极限与配合二

主目录教学目的：明确本课程在生产中的重要性教学重点：互换性、公差、配合教学时数：4课题一：绪论图0-1齿轮液压泵传动图1-泵盖2-纸垫3-泵体4-齿轮轴5-销6-泵盖7-毡圈8-螺塞9-齿轮10-螺钉

任何一台机器的设计，除了运动分析、结构设计、强度、刚度计算外，还要进行精度设计。研究机器的精度时，要处理好机器的使用要求与制造工艺的矛盾。解决的方法是规定合理的公差，并用检测手段保证其贯彻实施。由此可见，“公差”在生产中是非常重要的。

公差是一门专业基础课，要求：（1）掌握有关公差、测量的基本概念、基本理论、术语、定义；（2）培养公差设计及精度检测的基本能力；（3）学会查工具书，如手册、标准等。

绪论本课程的作用和任务作用与内容——本课程从保证产品的高质量和实现互换性出发，围绕误差与公差这两个基本概念，讨论如何解决图样要求与制造要求的矛盾。重点介绍了机械零件的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度知识，并介绍了相关误差（偏差）的检测方法与计量器具的知识。学习任务——1.初步建立互换性的基本概念，熟悉有关公差配合的基本术语和定义；2.了解各种几何参数和典型零件的有关公差标准的基本内容和主要规定；3.能正确识读、标注常用的公差配合要求和典型零件的公差要求，并能准确查用有关表格；4.掌握技术测量的基本知识，会正确选择和使用生产现场的常用计量器具，能对一般几何量和典型零件进行检测。问题一请问同学们这样两个螺栓（螺母）完全相同吗？问题二那为什么可以旋入同一个螺母（螺栓）上面？

一、互换性概述

1、什么叫互换性

（1）定义：互换性是指同一规格的零件或部件，不需要任何挑选、调整或附加修配(如钳工修配)，就能直接装配，并能保证产品使用要求的一种特性。（2）互换性分类：

①完全互换性:零部件在装配时不需选配或辅助加工即可装成具有规定功能的机器的称为完全互换；②不完全互换性：零部件在装配时需要选配（但不能进一步加工）才能装成具有规定功能的机器的称为不完全互换。1、按互换程度2、按互换场合内互换：标准部件内部各零件间的互换性。外互换：标准部件与其相配件间的互换性。提出不完全互换式为了降低零件制造成本。在机械装配时，当机器装配精度要求很高时，如采用完全互换会使零件公差太小，造成加工困难，成本很高。这时应采用不完全互换,将零件的制造公差放大,并利用选择装配的方法将相配件按尺寸大小分为若干组，然后按组相配,即大孔和大轴相配,小孔和小轴相配。同组内的各零件能实现完全互换，组际间则不能互换。为了制造方便和降低成本，内互换零件应采用不完全互换。但是为了使用方便,外互换零件应实现完全互换。

一、互换性概述

思考三在生产中为什么零件要具有互换性？2.互换性的作用使用过程：方便替换

缩短维修时间和节约费用

生产制造：专业化协调生产

提高产品质量和生产效率装配过程：缩短装配时间提高效率产品设计：简化绘图、计算

加速产品更新换代思考四：如何使工件具有互换性？

若制成的一批零件实际尺寸数值等于理论值，即这些零件完全相同，这当然能够互换。但在生产上不可能，且没有必要。因而实际生产只要求制成零件的实际参数值在一定范围内变动，保证零件充分近似即可。

要使零件具有互换性，就应按“公差”制造。

二、公差1.机械加工误差

加工精度——指机械加工后，零件几何参数(尺寸、几何要素的形状和相互间的位置、轮廓的微观不平度等)的实际值与设计的理想值相一致的程度。

加工误差——是指实际几何参数对其设计理想值的偏离程度。加工误差越小，加工精度越高。

尺寸误差宏观几何形状误差相互位置误差表面粗糙度加工误差2.公差

公差：控制几何参数的技术规定就称“公差”，即允许零件加工误差变动的范围。公差是设计给定的，用于限制加工误差的；误差则是加工过程中产生的。注意：公差分类——

1).尺寸公差

2).形状公差

3).位置公差

4).表面粗糙度允许值举例

加工误差与公差的关系

问题：加工误差与公差的区别与联系区别：误差是在加工过程中产生的，公差是由设计人员确定的。联系：公差是误差的最大允许值。思考四：如何使工件具有互换性？

只有当一批零件的加工误差控制在产品性能所允许的变动范围内，才能使零件具有互换性。可见，公差是保证零部件互换性的基本条件。

极限尺寸、偏差、尺寸公差三、检测与计量

完工后的零件是否满足公差要求，要通过检测加以判断。检测包含检验与测量。

检验是确定零件的几何参数是否在规定的极限范围内，并作出合格性判断，而不必得出被测量的具体数值。测量是将被测量与作为计量单位的标准量进行比较，以确定被测量的具体数值的过程。

