机械基础课件：机械零件的精度

1．了解极限与配合的术语、定义和相关标准。§10—1极限与配合2．初步掌握配合制、公差等级及配合种类的选用。一、极限与配合的术语、定义1．尺寸尺寸——用特定单位表示长度大小的数值。长度包括直径、半径、宽度、深度、高度和中心距等。尺寸由数值和特定单位两部分组成。例如30mm。（1）公称尺寸（D，d）。（2）实际（组成）要素（Da，d

a）。（3）极限尺寸。（1）公称尺寸（D，d）。公称尺寸由设计给定，上图φ10mm为销轴直径的公称尺寸，35mm为其长度的公称尺寸，φ20mm为孔直径的公称尺寸。孔的公称尺寸用“D”表示，轴的公称尺寸用“d”表示。（标准规定：大写字母表示孔的有关代号，小写字母表示轴的有关代号）（2）实际（组成）要素（Da，d

a）。（3）极限尺寸。实际（组成）要素——通过测量获得的尺寸。极限尺寸——允许尺寸变化的两个界限值。上极限尺寸——允许的最大尺寸。下极限尺寸——允许的最小尺寸。极限尺寸在机械加工中，由于各种因素形成的加工误差的存在，要把同一规格的零件加工成同一尺寸是不可能的。从使用的角度来讲，也没有必要将同一规格的零件都加工成同一尺寸，只须将零件的实际（组成）要素控制在某一具体范围内。这个范围由上述两个极限尺寸确定。2．偏差偏差——某一尺寸

[实际（组成）要素、极限尺寸等

]减其公称尺寸所得的代数差。偏差为代数差，可以为正值、负值或零。（1）极限偏差（2）实际偏差（1）极限偏差极限偏差——极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。上偏差——最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。孔：

ES=Dmax

－D

轴：

es=dmax

－d下偏差——最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。孔：

EI=Dmin

－D

轴：

ei=dmin

－d

极限偏差（2）实际偏差实际偏差——实际（组成）要素减其公称尺寸所得的代数差。合格零件的实际偏差应在规定的上、下极限偏差之间。3．尺寸公差（T）与公差带尺寸公差——允许尺寸的变动量，简称公差。公差的数值等于上极限尺寸减下极限尺寸之差，也等于上极限偏差减下极限偏差。孔的公差Th=│Dmax-Dmin│=│ES-EI│轴的公差Ts=│dmax-dmin│=│es-ei│由于公差没有正负的含义，因此，在公差值的前面不应出现“+”号或“-”号。从加工的角度看，公称尺寸相同的零件，公差值越大，加工越容易，反之加工越困难。●极限与配合示意图极限与配合示意图极限与配合示意图4．配合配合——基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。间隙——孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸为正，一般用X表示，其数值前应标“＋”号。过盈——孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸为负，一般用Y表示，过盈数值前应标“－”号。（1）配合的类型1）间隙配合间隙配合——总具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。孔的公差带在轴的公差带之上。间隙配合的孔、轴公差带2）过盈配合过盈配合——总具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。孔的公差带在轴的公差带之下。过盈配合的孔、轴公差带3）过渡配合过渡配合——可能具有间隙或过盈的配合。孔的公差带与轴的公差带相互交叠。过渡配合的孔、轴公差带（2）配合公差（Tf）配合公差——允许间隙或过盈的变动量。它等于组成配合的孔和轴的公差之和。配合公差越大，配合后的松紧差别程度越大，即配合的一致性差。二、极限与配合的相关标准1．标准公差标准公差——国家标准《极限与配合》中所规定的任一公差。公差等级低高小大IT01IT0IT1IT2IT3IT18……同一基本尺寸的标准公差值2．基本偏差基本偏差——国家标准《极限与配合》中所规定的，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。基本偏差的代号：用拉丁字母表示，大写字母表示孔的基本偏差，小写字母表示轴的基本偏差。孔和轴的基本偏差代号孔ABCDEFGHJKMNPRSTUVXYZCDEFFGJSZAZBZC轴abcdefghjkmnprstuvxyzcddffgjszazbzc基本偏差系列图3．公差带孔、轴公差带代号由基本偏差代号与公差等级数字组成。例如：孔公差带代号

H9、D9、B11、S7、T7轴公差带代号h6、d8、k6、s6、u64．配合（1）基孔制配合：基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。基孔制配合（2）基轴制配合：基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制配合（3）混合配合：在实际生产中，根据需求有时也采用非基准孔和非基准轴相配合，这种没有基准件的配合称为混合配合。国标规定：配合代号用孔、轴公差带代号的组合表示，写成分数形式，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号。如φ50H8／f7或φ50

，其含义是：基本尺寸为φ50mm，孔的公差带代号为H8，轴的公差带代号为f7，为基孔制间隙配合。三、公差带与配合的选用1．公差等级的选用选择原则是：在满足使用要求的条件下，尽量选取低的公差等级。2．配合制的选用（1）一般情况下，应优先选用基孔制。在有些情况下可采用基轴制。（2）与标准件配合时，配合制的选择通常依标准件而定。（3）为了满足配合的特殊要求，允许采用混合配合。与滚动轴承配合的基准制选择混合配合应用示例3．配合种类的选用通常采用类比法，即与经过生产和使用验证后的某种配合进行比较，然后确定其配合种类。1．了解形状和位置公差的基本概念。§10—2形状和位置公差2．理解形状公差、位置公差及公差带。3．初步掌握形状公差项目、基准、公差数值的选用。4．熟悉基本测量手段，会使用常用测量量具。轴线存在较大弯曲影响孔轴配合

