企业培训教程之公差与配合ppt课件.ppt

培訓內容,1.公差與配合2.形狀與位置公差3.表面粗糙度4.螺紋公差,幾個基本概念,誤 差: 是實際狀況和理想狀況的差別 1.誤差是普遍存在的,不可消除的 2.誤差過大影響互換性公 差: 為了不影響互換性而規定的誤差範圍 換言之，公差是允許的最大誤差 互換性: 規格相同的零部件任取其一,不需挑 選和修配就裝配並能滿足使用要求,有關尺寸的術語定義,尺寸 用特定單位表示長度值的數位。基本尺寸設計給定的尺寸。 實際尺寸測得的尺寸。極限尺寸允許尺寸變化的兩個界限。,尺寸偏差和公差的術語及定義,尺寸偏差 某一尺寸減去基本尺寸的代數差。尺寸公差允許尺寸的變化量 。,有關尺寸的術語定義,計算題,求軸50 mm的最大、最小極限尺寸及公差。,知識點 1,如何正確理解基本尺寸、實際尺寸、作用尺寸、極限尺寸？ 基本尺寸：指由設計給定的尺寸。設計時可根據零件的使用要求，通過計算、試驗或類比相似零件的方法確定。基本尺寸應儘量採用標準尺寸，通過它應用上、下偏差可算出極限尺寸。有配合關係的孔、軸基本尺寸相同。 實際尺寸：指通過測量所得的尺寸。由於存在測量誤差，實際尺寸並非尺寸的真值。由於零件的同一表面存在形狀誤差，被測表面各部位的實際尺寸不盡相同。,作用尺寸：分為孔的作用尺寸和軸的作用尺寸。孔的作用尺寸是指在配合面全長上，與實際孔內接的最大理想軸的尺寸；軸的作用尺寸是指在配合面全長上，與實際軸外接的最小理想孔的尺寸。作用尺寸是零件完工後綜合實際尺寸和形狀誤差的一個假想的理想圓柱體，不是實際存在的輪廓。但它確實影響著裝配和配合的性質。對於一批合格零件中的每一個具體零件，作用尺寸是唯一的確定值。軸的作用尺寸大於或等於軸的實際尺寸；孔的作用尺寸小於或等於孔的實際尺寸。 極限尺寸：指允許尺寸變化的兩個界限值。分為最大極限尺寸和最小極限尺寸。,公差帶圖,標準公差系列,標準公差 - 在國家標準中用表格列出的,用以確定公差帶大小的任一公差公差等級 - 是指確定尺寸精度的等級。由於零件和零件上不同部位的尺寸對精確程度的要求往往不相同，為了滿足生產的需要，國家標準設置了 20 個公差等級。IT01 . IT0 . IT1. IT2 .IT3 . IT18 高 公差等級 低 小 公差數值 大 難 加工程度 易 標准公差與公差等級和基本尺寸有關。基本偏差靠近零線的偏差。,標準公差（大小）和基本偏差（位置）,公差帶配合圖,配合公差帶之間的關係（基本尺寸相同） 孔軸（其差值為正是間隙；其差值為負是過盈）,計算題,有一孔、軸配合為過渡配合，孔尺寸為 70 mm， 軸尺寸700.015mm， 求最大間隙、最大過盈。,基孔制-是指基本偏差為一定的 孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶所形成的各種配合的一種制度。 基軸制-是指基本偏差為一定的 軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶 所形成的各種配合的一種制度。,基準制示例 1,基準制示例 2,知識點 2,有幾種性質的配合制？如何選擇配合制？ 基孔制配合：基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成的一種制度稱為基孔制配合。基孔制的孔為基準孔，代號為，並規定基準孔的基本偏差即下偏差為零。 基軸制配合：基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成的一種制度稱為基軸制配合。基軸制的軸為基準軸，代號為，並規定基準軸的基本偏差即上偏差為零。,配合制的選用原則 1.一般情況下，設計時優先選用基孔制。 2.有些情況下採用基軸制配合：零件採用外徑不需加工的、具有一定精度等級的型材時。如直接用作軸；在同一基本尺寸的軸上裝配幾個具有不同性質的零件時，應選用基軸制配合；(800S24型泵結構圖) 3.與標準件相配合的孔或軸，應以標準件為基準來確定配合制。