1、1,機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ),哈爾濱商業(yè)大學(xué) 徐克非,機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ),第一章 緒論,1.1 機(jī)械精度設(shè)計(jì)的研究對(duì)象,機(jī)械方案設(shè)計(jì),機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),機(jī)械精度設(shè)計(jì),機(jī)械設(shè)計(jì),1977年 儲(chǔ)運(yùn)機(jī)械 1978年 食品機(jī)械 1993年 機(jī)械設(shè)計(jì)及制造 1998年 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 2002年 2006年 省級(jí)重點(diǎn)專業(yè) 2007年 國(guó)家特色專業(yè)（第一類） 目前全國(guó) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè) 426個(gè),互換性某一產(chǎn)品（零件、部件、構(gòu)件）與另一產(chǎn)品 在尺寸、功能上能夠彼此相互替換的性能,互換性要求：產(chǎn)品間的幾何參數(shù)、機(jī)械性能、理化性 能及其他功能充分近似公差,機(jī)床刀具夾具工件；人工操作；環(huán)境影響等,誤差系統(tǒng)誤

2、差、隨機(jī)誤差,尺寸誤差 形狀誤差 位置誤差 表面粗糙度,尺寸公差 形狀公差 位置公差 表面粗糙度,制造過程,精度設(shè)計(jì),使用維修,1.1 一、互換性,1.1 二、公 差,幾何量的公差：幾何量允許的變動(dòng)量 公差是設(shè)計(jì)要求，由設(shè)計(jì)者提出，標(biāo)注在圖紙上 公差尺寸精度、形狀和位置精度、表面精度,1.1 三、檢 測(cè),檢驗(yàn)特點(diǎn)：,測(cè)量特點(diǎn)：,測(cè)量的結(jié)果能獲得被測(cè)幾何量的具體數(shù)值 例：卡尺、千分尺 測(cè)量軸徑、孔徑,檢定特點(diǎn)：,評(píng)定計(jì)量器具的精度 （尺寸傳遞系統(tǒng)） 例：量塊的檢定,光滑極限量規(guī),孔用塞規(guī),軸用卡規(guī),機(jī)械比較儀,通端,止端,1.2 標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)先數(shù)系 一、標(biāo)準(zhǔn)化與標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)化定義: (GB20000

3、.12002),為在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對(duì)現(xiàn)實(shí)問題或潛在問題制定共同的和重復(fù)使用的條款的活動(dòng)。 注：上述活動(dòng)主要包括編制、發(fā)布和實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的過程。,工業(yè)生產(chǎn)重要手段；專業(yè)化協(xié)作必要前提 科學(xué)管理組成部分；實(shí)現(xiàn)互換性主要基礎(chǔ),標(biāo)準(zhǔn)化是一個(gè)包括制訂標(biāo)準(zhǔn)、貫徹標(biāo)準(zhǔn)、修訂標(biāo)準(zhǔn)，循環(huán)往復(fù)，不斷提高的活動(dòng)過程。,標(biāo)準(zhǔn)定義: (GB/T20000.1-2002),為在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序，經(jīng)協(xié)商一致制定并由公認(rèn)機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)，共同使用的和重復(fù)使用的一種規(guī)范性文件。(規(guī)則、導(dǎo)則或特性的文件ISO) 注：標(biāo)準(zhǔn)宜以科學(xué)、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)綜合成果為基礎(chǔ)，以促進(jìn)最佳的共同效益為目的。（以執(zhí)行最新頒布的標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則）,本質(zhì)屬

4、性：統(tǒng)一規(guī)定；對(duì)象：重復(fù)性事物,標(biāo)準(zhǔn)(Standard)定義： 貿(mào)易技術(shù)壁壘協(xié)定（TBT）:經(jīng)公認(rèn)機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)的、規(guī)定非強(qiáng)制執(zhí)行的、供通用或重復(fù)使用的產(chǎn)品或相關(guān)工藝和生產(chǎn)方法的規(guī)則、指南或特性的文件。 該文件還可包括或?qū)ｉT關(guān)于適用于產(chǎn)品、工藝或生產(chǎn)方法的專門術(shù)語、符號(hào)、包裝、標(biāo)志或標(biāo)簽要求。 ISO / IEC GUIDE 2 ：為在一定范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對(duì)活動(dòng)或其結(jié)果規(guī)定共同的重復(fù)使用的規(guī)則、導(dǎo)則或特性的文件。該文件經(jīng)協(xié)商一致制定并經(jīng)一個(gè)公認(rèn)機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)。 說明:“協(xié)商一致”并不意味著一致同意，它是指：總體同意，利益相關(guān)方的任何重要一方對(duì)重大問題沒有堅(jiān)持反對(duì)，整個(gè)過程尋求考慮所有相關(guān)方的意見，并

