公差绪论.ppt

1、白福忠 机械学院 测控系 E-mail: ,互换性与技术测量,Interchangeability and Technological Measurement,课程的性质,机械类专业技术基础课，包括：“公差配合”（属标准化范畴）与“测量技术”（计量学范畴）两大部分； 将公差配合和计量学有机地结合在一起，从互换性角度出发，围绕误差与公差这两个概念来研究如何解决使用要求与制造要求的矛盾，而这一矛盾的解决是 合理确定公差配合和采用适当的技术测量手段。,课程的任务,了解和掌握几何量公差与检测的基本概念和术语， 熟练掌握公差项目在工程中的标注和应用， 掌握以尺寸公差、形位公差和表面粗糙度为主体的完整的公

2、差理论体系， 并在此基础上掌握常用和典型零件的公差原则的应用和特殊标注方法。,学时：上课26+实验6，共32学时，2学分 成绩计算：平时成绩10%+实验成绩10%+卷面成绩80% 考核方式：闭卷笔试，考试时间1.5小时 教材与教学参考书 甘永立,几何量公差与检测（第八版）, 上海科学技术出版社 王伯平,互换性与测量技术基础, 机械工业出版社 胡志勇,机械制图, 内蒙古大学出版社,2001年 孙桓、陈作模,机械原理（第六版）, 高等教育出版社 2001年,教学重点,1、有关互换性与公差的相关定义、概念及国家标准的规定 2、尺寸公差与配合的相关理论规定及其检测方法 3、形状和位置公差的相关理论及其

3、检测方法 4、表面粗糙度的理论及其检测方法 5、滚动轴承与圆柱齿轮的公差与检测,教学难点,1、公差相关术语中优先数系的推导过程 2、尺寸公差与配合中孔的基本偏差的推导方法；尺寸公差等级的选择原则与工艺等价性原则的理解与应用 3、14种形位公差带的形状的理解，公差原则中的相关要求的标注方法及其动态公差图的画法,第一章 绪论,目的要求 了解互换性的意义、标准化的概念、机械精度设计的基本原则、主要方法、本课程的研究对象、任务及要求。 重点 互换性的概念及种类 公差的定义及选用原则 标准化与优先数系 本课程的任务 难点 优先数系,引言: 本课程是机械类专业的一门技术基础课，后续专业课的基础，主要研究机

4、械产品的加工质量。 1 互换性与公差 一、互换性的概念和作用 互换性：一种产品、过程或服务代替另一种产品、过程或服务能满足同样要求的能力。 简单地说，互换性就是零件间相互替换的能力。,1、互换性的定义 装配前 从一批规格相同的零件或部件中不经挑选的任取其一，把它装配到机器上去 装配时 无需附加的调整和修配 装配后 能够满足预定的技术要求,2、互换性的分类： 完全互换性（简称互换性）：完全符合互换性定义的三要素，适用于大批量生产，例如：飞机、汽车。 不完全互换性（有限互换性）：互换性定义中第一或第二要素不符合，适用于高精度场合。 实现方法：分组装配法 修配法 调整法,3、互换性的作用 （1）缩短

5、设计周期 （2）提高生产效率 （3）方便维修,二、公差的定义与分类 1、加工误差 工件加工时不可能达到理想状态，总有误差存在。 工件的误差可分为：,尺寸误差：工件加工后的实际尺寸和理想尺寸之差 形状误差：实际形状与理想形状的差异 位置误差：实际位置对理想位置的差异 表面粗糙度：微观几何形状误差 一般将形状和位置误差统称为形位误差,2、公差的定义 为了保证零件的互换性，又不可能要求加工的零件完全相同，所以只要同规格的零件的加工误差控制在一定的范围内即可，这一零件的尺寸、形状和位置所允许的变动量就是公差。 3、公差的分类： 尺寸公差：用于控制尺寸误差，保证尺寸精度； 形位公差：用于控制形位误差，保

