公差配合与技术测量 教学课件 作者 曾秀云 1公差配合与技术测量.docVIP

第一章 绪 论 教学目标：1. 理解掌握互换性的概念及作用； 2. 知道加工误差的分类及公差的作用； 3. 知道标准化及技术测量的意义。 教学重点：1. 互换性的概念； 2. 加工误差的分类。 教学难点：不完全互换。 第一节 互换性 一、互换性的概念 互换性包括几何参数的互换性和物理化学参数的互换性，就机械零件而言，可理解为：同一规格的工件，不需要作任何挑选和附加加工，就可以组装成部件或整机，并能达到设计要求。例如，规格相同的任何一个灯头和灯泡，无论它们出自哪个企业，只要产品合格，都可以装配并达到使用要求。同理，自行车、电视机、汽车等家用电器和交通工具的零件一旦损坏，也可以快速换上一个同样规格的新零件，更换后同样能够使用。日常生活中之所以这样方便，是因为日常用品、家用电器、交通工具的零配件都具有互换性。 二、互换性的作用 1. 设计过程 互换性原则是产品设计的最基本原则。按互换性原则进行设计可以简化绘图、计算等工作，缩短设计周期，加速产品的更新换代，且便于计算机辅助设计。 2. 制造过程 从制造来看，互换性是提高生产水平和进行文明生产的必要手段。按互换性原则生产，有利于社会化大生产的组织与协作，实现专业化生产，提高产品的质量和生产效率，降低生产成本。 3. 使用过程 使用过程中，由于零件具有互换性，因此，在零件磨损到极限或损坏后，可以很方便地用备件来更换，从而缩短维修时间，节约维修费用，延长产品的使用寿命，提高机器的使用价值。 三、互换性的分类 按照零部件互换性程度的不同，互换可分为完全互换和不完全互换。 1. 完全互换 零件在装配或更换时，不需要辅助加工与修配，也不需要选择。 2. 不完全互换 有些机器的零件精度要求很高，按完全互换法加工困难，生产成本高，此时可将工件的尺寸公差放大，装配前，先进行测量，然后分组进行装配，以保证使用要求。组内零件可以互换，组外则不可以。 一般来说，不完全互换只用于部件或制造厂内部的装配；厂外协作，则不管批量大小，往往采用完全互换。 第二节 加工误差与公差 一、加工误差 零件的尺寸需要经过加工后才能获得，但是，零件在机械加工时，由于“机床—夹具—刀具—工件”工艺系统误差、环境因素等影响，使得工件在加工后总会产生一些误差。加工误差就几何量来讲，可分为尺寸误差、形状误差和位置误差以及表面粗糙度。 1. 尺寸误差 零件在加工后实际尺寸与理想尺寸之间的差值。 2. 形状和位置误差 由于机床、夹具、刀具的几何形状误差及其相对运动的不协调，使加工出来的工件表面形状与理想的几何形状不相符，组成工件的各部位之间的相互位置关系与理想的位置要求不一致，前者是形状误差，后者是位置误差。 3. 表面粗糙度误差 表面粗糙度也称微观几何形状误差，它是加工后刀具在工件表面留下的刀痕，即使经过精细加工，目视很光亮的表面，经过放大观察，也可很清楚地看到工件表面的凸峰和凹谷，使工件表面粗糙不平。 加工误差在机械制造中是不可避免的，为了确保工件的互换性，必须将工件的加工误差都控制在公差范围内，这样的工件才是合格品。 二、公差 公差是设计者根据使用性能要求而给定，它体现了零件的精确程度。所谓公差，是指零件的尺寸、几何形状、几何位置关系及表面粗糙度参数值允许变动的范围。公差被用来限制误差。公差分为以下几种：1. 尺寸公差；2. 形状公差；3. 位置公差；4. 表面粗糙度。 对于同一尺寸来说，公差值大，允许的加工误差大，加工容易，零件的制造成本低；公差值小，允许的加工误差小，精度高，加工困难，零件的制造成本高。所以，零件的公差值大小与零件的加工难易程度密切相关，直接影响产品成本的高低。 图1-1中表示了减速器输出轴的尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度的要求，完工零件的各要素误差不能超出图样所规定的公差值，否则该零件为不合格产品。 第三节 公差标准 在现代化生产中，标准和标准化是一项重要的技术措施。 一、标准 标准是指技术标准，是指为产品和工程上的规格、技术要求及其检测方法等方面所作的技术规定。标准是从事设计、制造和检测工作的技术依据。 标准分为：国际标准、国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。 我国在1959年正式颁布第一个国家标准（GB）《公差与配合》，1979年参考国际标准（ISO）对早期的《公差与配合》标准进行过修订，制定了比较合理和完善的标准体系，形成GB1800~1804—79《公差与配合》。随着我国科学技术的发展以及与国际间的合作与交流日益频繁，标准也在不断地修改和完善。1997~1999年先后等效采用ISO286—1：1988《ISO极限与配合制 第1部分：公差、偏差和配合的基础》、ISO286—2：1988《ISO极限与配合制 第2部分：标准公差等级和孔、轴的极限偏差表》以及ISO1829—1975《一般用途