公差配合与几何精度检测 教学课件 作者 王宇平 第1章尺寸精度.pptVIP

第 1 章 尺寸精度 导读——本课题讨论的内容有 ● 尺寸公差与配合的有关术语 术语1：关于孔、轴 术语2：关于尺寸：基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸 术语3：关于尺寸偏差：实际偏差、极限偏差 术语4：关于尺寸公差（概念、计算、公差带图） 术语5：零件的合格性判定 术语6：关于配合（基本概念、类型、极限盈隙的计算、配合公差的计算、配合制） ● 尺寸公差与配合的国标规定 尺寸公差带两要素：公差带大小——标准公差（概念、含义、查表方法） 公差带位置——基本偏差（概念、含义、查表方法） ● 尺寸公差与配合的选用 基准制、配合类型、精度等级、极限偏差 1.1 尺寸公差与配合的基础知识 1.1.1 基本概念 如图0－3齿轮泵主动轴，与齿轮装配在一起共同旋转以实现齿轮泵泵油的功能。这里要解决两个问题：一是将轴和齿轮加工出来，加工过程中的技术保证之一是尺寸公差；二是将轴和齿轮装配在一起，装配过程中的技术保证之一是配合公差。 我们的任务是：站在实际生产的角度来理解这两个问题，以及与此相关的一系列术语。 在图0－3中，表示孔径的尺寸有φ3，轴径有φ12、φ10，各段轴长分别为18、50、75、188等 ，均属于线性几何量，单位是mm。可见，尺寸是用特定单位表示线性几何量大小的数值。 上述尺寸是根据零件的功能要求由设计给定的，称为基本尺寸。 但是在实际零件加工中，由于机床、夹具、刀具等工艺系统的热变形、力变形、振动及磨损的影响，以及加工人员的操作技术等一系列因素存在，使得加工后测量得出的尺寸与基本尺寸不能完全一致，从而产生偏差。这种偏差在实际中叫作误差。 加工后经测量得出带有误差的尺寸，是实际尺寸。 为了保证零件在装配时具有互换性，就必须在加工时规定精度要求，即规定误差的允许范围，这个范围就是公差。 公差是在零件设计时给定的，要求加工时将实际尺寸限制在一定的界限内，这个界限为极限尺寸。在界限内的实际尺寸，达到了精度要求，属于合格产品，超出此界限，成为废品。这就是零件加工的合格性判定条件。 加工出的轴要与齿轮装配在一起，从而实现设计要求的功能，称为孔与轴的配合。 下面是关于系列术语的详细讨论。 1.1.2 基本术语 1：关于孔、轴 孔——是指零件的圆柱形内表面，也包括其它形式内表面。孔径用大写字母D表示。 轴——是指零件的圆柱形外表面，也包括其它形式外表面。轴径用小写字母d表示。 从装配关系看，孔是包容面，轴是被包容面。 在本例中，作为一起装配的齿轮孔与轴是圆柱形内、外表面，但在实际中有更多样的形式，如图1－1中，尺寸D1、D2、D3、D4等所确定的内表面都可看作孔，尺寸d1、d2、d3、等所确定的外表面都可看作轴。 2：关于尺寸 尺寸 是用特定单位表示线性几何量大小的数值。 机械加工中的常用单位是mm，为应用简便在生产中达成共识：用mm表示时可以不注量纲，但用其它单位必须注出，如100μm、10m等。 （1）基本尺寸（D,d）——由设计给定的尺寸。 如图0－3中，孔径φ3，轴径φ12，长度18、188等。是设计时根据零件使用要求，通过刚度、强度计算及结构等方面的考虑，并按标准值圆整后确定下来的尺寸。 （2）实际尺寸（Da、da）——加工后经测量得到的尺寸。 如图0-3中加工后量得轴径为φ11.996、φ11.987等。 由于存在误差，所以实际尺寸并非尺寸的真值。同时零件同一表面不同部位的实际尺寸也往往不等，称为局部实际尺寸，如图1-2所示。 （3）极限尺寸——允许尺寸变动的两个界限值。分为：最大极限尺寸和最小极限尺寸。 最大极限尺寸（Dmax、dmax）——允许实际尺寸变动的最大值。 最小极限尺寸（Dmin、 dmin）——允许实际尺寸变动的最小值。 如图0-3中，轴φ12g6， 其dmax＝φ11.994 ， dmin＝φ11.983 由图1-2可清楚地看出三种尺寸之间的关系。 3、关于尺寸偏差(简称偏差) 偏差——某一尺寸减去基本尺寸得到的代数差。包括： （1）实际偏差（Ea 、ea ）——实际尺寸减去基本尺寸得到的代数差，在实际中叫作误差。 孔： Ea ＝Da－ D 轴：ea ＝da － d （1-1） 如上例：ea1＝11.996－12＝－0.004 ，ea2＝11.987－12＝－0.013 （2）极限偏差——是极限尺寸减去基本尺寸得到的代数差。又分为： 最大极限偏差，称为上偏差（ES、es）＝Dmax－D＝dmax－d 最小极限偏差，称为下偏差（EI、ei）＝Dmin－D＝dmi