意义：检测不仅用来评定产品质量，而且用于分析产生不合格品的原因，及时调整生产，监督工艺过程，预防废品产生。检测是机械制造的“眼睛”。产品质量的提高，除设计和加工精度的提高外，往往更有赖于检测精度的提高。所以，合理地确定公差与正确进行检测，是保证产品质量、实现互换性生产的两个必不可少的条件和手段。测量的种类1、按比较方式分类绝对测量：被测量值直接由量仪刻度尺上读数相对测量：由量仪读出的是被测量相对标准值的读数2、按接触形式分类接触测量：量具或量仪的测量头与被测表面直接接触.

非接触测量：量具或量仪的测量头不与被测表面直接接触.3、按同时测量参数的数目分类综合测量：与被测件相关的各个参数合成一个综合参数来进行测量.

单项测量：被测件的各个参数分别单独测量.4、按测量对工艺过程所起的作用主动测量：加工过程中进行测量，测量结果直接控制加工精度。被动测量：加工完毕后进行测量，以确定工件的参数5、按测量时工件的运动情况分类静态测量：被测件静止不动动态测量：测量时，被测件不停运动，测量头与被测件有相对运动

测量器具测量器具是可以单独或与辅助设备一起，用来确定被测对象量值的器具或装置。

标准量具：用作标准的量具

极限量具：无刻度，检验是否合格

通用量具：有刻度，游标卡尺检验夹具：量具、量仪和定位元件组成。坐标测量机等。量具种类四、标准和标准化

要使具有互换性的产品几何参数完全一致，是不可能的，也是不必要的。在此情况下，要使同种产品具有互换性，只能使其几何参数、功能参数充分近似。其近似程度可按产品质量要求的不同而不同。

现代化生产的特点是品种多、规模大、分工细和协作多。为使社会生产有序地进行，必须通过标准化使产品规格品种简化，使分散的、局部的生产环节相互协调和统一。引入

标准化的含义——

制定、颁布、实施标准的全部活动过程。

标准的含义——

为在一定的范围内获得最佳秩序，对活动或结果规定的共同的和重复使用的规则、导则或特性文件。1.概念2.标准的分类

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。对需要在全国范围内统一的技术要求，应当制定国家标准，代号为GB，对没有国家标准而又需要在全国某个行业范围内统一的技术要求，可制定行业标准，如机械标准（JB）等；对没有国家标准和行业标准而又需要在某个范围内统一的技术要求，可制定地方标准或企业标准，它们的代号分别用DB、QB表示。按性质分类——技术标准、生产组织标准和经济管理标准。按适用程度分类——基础标准、一般标准。

3、优先数和优先数系（1）数值标准化：统一的数值标准是标准化的重要内容。

制定公差标准以及设计零件的结构参数时，都需要通过数值表示。任何产品的参数值不仅与自身的技术特性有关，还直接、间接地影响与其配套系列产品的参数值。如：螺母直径数值，影响并决定螺钉直径数值以及丝锥、螺纹塞规、钻头等系列产品的直径数值。由于参数值间的关联产生的扩散称为“数值扩散”。为满足不同的需求，产品必然出现不同的规格，形成系列产品。产品数值的杂乱无章会给组织生产、协作配套、使用维修带来困难。故需对数值进行标准化。

（2）优先数系

①优先数系：由一些十进制等比数构成的数系（包含10的所有整数幂）。②优先数系的构成●代号：为Rr（r取5、10、20、40、80）；●公比：。●个数：优先数系中，项数从1开始，可向大于1和小于1两边无限延伸，每个十进区间有r个优先数。●如：R5系列，q5≈1.6，在1～10中，共有5个数，分别为1，1.6，2.5，4.0，6.3。

●优先数多为无理数，应用时要圆整。如:R10系列q10≈1.25R20系列q20≈1.12R40系列q40≈1.06R80系列q80≈1.03

优先数系运用主要目的在于通用化、标准化和系列化。

优先数和优先数系是一种科学的数值制度，它是一种无量纲的分级数系，适用于各种量值的分级。它又是十进几何级数，对于标准化对象的简化和协调起着重要作用。因此，又是国际上一项统一的重要基础标准。国际标准化组织（ISO）

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。课堂练习

判断：（）1)为使零件的几何参数具有互换性，必须把零件的加工误差控制在给定的范围内。（）2)不完全互换性是指一批零件中，