机床导轨面不平直影响机床运动精度几何要素——构成零件形体的点、线、面称为零件的几何要素。形位误差——关于零件各个几何要素的自身形状和相互位置的误差。形位公差——对这些几何要素的形状和相互位置所提出的精度要求。零件的几何要素一、几何公差几何公差可分为形状公差、方向公差、位置公差和跳动公差。公差类型几何特征符号公差类型几何特征符号形状公差直线度方向公差平行度平面度垂直度圆度倾斜度线轮廓度圆柱度面轮廓度线轮廓度位置公差位置度面轮廓度同轴（心）度跳动公差圆跳动对称度线轮廓度全跳动面轮廓度二、公差带公差带——由一个或几个理想的几何线或面所限定的、由线性公差值表示其大小的区域。1．公差带的形状由公差项目及被测要素与基准要素的几何特征来确定。2．公差带的大小指公差带的宽度、直径或半径差的大小。它由图样上给定的公差值确。形位公差带的形状三、几何公差项目的应用和解读举例1．形状公差（1）直线度公差限制被测实际直线相对理想直线的变动。（2）平面度公差限制实际平面相对理想平面的变动。（3）圆度公差限制实际圆相对理想圆的变动。（4）圆柱度公差限制实际圆柱面相对理想圆柱面的变动。形状公差的应用解读2．方向公差方向公差限制实际被测要素相对于基准要素在方向上的变动。当被测要素与基准的理想方向成

0°角时，为平行度公差；成

90°角时，为垂直度公差；成其他任意角度时，为倾斜度公差。方向公差的被测要素和基准一般为平面或轴线，因此，方向公差有面对面、线对面、面对线和线对线等。方向公差的应用解读3.位置公差位置公差限制实际被测要素相对于基准要素在位置上的变动。位置公差的应用解读4.跳动公差限制被测表面相对于基准轴线的变动。（1）圆跳动公差：被测表面绕基准轴线回转一周时，在给定方向上的任一测量面上所允许的跳动量。（2）全跳动公差：被测表面绕基准轴线连续回转时，在给定方向上所允许的最大跳动量。跳动公差的应用解读四、常用测量量具的使用1.游标卡尺游标卡尺是一种中等精度的量具，主要用来测量工件的外径、孔径、长度、宽度、深度、孔距等尺寸。游标卡尺是以游标零线为基准进行读数的，在测量工件时，其读数分三个步骤：（1）读整数（2）读小数（3）求和游标卡尺的使用注意事项游标卡尺的结构游标卡尺的读数方法2.千分尺千分尺是一种精密量具，测量精度比游标卡尺高，按用途可分为外径千分尺、内径千分尺、深度千分尺等。外径千分尺的结构读数方法：（1）在固定套筒上读出最靠近活动套筒边缘的毫米数或半毫米数。（2）用活动套筒上与固定套筒的基准线对齐的刻线格数，乘以外径千分尺的测量精度，读出不足0.5mm的数。（3）将前两项读数相加，即为被测零件的尺寸读数。a)读数值12mm+0.32mm=12.32mmb)读数值12.5mm+0.32mm=12.82mm外径千分尺的读数方法3．万能角度尺万能角度尺的结构与测量范围4．外径百分表外径百分表的结构与使用方法五、形位误差的检测根据测得的形位误差值是否在几何公差的范围内，判断零件是否合格。1．形状误差的检测（1）直线度误差的检测（2）平面度误差的检测（3）圆度误差的检测（4）圆柱度误差的检测直线度误差的检测（1）直线度误差的检测用指示表测量外圆轴线的直线度误差（2）平面度误差的检测形状误差的检测用指示表测量平面度误差用指示表测量圆锥面的圆度误差（3）圆度误差的检测圆度误差的检测用指示表测量某工件外圆表面的圆柱度误差（4）圆柱度误差的检测圆柱度误差的检测2．方向、位置、跳动误差的检测a)b)c)d)用模拟法体现基准（1）平行度误差的检测面对面平行度误差的检测面对面平行度误差的检测面对线垂直度误差的检测（2）垂直度误差的检测垂直度差的检测（3）同轴度误差的检测同轴度误差的检测同轴度误差的检测（4）对称度误差的检测对称度误差的检测对称度误差的检测（5）圆跳动误差的检测径向圆跳动误差的检测形状误差的检测1．掌握游标卡尺的读数和使用方法。§10—3阶段性实习训练——异形零件的测量2．掌握外径千分尺的读数和使用方法。3．掌握根据精度要求不同选择不同量具的方法。一、训练任务本次训练的任务是用常用量具游标卡尺、外径千分尺对异形零件进行测量。异形零件二、任务准备1.工具准备２.知识准备游标卡尺及外径千分尺。使用游标卡尺注意事项：（1）不允许把游标卡尺的两个测量爪当做螺钉扳手用，或把测量爪的尖端用作划线工具、圆规等。（2）不准用游标卡尺代替钳、卡板等，在被测件上来回推拉。（3）移动游标卡尺