5、且協(xié)調(diào)所有對(duì)立的爭(zhēng)論。,各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)代號(hào),行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)名稱,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)代號(hào),1.2 二、優(yōu)先數(shù)系及優(yōu)先數(shù),優(yōu)先數(shù)系和優(yōu)先數(shù)是為協(xié)調(diào)、簡(jiǎn)化、統(tǒng)一各種技術(shù)參數(shù)的數(shù)值而制訂的一種科學(xué)的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)（十進(jìn)制幾何級(jí)數(shù)）,勘誤：R10 ：q10=1.25（1.00；1.25；1.60；2.00；2.50 3.15；4.00；5.00；6.30；8.00；10.00）,優(yōu)先數(shù)系的代號(hào)： 數(shù)系無限定范圍：R5；R10；R20；R40 數(shù)系有限定范圍： R10（1.25） 下限1.25 R20（45） 上限45 R40（75300） 下限75上限300 R80（80）含有項(xiàng)值80并向兩端無限延伸,被測(cè)對(duì)象：,長(zhǎng)度（線性尺寸）

6、、角度、形狀、相對(duì)位置、表面粗糙度及螺紋、齒輪等幾何參數(shù),計(jì)量單位：,長(zhǎng)度基本單位：米（m） 常用單位: 毫米（mm）、微米（m） 角度單位：弧度（rad）、微弧度（rad） 度（）、分（）、秒（）,測(cè)量方法：,測(cè)量精度：,被測(cè)幾何量的測(cè)量結(jié)果與其真值相一致的程度 測(cè)量結(jié)果真值=測(cè)量誤差,1.3 幾何量測(cè)量基本知識(shí) 一、測(cè)量值,1.3 幾何量測(cè)量基本知識(shí) 二、長(zhǎng)度量值的傳遞及量塊,米的由來：,1790年，以通過巴黎的地球子午線的四千萬分之一 作為長(zhǎng)度“米”的基準(zhǔn)檔案米尺 1880年，國(guó)際計(jì)量局X型鉑銥合金國(guó)際米原器 （1875決定屆，確定） 1960年，第11屆國(guó)際計(jì)

7、量大會(huì)確定米的定義： 米的長(zhǎng)度等于 原子的2P10 和5d5 能級(jí) 之間躍遷所對(duì)應(yīng)的輻射在真空中的波長(zhǎng)的 1650 763.73倍 1983年，第17屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過了米的新定義,米的定義：光在真空中于1/299792458秒的時(shí)間 間隔內(nèi)所傳播的距離。 我國(guó)用0.633m氦氖激光輻射波長(zhǎng)復(fù)現(xiàn) 長(zhǎng)度基準(zhǔn)。,尺寸傳遞系統(tǒng)：,量塊的精度,尺寸精度： 中心長(zhǎng)度精度 平面平行精度：量塊兩側(cè)面上任意點(diǎn)的垂 直距離對(duì)其中心長(zhǎng)度之差的最大絕對(duì)值 研合性：通過分子吸引力的粘合能力,不確定度：在規(guī)定條件下測(cè)量時(shí)，由于測(cè)量誤差的 存在，對(duì)測(cè)量值不能肯定的程度。,* 量塊按“等”使用修正了量塊的制造偏差，因此比按

8、“級(jí)”使用精度高,計(jì)量器具分類：,基準(zhǔn)量具：用來校對(duì)或調(diào)整計(jì)量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)尺寸進(jìn) 行相對(duì)測(cè)量的量具。如：量塊、角度量塊、 多面棱體、標(biāo)準(zhǔn)線紋刻度尺。 通用量具：將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成直接觀測(cè)的指示值或等效信 息的測(cè)量工具。包括：游標(biāo)類、微動(dòng)螺旋類、 機(jī)械比較儀、光學(xué)量?jī)x、電動(dòng)量?jī)x、氣動(dòng)量 儀、微機(jī)化量?jī)x。 極限量規(guī)：沒有刻度，檢驗(yàn)被測(cè)量是否在極限偏差內(nèi) 確定是否合格的量具。如：塞規(guī)、卡規(guī)。 檢驗(yàn)夾具：與計(jì)量器具配套使用的專用檢驗(yàn)工具。,1.3 三、計(jì)量器具的技術(shù)指標(biāo),5.靈敏度（k）：計(jì)量器具示數(shù)裝置對(duì)被測(cè)量變化的 反應(yīng)能力，也成放大比。 k=a/i a分度值；i刻度間距 6.測(cè)量力：計(jì)量器具與被測(cè)

9、表面之間的接觸力。要求 穩(wěn)定、防止變形。 7.示值誤差：計(jì)量器具與被測(cè)量真值之間的差值。其 允許值可從使用說明書或檢定規(guī)程中查得 8.示值變動(dòng)性 9.回程誤差 10.修正值,研究對(duì)象：機(jī)械零部件的幾何精度設(shè)計(jì)和檢測(cè)原理。 目的任務(wù)：掌握互換性、標(biāo)準(zhǔn)化的基本概念及與零部 件幾何精度設(shè)計(jì)有關(guān)的術(shù)語和定義； 基本掌握機(jī)械幾何精度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi) 容、特點(diǎn)和應(yīng)用原則，熟練查閱各種標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定資料； 初步學(xué)會(huì)根據(jù)機(jī)器或零件使用要求，正確 設(shè)計(jì)幾何量公差并正確地標(biāo)注在圖樣上； 了解掌握各種典型的幾何量檢測(cè)方法，初 步學(xué)會(huì)使用常用計(jì)量測(cè)試工具。 基本理論： 誤差理論 理論研究方法：數(shù)理統(tǒng)計(jì),教學(xué)參考書：機(jī)械精