如滾動軸承的外圈與軸承座的配合即屬於基軸制配合；又如定位銷與孔的配合為基軸制的配合等。,知識點 3,公差等級的選擇 公差等級選擇的基本原則是：在滿足使用性能的前提下，儘量選擇較低的精度等級。 1.應遵循工藝等價的原則，即相互結合的零件，其加工的難易程度應基本相當。 2.相配合的零、部件的精度應相匹配。如：與齒輪孔相配合的軸的精度就受齒輪精度的制約；與滾動軸承相配合的外殼孔和軸的精度應當與滾動軸承的精度相匹配。,3.過盈、過渡和較緊的間隙配合，精度等級不能太低。一般孔的公差等級應不低於IT8級，軸的不低於IT7級。這是因為公差等級過低，使過盈配合的最大過盈過大，材料容易受到損壞；使過渡配合不能保證相配的孔、軸既裝卸方便又能實現定心的要求；使間隙配合產生較大的間隙，不能滿足較緊配合的要求。 4.在非配合制的配合中，當配合精度要求不高，為降低成本，允許相配合零件的公差等級相差23級，。,知識點 4,配合種類的選擇 1.間隙配合有AH（ah）共十一種，其特點是利用間隙貯存潤滑油及補償溫度變形、安裝誤差、彈性變形等所引起的誤差。生產中應用廣泛，不僅用於運動配合，加緊固件後也可用於傳遞力矩。不同基本偏差代號與基準孔（或基準軸）分別形成不同間隙的配合。主要依據變形、誤差需要補償間隙的大小、相對運動速度、是否要求定心或拆卸來選定。,2.過渡配合有JSN（jsn）四種基本偏差，其主要特點是定心精度高且可拆卸。也可加鍵、銷緊固件後用於傳遞力矩，主要根據機構受力情況、定心精度和要求裝拆次數來考慮基本偏差的選擇。定心要求高、受衝擊負荷、不常拆卸的，可選較緊的基本偏差，如N（n），反之應選較松的配合，如：K（k）或JS（js）。,3.過盈配合有PZC（pzc）13種基本偏差，其特點是由於有過盈，裝配後孔的尺寸被脹大而軸的尺寸被壓小，產生彈性變形，在結合面上產生一定的正壓力和摩擦力，用以傳遞力矩和緊固零件。選擇過盈配合時，如不加鍵、銷等緊固件，則最小過盈應能保證傳遞所需的力矩，最大過盈應不使材料破壞，故配合公差不能太大，所以公差等級一般為IT5IT7。基本偏差根據最小過盈量及結合件的標準來選取。,知識點 5,滾動軸承 滾動軸承的精度根據什麼分？共有幾級？ 根據國家標準的規定，向心滾動軸承按其尺寸公差和旋轉精度分為五個公差等級，用0，6，5，4，2表示。精度依次提高，0級公差軸承精度最低，2級公差精度最高，,滾動軸承內圈與外殼孔的配合分別採用何種基準制？有什麼特點？ 由於軸承是標準部件，為便於互換和大量生產，軸承外圈外徑和外殼孔的配合採用基軸制，內圈內徑與軸頸的配合採用基孔制。 所以，外圈外徑是基準軸，內圈內徑是基準孔。但基準孔的公差帶與一般基準孔H不同，其上偏差ES=0，下偏差EI為負值，軸承內圈通常與軸一起旋轉，為防止結合面間相對滑動而產生磨損，應選用小過盈的配。為此，滾動軸承國家標準將內圈內徑的公差帶規定在零線的下方，使它與形成標準過渡配合的公差帶（j、is、k、m、n）相配時，得到較緊的配合。 軸承外圈安裝在外殼孔中，通常不旋轉。考慮到工作時溫度升高會使軸熱脹伸長而產生軸向移動，因此兩端軸承中有一端應是浮動支承，配合應較松；不然，軸會彎曲使軸承內部有可能卡死。為此，標準將外圈外徑公差帶規定在零線的下方，它與基本偏差h的公差帶位置相同，但公差值是根據軸承特別需要，依其公差等級另行規定的。,機械式量儀,常用游標量具有：遊標卡尺、高度遊標卡尺、深度遊標卡尺。分度值常用的有 0.05 、 0.02mm 。,常用的測微量具有外徑千分尺、內徑千分尺、深度千分尺等，其中外徑千分尺在生產中應用廣泛。其分度值為 0.01mm ，測量範圍有 0-25 、 25-50 、 50-75 、 75-100 、 100-125 、 125-150 等。,形位誤差的評定準則- 最小條件,定義為：被測實際要素對其理想要素的最大變動量為最小應滿足：必須包容實際要素；必須是最小包容區,軸線的理想位置,形位公差,直線度,它是控制零件上被測要素的不直程度，被限制的直線有：平面內的直線，回轉體的素線，平面等的交線，軸線等,a、給定平面內的直線度（素線）公差帶：兩條平行直線t,b、給定方向的直線度：(1)一個方向：兩平行平面t,b、給定方向的直線度：(2)兩個方向：兩組平行平面t1、t2,(3)任意方向上的直線度(空間) 公差帶為直徑為t的圓柱面,定向公差,是關聯要素對基準在方向上的變動全量。 