《公差配合与测量技术》电子教案

公差配合和测量技术，公差和测量技术，目录， 第1章引言1.1互换性的基本概念1.2加工误差和公差1.3标准化和标准概念1.4优先编号和优先编号系统1.5测量技术发展概述第2章光滑圆柱体组合和配合的极限2.1公差配合的基本术语和定义2.2公差和配合2.3公差带的一般公差和配合2.4线性尺寸如国家标准2.3配合的一般公差2.5公共尺寸段公差和配合选择章节所规定3测量技术基础、3.1技术测量的基本知识3.2测量仪器和方法的分类3.3测量仪器和方法的主要指标3.4测量误差和测量数据的处理3.5测量仪器的选择第4章形状和位置公差及其误差的测量4.1概述4.2形状和位置公差4.3形状和位置误差4.4公差原则和公差要求4.5形状和位置公差的选择第5章平滑极限规5.1概述5。 2规格尺寸公差带5.3规格设计、第6章表面粗糙度6.1概述6.2表面粗糙度的评估参数和国家标准6.3表面粗糙度的标记6.4表面粗糙度的选择6.5表面粗糙度的测量7.1概述7.2普通螺纹的几何参数误差对互换性的影响7.3普通螺纹的公差和配合7.4普通螺纹的测量8滚动轴承的公差和配合、 8.1概述8.2滚动轴承内径和外径的公差带及其特性8.3带轴和壳体孔的滚动轴承的匹配和选择第9章键和花键的公差和匹配第9.1章花键联轴器第10章圆柱齿轮传动和齿轮测量的公差第10.1章概述10.2渐开线圆柱齿轮的偏差和公差第10.3章渐开线圆柱齿轮精度标准第10.4章渐开线圆柱齿轮精度的选择和测定， 第一章绪论课时：2课时重点：互换性的含义、加工误差与公差的区别、优先编号系统的难点：优先编号系统的教学方法：课堂教学中使用的教具：课件新课件简介：公差用于协调机械零件使用要求与制造经济之间的矛盾； 协调是反映机器零件之间相关功能要求的相关性。“公差配合”的标准化直接影响产品的精度、性能和使用寿命，是评价产品质量的重要技术指标。要求：(1)掌握公差和测量的基本概念、基本理论、术语和定义。(2)培养公差设计和精度检测的基本能力。(3)学会查阅参考书，如手册、标准等。1.1.1互换性的定义是什么？它是指同一规格的几个零件或部件中的任何一个可以组装在一台机器或仪器上而无需任何选择、修理或调整，并能满足机器或仪器的使用性能的特性。换句话说，相同规格的零件按照规定的要求分别制造，可以相互替换，并保证使用所需的特性。1.1.2互换性分类：(1)完全互换性特征：互换性的范围不受限制，前提是组装或更换零件时不需要选择或修理。比如日常生活中使用的灯泡。1.1互换性的基本概念，(1)分组互换法：例如，机器上某个零件的精度越高，匹配零件的精度要求越高，加工难度越大，制造成本越高。由于这个原因，零件的精度在生产中经常被适当地降低，以便于制造。然后，根据测量的尺寸，将匹配部件分成几组，以使每组内的尺寸差异更小。最后，组装相应的部件。(2)修理方法：修理更换是指在装配过程中，在零件加工后，根据需要的尺寸调整特定的零件，以满足装配和使用要求。当零件的装配精度要求很高时，使用完全互换会使零件的公差非常小，难以加工，加工精度高(2)在制造方面，有利于组织专业化生产，采用先进技术和高效专用设备，提高生产效率。(1)在设计上，最大限度地使用标准件、通用件和标准件，大大简化了绘图和计算工作，缩短了设计周期。便于计算机辅助设计。1.1.3互换性在机械制造中起什么作用，(3)在使用和维护方面，它可以减少机器的维护时间和成本，保证机器的连续和持久运行。延长了机器的使用寿命。(3)调整方法：零件加工后，更换是根据所需尺寸调整特定零件，以满足装配和使用要求。1.2加工误差和公差，1.2.1加工误差和公差的含义允许零件几何参数的变化是公差。零件的实际几何参数和理想几何参数之间的差异称为几何误差。它包括以下几个方面：1 .有尺寸误差的加工零件的实际尺寸和理想尺寸之间的差异。2.几何形状误差和零件几何形状误差分为三种类型，即宏观几何形状误差、微观几何形状误差和表面波度，(1)宏观几何形状误差是指零件在整个表面范围内形状和理想形状之间的差异。