10、度設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 互換性與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 公差與技術(shù)測(cè)量等,特點(diǎn)：術(shù)語定義多，符號(hào)代號(hào)多，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定多，經(jīng)驗(yàn)解法 多，內(nèi)容多，難記憶；從標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定看,原則性強(qiáng)； 從工程應(yīng)用看，靈活性大，初學(xué)者很難掌握。 主線：各部分都是圍繞著以保證互換性為主的精度設(shè)計(jì) 問題，介紹各種典型零件幾何精度的概念、分析 設(shè)計(jì)方法、論述檢測(cè)規(guī)定等。 學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)注意歸納總結(jié)，理順其中的內(nèi)在聯(lián)系， 強(qiáng)調(diào)實(shí)踐訓(xùn)練。,期末考試方式？ 口試操作、筆試 (實(shí)踐）,第二章 尺寸精度,尺寸精度設(shè)計(jì)：主要研究線形尺寸（有配合要求的 孔與軸）的公差、極限與配合,配合：尺寸相同的圓柱結(jié)合（包括平行平面結(jié)合）的 使用要求 用作相對(duì)運(yùn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng),準(zhǔn)確、靈

11、活間隙配合 用作固定連接形成一體，扭矩過盈配合 用作定位可拆卸連接同軸，扭矩?過渡配合,機(jī)械零件 幾何精度,尺寸精度 形狀和位置精度 表面精度(表面粗糙度),GB/T1800.1-1997極限與配合 基礎(chǔ) 第1部分：詞匯 GB/T1800.2-1998極限與配合 基礎(chǔ) 第2部分：公差、 偏差和配合的基本規(guī)定 GB/T1800.3-1998極限與配合 基礎(chǔ) 第3部分：標(biāo)準(zhǔn)公 差和基本偏差數(shù)值表 GB/T1800.4-1999極限與配合 標(biāo)準(zhǔn) 第4部分：公差等 級(jí)和孔、軸的極限偏差表 GB/T1801-1999 極限與配合 公差帶和配合的選擇 GB/T1804-2000 一般公差 未注公差的線性和

12、角度 尺寸的公差,2.1 基本術(shù)語及定義,一、孔和軸的定義： 二、有關(guān)尺寸的術(shù)語和定義 三、有關(guān)偏差和公差的術(shù)語及定義 四、有關(guān)配合的術(shù)語及定義 五、基準(zhǔn)制,GB/T1800；GB/T1801；GB/T1804,極限與配合標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際公差制,等效采用ISO標(biāo)準(zhǔn) 如ISO286,（互換性、交流）,2.1 基本術(shù)語及定義,勘誤：2.1 一、1.基本尺寸定義：用符號(hào)D表示 附表82： 623 26,4. 標(biāo)準(zhǔn)公差 GB/T1800.3-1998（附表2-2）P167 5. 基本偏差 GB/T1800.3-1998（附表2-3）P168 （附表2-4）P170 2.1 五、基準(zhǔn)制 德國(guó) DIN 基孔制 圖

13、2-7 基孔制配合 P13 基軸制 圖2-8 基軸制配合 P14,注：2.1 三、2.尺寸公差 TD=Th=DmaxDmin=ESEI Td=Ts=dmaxdmin=esei,尺寸公差帶的繪制方法,50,+0.025,+ 0,0.009 0.025,基本尺寸：mm 偏差尺寸：mm,50mm,+25,9 25,基本尺寸：mm 偏差尺寸：m,+ 0,2.2 極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成,一、標(biāo)準(zhǔn)公差系列 標(biāo)準(zhǔn)公差：是指大小已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的公差值 （確定的公差帶寬度）,Tf 加工+f 測(cè)量,公差計(jì)算表達(dá)式（試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)）： T=ai=af(D) a公差等級(jí)系數(shù)（公差單位數(shù)） i標(biāo)準(zhǔn)公差因子（公差單位）,i=f(

