机械识图__公差配合与标注(精品值得参考)课件.ppt
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1、机械识图公差配合与标注,2010年12月20日,课程目标:1、熟练掌握公差配合的基础知识2、熟练掌握轴与孔的配合公差等级的选用3、了解位置公差的含义 4、掌握形位公差的标注方法以及能够读懂图纸上面的形位公差的 标注,课程学时:5h,目录,绪论1、公差与配合的作用2、“公差与配合”标准公差1、有关“尺寸”的术语和意义2、有关“公差、偏差及误差”的术语和定义3、标准公差系列4、基本偏差系列5、公差与极限偏差的比较6、例题与习题,三 配合与配合制1、配合的概念2、配合的种类与配合制3、配合公差与代号4、常用尺寸段配合特点5、一般、常用和优先的公差带与配合6、公差与配合在图样上的标注 7、例题与习题,
2、目录,四 公差配合选择1、基准制的选择2、公差等级的选择3、配合的选择五 形位公差1、形位公差的概念2、形状公差的定义3、位置公差的定义4、跳动公差的定义5、举例与练习,目录,一 绪论,1、公差与配合的作用2、“公差与配合”标准,“公差”是用于协调机器零件的使用要求与制造经济性之间的矛盾;“配合”是反映机器零件之间有关功能要求的相互关系。“公差与配合”的标准化,有利于机器的设计、制造、使用和维修,直接影响产品的精度、性能和使用寿命,是评定产品质量的重要技术指标。,1.公差与配合的作用,1944年:国民党政府制定了“尺寸公差与配合”的国家标准,但实际使用的是日本、德国、美国标准。1955年:参照
3、苏联标准,第一机械工业部颁布“公差与配合”的部颁标准,此标准只是将苏联标准(OCT标准)付与了中文名词。1959年:颁布了“公差与配合”的国家标准GB1591741959(简称“旧国标”)(精度等级偏低、配合种类偏少)1979年:参照国际标准制定了“公差与配合”的国家标准GB1800 1804-1979(简称“新国标”)取代GB159174-1959,2.“公差与配合”标准,19921996年上述新国标进行了部分修订,将公差与配合改为极限与配合,用极限与配合 基础 第一部分:词汇(GB/T1800.11996)替代GB1800-1979中的公差与配合的术语及定义,用一般公差 线性尺寸的未注公差
4、(GB/T18041992)替代未注公差尺寸的极限偏差(GB18041979)。,2.“公差与配合”标准,国家标准极限与配合中,公差与配合部分的标准主要包括 GB/T1800.11997极限与配合 基础 第1部分:词汇 GB/T1800.21998极限与配合 基础 第2部分:公差、偏差和配合的基本规定 GB/T1800.31998极限与配合 基础 第3部分:标准公差和基本偏差数值表 GB/T1803-2003极限与配合 尺寸至 18mm 孔、轴公差带包括(GB/T1800.41999极限与配合 标准公差等级和孔、轴的极限偏差表)GB/T18011999极限与配合 公差带和配合的选择 GB/T1
5、8042000一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差,2.“公差与配合”标准,任何一台机器的设计,除了运动分析、结构设计、强度、刚度计算外,还要进行精度设计。研究机器的精度时,要处理好机器的使用要求与制造工艺的矛盾。解决的方法是规定合理的公差,并用检测手段保证其贯彻实施。由此可见,“公差”在生产中是非常重要的。,2.“公差与配合”标准,二 公差,1、有关“尺寸”的术语和意义2、有关“公差、偏差及误差”的术语和定义3、标准公差系列4、基本偏差系列5、公差与极限偏差的比较6、例题与习题,(1)孔和轴,在满足互换性的配合中,孔和轴具有广泛的含义,即:孔指圆柱形内表面及其它内表面中,由单一尺寸确定的
6、部分,其尺寸由D表示;轴指圆柱形的外表面及其它外表面中,由单一尺寸确定的部分,其尺寸由d 表示。即:孔为包容面,轴为被包容面。如图所示。,d1,D 1,D 2,1.有关“尺寸”的术语和意义,图2-1 孔与轴,(2)尺寸 尺寸是用特定单位表示长度的数字。(3)基本尺寸 基本尺寸是由设计者经过计算或按经验确定后,再按标准选取的标注在设计图上的尺寸,孔和轴分别用D、d表示。注:基本尺寸可以是一个整数或一个小数。,1.有关“尺寸”的术语和意义,1.有关“尺寸”的术语和意义,(4)实际尺寸 实际尺寸是通过测量所得的尺寸,孔、轴分别用Da、da表示。(5)极限尺寸 极限尺寸是允许尺寸变化的两个界限值。其中
