互换性与技术测量第二讲.ppt

二 基本偏差系列为了确定孔轴配合关系 前面确定了公差带的大小 还需确定公差带的位置 即对公差带位置进行标准化 基本偏差可以用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差 特指靠近零线的偏差 这个靠近设计尺寸的偏差最具有代表意义 所以确定用它来编制标准 即基本偏差标准 统一的把基本偏差离开零线的相对位置按远近不同分为了28个等级 分别用大小写字母代替 这就是基本偏差系列表 大写代表孔 小写代表轴 26个字母除去I L O Q W字母 加上CD EF FG ZA ZB ZC JS共计28个 其中JS在各公差等级中关于零线完全对称 相同代号 不同的基本尺寸 有不同的基本偏差值 但是其相对零线的位置 就其基本尺寸而言 却是相近的 这样可以保证同样代号轴孔相配 其配合关系一致 尽管轴孔的尺寸可能不同 1 轴的基本偏差在制定轴的基本偏差时 以配合时孔的下偏差为零 即基孔制为基础来考虑的 即孔为H 从而达到如下配合要求 a h 为间隙配合 j n 为过渡配合 p zc 过盈配合 即孔用H 轴如果用 a b c 用于大间隙和热动配合d e f 旋转运动 液体摩擦g 定位配合 小间隙j 轴承相配合的孔与轴k m n 小间隙 小过盈p 刚好与H7的孔生成过盈配合 2 孔的基本偏差孔的基本偏差用大写字母来表示 随着字母A B H 从零线上方向零线下方移动 在制定孔的基本偏差时 以配合轴的上偏差为零 即基轴制为基础来考虑的 实际上孔的基本偏差是通过轴的基本偏差换算而来的 有如下两个换算原则 a 通用规则同一字母的孔轴 其基本偏差的绝对值相等 而符号相反 A H EI es IT8的J K M N ES ei IT7的P ZC ES ei b 特殊规则 为了配合 小于等于IT8的J K M N ES ei 小于等于IT7的P ZC ES ei 其中 ITn ITn 1 ITn代表某一级孔的标准公差ITn 1代表比某一级孔高一级的轴的标准公差 在较高公差等级中 孔比轴难加工 在生产中常采用孔比轴低一级相配合 并要求按基轴制和基孔制形成的配合 如H7 p6与P7 h6 具有相同的极限间隙和过盈 即在由基孔制变成基轴制时 孔的公差带比轴公差带长的情况下 为了不改变配合性质 只有上移孔的公差带位置 基孔制最小过盈 Ymin ES ei ITn ei基轴制最小过盈 Ymin ES ei ES ITn 1 两者相等 ES ITn 1 ITn eiES ei ITn ITn 1 EI ES ITn ei ITn ITn 1 ITn ei ITn 1 es 结论 1 轴的基本偏差是以基孔制为基础制定的 在孔的下偏差选择为零 即代号为H时 a到h与H的配合保证为间隙配合孔的基本偏差是以基轴制为基础制定的 在轴的上偏差选择为零 即代号为h时 A到H与h的配合保证为间隙配合 2 对于轴 a h的基本偏差为上偏差 对于孔 A H的基本偏差为下偏差 3 基轴制下 当孔轴配合时 轴为h 如果为间隙配合 适用通用原则 获得孔的基本偏差 即孔下偏差 如果为过渡或过盈配合 有时适用通用原则 有时适用特殊规则来获得孔的基本偏差 即孔上偏差 标准公差 IT8时 J K M N 孔用8 则轴用7 J8 h7 H8 j7 H9 j9 标准公差 IT7时 P R S T U V 孔用7 则轴用6 P7 h6 H7 p6 P8 h8 H8 p8 P6 h5 H6 p5 4 尺寸大于等于500mm时 只适用通用规则 四 国家标准规定的公差带与配合 一 基准制选用 1 基孔制优先准则只在轴不用加工时 采用基轴制 或者同一基本尺寸的轴上装配不同配合要求的零件时 才使用基轴制 2 标准件配合时 以标准件定 如滚动轴承 轴用基孔制 孔用基轴制 3 特殊要求 用任一公差带组合 4 配合公差的确定 Tf Th Ts具体配合公差选择 可以通过下列三种方法 计算法试验法类比法 5 基本偏差确定间隙配合 基本偏差的绝对值 Xmin过盈配合 基本偏差的绝对值 IT Ymin 例 请确定配合与公差 直径25mm Xmax 0 086 Xmin 0 020解 选择基孔制 Tf Xmax Xmin Th Ts 0 066mmd 25mm i 1 31 mIT6 10i 13 mIT7 16i 21 mIT8 25i 33 m孔轴都用IT8 33 m 则EI 0 ES 33 m es xmin 20 m ei es IT8 53 m 二 公差等级的选用 1 一般要求时 轴孔同为IT9级 或IT10级 2 有精度要求时 轴用IT7级 孔用IT8级 或同为IT7级 3 有高精度要求时 轴用IT6级 孔用IT7级 4 IT12 IT18一般用在冲压件 锻铸件中 5 尽量采用大的公差等级 使加工经济性 6 采取不同的加工手段 会获得不同的加工精度 不同加工方法可获得不同的加工精度 车 IT7 11金刚车 IT5 7铣 IT8 11钻 IT10 13圆磨 IT5 8平磨 IT5 8拉销 IT5 8绞孔 IT6 10冲压 IT10 14压铸 IT11 14烧结成型 IT6 10 常用基孔制配合 