14、D)/(m) D基本尺寸的幾何平均值(mm) 標(biāo)準(zhǔn)公差代號(hào)：IT (ISO Tolerance),更正：標(biāo)準(zhǔn)公差計(jì)算公式 D500mm,當(dāng) D500mm 時(shí) 當(dāng) D在500 3150mm時(shí),標(biāo)準(zhǔn)公差因子與零件尺寸的關(guān)系,加工誤差 測(cè)量誤差,2.2、二、基本偏差系列,2.2、二、2、基本偏差系列特征, 孔：JZC基本偏差為 ES （多為負(fù)值） 軸：j zc 基本偏差為 ei （多為正值）, 基本偏差是確定公差帶位置的唯一參數(shù)， 除去JS、js、J、j、K、k、M、N、P以外, 原則上講基本偏差與公差等級(jí)無關(guān),2.2 二、2.孔基本偏差的確定,一般規(guī)則：同種配合中，孔與軸的基本偏差相對(duì)零線 完全對(duì)

15、稱，即兩者基本偏差的絕對(duì)值相等， 符號(hào)相反。 EI=-es ； ES=-ei,特例：D3500mm的基孔制或基軸制的配合中 標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)IT8的K、M、N種的過渡配合 IT7的PZC種的過盈配合 （某一公差等級(jí)的孔與更精一級(jí)的軸配合） 孔的基本偏差應(yīng)附加 =ITn-ITn-1 D3500mm，標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)IT8的N種的 過盈配合, 孔的基本偏差 ES=0,圖211孔、軸基本偏差換算的特殊規(guī)則 （P19）,要求具有同等的間隙或過盈,為保證孔與軸加工工藝的等價(jià)性，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定孔與精一級(jí)軸配合的換算原則：,Ymin基孔 = Ymin基軸 ； Ymin基孔=ES基孔-ei=TD-ei基孔 ；Ymin基軸=

16、ES基軸-ei=ES基軸+Td ES基軸= -Td-ei基孔+TD=-ei基孔+ITn-IT(n-1)= -ei基孔+ =ES（計(jì)算值）+ ； = ITn- IT(n-1), 2.2 五、常用尺寸孔、軸公差與配合的選擇,（三） 尺寸精度設(shè)計(jì),計(jì)算法 實(shí)驗(yàn)法 類比法,用于對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、性能影響較大的重要配合,費(fèi)時(shí)、 費(fèi)力、 費(fèi)用高,廢品率與公差的關(guān)系,標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的選擇, 2.2 五、常用尺寸孔、軸公差與配合的選擇,一、標(biāo)準(zhǔn)公差系列 標(biāo)準(zhǔn)公差：是指大小已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的公差值 （確定的公差帶寬度）,二、基本偏差系列,（確定的公差帶的位置）,基本偏差：靠近零線或位于零線的那個(gè)極限偏差,基本偏差系列：分類、

17、由來、性質(zhì)、特征,基孔制 基軸制,常用尺寸孔、軸公差與配合的選擇,一、孔、軸公差帶：任意、一般、常用、優(yōu)先 二、孔、軸配合種類、代號(hào)：常用、優(yōu)先 三、尺寸精度的設(shè)計(jì) 基準(zhǔn)制選擇 ：基孔制、基軸制 公差等級(jí)的選擇 配合代號(hào)的選擇,一般公差尺寸的極限偏差,（線性尺寸的未注公差）,精密級(jí)、中等級(jí)、粗糙級(jí)、最粗級(jí),光滑工件尺寸的檢驗(yàn),安全裕度,由2-10式 ITD+ITd= XmaxXmin=64 (m ) GB/T1800.3 IT8D+IT7d =39+25=64 (m ) 基孔制 EI=0 由2-4式 es= EIXmin=025=25 (m ) 由2-2式 ei= esIT7d=2525=50

18、 ( m ) 由2-3式 ES= eiXmax=50+89=+39 ( m ),GB/T1800.3,（1）D=40mm, Xmax=+89 m, Xmin=+25 m, 基孔制,由2-12式 ITD+ITd= Xmax Ymax =34 (m ) GB/T1800.3-1998 IT7D+IT6d =21+13=34 (m ) 基軸制 es =0 由2-2式 ei=es IT6d=0 13 = 13 ( m ) 由2-3式 ES=Xmax ei=613 =7 ( m ) 由2-7式 EI = Ymax es=28 0= 28 (m ),（3）D=20mm, Xmax=+6 m, Ymax =

19、28 m, 基軸制,由GB/T1800.3-1998孔的基本偏差數(shù)值 查得：在1824尺寸段；N種、IT8： ES=15+=15+8=7；（IT7）=8,第三章 形狀和位置精度,3.1 概述,一、形狀和位置誤差的產(chǎn)生及影響,影響零件使用： 功能要求 配合性質(zhì) 正確裝配,三、形位公差的特征及形位公差帶,形位公差帶：限制實(shí)際被測(cè)要素變動(dòng)的區(qū)域（圖示法）,形位公差帶特征：,零件合格條件：被測(cè)實(shí)際要素在形位公差帶變動(dòng)的 區(qū)域內(nèi),3.2 形位公差的標(biāo)注方法,形位公差的簡(jiǎn)化標(biāo)注(補(bǔ)充)：,0.1 (),0.1 (),50,3.3 形位公差帶,一、形狀公差帶和輪廓度公差帶 形狀公差 實(shí)際單一被測(cè)要素 無基準(zhǔn)