7、:较大的一个称为最大极限尺寸 孔Dmax、轴dmax 较小的一个称为最小极限尺寸 孔Dmin、轴dmin,基本尺寸D(d),最大极限尺寸Dmax,最小极限尺寸Dmin,最小极限尺寸dmin,最大极限尺寸dmax,上偏差ES,下偏差EI,公差TD,公差Td,上偏差es,下偏差ei,0,孔,轴,0,+,-,2、有关“公差、偏差及误差”的术语和定义,图2-2 孔与轴的上下偏差,(1)尺寸偏差 尺寸偏差=某一尺寸-基本尺寸 偏差包括:实际偏差=实际尺寸-基本尺寸=D-Da=d-da 极限偏差,2、有关“公差、偏差及误差”的术语和定义,(2)极限偏差,上偏差=最大极限尺寸 基本尺寸 ES(孔)=Dmax
8、-D es(轴)=dmax d 下偏差=最小极限尺寸 基本尺寸 EI(孔)=Dmin-D ei(轴)=dmin-d,2、有关“公差、偏差及误差”的术语和定义,2.有关“公差、偏差及误差”的术语和定义,(3)尺寸公差(公差)尺寸公差是指尺寸允许的变动量。尺寸公差=最大极限尺寸-最小极限尺寸=上偏差-下偏差 孔TD=Dmax-Dmin=ES-EI 轴Td=dmax-dmin=es-ei,2.有关“公差、偏差及误差”的术语和定义,(4)零线 零线是在公差带图中,确定偏差的一条基准直线,表示基本尺寸的一条直线,以其为基准确定偏差和公差。零线以上为正,以下为负。也叫零偏差线。,2.有关“公差、偏差及误差
9、”的术语和定义,(4)公差带 在公差带图中,由代表上、下偏差两条直线 所限定的一个区域称为公差带。公差带有两个基本参数,即公差带大小与位置。在国家标准中,公差带包括:公差带大小 由标准公差确定 公差带位置 由基本偏差确定,2.有关“公差、偏差及误差”的术语和定义,(5)标准公差(IT)标准公差就是国家标准所确定的公差,标准中表列的,用确定公差带大小的任一公差。标准公差等级 在极限与配合制中,同一公差等级(例如IT7)对所有基本尺寸的一组公差被认为具有同等精度程度。,2.有关“公差、偏差及误差”的术语和定义,(6)基本偏差 标准中表列的,基本偏差就是用来确定公差带 相对于零线位置的那个极限偏差,
10、它可以是上偏 差或下偏差,一般指靠近零线的那个偏差。,0,+,-,基本尺寸,孔,轴,孔,轴,EI,ES,ei,es,基本偏差下偏差,基本偏差上偏差,图2-3 孔与轴基本偏差,3.标准公差系列,(1)标准公差单位(公差因子,单位mm)当尺寸500mm时,,反映加工误差,反映测量误差,3.标准公差系列,(2)公差等级 标准公差共分20级:IT01、IT0、IT1、IT2、到IT18。IT国际标准公差(ISO Tolerance)的缩写代号 IT7表示标准公差7级。从IT01至IT18,公差等级依次降低,相应的标准公差数值依次增大。,3.标准公差系列,尺寸500mm的IT5至IT18级标准公差计算表
11、 公差等级 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 公差值 7i 10i 16i 25i 40i 64i 100i 160i,3.标准公差系列,(3)基本尺寸分段,标准公差的值 T=ai,3.标准公差系列,例:基本尺寸45 mm(在30mm50mm 尺寸段)的IT6与IT7的公差值。计算基本尺寸(mm),3.标准公差系列,例:基本尺寸45 mm(在30mm50mm 尺寸段)的IT6与IT7的公差值。公差单位(mm)IT6=10 i=101.5616(mm)IT7=16 i=161.5624.9725(mm),3.标准公差系列,图2-4 标准公差等级,(1)基本偏差
12、代号 孔用大写字母 A,B,C,ZB,AC 轴用小写字母 a,b,c zb,zc,4.基本偏差系列,4.基本偏差系列,图2-5 孔基本偏差系列,4.基本偏差系列,图2-6 轴基本偏差系列,图2-7 基本偏差系列,4.基本偏差系列,(2)换算规则:1)通用规则 a)全部间隙配合AH;b)标准公差IT8的K、M、N;c)标准公差IT7的PZC;孔的基本偏差与轴的基本偏差数值相等,但符号相反。但有个别例外,对公差等级IT8,基本尺寸3mm的N,其基本偏差ES=0。,4.基本偏差系列,2)特殊规则 a)标准公差IT8的K、M、N;b)标准公差IT7的PZC;孔的基本偏差要在上述基础上增加一个值。,4.
