机械基础知识

关于机械基础知识一、自由公差（一）、概念

自由公差是习惯叫法，正规应叫未标注公差。所谓自由公差不自由，他也是公差，是有明确标准的。（二）规定旧国标（HG）159-59中，在基准件公差上，把精度等级分成12级。取自其中8、9两级精度基准件公差，称为自由尺寸公差。将偏差分为；单向（+）或（-）、双向（±）二种。在自由尺寸公差的注解中提示；①自由尺寸公差仅适用于机械加工表面。②自由尺寸公差在工作图上不标注。③单向偏差对于轴用（-）号，对于孔、孔深、槽宽、螬深及槽长用（+）号，其余均用双向正负偏差（±）。

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④不能纳入上述明确原则的自由尺寸，且有单向偏差要求时，设计者应在工图中注出，否则按双向偏差制造。修定后国标（GB）1800-79中，标准公差分20级。即；IT01、IT0、IT1至IT18。未注公差尺寸的公差等级规定为IT12至IT18。一般孔用H（+）；轴用h（-）；长度用（±），必要时，可不分孔、轴或长度，均采用（±）但图纸必须注明。（三）执行思路应该是这样一个思路吧：先看图纸上是否说了尺寸或者形位公差或者粗糙度的未注公差值请见XXX标准或者文件，如果说了那么照着做；如果没说，厂内按厂内规范（成文的或者不成文的）执行。我厂执行的未注公差等级为IT13既JS(js)级。厂标中详细规定了长度、轴类零件外径、孔径、孔深、角度等自由公差，可查表确定。（四）举例说明一、自由公差第3页,共19页，2024年2月25日，星期天二、表面粗糙度（一）定义

表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度。其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），用肉眼是难以区别的，因此它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小，则表面越光滑。

第4页,共19页，2024年2月25日，星期天二、表面粗糙度（二）作用

我们机械加工的目的：保证几何尺寸以及表面质量。

表面粗糙度的大小，对机械零件的使用性能有很大的影响，主要表现在以下几个方面：①表面粗糙度影响零件的耐磨性。表面越粗糙，配合表面间的有效接触面积越小，压强越大，磨损就越快。②表面粗糙度影响配合性质的稳定性。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，降低了联结强度。

第5页,共19页，2024年2月25日，星期天二、表面粗糙度③表面粗糙度影响零件的疲劳强度。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。④表面粗糙度影响零件的抗腐蚀性。粗糙的表面，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。⑤表面粗糙度影响零件的密封性。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。此外，表面粗糙度对零件的外观、测量精度也有影响第6页,共19页，2024年2月25日，星期天二、表面粗糙度（三）表示方法第7页,共19页，2024年2月25日，星期天二、表面粗糙度（三）表示方法第8页,共19页，2024年2月25日，星期天二、表面粗糙度

（三）表示方法

加工特殊标注的，作为了解内容，也应当知道，如纹理要求环形用字母“C”，平行用字母“=”等。加工方式，加工范围有特殊标注的，应注意执行，取样长度在标注在左下角等。第9页,共19页，2024年2月25日，星期天二、表面粗糙度（四）新旧符号对比光洁度▽1▽2▽3▽4▽5▽6▽7

粗糙度Ra502512.56.33.21.600.80Rz200100502512.56.36.3

光洁度▽8▽9▽10▽11▽12▽13▽14

粗糙度Ra0.400.200.1000.0500.0250.012Rz3.21.600.800.40.200.1000.050

第10页,共19页，2024年2月25日，星期天二、表面粗糙度（五）表面粗糙度的选择（一般常用）

Ra/μm(不大于)表面状况加工方法应用举例100明显可见的刀痕粗车、镗、刨、钻粗车、镗、刨、钻粗加工的表面，如粗车、粗刨、切断等表面，用粗镗刀和粗砂轮等加工的表面，一般很少采用25、50明显可见的刀痕粗车、镗、刨、钻焊接前的焊缝、粗钻孔壁等12.5可见刀痕粗车、刨、铣、钻如轴的端面、倒角、齿轮及皮带轮的侧面、键槽的非工作表面，减重孔眼表面第11页,共19页，2024年2月25日，星期天二、表面粗糙度（五）表面粗糙度的选择（一般常用）

