绪论车床尾座结构

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1、孙佳慧 A507,公差配合与精度检测,教学目的：明确本课程在生产中的重要性 教学重点：互换性、公差,课题一：绪论-车床尾座结构,学 习 导 航,课堂：听课+互动,课外：了解生活或生产中零件互换性的实例,推荐学习方法,必须掌握的理论知识：互换性、公差与加工误差、标准和标准化,1.1互换性及其意义,图1-1 车床尾座螺母零件图,1.顶尖 2.尾座体 3.顶尖套筒 4.丝杆 5.螺母 6.滚动轴承 7.后盖 8.挡圈 9.手轮 10.手柄杆 图1-3 车床尾座装配图,读懂工程图 正确理解图中标注的含义。 会标注工程图，能提出合理的图面要求。,1.互换性的含义 在机械制造业中，零件的互换性是指在同一规

2、格的一批零部件中，可以不经选择、修配或调整，任取一件都能装配在机器上，并能达到规定的使用性能要求。零部件具有的能够彼此互相替换的性能称为“互换性”。能够保证产品具有互换性的生产，称为遵守互换性原则的生产。,1.1互换性及其意义,互换性在日常生活中随处可见。,机械示例,机器人,空中客车A380,钟 表,缝纫机,制造业生产中，经常要求产品的零部件具有互换性,1.1互换性及其意义,举例：机器上的螺钉、灯泡，自行车、缝纫机、钟表上的零部件，损坏后可以更换。,按互换程度分,2.互换性分类：,1.1互换性及其意义, 完全互换性：一批零、部件装配前不经选择，装配时也不需修配和调整，装配后即可满足预定的使用要

3、求。 e.g.：螺栓、圆柱销等标准件，不同工厂之间厂际协作,按互换程度分,2.互换性分类：,1.1互换性及其意义,不完全互换性：将其制造公差适当放大，以便于加工。在完工后，再用量仪将零件按实际尺寸大小分组，按组进行装配。 e.g. 同厂制造和装配时采用, 完全互换性：一批零、部件装配前不经选择，装配时也不需修配和调整，装配后即可满足预定的使用要求。 e.g.：螺栓、圆柱销等标准件，不同工厂之间厂际协作,互换性的作用,1. 维修,以旧换新，方便维修，提高设备使用价值,2. 生产制造,加工、装配、分布式企业,3. 产品设计,使用标准件，缩短设计周期，实现CAD,3.互换性的技术经济意义,在设计方面

4、：由于采用具有互换性的标准件、通用件，可使设计工作简化，缩短设计周期，并便于用计算机辅助设计。,当零件具有互换性，可以采用分散加工、集中装配。这样有利于组织专业化协作生产，有利于使用现代化的工艺装备，有利于组织流水线和自动线等先进的生产方式。,当机器的零件突然损坏或按计划定期更换时，便可在最短时间内用备件加以替换，从而提高了机器的利用率和延长机器的使用寿命。,战场上使用的武器，保证零 (部) 件的互换性是绝对必要的。在这些场合，互换性所起的作用很难用价值来衡量。,0.2 实现互换性的条件 公差标准化和技术测量,0.2.1公差与加工误差,为了满足互换性要求，最理想的是同一规格的零部件的几何参数做

5、的完全一样。由于任何零件都要经过加工的过程，无论设备的精度和操作工人的技术水平多么高，要使加工零件的尺寸、形状和位置关系做到绝对准确，是不可能的。实际上，只要将同规格的零部件的几何参数控制在一定的范围内就能达到互换的目的。也就是说，要使零件具有互换性，就应按“公差”制造。,加工精度指机械加工后，零件几何参数(尺寸、几何要素的形状和相互间的位置、轮廓的微观不平度等)的实际值与设计的理想值相一致的程度。,0.2 实现互换性的条件 公差标准化和技术测量,1、机械加工误差,加工误差是指实际几何参数对其设计理想值的偏离程度。加工误差越小，加工精度越高。,0.2 实现互换性的条件 公差标准化和技术测量,1

