公差与配合ppt讲课用.

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1、 基础知识及检验 企业内培教材 机械加工 公差配合 目 录 第1章 绪论 1.1 互换性的基本概念 1.2 加工误差和公差 1.3 标准化与标准的概念 1.4 优先数和优先数系 第2章 孔轴的极限与配合 2.1 概述 2.2 极限与配合的基本词汇 2.3 极限与配合国家标准 2.4 国家标准规定的公差带与配合 2.5 公差与配合的选择 2.6 线性尺寸的未注公差 第3章 螺纹的公差配合 3.1 概述 3.2普通螺纹几何参数误差对互换性的影响 3.3 普通螺纹的公差与配合 第4章 滚动轴承的公差与配合 4.1 概述 4.2 滚动轴承内径、外径公差带及其特点 4.3 滚动轴承与轴和外壳孔的配合及其

2、选择 第五章 键的公差与配合 5.1 键联结 第1章 绪论 重点：互换性的含义、加工误差与公差的区别 授课方式：课堂教学 所用教具：课件 新课导入： 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关关 系。“公差与配合”的标准化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。要求： （1）掌握有关公差、测量的基本概念、基本理论、术语、 定义。 （2）培养公差设计及精度检测的基本能力。 （3）学会查工具书，如手册、标准等。 1.1.1 什么叫互换性 定义：是指在同一规格的若干个零件或部件中任取一件 ，不需作任何挑选、修配或调整

3、，就能装配到机器或仪器 上，并能满足机器或仪器的使用性能的特性。或者说，同 一规格的零部件，按规定的要求分别制造，能彼此相互替 换并能保证使用要求的特性。 1.1.2 互换性分类： (1）完全互换性 特点：不限定互换范围，以零部件装配或更换时不需要挑 选或修配为条件。如日常生活中所用电灯泡。 1.1互换性的基本概念 (1)分组互换法：如机器上某部位精度愈高，相配零件 精度要求就愈高，加工困难，制造成本高，为此，生产中 往往把零件的精度适当降低，以便于制造，然后再根据实 测尺寸的大小，将制成的相配零件分成若干组，使每组内 的尺寸差别比较小，最后，再把相应的零件进行装配 。 (2)修配法：修配互换

4、是待零部件加工完毕后，装配时 对某一特定的零件按所需要的尺寸进行调整，以满足装配 要求和使用要求。 当零件的装配精度要求较高时，采用完全互换将使零 件的公差很小，加工困难，加工成本很高，甚至无法加工 。这时可根据精度要求、结构特点、生产批量等具体条件 ，各种不同形式的不完全互换法进行加工。 （2）不完全互换性 特点：零件在装配或更换时，需要经过适当的选择、调整 或辅助加工（修配），才能具有相互替换的性能。即：指 零件在一定范围内互换。 (2)在制造方面，有利于组织专业化生产，采用先进工 艺和高效率的专用设备，提高生产效率。 (1)在设计方面，有利于最大限度采用标准件、通用件 和标准件，大大简化

5、绘图和计算工作，缩短设计周期。便 于计算机辅助设计。 1.1.3互换性在机械制造中有什么作用 (3)在使用、维修方面，可以减少机器的维修时间和 费用，保证机器能连续持久的运转。提高了机器的使用 寿命。 (3)调整法：修配互换是待零部件加工完毕后，装配 时对某一特定的零件按所需要的尺寸进行调整，以满足 装配要求和使用要求。 1.2 加工误差和公差 1.2.1 加工误差和公差的含义 允许零件几何参数的变动量就是公差。 零件的实际几何参数与理想几何参数之间的差异，称 为几何量误差。它包括以下几个方面： 1 尺寸误差 零件加工后的实际尺寸与理想尺寸之差。 2 几何形状误差 零件的几何形状误差分为三种

6、宏观几何形状误差 微观几何形状误差 表面波度 (1)宏观观几何形状误误差 指零件整个表面范围内的形状与 理想形状之间的差异。如理想形状是正圆形，若加工后实 际形状为椭圆 形或其他非正圆形，则存在形状误误差。如 图1-1所示。宏观几何形状误差通常称作形状误差。 (2) 微观几何形状误差 微观几何形状误差是加工 后，刀具在工件表面上留下的许多微小的高低不平的 波形。如图1-2所示。微观几何形状误差通常称作表 面粗糙度。 （3）表面波度 表面波度是介于宏观和微观几何形 状误差之间的一种表面形状误差，主要是由加工过 程中的振动引起的，表面成明显的周期波形，如图 1-2所示。 理想形状（正圆） 实际形状

7、（非正圆） 图1-1 图1-2 3 相互位置误差 相互位置误差是指加工后，零件各表面或中心线之间的 实际位置与其理想位置之间的差值。如两个平面之间的平 行度、垂直度等。 1.2.2 误差与公差的区别 加工误差是在零件加工过程中产生的，是不可避免的， 是客在的，它的大小受到加工过程中的各种因素的影响。 公差则是允许零件的尺寸、几何形状和相互位置的最大变 动量。它是由设计人员根据零件的功能要求给定的。 1.3 标准化和标淮的概念 1.3.1 标准化和标淮含义 标准化就是指在经济、技术、科学以及管理等 社会 实践中，对重复性的事物（如产品、零件、部件）和 概 （如术语、规则、方法、代号、量值），在一