包括： 分為：直線和平面 被測和基準之間有；線對線、線對面、面對線、面對面 公差帶的特點： a相對於基準有確定的方向。 b具有綜合控制被測要素的方向和形狀的能力。,平行度,控制被測相對于基準的平行程度。 有給定一個方向的平行度 有給定兩個方向的平行度 還有給定任意方向的平行度,a、給定方向(1)一個方向：兩平行平面且平行於基準,(2)二個方向：以t1t2為尺寸的兩組平行平面且平行於基準,b、任意方向： 以t為直徑的小圓 柱且平行於基準 測量：線對線，X向，Y向,2.垂直度：限制實際要素對基準在垂直方向上允許的變動全量。,a、給定方向： (1)一個方向：兩平行平面且平行於基準 (2)二個方向：以t1t2為尺寸的兩組平行平面且平行於基準 b、任意方向： 以t為直徑的小圓柱且平行於基準,3.傾斜度：,控制被測相對於基準方向在0-90之間，它的被測對基準的傾斜的理想方向由理論正確角度確定 測量：線對線，線對面，面對面,定位公差,公差帶特點：a、相對於基準有確定的位置 b、具有綜合限制被測要素的位置，方向和形狀的職能,同軸度,控制圓柱面（圓錐面）與圓柱面（圓錐面）軸線間的同軸程度。此時，軸線可能發生平移，傾斜或彎曲，或同時發生公差帶：以t為直徑的圓柱面，且與基準同軸 注意：單一和組合基準測量：用刃口狀V形塊,圖23 同軸度（全屏顯示）,對稱度,它是用來限制軸線或中心面偏離基準直線或中心平面的一項指標 公差帶：對稱於基準平面的兩個平行平面之間的區域 測量：打表法,位置度,限制被測要素的實際位置對其理想位置偏離的程度分類：點、線、面,點的位置度：（平面點）公差帶：以t為直徑的圓球,線的位置度：（空間孔位） 公差帶：以t為直徑的小圓柱且垂直A，平行於B、C,跳動公差,以測量方法定義的位置公差，是限制一個圓要素的形位誤差的綜合指標 其特點：1、公差帶相對於基準軸線有確定的位置 2、可綜合控制被測要素的位置、方向和形狀,1、圓跳動,關聯實際要素繞基準回轉一周時可允許的最大跳動量（最大與最小尺寸之差）,a、徑向圓跳動：檢測方向垂直於基準軸 公差帶：在測量面上的兩個同心圓,b、端面圓跳動:檢測方向平行於基準軸線 公差帶：在測量圓柱面上公差值為t的一段距離,c、斜向圓跳動:既不垂直也不平行於基準軸線,此時標注必 須是法向方向 公差帶：在測量圓錐面上半徑差為t的圓環,(動畫演示),2、全跳動:關聯實際要素繞基準連續迴轉可 允許的最大跳動量,a、徑向全跳動：指示器運動方向與基準軸線平行 公差帶：兩同軸圓柱，以基準軸線為基準,b端面全跳動：指示器的運動方向與基準軸線相垂直公差帶：兩平行平面且垂直於基準軸線,3D葉輪葉輪工程圖3D泵聯軸器泵聯軸器工程圖,知識點 6,形狀公差有哪些 有直線度、平面度、圓度和圓柱度定向公差有哪些 有平行度、垂直度和傾斜度 定位公差有哪些 有同軸度、對稱度、位置度、圓跳動和全跳動,包容要求(EPR) envelope principle requirement,它是要求實際要素處處位於具有理想形狀包容面內,該理想形狀為MMS，此時它應遵守MMC邊界,即:作用尺寸不超出最大實體尺寸,局部實際尺寸不超過最小實體尺寸,孔或軸的作用尺寸不允許超過最大實體尺寸。即對於孔，其作用尺寸應不小於最小極限尺寸；對於軸，其作用尺寸應不大於最大極限尺寸。孔或軸在任何位置的實際尺寸不允許超過最小實體尺寸。即對於孔，其實際尺寸應不大於最大極限尺寸；對於軸，其實際尺寸應不小於最小極限尺寸。極限尺寸判斷原則告訴我們：對於存在形狀誤差的孔和軸配合時，如要求裝配後達到要求的配合性質，除滿足實際尺寸在極限尺寸範圍內這個條件外，還必須對作用尺寸加以控制。,量規光滑極限量規的檢驗原則,依照極限尺寸判斷原則設計的量規，稱為光滑極限量規（簡稱量規）。 