmin-dmax=EI-es 第30页，共32页，2022年，5月20日，6点36分，星期一思考并回答4配合性质如何判定？ 判定方法如下： （1）根据极限偏差的大小判定:当EIes时，为间隙配合；当ESei时，为过盈配合；以上两条均不成立时，为过渡配合。 （2）根据极限尺寸的大小判定:当Dmindmax时，为间隙