20、 形狀公差只有形狀和大小的要求; 而無方向和位置的要求,直線度公差：用以限制給定平面內(nèi)或 空間直線的形狀誤差 平面度公差：用以限制被測(cè)實(shí)際平面 的形狀誤差,3.2 形位公差的標(biāo)注方法被測(cè)、基準(zhǔn)要素,3.1 概述 產(chǎn)生及影響；特征；,GB/T11821996,圓度公差：用以限制回轉(zhuǎn)表面（如：圓柱 面、圓錐面、球面等）的徑向 截面輪廓的形狀誤差 圓柱度公差：用以限制被測(cè)實(shí)際圓柱面的 形狀誤差 線輪廓度公差：用以限制平面曲線（或曲 截面輪廓）的形狀誤差 面輪廓度公差：用以限制一般曲面的形狀 誤差 注：當(dāng)有基準(zhǔn)要求時(shí)，理論正確幾何形狀 的曲線或曲面是相對(duì)于基準(zhǔn)而言,二、定向公差帶,定向公差：實(shí)際關(guān)聯(lián)要

21、素的方向相對(duì)與基準(zhǔn) 的理想方向的允許變動(dòng)量 平行度公差：用以限制被測(cè)要素對(duì)基準(zhǔn)要 素相平行的誤差 4種情況：面對(duì)面、面對(duì)線、線對(duì)線、 線對(duì)面 （P42） 垂直度公差：用以限制被測(cè)要素對(duì)基準(zhǔn)要 素相垂直的誤差 傾斜度公差：用以限制被測(cè)要素對(duì)基準(zhǔn)要素 有夾角（00 900）的誤差 (線值),三、定位公差帶,定位公差：被測(cè)要素由基準(zhǔn)要素和理論尺寸確 定的理想位置上所允許的變動(dòng)量 位置度公差：用以限制被測(cè)點(diǎn)、線（直線） 面（平面）的實(shí)際位置對(duì)其理 想位置的允許變動(dòng)量 同軸度公差：用以限制被測(cè)要素的軸線對(duì)基 準(zhǔn)要素的軸線的同軸位置誤差 對(duì)稱度公差：用以限制被測(cè)要素中心線（或 中心平面）對(duì)基準(zhǔn)要素中心線

22、（或中心平面）的共線性（或共 面性）的誤差,四、跳動(dòng)公差帶,跳動(dòng)公差：是按特定的測(cè)量方法定義的位置 公差項(xiàng)目 被測(cè)要素 輪廓要素 基準(zhǔn)要素 軸線 圓跳動(dòng)：是指被測(cè)實(shí)際要素繞基準(zhǔn)軸線作 無軸向移動(dòng)回轉(zhuǎn)一周時(shí)，由固定 指示表在給定方向上測(cè)得的最大 與最小讀數(shù)之差 圓跳動(dòng)公差：是指上述測(cè)量所允許的最大 跳動(dòng)量,全跳動(dòng)公差： 是指被測(cè)實(shí)際要素繞基準(zhǔn)軸線作無 軸向移動(dòng)連續(xù)多周回轉(zhuǎn)，同時(shí)指示表作 平行或垂直于基準(zhǔn)軸線的直線移動(dòng)時(shí)， 在整個(gè)表面上所允許的最大跳動(dòng)量。,3.4 公差原則,GB/T4249-1996 ISO 8015,GB/T16671-1996 形狀和位置公差 最大實(shí)體要求、 最小實(shí)體要求和可

23、逆要求 ISO 2692:1996,3.4 公差原則,公差原則：處理尺寸公差與形位公差之間 關(guān)系的規(guī)定,獨(dú)立原則 相關(guān)要求,包容要求 最大實(shí)體要求 最小實(shí)體要求,零形位公差 可逆要求,最大實(shí)體狀態(tài)：孔或軸具有材料量為最多時(shí)的狀態(tài) 最小實(shí)體狀態(tài)：孔或軸具有材料量為最少時(shí)的狀態(tài),一、名詞術(shù)語,邊界：為了控制被測(cè)要素的實(shí)際尺寸和形位誤差的 綜合結(jié)果而規(guī)定的允許極限。 由設(shè)計(jì)給定的具有理想形狀的極限包容面。 實(shí)際軸的極限包容面為具有理想形狀的孔表面 實(shí)際孔的極限包容面為具有理想形狀的軸表面 邊界尺寸：上述極限包容面的直徑或距離 最大實(shí)體邊界：邊界尺寸為最大實(shí)體尺寸的邊界 最大實(shí)體實(shí)效邊界：邊界尺寸為最

