《公差基本知识》课件

公差基本知识公差是工程设计中不可或缺的一部分，它定义了零件尺寸允许的偏差范围。理解公差对于确保产品质量、提高生产效率至关重要。公差的概念和作用定义公差是指允许尺寸偏离其标称值的范围。作用公差可以确保零件之间的配合关系，并允许制造误差。意义公差是保证产品质量和功能的重要因素。公差的表示方法1数值表示法直接用数值表示公差的大小，例如“±0.05mm”。2符号表示法用符号表示公差的类型和大小，例如“IT7”。3图形表示法用图形表示公差的范围和方向，例如公差带图。4文字说明法用文字说明公差的具体要求，例如“尺寸公差为±0.02mm”。公差的种类尺寸公差尺寸公差是指允许零件尺寸的偏差范围，它用来控制零件的实际尺寸与图纸标注尺寸之间的误差。几何公差几何公差是指允许零件的几何形状和位置的偏差范围，它用来控制零件的实际形状、位置、方向和表面纹理等几何参数的误差。公差的标注要求标注位置公差标注应在尺寸数字的右侧，并用方括号括起来，例如：[±0.05mm]符号和单位公差标注中应使用标准符号，例如：符号“±”表示正负公差，单位用“mm”表示箭头方向公差标注的箭头应指向尺寸线或尺寸数字，箭头的大小和形状应符合标准要求表格标注对于多个尺寸的公差标注，可以采用表格形式进行标注，表格应包含尺寸、公差、单位等信息公差的实际应用公差在机械制造中应用广泛，它直接影响产品的质量、可靠性和使用寿命。比如，汽车发动机零件的公差控制，可以保证发动机运行稳定、性能可靠、使用寿命长。公差在电子产品制造中也很重要，例如手机、电脑等，公差控制可以保证产品组装精度、功能正常、外观精美。公差在其他领域也有广泛应用，例如建筑、航空航天等。公差的实际应用体现了它在现代工业生产中的重要作用。公差与配合的关系相互依存公差和配合相互关联，共同决定着机械零件之间的装配关系。配合的实现通过控制零件尺寸公差，实现不同零件之间所需的配合关系，确保机械正常工作。性能影响配合关系影响着机械性能，例如强度、精度、寿命等，合理选择公差和配合至关重要。配合的分类过盈配合孔径大于轴径，安装时需要施加压力或热处理，适用于连接牢固、承受较大载荷的零件。间隙配合孔径大于轴径，安装时无需施加压力，适用于允许相对运动、承受轻微载荷的零件。过渡配合孔径和轴径之间存在一定范围的重叠，安装时可以施加轻微压力，适用于连接牢固、承受中等载荷的零件。常见配合的特点间隙配合轴的尺寸小于孔的尺寸，具有装配方便的特点。过盈配合轴的尺寸大于孔的尺寸，具有较高的连接强度。过渡配合孔轴尺寸之间存在一定的重叠区域，根据实际情况可实现间隙或过盈配合。配合公差与零件尺寸1公差与尺寸关系公差是允许尺寸偏差的范围，而零件尺寸则是实际加工后的尺寸。2配合公差影响配合公差决定了零件之间的配合类型，影响着它们的功能和性能。3尺寸偏差范围公差决定了零件尺寸的允许偏差范围，从而控制零件之间的配合精度。上下偏差的计算方法基本概念上下偏差是指实际尺寸与基本尺寸之间的差值，分别用符号“es”和“ei”表示。公式上偏差：es=尺寸上限-基本尺寸下偏差：ei=尺寸下限-基本尺寸实际应用通过计算上下偏差，可以判断零件实际尺寸是否符合公差要求，并确定零件的加工余量。举例说明例如，一个轴的基本尺寸为20mm，上偏差为+0.05mm，下偏差为-0.02mm，则尺寸上限为20.05mm，尺寸下限为19.98mm。配合公差的标注基本尺寸标注标注基本尺寸，例如：100mm，20mm。公差符号标注在基本尺寸后面添加公差符号和公差值，例如：100±0.05。配合公差标注标注配合公差和公差等级，例如：100H7/g6，表示配合公差为H7/g6。不同公差等级的选择公差等级的选择公差等级决定产品加工精度。等级越高，精度要求越高，加工成本越高。选择依据产品的功能要求。产品材料特性。加工工艺水平。成本控制目标。常见公差等级IT0-IT18，共19个等级。IT0-IT3适用于高精度要求的产品。IT4-IT18适用于一般精度要求的产品。同一系列配合公差的选择1基础公差选择基础公差确定配合类型，例如基孔制、基轴制，并确定尺寸等级，例如IT5、IT7，决定基本偏差和公差带范围。2配合等级根据实际应用需求，选择相应的配合等级，例如H7/g6、H7/h6，确保零件之间的配合关系符合要求。3公差等级根据零件的精度要求和制造工艺水平选择合适的公差等级，确保零件加工精度满足设计要求。4其他因素考虑成本、生产效率、加工难度等因素，综合选择合适的配合公差。公差与公差带的关系1公差带定义公差带是指零件实际尺寸允许的变动范围，它是由尺寸公差和基本尺寸确定的。2公差与公差带公差是公差带的大小，它反映了零件尺寸允许的偏差，而公差带则表示零件尺寸允许的范围。