13、基本偏差系列,4.基本偏差系列,图2-8 基本偏差系列,4.基本偏差系列,图2-9 基本偏差系列,(3)轴、孔的上、下偏差 有了基本偏差和标准公差,就不难求出轴、孔的另一个偏差(上偏差或下偏差):es=ei+IT ei=es IT,4.基本偏差系列,ES=EI+IT EI=ES IT,4.基本偏差系列,图2-10 极限偏差系列,4.基本偏差系列,图2-11 极限偏差系列,5.公差与极限偏差的比较,(1)公差与极限偏差两者区别:1)从数值上看:极限偏差是代数值,正、负或零值是有意义的;而公差是允许尺寸的变动范围,是没有正负号的绝对值,也不能为零(零值意味着加工误差不存在,是不可能的)。实际计算时
14、由于最大极限尺寸大于最小极限尺寸,故可省略绝对值符号。,5.公差与极限偏差的比较,2)从作用上看:极限偏差用于控制实际偏差,是判断完工零件是否合格的根据,而公差则控制一批零件实际尺寸的差异程度。3)从工艺上看:对某一具体零件,公差大小反映加工的难易程度,即加工精度的高低,它是制定加工工艺的主要依据,而极限偏差则是调整机床决定切削工具与工件相对位置的依据。,5.公差与极限偏差的比较,(2)公差与极限偏差两者联系:公差是上、下偏差之代数差的绝对值,所以确定了两极限偏差也就确定了公差。,6.例题与习题,画出基本尺寸为 50,最大极限尺寸为 50.025、最小极限尺寸为 50 的孔与最大极限尺寸为 4
15、9.975、最小极限尺寸为 49.959的轴的公差带图。,0,+,-,50,孔,轴,+0.025,-0.025,-0.041,6.例题与习题,1、50H10的孔和50js10的轴,已知IT10=0.100,其ES=,EI=,es=,ei=。2、已知基本尺寸为50的轴,其最小极限尺寸为49.98,公差为0.01,则它的上偏差是,下偏差是。3、常用尺寸段的标准公差的大小,随基本尺寸的增大而,随公差等级的提高而。4、孔的基本偏差数值为,轴的基本偏差数值为。5、尺寸180JS8,已知IT8=0.036,则其最大极限尺寸是,最小极限尺寸是。6、孔和轴的公差带由决定大小,由决定位置。,三 配合与配合制,1
16、、配合的概念2、配合的种类与配合制3、配合公差与代号4、常用尺寸段配合特点5、一般、常用和优先的公差带与配合6、一般公差 线性尺寸的未注公差7、公差与配合在图样上的标注8、例题与习题,1.配合的概念,基本尺寸相同,相互结合的孔、轴公差带之间的关系,称为配合。在前面我们学过有关尺寸、偏差和公差的有关术语和定义,为清楚表示各术语间关系,可作公差与配合示意图。简化它们的关系,即可作公差带图。,通过公差带图,我们能清楚地看到孔、轴公差带之间的关系。根据其公差带位置不同,可分为三种类型:间隙配合、过盈配合和过渡配合。,0,+,-,基本尺寸,孔,轴,孔,轴,孔,轴,间隙配合,过盈配合,过渡配合,2.配合的
17、类别和配合制,图3-1 配合类型示意图,改变孔和轴的公差带位置可以得到很多配合,为便于现代大批量生产,简化标准,标准对 配合规定了两种配合制:基孔制和基轴制。,2.配合的类别和配合制,1)基孔制:基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差轴的公差带形成各种配合的一种制度。基孔制中的孔为基准孔,其下偏差为零。基准孔的代号为“H”。,0,+,-,基本尺寸,孔,轴,轴,轴,轴,轴,轴,轴,间隙配合,过渡配合,过盈配合,过渡或过盈,轴,ES,EI=0,H,C d e f g h,js k m n,P r s,2.配合的类别和配合制,图3-5 基孔制示意图,2)基轴制:基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本
