互换性与技术测量.ppt
互换性与技术测量,山东交通学院 冉广仁,第一单元 极限与测量,第一单元 极限与测量,一、有关尺寸偏差、公差的术语、定义1.极限偏差极限偏差极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。（1）上偏差最大极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为上偏差(ES、es)；最小极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为下偏差(EI、ei)。上、下偏差。,第一单元 极限与测量,2.尺寸公差最大极限尺寸与最小极限尺寸之差，或上偏差与下偏差之差。它是尺寸允许的变动量。孔的公差：轴的公差:,第一单元 极限与测量,3.公差带,第一单元 极限与测量,二、极限与配合的国家标准,GBT 1800.11997极限与配合基础第1部分：词汇 GBT 1800.21998极限与配合基础第2部分：公差、偏差和配合的基本规定 GBT 1800.31998极限与配合基础第3部分：标准公差和基本偏差数值表 GBT 1800.41999极限与配合标准公差等级和孔、轴的极限偏差表GBT 18011999极限与配合公差带和配合的选择GBT 1803-2003公差与配合尺寸至18ram孔、轴公差带GBT 1804-2000(一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差,1.标准公差系列 为了实现零部件的互换性并满足各种使用要求，公差值必须标准化。设计时，在满足使用要求的前提下，尽量采用标准公差。,第一单元 极限与测量,2.基本偏差国家标准对孔和轴分别规定了28种基本偏差。基本偏差靠近“0”线,第一单元 极限与测量,第一单元 极限与测量,三、基准制 极限与配合制度规定出松紧不同的配合，来满足各类机器零件配合性质的要求，以实现孔、轴的三种配合。基孔制：空的基本偏差为“0”基轴制：轴的基本偏差为“0”,第一单元 极限与测量,基孔制和基轴制选择的原则1.看所配零件中有没有标准件，如轴承，与轴承外圈配则应该采用基轴制，而与轴承内圈配则应该采用基孔制；2.所配零件中没有标准件的，优先选用基孔制，因为孔比轴难加工。轴的公差一般比孔的高一级。,第一单元 极限与测量,3.如果一根轴和多个孔配合，且配合性质不同时，也选择基轴制。发动机的活塞轴与连杆铜套孔和活塞孔之间的配合。,第一单元 极限与测量,4.允许采用非基准制配合。非基准制配合是指相配合的孔和轴，孔不是基准孔H，轴也不是基准轴h的配合。轴承盖与轴承座孔的配合。在箱体孔中装配有滚动轴承和轴承盖，有滚动轴承是标准件，它与箱体孔的配合是基轴制配合，箱体孔的公差带已由此而确定为J7(H6H7J6J7等)，如果轴承盖与箱体孔的配合坚持用基轴制，则配合为J/h，属于过渡配合。,但轴承盖需要经常拆卸，应该采用间隙配合，同时考虑到轴承盖的性能要求和加工的经济性，轴承盖配合尺寸采用9精度，选择轴承盖与箱体孔的配合为J7/f9。,轴承标注,第一单元 极限与测量,5.孔和轴的工艺等价性孔和轴的工艺等价性是指孔和轴加工难易程度应相同。,在常用尺寸段内，对间隙配合和过渡配合，孔的公差等级高于或等于IT8级时，轴比孔应高一级，如H8/g7、H7/n6。当孔的精度低于IT8级时，孔和轴的公差等级应取同一级，如H9/d9,对过盈配合，孔的公差等级高于或等于IT7级时，轴应比孔高一级，如H7/p6，而孔的公差等级低于IT7级时，孔和轴的公差等级应取同一级，如H8/s8。这样可以保证孔和轴的工艺等价性。,第一单元 极限与测量,四、一般、常用和优先使用公差带 孔、轴公差带是由基本偏差和标准公差等级所组成。国标规定基本偏差28种，标准公差20级，它们可以组成很多种公差带。