几何公差课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 绪论,第一章 绪论,互换性与技术测量,第一章,绪 论,基本内容：,掌握互换性与公差的概念、作用,和分类，标准化和优先数系的概,念,了解本课程的研究对象、任务,及要求。,第一节 互换性与公差,一、互换性与公差的概念和作用,1.,互换性,概念,1,：,广义上说，互换性是指一种产品、过程或,服务代替另一种产品、过程或服务且能满,足同样要求的能力。,举例：,机器上的螺钉、灯泡，自行车、缝纫机、,钟表上的零部件。,概念,2,：,零部件的互换性,是指同一规格的零部件,按规定的技术要求制造，能够彼此替换,使用而效果相同的性能。,即同一规格的一批零部件，任取其一，不经任何,挑选和修配就能装在机器上，并能满足其使用功,能要求。,机械制造业中的互换性通常包括几何参数和力学,性能的互换性，,本课程仅讨论几何参数的互换性,。,2.,公差,定义：,公差是零件几何参数允许的变动量,。,它包括尺寸公差、形状公差、方向公差、位置公差。,在零件的加工过程中，必然存在,加工误差,；,从零件的使用功能看，不必要求零件几何量制造的绝对准确，只要求零件几何量在某一规定范围内变动，保证同一规格零件彼此充分近似。,误差在公差范围内即为合格。,公差用来控制零件加工中的误差，以保证互换性的实现。因此，互换性要用公差来保证。,3.,互换性的作用,(1),在设计方面,零件具有互换性，可以最大限度地采用标准件、通用件和标准部件，可以简化制图、计算工作，缩短设计周期，并便于计算机辅助设计和产品品种的样化。,(2),在制造方面,互换性是组织专业化协作生产的重要基础，而专业化大生产才有可能采用高科技和高生产率的先进工艺和装备，从而提高生产率，提高产品质量，降低生产成本。,(3),在使用和维修方面,零件具有互换性，零件磨损或损坏了，可以以旧换新，方便维修，从而减少机器的维修时间和费用，延长机器的使用寿命。,4.,互换性的种类：,广义互换性：,功能互换性,狭义互换性：,几何参数互换性,(,本课程研究对象）,按互换性的程度又可分为：,完全互换（,绝对互换性）,：,指对同一规格的零件，不加挑选和修配就能满足使用要求的互换性。,应用：成批大量生产的标准零部件。,对于厂际协作，即使产量不大，往往也采用完全互换性。,不完全互换（有限互换性）：,指同一规格的零件，在装配时需要进行挑选或修配才能满足使用要求。,应用：生产批量小和装配精度要求高的情况。,厂内生产的零部件的装配。,不完全互换性可以用分组装配法、,调整法或其它方法来实现。,分组装配法：,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。,例如：,直径,50.00mm,孔、轴装配在一起，要求配合间隙,0.01,0.04mm,。若直接加工，则,孔的加工尺寸为：,50.025,50.040mm,。,轴的加工尺寸为：,50.000,50.015mm,公差值为：,0.015mm,，加工困难,。,如将孔、轴公差放大,孔加工尺寸为：,50.025,50.100mm,公差值：,0.075mm,轴加工尺寸为：,50.000,50.075mm,公差值：,0.075mm,则此孔和轴比较容易加工。,孔,50.025,50.040,50.040,50.055,50.055,50.070,50.070,50.085,50.085,50.100,加工完毕测量分组：,轴,50.000,50.015,50.015,50.030,50.030,50.045,50.045,50.060,50.060,50.075,大孔组零件与大轴组零件相配，小孔组零件与小轴组零件,相配。这样，可保证装配精度和使用要求，又能解决加工,困难，降低成本。这种组内零件可以互换，组与组之间的,相同零件不能互换的特性，就是采用分组装配法来实现不,完全互换性。,调整装配法：,是在机器装配或使用过程中,对机器,中某一特定零件按所需要的尺寸进行调整，以达,到装配精度要求，这也是一种保证装配精度的措,施。,第二节 标准化与优先数系,一、标准化,现代化生产的特点是品种多、规模大、分工细和,协作多。为使社会生产有序地进行，必须通过标,准化使产品规格品种简化，使分散的、局部的生,产环节相互协调和统一。,标准化是互换性生产的基础。,1.,标准：,标准是对重复性事物和概念所作的统一规,定，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。,标准的范围极广，种类繁多，涉及到人类生活的,各个方面。本课程研究的公差标准、检测器具和,方法标准，大多属于国家基础标准。,2.,标准化：,是指为了在一定的范围内获得最佳秩序,对实际的或潜在的问题规定共同的和重,复使用的规则的活动。,标准化工作包括制定标准、发布标准、组织实施,标准和对标准的实施进行监督的全部活动过程。,3.,标准的分类：,标准按不同的级别颁发。,我国标准分为国家标准、行业标准、地方标准和,企业标准。,对需要在全国范围内统一的技术要求，应当制定,国家标准,，代号为,GB,。