6、、机械加工误差,尺寸误差 形状误差 位置误差 表面微观不平度面,加 工 误 差,0.2 实现互换性的条件 公差标准化和技术测量,1、机械加工误差,尺寸、形状误差,尺寸误差 形状误差 位置误差 表面微观不平度面,加 工 误 差,0.2 实现互换性的条件 公差标准化和技术测量,1、机械加工误差,位置误差,尺寸误差 形状误差 位置误差 表面微观不平度面,加 工 误 差,0.2 实现互换性的条件 公差标准化和技术测量,1、机械加工误差,表面粗糙度,几何量公差分类 1).尺寸公差 2).形位公差 3).表面粗糙度允许值 4).典型零件特殊几何参数的公差,公差：控制几何参数的技术规定就称“公差”，即为实际

7、几何参数值所允许的变动范围。,0.2 实现互换性的条件 公差标准化和技术测量,2、几何量公差,加工误差与公差的关系,问题：加工误差与公差的区别与联系,区别：误差是在加工过程中产生的， 公差是由设计人员确定的。,联系：公差是误差的最大允许值。,设计者要正确地确定公差，并在图样上标注。在满足功能要求的条件下，公差尽量规定得大些，以提高技术经济效益。,2019/4/21,现代化工业生产的特点是规模大，协作单位多，互换性要求高，为了正确协调各生产部门和准确衔接各生产环节，必须有一种协调手段，使分散的局部的生产部门和生产环节保持必要的技术统一，成为一个有机的整体，以实现互换性生产。 标准与标准化正是联系

8、这种关系的主要途径和手段，它是实现互换性的基础。,0.2.2标准和标准化,2019/4/21,标准化的发展史是与制造业的发展史相对应的，它是社会生产劳动的产物。 萌芽期：公元前200年青铜弩机 。 初期：开始于兵器制造业 ，前苏联1760年至1770年的土里斯基兵工厂；1902英国纽瓦尔公司（极限表）；英国标准B.S.27(1906)；1931年的沈阳兵工厂和1937年的金陵兵工厂。 现代期： ISA标准(1926)，ISO标准(1947)，超出了机械工业的范畴，扩大到了其他行业（如微电子行业）。,0.2.2标准和标准化,青铜弩机,远程射击武器,2019/4/21,标准化的发展史是与制造业的发

9、展史相对应的，它是社会生产劳动的产物。 萌芽期：公元前200年青铜弩机 。 初期：开始于兵器制造业 ，前苏联1760年至1770年的土里斯基兵工厂；1902英国纽瓦尔公司（极限表）；英国标准B.S.27(1906)；1931年的沈阳兵工厂和1937年的金陵兵工厂。 现代期： ISA标准(1926)，ISO标准(1947)，超出了机械工业的范畴，扩大到了其他行业（如微电子行业）。,0.2.2标准和标准化,2019/4/21,国际标准化组织（ISO）,在国际上，为了促进世界各国在技术上的统一，成立了国际标准化组织（简称ISO）和国际电工委员会（简称IEC），由这两个组织负责制定和颁发国际标准。 I

10、SO9000系列标准的颁发，使世界各国的质量管理和质量保证的原则、方法和程序，都统一在国际标准的基础之上。 我国于1978年恢复参加ISO组织后。陆续修订了自己的标准。修订的原则是，在立足我国生产实际的基础上向ISO靠拢，以利于加强我国在国际上的技术交流和产品互换。,2019/4/21,标准定义：标准是对重复性事物和概念所做的统一规定，也就是一种规矩。它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础，经有关方面协商一致，由主管机构批准，以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据(GB3935.183) 标准内涵： （1）是一种为大家共同遵守的“技术依据”或“技术规范”、“规定”。 （2） 也可以是一种实

11、物标准、计量标准、标准样品。 （3） 研究对象必须是具有可重复性特征的事物及概念。 （4）是协商的产物，涉及到不同部门不同阶层的利益。,0.2.2标准和标准化,2019/4/21,标准化：是指标准的制定、发布贯彻实施的全部过程。 标准化是以标准的形式体现的，也是一个不断循环、 不断提高的过程。 标准化是社会化生产的重要手段，是联系设计、生产和 使用方面的纽带，是科学管理的重要组成部分。标准化对于 改进产品、过程和使用的适用性，防止贸易壁垒，促进技术 合作方面具有特别重要的意义。,0.2.2标准和标准化,2019/4/21,对需要在全国范围内统一的技术要求，应当制定国家标准； 对没有国家标准而又