孔有：20X 27+3(J6、J7、J8)=543种；轴有：20X 27+4(J5、J6、J7、J8)=544种。由这些孔、轴公差带可以组合成近30万种配合。如果将这庞大的配合种类都交付生产上使用，既起不到标准化的作用也不利。,1.一般、常用优先轴公差带,2.一般、常用优先孔公差带,3.基孔制优先、常用配合,4.基轴制优先、常用配合,5.公差等级的主要应用范围,6.尺寸 500mm优选配合的配合特性,6.尺寸 500mm优选配合的配合特性,第二单元 几何公差及检测,要点:国家标准规定的14个形位公差项目及其含义；形位公差的标注要点及其区别；处理尺寸公差和形位公差关系的公差原则；形位公差的测量与误差评定方法；形位公差与配合的工程应用。,第二单元 几何公差及检测,做好几何误差检验的关键点1.掌握几何公差的概念（关键是公差带）2.掌握几何公差的常用检验方法3.掌握检验量具的使用方法,第二单元 几何公差及检测,一、有关基准用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。,设计基准：根据零件在机器中的位置、作用，为了保证其使用性能而确定的基准。,定位基准：在加工时，用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所采用的基准。,测量基准：用于测量已加工表面位置和尺寸依据的标准,装配基准：用来确定零件或部件在机器中位置所采用的基准,第二单元 几何公差及检测,二、几何公差及其检验1.直线度误差检验（1）在给定平面内或给定方向的直线度,第二单元 几何公差及检测,（2）任意方向的直线度误差,第二单元 几何公差及检测,直线度检测方法（1）刀形尺法（2）径向圆跳动法：直线度=径向圆跳动的/2（3）实效边界法（最大实体尺寸法）孔：最大实体尺寸=孔的最大实体尺寸（最小的孔）-直线度公差轴：最大实体尺寸=轴的最大实体尺寸（最大的轴）-直线度公差,第二单元 几何公差及检测,2.平面度误差检验,第二单元 几何公差及检测,平面度检验方法（1）平台-塞尺法 适合中间空的平面，如变速器壳上平面（2）平尺-塞尺法 适合中间有材料的平面,第二单元 几何公差及检测,3.圆度误差的检测,第二单元 几何公差及检测,圆度误差的检测直径法（两点法）圆度误差=（最大直径-最小直径）/2注意:同意横截面上最大直径与最小直径差值 之半,第二单元 几何公差及检测,4.圆柱度误差的检测,第二单元 几何公差及检测,圆柱度误差的检测直径法（两点法）圆度误差=（最大直径-最小直径）/2注意:整个圆柱体上最大直径与最小直径差值 之半,第二单元 几何公差及检测,位置度,对A是个什么公差带？,第二单元 几何公差及检测,5.平行度误差检测（1）线与线平行度误差检测给定一个方向,第二单元 几何公差及检测,给定相互垂直方向,第二单元 几何公差及检测,任意方向,第二单元 几何公差及检测,（2）线对基准面的平行度误差检测,第二单元 几何公差及检测,（3）面对基准线的平行度误差,第二单元 几何公差及检测,（4）面对基准面的平行度误差,第二单元 几何公差及检测,6.垂直度误差检测,第二单元 几何公差及检测,第二单元 几何公差及检测,第二单元 几何公差及检测,面对线的垂直度误差,第二单元 几何公差及检测,7.同轴度误差检测,第二单元 几何公差及检测,8.对称度误差检测,第二单元 几何公差及检测,9.圆跳动误差检测（1）径向圆跳动误差检测,第二单元 几何公差及检测,（2）端面圆跳动误差检测,第二单元 几何公差及检测,（3）斜向圆跳动,第二单元 几何公差及检测,（4）径向全跳动误差检测,第二单元 几何公差及检测,（5）端面全跳动的检测,第二单元 几何公差及检测,10.位置度误差检测（1）点的位置度检测,第二单元 几何公差及检测,（2）线的位置度检测给定一个方向公差带是间距为公差值t,且以线的理想位置为中心线对称配置的两平行直线之间的区域。