24、大實(shí)體實(shí)效尺寸 的邊界,注： da、 Da 軸、孔的實(shí)際尺寸 t 形位公差 f 形位誤差,3.4 二、相關(guān)要求 1.包容要求,適用于單一要素，如圓柱表面或兩平行表面,孔和軸的極限尺寸判斷原則（泰勒原則）：,包容要求常用于有比較重要的配合要求的場(chǎng)合，若配合的軸、孔均采用包容要求，則不會(huì)因?yàn)檩S、孔的形狀誤差影響配合性質(zhì)（T尺寸T形狀Xmin 或Ymax ）,3.1 概述,一、形狀和位置公差的產(chǎn)生及影響,二、形位公差的特征,3.2 形位公差的標(biāo)注方法,嚴(yán)格按GB/T1182規(guī)定執(zhí)行 (形位公差帶形狀),3.3 形位公差帶,復(fù) 習(xí),3.3 形位公差帶,3.4 公差原則,二、獨(dú)立原則 零部件的尺寸公差與

25、形位公差無關(guān)（圖樣上無特殊標(biāo)注） 設(shè)計(jì)中遵循的基本原則，其使用得最多。（一般用于尺 寸精度與形位精度差別大，或定位精度要求高的場(chǎng)合）,一、名詞術(shù)語:,3.4 三、相關(guān)要求,1.包容要求：適用于單一要素。設(shè)計(jì)時(shí)用最大實(shí)體邊 界來控制被測(cè)要素的實(shí)際尺寸和形狀誤 差的綜合結(jié)果。 適用于配合公差較小的重要（精密）配合 合格條件：,作用：若配合的軸、孔均采用包容要求，則不 會(huì)因?yàn)檩S、孔的形狀誤差影響配合性質(zhì) （ Xmin 或Ymax ）。,合格條件:,2. 最大實(shí)體要求：,適用于中心要素，同時(shí)適用于被測(cè)要素和基準(zhǔn)要素。應(yīng)用最大實(shí)體實(shí)效邊界來控制被測(cè)要素的實(shí)際尺寸和形位誤差的綜合結(jié)果。,da +fdmax

26、 +t；dmaxdadmin,DafDmint；DminDaDmax,3. 可逆要求： 當(dāng)被測(cè)中心要素采用最大實(shí)體要求，而其形 位誤差值給定形位公差值時(shí)，允許在遵守 最大實(shí)體實(shí)效邊界和零件功能前提下，擴(kuò)大 尺寸公差值，即實(shí)際尺寸超出最大實(shí)體尺寸。,da +fdmax+t；dmax+(tf)dadmin,軸：,DafDmint；Dmin（tf）DaDmax,孔：,4.零形位公差：,關(guān)聯(lián)要素的實(shí)際輪廓不得超出最大實(shí)體邊界,DafDmin ；DaDmax,da +fdmax；dadmin,合格條件:,最大實(shí)體要求常用于只要求可裝配性的零件；當(dāng)實(shí)際被測(cè)要素或基準(zhǔn)要素偏離最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)，可利用圖樣上給定

27、的尺寸公差或形位公差得以補(bǔ)償：,按最大實(shí)體要求又按可逆要求：,按最大實(shí)體要求：,作用：,保證可裝配性，提高合格率，降低工藝成本，提高經(jīng)濟(jì)效益,3.4 四、公差原則的選擇,3.5 形狀和位置精度設(shè)計(jì),是否需要形位公差？；特征項(xiàng)目？；公差原則要求？；數(shù)值？；標(biāo)注？；未注公差？功能、經(jīng)濟(jì),一、形位公差特征項(xiàng)目及基準(zhǔn)的選擇,1.特征項(xiàng)目選擇 零部件的幾何特征 功能要求 檢測(cè)的方便性 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化典型零件：執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定（零件手冊(cè)） 如：軸承、齒輪、平鍵、螺紋聯(lián)結(jié)、軸孔（箱體）類等 對(duì)于非典型零件：使用功能設(shè)計(jì)精度測(cè)量 經(jīng)驗(yàn)類比、分析合理、恰當(dāng)形位公差特征項(xiàng)目,P180 F11-3,2.基準(zhǔn)的選擇（單一基準(zhǔn)

28、、公共基準(zhǔn)、三基面基準(zhǔn)） 基準(zhǔn)：確定被測(cè)要素的方向、位置的理想要素。 基準(zhǔn)部位的選擇 選用零件在機(jī)器中定位的結(jié)合面作為基準(zhǔn)部位。 如箱體的底平面和側(cè)面、盤類零件的軸線、回轉(zhuǎn)零件的支 承軸頸或支承孔等。 基準(zhǔn)要素應(yīng)具有足夠的大小和剛度，以保證定位穩(wěn) 定可靠。如用兩條相距較遠(yuǎn)的軸線組合成公共基準(zhǔn)軸線 比一條基準(zhǔn)軸線要穩(wěn)定。 選用加工比較精確的表面作為基準(zhǔn)部位。 盡量采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，即設(shè)計(jì)、加工、檢測(cè)、裝 配均為同一基準(zhǔn)。以消除因基準(zhǔn)不統(tǒng)一而產(chǎn)生的誤差， 也可以簡(jiǎn)化夾具、量具的設(shè)計(jì)與制造，測(cè)量方便。,二、形位公差值的選擇,（可靠、經(jīng)濟(jì)性）,12級(jí)（112級(jí)）,13級(jí)（012級(jí)）,Xmin=Dmin