8、定范围 内通 过简化、优选和协调，做出统一的规定，经审批后颁 布、 实施，以获得最佳秩序和社会效益一个活动过程。 标准化的主要体现形式是标准。标准就是为在 一定的 范围内获得最佳秩序，对活动或结果规定的共同的 和重复 使用的规则规则 、导则导则 或特性文件。 1.3.2标准的分类和分级 1 标准的分类 技术标准 生产组织标准 经济管理标准 按性质不同，分为 按适应程度不同，分为 基础标准 一般标准 按法律属性不同，分为 强制性标准，其代号为“GB” 推荐性标准，其代号为 “GB/T” 2 标淮分级 按制定的范围不同，标准分为 国际标准 ISO IEC 国家标准 GB 地方标准 行业标准 如机械

9、（JB ） 企业标准 QB 本课小结 机械零件必须同时满足两个条件才具有互换性：装 配时，不需要经过挑选、修配和调整。装配后能满足使 用要求。 互换性在产品的设计、制造、使用维修等方面都具有 积极作用。实际生产中，可根据产品的复杂程度、精度要 求、生产规模的大小以及生产设备和技术水平等的不同， 采用完全互换、不完全互换；内互换、外互换。 互换性是现代化生产的重要原则。但互换性必须通过 标准化来实现。制订和贯彻公差标准并采用相应的技术测 量措施是实现互换性的必要条件。而优先数系则是标准化 在互换性学科中最直接的应用。 在加工过程中，零件的实际几何参数不可避免地会与 其理想几何参数之间产生差异，即

10、，产生几何量误差。但 该误差只要在允许的范围内，零件就具有互换性。因此， 设计人员在设计时应根据零件的功能要求给出允许该零件 的变动量，即，规定公差，以便生产中以此为依据来判别 零件是否合格。 作业：1-1；1-2；1-3；1-6 第2章 孔轴的极限与配合 公差与测量技术 1.教学基本内容 极限(公差)与配合的基本术语及其定义 ，极限(公差)与配合国家标准的体系与结构 、标准公差、基本偏差、公差带与配合。 公差与配合选用的原则。公差与配合的图 纸标注方法。 公差与测量技术 3.教学基本要求 理解公差与配合的基本术语及定义。 了解公差与配合国家标准的结构。 能正确使用公差配合标准。 初步掌握公差

11、与配合使用的原则。 2.教学重点难点 重点：公差带构成规律及配合代号的选用 。 难点：公差配合代号的选择。 公差与测量技术 2.1 概述 在机械制造业中,“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。 极限尺寸公差国家标准现况 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 与配合 GB/T1800.3199

12、8极限与配合 基础 第3部分： 标准公差和 基本偏差 GB/T18011999极限与配合 公差带与配合的选择 GB/T18041992一般公差 线性尺寸的未注公差 GB/T31772006 光滑工件尺寸的检验 GB/T157551995 圆锥过盈配合的计算和选用 公差与测量技术 u 孔和轴方面 u 尺寸方面 u 公差与偏差方面 u 配合方面 u 基准制方面 公差与测量技术 2.2 极限与配合的基本词汇 2.2.1 有关孔和轴的定义 1.孔：通常，指工件的圆柱形内表面， 也包括非圆柱形内表面（有两平行平面或 切面形成的包容面）。 2.轴：通常，指工件的圆柱形外表面， 也包括非圆柱形外表面（有两平

13、行平面或 切面形成的被包容面。 2.2.2 有关尺寸的术语和定义 （1）尺寸 尺寸是用特定单位表示长度的数字。 （2）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。 （3）实际尺寸 实际尺寸是通过测量所得的尺寸。 （4）极限尺寸 极限尺寸是允许尺寸变化的两个界限值。其中： 较大的一个称为最大极限尺寸，较小的一个称为最小极限 尺寸 公差与配合示意图 公差带图 例 如果实际尺寸是50，合格吗? 例 2.2.3 偏差和公差的术语和定义 （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 极限偏差 上偏差=最大极限尺寸基

14、 本尺寸 下偏差=最小极限尺寸基 本尺寸 （2）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 （3）零线 零线是在公差带图中，确定偏 差的一条基准直线，也叫零偏差线。 （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。 在国家标准中， 公差 带包括：公差带 大小 标准公差确定 公差带位置由基 本偏 差确定 上偏差 下偏差 零线 基 本 尺 寸 下偏差 上偏差 （5）标准公 差 标准公差就是 国 家标准所确定 的 公差。 （6）基本偏 差 基本偏差就是 用 来确定公差带 相 对于零线位置

15、 的 上偏差或下偏 差，一般指靠 近 零线的那个偏 差。 （7）误差 误差是指零件的设计值X0与加工后 的 实测值Xi之差，用Xi表示。 即 Xi = Xi X0 式中，i = 1、2、3、n，为测量次 数 误差Xi不恒为零 ！ 偏差是一代数值。可以为正、负、零值。 实际偏差应在极限偏差限定的范围内，零 件才算合格。 例 . 有一轴的尺寸 实测轴的尺寸为49.985，问该尺寸是否 合格。 注 意 例 解：dmax=49.975 dmin=49.950 da=49.985 dadmax 不合格 或：ea=49.985-50=-0.015 es=-0.025 ei=-0.050 eaes 不合格

16、例 已知 D(d)=25,Dmax=25.021,Dmin=25,dmax= 24.980,dmin = 24.967 ，求孔轴的极限偏差和公差，画 出尺寸公差带图的两种画法，并写出极限偏差在图样上的 标注 0 0.021 0.020 0.033 25 0 21 20 33 25 mm 解：ES=+0.021 EI=0 es=-0.020 ei=-0.033 尺寸 偏差 公差 尺寸的合格性判定条件 小小 结结 1.有关“公差与偏差”的小结： 2.2.4 有关配合的术语和定义 1.配合：基本尺寸相同的，相互结合的 孔和轴公差带之间的关系。 注意：基本尺寸相同孔与轴、孔轴公差带位置大小之间的 关系。 对一对孔轴零件装