如果理想的形状是正圆形，如果加工后的实际形状是椭圆形或其他非正圆形，则存在形状误差。如图1-1所示。宏观几何形状误差通常被称为形状误差。(2)微几何误差微几何误差是加工后刀具在工件表面留下的许多微小的不均匀波形。如图1-2所示。微几何误差通常被称为表面粗糙度。(3)表面波纹度表面波纹度是一种介于宏观和微观几何形状误差之间的表面形状误差，主要由加工过程中的振动引起。表面具有明显的周期性波形，如图1-2所示。图1-2和图3相互位置误差相互位置误差是指加工后零件表面或中心线之间的实际位置和理想位置之间的差异。如两个平面之间的平行度和垂直度。1.2.2误差与公差的区别加工误差是在零件的加工过程中产生的，是不可避免的和个人的。其尺寸受加工过程中各种因素的影响。公差是零件尺寸、几何形状和相互位置的最大变化。由设计者根据零件的功能要求给出。1.3标准化和标准概念1.3.1标准化和标准含义标准化是指在一定范围内对重复性的事物(如产品、零部件)和概念(如术语、规则、方法、代码和值)进行简化、优化和协调，并经审批后制定、颁布和实施统一法规，以获得最佳秩序和社会效益的活动过程。标准化的主要表现是标准。标准是活动或结果的通用和可重复使用的规则、准则或特征文件，以便在一定范围内获得最佳秩序。1.3.2标准的分类和分类，1标准的分类，1技术标准的生产组织标准的经济管理标准，按性质，分为，按适应程度，分为，基本标准的一般标准，按法律属性，分为，强制性标准，其代号为“GB”推荐标准，其代号为“GB/T”，2标准的淮分类，按制定范围，标准分为： 国际标准ISOIEC国家标准GB地方标准行业标准如机械(JB)企业标准QB、1.4优先编号和优先编号系统、1.4.1优先编号和优先编号系统概念优先编号和优先编号系统是协调、简化和统一各种技术参数值的科学数字标准。 GB/T321-1980 优先数和优先数系是重要标准之一。在确定机械产品的技术参数时，应尽可能选择本标准中的值。1.4.2优先数字系统，优先数字系统是一种十进制几何级数。中国标准GB321-80和国际标准国际标准化组织推荐R5、R10、R20、R40和R80 se常见的比例如下：(1)基本系列的优先级系列中的R5、R10、R20和R40是常用系列，称为基本系列。(3)衍生系列衍生系列是从R5、R10、R20、R40和R80衍生的系列，其值以P项为间隔。其常见比值为：qr/p=10p/r，代号为Rr/p，其中，R代表5、10、20、40、80、1.5测量技术发展概况(略)，(2)补充系列R80系列仅在参数分类非常精细或不能满足需要时采用，称为补充系列。代码名的表达方式与基本系列相同。总结本课，机械零件必须同时满足两个条件才能互换：在装配过程中，不需要选择、修理和调整。(2)组装后能满足使用要求。互换性在产品设计、制造、使用和维护中起着积极的作用。在实际生产中，根据产品的复杂程度、精度要求、生产规模、生产设备和技术水平等，可以采用完全互换和不完全互换。内部交换，外部交换。互换性是现代生产中的一个重要原则。然而，互换性必须通过标准化来实现。制定和实施公差标准并采取相应的技术测量措施是实现互换性的必要条件。优先权制度是标准化在互换性方面最直接的应用。在加工过程中，零件的实际几何参数不可避免地会与其理想几何参数产生差异，即几何误差。然而，只要误差在允许的范围内，零件就具有互换性。因此，设计者应根据零件的功能要求给出零件的允许偏差，即规定公差，以便在生产中据此判断零件是否合格。作业：1-1；1-2；1-3；1-6、第2章光滑圆柱体组合的公差和配合，课时：2课时重点：孔和轴的含义、尺寸偏差和公差之间的差异、配合和配合公差的定义、公差带图和配合公差带图。难点：公差带图和公差带图的教学方法：新的教学辅助工具：课件的新课程介绍：光滑圆柱体的组合是机械产品最广泛使用的组合形式，通常指孔和轴的组合。为了使加工的孔和轴满足互换性要求，在结构设计中必须统一基本尺寸，在尺寸精度设计中必须采用公差和配合标准。因此，圆体组合的公差和配合标准是最基本、最重要的标准。