29、dmax,螺栓：t=Xmin 螺釘：t=0.5Xmin,二、形位公差值的選擇,（可靠、經(jīng)濟(jì)性）,基準(zhǔn)數(shù)量的確定：通常應(yīng)根據(jù)公差項(xiàng)目的定向、定位 幾何功能要求來確定基準(zhǔn)的數(shù)量。 定向公差：一個(gè)基準(zhǔn)；定位公差：一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn) 如：平行度、垂直度、同軸度，一般只用一個(gè)平面或一條軸線做基準(zhǔn)要素；位置度，需要確定孔系的位置精度，就可能要用到兩個(gè)或三個(gè)基準(zhǔn)要素。,三、未注形位公差值的規(guī)定,GB/T1184- 1996規(guī)定： H、K、L,基準(zhǔn)：較長(zhǎng)者基準(zhǔn)要素；較短者被測(cè)要素,3.6 形狀和位置精度的檢測(cè),一、形位誤差及其評(píng)定,1.形狀誤差及其評(píng)定,3.定位誤差及其評(píng)定,2.定向誤差及其評(píng)定,二、形位誤差值的

30、評(píng)定方法,1.直線度誤差值的評(píng)定方法,最小包容區(qū)域法 兩端點(diǎn)連線法,最小條件:兩理想要素包容被測(cè)實(shí)際要素且其距離為最小,2.平面度誤差值的評(píng)定方法 最小條件法 三角形準(zhǔn)則 交叉準(zhǔn)則,3.圓度誤差值的評(píng)定方法,三點(diǎn)法 對(duì)角線法,作業(yè)：P69 35、6、8、9 、10 思考題：P69 3 7,（內(nèi)外內(nèi)外）,平面度誤差值的評(píng)定方法,平面旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)換算,分別以 行（P）、列（Q） 為轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),原始值旋轉(zhuǎn)量 （相應(yīng)的P 、Q值）,相對(duì)理想平面的坐標(biāo)值,注：坐標(biāo)換算，測(cè)量值變化，坐標(biāo)值間相對(duì)關(guān)系不變,例如：按最小條件法，確定儀器實(shí)測(cè)值的平面度誤差,平面旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)換算圖表,平面度誤差,3.4 公差原則,1.包

31、容要求 2.最大實(shí)體要求 3.可逆要求 4.零形位公差,被測(cè)要素 基準(zhǔn)要素,軸、孔,獨(dú)立原則：主要用于尺寸精度與形位精度要求相差較 大，需分別滿足要求，或兩者無聯(lián)系，保 證運(yùn)動(dòng)精度、密封性，未注公差等場(chǎng)合， 包容要求 ：用于需要嚴(yán)格保證配合性質(zhì)的場(chǎng)合。 最大實(shí)體要求：用于中心要素，一般用于相配件要求 為可裝配性（無配合性質(zhì)要求）場(chǎng)合 可逆要求：與最大實(shí)體要求聯(lián)合使用，擴(kuò)大了被測(cè)要 素實(shí)際尺寸的范圍，提高了經(jīng)濟(jì)效益，在 不影響使用性能的前提下可以選用。,復(fù) 習(xí),1.形位公差特征項(xiàng)目及基準(zhǔn)的選擇,2.形位公差值的選擇,可靠、經(jīng)濟(jì)性、13級(jí)（12級(jí)）,3.未注形位公差值的規(guī)定,GB/T1184- 1

32、996,3.6 形狀和位置精度的檢測(cè),1.形位誤差及其評(píng)定,2.形位誤差值的評(píng)定方法,直線度、平面度、圓度,最小條件（最小包容區(qū)域）,最小條件:兩理想要素包容被測(cè)實(shí)際要素且其距離為最小,3.5 形狀和位置精度設(shè)計(jì),第四章 表面微觀輪廓精度,4.1 表面微觀輪廓精度的基本概念,4.2 表面微觀輪廓精度的評(píng)定,第四章 表面微觀輪廓精度,4.1 表面微觀輪廓精度的基本概念 1.表面微觀輪廓誤差的界定,1mm =1 10mm 10mm,截面輪廓誤差 放大曲線,波距（間距）,2.對(duì)零件使用性能的影響,耐磨性： 表面粗糙、局部壓力、摩擦阻力、磨損 光滑表面、磨損（脫落微粒、研磨劑）,4.2 表面微觀輪廓精