间隙配合 H11 c11 H11 h11H9 d9 H9 h9H8 f7 H8 h7H7 g6 H7 h6过渡配合 H7 k6 H7 n6过盈配合 H7 p6 H7 s6 H7 u6 常用基轴制配合 间隙配合 C11 h11 H11 h11D9 h9 H9 h9F8 h7 H8 h7G7 h6 H7 h6过渡配合 K7 h6 N7 h6过盈配合 P7 h6 S7 h6 U7 h6 六 线性尺寸的未注公差为了简化标注 图样上的尺寸有些并不标注公差大小 一般未注公差分成f m c v四级 并进行分段处理 一般中等或粗糙级未注公差 按照尺寸分段 接近基本尺寸的0 5 1 左右 第二章长度测量基础 测量标准 评判标准 第一节测量的基本概念1 计量器具的示值误差 计量器具示值与被测真值之差e L示值 L真值2 不确定度 测量误差引起被测值的不肯定程度 用标准方差 来估计 通过多次重复测量 统计法计算标准偏差的估计值 3 允许误差 计量器具允许的误差极限值 二 长度尺寸的传递1米 电磁波在真空中以1 299792458秒所行进的距离 并以此为基础 传递给线纹尺 量块 再逐次传递下去 量块分等级使用 并分等级传递 量块按等使用时 用其实际尺寸 用几个高等级的量块鉴定低一等级的量块 影响其测量精度的是对量块进行测量时测量仪器的不确定度 量块按级使用时 用其标称尺寸 此时使用精度受量块本身的极限偏差的影响 三 测量误差与数据处理 一 基本概念 误差来源 测量方法误差 测量变形误差 测量误差 l L其中 误差l 测量结果L 测量真值不同的L 要比较测量精确度 常用 相对误差 概念 二 误差分类 1 系统误差 多次平均不能消除的 比如 测量仪器 温度条件变化等2 随机误差 相同条件下 随机性误差 多次测量可以克服3 粗大误差 非常规性误差 主要是前两种 三 精度1 精密度 测量结果彼此之间重复程度 随机误差或系统误差 2 正确度 系统误差大小的程度 可以修正 3 准确度 精确度 精密与正确度的综合反应 与真值的一致程度 四 随机误差 1 随机误差分布特征 频率直方图 实际分布曲线 正态随机误差分布曲线 具有如下特点 1 绝对值相等的正误差和负误差出现次数相等 具有对称性 2 单峰性 绝对值小的误差比绝对值大的误差出现次数多 3 有界性 绝对值不会超过一定的限度 4 抵偿性 增大测量次数 使算术平均值趋于零 2 标准偏差随机误差 在没有系统误差时 测量值与真值之差 标准偏差 多次重复测量 并且在重复条件不变的情况下 测得值的随机误差平方和 除以被测量次数n所得商的平方根 愈小 精密度越高 愈大 精密度越低 当t 1 2 3 4时 测量值落在 t t 之间的概率为t 概率1 0 68262 0 90343 0 99733 0 99936 故取 3 为随机误差的极限误差 也就是说极限误差为标准偏差的3倍 3 算术平均值4 由残余误差求标准偏差 残余误差定义 测量值与测量平均值之差 标准偏差可以通过n次测量后得到的残余误差来估算 5 系统误差 残余误差观察法 可以通过残余误差观察法来判断系统误差 如果正负都有 无变化规律 则无系统误差 如果是递增或递减 则是线性系统误差 如果是正变成负或正变负 周期性误差 6 粗大误差消除与判断方法 超过3 的误差 一般都是粗大误差 拉依达准则 7 函数误差 8 算术平均值的标准偏差9 等精度测量结果 10 等精度测量结果的处理在等精度下 获得测量系列求等精度测量结果 同一条件下 进行n次测量 获得L1 L2 L3 Ln结果如何处理 1 判断系统误差 测量值是否有周期性 是否交替出现正或负 2 求算术平均值 3 求残余误差vi 通过残余误差进一步观察有没有系统误差4 求标准偏差的估算值 5 判断粗大误差 3 如果有粗大误差 剔除后再从2开始重新计算 6 求算术平均值标准偏差 L n7 写出测量结果 L 3 L 五 计量器具的选择前面所述为测量结果的处理 但只有用正确的计量器具 采取正确的处理手段 即在两个方面都正确 才能判断所检验的工件是否合格 因此下面将针对测量所需器具给一个选择原则 有两个主要的选择原则 1 形状部位进行选择2 公差选择 被测量公差的1 10 1 3作为测量仪器的测量不确定度选择 高精度就用T 3 低精度工件就用T 10 五 计量器具的选择一 光滑工件尺寸的检验包含两个方面 1 确定工件的验收极限 根据工件的基本尺寸和公差等级确定2 选择正确的计量器具 根据工件的公差等级确定二 验收极限1 内缩方式 验收极限为工件的最大实体尺寸与最小实体尺寸向公差带内内缩一个安全裕度A 适用于单一要素包容原则和公差等级较高的场合 一般A T 10 2 不内缩方式 当工艺能力指数Cp 1时 Cp T 6 其验收极限可按不内缩方式确定 当采用包容原则时 即在考虑尺寸公差时还考虑形状公差 在最大实体侧仍按内缩方式确定验收极限 A T 10 3 器具选择 测量的不确定度允许值u1 测量器具的不确定度 u1 u1分为三档 0 09T 0 15T 0 225T要测量工件是否合格 要从两方面入手 1 选择工具的允许不确定度2 从工件上 按内缩或不内缩方式设定验收极限 书P72例2 4