Ra/μm(不大于)表面状况加工方法应用举例6.3可见加工痕迹车、镗、刨、钻、铣、锉、磨、粗铰、铣齿不重要零件的配合表面，如支柱、支架、外壳、衬套、轴、盖等的端面。紧固件的自由表面，紧固件通孔的表面，内、外花键的非定心表面，不作为计量基准的齿轮顶圈圆表面等3.2微见加工痕迹车、镗、刨、铣、刮、拉、磨、锉、滚压、铣齿和其他零件连接不形成配合的表面，如箱体、外壳、端盖等零件的端面。要求有定心及配合特性的固定支承面如定心的轴间，键和键槽的工作表面。不重要的紧固螺纹的表面。需要滚花或氧化处理的表面第12页,共19页，2024年2月25日，星期天二、表面粗糙度（五）表面粗糙度的选择（一般常用）

Ra/μm(不大于)表面状况加工方法应用举例1.6看不清加工痕迹车、镗、刨、铣、铰、拉、磨、滚压、刮、铣齿安装直径超过80mm的G级轴承的外壳孔，普通精度齿轮的齿面，定位销孔，V型带轮的表面，外径定心的内花键外径，轴承盖的定中心凸肩表面0.8可辨加工痕迹方向车、镗、拉、磨、立铣、拉、滚压要求保证配合定心及配合想表面，如锥销、圆柱销表面，IT7级配合孔、间隙配合IT8、9级孔、磨削的齿轮表面等。第13页,共19页，2024年2月25日，星期天二、表面粗糙度（五）表面粗糙度的测量（一般常用）

Ra/μm(不大于)表面状况加工方法应用举例0.4微辨加工痕迹的方向铰、磨、镗、拉、刮3～10点/cm^2、滚压要求长期保持配合性质稳定的配合表面，IT7级的轴、孔配合表面，精度较高的齿轮表面，受变应力作用的重要零件，与直径小于80mm的E、D级轴承配合的轴径表面、与橡胶密封件接触的轴的表面，尺寸大于120mm的IT13～IT16级孔和轴用量规的测量表面0.2不可辨加工痕迹的方向布轮磨、磨、研磨超级加工工作时受变应力作用的重要零件的表面。如轴径表面、要求气密的表面和支承表面，圆锥定心表面等。IT5、IT6级配合表面、高精度齿轮的表面，与G级滚动轴承配合的轴径表面，尺寸大于315mm的IT7～IT9级级孔和轴用量规级尺寸大于120～315mm的IT10～IT12级孔和轴用量规的测量表面等第14页,共19页，2024年2月25日，星期天（五）表面粗糙度的测量

图一为类比法的测量块图二为触电测量仪第15页,共19页，2024年2月25日，星期天二、表面粗糙度（六）影响加工表面质量的因素1、影响表面加工质量的因素有：（1）、积屑瘤（2）、鳞刺（3）、冷硬化（4）、残余面积（5）、残余应力2、产生原因以上原因与切削用量、刀具几何参数、材料、切削液等有关第16页,共19页，2024年2月25日，星期天二、表面粗糙度（六）影响加工表面质量的因素3、一般改善措施以普通碳素钢为例：

低速——开始形成积屑瘤。中速——积屑瘤高度最大。高速——当速度大于60m/min时，切削速度对粗糙度影响不大，一般只有机床精度高、系统刚性允许情况下，采用提高速度改善表面加工质量才有显著效果。

一般中低速切削常辅以增大前角ro、选用较小进给量、提高刀具刃磨