18、偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制中的轴为基准轴,其上偏差为零。基准轴的代号为“h”。,0,+,-,轴,孔,孔,孔,孔,孔,孔,孔,间隙配合,过渡配合,过盈配合,过渡或过盈,孔,es=0,ei,h,C D E F H,JS K M N,P R S,2.配合的类别和配合制,图3-5 基轴制示意图,配合公差是指允许间隙或过盈的变动量。它是设计人员根据机器配合部位使用性能的要求对配合松紧变动的程度给定的允许值。它反映配合的松紧变化程度,表示配合精度,是评定配合质量的一个重要的综合指标。允许间隙或过盈的变动量称为配合公差。,3.配合公差与代号,标准规定,配合代号由相互配合的孔和轴的公差带以分
19、数的形式组成,孔的公差带为分子,轴的公差带为分母。例如:40H8/f7,80K7/h6。基准孔和基准轴与各种非基准件配合时,得到各种不同性质的配合,如:AH和ah与基准件配合,形成间隙配合;JN和 jn与基准件配合,基本上形成过渡配合,PZC和pzc与基准件配合,基本上形成过盈配合。原则上,任意一对孔、轴公差带都可以构成配合,为了简化公差配合的种类,减少定值刀、量具和工艺装备的品种及规格,国家标准在尺寸500mm的范围内,规定了基孔制和基轴制的优先(基孔制、基轴制各13种)和常用配合(基孔制59种,基轴制47种)。,3.配合公差与代号,4.常用尺寸段配合特点,公差设计时,尺寸500mm的常用尺
20、寸段配合,应按优先、常用和一般公差带和配合的顺序,选用合适的公差带和配合。标准推荐的优先、常用配合满足工艺等价原则:当孔的标准公差大于IT8时,与同级基准孔相配合,如:H9/h9,H10/d10;当孔的标准公差小于IT8时,与高一级的基准轴相配合。如:H7/m6,H6/k5;当孔的标准公差等于IT8,可与同级配合也可与高一级轴配合。如:H8/m7,H8/h8。,大尺寸段(基本尺寸5003150mm):标准规定了常用轴公差带41种,孔公差带31种,没有推荐配合,规定一般采用基孔制的同级配合。根据零件制造特点和生产实际情况,可采用配制配合。先按互换性生产选取配合;再选取较难加工的那个零件作为先加工
21、件(多数情况下是孔),给它一个容易达到的公差;最后再根据所选的配合公差确定配制件(多数情况下是轴)的公差。“配制公差”的代号为MF。小尺寸段(尺寸至18mm):主要适用于仪器仪表和钟表工业,国标规定了163种轴公差带和145种孔公差带,标准未指明选用次序,也未推荐配合。由于小尺寸段轴比孔难加工,所以基轴制用的较多。配合公差等级也更为复杂。,4.常用尺寸段配合特点,GB/T18011999规定了基本尺寸500mm的一般用途轴的公差带116个和孔的公差带105个,再从中选出常用轴的公差带59个和孔的公差带44个,并进一步挑选出孔和轴的优先用途公差带各13个,如图2-17(一般、常用和优先轴的公差带
22、)和图2-18(一般、常用和优先孔的公差带)所示。图中方框中的为常用公差带,圆圈中的为优先公差带。选用时,以优先、常用、一般、任一孔、轴公差带为顺序;以优先、常用、任一孔、轴公差带组成配合为顺序。,5.一般、常用和优先的公差带与配合,图3-6 一般、常用和优先轴的公差带(GB/T18011999),5.一般、常用和优先的公差带与配合,图3-7 一般、常用和优先孔的公差带,5.一般、常用和优先的公差带与配合,表31 基孔制常用和优先配合(摘自GB/T18011999),5.一般、常用和优先的公差带与配合,表3-2 基轴制常用和优先配合(摘自GB/T18011999),5.一般、常用和优先的公差带
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