机械零件的技术要求ppt课件.ppt

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1、零件的技术要求 一.极限与配合 二.表面结构（表面粗糙度） 三.几何（形状和位置）公差,一.极限与配合,零件的互换性,互换性是零件在尺寸、功能上可以互相替换的性能。即在相同规格的零件当中任取一个，不经挑选和辅助加工就能装配到机器上，并能满足机器性能的要求。互换性是机械工业现代化生产的基本原则。零件的互换性主要由零件的尺寸、形状、位置、表面质量等几何参数决定。,极限与配合,互换性要求零件的尺寸可以在某一合理的范围内变动。这个范围既要保证机器性能，又要保证制造的经济性。极限平衡零件使用要求与制造经济性之间的矛盾；配合反映零件结合时的相互关系。, 保证零件具有互换性的措施：,由设计者根据极限与配合标

2、准，确定零件合理的配合要求和尺寸极限。,基本尺寸:由设计确定一般取整,实际尺寸:零件制成后实际测得,极限尺寸:允许实际尺寸变化的两个界限值最大极限尺寸:允许实际尺寸的最大值最小极限尺寸:允许实际尺寸的最小值, 基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸 （老标准）,零线,尺寸偏差和尺寸公差（老标准）,上偏差=最大极限尺寸基本尺寸 代号：孔为ES 轴为es,下偏差=最小极限尺寸基本尺寸 代号：孔为EI 轴为ei,尺寸公差(简称公差): 允许实际尺寸的变动量。,公差=最大极限尺寸最小极限尺寸 =上偏差下偏差,偏差是代数值，可正、负、零；公差始终为正。,新标准变动处,基本尺寸改为公称尺寸取消实际尺寸，为提取组成要

3、素的局部尺寸最大极限尺寸改为上极限尺寸最小极限尺寸改为下极限尺寸上偏差改为上极限偏差下偏差改为下极限偏差,公称尺寸(基本尺寸):由设计确定一般取整,实际尺寸:零件制成后实际测得新标准没有实际尺寸，为提取组成要素的局部尺寸,极限尺寸:允许实际尺寸变化的两个界限值上（最大）极限尺寸:允许实际尺寸的最大值下（最小）极限尺寸:允许实际尺寸的最小值, 公称尺寸、实际尺寸、极限尺寸,上极限偏差=上极限尺寸公称尺寸代号：孔为ES 轴为es,下极限偏差=下极限尺寸公称尺寸代号：孔为EI 轴为ei,尺寸公差(简称公差):允许实际尺寸的变动量。,公差=上极限尺寸下极限尺寸 =上极限偏差下极限偏差,上极限偏差,下极

4、限偏差,统称极限偏差,*极限偏差是代数值，可正、负、零；公差始终为正, 尺寸偏差和尺寸公差,公差带：表示公差大小和相对零线位置的一个区域。公差带图：为便于分析，一般将尺寸公差与公称（基本）尺寸的关系，按放大比例画成简图，称为公差带图。,某轴的直径为500.012,公称（基本）尺寸:,上（最大）极限尺寸:,下（最小）极限尺寸:,50mm,零件合格的条件：,50.012mm实际尺寸 49.988mm。,50.012mm,49.988mm,上（极限）偏差 = 50.01250 = +0.012,下（极限）偏差 = 49.98850 = -0.012,公差 = 0.012(-0.012) = 0.02

5、4,例：,公差带图可以直观地 表示出公差的大小及公差 带相对于零线的位置。,公差带图, 标准公差和基本偏差,公称尺寸,公称尺寸,基本偏差系列：确定了孔和轴的公差带位置。,如: H8 f7,孔的基本偏差代号,孔的标准公差等级代号,轴的标准公差等级代号,轴的基本偏差代号,公差带的位置由基本偏差决定， 公差带的大小由标准公差等级决定。,公差带代号,公称尺寸相同的孔和轴相互结合时公差带之间的关系。,间隙或过盈:,=孔的实际尺寸轴的实际尺寸,配合：,0 间隙 0 过盈,配合, 配合 配合的概念,间隙,孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为正。最小间隙：孔的最小尺寸与轴的最大尺寸之差。最大间隙：孔的最大尺寸与