首先，我们必须掌握尺寸、偏差、公差和配合的基本概念。2.1公差配合的基本术语和定义，2.1.1孔和轴，(1)孔主要指工件的圆柱形内表面，也包括由单一尺寸确定的其他非圆柱形内表面零件(包含由两个平行平面或切面形成的表面)。(2)轴主要指工件的圆柱形外表面，也包括由单一尺寸确定的其他非圆柱形外表面部分(由两个平行平面或切面形成的包容面)。在工作差和配合的标准中，孔是包容面，轴是包容面，孔和轴都由单一的主要尺寸形成，例如，圆柱的直径、轴的键槽宽度和键的键宽度等。孔和轴不仅代表共同的概念，即圆柱体的内表面和外表面，还代表包含面和由两个平行平面或切面形成的包含面。因此，除了孔和轴之外，类似键连接的公差和配合也可以直接应用于公差和配合的国家标准。如图2-1所示。2.1.2尺寸、基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸，(1)尺寸是以特定单位表示长度值的数字。一般指两点之间的距离。mm通常用作设计给定尺寸(孔-d、轴-d)的特定单元(2)的基本尺寸。通常，具有匹配关系的孔具有与轴相同的基本尺寸。(3)实际尺寸由尺寸(da，Da)测量。实际尺寸不真实。图2-1，(4)极限尺寸允许尺寸变化的两个极限值，公式如下：孔的实际偏差ea=dad轴的实际偏差ea=dad，1。尺寸偏差代数差(缩写为偏差),通过从某一尺寸减去其基本尺寸而获得。偏差可分为：图2-2，(2)从极限偏差的极限尺寸中减去基本尺寸得到的代数差。最大极限尺寸和基本尺寸之间的差称为上偏差，最小极限尺寸和基本尺寸之间的差称为下偏差，孔的上偏差=DMAX-D轴的上偏差=DMAX-D孔的下偏差=dmin-D轴的下偏差=dmin-D极限偏差用于控制实际偏差。完工后，零件尺寸合格条件与偏差的关系如下：合格条件ei ea es轴合格条件eieaes，2。尺寸公差(缩写为公差TD，Td)尺寸公差是最大极限尺寸和最小极限尺寸之间的代数差的绝对值，或者是上偏差和下偏差之间的代数差的绝对值，如图2-2所示。关系如下：孔的公差TD=dmax-dmin=es-ei轴公差TD=dmax-dmin=es-ei，公差和偏差是两个不同的概念。从技术上讲，公差决定了允许的尺寸变化范围。然而，极限偏差表示每个零件尺寸的允许极限值，这是判断零件尺寸是否合格的基础。从功能角度来看，极限偏差用于控制实际偏差和影响配合的紧密度。但是，公差会影响拟合精度。2.1.4零线和公差带图，(1)公差带图中的零线，确定基准线的偏差称为零线。通常，基本尺寸由零线表示。偏差是从零线开始计算的。零线以上的偏差为正，零线以下的偏差为负。(2)尺寸公差带在公差带图中，由代表上下偏差的两条直线定义的区域称为尺寸公差带(简称公差带)。在垂直于零线的方向上，公差带的宽度代表公差值，上面的线代表上偏差，下面的线代表下偏差。(如图2-3所示)，图2-3公差带图，2.1.5配合和配合公差，1配合具有相同基本尺寸和轴公差带的相互组合的孔之间的关系。(1)通过从间隙和干涉孔的尺寸中减去间隙和干涉孔所配合的轴的尺寸而获得的代数差。该值是“时的间隙”和“时的干涉”。(2)间隙配合孔的公差带高于轴的公差带。如果有间隙，配合(包括最小间隙为零的配合)如图2-4所示。间隙配合的特性由最大间隙Xmax、最小间隙Xmin和平均间隙Xav表示。计算公式如下：xmax=dmax-dmin=es-eix min=dmin-dmax=ei-ESXav=(xmax xmain)/2，图2-4间隙配合。计算公式如下：3336 ymin=dmax-dmin=es-eiymax=dmin-dmax=ei-esyav=(ymax ymin)/2，(3)过盈配合孔的公差带在轴的公差带之下，过盈配合(包括最小过盈量为零的配合)如图2-5所示。干涉配合的性质可以用最小干涉Ymin、最大干涉Ymax和平均干涉Yav来表示。图2-5过盈配合，(4)过渡配合是指孔的公差带和轴的公差带相互重叠的配合，可能有间隙或干涉，如图2-6所示。过渡配合的性质由最大间隙Xmax、最大干涉Ymax、平均间隙Xav或