零件检测与质量分析情境课件2

1、学习情境2 零件角度和锥度的公差及其检测【知识目标】掌握线性尺寸公差的概念，会根据工况，选择合适的配合公差。【能力目标】掌握角度和锥度的常用测量方法。 本情境内容涉及的相关标准主要有：GBT1572001产品几何技术规范(GPS) 圆锥的锥度和角度系列、GBT113342005产品几何量技术规范(GPS)圆锥公差、GBT123602005产品几何技术规范(GPS) 圆锥配合等国家标准。这些标准都是为了满足圆锥配合的使用要求，保证圆锥配合的互换性。1学习情境2 零件角度和锥度的公差及其检测【知识目标】掌握线性 1.圆锥公差与配合的基本术语(1) 圆锥及配合的基本参数 1)基本参数 圆锥分为内圆锥

2、（圆锥孔）和外圆锥（圆锥轴）两种，如图2-1所示，其主要几何参数为圆锥角、圆锥直径和圆锥长度，如图2-2所示。 圆锥角:是指在通过圆锥轴线的截面内，两条素线间的夹角。 圆锥直径：是指与圆锥轴线垂直的截面内的直径，有内、外圆锥的最大直径Di、De，内、外圆锥的最小直径di、de，给定截面x处圆锥直径dx。 圆锥长度L：是指圆锥的最大直径截面与最小直径截面之间的轴向距离。圆锥长度用L表示，外圆锥长度为Le，内圆锥长度为Li。图2-1 内圆锥与外圆锥图2-2 圆锥的主要几何参数2 1.圆锥公差与配合的基本术语图2-1 内圆锥与外圆锥图圆锥配合长度H: 是指内、外圆锥配合面的轴向距离，用符号H表示（如

3、图2-1所示）。基面距a: 是指内、外圆锥基准平面之间的距离，用符号a表示。基面距用来确定内、外圆锥之间最终的轴向相对位置，基面距a的位置取决于所选的圆锥配合的基本直径。锥度C: 是指两个垂直圆锥轴线截面的圆锥直径之差与该两截面之间的轴向距离之比，用符号C表示。如圆锥最大直径D和圆锥最小直经d之差与圆锥长度L之比,即:锥度C与圆锥角的关系为:2)锥度与锥角 为减少加工圆锥工件所用的专用工具、量具种类和规格，满足生产需要，国家标准GB/T1572001规定了机械工程一般用途圆锥的锥度与锥角系列，适用于光滑圆锥，见表2-1。选用时优先选用第一系列，当不能满足要求时可选第二系列。3圆锥配合长度H:

4、是指内、外圆锥配合面的轴向距离，用符号H (2)圆锥公差的术语1）公称圆锥：公称圆锥是指设计时给定的理想形状的圆锥。公称圆锥可用两种形式确定： 一个公称圆锥直径（最大圆锥直径D或最小圆锥直径d）、公称圆锥长度L、公称圆锥角（或公称锥度C）。 两个公称圆锥直径（D 和d）和公称圆锥长度L。2）极限圆锥、圆锥直径公差和圆锥直径公差区 极限圆锥是指与公称圆锥共轴且圆锥角相等、直径分别为上极限直径和下极限直径的两个圆锥，如图2-4所示。在垂直于圆锥轴线的所有截面上，这两个圆锥的直径都相等。直径为上极限直径（Dmax,dmax）的圆锥称为最大极限圆锥，直径为下极限直径（Dmin,dmin）的圆锥称为最小

5、极限圆锥。图2-4 圆锥直径公差带4 (2)圆锥公差的术语43）极限圆锥角、圆锥角公差和圆锥角公差区 极限圆锥角是指允许的上极限或下极限圆锥角，它们分别用符号 和 表示，如图2-5所示。由图2-4和图2-5得:图2-5 极限圆锥角和圆锥角公差带53）极限圆锥角、圆锥角公差和圆锥角公差区图2-5 极限圆锥 (3)圆锥配合的术语和圆锥配合的形成 1)圆锥配合及其种类 圆锥配合是指基本圆锥相同的内、外圆锥直径之间，由于结合松紧的不同所形成的相互关系。圆锥配合分为间隙配合、过盈配合和过渡配合三种配合。 间隙配合 间隙配合具有间隙，间隙大小可以调整，零件易拆开，相互配合的内、外圆锥能相对运动。例如机床顶