檢驗孔用的量規稱為塞規，檢驗軸用的量規叫環規或卡規。量規由通規（通端）和止規（止端）所組成。通規和止規是成對使用的。檢驗時，通規通過被檢軸、孔則表示工件的作用尺寸沒有超出最大實體邊界。而止規不通過，則說明該工件實際尺寸也正好沒有超越最小實體尺寸。故零件合格。,塞規環規卡規,螺紋,普通螺紋結合的基本要求 : 1 可旋入性（不費力、易旋入） 2 連接可靠性（接觸均勻 ） 螺距誤差對螺紋旋合性的影響 為了便於分析設：內螺紋具有基本牙型且/2=/2 d2=D2 只有PP=P理（P外螺紋） 此時旋合，發生干涉，為了旋入，使d2-fp (fp=1.732|P|),圖 螺距誤差對螺紋旋合性的影響（全屏顯示）,普通螺紋的基本牙型和基本參數,1 大徑 D 或 d 公稱直徑 2 小徑 D 1 或 d 1 3 中徑 D 2 或 d 2 4 單一中徑、實際中徑 5 螺距 P 6 牙型角 =60 7 牙型半形 /2=30 8 原始三角形高度 H 9 牙型高度 h=5/8H 10. 旋合長度 L,知識點 7,什麼是螺紋的旋合長度與精度等級，其關係如何？該如何選用？ 螺紋中徑公差包含實際中徑公差、補償螺距偏差影響的公差、以及補償牙型半形偏差影響的公差三部分。而螺距偏差與螺紋的旋合長度有關，在同等製造條件下，旋合長度愈長，螺距偏差越大。為了滿足普通螺紋不同使用性能的要求，按螺紋公稱直徑和螺距基本尺寸規定了三組旋合長度，即短旋合長度（S）、中等旋合長度（N）和旋合長度長（L）。,螺紋精度不僅取決於螺紋直徑的公差等級，而且與旋合長度有關。當公差等級一定時，旋合長度越長，則加工時產生的螺距累積偏差和牙型半形偏差就可能越大，加工就越困難。因此公差等級相同而旋合長度不同時，螺紋精度就有所不同。 為此，按螺紋公差等級和旋合長度規定了三種精度級，分別稱為精密級，中等級和粗糙級，其中精密級的精度最高，粗糙級的精度最低。 精密級用於精密螺紋以及要求配合性質穩定和保證定位精度的螺紋，如航空宇航機械中的螺紋連接常用4H、4h和5H等。中等級廣泛用於一般用途的螺紋，如機床和汽車上的螺紋，常用6H，6h和6g。粗糙級用於要求不高或製造上比較困難的螺紋，如熱軋棒料加工的螺紋或較深的不通孔螺紋常用7H和8g等,表面粗糙度,1.表面粗糙度 零件被加工表面具有微小峰穀組成的微觀幾何形狀誤差,與加工方法有關 微觀幾何形狀誤差波距小於1mm 表面波度 波距在110mm間 形狀誤差波距在10mm 以上2.影響：耐磨性、穩定性、疲勞強度、抗腐蝕性、密封性等,表面粗糙度的評定,一、基本術語和定義 1.取樣長度 l 基準線的一段長度，主要清除表面波度對 SR 的影響，一般有 5 個以上的波峰、波谷。 2.評定長度 ln 基準線長度： ln =5l ，評定某表面最短長度。 3.基準中線 m 最小二乘中線，算術平均中線,表面粗糙度評定參數,1.輪廓算術平均偏差 Ra Ra 值越大，表面越粗糙 2.微觀不平度的十點高度 R z 3.輪廓的最大高度 R y 4.輪廓微觀不平度的平均間距 Sm 5.輪廓單峰平均間距 S 6.輪廓支撐長度率 t p,評定表面粗糙度參數值的選用,參數值 ： m 輪廓算術平均偏差 Ra ： 0.012 0.025 0.05 0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2 6.3 12.5 25 50 微觀不平度的十點高度 Rz ： 0.025 0.05 0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2 6.3 12.5 25 50 100 200,表面粗糙度的標注,a1、a2 表面粗糙度的高度參數代號及其數值（單位um）b 加工要求、鍍覆、塗覆或其他說明c 取樣長度或波紋度d 加工紋理方向符號e 加工餘量f 粗糙度間距參數值,a1,a2,b,c / f,d,( e ),a1,這是我們最常見的標注方式,表面粗糙度的檢測,一、比較法二、光切法三、干涉法四、輪廓法,最常見的表面粗糙度檢測，是檢驗人員目測，憑經驗進行判別。,