3公差带的作用公差带定义了零件尺寸的允许范围，为零件制造和检验提供了依据，确保零件尺寸符合设计要求。公差的极限偏差公差的极限偏差是指零件实际尺寸允许的最大和最小偏差。这些偏差用正负号表示，正号表示尺寸的正偏差，负号表示尺寸的负偏差。公差的极限偏差可以帮助工程师在设计和制造过程中更好地控制零件尺寸，确保零件能够满足设计要求并能够正确地与其他零件配合。单公差与双公差的区别单公差只有一个偏差值，用“+”或“−”表示。单公差适用于尺寸要求相对宽松的情况。双公差有两个偏差值，分别用“+”和“−”表示。双公差适用于尺寸要求相对严格的情况。单边公差与双边公差双边公差尺寸允许在理论尺寸上下波动，上限和下限偏差都指定。单边公差尺寸允许在理论尺寸一方波动，只指定上限或下限偏差。尺寸公差与定位公差尺寸公差尺寸公差是指允许零件尺寸的偏差范围，用于控制零件的实际尺寸与设计尺寸之间的差异。定位公差定位公差是指允许零件的相对位置偏差范围，用于控制零件之间相互位置关系的精度。重要区别尺寸公差控制的是零件尺寸的精度，而定位公差控制的是零件之间相对位置的精度。几何公差的种类和作用形状公差控制零件的形状误差，如圆度、直线度、平面度等。位置公差控制零件的相对位置误差，如平行度、垂直度、同心度等。方向公差控制零件的倾斜角度误差，如角度、倾斜度、对称度等。轮廓公差控制零件轮廓的形状和位置误差，如轮廓度、轮廓线度等。几何公差的表示和标注符号表示几何公差用符号表示，例如圆度公差用“”表示，平面度公差用“”表示。符号上方标注公差值，例如“0.05”表示公差值为0.05毫米。标注位置几何公差标注在图纸上，与被控制的几何要素相关联。标注位置应清晰明了，便于理解和应用。标注内容几何公差标注应包含公差值、公差类型和公差控制区域等信息。标注应完整、准确，避免遗漏或错误。几何公差的应用几何公差在机械设计中非常重要，可以保证零件的尺寸精度和形状精度。例如，在轴承、齿轮、精密仪器等方面，几何公差可以保证零件的正常工作，提高产品的质量和性能。表面粗糙度的概念表面微观结构指工件表面微观几何形状的总称，包括凹凸不平、划痕、纹理、孔隙等。影响因素主要由加工方法、刀具磨损、材料特性等因素决定，反映表面加工质量和使用性能。测量方法通过表面粗糙度仪等设备进行测量，常用参数包括Ra、Rz、Rmax等。表面粗糙度的表示方法符号表示使用Ra、Rz、Ry等符号表示表面粗糙度参数。数值表示用数字表示表面粗糙度的具体数值，例如Ra0.8μm。图形表示用图形符号表示表面粗糙度的参数和数值。表面粗糙度的测量1选择测量仪器根据测量要求选择合适的仪器2准备样品清洁样品表面，确保测量准确3进行测量按照仪器说明书进行测量4记录结果记录测量结果并分析数据表面粗糙度测量通常使用专门的仪器，例如轮廓仪或三坐标测量机。测量前需要清洁样品表面，并确保测量区域是代表性的。测量后要记录测量结果，并根据需要进行数据分析。表面粗糙度与公差的关系1表面粗糙度影响零件的表面光洁度和性能。2公差确定零件尺寸的允许偏差范围。3相互影响表面粗糙度会影响公差的实际应用。4选择配合根据实际需求确定合适的表面粗糙度和公差。公差和粗糙度对产品质量的影响尺寸精度公差控制尺寸精度，确保零件之间的配合，提高产品的可靠性和稳定性。表面质量表面粗糙度控制表面质量，影响产品的耐用性，摩擦性能和外观。功能性公差和粗糙度直接影响产品的功能和性能，如密封性、强度和抗腐蚀性。成本控制严格控制公差和粗糙度可以提高生产效率，降低成本，提升产品竞争力。公差和粗糙度在设计中的作用尺寸控制公差控制零件尺寸，保证零件间的配合，提高产品质量。表面质量表面粗糙度影响零件的耐磨性、疲劳强度、密封性等。设计精度合理公差和粗糙度提高产品设计精度，降低成本。制造工艺公差和粗糙度影响制造工艺的选择和控制，保证生产效率。公差和粗糙度的控制方法测量与检测使用精密测量仪器和检测设备，如千分尺、投影仪、三坐标测量机等，对零件尺寸和表面粗糙度进行精确测量。工艺控制在加工过程中，严格控制加工参数，例如切削速度、进给量、刀具磨损等，以保证零件尺寸和表面粗糙度符合要求。质量管理实施严格的质量管理体系，建立完善的质量控制程序，对产品质量进行全面的控制和监督。统计过程控制运用统计方法对生产过程进行监控，及时发现异常情况，并采取措施进行纠正。公差和粗糙度的实际应用案例在机械制造中，公差和粗糙度是保证产品质量的关键要素。例如，汽车发动机活塞与气缸之间的配合公差，决定了发动机的密封性能和工作效率。活塞表面的粗糙度，则会影响发动机的摩擦系数和油耗。除了机械制造，公差和粗糙度在其他行业也起着重要的作用。例如，在电子产品制造中，芯片的尺寸公差和表面粗糙度，直接影响产品的性能和可靠性。在航空航天领域，飞机零