公差与金属材料第二讲课件

1公差及公差带本章要点加工误差的控制偏差的种类配合的类型尺寸的种类基准制配合制2q 加工误差的来源l 机床的精度l 刀具的精度l 工艺系统的精度(夹具精度)等3q 加工误差的控制方法l 设计时规定一定的公差/GBl 根据规定的设计公差选择合适的加工方法q 公差数值的选用l 依据国家标准和国际标准l 是保证零部件互换性的基础4q 尺寸l 用特定单位表示的长度值l 表示长度量，如直径、长宽高等l 工程图样规定尺寸的单位为mmq 孔、轴尺寸l 单一尺寸的内表面部分，圆柱体内表面l 单一尺寸的外表面部分，圆柱体外表面5q 基本尺寸l 基本尺寸是设计给定的尺寸，按照标准选取l 孔的基本尺寸以D 表示，轴的基本尺寸以d表示 l 基本尺寸是计算偏差、极限尺寸的起始尺寸l 表示尺寸的基本大小，并不是加工尺寸6l 通过测量得到的尺寸l 孔的实际尺寸以Da表示，轴的实际尺寸以da表示l 由于测量误差和形状误差的影响，零件同一表面 各个部位的实际尺寸也是不同l 实际尺寸通过多处测量确定q 实际尺寸7p 作用尺寸l在配合面的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸，称为孔的作 用尺寸，以Dm表示l在配合面的全长上，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸，称为轴的作 用尺寸以dm表示图2-1 孔与轴的作用尺寸8p 作用尺寸图2-1 孔与轴的作用尺寸l 同一批各个零件的孔、轴的作用尺寸是不同的l 某一个实际孔、轴的作用尺寸是唯一的l 孔的作用尺寸总是小于实际尺寸(Dmda)l只有孔的作用尺寸大于轴的作用尺寸(Dm dm)时，两者才能自由装配9p 极限尺寸l 极限尺寸是允许尺寸变化的界限，一般有最大和最小极限尺寸l 极限尺寸是根据零件的使用要求确定的，它可能大于、等于或小于 基本尺寸Dmax=30.033，Dmin=30.000dmax=29.980，dmin=29.96010p 极限尺寸l孔的最大极限尺寸以Dmax 表示，最小极限尺寸Dmin 表示l 轴的最大极限尺寸以dmax 表示，最小极限尺寸以dmin 表示Dmax=30.033，Dmin=30.000dmax=29.980，dmin=29.96011p 极限尺寸l 孔的作用尺寸应不小于最小极限尺寸，实际尺寸应不大于 最大极限尺寸，即DmDmin；DaDmaxl 轴的作用尺寸应不大于最大极限尺寸，实际尺寸应不小于 最小极限尺寸，即dmdmax；dadmin12p 极限尺寸l只有作用尺寸和实际尺寸都在极限尺寸范围之内，零件才是合格的，才能保证互换性要求13p 偏差的概念l 偏差是某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差l 偏差为代数差，可以为正值、负值或零l 计算时，偏差必须带有正、负号图2-2 偏差计算14p 实际偏差l 实际偏差是实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差l 孔的实际偏差以Ea表示:Ea=DaDl 轴的实际偏差以ea表示:ea=dadp 极限偏差l分为上偏差和下偏差l孔的上偏差以ES表示 ES=DmaxDl轴的上偏差以es表示 esdmaxdl孔的下偏差以EI 表示 EIDminDl轴的下偏差以ei表示 ei=dmindl极限偏差是设计者根据 实际需要确定图2-2 偏差计算例题2-115p 实际偏差l 实际偏差是实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差l 孔的实际偏差以Ea表示:Ea=DaDl 轴的实际偏差以ea表示:ea=dadp 极限偏差l分为上偏差和下偏差l孔的上偏差以ES表示 ES=DmaxDl轴的上偏差以es表示 esdmaxdl孔的下偏差以EI 表示 EIDminDl轴的下偏差以ei表示 ei=dmindl极限偏差是设计者根据实际需要确定16p 公差的概念及特点l 尺寸公差是允许尺寸的变动量l 公差表示一批零件尺寸允许变动的范围l 公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值l 孔的公差以Th表示，Th|Dmax-Dmin|=|ES-EI|l 轴的公差以Ts表示，Ts|dmax-dmin|=|es-ei|17p 公差的概念及特点l公差大小表示对零件加工精度高低的要求，不能判断零件尺寸是否合格l 上、下偏差表示每个零件实际偏差大小变动的界限，是判断零件尺寸是否合格的依据，与零件加工精度的要求无关l 上、下偏差之差的绝对值(公差)与精度有关l 公差是误差的允许值，由设计确定，不能通过实际测量得到例题2-218p 