中心线的位置，由相对于基准的理论正确位置确定，此位置度公差仅给定一个方向,第二单元 几何公差及检测,复合位置度的检测,第二单元 几何公差及检测,11.轮廓度,12.面轮廓度,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,六、形位误差的选择1、形位误差项目的选择（1）应充分发挥综合控制项目的职能，以减少图形上给出的形位公差项目以及相应的形位误差检测项目。（2）在满足功能要求的前提下，应选用测量简便的项目。如：同轴度公差常常用径向圆跳动公差或径向全跳动公差代替。注意：径向圆跳动是同轴度误差与圆柱面形状误差的综合，故代替时给出的跳动公差值应略大于同轴度公差，否则就会要求过严（精度过高）,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,单元三 几何公差与尺寸公差之间的关系,第四单元 表面粗糙度,一、基本术语1.取样长度 在X轴方向判别被评定轮廓不规则特征的长度。它是测量或评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长度，至少包含5个以上轮廓峰和谷，取样长度值的大小对表面粗糙度测量结果有影响。一般表面越粗糙，取样长度越大。,第四单元 表面粗糙度,第四单元 表面粗糙度,2评定长度 评定长度是指用于判别被评定轮廓的X轴方向上粗糙度的长度。由于零件表面粗糙度不均匀，为了合理地反映其特征，在测量和评定时所规定的一段最小长度称为评定长度。评定长度包括一个或几个取样长度，一般情况下取：,第四单元 表面粗糙度,3.粗糙度评定参数,第四单元 表面粗糙度,第四单元 表面粗糙度,4.评定参数的数值规定,第四单元 表面粗糙度,二、评定参数的选用表面粗糙度评定参数的选择应根据零件的工作条件、使用性能、检测的方便性及工艺的经济性等来选择。选用高度参数Ra或Rz时要注意：由于Ra能充分反映零件表面微观几何形状特征，而且测量方便，采用普通的轮廓仪就可测量Ra值，在常用数值范围内(Ra为0.0256.3 m，Rz为0.125 m)时。国家标准推荐的首选参数为Ra。Rz是反映最大高度的参数，反映轮廓情况不如Ra全面，往往被用在表面不允许有较深加工痕迹(防止应力集中)的零件或测量长度较小的表面。,国家标准规定，轮廓的幅度参数(Ra或Rz)是必须标注的参数。,第四单元 表面粗糙度,三、各种加工方法可以达到的粗糙度,第四单元 表面粗糙度,各种加工方法可以达到的粗糙度,第四单元 表面粗糙度,各种加工方法可以达到的粗糙度,第四单元 表面粗糙度,粗糙度选择应用举例,第四单元 表面粗糙度,粗糙度选择应用举例,第四单元 表面粗糙度,粗糙度选择应用举例,第四单元 表面粗糙度,四、粗糙度标注,表面粗糙度代号,表面粗糙度代号,第四单元 表面粗糙度,第四单元 表面粗糙度,第四单元 表面粗糙度,第四单元 表面粗糙度,第五单元 尺寸标注,尺寸链,在零件加工或机器装配过程中，由互相联系的尺寸按一定顺序首尾相接排列而成的封闭尺寸组。,组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的环。其中，在装配或加工过程最终被间接保证精度的尺寸称为封闭环，其余尺寸称为组成环。组成环可分为增环和减环。若其他尺寸不变，那些本身增大而封闭环也增大的尺寸称为增环，那些本身增大而封闭环减小的尺寸则称为减环。,第六单元 尺寸链分析,判断以下两图的增减环,封闭环上偏差等于所有增环的上偏差之和减去所有减环的下偏差值和。,封闭环下偏差等于所有增环的下偏差之和减去所有减环的上偏差值和。,封闭环的公差等于所有组成 环的公差之和。,一、工艺尺寸链的工艺分析设1面已经加工好，现以1面定位加工3面和2面，其工序简图如图(b)所示，试求工序尺寸A1与A2。,装配尺寸链,