6、证形位精度； 配合公差：用于控制配合误差，保证配合精度； 本课程研究的主要内容：尺寸精度、形位精度、表面粗糙度,3、公差的选用原则 在满足使用要求的前提下，选用的公差应尽量的大还是小？ 目的：以获得最大的技术经济效益。 4、产品的合格条件 加工误差在给定的公差范围内则认为合格,2 标准化与优先数系 一、标准化 1、标准 标准是对重复性事物和概念所作的统一规定。它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础，经有关方面协商一致，由主管机构批准，以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据。 2、标准化 标准化是指为了在一定的范围内获得最佳秩序，对实际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动。,e.g

7、 1983年10月第十七届国际计量大会通过了米(meter)的新定义：“米是光在真空中于1299792458秒的时间间隔内所经路程的长度”。 国际单位制共有七个基本单位：米（长度），千克（质量），秒（时间），安培（电流），开尔文（热力学温度），摩尔（物质的量），坎德拉（发光强度）,标准化工作包括制定标准、发布标准、组织实施标准和对标准的实施进行监督的全部活动过程。 这个过程是从探索标准化对象开始，经调查、实验和分析进而起草、制定和贯彻标准，而后修订标准。 因此，标准化是个不断循环而又不断提高其水平的过程。 标准化这个词可以看作动词，也可以看作形容词标准化是一个彻头彻尾的过程。,3、标准的分类

8、按使用范围分为：国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。 按作用范围分为：国际标准、区域标准、国家标准、地方标准和试行标准。 按对象特性分为基础标准、产品标准、方法标准、安全标准、卫生标准和环境保护标准等。,特性： a.从当前项的下一项开始，每逢r项数值增大为原来的10倍 b.从当前项的下一项开始，每逢x项数值增大为原来的2倍等比数列的公比为常数，设其公比为q，则有： r=10时，x=3； r=20时，x=6 r=40时，x=12； r=80时，x=24,二、优先数系 1、定义：标准化了的一系列数字和字母。 2、雷诺数系(Renord):包含以10为底的次幂的数的向两端无限延伸的十进等比数列。

9、用Rr表示: , 0.01, , 0.1, ,1, ,10， ,100,3、分类：公比 R5： 公比q51.60 R10：公比q10 1.25 R20：公比q20 1.12 R40：公比q40 1.06 R80：公比q80 1.03 4、派生系列 从基本系列Rr系列中，每逢P项（每隔P-1项）选取一个优先数，组成新的系列，即派生系列，用符号Rr/p表示，公比Rr/p=(qr)p=10p/r R10/2 R20/3,优先数系基本系列见附表1-1,5、选用原则 ”先疏后密”的原则（优先采用公比较大的基本系列） 即首先选择R5，依次是R10 、R20、R40，补充系列R80尽可能不用。 选择派生系列

10、，也应优先公比较大且延伸项含项值1 的派生系列。 如果优先数对于产品的尺寸和参数不能全部适用时，应在基本参数及主要尺寸上采用优先数。 当无法采用同一系列时，允许采用复合系列，即分段采用不同的系列(包括派生系列)。例如：某复合系列开始一段采用R10 系列，中间一段采用R40/5系列，最后一段采用R40/6系列，使各分段具有不同的数值递增率。,6、应用 公差的一些标准中，优先系数得到了广泛的应用。例如： P38页，公差等级系数。 3、标准公差数值的计算：a为公差等级系数 尺寸分段采用了R10优先数系列，附表3-9,基本尺寸大于500到3150mm的孔、轴的基本偏差数值，基本尺寸的尺寸分段：500 560 630 710 800 .，正好和R20系列相对应。,3 几何量检测概述 一、几何量检测的重要性 1、判断产品是否合格 怎么才能知道加工误差是否在公差范围之内呢？这就要依靠检测的手段。 2、找出产生废品的原因 便于设法减少废品，进而消除废品。 二、几何量检测在我国的发展 几何量检测在我国具有悠久的历史，最早从秦朝开始 1959年，关于统一计量制度的命令 1977年，中华人民共和国计量管理条例 1984年