互换性与公差(课堂PPT)课件

《互换性与公差(课堂PPT)课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《互换性与公差(课堂PPT)课件（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第三章第三章 精密机械零件公差与互换性精密机械零件公差与互换性(零件的几何精度零件的几何精度)1 13-1 概论概论一、误差的概念一、误差的概念 零件的几何参数：包括尺寸、形状及位置零件的几何参数：包括尺寸、形状及位置参数等等。参数等等。加工误差加工误差加工后，零件的实际几何参数加工后，零件的实际几何参数对其理想参数的变动量。对其理想参数的变动量。几何精度几何精度而实际几何参数近似于理想几而实际几何参数近似于理想几何参数的程度。何参数的程度。零件的加工误差愈小，则其几何精度愈高。零件的加工误差愈小，则其几何精度愈高。2 2 零件的加工误差，按其几何特征的不同可分为如下零件的加工误差，按其几何特

2、征的不同可分为如下零件的加工误差，按其几何特征的不同可分为如下零件的加工误差，按其几何特征的不同可分为如下二类：二类：二类：二类：1.1.尺寸误差尺寸误差尺寸误差尺寸误差 加工后零件的实际尺寸与理想尺寸加工后零件的实际尺寸与理想尺寸加工后零件的实际尺寸与理想尺寸加工后零件的实际尺寸与理想尺寸之差。之差。之差。之差。 如轴类零件的直径及长度尺寸的误差均属此类。如轴类零件的直径及长度尺寸的误差均属此类。如轴类零件的直径及长度尺寸的误差均属此类。如轴类零件的直径及长度尺寸的误差均属此类。2 2几何形状误差几何形状误差几何形状误差几何形状误差 零件的实际几何形状零件的实际几何形状零件的实际几何形状零件

3、的实际几何形状( (一般指一般指一般指一般指各种线、面各种线、面各种线、面各种线、面) )与理想形状的差别。与理想形状的差别。与理想形状的差别。与理想形状的差别。形状误差又可分为：形状误差又可分为：形状误差又可分为：形状误差又可分为： 宏观几何形状误差宏观几何形状误差宏观几何形状误差宏观几何形状误差( (简称形状误差简称形状误差简称形状误差简称形状误差) )； 中间几何形中间几何形中间几何形中间几何形 状误差状误差状误差状误差( (表面波度）；表面波度）；表面波度）；表面波度）； 微观几何形状误差微观几何形状误差微观几何形状误差微观几何形状误差( (表面粗糙度表面粗糙度表面粗糙度表面粗糙度)

4、)。 3 3 表面形状误差的波距较大，表面粗糙表面形状误差的波距较大，表面粗糙度的波距较小，表面波度则介于两者之间，度的波距较小，表面波度则介于两者之间，如图如图3-1所示。所示。4 4二互换性二互换性 是指按规定的几何、物理及其它质量参是指按规定的几何、物理及其它质量参数的公差来分别制造机械的各个零部件，数的公差来分别制造机械的各个零部件，任取其一，使其在装配与更换时不需任何任取其一，使其在装配与更换时不需任何挑选、辅助加工或修配，就能装在仪器上，挑选、辅助加工或修配，就能装在仪器上，达到规定的功能要求。达到规定的功能要求。互换性的例子：互换性的例子：互换性的例子：互换性的例子：1. 1.

5、钟表、手表中的零件损坏了，可迅速换上一个钟表、手表中的零件损坏了，可迅速换上一个钟表、手表中的零件损坏了，可迅速换上一个钟表、手表中的零件损坏了，可迅速换上一个同规格的零件，以恢复其使用功能。之所以如此同规格的零件，以恢复其使用功能。之所以如此同规格的零件，以恢复其使用功能。之所以如此同规格的零件，以恢复其使用功能。之所以如此方便，是因为这些零件具有互换性。方便，是因为这些零件具有互换性。方便，是因为这些零件具有互换性。方便，是因为这些零件具有互换性。2 2汽车上的零件也具有互换性。买一个来就可以汽车上的零件也具有互换性。买一个来就可以汽车上的零件也具有互换性。买一个来就可以汽车上的零件也具有

