精度设计及应用-1.pptVIP

23.8.2002 1.1 机械精度设计基础概述 1.2 标准化与优先数系 1.3 现代产品几何技术规范（GPS）体系 1.4 质量保证与测量技术的发展概况 目的与要求：了解机械精度设计的主要内容及设计基本原则；重点掌握机械零件几何精度设计原则与产品设计、制造、维修、检测以及生产管理的关系。 1.1 机械精度设计基础概述 1.1.1 机械精度设计的主要内容 机械精度设计主要是机械零件的精度设计，包括轴系的精度设计、螺旋传动的精度设计、齿轮传动的精度设计、机械精度的动态特性分析及精度设计的可靠性评定等内容。 机械精度设计将讨论影响机械精度的主要因素、机械精度的评定指标与其计算方法等。 机械精度设计的基础是误差理论及现行的有关标准。机械精度设计的方法有计算法、试验法或经验类比法。 1.1.2 机械精度分析的目的和任务 总体精度分析就是对一台或一种产品的整机总精度及误差的整体状况进行科学的定性分析和定量分析。 分析误差的来源和误差的性质，研究误差的传递，以及在传递过程中系统误差和随机误差的相互转化，误差的相消和累积； 寻找减少和消除误差的途径，使得合成后的总误差为最小，达到满足产品精度要求。 产品总体精度分析的根本目的是：用最经济、最简便的手段来达到产品的精度要求，也是判断总体精度分析工作优劣的主要根据之一。 总体精度分析有两方面的任务： 一是根据产品的总精度进行合理的误差分配，以确定各主要零、部件的精度(即制造技术要求)和产品在装配调试中的精度(即装配技术要求)。 另一任务则相反，根据现有的技术水平和工艺条件，考虑到先进技术的采用，首先确定各零、部件的精度，然后再进行误差的综合而求得产品的总精度。 完成总体精度分析的任务可以解决的具体问题。 (1) 设计新产品时，样机试制以前，预先估计该产品可能达到的精度，避免设计的盲目性，防止造成浪费。 (2) 在设计产品时，通过总体精度分析，在几种可能实现的方案中分析比较，挑选最佳设计方案。 (3) 在产品的改进设计中，通过分析求出各误差传动比等，找出影响总精度的误差因素，提高产品的质量。 (4) 在科学实验或精密测量中，通过总体精度分析，确定实验方案或测量方法 (5) 在产品进行鉴定时，通过总体精度分析，可以合理地制定鉴定大纲及测试报告。并由实际测量得到的各主要零、部件的误差综合为产品的总误差。 1.1.3 总体精度分析的方法和步骤 机械产品总体精度分析的两个基本方法 1．理论分析法 根据已初步确定的产品设计方案或实验方案，逐项分析计算影响总精度的各原始误差及其影响分量，并合成为总误差。其步骤如下： (1) 全面分析误差来源 找出所有的原始误差，即对总误差有影响的所谓有效误差。 (2) 确定各原始误差的数值 原始误差的初步确定，以便进行部分误差和总误差的计算。 (3) 确定部分误差的数值 求误差传动比 (4) 确定总误差的数值 确定部分误差的性质，进行误差的合成。 (5) 误差之间的调整和平衡 ① 考虑系统误差校正的可能性 ’ ② 考虑误差之间互相补偿 ③ 减小原始误差 ④ 调整误差传动比 2. 实验统计法 对所要设计的产品进行模型实验，或对已研制出的样机进行精度测试，即对其精度特性进行多次测量，并对所得测量数据运用概率论及数理统计方法进行分析与处理，以获得关于产品误差的详尽资料(大量测得的误差数据和误差曲线)，从中找出规律性的东西 (1) 产品总误差的大小及其变动范围。 (2) 系统误差和随机误差的大小及其大致分布规律。 (3) 影响总误差的一些主要因素(可依次变动某一因素 或同时变动某些因素，测量总误差的变化情况)。 两种基本方法各有优缺点： 理论分析法的优点是，能计算出各原始误差所产生的各个部分误差的数值及其在总误差中所占的比例，因而便于进行误差的调整、平衡和再分配。 理论分析法的缺点是，计算得到的总误差往往与实际不符合，这是由于误差合成时无法充分考虑到误差相抵消的一面，同时误差合成的计算公式本身就是近似的，只能给出估计值。 实验统计法的优缺点恰好与理论分析法相反。 理论分析法多用于新产品设计的总体精度分析， 实验统计法则多用于研制样机的精度检定和对已有产品的精度复测。 对高精度的复杂产品，特别是精密测量仪器，经常采用两种方法相结合来进行总体精度分析 1.1.4 机械精度设计中的几个基本原则 设计机械产品要满足：①精度；②经济性(制造成本)；③使用性能；④工作效率等要求。在保证所要求精度的前提下，努力降低成本