公差带l公差带是由代表两极限偏差或两极限尺寸的两平行直线所限定的区域表2-3 公差带图p 公差带参数l 公差带大小，由标准公差确定l 公差带位置，由基本偏差确定19表2-3 公差带图p 标准公差l 国标规定的确定公差带大小的任一公差p 基本偏差l 国标规定的用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差l 通常指靠近零线的那个偏差20表2-3 公差带图p 公差带图l 取基本尺寸为零线(零偏差线)，用适当的比例画出以两极限偏差表示的公差带，称为公差带图l 公差带图中，零线水平放置，取零线以上为正偏差，零线以下为负偏差21表2-3 公差带图p 公差带图l偏差以微米（m）为单位l 公差带的大小取决于公差的大小，公差大的公差带宽，公差小的公差带窄l 公差带相对于零线的位置取决于某一极限偏差l 公差和极限偏差的大小都是根据使用性能由设计确定的22q 配合的概念q 配合类型l 按公差带关系的不同，配合分为三种。按公差带关系的不同，配合分为三种。l 基本尺寸相同的，相互结合的孔、轴公差带之基本尺寸相同的，相互结合的孔、轴公差带之 间的相互位置关系（反映配合的机械功能）。间的相互位置关系（反映配合的机械功能）。轴孔孔轴23l 孔的公差带在轴公差带上方（包括Xmin0的配合）l 对一批零件而言，所有孔的尺寸对一批零件而言，所有孔的尺寸轴的尺寸轴的尺寸 q 间隙配合孔轴Xmax孔轴XmaxXminXmin=0图2-4 间隙配合 功能：功能：l 储存润滑油，润滑、冷却储存润滑油，润滑、冷却l 补偿温度引起的尺寸变化补偿温度引起的尺寸变化l 补偿弹性变形及制造、安装误差补偿弹性变形及制造、安装误差 24l 孔的公差带在轴公差带下方（包括Ymin0的配合）l 对一批零件而言，所有孔的尺寸对一批零件而言，所有孔的尺寸轴的尺寸轴的尺寸 q 过盈配合图2-5 过盈配合孔孔轴轴Ymin=0YmaxYminYmax作用：作用：l 用于孔、轴的紧固连接用于孔、轴的紧固连接 过盈配合的装配方式过盈配合的装配方式 压装、热装和冷装压装、热装和冷装 25l 孔、轴公差带相互重叠，即可能具有孔、轴公差带相互重叠，即可能具有X X或或Y Y的配合的配合l q 过渡配合图2-6 过渡配合轴孔轴孔轴孔YmaxXmaxYmaxXmaxXmaxYmax作用：作用：l 用于孔、轴间的定位联结用于孔、轴间的定位联结l 要求装拆方便，对中性好要求装拆方便，对中性好26q 配合公差l 允许间隙或过盈的变动量允许间隙或过盈的变动量l 由使用要求（设计要求）决定由使用要求（设计要求）决定注意：注意：l 提高配合精度可减小相配合的孔、轴尺寸公差提高配合精度可减小相配合的孔、轴尺寸公差孔轴XmaxXmin-间隙孔轴YmaxYmin-过盈轴孔YmaxXmax-过渡27q 基准制的作用改变孔和轴的公差带位置可以得到很多种配合，便于现代大生产，改变孔和轴的公差带位置可以得到很多种配合，便于现代大生产，简化标准简化标准 q 基准制的类别 标准对配合规定了两种配合制：基孔制和基轴制标准对配合规定了两种配合制：基孔制和基轴制 28l用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差l一般指最靠近零线的那个偏差。一般指最靠近零线的那个偏差。l当公差带位于零线上方时，其基本偏差为下偏差当公差带位于零线上方时，其基本偏差为下偏差l当公差带位于零线下方时，其基本偏差为上偏差当公差带位于零线下方时，其基本偏差为上偏差l基本偏差是国家标准中使公差带基本偏差是国家标准中使公差带位置标准化位置标准化的唯一指标的唯一指标q 基本偏差29q 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，其下偏差为零基孔制中的孔为基准孔，其下偏差为零图2-7 基孔制配合30q 基轴制l 基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差孔的公差带形成基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度各种配合的一种制度l 基轴制中的轴为基准轴，基轴制中的轴为基准轴，其上偏差为零其上偏差为零图2-8 基轴制配合31q 基准制的选择原则l基准制的选择与使用要求无关，不管选择基孔制还是基轴制，都基准制的选择与使用要求无关，不管选择基孔制还是基轴制，都可以实现配合性质可以实现配合性质l从工艺的经济性和结构的合理性考虑问题，对中、小尺寸应优先从工艺的经济性和结构的合理性考虑问题，对中、小尺寸应优先选用基孔制选用基孔制l基轴制只有在同标准件基轴制只有在同标准件(滚动轴承等滚动轴承等)配合或结构上的特殊要求等配合或结构上的特殊要求等情况下选用情况下选用32