6、尖、车床主轴的圆锥轴颈与滑动轴承配合等。 过渡配合（紧密配合） 过渡配合是指可能具有间隙，也可能具有过盈的配合。其中，要求内、外圆锥紧密接触，间隙为零或稍有过盈的配合称为紧密配合，此类配合具有良好的密封性，可以防止漏水和漏气。它用于对中定心或密封。 过盈配合 过盈配合具有自锁性，过盈量大小可调，用以传递扭矩，而且装卸方便。例如机床主轴锥孔与刀具(钻头、立铣刀等)锥柄的配合。6 (3)圆锥配合的术语和圆锥配合的形成62)圆锥配合的形成 按照确定内、外圆锥间最终的轴向相对位置采用的方式，圆锥配合的形成可以分为结构型圆锥配合和位移型圆锥配合两种。 结构型圆锥配合 结构型圆锥配合是指由内、外圆锥本身的

7、结构或由结构尺寸确定装配位置，内、外圆锥公差区之间的相互关系。这种形成方式可获得间隙配合、过盈配合和过渡配合。如图2-6所示，用内、外圆锥的结构确定装配位置，由轴肩接触得到间隙配合。 图2-6 由结构形成的圆锥间隙配合72)圆锥配合的形成 按照确定内、外圆锥间最终的轴向相对位置采位移型圆锥配合 位移型圆锥配合是指由规定内、外圆锥在装配时作一定相对轴向位移（Ea）确定的相互关系。 （a）圆锥间隙配合 （b）圆锥过盈配合图2-8 位移型圆锥配合8位移型圆锥配合 位移型圆锥配合是指由规定内、外圆锥在装配时3)圆锥配合的内、外圆锥直径公差带的选择 结构型圆锥配合的内、外圆锥直径公差带的选择结构型圆锥配

8、合也分基孔制配合和基轴制配合，优先选用基孔制配合。结构型圆锥配合的配合性质由相互结合的内、外圆锥直径公差带之间的关系决定。可以是间隙配合、过渡配合或过盈配合。 位移型圆锥配合的内、外圆锥直径公差带的选择位移型圆锥配合的内、外圆锥直径公差带的基本偏差采用H/h或JS/js 。其轴向位移的极限值按GB/T 18012009规定的极限间隙或极限过盈来计算。93)圆锥配合的内、外圆锥直径公差带的选择9圆锥公差给出方法有两种： 方法一 给出圆锥的理论正确圆锥角（或锥度C）和圆锥直径公差TD，由TD确定两个极限圆锥，圆锥角误差、圆锥直径误差和形状误差都应控制在此两极限圆锥所限定的区域内即圆锥直径公差带内。

9、所给出的圆锥直径公差具有综合性，其实质就是包容要求。当对圆锥角公差和圆锥形状公差有更高要求时，可再加注圆锥角公差AT和圆锥形状公差TF，但AT和TF只能占TD的一部分。这种给定方法是设计中常用的一种方法，适用于有配合要求的内、外圆锥，例如圆锥滑动轴承、钻头的锥柄等。 方法二 同时给出给定截面圆锥直径公差TDS和圆锥角公差AT。此时，TDS和AT是独立的，彼此无关，应分别满足要求，两者关系相当于独立原则。当对形状公差有更高要求时，可再给出圆锥的形状公差。该法通常适用于对给定圆锥截面直径有较高要求的情况。如某些阀类零件中，两个相互结合的圆锥在规定截面上要求接触良好，以保证密封性。10圆锥公差给出方

10、法有两种：102.锥度与圆锥角的检测锥度与圆锥角的检测方法很多，生产中常用的检测方法如下：（1）直接测量圆锥角 直接测量圆锥角，即用量具、量仪直接测量零件的角度。例如，用万能角度尺、光学测角仪等计量器具测量实际圆锥角的数值。（2）间接测量圆锥角 间接测量圆锥角是指被测圆锥的某些线性尺寸与圆锥角具有一定的函数关系，通过测量线性尺寸的差值，然后计算出被测圆锥角的大小。如图2-13所示为用正弦规测量外圆锥锥角的示意图。图2-13用正弦规测量外圆锥锥角112.锥度与圆锥角的检测11（3）用量规检验圆锥角偏差 内、外圆锥的圆锥角实际偏差可分别用圆锥量规检验，如图2-14所示。检测内圆锥用锥度塞规检验，检测外圆锥用锥度环规检验。 图2-14 圆锥量规 2-15 棱体及其几何参数3.角度与角度公差图(1)基本概念 棱体是由两个相交平面与一定尺寸所限定的几何体。两个相交平面称为棱面，棱面的交线称为棱，如图2-15所示。12（3）用量规检验圆锥角偏差12(2)棱体的角度与斜度系列 GB40962005棱体的角度与斜度系列中规定了一般用途棱体角度与斜度（见表2-6）和特殊用途的棱体角度与比率（见表2-7