6、互换性。买一个来就可以装上。装上。装上。装上。5 5仪期制造中的互换性，通常包括：仪期制造中的互换性，通常包括： 几何参数几何参数(如尺寸、形状等如尺寸、形状等)； 力学性能力学性能(如硬度、强度如硬度、强度) ； 理化性能理化性能(如化学成分、线膨胀系数如化学成分、线膨胀系数)等方面的互换性。等方面的互换性。 本章只讨论几何参数的互换性。本章只讨论几何参数的互换性。 用公差来保证几何参数的互换性用公差来保证几何参数的互换性 公差值大小应根据功能要求和经济性权衡而公差值大小应根据功能要求和经济性权衡而公差值大小应根据功能要求和经济性权衡而公差值大小应根据功能要求和经济性权衡而定。实际几何参数是

7、否合格，应通过技术测量所定。实际几何参数是否合格，应通过技术测量所定。实际几何参数是否合格，应通过技术测量所定。实际几何参数是否合格，应通过技术测量所得结果来判断。得结果来判断。得结果来判断。得结果来判断。6 6互换性按其互换性程度分为完全互换和不互换性按其互换性程度分为完全互换和不完全互换。完全互换。完全互换完全互换零、部件在装配时不需要挑选、零、部件在装配时不需要挑选、调整和附加修配；调整和附加修配；不完全互换不完全互换允许零、部件在装配前进行允许零、部件在装配前进行预先分组，对应组内的零、部件才可互换，预先分组，对应组内的零、部件才可互换，而且只适用于厂内组织生产采用（如滚动而且只适用于

8、厂内组织生产采用（如滚动轴承的大批量生产）。轴承的大批量生产）。 7 7互换性的重要意义：互换性的重要意义： 互换性是组织现代化工业生产的重要技互换性是组织现代化工业生产的重要技术经济原则。它有利于在工业中广泛地组织协术经济原则。它有利于在工业中广泛地组织协作，进行高效率的专业化生产，对产品设计、作，进行高效率的专业化生产，对产品设计、制造、使用和维修等方面都具有重要的意义。制造、使用和维修等方面都具有重要的意义。1.1.从使用看，零部件新旧替换方便。从使用看，零部件新旧替换方便。从使用看，零部件新旧替换方便。从使用看，零部件新旧替换方便。2.2.从制造看，是提高生产水平和文明程度的有力手段。

9、从制造看，是提高生产水平和文明程度的有力手段。从制造看，是提高生产水平和文明程度的有力手段。从制造看，是提高生产水平和文明程度的有力手段。并行制造零件、自动装配、并行制造零件、自动装配、并行制造零件、自动装配、并行制造零件、自动装配、CAMCAM、产量质量高、成本、产量质量高、成本、产量质量高、成本、产量质量高、成本低。低。低。低。3.3.从设计看，可简化计算、绘图，可从设计看，可简化计算、绘图，可从设计看，可简化计算、绘图，可从设计看，可简化计算、绘图，可CADCAD。 8 83-2 公差与配合的基本术语和定义公差与配合的基本术语和定义 1孔：孔： 通常指工件的圆柱形通常指工件的圆柱形通常指

10、工件的圆柱形通常指工件的圆柱形内表面，也包括其它非圆内表面，也包括其它非圆内表面，也包括其它非圆内表面，也包括其它非圆柱形内表面柱形内表面柱形内表面柱形内表面( (由二平行平面由二平行平面由二平行平面由二平行平面形成的包容面形成的包容面形成的包容面形成的包容面) )中由单一尺中由单一尺中由单一尺中由单一尺寸确定的部分寸确定的部分寸确定的部分寸确定的部分( (见图见图见图见图3-2)3-2)。2轴：轴： 通常指工件的圆柱形外表面，也包括其它非圆柱通常指工件的圆柱形外表面，也包括其它非圆柱形外表面形外表面(由二平行平面形成的被包容面由二平行平面形成的被包容面)中由单一尺中由单一尺寸确定的部分。寸确

11、定的部分。 9 9 孔与轴的基本特征表现为包容和被包容的孔与轴的基本特征表现为包容和被包容的关系，即孔为包容面，轴为被包容面。关系，即孔为包容面，轴为被包容面。10103尺寸：尺寸： 以特定单位表示长度值的数字。以特定单位表示长度值的数字。 由数字和长度单位由数字和长度单位(如如mm)组成，如直径组成，如直径100mm.4基本尺寸：基本尺寸： 通过设计给定的尺寸（理论值）。通过设计给定的尺寸（理论值）。 通过它应用上下偏差算出极限尺寸。它通过它应用上下偏差算出极限尺寸。它是根据使用要求，通过强度、刚度计算和结是根据使用要求，通过强度、刚度计算和结构等方面的考虑，并按标准选取尺寸（可减构等方面的