,对没有国家标准而又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,，如机械标准,（,JB,）等；,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,，它们的代号分别用,DB,、,QB,表示。,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。,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。,几何量公差国家标准,极限与配合,GB/T1800-1997,形状和位置公差,GB/T1882-1996,表面粗糙度,GB/T1031-1995,圆锥、角度公差与配合,GB/T11334-2005,螺纹公差与配合,GB/T197-2003,键与花键公差与配合,GB/T1096-2003,轴承公差与配合,GB/T307-1996,齿轮的传动精度,GB/T10095-2001,光滑工件尺寸的检验及量规公差,GB/T1957-1981,二、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意,确定。,为使产品的参数选择能遵守统一的规律，使参数,选择一开始就纳入标准化轨道，必须对各种技术,参数的数值作出统一规定。,优先数和优先数系,国家标准（,GB32180,）就是其中最重要的一,个标准，要求工业产品技术参数尽可能采用它。,GB32180,中规定以十进制等比数列为,优先数系,，,并规,定了五个系列，它们分别用系列符号,R5,、,R10,、,R20,、,R40,和,R80,表示，其中前四个系列作为,基本系列，,R80,为,补充系列,，仅用于分级很细的特殊场合。各系列的公比,为：,R5,的公比：,q,5,=,1.60,R10,的公比：,q,10,=,1.25,R20,的公比：,q,20,=,1.12,R40,的公比：,q,40,=,1.06,R80,的公比：,q,80,=1.03,R5,中的项值包含在,R10,中，,R10,中的项值包含在,R20,中，,R10,中的项值包含在,R40,中，,R40,中的项值包含在,R80,中。,优先数系的五个系列中任一项值均称,优先数,。,其理论值多数为无理数。根据取值的精确程度，数值可以分为：,计算值,取五位有效数字，供精确计算用。,常用值,即通常所称的优先数，取三位有效数字，是经常使用的。,化整值,是将基本系列中的常用值作进一步化整后所得的数值，一般取两位有效数字。,R5,R10,R20,R40,R5,R10,R20,R40,R5,R10,R20,R40,1.00,1.00,1.00,1.00,2.24,2.24,5.00,5.00,5.00,1.06,2.36,5.30,1.12,1.12,2.50,2.50,2.50,2.50,5.60,5.60,1.18,2.65,6.00,1.25,1.25,1.25,2.80,2.80,6.30,6.30,6.30,6.30,1.32,3.00,6.70,1.40,1.40,3.15,3.15,3.15,7.10,7.10,1.50,3.35,7.50,1.60,1.60,1.60,1.60,3.35,3.55,8.00,8.00,8.00,1.70,3.75,8.50,1.80,1.80,4.00,4.00,4.00,4.00,9.00,9.00,1.90,4.25,10.00,10.00,10.00,10.00,2.00,2.00,2.00,4.50,4.50,2.12,4.75,优先数系的基本系列,优先数系的派生系列,:,为了优先数系有更大的适应性，可以从,Rr,系列中,，每逢,p,项选取一个优先数，组成新的系列,派生系列，以符号,Rr/p,表示，公比为,代号：,Rr/p,公比：,R5/2,：,1,、,2.5,、,6.3,、,16,q5/2=10,2/5,2.5,R10/3,：,1,、,2,、,4,、,8,q10/3=10,3/10,2,优先数系有很广泛的应用，它适用于各种尺寸、,参数的系列化和质量指标的分级，对保证各种工,业产品品种、规格的合理简化分档和协调配套具,有重大的意义。,优先数系的选用顺序为：,R5R10R20R40R80,R,r,R,r,/,p,第三节 几何量检测概述,完工后的零件是否满足公差要求，要通过检测加,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。,所以，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。,第四节 本课程的任务,一、本课程的性质,本课程是高等学校机械类各专业的一门重要的技,术基础课程，是联系机械设计与后续机械制造等,课程的纽带，是从基础课学习过渡到专业课程学,习的桥梁。,二、学习本课程的要求,学生完成本课程后，应该达到下列要求：,建立并掌握几何参数互换性与标准化的基本概,念；,掌握几何参数公差标准的主要内容、特点和应,用原则；,初步学会根据机器和零件的功能要求选用几何,参数的公差与配合；,能够查用本课程介绍的公差与配合表格，正确,标注图样；,熟悉并学会常用的计量器具，掌握各种典型几,何量的检测方法。,小结：,1.,互换性和公差的含义、分类和作用；,2.,标准化的意义；,3.,优先数和优先数系。,作业：,P248,1-1,1-2,