33、度的評(píng)定,一、取樣長(zhǎng)度與評(píng)定長(zhǎng)度,2.輪廓最小二乘中線,l 取樣長(zhǎng)度 ln 評(píng)定長(zhǎng)度 ln=(1 5) l 均勻5l 非均勻5l,二、基準(zhǔn)線,1.輪廓算術(shù)平均中線,GB/T1031-1995,三、評(píng)定參數(shù) 1.幅度參數(shù)(高度特征參數(shù)) （1）輪廓算術(shù)平均偏差 Ra,（2）輪廓最大高度 Rz,GB/T3505-2000 GB/T131-2006,符號(hào)取消 項(xiàng)目Rz,2.間距參數(shù)（間距特征參數(shù)） 輪廓單元的平均寬度 RSm在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi) 輪廓單元寬度XS的平均值,3.混合參數(shù)（形狀特征參數(shù)）,輪廓支承長(zhǎng)度率Rmr(c)：在給定水平位置C上輪 廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度Ml(c)與評(píng)定長(zhǎng)度的比率,Ml(c)

34、=b1+b2+bi+bn=,附加參數(shù)間距參數(shù)、混合參數(shù),二、評(píng)定參數(shù)的選用,1.幅度參數(shù) Ra: 常用值 （0.0256.3m） 輪廓儀 （0.028m） Rz：雙管顯微鏡(Ra 6.3m) 干涉顯微鏡(Ra 0.025m),4.3 表面粗糙度參數(shù)值及應(yīng)用,一、幅度參數(shù)值及應(yīng)用,2.間距參數(shù) RSm : 常用于對(duì)涂漆性能，沖壓時(shí)抗裂紋、 抗振、抗腐蝕、減少流動(dòng)阻力有要求 3.混合參數(shù) Rmr(c)：耐磨性、接觸剛度,一、表面粗糙度極限值判斷規(guī)則 完工零件的表面按檢驗(yàn)規(guī)范測(cè)得輪廓參數(shù)值后，需與圖樣上給定的極限比較，以判定其是否合格。極限值判斷規(guī)則有兩種： 16%規(guī)則運(yùn)用本規(guī)則時(shí)，當(dāng)被檢表面測(cè)得的

35、全部參數(shù)值中，超過極限值的個(gè)數(shù)不多于總個(gè)數(shù)的16%時(shí)，該表面是合格的。 最大規(guī)則運(yùn)用本規(guī)則時(shí)，被檢的整個(gè)表面上測(cè)得的參數(shù)值一個(gè)也不應(yīng)超過給定的極限值。 16%規(guī)則是所有表面結(jié)構(gòu)要求標(biāo)注的默認(rèn)規(guī)則。即當(dāng)參數(shù)代號(hào)后未注寫“max”字樣時(shí)，均默認(rèn)為應(yīng)用16%規(guī)則(例如Ra0.8)。反之，則應(yīng)用最大規(guī)則(例如Ramax0.8)。,4.5 表面粗糙度的檢驗(yàn),1.雙管顯微鏡工作原理圖 （光切法、Rz）,4.5 表面粗糙度的檢驗(yàn),比較法：表面粗糙度樣塊 光切法：雙管顯微鏡（Rz） 干涉法：干涉顯微鏡（Rz） 感觸法：電動(dòng)輪廓儀（Ra）,二、表面粗糙度儀器,2.表面粗糙度檢查儀工作原理圖（感觸法）,P71 3

36、10,最小條件法：直線度= 6 端點(diǎn)連線法：直線度= 6.3,+3 +2 +1 0 -1 -2 -3,+8 +7 +6 +5 +4 +3 +2 +1 0 -1 -2 -3 -4,P71 311,最小條件法：直線度 10.3 端點(diǎn)連線法：直線度 11.4,第四章 表面微觀輪廓精度,4.1 表面微觀輪廓精度的基本概念,4.2 表面微觀輪廓精度的評(píng)定,取樣長(zhǎng)度與評(píng)定長(zhǎng)度、基準(zhǔn)線、評(píng)定參數(shù),幅度參數(shù)（高度特征參數(shù)）：Ra；Rz；Ry間距參數(shù)（間距特征參數(shù)）：RSm 混合參數(shù)（形狀特征參數(shù)）：Rmr(c),4.3 表面粗糙度參數(shù)值及應(yīng)用,4.3 表面粗糙度參數(shù)值的應(yīng)用 選用原則：10條；選用方法：類比、查表 4.4 表面粗糙度的標(biāo)注 符號(hào)的含義；標(biāo)注方法的規(guī)定 4.5 表面粗糙度的檢驗(yàn) 比較法：表面粗糙度樣塊 光切法：雙管顯微鏡 干涉法：干涉顯微鏡 感觸法：電動(dòng)輪廓儀 作業(yè)：P84 47、48、49 、410,第五章 滾動(dòng)軸承及其相配件精度,GB/T307.1-1994 GB/T307.3-1996 -2005 GB/T275 -1993,滾動(dòng)軸承精度等級(jí)： G、E、D、C、B （普通級(jí)、中級(jí)、高級(jí)、精密級(jí)、超精級(jí)） 向心軸承公差等級(jí)： 0、6、5、4、2 圓錐滾子軸承公差等級(jí)：0、6X、5、4推力軸承公差等級(jí)： 0、6、5、4,一、滾動(dòng)軸承公差及特