6、轴的最小尺寸之差。,过盈,孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为负。最小过盈：孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸之差。最大过盈：孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸之差。, 配合的种类,由于相互配合的孔和轴的实际尺寸不同，装配后可能出现不同大小的间隙或过盈。 配合可以分为三类：间隙配合过盈配合过渡配合, 间隙配合,具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之上。,间隙配合示意图,具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之下。,过盈配合示意图, 过盈配合,可能具有间隙或过盈的配合。此时，孔的公差带和轴的公差带相互交叠。,过渡配合示意图, 过渡配合, 配

7、合制度,配合制：基本尺寸相同、相互结合的孔和轴之间的关系称为配合。国家标准规定了两种配合制基孔制配合基轴制配合, 基孔制配合,基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏 差的轴的公差带形成各种配合的制度。在基孔制配合中选作基准的孔称为基准孔，即下偏差为零的孔，代号为H。,基准孔,间隙配合,过渡配合,过盈配合,公差带图：, 基轴制配合,基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的制度。在基轴制配合中选作基准的轴称为基准轴，即上偏差为零的轴，代号为h。,基准轴,间隙配合,过渡配合,过盈配合,公差带图：,基轴制：,AH 形成间隙配合,JN 形成过渡配合,PZC 形成过盈配合,基孔

8、制：,ah 形成间隙配合,jn 形成过渡配合,zc 形成过盈配合,配合种类,最大实体极限,对应于孔或轴最大实体尺寸的那个极限尺寸： 轴为最大极限尺寸 孔为最小极限尺寸最大实体极限是孔或轴具有允许的 材料量为最多、实体为最大时的极限尺寸。,最小实体极限,对应于孔或轴最小实体尺寸的那个极限尺寸： 轴为最小极限尺寸 孔为最大极限尺寸最小实体极限是孔或轴具有允许的 材料量为最少、实体为最小时的极限尺寸。,极限与配合在装配图中的标注,装配图中的标注形式为：,装配图中的标注示例,采用基孔制配合时，分子为基准孔的公差带 代号H。,例如：,基孔制间隙配合,基孔制过渡配合,采用基轴制配合时，分母为基准轴的公差带

9、代号h。,例如：,基轴制间隙配合,基轴制过渡配合,配合制的选择 一般优先采用基孔制。使用冷拔钢作轴或同一轴上装有不同配合要求的几个零件时，采用基轴制配合。 标准公差等级的选用要考虑产品的使用 性能和加工经济型。见p.335 表12-1。表12-2给出了常用配合尺寸中标准公差等级的应用，可参考。公差带的选择 可参照表12-3，12-4选择配合种类的选择 表12-5给出基本偏差的配合选择，优先配合的选择见表12-6,标准公差表，基本偏差表和极限偏差表,拆为30H8（孔的公差带）和 30f7（轴的公差带）（1）利用标准公差表和基本偏差表（2）直接查极限偏差表,除前面讲的基本标注形式外，还可采用下面的

10、一些标注形式。,借用尺寸线作为分数线。,用斜线做分数线。,标注上、下偏差值。,借用尺寸线作为分数线。, 在基本尺寸后注出公差带代号（基本偏 差代号和标准公差等级数字）。,配合精度明确，标注简单，但数值不直观。适用于量规检测的尺寸。, 在零件图中极限的标注,数值直观，用万能量具检测方便。试制单件及小批生产用此法较多。, 注出公称尺寸及上、下偏差值（常用方法）,既明确配合精度又有公差数值。适用于生产规模不确定的情况。, 在公称尺寸后，注出公差带代号及上、下 极限偏差值，偏差值要加上括号。,例查表写出 的偏差数值。（直接查表） 表示公称尺寸为30的基孔制间隙配合。孔的公差带代号为H8，轴的公差带代号