12、需要在全国某个行业范围内统一的技术要求，可制定行业标准 ； 对没有国家标准和行业标准而又需要在某个范围内统一的技术要求，可制定地方标准或企业标准 。,0.2.2标准和标准化,2019/4/21,标准的分级,国际标准,区域标准,国家标准,专业标准,地方标准,企业标准,0.2.2标准和标准化,优先数和优先数系,在机械设计中，常常需要确定很多参数，而这些参数往往不是孤立的，一旦选定，这个数值就会按照一定规律，向一切有关的参数传播。例如，螺栓的尺寸一旦确定，将会影响螺母的尺寸、丝锥板牙的尺寸、螺栓孔的尺寸以及加工螺栓孔的钻头的尺寸等。由于数值如此不断关联、不断传播，所以，机械产品中的各种技术参数不能随

13、意确定。,1.优先数,优先数和优先数系,为满足不同的需求，产品必然出现不同的规格，形成系列产品。产品数值的杂乱无章会给组织生产、协作配套、使用维修带来困难。故需对数值进行标准化。,优先数和优先数系 国家标准（GB32180）,1.优先数,2019/4/21,2.优先数系 工程技术上通常采用的优先数系是一种十进制的几何级数。优先数系列是一种科学的数值分级制度，适用于尺寸、参数和各种质量标准的分级。,优先数和优先数系,2019/4/21,凡是在数系项值上含有10的整数幂，并且有公比为如下值的等比级数，称之为优先数系，用字母 Rr 表示 。,R5系列,R10系列,R20系列,R40系列,R80包含R

14、40的项值； R40包含R20的项值； R20包含R10的项值； R10包含R5的项值；,优先数和优先数系,试写出R40系列从150到236的优先数系,优先数系的应用： 为满足技术与经济的要求，应当按照R5、R10、R20、R40的顺序，优先选用公比较大的基本系列，允许采用补充系列（R80）。也可以采用派生系列。 如：确定零件的尺寸时，应尽量地采用优先数系的常用值。如减速器设计中，经力学计算，得出输入轴的最小直径为30.01mm，则该处直径的基本尺寸按优先数系取值，即该处直径的基本尺寸应为30mm。,标准化及优先数,2019/4/21,0.2.3 几何量的检测,完工后的零件是否满足公差要求，要

15、通过检测加以判断。检测包含检验与测量。 检验是确定零件的几何参数是否在规定的极限范围内，并作出合格性判断，而不必得出被测量的具体数值； 测量是将被测量与作为计量单位的标准量进行比较，以确定被测量的具体数值的过程。 意义：检测不仅用来评定产品质量，而且用于分析产生不合格品的原因，及时调整生产，监督工艺过程，预防废品产生。检测是机械制造的“眼睛”。产品质量的提高，除设计和加工精度的提高外，往往更有赖于检测精度的提高。,合理地确定公差与正确进行检测，是保证产品质量、实现互换性生产的两个必不可少的条件和手段。,2019/4/21,课堂练习(1)判断题,1.为了使零件具有完全互换性，必须使各零件的几何尺

16、寸完全一致。,2.互换性要求零件具有一定的精度。,3.凡是合格的零件一定具有互换性。,4. 同厂制造和装配时，可采用不完全互换性 。,0.3 本课程的性质和要求,运动设计 结构设计 强度设计 精度设计,机械产品的设计,机械设计基础,2019/4/21,学生通过本课程的学习应达到下列基本目标： 1掌握几何量公差、标准化以及计量学的基本知识。深刻领会上述几方面在实现发展互换性生产、保证产品质量体系中所起的重要作用。 2确切理解有关公差标准的基本术语和定义，掌握标准的内容和特点。初步掌握选用公差、进行精度设计的基本原则。 3. 学会几何量的测量方法，具有正确处理测量数据的初步能力。,0.3 本课程的性质和要求,计量工作,计量：是指实现单位统一、量值准确可靠的活动。 计量测试仪器的新发展：激光丝杠动态检查仪、三坐标测量机、齿轮测量中心等。 新挑战：纳米精