12、考虑，并按标准选取尺寸（可减少刀具、量具、夹具的规格数量）。少刀具、量具、夹具的规格数量）。5实际尺寸：实际尺寸：通过测量获得的某一孔、轴的通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。尺寸。1111由于存在测量误差，所以实际尺寸并非尺由于存在测量误差，所以实际尺寸并非尺寸的真值；同时，由于存在形状误差，工寸的真值；同时，由于存在形状误差，工件同一表面的不同部位的实际尺寸往往是件同一表面的不同部位的实际尺寸往往是不相等的。因此，一个孔或轴的任意横截不相等的。因此，一个孔或轴的任意横截面中的任一距离，即任何两相对点之间测面中的任一距离，即任何两相对点之间测得的尺寸称为局部实际尺寸。得的尺寸称为局部实际尺寸。

13、例如：测得轴的尺寸为例如：测得轴的尺寸为24.965mm,若测若测量的极限误差为量的极限误差为0.001mm,则尺寸的真值则尺寸的真值在在24.9650.001 mm范围内。范围内。12126极限尺寸：极限尺寸： （孔或轴的）允许尺寸变化的（孔或轴的）允许尺寸变化的两个界限值，它以基本尺寸为基准来确定。两个界限值，它以基本尺寸为基准来确定。最大极限尺寸最大极限尺寸两个界限值中，较大的一两个界限值中，较大的一个；个；最小极限尺寸最小极限尺寸两个界限值中，较小的一两个界限值中，较小的一个；个；实际尺寸应位于其中，也可达到极限尺寸。实际尺寸应位于其中，也可达到极限尺寸。7尺寸偏差尺寸偏差(简称偏差简

14、称偏差) 某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。13138上偏差：上偏差：最大极限尺寸减其基本尺寸所最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为上偏差得的代数差称为上偏差(孔孔ES、轴、轴es)14149下偏差：下偏差： 最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为下偏差差称为下偏差(孔孔EI、轴、轴ei) ES、EI为孔的上、下偏差；为孔的上、下偏差； es、ei为轴的上、下偏差。为轴的上、下偏差。 上偏差和下偏差统称为极限偏差。上偏差和下偏差统称为极限偏差。10实际偏差：实际偏差： 实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差称实际尺寸减其基本尺

15、寸所得的代数差称为实际偏差。为实际偏差。 偏差可以是正，负或零值。实际偏差应偏差可以是正，负或零值。实际偏差应位于极限偏差范围之内。位于极限偏差范围之内。 151511尺寸公差尺寸公差(简称公差简称公差)： 允许尺寸的变动量。是一个没有符号的绝允许尺寸的变动量。是一个没有符号的绝对值，它是最大极限尺寸减最小极限尺寸之对值，它是最大极限尺寸减最小极限尺寸之差或上偏差减下偏差之差的绝对值。差或上偏差减下偏差之差的绝对值。其计算公式如下：其计算公式如下： 孔的公差孔的公差: TH=|Dmax-Dmin|=|ES-EI| 轴的公差轴的公差: TS=|dmax-dmin|=|es-ei|1616例例例例

16、1 1： 已知孔的基本尺寸已知孔的基本尺寸已知孔的基本尺寸已知孔的基本尺寸D=D=轴的基本尺寸轴的基本尺寸轴的基本尺寸轴的基本尺寸 d=25mm, d=25mm, 孔的最大极限尺寸孔的最大极限尺寸孔的最大极限尺寸孔的最大极限尺寸D Dmaxmax=25.021mm, =25.021mm, 孔的最小极限孔的最小极限孔的最小极限孔的最小极限尺寸尺寸尺寸尺寸D Dminmin=25.000mm; =25.000mm; 轴的最大极限尺寸轴的最大极限尺寸轴的最大极限尺寸轴的最大极限尺寸d dmaxmax=24.980mm,=24.980mm,轴的最小极限尺寸轴的最小极限尺寸轴的最小极限尺寸轴的最小极限尺寸d dminmin=24.967mm=24.967mm。求孔与轴的极限偏差及公差。求孔与轴的极限偏差及公差。求孔与轴的极限偏差及公差。求孔与轴的极限偏差及公差。 解：孔：解：孔：解：孔：解：孔： ES=D ES=Dmaxmax-D=25.021-25=+0.021mm-D=25.021-25=+0.021mm EI= D EI= Dminmin-D=25.000-25=0mm-D=25.000-