11、为f7。30H8基准孔的极限偏差，可查表。由基本尺寸行24至30和公差带代号列H8相交得到 （即为 mm），所以基准孔30H8的极限偏差值可以写成 。 （注：书中缺附表1-4极限偏差表，一般手册中均可查到。）,极限与配合的查表,30f7所表示的轴的极限偏差，可查附表。由基本尺寸行24至30和公差带代号列f7相交得到 （即为 mm)， 所以30f7的极限偏差值可以写成 。,公式：IT=ES-EI (孔) IT=es-ei (轴),利用标准公差表和基本偏差表（查表计算法）,查标准公差表得到30IT8的公差为0.033,查标准公差表得到30IT7的公差为0.021,绘制公差带图,孔,轴,例2查表写出

12、 的偏差数值。（查表计算法） 表示基本尺寸为25的基孔制过盈配合。孔的公差带代号为H7，轴的公差带代号为s6。查表得25H7基准孔H的下偏差EI=0,IT7=0.021,上偏差ES=EI+IT=0+0.021=0.021mm。查表得轴25s6的下偏差ei=+0.035mm,IT6=0.013,上偏差es=ei+IT=+0.035+0.013=0.048mm。基准孔25H7的极限偏差值 轴25s6的极限偏差值,绘制公差带图,孔,轴,一般公差,一般公差是指在车间普通工艺条件下，机床设备一般，加工能力可以保证的公差。在正常维护和操作情况下，它是经济加工精度，一般可不作检验。一般，对功能上无特殊要求的

13、要素可以给出一般公差。一般公差不需单独注出公差，而是在图样上、技术文件或标准中作出总的说明。,二.零件的表面结构（表面粗糙度）,(1).零件的表面在加工过程中，受到机床、刀具、工件系统的振动，以及刀具形状、切削分裂时的塑性变形等因素影响，表面上会留下由凸峰和凹谷组成的痕迹。,（一）概述,表面结构要求（表面粗糙度）是指零件的加工表面上具有的较小间距的峰谷所形成的微观几何形状特性。,零件表面,（2）概念,(3)常用术语,基准线ax：用以评定表面结构要求（表面粗糙度）参数的给定线。采用被测表面轮廓的中线作为基准线 轮廓偏距y：轮廓线上的点与基准线之间的距离。取样长度l：用于评定具有表面结构要求（表面

14、粗糙度）特征的一段基准线的长度。取样长度的值，规定在轮廓总的走向上量取。评定长度ln：评定轮廓所必须的一段长度。它包括一个或几个取样长度。, 轮廓算术平均偏差Ra, 轮廓最大高度Ry,优先选用轮廓算术平均偏差Ra,（二）评定参数, 轮廓微观不平度10点高度Rz,老标准：,新标准：,轮廓算术平均偏差Ra,轮廓最大高度Rz,在一个取样长度（用于判别具有表面结构要求（表面粗糙度）特征的一段基准线长度）内,轮廓偏距(轮廓线上的点与基准线之间的距离)绝对值的算术平均值。,轮廓算术平均偏差Ra（新老标准同）,近似为,取样长度,轮廓微观不平度10点高度Rz（新标准中无）,在一个取样长度内,5个最大的轮廓峰高

15、的平均值与5个最大的轮廓谷深的平均值之和。,轮廓最大高度Ry（新标准中为Rz ）,在一个取样长度内,轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。,1.表面结构要求代号（表面粗糙度）,符号,参数,其它有关规定,（三）表面结构（表面粗糙度）代（符）号及其注法,基本符号:,60,60,H2,H1,H1 1.4h H2=2 H1 h 字高, 表面粗糙度符号,用去除材料的方法获得的表面,用不去除材料的方法获得的表面,横线上用于标注有关参数和说明,表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求,表 面 粗 糙 度 符 号,表面粗糙度参数的单位是m。,注写Ra时，只写数值; 注写Rz 时，应同时注出Rz 和数值。新标准中Ra不

16、可省,Ra(Rz)和数值同时标出。,例如：,用任何方法获得的表面粗糙度, Ra的上限值为3.2m。,只注一个值时，表示为上限值；注两个值时，表示为上限值和下限值。,用去除材料方法获得的表面粗糙度, Ra的上限值为3.2m，下限值为1.6m。,用任何方法获得的表面粗糙度, Rz的上限值为3.2m。,表面粗糙度参数,用去除材料方法获得的表面, Ra的 上限值为3.2m，加工方法为铣制。,用去除材料方法获得的表面粗糙度, Ra的最大值为3.2m，最小值为1.6m。, 当标注上限值或上限值与下限值时，允 许实测值中有16%的测值超差。, 当不允许任何实测值超差时，应在参数 值的右侧加注max或同时标注

