尺寸精度设计基础

尺寸精度设计基础汇报时间：2024-01-14汇报人：AA目录尺寸精度概述尺寸精度设计原则与方法尺寸链分析与计算形状和位置公差设计基础目录表面粗糙度设计基础尺寸精度检测与评定方法尺寸精度概述0101尺寸精度定义02尺寸精度分类指零件的实际尺寸与设计尺寸之间的接近程度，反映了零件尺寸的准确性和稳定性。根据公差等级的不同，尺寸精度可分为高精度、中等精度和低精度三类。定义与分类尺寸精度是评价机械产品质量的重要指标之一，直接影响产品的性能、寿命和可靠性。重要性广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造、仪器仪表等领域。应用领域重要性及应用领域允许零件尺寸变动的范围，即最大极限尺寸与最小极限尺寸之差。公差指基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。配合指单一实际要素的形状所允许的变动全量。形状公差指关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。位置公差相关术语解析尺寸精度设计原则与方法0201功能需求原则根据产品的使用功能和性能要求，确定各零部件的尺寸精度等级。02经济性原则在满足功能需求的前提下，尽量降低制造成本，提高经济效益。03可靠性原则确保产品尺寸精度设计的可靠性，避免因尺寸误差导致的故障或事故。设计原则010203根据产品允许的极限尺寸进行设计，确保产品在使用过程中的安全性。极限设计法运用数理统计方法对产品尺寸进行测量和分析，确定合理的尺寸精度范围。统计设计法借鉴类似产品或零部件的设计经验，进行类比设计。经验设计法设计方法根据产品整体性能要求，合理分配各零部件的尺寸精度等级。精度分配策略改进制造工艺，提高加工设备的精度和稳定性，从而提高产品尺寸精度。制造工艺优化策略通过采用误差补偿技术，提高产品的尺寸精度和稳定性。误差补偿策略加强产品尺寸精度的检测与控制，确保产品质量符合要求。检测与控制策略优化策略尺寸链分析与计算03在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组，称为尺寸链。尺寸链定义在装配或加工过程中最后自然形成的一环，其尺寸及精度受到其他各环的影响。封闭环直接保证封闭环尺寸精度的环，分为增环和减环。组成环尺寸链概念及组成适用于完全互换装配的尺寸链计算，基于各组成环的最大、最小极限尺寸来计算封闭环的极限尺寸。极值法统计法图表法适用于大批量生产且组成环较多时的尺寸链计算，基于概率统计理论来处理各组成环的尺寸误差。通过预先绘制的图表进行尺寸链计算，适用于简单装配或加工过程的快速分析。030201尺寸链计算方法某机床主轴装配尺寸链分析。通过极值法计算主轴装配过程中的封闭环尺寸及精度，确保主轴的装配精度满足设计要求。案例一某汽车发动机缸体加工尺寸链分析。采用统计法处理缸体加工过程中各组成环的尺寸误差，提高缸体的加工精度和合格率。案例二某航空航天零件加工尺寸链优化。运用图表法快速分析零件加工过程中的尺寸链，优化加工工艺参数，提高零件的加工效率和质量。案例三案例分析形状和位置公差设计基础04直线度公差限制实际直线对理想直线变动量的一项指标，用于控制平面或空间直线的形状误差。平面度公差限制实际平面对理想平面变动量的一项指标，用于控制平面的形状误差。圆度公差限制实际圆对理想圆变动量的一项指标，用于控制圆的形状误差。圆柱度公差限制实际圆柱面对理想圆柱面变动量的一项指标，用于控制圆柱面的形状误差。形状公差设计关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量，包括平行度、垂直度和倾斜度。定向公差关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量，包括同轴度、对称度和位置度。定位公差关联实际要素绕基准轴线旋转一周或连续旋转时所允许的最大跳动量，包括圆跳动和全跳动。跳动公差位置公差设计位置公差与形状公差的关系位置公差一般应大于形状公差，以保证位置精度为主，形状精度为辅。形状和位置公差的综合应用在实际设计中，应根据零件的功能要求、加工的经济性和检测的方便性等因素综合考虑形状和位置公差的选用。形状公差与尺寸公差的关系形状公差一般应小于尺寸公差，当尺寸精度要求高时，形状公差要求更严；反之，可适当放宽。形状和位置公差关系表面粗糙度设计基础05表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度，其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），它属于微观几何形状误差。表面粗糙度定义表面粗糙度的评定参数包括轮廓算术平均偏差（Ra）、微观不平度十点高度（Rz）和轮廓最大高度（Ry）等。其中，Ra是最常用的评定参数，它表示在取样长度内轮廓偏距绝对值的算术平均值。评定参数表面粗糙度概念及评定参数0102对耐磨性的影响表面越粗糙，配合表面间的有效接触面积越小，压强越大，摩擦阻力越大，磨损就越快。对配合性质的影响对间隙配合来说，表面越粗糙，就越易磨损，使工作过程中间隙逐渐增大；对过盈配合来说，由于装配时将微观凸峰挤平，减小了实际有效过盈，降低了连接强度。对疲劳强度的影响粗糙零件的表面存在较大的波谷，它们像尖角缺口和裂纹一样，对应力集中很敏感，从而影响零件的疲劳强度。对耐蚀性的影响粗糙的零件表面，易使腐蚀性气体或液体通过表面的微观凹谷渗入到金属内层，造成表面腐蚀。对密封性的影响粗糙的表面之间无法严密地贴合，气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏。030405表面粗糙度对性能影响在满足表面功能要求的前提下，尽量选用较大的表面粗糙度数值。受循环载荷的表面及易引起应力集中的结构（如圆角、沟槽），其粗糙度数值应小些。在同一零件上，工作表面的粗糙度应低于非工作表面的粗糙度。配合性质相同时，尺寸小的零件比尺寸大的零件的表面粗糙度数值应小些。表面粗糙度选择原则尺寸精度检测与评定方法06

检测方法与设备简介接触式测量利用测量头与工件表面接触，通过测量头位移获取尺寸数据，如卡尺、千分尺等。非接触式测量采用光学、声学等原理，无需接触工件即可获取尺寸数据，如投影仪、激光扫描仪等。综合测量结合接触式和非接触式测量方法，提高测量精度和效率，如三坐标测量机等。03位置公差表示工件上关联要素之间或关联要素与基准之间相对位置的允许变动量，如平行度、垂直度、倾斜度等。01尺寸精度等级根据国家标准和国际标准，将尺寸精度分为多个等级，如IT01、IT0、IT1至IT18等，等级越高，精度越低。02形状公差表示工件形状相对于理想形状的允许变动量，如直线度、平面度、圆度等。评定指标及标准解读01020304选择适当的测量设备和工具，熟悉设备操作方法和注意事项。检测准备按照检测规范