17、max和min。,例如：,说明,列表小结, 在同一图样上每一表 面只注一次粗糙度代 号，且应注在可见轮 廓线、尺寸界线、引 出线或它们的延长线 上，并尽可能靠近有 关尺寸线。, 当零件大部分表面具有相同的粗糙度要求时，对其 中使用最多的一种代（符）号，可统一标注在图样 的右上角，并加注 “其余”两字。所注代号和文字大 小是图样上其它表面所注代号和文字的1.4倍。,例如：,其余,25, 表面粗糙度代(符)号在图样上的注法, 在不同方向的表面上标注时，代号中的数 字及符号的方向必须按下图规定标注。,代号中的数字方向应与尺寸数字的方向一致。,不同方向表面上的标注,表面粗糙度(老标准)符号中各书写位置

18、,a1、a2-粗糙度高度参数代号及其数值，单位mb-加工要求、镀覆、涂覆、表面处理或其它说明等。d-加工纹理方向符号e-加工余量（单位m）C/f1-粗糙度间距参数，即截距（单位mm）/轮廓支承长度率。f1越接近1，表面越光滑。f2-测量长度。,d,d,表面结构（新标准）符号中各书写位置,a b参数代号及其数值， 单位me加工余量mmc 加工方法d表面纹理方向,加工纹理方向符号p.365,符号的尖端必须 从材料外指向被 标注的表面。,表面粗糙度(老标准)标注示例,表面结构（新标准）标注示例,表面结构标注时Ra不可省,表面结构（新标准）标注说明,新标准中Ra不可省,Ra(Rz)和数值同时标出。新标

19、准中Ra3.2表示允许16%次测量超差，超差值不限Ramax1.6 最大规则，表示不允许有一次超差 表示上限Ra0.8，下限Ra0.2,URa0.8LRa0.2,参照生产实例，用类比法确定。应考虑下列原则：, 在满足表面性能要求的前提下，应尽量选用 较大的粗糙度参数值。, 工作表面比非工作表面的粗糙度参数值要小。, 配合性质相同，零件尺寸小比尺寸大的表面粗 糙度参数值要小。, 运动速度高、单位压力大的摩擦表面的粗糙 度参数值应小于运动速度低、单位压力小的 摩擦表面的粗糙度参数值。,（四）表面粗糙度参数的选用,5.同一公差等级，轴比孔的表面粗糙度参数要小,用不同加工方法得到的Ra值,一般接触面R

20、a值取 6.33.2配合面Ra值取 0.81.6钻孔表面Ra值取 12.5,参考资料,三. 形状和位置公差新标准为：几何公差,基本概念,零件在加工过程中，由于各种因素的影响，不仅会产生尺寸误差，而且还会产生形状误差和位置误差。如孔和轴的配合，虽然孔、轴都满足尺寸公差要求，但是轴加工得不直，存在形状误差。又如轴线和接触面不垂直，存在位置误差。这些误差会影响零件的装配和使用，因此有必要对某些重要零件的形状和位置规定公差，这种公差称为几何公差（老标准为形状和位置公差，简称形位公差）。,形状和位置公差种类和符号形位公差有14种,国家标准规定各种符号的画法,形位公差的定义、图示和解释p.347,公差原则

21、,被测要素的尺寸公差和形位公差之间的关系,根据不同的使用要求,遵守国标所规定的公差原则的规定。,独立原则,独立原则是尺寸公差和形位公差之间的关系遵循的基本原则。独立原则指图样上给定的每一个尺寸公差和形位公差的要求都是独立的，应分别满足各自的要求。当尺寸公差和形位公差之间遵循独立原则时，在图样上不作任何附加的标注。,相关要求,相关要求是指图样上的尺寸公差和形位公差之间相互有关，相关要求有：包容要求最大实体要求最小实体要求最大实体状态：零件在尺寸公差范围内具有材料最多实体最大的状态。这时的尺寸称为最大实体尺寸，即孔为最小极限尺寸，轴为最大极限尺寸。反之为最小实体状态。,包容要求,包容要求指实际被测

22、要素处于最大实体状态时，不允许有形位误差，即必须具有理想的形状的相关要求。尺寸公差后面加注符号 ，表明单一被测要素的形位公差和尺寸公差之间采用包容要求。,最大实体要求,实际被测要素偏离最大实体状态时，其形位公差可以从尺寸公差中获得补偿的一种相关公差要求。这个补偿值即等于被测要素对最大实体状态的偏离值。此时将使形位公差值增大。,关联被测要素的定向或定位误差与尺寸公差之间采用包容要求时的标注。表示被测要素处于最大实体状态时，允许的形位公差值为零，即不允许有形位公差。,最小实体要求,实际被测要素偏离最小实体状态时，其形位公差可以从尺寸公差中获得补偿的一种相关公差要求。实际被测要素偏离最小实体状态时，

23、允许其形位公差值超出其给定的公差值。,新标准增加可逆要求,可逆要求表示尺寸公差和几何公差之间可以互送可逆要求用于最大实体要求 可逆要求是当中心要素的形位误差值小于给出的形位公差值时,允许在满足零件功能要求的前提出下扩大尺寸公差. 可逆要求用于最大实体要求时,被测要素的实际轮廓应遵守其最大实体实效边界.当其实际尺寸向最小实体尺寸方向偏离最大实体尺寸时,允许其形位误差值超出在最大实体状态下给出的形位公差值,即形位公差值可以增大.当其形位误差值小于给出的形位公差值时,也允许其实际尺寸超出最大实体尺寸,即尺寸公差值可以增大的一种要求.因此,也可以称为可逆的最大实体要求. 采用可逆的最大实体要求,应在被

24、测要素的形位公差框格中的公差值后加注符号,R,R,新标准变动,基准符号在位置公差中增加同心度，当轮盘很薄时同轴度变为同心度。,老标准,新标准,形位公差标注,1. 形位公差框格和基准代号的标注方法2. 被测要素的标注方法3. 基准要素的标注方法,形位公差框格和基准代号的标注方法,形位公差框格用细实线表示，其高度为图样中尺寸数字高度的两倍。 第一格为形位公差特征的符号；第二格为形位公差数值和有关符号；第三格和以后各格为表示基准要素或基准体系的字母。,2. 被测要素的标注方法,形位公差框格的一端与被测要素用带箭头的指引线相连。指引线的箭头应指向公差带的宽度方向或直径方向。,（1）当被测要素是轮廓要素

25、,当被测要素是轮廓要素，如线或表面时，指引线的箭头应指在轮廓线或其引出线上，并应明显地与尺寸线错开。,（2）当被测要素是中心要素,当被测要素是中心要素，如轴线、球心或对称平面时，指引线的箭头应与形成此中心要素的轮廓要素的尺寸线一致。,（3）当指向实际表面时,当指向实际表面时，箭头可置于带点的参考线上，该点位于实际表面上 。,3. 基准要素的标注方法 (老标准),基准要素用基准字母表示。基准字母外的细实线圆用细实线与粗短横相连，形成基准符号。表示基准的字母同时应注在相应的公差框格内。,（1） 当基准要素是轮廓线或表面时,当基准要素是轮廓线或表面时，基准符号应置于要素的外轮廓上或其延长线上，但应与尺寸线错开。（新标准仅换基准符号）,（2） 当基准要素是轴线、对称平面,当基准要素是轴线、对称平面或由带尺寸的要素确定的点时，基准符号中的细实线应与尺寸线一致。（新标准仅换基准符号）,4. 形位公差标注示例（新标准仅换基准符号） 气门阀杆形状和位置公差项目含义如下：（1）杆身16的圆柱度公差值为0.005mm;（2)M8X1的螺纹孔轴线对于轴线的同轴度公差值为0.1 mm；（3）SR75的球面对于轴线的圆跳动公差值为0.03mm。,本讲结束谢谢！,